CN102739466B - 一种设置以太网节点检测帧超时时长的方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种设置以太网节点检测帧超时时长的方法及系统,此方法包括:以太网节点判断通信端口维持连通性状态不变或者从连通状态转换为非连通状态时,设置此通信端口的检测帧超时时长为第一时间区域内的值;以太网节点检测到通信端口的状态从非连通状态转换为连通状态后,设置此通信端口的检测帧超时时长为第二时间区域内的值,其中,第二时间区域内的值大于第一时间区域内的值。本发明中设置以太网节点检测帧超时时长的方式可以防止网络闭环导致的数据循环引起的带宽浪费,保障节点连通信的同时防止重新形成闭环,提高网络性能。本发明还可以检测出成环点,便于网络维护。
Description
技术领域
本发明涉及以太网技术,尤其涉及一种设置以太网节点检测帧超时时长的方法及系统。
背景技术
随着以太网应用范围的扩大,可靠性问题越来越突出,一种比较典型的问题是以太网闭环导致的“网络风暴”。
根据以太网原理,当以太网节点收到一个广播帧后,会向除接收端口外的其它端口转发。如果以太网中存在闭环,则闭环中的各个节点会无休止的转发此广播帧,广播流量占用带宽迅速增大,这种现象即称为“网络风暴”。如图1所示,节点S1、节点S2、节点S3和节点S4组成了以太网闭环,当节点S3收到一个广播帧后,会向节点S2转发,接着节点S2向节点S1转发,节点S1向节点S4转发,节点S4向节点S3转发,节点S3继续向节点S2转发,这样形成了广播帧的循环转发S3->S2->S1->S4->S3……,随着广播帧的增加,广播流量占用的带宽会迅速增大,可能导致“网络风暴”。
为了避免这种以太网闭环导致的流量浪费,现有技术大都采用了闭环检测方法,其实现的基本原理是:节点发送一个检测帧,如果该节点能够收到自己发出的检测帧,则说明该节点的发送端口和接收端口之间存在闭环,需要隔离端口以避免闭环。其中,节点发送检测帧时,在检测帧中携带自身标志(例如节点MAC地址)以及发送端口的端口号信息,此节点从一通信端口收到一个检测帧时,先判断检测帧中的节点标志是否与本身的节点标志相同,如果相同,则说明收到的检测帧就是该节点发出的,进一步判断此通信端口的端口号是否满足隔离规则,如果满足则隔离此通信端口。此隔离规则可以是此节点中接收此检测帧的通信端口的端口号大于或小于此检测帧中携带的发送端口的端口号。其中,隔离操作是指禁此端口转发数据(即不得将从其它节点接收到的数据转发出去)同时允许此端口接收协议数据(包括检测帧)。节点在隔离通信端口后一段时长内没有收到本身发送的检测帧,则解除对此通信端口的隔离,此段时长称为测帧超时时长,也称为成环消失定时时长。
上述方法简单实用但是也存在一定的局限性。在现有以太网络中,当节点端口的状态从非连通状态转换非连通状态时,例如此端口新连接了一条链路,则可能导致闭环,此端口所在的节点称为成环点。形成闭环后,闭环上的各个节点都能够检测到闭环,并且隔离相应端口,这样虽然避免了闭环,但是闭环上的各个节点都不能转发数据,导致了网络的不可用。此外,在闭环上各个节点检测到闭环后都隔离端口,端口的检测帧超时时长后,节点收不到自身发出的检测帧,认为闭环消失,重新打开被隔离的端口,这样会重新形成闭环。如图2所示,节点S1、节点S2、节点S3和节点S4形成的闭环中,节点S1收到自己发出的检测帧后,隔离相应端口,同理,节点S2、节点S3和节点S4都会收到自己发出的检测帧,分别隔离相应端口,如图3所示,最终各个节点都不能转发数据,导致整个网络不可用。另外,当闭环中各个节点隔离端口后,节点S1在端口的检测帧超时时长后收不到自身发出的检测帧,将重新打开被隔离的端口(即解除隔离),同理,节点S2、节点S3和节点S4分别在端口检测帧超时时长后收不到自身发出的检测帧,也会重新打开被隔离的端口(即解除隔离),这样,会重新形成闭环。另外,这种方法无法检测到具体的成环点位置,为网络的维护带来了困难。
目前,针对上述检测到闭环的节点隔离端口导致网络大规模不可用和各检测到闭环的节点打开端口后重新形成闭环,以及难以检测到成环点位置的问题,尚没有解决方案。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种设置以太网节点检测帧超时时长的方法及系统,防止网络闭环导致的数据循环引起的带宽浪费,保障节点连通信的同时防止重新形成闭环,提高网络性能。
为了解决上述技术问题,本发明提供了一种设置以太网节点检测帧超时时长的方法,包括:以太网节点判断通信端口维持连通性状态不变或者从连通状态转换为非连通状态时,设置此通信端口的检测帧超时时长为第一时间区域内的值;以太网节点检测到通信端口的状态从非连通状态转换为连通状态后,设置此通信端口的检测帧超时时长为第二时间区域内的值,其中,第二时间区域内的值大于第一时间区域内的值。
进一步地,上述方法还可以具有以下特点:
通信端口的非连通状态包括非工作状态、故障状态或者不能收发数据的状态。
进一步地,上述方法还可以具有以下特点:
所述以太网节点在通信端口的检测帧超时时长内收到本身发送的检测帧并且此通信端口的端口号满足隔离规则时,隔离此通信端口;所述以太网节点在隔离通信端口后的检测帧超时时长内未收到本身发送的检测帧时,立即解除对此通信端口的隔离,或者在进行随机延时后,再解除对此通信端口的隔离。
进一步地,上述方法还可以具有以下特点:
对于不同以太网节点的通信端口位于第一时间区域内的检测帧超时时长相同或不相同;对于不同以太网节点的通信端口位于第二时间区域内的检测帧超时时长相同或不相同。
为了解决上述技术问题,本发明还提供了一种设置以太网节点检测帧超时时长的系统,包括以太网节点,所述以太网节点,用于判断通信端口的状态维持连通性状态不变或者从连通状态转换为非连通状态时,设置此通信端口的检测帧超时时长为第一时间区域内的值;还用于检测到通信端口的状态从非连通状态转换为连通状态后,设置此通信端口的检测帧超时时长为第二时间区域内的值,其中,第二时间区域内的值大于第一时间区域内的值。
进一步地,上述系统还可以具有以下特点:
通信端口的非连通状态包括非工作状态、故障状态或者不能收发数据的状态。
进一步地,上述系统还可以具有以下特点:
对于不同以太网节点的通信端口位于第一时间区域内的检测帧超时时长相同或不相同;对于不同以太网节点的通信端口位于第二时间区域内的检测帧超时时长相同或不相同。
为了解决上述技术问题,本发明还提供了一种成环点检测方法,包括:以太网节点判断通信端口维持连通性状态不变或者从连通状态转换为非连通状态时,设置此通信端口的检测帧超时时长为第一时间区域内的值;以太网节点检测到通信端口的状态从非连通状态转换为连通状态后,设置此通信端口的检测帧超时时长为第二时间区域内的值,其中,第二时间区域内的值大于第一时间区域内的值;形成闭环的各以太网节点从形成闭环到开环的过程中,将最后一个使此开环能够转换为闭环的并且被隔离的端口所在的以太网节点确定为此闭环的成环点。
进一步地,上述方法还可以具有以下特点:
通信端口的非连通状态包括非工作状态、故障状态或者不能收发数据的状态。
进一步地,上述方法还可以具有以下特点:
对于不同以太网节点的通信端口位于第一时间区域内的检测帧超时时长相同或不相同;对于不同以太网节点的通信端口位于第二时间区域内的检测帧超时时长相同或不相同。
本发明中设置以太网节点检测帧超时时长的方式可以防止网络闭环导致的数据循环引起的带宽浪费,保障节点连通信的同时防止重新形成闭环,提高网络性能。本发明还可以检测出成环点,便于网络维护。
附图说明
图1为现有技术中以太网闭环形成“网络风暴”的示意图;
图2为现有技术中避免以太网闭环的示意图;
图3为现有技术中以太网闭环所有节点隔离端口的示意图;
图4为本发明的实施流程的示意图;
图5为具体实施例一中网络连接情况的示意图;
图6为具体实施例一中另一网络连接情况的示意图;
图7为具体实施例一中另一网络连接情况的示意图。
具体实施方式
如图4所示,设置以太网节点检测帧超时时长的方法包括:以太网节点判断通信端口维持连通性状态不变或者从连通状态转换为非连通状态时,设置此通信端口的检测帧超时时长为第一时间区域内的值(表示为T1);以太网节点检测到通信端口的状态从非连通状态转换为连通状态后,设置此通信端口的检测帧超时时长为第二时间区域内的值(设置为T2),其中,第二时间区域内的值大于第一时间区域内的值。
通信端口的非连通状态包括非工作状态、故障状态或者不能收发数据的状态。
以太网节点在通信端口的检测帧超时时长内收到本身发送的检测帧并且此通信端口的端口号满足隔离规则时,隔离此通信端口;以太网节点在隔离通信端口后的检测帧超时时长内未收到本身发送的检测帧时,立即解除对此通信端口的隔离,或者在进行随机延时后,再解除对此通信端口的隔离。
通过上述方法的设置,各节点形成闭环后,各节点均能收到本身发出的检测帧,并陆续隔离相应端口使闭环断开。由于从非连通状态转换为连通状态的通信端口的检测帧超时时长设置为T2,大于非成环节点的端口的检测帧超时时长T1,其它节点会先打开被隔离的端口,此时成环节点能够够继续收到自己发出的检测帧,使端口保持隔离状态,阻止了闭环的再次生成和数据帧的循环转发。
对于不同以太网节点的通信端口位于第一时间区域内的检测帧超时时长相同或不相同;对于不同以太网节点的通信端口位于第二时间区域内的检测帧超时时长相同或不相同。
在上述方法基础上,本发明提供了一种成环点检测方法,包括:以太网节点判断通信端口维持连通性状态不变或者从连通状态转换为非连通状态时,设置此通信端口的检测帧超时时长为第一时间区域内的值;以太网节点检测到通信端口的状态从非连通状态转换为连通状态后,设置此通信端口的检测帧超时时长为第二时间区域内的值,其中,第二时间区域内的值大于第一时间区域内的值;形成闭环的各以太网节点从形成闭环到开环的过程中,将最后一个使此开环能够转换为闭环的并且被隔离的端口所在的以太网节点确定为此闭环的成环点。
通信端口的非连通状态包括非工作状态、故障状态或者不能收发数据的状态。
对于不同以太网节点的通信端口位于第一时间区域内的检测帧超时时长相同或不相同;对于不同以太网节点的通信端口位于第二时间区域内的检测帧超时时长相同或不相同。
上述方法对应的系统通过以太网节点完成上述方法,此处不再重复说明。
下面通过具体实施例对本发明进行详细说明。
具体实施例一
如图5所示为一以太网拓扑图,节点S1、节点S2、节点S3和节点S4组成的网络中没有闭环,各个节点均收不到自身发出的检测帧,没有端口隔离,各节点能够正常通信。如图6所示,当在节点S3和节点S4之间新连接一条链路后,形成了闭环,节点S3和节点S4检测到端口由非工作状态(非连通状态的一种)转换为连通状态,节点S3和节点S4重新设置端口的检测帧超时时长为较大值T2,例如节点S4将端口A的检测帧超时时长设置为1.5秒,节点S3将端口B的检测帧超时时长设置为1.1秒,而节点S1和节点S2的端口状态未改变,则端口D、E、F、G的检测帧超时时长依保持原值T1例如0.5秒。假设隔离规则为接收到检测帧的通信端口的端口号大于此检测帧中携带的发送端口的端口号时,隔离接收到检测帧的通信端口。由于闭环的形成,节点S1、节点S2、节点S3和节点S4均能够收到自己发出的检测帧,假设节点S1的F端口的端口号大于G端口,则节点S1在F端口收到本身从G端口发出的检测帧后,隔离F端口,同理,节点S2隔离D端口,节点S3隔离B端口,节点S4隔离A端口。至此,原闭环不能正常通信。0.5秒后,节点S1和S2未收本身发送的检测帧,分别解除对端口F和D的隔离,节点S3的检测帧超时时长为较小值(1.1秒),在等待1.1秒后也会解除对相应端口解除隔离,此时节点S4仍可接收到自身发出的检测帧(依次通过S1,S2、S3),则不会解除对端口A的隔离,最终只会有节点S4的A端口处于被隔离状态,此节点S4便为成环点,如图7所示,此时网络能够重新连通,保障了最大的可用性,同时防止了以太网重新形成闭环,有助于网络管理者方便的定位到导致闭环的节点和链路。
本发明中设置以太网节点检测帧超时时长的方式可以防止网络闭环导致的数据循环引起的带宽浪费,保障节点连通信的同时防止重新形成闭环,提高网络性能。本发明还可以检测出成环点,便于网络维护。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
当然,本发明还可有其他多种实施例,在不背离本发明精神及其实质的情况下,熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形,但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成,所述程序可以存储于计算机可读存储介质中,如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地,上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应地,上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。
Claims (10)
1.一种设置以太网节点检测帧超时时长的方法,其特征在于,
以太网节点判断通信端口维持连通性状态不变或者从连通状态转换为非连通状态时,设置此通信端口的检测帧超时时长为第一时间区域内的值;以太网节点检测到通信端口的状态从非连通状态转换为连通状态后,重新设置此通信端口的检测帧超时时长为第二时间区域内的值,其中,第二时间区域内的值大于第一时间区域内的值;
所述以太网节点在隔离通信端口后的检测帧超时时长内未收到本身发送的检测帧时,在进行随机延时后,再解除对此通信端口的隔离。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,
通信端口的非连通状态包括非工作状态、故障状态或者不能收发数据的状态。
3.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于,
所述以太网节点在通信端口的检测帧超时时长内收到本身发送的检测帧并且此通信端口的端口号满足隔离规则时,隔离此通信端口。
4.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于,
对于不同以太网节点的通信端口位于第一时间区域内的检测帧超时时长相同或不相同;对于不同以太网节点的通信端口位于第二时间区域内的检测帧超时时长相同或不相同。
5.一种设置以太网节点检测帧超时时长的系统,包括以太网节点,其特征在于,
所述以太网节点,用于判断通信端口的状态维持连通性状态不变或者从连通状态转换为非连通状态时,设置此通信端口的检测帧超时时长为第一时间区域内的值;还用于检测到通信端口的状态从非连通状态转换为连通状态后,重新设置此通信端口的检测帧超时时长为第二时间区域内的值,其中,第二时间区域内的值大于第一时间区域内的值;
所述以太网节点,还用于在隔离通信端口后的检测帧超时时长内未收到本身发送的检测帧时,在进行随机延时后,再解除对此通信端口的隔离。
6.如权利要求5所述的系统,其特征在于,
通信端口的非连通状态包括非工作状态、故障状态或者不能收发数据的状态。
7.如权利要求5或6所述的系统,其特征在于,
对于不同以太网节点的通信端口位于第一时间区域内的检测帧超时时长相同或不相同;
对于不同以太网节点的通信端口位于第二时间区域内的检测帧超时时长相同或不相同。
8.一种成环点检测方法,其特征在于,
以太网节点判断通信端口维持连通性状态不变或者从连通状态转换为非连通状态时,设置此通信端口的检测帧超时时长为第一时间区域内的值;以太网节点检测到通信端口的状态从非连通状态转换为连通状态后,重新设置此通信端口的检测帧超时时长为第二时间区域内的值,其中,第二时间区域内的值大于第一时间区域内的值;
形成闭环的各以太网节点从形成闭环到开环的过程中,将最后一个使此开环能够转换为闭环的并且被隔离的端口所在的以太网节点确定为此闭环的成环点;
所述以太网节点在隔离通信端口后的检测帧超时时长内未收到本身发送的检测帧时,在进行随机延时后,再解除对此通信端口的隔离。
9.如权利要求8所述的方法,其特征在于,
通信端口的非连通状态包括非工作状态、故障状态或者不能收发数据的状态。
10.如权利要求8或9所述的方法,其特征在于,
对于不同以太网节点的通信端口位于第一时间区域内的检测帧超时时长相同或不相同;
对于不同以太网节点的通信端口位于第二时间区域内的检测帧超时时长相同或不相同。
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