CN102664785A - 一种保护相交环的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种保护相交环的方法及系统，应用在一具有二层相交环的网络中，该网络具有第一相交设备与第二相交设备，该方法包括：配置第一相交设备处于第一工作状态，及第二相交设备处于第二工作状态，其中，第二工作状态不同于第一工作状态；判断第一相交设备的工作状态；在第一相交设备不处于第一工作状态时，配置第二相交设备处于第一工作状态。

Description

一种保护相交环的方法及系统

技术领域

本发明涉及数据通信领域，尤其涉及一种保护相交环的方法及系统。

背景技术

随着科学技术的不断发展，通信技术也得到了飞速的发展，人们也享受到了通信技术飞速发展带来的各种便利。例如，企业可以通过VLAN(Virtual LocalArea Network，虚拟局域网)技术可以将企业的各个部门划分到各个虚拟局域网中，或者使用VPN(Virtual Private Network，虚拟专用网)技术将位于各地的分公司局域网连接到总部的网络，从而能够提高公司的工作效率，提高企业网络的利用率，提高网络上企业信息的安全性等等，在使用VLAN、VPN或者其他同类型技术的过程中，极其容易形成网络环路，从而造成网络堵塞，所以人们制定了许多协议，来维持网络的正常运行。

在目前的技术中，例如二层虚拟局域网通常使用STP(Spanning TreeProtocol，生成树协议)、RSTP(Rapid Spanning Tree protocol，快速生成树协议)、MSTP(Multiple Spanning Tree Protocol，多生成树协议)等等技术来破环，二层虚拟专用网通常使用以太环网保护切换方案(G.8032标准)等技术来破环。

本发明人在实现本发明的过程中，发现现有技术至少存在以下问题之一：

1、协议实现复杂：以STP为例，在网络第一次初始的时候，网络中所有的网桥都会泛洪混合的BPDU(Bridge Protocol Data Unit，网络协议数据单元)。网桥需要执行选取根交换机、计算到根交换机的最小路径开销、确定最小的发送者网桥号、确定最小的端口号等动作，使得网桥追踪到一组BPDU，才能形成整个通信网络，所以现有技术中的协议实现方式较为复杂。

2、对设备要求高：在虚拟局域网或者虚拟专用网中，需要网络中所有的设备都支持相关的协议，才能使用该协议进行数据通信，一旦网络内有设备不支持该协议，就无法进行有效的数据通信，所以现有技术对设备的要求较高。

发明内容

本发明提供一种保护相交环的方法及系统，以解决现有技术中需要进行复杂协议交互，对设备要求较高的问题。

本发明提供一种保护相交环的方法，应用在一具有二层相交环的网络中，该网络具有第一相交设备与第二相交设备，该方法包括：配置第一相交设备处于第一工作状态，及第二相交设备处于第二工作状态，其中，第二工作状态不同于第一工作状态；判断第一相交设备的工作状态；在第一相交设备不处于第一工作状态时，配置第二相交设备处于第一工作状态。

优选地，第一相交设备具有第一外侧成环端口，配置第一相交设备处于第一工作状态，具体为：配置第一外侧成环端口处于开放状态，使得第一外侧成环端口能够发送第一类报文、接收和发送第二类报文，第一类报文用于表示第一相交设备处于第一工作状态，第二类报文不同于第一类报文，为网络中的数据报文。

优选地，第二相交设备具有第二外侧成环端口，配置第二相交设备处于第二工作状态，具体为：配置第二外侧成环端口处于阻塞状态，使得第二外侧成环端口能够接收第一类报文，不能够接收和不能够发送第二类报文。

优选地，判断第一相交设备的工作状态，具体为：根据第二相交设备是否接收到第一类报文，确定第一相交设备的工作状态；或根据第二相交设备是否接收到一告警信息，确定第一相交设备的工作状态。

优选地，所述第一相交设备具有第一内侧成环端口，在所述第一相交设备不处于所述第一工作状态时，配置所述第一内侧成环端口发送所述告警信息。

优选地，第二相交设备具有第二外侧成环端口，配置第二相交设备处于第一工作状态，具体为：配置第二外侧成环端口处于开放状态，使得第二外侧成环端口能够接收第一类报文、接收和发送第二类报文。

优选地，在配置第二外侧成环端口处于开放状态之后，该方法还包括：判断第一相交设备的工作状态；当第一相交设备处于第一工作状态时，配置第二相交设备处于第二工作状态。

本发明还提供一种保护相交环的系统，应用在一具有二层相交环的网络中，该网络具有第一相交设备与第二相交设备，该系统包括：第一配置模块，用于配置第一相交设备处于第一工作状态，及第二相交设备处于第二工作状态，其中，第二工作状态不同于第一工作状态；工作状态判断模块，用于判断第一相交设备的工作状态；第二配置模块，用于在第一相交设备不处于第一工作状态时，配置第二相交设备处于第一工作状态。

优选地，第一相交设备具有第一外侧成环端口，第一配置模块具体用于配置第一外侧成环端口处于开放状态，使得第一外侧成环端口能够发送第一类报文、接收和发送第二类报文，第一类报文用于表示第一相交设备处于第一工作状态，第二类报文不同于第一类报文，为网络中的数据报文。

优选地，第二相交设备具有第二外侧成环端口，第一配置模块具体还用于配置第二外侧成环端口处于阻塞状态，使得第二外侧成环端口能够接收第一类报文，不能够接收和不能够发送第二类报文。

优选地，工作状态判断模块具体用于：根据第二相交设备是否接收到第一类报文，确定第一相交设备的工作状态；  或根据第二相交设备是否接收到一告警信息，确定第一相交设备的工作状态。

优选地，第一相交设备具有第一内侧成环端口，该系统还包括：第三配置模块，用于在第一相交设备不处于第一工作状态时，配置第一内侧成环端口发送告警信息。

优选地，第二相交设备具有第二外侧成环端口，第二配置模块具体用于配置第二外侧成环端口处于开放状态，使得第二相交设备能接收第一类报文、接收和发送第二类报文。

优选地，在第二配置模块配置第二外侧成环端口处于开放状态之后，工作状态判断模块用于判断第一相交设备的工作状态；当第一相交设备处于第一工作状态时，第二配置模块具体还用于配置第二相交设备处于第二工作状态。

通过本发明的一个实施例或者多个实施例，至少可以达到以下的有益效果之一：

1、人工指定了相交点设备的工作状态，关系简单、明确，方便日后的网络管理与维护；

2、通过配置二层相交环上相交点设备的外侧成环端口的工作状态，不用通过复杂的协议计算来阻塞端口，相交点设备的负担较低；

3、通过第一类报文来确定相交点设备的工作状态，环上其他设备只需要收发网络中的数据报文即可，无需额外支持任何协议，对环上设备的要求较低；

4、第一类报文具体可以使用BFD(Bidirectional Forwarding Detection，双向转发检测)报文等检测报文，使得保护速度可以达到50ms以内，可以满足电信级保护要求。

附图说明

图1为本发明一实施例中的方法流程图；

图2为本发明一实施例中的网络拓扑图；

图3为本发明一实施例中的一号交换机的工作流程图；

图4为本发明一实施例中的二号交换机的工作流程图；

图5为本发明一实施例中的系统功能框图。

具体实施方式

本发明一实施例提供一种保护相交环的方法，应用在一具有二层相交环的网络中，该网络具有第一相交设备与第二相交设备，请参考图1，该方法包括：

S1：配置第一相交设备处于第一工作状态，及第二相交设备处于第二工作状态，其中，第二工作状态不同于第一工作状态；

S2：判断第一相交设备的工作状态；

S3：在第一相交设备不处于第一工作状态时，配置第二相交设备处于第一工作状态。

为了使本发明所属技术领域中的技术人员更清楚地理解本发明，下面结合附图，通过具体实施例对本发明的技术方案作详细描述。

在本实施例中，场景为在一具有二层相交环的网络中，相交点设备以带MPLS(Multi-Protocol Label Switching，多协议标签交换)功能的交换机为例，在其他实施例中，也可以是其他类型的程控设备，如图2所示，一号交换机60具有第一外侧成环端口61，二号交换机70具有第二外侧成环端口71。

在步骤S1中，配置一号交换机60处于第一工作状态，及二号交换机70处于第二工作状态，其中，第二工作状态不同于第一工作状态。在本步骤中，人工指定了一号交换机60与二号交换机70的工作状态，关系简单、明确，方便日后的网络管理与维护。

配置一号交换机60处于第一工作状态具体为配置第一外侧成环端口61为开放状态，使得第一外侧成环端口61能够发送第一类报文、接收和发送第二类报文，第一类报文用于表示一号交换机60处于第一工作状态，具体可以是现有技术中已有的报文，例如BFD(Bidirectional Forwarding Detection，双向转发检测)报文等检测报文，也可以是技术人员自己编制的其他检测报文，第二类报文不同于第一类报文，具体是网络中的数据报文；配置二号交换机70处于第二工作状态具体为配置第二外侧成环端口71处于阻塞状态，使得第二外侧成环端口71能够接收第一类报文，不能够接收和不能够发送第二类报文。由于通过配置二层相交环上一号交换机60与二号交换机70的外侧成环端口的工作状态，不用通过复杂的协议计算来阻塞端口，一号交换机60与二号交换机70的负担较低。

在步骤S2中，判断一号交换机60的工作状态，具体为：根据二号交换机70是否接收到第一类报文，确定一号交换机60的工作状态；或根据二号交换机70是否接收到一告警信息，确定一号交换机60的工作状态。

由于第一类报文用于表示一号交换机60处于第一工作状态，所以二号交换机70在接收到第一类报文的时候，就能确定一号交换机60处于第一工作状态，二号交换机70在没有接收到第一类报文的时候，就能确定一号交换机60不处于第一工作状态。为了准确地确定一号交换机60的工作状态，可以在一号交换机60上设置一号定时器并设置第一时间周期，使得一号交换机60按照第一时间周期向外发送第一类报文，同时，在二号交换机70上设置二号定时器并设置第二时间周期，当二号交换机70在第二时间周期内接收到第一类数据报文的时候，就能确定一号交换机60处于第一工作状态，此时二号定时器归零并重新开始计算，当二号交换机70在第二时间周期内没有接收到第一类报文的时候，就能确定一号交换机60不处于第一工作状态，当然，此处的第二时间周期要大于第一时间周期。

一号交换机60具有第一内侧成环端口62，如图2所示，在一号交换机60不处于第一工作状态时，配置第一内侧成环端口62发送告警信息，告警信息用于表示一号交换机60不处于第一工作状态，当二号交换机70的第二内侧成环端口72接收到告警信息后，就能确定一号交换机60不处于第一工作状态。

从本步骤可以看出，本发明提供的方法通过第一类报文确定相交点设备的工作状态，环上其他设备只需要收发网络中的数据报文即可，无需额外支持任何协议，对环上设备的要求较低；如果使用BFD(Bidirectional ForwardingDetection，双向转发检测)报文等检测报文，使得保护速度可以达到50ms以内，可以满足电信级保护要求。

在步骤S3中，配置二号交换机70处于第一工作状态具体为：配置第二外侧成环端口71处于开放状态，使得第二外侧成环端口71能够接收第一类报文、接收和发送第二类报文。

由于在步骤S2中已经确定一号交换机60不处于第一工作状态，所以在本步骤中将二号交换机70配置为第一工作状态，以替代完成一号交换机60的作用，能够接收和发送第二类报文，也就是网络中的数据报文，从而避免因为一号交换机60不处于第一工作状态而丢失网络中的数据报文。

在步骤S3之后，还会判断一号交换机60的工作状态，例如当二号交换机70接收到一号交换机60发送的第一类报文时，就能确定一号交换机60处于第一工作状态，此时配置二号交换机70处于第二工作状态。

上述实施例介绍了本发明提供的方法具体的实施过程，接下来介绍一号交换机60和二号交换机70的具体工作流程。

如图3所示，一号交换机60的流程如下：

S101：一号交换机60在被配置处于第一工作状态之后，第一外侧成环端口61处于开放状态，第一外侧成环端口61在接收和发送第二类数据报文，即网络上的数据报文的同时，也发送第一类报文，第一类报文具体可以是环路检测报文或者BFD报文等检测报文，也可以是技术人员自己编制的报文，第一类报文用于表示一号交换机处于第一工作状态。

S102：一号交换机60上设置一个一号定时器并设置第一时间周期，使得第一外侧成环端口61能够按照第一时间周期向外发送第一类报文。

S103：当第一外侧成环端口61发送第一类报文后，定时器归零并开始计时，然后返回S102。

S112：当第一外侧成环端口61不处于开放状态时，第一内侧成环端口62向外发送告警信息。

如图4所示，二号交换机70的工作流程如下：

S201：二号交换机70在被配置处于第二工作状态之后，第二外侧成环端口71处于阻塞状态，第二外侧成环端口71能够接收第一类报文，不能够接收和发送第二类数据报文。

S202：二号交换机70上设置一个二号定时器并设置第二时间周期。

S203：当第二外侧成环端口71在第二时间周期内接收到第一类报文后，确定一号交换机60处于第一工作状态，二号定时器归零，并维持二号交换机70处于第二工作状态，然后返回步骤S202，此处的第二时间周期需大于第一时间周期。

S204：当第二外侧成环端口71在第二时间周期内没有接收到第一类报文时，确定一号交换机60不处于第一工作状态告警信息表示一号交换机不处于第一工作状态，此时配置二号交换机70处于第一工作状态，具体为配置第二外侧成环端口71为开放状态，能够接收第一类报文，能够接收和发送第二类报文。

S212：当二号交换机70的第二内侧成环端口接收到告警信息时，也能确定一号交换机60不处于第一工作状态，此时步骤转到S204，即配置二号交换机70处于第一工作状态，具体为配置第二外侧成环端口71为开放状态，能够接收第一类报文，能够接收和发送第二类报文。

在配置二号交换机70处于第一工作状态之后，如果二号交换机70的第一内侧成环端口71接收到第一类报文，就能确定一号交换机60处于第一工作状态，为了维持网络的正常运行，此时配置二号交换机70处于第二工作状态。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的普通技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

本发明另一方面还提供一种保护相交环的系统90，应用在一具有二层相交环的网络中，该网络具有第一相交设备与第二相交设备，如图5所示，该系统90包括：

第一配置模块10，用于配置第一相交设备处于第一工作状态，及第二相交设备处于第二工作状态，其中，第二工作状态不同于第一工作状态；

工作状态判断模块20，用于判断第一相交设备的工作状态；

第二配置模块30，用于在第一相交设备不处于第一工作状态时，配置第二相交设备处于第一工作状态。

更进一步的，第一相交设备具有第一外侧成环端口，第一配置模块10具体用于配置第一外侧成环端口处于开放状态，使得第一外侧成环端口能够发送第一类报文、接收和发送第二类报文，第一类报文用于表示第一相交设备处于第一工作状态，第二类报文不同于第一类报文，为网络中的数据报文。

更进一步的，第二相交设备具有第二外侧成环端口，第一配置模块10具体还用于配置第二外侧成环端口处于阻塞状态，使得第二外侧成环端口能够接收第一类报文，不能够接收和不能够发送第二类报文。

更进一步的，工作状态判断模块20具体用于：根据第二相交设备是否接收到第一类报文，确定第一相交设备的工作状态；  或根据第二相交设备是否接收到一告警信息，确定第一相交设备的工作状态。

更进一步的，第一相交设备具有第一内侧成环端口，如图3所示，该系统90还包括：第三配置模块40，用于在第一相交设备不处于第一工作状态时，配置第一内侧成环端口发送告警信息。

第一配置模块10、第二配置模块30和第三配置模块40可以是同一个模块，也可以是相互独立的模块。

更进一步的，第二相交设备具有第二外侧成环端口，第二配置模块30具体用于配置第二外侧成环端口处于开放状态，使得第二相交设备能接收第一类报文、接收和发送第二类报文。

更进一步的，在第二配置模块30配置第二外侧成环端口处于开放状态之后，工作状态判断模块20用于判断第一相交设备的工作状态；当第一相交设备处于第一工作状态时，第二配置模块30具体还用于配置第二相交设备处于第二工作状态。

本实施例中的保护相交环的系统与前述实施例中的保护相交环的方法是基于同一发明构思下的两个方面，在前面已经对方法的实施过程作了详细的描述，所以本领域技术人员可根据前述描述清楚的了解本实施例中系统的结构及实施过程，为了说明书的简洁，在此不再赘述。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

通过本发明的一个实施例或者多个实施例，至少可以达到以下的有益效果之一：

1、人工指定了相交点设备的工作状态，关系简单、明确，方便日后的网络管理与维护；

2、通过配置二层相交环上相交点设备的外侧成环端口的工作状态，不用通过复杂的协议计算来阻塞端口，相交点设备的负担较低；

3、通过第一类报文来确定相交点设备的工作状态，环上其他设备只需要收发网络中的数据报文即可，无需额外支持任何协议，对环上设备的要求较低；

4、第一类报文具体可以使用BFD(Bidirectional Forwarding Detection，双向转发检测)报文等检测报文，使得保护速度可以达到50ms以内，可以满足电信级保护要求。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (14)

1.一种保护相交环的方法，应用在一具有二层相交环的网络中，所述网络具有第一相交设备与第二相交设备，其特征在于，所述方法包括：

配置所述第一相交设备处于第一工作状态，及所述第二相交设备处于第二工作状态，其中，所述第二工作状态不同于所述第一工作状态；

判断所述第一相交设备的工作状态；

在所述第一相交设备不处于所述第一工作状态时，配置所述第二相交设备处于所述第一工作状态。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一相交设备具有第一外侧成环端口，所述配置所述第一相交设备处于第一工作状态，具体为：

配置所述第一外侧成环端口处于开放状态，使得所述第一外侧成环端口能够发送第一类报文、接收和发送第二类报文，所述第一类报文用于表示所述第一相交设备处于所述第一工作状态，所述第二类报文不同于所述第一类报文，为所述网络中的数据报文。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第二相交设备具有第二外侧成环端口，所述配置所述第二相交设备处于第二工作状态，具体为：

配置所述第二外侧成环端口处于阻塞状态，使得所述第二外侧成环端口能够接收所述第一类报文，不能够接收和不能够发送所述第二类报文。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述判断所述第一相交设备的工作状态，具体为：

根据所述第二相交设备是否接收到所述第一类报文，确定所述第一相交设备的工作状态；或

根据所述第二相交设备是否接收到一告警信息，确定所述第一相交设备的工作状态。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一相交设备具有第一内侧成环端口，在所述第一相交设备不处于所述第一工作状态时，配置所述第一内侧成环端口发送所述告警信息。

6.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第二相交设备具有第二外侧成环端口，所述配置所述第二相交设备处于所述第一工作状态，具体为：

配置所述第二外侧成环端口处于所述开放状态，使得所述第二外侧成环端口能够接收所述第一类报文、接收和发送所述第二类报文。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述配置所述第二外侧成环端口处于所述开放状态之后，所述方法还包括：

判断所述第一相交设备的工作状态；

当所述第一相交设备处于所述第一工作状态时，配置所述第二相交设备处于所述第二工作状态。

8.一种保护相交环的系统，应用在一具有二层相交环的网络中，所述网络具有第一相交设备与第二相交设备，其特征在于，所述系统包括：

第一配置模块，用于配置所述第一相交设备处于第一工作状态，及所述第二相交设备处于第二工作状态，其中，所述第二工作状态不同于所述第一工作状态；

工作状态判断模块，用于判断所述第一相交设备的工作状态；

第二配置模块，用于在所述第一相交设备不处于所述第一工作状态时，配置所述第二相交设备处于所述第一工作状态。

9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述第一相交设备具有第一外侧成环端口，所述第一配置模块具体用于配置所述第一外侧成环端口处于开放状态，使得所述第一外侧成环端口能够发送第一类报文、接收和发送第二类报文，所述所述第一类报文用于表示所述第一相交设备处于所述第一工作状态，所述第二类报文不同于所述第一类报文，为所述网络中的数据报文。

10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述第二相交设备具有第二外侧成环端口，所述第一配置模块具体还用于配置所述第二外侧成环端口处于阻塞状态，使得所述第二外侧成环端口能够接收所述第一类报文，不能够接收和不能够发送所述第二类报文。

11.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述工作状态判断模块具体用于：

根据所述第二相交设备是否接收到所述第一类报文，确定所述第一相交设备的工作状态；或

根据所述第二相交设备是否接收到一告警信息，确定所述第一相交设备的工作状态。

12.如权利要求11所述的系统，其特征在于，所述第一相交设备具有第一内侧成环端口，所述系统还包括：

第三配置模块，用于在所述第一相交设备不处于所述第一工作状态时，配置所述第一内侧成环端口发送所述告警信息。

13.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述第二相交设备具有第二外侧成环端口，所述第二配置模块具体用于配置所述第二外侧成环端口处于所述开放状态，使得所述第二相交设备能接收所述第一类报文、接收和发送所述第二类报文。

14.如权利要求13所述的系统，其特征在于，在所述第二配置模块配置所述第二外侧成环端口处于所述开放状态之后，所述工作状态判断模块用于判断所述第一相交设备的工作状态；当所述第一相交设备处于所述第一工作状态时，所述第二配置模块具体还用于配置所述第二相交设备处于所述第二工作状态。

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