CN102724096A

CN102724096A - 混合环网保护方法和网络设备

Info

Publication number: CN102724096A
Application number: CN2012102132434A
Authority: CN
Inventors: 王铖
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2012-06-26
Filing date: 2012-06-26
Publication date: 2012-10-10
Anticipated expiration: 2032-06-26
Also published as: CN102724096B

Abstract

本发明实施例公开了一种混合环网保护方法，包括：第一网络设备比较第一根桥标识和第二根桥标识，第一根桥标识是第一网络设备最近一次从第一环网中接收到的根桥标识，所述第二根桥标识是第二网络设备最近一次从第一环网中接收到的根桥标识，如果第一根桥标识和第二根桥标识不同，第一网络设备向第二环网发送取消阻塞报文，以使得第二环网中的处于阻塞状态的端口变为非阻塞状态。本发明实施例还提供相应的第一网络设备。本发明实施例技术方案，通过第一网络设备在发现所收到的第一环网中的第一根桥标识和第二根桥标识不同时，向第二环网发送取消阻塞报文，可以防止在第一环网中发生链路故障时，包括第一环网和第二环网的整个混合环网发生断裂。

Description

混合环网保护方法和网络设备

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种混合环网保护方法和网络设备。

背景技术

生成树协议(Spanning Tree Protocol，STP)是一个二层的链路管理协议，可应用于任意拓扑形式的以太环网中，它在提供冗余备份的同时还能防止环网中产生环路。通常情况下，STP通过一定的算法，堵塞环网中的部分端口，从而避免了报文在环网中的增生和无限循环。

对STP进行扩展，可以得到快速生成树协议(Rapid Spanning TreeProtocol，RSTP)和多生成树协议(Multiple Spanning Tree Protocol，MSTP)，通常情况下，上述协议可以统称为STP。

以太环网可以看作是若干个闭合环网或非闭合环网的组合，如果以每个单独的环来计算堵塞端口，不但可以显著减小收敛性能，还可以达到整个以太环网都不会有广播风暴产生的目的，以每个闭合环或每个非闭合环为计算单元进行堵塞端口计算的环网协议，称为非闭合以太环网保护协议(Non-closedEthernet Ring Protection Protocols)。非闭合以太环网保护协议可以是标准的国际电联电信标准化部门(International TelecommunicationUnion-Telecommunication Standardization Sector，ITU-T)的G.8032，当然各通信厂商也有自己的私有协议，例如智能以太网保护(Smart EthernetProtection，SEP)、或者弹性以太网协议(Resilient Ethernet Protocol，REP)等。

通过将非闭合以太环网与STP环网相连接，可以方便地实现对STP环网的扩容，包括STP环网和非闭合以太环网的环网可以称为混合环网。

在上述混合环网中，正常情况下，当STP环网出现环路时，STP环网和非闭合以太环网会分别在自己的环网内中会产生阻塞端口，以保证整个混合环网中不会出现环路。

现有技术中，当STP环网中出现链路故障导致STP环网断裂时，非闭合以太环网不能够感知该链路故障，因此，非闭合以太环网中仍存在阻塞端口，这会导致整个混合环网断裂。

发明内容

本发明实施例提供一种混合环网保护方法和网络设备，可以解决混合环网中，当STP环网中发生链路故障从而导致混合环网发生断裂的问题。

一方面，本发明实施例提供一种混合环网保护方法，所述混合环网包括：

第一网络设备和第二网络设备，所述第一网络设备包括第一端口和第二端口，所述第二网络设备包括第三端口和第四端口，所述第一网络设备通过所述第一端口接入第一环网，通过所述第二端口接入第二环网，所述第二网络设备通过所述第三端口接入第一环网，通过所述第四端口接入第二环网，所述第一环网运行生成树协议STP，所述第二环网运行非闭合以太环网保护协议。所述方法包括：

所述第一网络设备接收第一根桥标识，所述第一根桥标识是所述第一网络设备最近一次从所述第一端口上接收到的所述第一环网的根桥标识；

所述第一网络设备从所述第二端口上接收所述第二网络设备通过所述第四端口发来的第一通知报文，所述第一通知报文中携带第二根桥标识，所述第二根桥标识是所述第二网络设备最近一次从所述第三端口接收到的所述第一环网的根桥标识；

所述第一网络设备比较所述第一根桥标识和所述第二根桥标识是否相同；

如果所述第一根桥标识和所述第二根桥标识不相同，所述第一网络设备通过所述第二端口发送取消阻塞报文，所述取消阻塞报文用于使得所述第二环网中的处于阻塞状态的端口变为非阻塞状态。

另一方面，本发明实施例提供一种第一网络设备，包括第一端口和第二端口，所述第一网络设备通过所述第一端口接入第一环网，通过所述第二端口接入第二环网，所述第一环网运行生成树协议STP，所述第二环网运行非闭合以太环网保护协议。所述第一网络设备还包括：

第一接收单元，用于接收第一根桥标识，所述第一根桥标识是所述第一网络设备最近一次从所述第一端口上接收到的所述第一环网的根桥标识；

第二接收单元，用于从所述第二端口上接收到所述第二网络设备发来的第一通知报文，所述第二网络设备包括第三端口和第四端口，所述第二网络设备通过所述第三端口接入所述第一环网，通过第四端口接入所述第二环网，所述第一通知报文中携带第二根桥标识，所述第二根桥标识是所述第二网络设备最近一次从所述第三端口接收到的所述第一环网的根桥标识，所述第一通知报文是所述第二网络设备从所述第四端口发来的；

比较单元，用于比较所述第一根桥标识和所述第二根桥标识是否相同；

执行单元，用于如果所述第一根桥标识和所述第二根桥标识不相同，所述第一网络设备通过所述第二端口发送取消阻塞报文，所述取消阻塞报文用于使得所述第二环网中的处于阻塞状态的端口变为非阻塞状态。

本发明实施例提供的混合环网保护方法和第一网络设备，通过所述第一网络设备比较所述第一根桥标识和所述第二根桥标识，所述第一根桥标识是所述第一网络设备最近一次从所述第一端口上接收到的所述第一环网的根桥标识，所述第二根桥标识是所述第一网络设备从所述第二端口上收到的所述第二网络设备最近一次从所述第一环网中接收到的根桥标识，所述第二根桥标识是所述第二网络设备通过第一通知报文发给所述第一网络设备的，如果所述第一根桥标识和所述第二根桥标识不同，所述第一网络设备通过所述第二端口发送取消阻塞报文，以使得所述第二环网中的处于阻塞状态的端口变为非阻塞状态，可以防止所述第一环网中发生链路故障从而导致包括所述第一环网和所述第二环网的整个混合环网发生断裂。

附图说明

图1a是本发明一个实施例中一种混合环网的组网示意图

图1b是本发明一个实施例提供的一种混合环网保护方法的流程图；

图2a是本发明一个实施例提供的又一种混合环网保护方法的流程图；

图2b是本发明一个实施例提供的又一种混合环网保护方法的流程图；

图2c是本发明一个实施例提供的又一种混合环网保护方法的流程图；

图3本发明一个实施例中扩展TLV的示意图；

图4是本发明一个实施例中一种混合环网的组网示意图；

图5是本发明一个实施例中一种混合环网的组网示意图；

图6是本发明一个实施例中一种第一网络设备的示意图；

图7是本发明一个实施例中又一种第一网络设备的示意图；

图8是本发明一个实施例中又一种第一网络设备的示意图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本发明实施例的技术方案做进一步的详细描述。

请参考图1a，混合环网包括第一网络设备和第二网络设备。其中，第一网络设备包括第一端口和第二端口，第二网络设备包括第三端口和第四端口，第一网络设备通过第一端口接入第一环网，通过第二端口接入第二环网；第二网络设备通过第三端口接入第一环网，通过第四端口接入第二环网；所述第一环网运行生成树协议STP，所述第二环网运行非闭合以太环网保护协议。

所述第一网络设备和所述第二网络设备可以是路由器，或者也可以是交换机。

所述第二环网中有阻塞端口，阻塞端口能够阻塞数据报文的传输，以避免所述混合环网中产生环路。

如图1b所示，本发明实施例提供一种混合环网保护方法，包括：

101、所述第一网络设备接收第一根桥标识，所述第一根桥标识是所述第一网络设备最近一次从所述第一端口上接收到的所述第一环网的根桥标识。

可选的，所述第一网络设备可以以一定的时间周期从所述第一端口上接收所述第一环网的根桥标识。其中，时间周期是可配置的，例如，可以是2秒。

可选的，当第一环网中配置发生变化时，第一网络设备从所述第一端口接收所述第一环网的根桥标识。例如，当第一环网中设备的优先级发生了变化，或者第一环网中发生了链路故障时，根桥可能会发生变化。在这种情况下，所述第一网络设备能够及时从所述第一端口接收到第一环网的根桥标识，而不必等到下一个时间周期。

103、所述第一网络设备从所述第二端口上接收所述第二网络设备通过所述第四端口发来的第一通知报文，所述第一通知报文中携带第二根桥标识，所述第二根桥标识是所述第二网络设备最近一次从所述第三端口接收到的所述第一环网的根桥标识。

与第一网络设备相类似，在一个可选的实施例中，所述第二网络设备也可以定期从所述第三端口上接收到所述第一环网的根桥标识。请参考所述第一网络设备从所述第一环网中接收根桥标识的详细过程，在此不再赘述。

可选的，在所述第二网络设备接收到所述第二根桥标识后，所述第二网络设备通过所述第四端口向所述第一网络设备发送所述第一通知报文，所述第一通知报文中携带所述第二根桥标识。

104、所述第一网络设备比较所述第一根桥标识和所述第二根桥标识是否相同。

105、如果所述第一根桥标识和所述第二根桥标识不相同，所述第一网络设备通过所述第二端口发送取消阻塞报文，所述取消阻塞报文用于使得所述第二环网中的处于阻塞状态的端口变为非阻塞状态。

如果所述第一根桥标识和所述第二根桥标识不相同，则第一环网可能已经断裂，第一网络设备和第二网络设备分别位于断裂点的两端，因此会获得不同的根桥标识。由于第二环网中存在处于阻塞状态的端口，因此，混合环网也可能处于断裂状态。因此，所述第一网络设备通过所述第二端口发送取消阻塞报文，使所述第二环网中的处于阻塞状态的端口变为非阻塞状态，以使得混合环网从断裂的的状态中恢复过来。

可选的，如图2a所示，在上述101和103之间，本发明实施例提供的方法还可以包括：

102、当所述第一网络设备确定所述第一根桥标识与第三根桥标识不相同时，所述第一网络设备通过所述第二端口向所述第二网络设备发送请求报文，所述请求报文用于请求所述第二网络设备向所述第一网络设备发送所述第一通知报文，其中，所述第三根桥标识是所述第一网络设备接收所述第一根桥标识之前，最近一次从所述第一端口上接收到的所述第一环网的根桥标识。

当所述第一网络设备确定所述第一根桥标识与所述第三根桥标识不同时，为了更快地确定所述第一环网中是否出现了链路故障，所述第一网络设备主动向所述第二网络设备请求所述第二根桥标识，而不必被动地等待所述第二网络设备周期性地发送所述第二根桥标识。

举例来说，所述第一网络设备最近一次从所述第一端口收到的根桥标识是A(第一根桥标识)，经过比较，第一网络设备确定，A与上一次从所述第一端口收到的根桥标识是B(第三根桥标识)是不相同的，则第一网络设备通过所述第二端口向所述第二网络设备发送请求报文，以使得所述第二网络设备在接收到所述请求报文后，向所述第一网络设备发送所述第一通知报文。

可选的，如图2b所示，在104之后，本发明实施例提供的方法还可以包括：

106、如果所述第一根桥标识和所述第二根桥标识相同，所述第一网络设备通过所述第二端口发送阻塞端口报文，所述阻塞端口报文中用于使得所述第二环网中产生阻塞端口。

在本发明的另一个实施例中，所述方法可以不包括图2b中的102。

可选的，如图2c所示，在101之后，本发明实施例提供的方法还可以包括：

107、所述第一网络设备通过所述第二端口向所述第二网络设备发送第二通知报文，所述第二通知报文中携带所述第一根桥标识。

所述第一网络设备通过所述第二端口向所述第二网络设备发送第二通知报文，以便将自身最近一次获得到的所述第一环网的根桥标识及时发送给所述第二网络设备。

需要说明的是，在本发明的实施例中，107与103、104、105和106之间的顺序是不做限定的。在本发明的另一个实施例中，所述方法可以不包括图2c中的106。

在本发明的一个可选实施例中，上述请求报文、第一通知报文和第二通知报文可以是G.8032协议报文，例如可以在G.8032协议的环网自动保护切换(Ring Automatic Protection Switching，R-APS)报文的中新增一个类型长度值(Type Length Value，TLV)。

如图3所示，所述TLV包括3个部分：

1)类型(Type)部分有2个字节，用于标识该TLV字段是用于传递或请求第一环网中的根桥标识的；

2)长度(Length)部分有2个字节，表示后续携带的内容的长度，例如，其值为9，则表示后续携带的内容的长度是9个字节；

3)值(Value)部分有9个字节，其中第一字节是标记(flag)字段，剩余8个字节是根桥标识(RootBridgeID)字段。可选的，当flag字段的值为1时，表示是报文的类型是请求报文，此时RootBridgeID字段中的值为空或第一根桥标识；当flag字段的值为0时，表示报文的类型是通知报文，此时RootBridgeID字段中的值为发送该通知报文的网络设备从其接入第一环网的端口所获得的根桥标识。

举例来说，在所述第一通知报文的扩展TLV中，flag字段的值是0，RootBridgeID字段的值是所述第二根桥标识；所述第二通知报文的扩展TLV中flag字段的值是0，RootBridgeID字段的值是所述第一根桥标识；所述请求报文的扩展TLV中flag字段的值是1，RootBridgeID字段的值是空或所述第一根桥标识。

为了更好的介绍本发明实施例的技术方案，下面以图4所示的网络为例，进行进一步的详细说明。图4中，网络设备A，B，C，D，E，F，J，G所在的环网运行STP协议，以下称为STP环网；网络设备J，I，H，G所在的环网运行G.8032协议，以下称为G.8032环网。STP环网和G.8032环网组成一个混合环网。网络设备J和G为两个环网的交点。网络设备J通过端口1接入STP环网，通过端口2接入G.8032环网；网络设备G通过端口3接入STP环网，通过端口4接入G.8032环网。

正常情况下，STP环网中会有阻塞端口，图4所示的场景中，阻塞端口分别在网络设备C和网络设备D上；G.8032环网中也会有阻塞端口，图4所示的场景中，阻塞端口在网络设备I上。以网络设备I为源节点，网络设备H为目的节点为例，初始情况下，业务流量在混合环网中经过的路径为I-＞J-＞B-＞A-＞C-＞D-＞E-＞F-＞G-＞H。

初始情况下，假设所述STP环网中的根桥是网络设备E。网络设备J定期从端口1上接收到的根桥标识是网络设备E的标识。同样，网络设备G定期从端口3上接收到的根桥标识也是即网络设备E的标识。

当网络设备C和网络设备D中间的链路故障时，请参考图5，STP环网分裂为两段，两段网络分别产生两个新的根桥，为网络设备A和网络设备E。

网络设备J从端口1上接收到的根桥标识是网络设备A的标识。

网络设备G从端口3上接收到的根桥标识是网络设备E的标识。

网络设备J从端口2上收到网络设备G发来的第一通知报文，所述第一通知报文中携带网络设备G最近一次从端口3上接收到的所述STP环网中的根桥标识，即网络设备E的标识。

网络设备G至少可以在两种触发条件下向网络设备J发送所述第一通知报文，第一种触发条件是当网络设备G从端口3上接收到第一环网的根桥标识后，即向网络设备J发送所述第一通知报文，根据上文介绍的本发明的一个可选实施方式，网络设备G可以是定期从端口3上接收到第一环网的根桥标识，因此，网络设备G向网络设备J发送所述第一通知报文也可以是周期性的。第二种触发条件是当网络设备G收到网络设备J发来的请求报文(例如，上述方法实施例中的请求报文)后，向网络设备J发送所述第一通知报文。

可选的，当网络设备J发现从端口1上接收到的根桥标识发生变化(即从网络设备E的标识变为网络设备A的标识)后，可以主动向网络设备G发送请求报文，从而上述第二种触发条件可以被满足。

网络设备J经过比较，确定所述第一根桥标识是网络设备A的标识，所述第二根桥标识是网络设备E的标识，二者是不相同的。因此，网络设备J通过端口2发送取消阻塞报文。

可选地，网络设备J还可以通过端口2向网络设备G发送第二通知报文，所述第二通知报文中携带网络设备A的标识。

当网络设备C和网络设备D中间的链路从故障中恢复后，网络恢复成图4所示的网络，即初始时的状态，此时，第一环网中的根桥恢复成网络设备E。

网络设备J从端口1上接收到的根桥标识是网络设备E的标识。网络设备G从端口3上接收到的根桥标识是网络设备E的根桥标识。

网络设备J从端口2上收到网络设备G发来的所述第一通知报文，所述第一通知报文中携带所述第二根桥标识，即网络设备E的标识。

网络设备J经过比较，确定所述第一根桥标识是网络设备E的标识，所述第二根桥标识也是网络设备E的标识，二者是相同的。因此，网络设备J通过端口2发送阻塞端口报文。

本发明实施例提供的混合环网保护方法，通过所述第一网络设备比较所述第一根桥标识和所述第二根桥标识，所述第一根桥标识是所述第一网络设备最近一次从所述第一端口上接收到的所述第一环网的根桥标识，所述第二根桥标识是所述第一网络设备从所述第二端口上收到的所述第二网络设备最近一次从所述第一环网中接收到的根桥标识，所述第二根桥标识是所述第二网络设备通过第一通知报文发给所述第一网络设备的，如果所述第一根桥标识和所述第二根桥标识不同，所述第一网络设备通过所述第二端口发送取消阻塞报文，以使得所述第二环网中的处于阻塞状态的端口变为非阻塞状态，可以防止所述第一环网中发生链路故障时，包括所述第一环网和所述第二环网的整个混合环网发生断裂。

如图6所示，本发明实施例提供一种第一网络设备，包括：

第一端口和第二端口，所述第一网络设备通过所述第一端口接入第一环网，通过所述第二端口接入第二环网，所述第一环网运行生成树协议STP，所述第二环网运行非闭合以太环网保护协议。

所述第一网络设备还包括：

第一接收单元501，用于接收第一根桥标识，所述第一根桥标识是所述第一网络设备最近一次从所述第一端口上接收到的所述第一环网中的根桥标识。

第二接收单元502，用于从所述第二端口上接收到所述第二网络设备发来的第一通知报文，所述第二网络设备包括第三端口和第四端口，所述第二网络设备通过所述第三端口接入所述第一环网，通过第四端口接入所述第二环网，所述第一通知报文中携带第二根桥标识，所述第二根桥标识是所述第二网络设备最近一次从所述第三端口接收到的所述第一环网的根桥标识，所述第一通知报文是所述第二网络设备从所述第四端口发来的。

比较单元503，用于比较所述第一根桥标识和所述第二根桥标识是否相同。

执行单元504，用于如果所述第一根桥标识和所述第二根桥标识不相同，所述第一网络设备通过所述第二端口发送取消阻塞报文，所述取消阻塞报文用于使得所述第二环网中的处于阻塞状态的端口变为非阻塞状态。

举例来说，所述执行单元504还用于：

如果所述第一根桥标识和所述第二根桥标识相同，所述第一网络设备通过所述第二端口发送阻塞端口报文，所述阻塞端口报文中用于使得所述第二环网中产生阻塞端口。

举例来说，请参考图7，所述第一网络设备还可以包括：

检测单元505，用于检测所述第一根桥标识与第三根桥标识是否相同，所述第三根桥标识是所述第一网络设备接收所述第一根桥标识之前，最近一次从所述第一端口上接收到的所述第一环网的根桥标识。

第一发送单元506，用于当所述第一网络设备确定所述第一根桥标识与所述第三根桥标识不相同时，所述第一网络设备通过所述第二端口向所述第二网络设备发送请求报文，所述请求报文用于请求所述第二网络设备向所述第一网络设备发送所述第一通知报文。

举例来说，请参考图8，所述第一网络设备还可以包括：

第二发送单元507，用于当所述第一接收单元501接收第一根桥标识后，通过所述第二端口向所述第二网络设备发送第二通知报文，所述第二通知报文中携带所述第一根桥标识。

举例来说，图6至图8所示实施例中的单元可以合并为一个或者多个单元。

又举例来说，所述单元或子单元均可通过硬件来实现。本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，举例来说，存储介质可以包括：只读存储器、随即读取存储器、磁盘或光盘等。

以上对本发明实施例所提供的混合环网保护方法和网络设备进行了详细介绍，但以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，不应理解为对本发明的限制。本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种混合环网保护方法，其中，所述混合环网包括第一网络设备和第二网络设备，所述第一网络设备包括第一端口和第二端口，所述第二网络设备包括第三端口和第四端口，所述第一网络设备通过所述第一端口接入第一环网，通过所述第二端口接入第二环网，所述第二网络设备通过所述第三端口接入第一环网，通过所述第四端口接入第二环网，所述第一环网运行生成树协议STP，所述第二环网运行非闭合以太环网保护协议；其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述第一网络设备确定所述第一根桥标识与第三根桥标识不相同时，所述第一网络设备通过所述第二端口向所述第二网络设备发送请求报文，所述请求报文用于请求所述第二网络设备向所述第一网络设备发送所述第一通知报文，其中，所述第三根桥标识是所述第一网络设备接收所述第一根桥标识之前，最近一次从所述第一端口上接收到的所述第一环网的根桥标识。

4.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述第一网络设备接收第一根桥标识后，所述方法还包括：

所述第一网络设备通过所述第二端口向所述第二网络设备发送第二通知报文，所述第二通知报文中携带所述第一根桥标识。

5.一种第一网络设备，包括：第一端口和第二端口，所述第一网络设备通过所述第一端口接入第一环网，通过所述第二端口接入第二环网，所述第一环网运行生成树协议STP，所述第二环网运行非闭合以太环网保护协议；其特征在于，所述第一网络设备还包括：

6.根据权利要求5所述的第一网络设备，其特征在于，所述执行单元还用于：

7.根据权利要求5或6所述的第一网络设备，其特征在于，还包括：

检测单元，用于检测所述第一根桥标识与第三根桥标识是否相同，所述第三根桥标识是所述第一网络设备接收所述第一根桥标识之前，最近一次从所述第一端口上接收到的所述第一环网的根桥标识；

第一发送单元，用于当所述第一网络设备确定所述第一根桥标识与所述第三根桥标识不相同时，所述第一网络设备通过所述第二端口向所述第二网络设备发送请求报文，所述请求报文用于请求所述第二网络设备向所述第一网络设备发送所述第一通知报文。

8.根据权利要求5或权利要求6所述的第一网络设备，其特征在于，还包括：

第二发送单元，用于当所述第一接收单元接收第一根桥标识后，通过所述第二端口向所述第二网络设备发送第二通知报文，所述第二通知报文中携带所述第一根桥标识。