CN102812672B

CN102812672B - 用于保护以太网环防止超环路通过以太网环的方法

Info

Publication number: CN102812672B
Application number: CN201080065739.0A
Authority: CN
Inventors: 丁哲民; P.萨尔特西迪斯
Original assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Current assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority date: 2010-03-30
Filing date: 2010-03-30
Publication date: 2015-11-25
Anticipated expiration: 2030-03-30
Also published as: EP2553882A4; CN102812672A; WO2011123002A1; US20130021901A1; EP2553882B1; EP2553882A1; US9705701B2

Abstract

本发明涉及在以太网环中用于保护以太网环防止超环路通过以太网环的方法，其中，以太网环包括至少一个环节点和在以太网环与VPLS域之间的两个接口节点，以太网环还包括环保护链路，方法包括在接口节点之一中接收旨在指示另一接口节点有故障的撤销消息的步骤，方法的特征还在于以下又一步骤：响应撤销消息，保持以太网环中的所述环保护链路。

Description

用于保护以太网环防止超环路通过以太网环的方法

技术领域

本发明涉及以太网环中的方法、以太网环和在宽带通信网络中的接口节点，并且具体地说，涉及用于防止超环路通过以太网环的以太网环中的方法、以太网环和接口节点。

背景技术

以太网环15是形成闭合环路的环节点的集合，由此每个环节点经双工通信链路16连接到两个相邻环节点。图1示出包括经双工通信链路16连接到相邻环节点的6个环节点的以太网环15。

以太网环15中数据的环路消耗以太网环15中的大量资源，并且因此是不合需要的条件。因此，在以太网环15中需要防止环路的保护。以太网环保护ERP网络的拓扑能够是简单的以太网环或互连的以太网环的集合。

G.8032协议设计用于以太网环拓扑，并且开发为替代生成树协议xSTP的标准化备选。假设使用标准802.1Q桥，并且标准802.3MAC帧围绕以太网环。G.8032以太网环节点支持标准FDBMAC学习、转发、清空行为和端口阻塞/解除阻塞机制。

以太网环15内环路阻止的原理是阻塞环链路16之一，预确定的链路或故障链路。例如，在正常状态中，如图1所示无链路故障的情况下，环链路16之一被指定为环保护链路RPL90。RPL90阻塞以太网业务以避免业务环回。通过在RPL90两端的端口阻塞提供RLP阻塞。节点之一称为RPL拥有者节点，例如，环节点E95，它也负责从受保护或手动切换或强制切换条件激活复原行为。另一节点称为RPL节点，例如，环节点D97，它不负责激活复原行为。在G.8032版本1中，RLP的一端被阻塞以中断在正常状态中的环路。在G.8032版本2的草案中，RPL的两端均在正常状态中被阻塞以避免不必要的泛洪。

图2示出以太网环保护ERP状态。在链路故障发生时，例如在节点A210与节点B220之间的链路200。节点A210和节点B220阻塞用于故障链路200的端口211、212，并且发送R-APS（环-APS）信号故障消息以指示链路故障。信号故障消息通过环APS信道（未示出）绕以太网环循环。在RPL拥有者节点E230和RPL节点D240接收此消息时，它们解除阻塞到RPL的端口。

在链路故障得以修复，例如，如果在图2中的节点A210与节点B220之间的链路故障消失，则节点A210和节点B220维持阻塞端口211和端口212，并且发出R-APS无故障消息。消息通过环APS信道绕环循环。在RPL拥有者节点E230和RPL节点D240接收此消息时，它们阻塞到RPL的端口并发出R-APS阻塞消息。节点A210和节点B220在从节点E230和节点D240接收R-APS阻塞消息时，它们解除阻塞端口211和212。现在，ERP环回到正常状态。

图3示出包括两个以太网环310、320的多环/梯形网络300的示例。G.8032标准也支持图3所示的多环/梯形网络300。

如果多环/梯形网络300是在其正常条件中，则每个环的RPL拥有者节点和RPL节点阻塞通过用于该环的RPL的业务的传送和接收。在此示例中，用于ERP1的RPL拥有者节点是H330，并且用于ERP2的RPL拥有者节点是E340。

图4示出能够创建超环路410的多环/梯形网络400。在共享链路故障发生时，形成超环路410。例如，在图4中，如果在节点A420与节点B430之间的链路425发生故障，则由于此链路425属于环1440和环2450，因此，两个环440、450均启动保护并解除阻塞到RPL的端口。超环路410得以形成。我们因此需要用于多环/梯形网络400的特殊保护机制以避免超环路问题。

图5示出带有防止超环路保护的多环/梯形网络500。超环路问题通过创建子环而得以解决。例如，在图中，ERP1510由节点A、B、I、H和G及其之间的所有链路组成。ERP2520由节点A、B、C、D、E和F及除在A与B之间的链路530外的所有链路组成。在A与B之间的链路530只属于ERP1510。如果在A与B之间的链路530发生故障，则仅ERP1510将做出响应，并且ERP2520将不进行任何操作。ERP2520是如G.8032中定义的子环，它在R-APS虚拟信道上传送R-APS消息。

城域网是覆盖都市区域的网络。城域网经常基于以太网标准。城域网通常用作城域接入网络以连接订户和企业到更大的服务网络或因特网。在城域网部署中，可以存在在聚合网络中使用G.8032和在核心网络中使用虚拟专用LAN服务VPLS的要求。

图6示出在提供商边缘PE路由器601、602与运行G.8032的以太网环603之间的互配(interworking)。将提供商边缘路由器601、602集成到以太网环603中的动机是提供接口保护。

对于图6所示的PE1601和PE2602，面向以太网环的接口（未示出）可以是G.8032环端口。在PE1601与PE2602之间存在专用隧道（未示出）。在PE1601或PE2602的环端口上接收的G.8032环控制消息通过隧道透明传送回以太网环603。无本地环控制消息泄露到核心网络613。无链路级CCM通过PE1与PE2之间的隧道发送。

至少有3种接口故障情形：

1.在G.8032环桥与PE601、602之一之间的链路故障

例如，在环桥605与PE2602之间的链路604发生故障，如图7所示。在此情形中，PE2602不进行任何操作。相邻环桥605在检测到链路故障后通过解除阻塞RPL606来启动以太网环保护。

2.在PE节点之间的隧道故障

例如，在PE1601与PE2602之间的隧道607发生故障，如图8所示。PE1601和PE2602在某一时间量后未接收到伙伴边缘路由器PE1601、PE2602的IGP撤销时，它们知道这是隧道故障。任何PE节点601、602、608、609如果发现另一PE节点601、602、608、609不存在，则它将发送撤销消息到其它PE节点601、602、608、609。在此期间后，PE1601和PE2602停止从其环接口向环桥发送CCM。相邻环桥610、611检测到存在故障并通过解除阻塞RPL612来启动环保护。

3.PE节点故障

例如，PE2602的节点发生故障，如图9所示。相邻环桥611在检测到故障（例如无CCM）后，启动环保护。PE1601在从PE4609接收PE2602的IGP撤销消息时，它知道这是节点故障。PE1601随后也发出SF（信号故障）消息到相邻环桥610以通知此故障。在环桥接收这些消息时，RPL612将被解除阻塞以提供保护。

图10示出核心网络110被分段的情况。在图10中，核心网络110被分段成两个部分110a和110b。在核心网络110被分段的情况下，如果使用用于防止环路的保护的现有机制，则能够创建超环路116。在图10中，核心网络110被分段成两个部分110a、110b，并且因此分别在PE1601与PE2602之间和在PE3608与PE4609之间无通信。

由于核心网络110分段成两个部分110a、110b，因此，PE1601只连接到PE3608，并且PE2602只连接到PE4609。在PE1601、PE3608和PE2602、PE4609之间无通信。PE1601将发出有关PE2602和PE4609的撤销消息。PE2602将发出有关PE1601和PE3608的撤销消息。PE3608将发出有关PE2602和PE4609的撤销消息。PE4609将发出有关PE1601和PE3608的撤销消息。在接收那些撤销消息后，PE1601将假设PE2602具有节点故障，同时PE2602将假设PE1601具有节点故障。PE1601和PE2602均将发出SF消息到相邻环桥125以通过解除阻塞RPL160来启动环保护。PE3608和PE4609将以相同方式表现，来解除阻塞RPL127以提供保护。结果将是如图10所示的超环路116。

因此，需要通过阻止能够创建超环路来增大以太网环的稳固性的改进解决方案，该解决方案解决或至少减轻上述问题至少之一。

发明内容

本发明的目的因此是提供用于通过阻止创建超环路来增大以太网环的稳固性的方法和装置。

根据第一方面，本发明涉及一种在以太网环中用于保护以太网环防止超环路通过以太网环的方法。以太网环包括至少一个环节点和在以太网环与VPLS域之间的两个接口节点，以太网环还包括环保护链路。方法包括以下步骤：在接口节点之一中接收旨在指示另一接口节点有故障的撤销消息；响应撤销消息，保持以太网环中环中的环保护链路。

因此，通过响应旨在指示另一接口节点有故障的消息，保持以太网环中的环保护链路，该目的根据本发明而得以实现。

根据第二方面，本发明涉及一种以太网环，用于保护以太网环防止超环路通过以太网环，其中，以太网环包括至少一个环节点、在以太网环与VPLS域之间的两个接口节点及环保护链路。以太网环还包括在接口节点中用于接收旨在指示另一接口节点有故障的撤销消息的接收部件。以太网环还配置成响应撤销消息，保持以太网环中的环保护链路。

根据第三方面，本发明涉及一种用于保护以太网环防止超环路通过以太网环的接口节点。以太网环包括至少一个环节点和在以太网环与VPLS域之间的两个接口节点。以太网环还包括环保护链路。接口节点也包括：用于接收旨在指示另一接口节点有故障的撤销消息的接收部件和配置成决定不传送旨在解除阻塞保护链路的信号故障消息以响应撤销消息的处理部件。

响应撤销消息而保持以太网环中的环保护链路的本发明的实施例有关的优点是不能经以太网环创建超环路。

本发明的实施例有关的仍有的另一优点是由于阻止创建超环路，因此，消耗的网络资源更少。本发明的实施例仍有的另一优点是由于不能创建超环路，因此，网络的故障率也得以降低。

附图说明

参照附图更详细地描述本发明，其中：

图1以示意图方式示出以太网环。

图2以示意图方式示出在以太网环中的以太网环保护ERP状态。

图3以示意图方式示出包括两个以太网环的多环/梯形网络。

图4以示意图方式示出能够创建超环路的多环/梯形网络。

图5以示意图方式示出带有防止超环路保护的多环/梯形网络。

图6以示意图方式示出在提供商边缘PE路由器601、602与以太网环之间的互配。

图7以示意图方式示出在环桥与一个PE节点之间的链路故障。

图8以示意图方式示出在以太网环中PE节点之间的隧道故障。

图9以示意图方式示出在以太网环中的PE节点故障。

图10示出核心网络被分段成两个部分110a和110b的情况。

图11示出能够实现根据本发明的方法的网络。

图12示出核心网络被分段成两个部分110a和110b的某种情况。

图13示出根据本发明的一示范实施例的以太网环的框图。

图14示出根据本发明的一示范实施例的方法。

具体实施方式

在下面的描述中，为便于说明而不是限制，陈述了特定的细节，例如特别的步骤顺序，信令协议和装置配置，以便提供本发明的详尽理解。本领域的技术人员将明白，在脱离这些特定细节的其它实施例中可执行本发明。

另外，本领域的技术人员将理解，本文下面说明的功能和部件可使用结合按照程序工作的微处理器或通用计算机起作用的软件和/或使用专用集成电路(ASIC)来实现。也将理解，虽然主要以方法和装置的形式描述本发明，但本发明也可在计算机程序产品及包括计算机处理器和耦合到处理器的存储器的系统中实施，其中存储器编码有可执行本文公开功能的一个或多个程序。

现在转到图11，该图示出能够实现根据本发明的方法的网络100。网络100包括核心网络110和至少一个以太网环120、130。以太网环120包括至少一个环节点125和在以太网环120与核心网络110之间的两个接口节点PE1140、PE2150。以太网环130也包括至少一个环节点136和在以太网环130与核心网络110之间的两个接口节点PE3141、PE4151。核心网络110可以是VPLS域。以太网环120包括用于保护以太网环120防止环路的环保护链路160。以太网环130也包括用于保护以太网环130防止环路的环保护链路175。

现在参照图12，该图示出核心网络110被分段的某种情况。如图12所示，核心网络110例如能够被分段成两个部分110a和110b。在核心网络110被分段成两个部分110a和110b时，分别在PE1140与PE2150之间和在PE3141与PE4151之间无通信。由于核心网络被分段，因此，PE4151不具有到PE1140的任何通信路径。PE4151将因此发出撤销消息（未示出），指示PE4151不能到达PE1140。此撤销消息将由PE2150接收。PE2150随后将假设PE1140具有节点故障。这将同样适用于PE2150、PE3141和PE4151，它们都将假设其相应伙伴PE节点具有节点故障。这是因为它们将接收涉及其相应伙伴PE节点的撤销消息。在相应PE节点140、150、141和151接收有关其相应伙伴PE节点的撤销消息时，相应以太网环120、130将根据本发明，响应撤销消息而保持环保护链路160、175。这将导致超环路（未示出）不能在网络113中创建。

在本发明的另一示范实施例中，在相应PE节点140、150、141和151已接收到旨在指示其相应伙伴PE节点有故障的撤销消息后。相应PE节点140、150、141和151将决定不在其相应以太网环120、130上传送旨在解除阻塞相应保护链路160、175的信号故障消息。这将导致两个保护链路160、175将保持阻塞，这导致超环路（未示出）不能在网络113中创建。

在根据本发明的方法仍有的另一示范实施例中，与相应伙伴PE节点相邻的环节点125、136检测相应伙伴PE节点是否有故障。如果相应伙伴PE节点有故障，则它们传送信号故障消息到相应以太网环120、130。

在根据本发明的方法仍有的又一实施例中，方法包括在与环保护链路160、175相邻的环节点125、136中接收信号故障消息时解除阻塞环保护链路160、175的又一步骤。

根据本发明，以太网环120、130中的环节点可通过双工通信链路相互连接。双工通信链路可以是标准802.1桥。

本发明中的信号故障消息可以是根据G.8032协议标准的信号故障消息。

在本发明的另一示范实施例中，通过指派独特的VLAN或VLAN群组（未示出）到每个以太网环120、130来解决核心网络的分段110a、110b，使得一个以太网环120、130的阻塞不影响来自其它环的业务。由于提供商骨干网络（未示出）中的VLAN数量受限，因此，如果VLAN的数量不足，则可使用PBB提供商骨干桥。

参照图13，图中示出根据本发明的前面所述示范实施例的以太网环120的框图。以太网环120包括至少一个环节点125和在以太网环120与核心网络110之间的两个接口节点140、150。以太网环120也包括用于保护以太网环120防止环路的环保护链路160。每个接口节点140、150包括用于接收旨在指示另一接口节点140、150有故障的撤销消息的接收部件167。以太网环120还配置成响应撤销消息，保持以太网环120中的环保护链路160。

在根据本发明的以太网环120的另一示范实施例中，接口节点140、150还包括配置成决定不传送旨在解除阻塞环保护链路160的信号故障消息到以太网环120以响应撤销消息的处理部件168。这将导致保护链路160将保持阻塞，这导致超环路（未示出）不能通过以太网环120。

在根据本发明的以太网环120仍有的另一示范实施例中，与伙伴接口节点140、150相邻的环节点125包括用于检测伙伴接口节点140、150是否有故障的部件169。如果伙伴接口节点140、150有故障，则在环节点125中的部件169传送信号故障消息到以太网环120。

在根据本发明的以太网环120仍有的又一实施例中，与环保护链路160相邻的环节点125还配置成在接收信号故障消息时解除阻塞环保护链路160。

应注意的是，图13所描绘的以太网环120可包括未示出的其它单元或部件。此外，以太网环120的不同块不一定分隔，而是能够被包括在单个块中。

参照图14，图中示出根据本发明前面所述实施例的描述用于保护以太网环120防止超环路通过以太网环120的步骤的方法的流程图。如图14所示，方法包括：

1400在接口节点140、150之一中接收旨在指示另一接口节点140、150有故障的撤销消息；

1410响应撤销消息，保持以太网环120中的环保护链路160。

如前面所述，方法可包括在与另一接口节点140，150相邻的环节点125中检测另一接口节点140，150是否有故障并在另一接口节点140，150有故障的情况下传送信号故障消息到以太网环120的又一步骤。

方法也可包括在与环保护链路160相邻的环节点125中接收信号故障消息时解除阻塞（未示出）环保护链路160的又一步骤。

在本发明的上述示范实施例中，核心网络被分段成两个部分。然而，要注意的是，在核心网络被分段成不止两个部分时，可能创建超环路。

虽然已参照特殊实施例（包括某些装置布置和在各种方法内的某些步骤顺序）描述本发明，但本领域的技术人员将认识到本发明并不限于本文所述和所示的特定实施例。因此，要理解本公开只是说明性的。相应地，意图是本发明只受随附权利要求书范围的限制。

Claims

1.一种在以太网环(120)中用于保护所述以太网环(120)防止超环路通过所述以太网环(120)的方法，其中所述以太网环(120)包括至少一个环节点(125)和在所述以太网环(120)与VPLS域(110)之间的两个接口节点（140，150），所述以太网环(120)还包括环保护链路(160)，所述方法包括以下步骤：

-在所述接口节点（140，150）之一中接收(1400)旨在指示另一接口节点（140，150）有故障的撤销消息，所述方法的特征还在于以下又一步骤：

-响应所述撤销消息，保持(1410)所述以太网环(120)中的所述环保护链路(160)。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法包括在与所述另一接口节点（140，150）相邻的环节点(125)中检测所述另一接口节点（140，150）是否有故障并在所述另一接口节点（140，150）有故障的情况下传送信号故障消息到所述以太网环(120)的又一步骤。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述方法包括在与所述环保护链路(160)相邻的环节点(125)中接收信号故障消息时解除阻塞所述环保护链路(160)的又一步骤。

4.根据权利要求1到3任一项所述的方法，其中保持(1410)的所述步骤包括在所述接口节点（140，150）之一中决定不传送旨在解除阻塞所述环保护链路(160)的信号故障消息到所述以太网环(120)以响应所述撤销消息的又一步骤。

5.根据权利要求1到3任一项所述的方法，其中双工通信链路(126)连接所述以太网环(120)中的每个环节点(125)。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述双工通信链路(126)是标准802.1桥。

7.根据权利要求2和3中任一项所述的方法，其中所述信号故障消息是根据G.8032协议标准的信号故障消息。

8.一种以太网环(120)，用于保护所述以太网环(120)防止超环路通过所述以太网环(120)，其中所述以太网环(120)包括至少一个环节点(125)、在所述以太网环(120)与VPLS域(110)之间的两个接口节点（140，150）以及环保护链路(160)，所述以太网环(120)还包括：

-在所述接口节点（140，150）中的接收部件(167)，用于接收旨在指示另一接口节点（140，150）有故障的撤销消息，其特征在于：

-所述以太网环(120)还配置成响应所述撤销消息，保持所述以太网环(120)中的所述环保护链路(160)。

9.根据权利要求8所述的以太网环(120)，其中与所述另一接口节点（140，150）相邻的环节点(125)包括用于检测所述另一接口节点（140，150）是否有故障的部件(169)，以及其中所述部件(169)还配置用于在所述另一接口节点（140，150）有故障的情况下传送信号故障消息到所述以太网环(120)。

10.根据权利要求8或9所述的以太网环(120)，其中与所述环保护链路(160)相邻的至少一个环节点(125)还配置成在接收信号故障消息时解除阻塞所述环保护链路(160)。

11.根据权利要求8到9任一项所述的以太网环(120)，其中所述接口节点（140，150）包括处理部件(168)，所述处理部件(168)配置成决定不传送旨在解除阻塞所述环保护链路(160)的信号故障消息到所述以太网环(120)以响应所述撤销消息。

12.根据权利要求8到9任一项所述的以太网环(120)，其中双工通信链路(126)连接所述以太网环(120)中的每个环节点(125)。

13.根据权利要求12所述的以太网环(120)，其中所述双工通信链路(126)是标准802.1桥。

14.一种用于保护以太网环(120)防止超环路通过所述以太网环(120)的接口节点（140，150），其中所述以太网环(120)包括至少一个环节点(125)和在所述以太网环(120)与VPLS域(110)之间的两个接口节点（140，150）以及环保护链路(160)，所述接口节点（140，150）包括：

-接收部件(167)，用于接收旨在指示另一接口节点（140，150）有故障的撤销消息，所述接口节点（140，150）的特征在于它还包括：

-处理部件(168)，配置成响应所述撤销消息，保持所述以太网环(120)中的所述环保护链路(160)。

15.根据权利要求14所述的接口节点（140，150），其中所述处理部件(168)还配置成决定不传送旨在解除阻塞所述环保护链路(160)的信号故障消息到所述以太网环(120)以响应所述撤销消息。

16.根据权利要求15所述的接口节点（140，150），其中所述信号故障消息是根据G.8032协议标准的信号故障消息。

17.根据权利要求14到16任一项所述的接口节点（140，150），其中双工通信链路(126)连接所述接口节点到所述以太网环(120)中的相邻环节点(125)。

18.根据权利要求17所述的接口节点（140，150），其中所述双工通信链路(126)是标准802.1桥。