CN103001799B - 基于链状网络的冗余实现方法及节点 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于链状网络的冗余实现方法及节点，用以解决现有的冗余倒换方式需要大量的网络设备开销，且需要较长的链路倒换时间的问题，本发明实施例的方法包括：链状网络的各节点根据接收到的其他节点发送的通知报文，选举出本链状网络的主节点；选举出的主节点将自身包含的两个端口中的一个设为阻塞状态，另一个设为转发状态，并通过该两个端口周期性发送通知报文，其中边缘节点在接收到通知报文后返回应答报文；各节点根据是否接收到本链状网络的网络管理报文，判断链状网络的通断状态，并在确定本链状网络发生链路中断时，重新确定本链状网络的主节点。采用本发明的技术方案能够实现冗余的快速倒换，提高网络的修复速度，提高网络的可靠性。

Description

基于链状网络的冗余实现方法及节点

技术领域

本发明涉及网络通讯技术领域，尤其涉及基于链状网络的冗余实现方法及节点。

背景技术

多个环形网络的数据和协议报文进行交互时，需要考虑以下两个方面：一是确保报文在环形网络间传输时不出现网络风暴，因为网络风暴的出现将会阻塞网络通信，并耗尽网络带宽资源；二是报文在环形网络间传输时实现链路备份。

目前，常采用的冗余实现方案为：多个环形网络分别连接两个网络设备，正常工作状态下，各个环形网络之间通过其中的一个网络设备（以下称为第一网络设备）进行数据和协议报文的交互，而另一个网络设备作为备用设备（以下称为第二网络设备），进行冗余备份；当某个环形网络与第一网络设备之间的通讯发生中断时，该环形网络将通过第二网络设备与其他环形网络进行数据和协议报文的交互，从而实现环形网络间的冗余备份。

但是，这种环形网络间的冗余实现方式至少需要两个网络设备，在环形网络的数量不断增加的情况下，将需要更多的网络设备来支持这种冗余实现；同时，在多个环形网络间发生网络倒换时，由于需要倒换的网络设备至少需要改变一对端口的状态，即从导通状态变换为阻塞状态（或从阻塞状态变换为导通状态），因此，链路倒换时间较长；可见，上述冗余实现方式需要大量的网络设备开销和较长的链路倒换时间。

综上所述，现有的冗余实现方式需要大量的网络设备开销，且需要较长的链路倒换时间。

发明内容

本发明的目的是针对以上现有技术中的冗余倒换方式需要大量的网络设备开销，且需要较长的链路倒换时间的问题，提出了基于链状网络的冗余实现方法和装置。

为实现本发明的目的，采用了以下技术方案：

本发明实施例提供的基于链状网络的冗余实现方法，所述链状网络包括边数个节点，，其中，所述链状网络中与外部网络连接的节点为边缘节点，所述边缘节点用于将在链状网络运行的网络管理报文限制在本链状网络中转发，所述网络管理报文包括通知报文和应答报文，所述方法包括：

所述链状网络的各节点根据接收到的其他节点发送的通知报文，选举出本链状网络的主节点；

选举出的主节点将自身包含的两个端口中的一个设为阻塞状态，另一个设为转发状态，并通过该两个端口周期性向本链状网络发送通知报文，其中，所述链状网络的边缘节点在接收到所述通知报文后返回应答报文；

所述链状网络的各节点根据是否接收到本链状网络的网络管理报文，判断所述链状网络的通断状态，并在确定本链状网络发生链路中断时，重新确定本链状网络的主节点。

优选的，若为主节点，判断所述链状网络的通断状态进一步包括：

所述链状网络的主节点在确定自身的所有内部端口都接收到所述边缘节点发送的应答报文后，确定本链状网络为闭合状态；否则，确定本链状网络为断开状态；其中，所述内部端口为节点包含的能够接收和转发本链状网络的网络管理报文的端口；

若为所述链状网络中除所述主节点之外的节点，判断所述链状网络的通断状态进一步包括：

该节点在确定自身不能接收到所述主节点发送的通知报文，或不能接收到所述边缘节点发送的应答报文时，确定自身的链路发生中断。

优选的，所述方法还包括：

所述链状网络的主节点主动检测自身包含的端口状态；

在检测到自身包含的某一端口发生中断时，确定本链状网络为断开状态。

优选的，若本链状网络出现中断链路，所述重新确定本链状网络的主节点包括：

所述链状网络中与所述中断链路两端连接的节点确定自身为新的主节点；

每个新确定的主节点将自身与所述中断链路连接的端口设为阻塞状态，并通过自身的两个端口发送通知报文；

所述链状网络的原主节点在接收到新确定的主节点发送的通知报文后，根据该通知报文中携带的中断优先级，将自身具有阻塞状态的端口设为转发状态。

优选的，若本链状网络的中断链路恢复通讯，所述重新确定本链状网络的主节点包括：

所述链状网络中的主节点根据其他主节点发送的通知报文，从当前所有主节点中，重新选举出本链状网络的主节点；

未被选举为主节点的节点将自身具有阻塞状态的端口设为转发状态。

本发明实施例提供的链状网络的节点，该节点包括：

主节点选举模块，根据接收到的其他节点发送的通知报文，选举出本链状网络的主节点；

端口设置模块，用于在确定自身为主节点后，将自身包含的两个端口中的一个设为阻塞状态，另一个设为转发状态，并通过该两个端口周期性向本链状网络发送通知报文，其中，本链状网络中与外部网络连接的边缘节点在接收到本链状网络的主节点发送的通知报文后返回应答报文，所述边缘节点用于将在链状网络运行的链状网络管理报文限制在本链状网络中转发，所述网络管理报文包括通知报文和应答报文；

网络状态判断模块，用于根据是否接收到本链状网络的网络管理报文，判断所述链状网络的通断状态，并在确定本链状网络发生链路中断时，触发所述主节点选举模块重新确定本链状网络的主节点。

优选的，若该节点为主节点，所述网络状态判断模块具体用于：

在确定自身的所有内部端口都接收到所述边缘节点发送的应答报文后，确定本链状网络为闭合状态；否则，确定本链状网络为断开状态；其中，所述内部端口为节点包含的能够接收和转发本链状网络的网络管理报文的端口；

若该节点为本链状网络中除所述主节点之外的节点，所述网络状态判断模块具体用于：

在确定自身在确定自身不能接收到所述主节点发送的通知报文，或不能接收到所述边缘节点发送的应答报文时，确定自身的链路发生中断。

优选的，若该节点为主节点，所述网络状态判断模块还用于：

主动检测自身包含的端口状态；在检测到自身包含的某一端口发生中断时，确定本链状网络为断开状态。

优选的，若本链状网络出现中断链路；

若该节点为与所述中断链路连接的节点，所述主节点选举模块还用于：确定自身为新的主节点；及

所述端口设置模块还用于：将自身与所述中断链路连接的端口设为阻塞状态，并通过自身的两个端口发送通知报文；

若该节点为原主节点，所述端口设置模块还用于：在接收到新确定的主节点发送的通知报文后，根据该通知报文中携带的中断优先级，将自身具有阻塞状态的端口设为转发状态。

优选的，若本链状网络的中断链路恢复通讯，且该节点为某个当前主节点；

所述主节点选举模块还用于：根据其他主节点发送的通知报文，从当前所有主节点中，重新选举出本链状网络的主节点；

所述端口设置模块还用于：在自身未被选举为主节点时，将自身具有阻塞状态的端口设为转发状态。

本发明提出的基于链状网络的冗余实现方法，能够实现冗余的快速倒换，提高网络的修复速度，提高网络的可靠性，尤其是当选举出的主节点不在边缘节点的位置上时，由于链状网络中的其它节点从其连接的其它网络中的业务报文数据流可以从非主节点的端口分流，而不是仅仅从主节点的端口传输该业务报文数据流，优化了整个链状网络的带宽资源，同时也减少业务报文在链状网络中传输的时间。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和具体实施方式，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的具体实施方式一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明实施例基于链状网络的冗余实现方法流程图；

图2为本发明实施例第一种链状网络的结构示意图；

图3为本发明实施例第一种链状网络出现中断链路的结构示意图；

图4为本发明实施例第二种链状网络的结构示意图；

图5为本发明实施例第二种链状网络出现中断链路的结构示意图；

图6为本发明实施例第一种链状网络的中断链路恢复通讯的结构示意图；

图7为本发明实施例链状网络的节点的结构示意图；

图8为本发明实施例中外部网络为环网网络的链状链路结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施方式进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例的链状网络可以为现有拓扑网络结构（如环形网络）中的某一网络段，即将该拓扑网络结构中部分连续的节点组成的网络段作为本发明实施例所说的链状网络，以实现本拓扑网络结构的冗余备份，或在多个环形网络相交或相切时，将各环形网络的某个网络段作为本发明实施例所说的链状网络，以在某个网络出现中断时，实现冗余备份。

本发明实施例的链状网络的结构包括数个节点，每个节点至少包括两个端口，各个节点之间通过链路连接，这里的链路一般是实际的物理链路，也可以是虚拟链路；

本发明实施例的链状网络中，用于与外部网络连接的节点定义为边缘节点，其中，边缘节点中与外部网络连接的端口定义为外接端口，边缘节点中用于与本链状网络连接的端口定义为内部端口；

具体的，边缘节点的外接端口不转发本链状网络的网络管理报文，以将链状网络运行的链状网络管理报文限制在本链状网络中接收和转发；其中，网络管理报文至少包括基于本链状网络的通知报文（Announce报文）和应答报文（Hello报文）；

优选的，边缘节点的外接端口可以接收和发送清表报文，该清表报文用于清理网络拓扑改变后的各个节点保存的MAC地址表。

本链状网络中除边缘节点外的其他节点包含的端口均为内部端口，链状网络的各节点的内部端口能够接收和发送本链状网络的网络管理报文，也可以接收和转发本链状网络及外部网络的清表报文（TopoChange报文），本发明实施例中不对内部端口接收和转发的报文类型进行限制。

在初始状态下，链状网络的各节点所包含的端口的状态均为转发（Forwarding）状态。

本发明实施例基于链状网络的冗余实现方法，如图1所示，该方法包括以下步骤：

步骤11、链状网络的各节点根据接收到的其他节点发送的通知报文，选举出本链状网络的主节点；

步骤12、选举出的主节点将自身包含的两个端口中的一个设为阻塞（Blocked）状态，另一个设为转发状态，并通过该两个端口周期性地向本链状网络发送通知报文，其中，链状网络的边缘节点在接收到通知报文后返回应答报文；

需要说明的是，选举出的主节点中具有阻塞状态的端口用于阻塞外部网络发送的报文，从而避免报文在该链状网络与外部网络之间转发时形成网络风暴。

步骤13、链状网络的各节点根据是否接收到本链状网络的网络管理报文，判断链状网络的通断状态，并在确定本链状网络发生链路中断时，重新确定本链状网络的主节点。

在实施中，步骤11中，根据本链状网络中各节点发送的通知报文选举出主节点，具体包括：

每个节点将本链状网络中的其他节点发送的通知报文及自身发送的通知报文携带的链路状态信息进行比较，以选举出本链状网络的主节点。

其中，链路状态信息包括链路质量、MAC地址及优先级中的一种或组合；

需要说明的是，本链状网络中的节点在将多个链路状态信息进行比较时，所采用的标准可根据需要制定，例如，首先比较每个链路状态信息中包含的链路质量，选择最优的链路质量对应的节点作为主节点（也可以选择最差的链路质量对应的节点作为主节点，还可以选择指定的链路质量对应的节点为主节点等）；若每个链路状态信息中包含的链路质量相同时，再比较每个链路状态信息中包含的MAC地址，选择指定的MAC地址对应的节点为主节点（也可以选择最大的MAC地址对应的节点为主节点，还可以选择最小的MAC地址对应的节点为主节点等）；

其中，链路质量可以通过对节点之间发送的双向转发检测（BFD，Bidirectional Forwarding Detection）报文进行检测而获得。

需要说明的是，本发明实施例中只有主节点能够发送通知报文，因此，初始状态下，链状网络的每个节点都默认自身为主节点，并通过自身包含的两个端口发送通知报文。

举例说明，如图2所示的链状网络结构，其包括节点1~节点4，各个节点之间通过链路连接，图2中的链状网络中的节点1和节点4分别与外部网络连接，确定节点1和节点4为本链状网络的边缘节点，节点1和节点4与外部网络连接的端口为外接端口，其用于将在链状网络运行的链状网络管理报文限制在本链状网络中接收和转发；而节点1和节点4分别与节点2和节点3连接的端口为内部端口；图2中的节点2与节点3所包含的端口为内部端口；

初始状态时，链状网络中的节点1~节点4都默认自身为主节点，则节点1~节点4均通过其内部端口向链状网络发送通知报文；每个节点根据接收到的通知报文的链路状态信息以及自身发送的通知报文的链路状态信息选举出本链状网络的主节点，假设选举出的主节点为节点3，则将节点3的一个端口设为阻塞状态，例如，将节点3中与节点2连接的端口设为阻塞状态，与节点4连接的端口仍为转发状态，其他节点的内部端口仍均为转发状态。

需要说明的是，图2所示的链状网络的结构只是说明性的，对于本领域的技术人员来说，本发明的实施例的链状网络的结构不应限于图2举例的结构示意图。

进一步，根据节点类型的不同，步骤13中判断链状网络的通断状态包括以下两种方式：

方式一、若为选举出的主节点，该主节点在确定自身的所有内部端口都接收到边缘节点发送的应答报文后，确定本链状网络为闭合状态；否则，确定本链状网络为断开状态。

具体的，若选举出的主节点为边缘节点，则该主节点的内部端口接收到应答报文时，断定该链状网络为闭合状态；否则，即该主节点的任一内部端口不能收到应答报文时，断定该链状网络为断开状态；

若选举出的主节点为本链状网络中除边缘节点之外的节点，则该主节点中的两个内部端口都接收到应答报文时，断定该链状网络为闭合状态；否则，断定该链状网络为断开状态。

举例说明，仍以图2所示链状网络的结构为例，假设节点1（即边缘节点）为主节点，则在节点1中与节点2连接的内部端口接收到节点4发送的应答报文时，判定该链状网络为闭合状态；否则，即节点1中与节点2连接的内部端口不能接收到节点4发送的应答报文时，判定该链状网络为断开状态；

假设节点2（即非边缘节点）为主节点，在节点2中与节点1和节点3连接的两个内部端口都接收到节点4发送的应答报文时，判定该链状网络为闭合状态；否则，即节点2中与链状网络中与节点1或节点3连接的任一内部端口不能接收到节点4发送的应答报文时，判定该链状网络为断开状态。

方式二、若为链状网络中除选举出的主节点之外的节点，该节点在确定自身不能接收到主节点发送的通知报文，或不能接收到所述边缘节点发送的应答报文时，确定自身的链路发生中断，进而确定链状网络为断开状态；

其中，发生中断的链路包括：本链状网络中出现通讯中断的链路，或本链状网络中与出现通讯中断的端口连接的链路。

具体的，若该节点为边缘节点，则该节点在确定自身不能接收到主节点发送的通知报文时，确定自身的链路发生中断；

若该节点为本链状网络中除边缘节点及主节点之外的节点，则该节点在确定自身不能接收到主节点发送的通知报文，或自身不能接收到边缘节点的应答报文时，确定自身的链路发生中断。

举例说明，仍以图2所示链状网络的结构为例，假设主节点为节点3，对于节点1（即边缘节点）来说，若节点1中与节点2连接的内部端口不能接收到节点3发送的通知报文时，节点1判定自身的链路发生中断，进而判定该链状网络为断开状态；

对于节点2（即非边缘节点）来说，若节点2中与节点1连接的内部端口不能接收到节点1发送的应答报文，或与节点3连接的内部端口不能接收到节点3发送的通知报文时，节点2判定自身的链路发生中断，进而判定该链状网络为断开状态。

优选的，本发明实施例的方法还包括：

链状网络的主节点主动检测自身包含的端口状态；

在检测到自身包含的某一端口发生中断时，确定本链状网络为断开状态。

进一步，若本链状网络出现中断链路，步骤13中重新确定本链状网络的主节点具体包括以下步骤：

链状网络中与该中断链路两端连接的节点确定自身为新的主节点；

每个新确定的主节点将自身与该中断链路连接的端口设为阻塞状态，并通过自身的两个端口发送通知报文；

链状网络的原主节点在接收到新确定的主节点发送的通知报文后，根据该通知报文中携带的优先级，将自身具有阻塞状态的端口设为转发状态，从而实现了冗余的快速倒换，提高了链状网络的可靠性。

本发明实施例所指的中断链路为：本链状网络中出现通讯中断的链路，或本链状网络中与出现通讯中断的端口连接的链路。

举例说明，仍以图2所示的链状网络结构为例，假设链状网络的主节点为节点3，当节点1和节点2根据上述方式二确定节点1与节点2之间的链路或端口出现通讯中断时，如图3所示，节点1和2将自身转换为新的主节点，节点1将自身与该中断链路连接的端口由转发状态转换为阻塞状态，且节点2将自身与该中断链路连接的端口也由转发状态转换为阻塞状态；并且，节点1和节点2通过各自包含的内部端口向链状网络中的其它节点发送通知报文，该通知报文的链路状态信息还包含中断优先级；

相应的，原主节点（即节点3）在接收到该新确定的主节点（即节点2）发送的通知报文后，确定该通知报文包含中断优先级，由于中断优先级的级别最高，则节点3将自身转换为非主节点，即节点3将自身包含的具有阻塞状态的端口设为转发状态，如图3所示；在链状网络发生中断情况下，该链状网络中同时包括两个主节点，即节点1和节点2，从而实现了冗余的快速倒换。

再举一个例子进行说明，链状网络的结构如图4所示，包括节点1~节点5，其中，节点1与节点5为边缘节点，假设初始状态下选举出的主节点为节点4，各节点通过是否接收到网络管理报文，确定链状网络的通断状态，此时，若节点2与节点3之间出现中断链路，则：

1、由于节点3能够接收到节点4发送的通知报文，但不能接收到边缘节点1发送的应答报文，因此，节点3确定自身与节点2之间的链路发生中断，同时将自身确定为新的主节点，将与节点2连接的端口的状态设为阻塞状态，并通过自身包含的两个端口发送通知报文（该通知报文中携带中断优先级）；

2、由于节点2也不能接收到节点4发送的通知报文，且也不能接收到节点1发送的应答报文，因此，节点2确定自身与节点1及节点3之间的链路均发生中断，同时将自身确定为新的主节点，将与节点1及节点3连接的端口的状态均设为阻塞状态，并通过自身包含的两个端口发送通知报文（该通知报文中携带中断优先级），

3、由于节点1不能接收到节点4发送的通知报文，因此，节点1确定自身与节点2之间的链路发生中断，同时将自身确定为新的主节点，将与节点2连接的端口的状态设为阻塞状态，并通过自身包含的内部端口发送通知报文（该通知报文中携带中断优先级）；

上述节点1、节点2及节点3的处理过程没有先后顺序；

相应的，节点1在接收到节点2发送的通知报文后，确定自身与节点2之间的链路通讯正常，同时将自身确定为非主节点，将自身与节点2连接的端口的状态由阻塞状态转换为转发状态；

相应的，节点2在接收到节点1发送的通知报文后，确定自身与节点1之间的链路通讯正常，同时将自身与节点1连接的端口的状态由阻塞状态转换为转发状态；但由于节点2未接收到节点3发送的通知报文，因此，节点2仍认为自身与节点3之间的链路发生中断，并保持自身与节点3连接的端口的阻塞状态；

相应的，节点4在接收到该新确定的主节点（即节点3）发送的通知报文后，确定该通知报文包含中断优先级，由于中断优先级的级别最高，则节点4将自身转换为非主节点，即节点4将自身包含的具有阻塞状态的端口设为转发状态，如图5所示，在链状网络发生中断情况下，该链状网络中同时包括两个主节点，即节点2和节点3，从而实现了冗余的快速倒换。

进一步，链状网络在出现中断链路后，新确定的主节点（即与中断链路连接的节点）根据以下方式确定该中断链路是否恢复通讯：

方式A、主节点主动检测自身包含的端口状态，以确定该中断链路是否恢复通讯；

具体的，该主节点在检测到自身与该中断链路连接的端口恢复通讯后，确定该中断链路恢复通讯。

方式B、主节点根据是否接收到另一主节点发送的通知报文，以确定该中断链路是否恢复通讯；

具体的，该主节点在接收到另一主节点发送的通知报文后，确定该中断链路恢复通讯。

进一步，步骤13中，若链状网络的中断链路恢复通讯，重新确定本链状网络的主节点具体包括以下步骤：

根据当前每个主节点发送的通知报文，从与该中断链路连接的两个主节点中，重新选举出本链状网络的主节点；及

将原主节点中未被选举为主节点的节点中的具有阻塞状态的端口设为转发状态。

仍以图3所示的中断链路为例，当节点1和节点2之间的链路或端口恢复通讯时，此时节点1和2仍为主节点，作为主节点的节点1和节点2通过其内部端口向链状网络中的其它节点发送通知报文，节点1和节点2分别根据接收到的通知报文及自身发送的通知报文中携带的链路状态信息，重新选举出本链状网络的主节点，假设重新选举出的主节点为节点2，则节点1将其具有阻塞状态的端口的当前状态设为转发状态，如图6所示。其中，重新选举链状网络的主节点的过程与上述初始状态下选举其主节点的过程相似，不同的地方是，链路恢复通讯后，从当前的两个主节点中，重新选举一个节点作为链状网络的主节点。

本发明实施例中，在链状网络的中断链路在恢复通讯后，从当前的两个主节点中重新确定一个作为主节点，将未被重新确定为主节点的节点转换为非主节点（即将该节点中具有阻塞状态的端口的当前状态转换为转发状态），从而提高了链状网络的修复速度，提高了链状网络的可靠性。

上述方法处理流程可以用软件程序实现，该软件程序可以存储在存储介质中，当存储的软件程序被调用时，执行上述方法步骤。

基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种链状网络的节点，由于该节点解决问题的原理与上述基于链状网络的冗余实现方法相似，因此该节点的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。

本发明实施例提供的链状网络的节点，如图7所示，该节点包括：

主节点选举模块71，根据接收到的其他节点发送的通知报文，选举出本链状网络的主节点；

端口设置模块72，用于在确定自身为主节点后，将自身包含的两个端口中的一个设为阻塞状态，另一个设为转发状态，并通过该两个端口周期性向本链状网络发送通知报文，其中，链状网络的边缘节点在接收到通知报文后返回应答报文，边缘节点用于将在链状网络运行的链状网络管理报文限制在本链状网络中转发，网络管理报文包括通知报文和应答报文；

网络状态判断模块73，用于根据是否接收到本链状网络的网络管理报文，判断链状网络的通断状态，并在确定本链状网络发生链路中断时，触发主节点选举模块71重新确定本链状网络的主节点。

进一步，若该节点为主节点，网络状态判断模块73具体用于：

在确定自身的所有内部端口都接收到边缘节点发送的应答报文后，确定本链状网络为闭合状态；否则，确定本链状网络为断开状态；其中，内部端口为节点包含的能够接收和转发本链状网络的网络管理报文的端口；

若该节点为本链状网络中除主节点之外的节点，网络状态判断模块73具体用于：

在确定自身在确定自身不能接收到主节点发送的通知报文，或不能接收到边缘节点发送的应答报文时，确定自身的链路发生中断。

进一步，若该节点为主节点，网络状态判断模块73还用于：

主动检测自身包含的端口状态；在检测到自身包含的某一端口发生中断时，确定本链状网络为断开状态。

进一步，若本链状网络出现中断链路；

若该节点为与中断链路连接的节点，主节点选举模块71还用于：确定自身为新的主节点；及

端口设置模块72还用于：将自身与中断链路连接的端口设为阻塞状态，并通过自身的两个端口发送通知报文；

若该节点为原主节点，端口设置模块72还用于：在接收到新确定的主节点发送的通知报文后，根据该通知报文中携带的中断优先级，将自身具有阻塞状态的端口设为转发状态。

进一步，若本链状网络的中断链路恢复通讯，且该节点为某个当前主节点；

主节点选举模块71还用于：根据其他主节点发送的通知报文，从当前所有主节点中，重新选举出本链状网络的主节点；

端口设置模块72还用于：在自身未被选举为主节点时，将自身具有阻塞状态的端口设为转发状态。

需要说明的是，本发明实施例的外部网络可以是环形网络，也可以是另外的一个链状网络，如图8所示，图8给出了外部网络为环形网络的情形。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施方式对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.基于链状网络的冗余实现方法，其特征在于，所述链状网络包括数个节点，其中，所述链状网络中与外部网络连接的节点为边缘节点，所述边缘节点用于将在链状网络运行的网络管理报文限制在本链状网络中转发，所述网络管理报文包括通知报文和应答报文，所述方法包括：

所述链状网络的各节点根据接收到的其他节点发送的通知报文，选举出本链状网络的主节点；

选举出的主节点将自身包含的两个端口中的一个设为阻塞状态，另一个设为转发状态，并通过该两个端口周期性向本链状网络发送通知报文，其中，所述链状网络的边缘节点在接收到所述通知报文后返回应答报文；

所述链状网络的各节点根据是否接收到本链状网络的网络管理报文，判断所述链状网络的通断状态，并在确定本链状网络发生链路中断时，重新确定本链状网络的主节点；

若本链状网络出现中断链路，所述重新确定本链状网络的主节点包括：

所述链状网络中与所述中断链路两端连接的节点确定自身为新的主节点；每个新确定的主节点将自身与所述中断链路连接的端口设为阻塞状态，并通过自身的两个端口发送通知报文；所述链状网络的原主节点在接收到新确定的主节点发送的通知报文后，根据该通知报文中携带的中断优先级，将自身具有阻塞状态的端口设为转发状态。

2.根据权利要求1所述的基于链状网络冗余实现方法，其特征在于，若为主节点，判断所述链状网络的通断状态进一步包括：

所述链状网络的主节点在确定自身的所有内部端口都接收到所述边缘节点发送的应答报文后，确定本链状网络为闭合状态；否则，确定本链状网络为断开状态；其中，所述内部端口为节点包含的能够接收和转发本链状网络的网络管理报文的端口；

若为所述链状网络中除所述主节点之外的节点，判断所述链状网络的通断 状态进一步包括：

该节点在确定自身不能接收到所述主节点发送的通知报文，或不能接收到所述边缘节点发送的应答报文时，确定自身的链路发生中断。

3.根据权利要求1所述的基于链状网络冗余实现方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述链状网络的主节点主动检测自身包含的端口状态；

在检测到自身包含的某一端口发生中断时，确定本链状网络为断开状态。

4.根据权利要求1所述的基于链状网络冗余实现方法，其特征在于，若本链状网络的中断链路恢复通讯，所述重新确定本链状网络的主节点包括：

所述链状网络中的主节点根据其他主节点发送的通知报文，从当前所有主节点中，重新选举出本链状网络的主节点；

未被选举为主节点的节点将自身具有阻塞状态的端口设为转发状态。

5.一种链状网络的节点，其特征在于：该节点包括：

主节点选举模块，根据接收到的其他节点发送的通知报文，选举出本链状网络的主节点；

端口设置模块，用于在确定自身为主节点后，将自身包含的两个端口中的一个设为阻塞状态，另一个设为转发状态，并通过该两个端口周期性向本链状网络发送通知报文，其中，本链状网络中与外部网络连接的边缘节点在接收到本链状网络的主节点发送的通知报文后返回应答报文，所述边缘节点用于将在链状网络运行的链状网络管理报文限制在本链状网络中转发，所述网络管理报文包括通知报文和应答报文；

网络状态判断模块，用于根据是否接收到本链状网络的网络管理报文，判断所述链状网络的通断状态，并在确定本链状网络发生链路中断时，触发所述主节点选举模块重新确定本链状网络的主节点；

若本链状网络出现中断链路；若该节点为与所述中断链路连接的节点，所述主节点选举模块还用于：确定自身为新的主节点；及所述端口设置模块还用 于：将自身与所述中断链路连接的端口设为阻塞状态，并通过自身的两个端口发送通知报文；

若该节点为原主节点，所述端口设置模块还用于：在接收到新确定的主节点发送的通知报文后，根据该通知报文中携带的中断优先级，将自身具有阻塞状态的端口设为转发状态。

6.根据权利要求5所述的节点，其特征在于，若该节点为主节点，所述网络状态判断模块具体用于：

在确定自身的所有内部端口都接收到所述边缘节点发送的应答报文后，确定本链状网络为闭合状态；否则，确定本链状网络为断开状态；其中，所述内部端口为节点包含的能够接收和转发本链状网络的网络管理报文的端口；

若该节点为本链状网络中除所述主节点之外的节点，所述网络状态判断模块具体用于：

在确定自身不能接收到所述主节点发送的通知报文，或不能接收到所述边缘节点发送的应答报文时，确定自身的链路发生中断。

7.根据权利要求5所述的节点，其特征在于，若该节点为主节点，所述网络状态判断模块还用于：

主动检测自身包含的端口状态；在检测到自身包含的某一端口发生中断时，确定本链状网络为断开状态。

8.根据权利要求5所述的节点，其特征在于，若本链状网络的中断链路恢复通讯，且该节点为某个当前主节点；

所述主节点选举模块还用于：根据其他主节点发送的通知报文，从当前所有主节点中，重新选举出本链状网络的主节点；

所述端口设置模块还用于：在自身未被选举为主节点时，将自身具有阻塞状态的端口设为转发状态。