CN103701654A - 网络拓扑系统及其控制方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种网络拓扑系统及其控制方法和装置，该系统包括多个相互连接的环形拓扑子系统，每个环形拓扑子系统均设置有主节点，作为控制器对该环形拓扑子系统中的其它传输节点进行控制，主节点和传输节点上均设置有主端口和备用端口，在网络拓扑系统正常时，堵塞主节点上的备用端口，保证主节点不会因为流量过大出现堵塞，在网络拓扑系统异常时，开启备用端口，以保证网络拓扑系统中各个节点的数据正常传输。

Description

网络拓扑系统及其控制方法和装置

技术领域

本发明涉及数据传输技术领域，尤其涉及一种网络拓扑系统及其控制方法和装置。

背景技术

网络拓扑是指一个通信网络内，各个网络节点之间的连接关系，这些网络节点包括路由器、交换机、网桥、集线器及终端主机等等，现有的环状网络拓扑系统中，数据经过环状网络拓扑系统中的各个节点的多级传送，实现整个网络中数据的转发，但该环状网络拓扑系统中，可能存在某一节点接收到其发出的数据，可能会在成该网络节点的流量过大，导致网络堵塞。

对于上述问题，现有技术提出一种解决方案，设置节点的网络流量阈值，在节点的大于预设的阈值时，丢弃超过该阈值的流量所对应的报文数据，导致报文数据的丢失。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种网络拓扑系统及其控制方法和装置，旨在防止网络堵塞的前提下，防止报文数据的丢失。

本发明提出一种网络拓扑系统，包括多个相互连接的环状拓扑子系统，所述环状拓扑子系统包括依次连接的主节点以及传输节点，所述主节点与传输节点连接形成环状结构；所述主节点与传输节点均设置有主端口与备用端口。

优选地，各个所述环状拓扑子系统中，连接其他环状拓扑子系统的主节点及/或传输节点，设置有主耦合端口和备用耦合端口。

本发明还提出一种以上所述的网络拓扑系统的控制方法，包括：

所述主节点开启其主端口，并设置开启的主端口仅用于接收数据报文；

所述主节点阻塞其备用端口，以使阻塞的备用端口仅用于接收控制报文。

优选地，所述主节点阻塞其备用端口，并设置阻塞的备用端口仅用于接收控制报文的步骤之后该方法包括：

所述主节点通过其主端口定时向与其连接的传输节点发送状态检测报文；

若在预设时间间隔内所述主节点的备用端口未接收到其主端口发送的所述状态检测报文，则所述主节点确定其所在的环状拓扑子系统出现故障。

优选地，所述若在预设时间间隔内，所述主节点的备用端口未接收到其主端口发送的所述状态检测报文则所述主节点确定其所在的环状拓扑子系统出现故障的步骤之后，该方法包括：

所述主节点开启处于阻塞状态的备用端口。

本发明还提出一种如以上所述的网络拓扑系统的控制方法，包括：

主节点或传输节点定时检测主耦合端端口的状态；

在主耦合端口断开时，所述主节点或传输节点开启处于阻塞状态的备用耦合端口。

本发明还提出一种如以上所述的网络拓扑系统的控制装置，包括：

第一控制模块，用于开启所述主端口；

设置模块，设置开启的主端口仅用于接收数据报文；

所述第一控制模块还用于阻塞该开启的主端口所对应的备用端口，以使阻塞的备用端口仅用于接收控制报文。

优选地，该装置还包括：

接发模块，用于通过其主端口定时向与其连接的传输节点发送状态检测报文；

确定模块，若在预设时间间隔内，所述主节点的备用端口未接收到其主端口发送的所述状态检测报文则所述主节点确定其所在的环状拓扑子系统出现故障。

优选地，所述第一控制模块还用于在确定模块确定其所在的环状拓扑子系统出现故障时，开启处于阻塞状态的备用端口。

本发明还提出一种如以上所述的网络拓扑系统的控制装置，其特征在于包括：

检测模块，定时检测主耦合端端口的状态；

第二控制模块，用于在主耦合端口断开时，开启处于阻塞状态的备用耦合端端口。

本发明提出的网络拓扑系统及其控制方法和装置，该系统包括多个相互连接的环形拓扑子系统，每个环形拓扑子系统均设置有主节点，作为控制器对该环形拓扑子系统中的其它传输节点进行控制，主节点和传输节点上均设置有主端口和备用端口，在网络拓扑系统正常时，堵塞主节点上的备用端口，保证主节点不会因为流量过大出现堵塞，在网络拓扑系统异常时，开启备用端口，以保证网络拓扑系统中各个节点的数据正常传输。

附图说明

图1为本发明网络拓扑系统较佳实施例的结构示意图；

图2为本发明网络拓扑系统中的环状拓扑子系统双规组网的结构示意图；

图3为本发明网络拓扑系统控制方法第一实施例的流程示意图；

图4为本发明网络拓扑系统的控制方法第二实施例的流程示意图；

图5为本发明网络拓扑系统的控制方法第三实施例的流程示意图；

图6为本发明网络拓扑系统控制装置第一实施例的功能模块示意图；

图7为本发明网络拓扑系统控制装置第二实施例的功能模块示意图；

图8为本发明网络拓扑系统控制装置第三实施例的功能模块示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例就本发明的技术方案做进一步的说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参照图1，图1为本发明网络拓扑系统较佳实施例的结构示意图。

本实施例提出一种网络拓扑系统，包括多个相互连接的网络拓扑子系统10，所述网络拓扑子系统10包括依次连接的主节点11以及传输节点12，所述主节点11与传输节点12连接形成环状结构；所述主节点11与传输节点12均设置有主端口111与备用端口112。

在本实施例中，网络拓扑子系统10之间的连接关系可为耦合组网方式或者双规组网方式，图1所示的网络拓扑系统为耦合组网方式，双规组网方式如图2所示。在组网时第一环状网络子系统和第二环状网络子系统交替设置，可实现多个环状网络子系统连接成一个较大的网络拓扑系统。每个环状网络子系统均设置有环ID，根据环ID可确认主节点11以及传输节点12在拓扑系统中所属的网络拓扑子系统10，两个相邻的环状网络子系统不能有相同的换ID。在本实施例中，主节点11作为控制器，对环状网络中的其它传输节点12进行控制。

在网络拓扑子系统10正常运行时，开启环状拓扑系统中主节点11的主端口111，同时阻塞该主节点11的备用端口112；此时可设置该主端口111仅用于接收数据报文，数据报文为各个节点之间进行通信时的传输数据，设置备用端口112仅用于接收控制报文，如主节点11发送的链路状态监测报文；通过阻塞该主节点11的备用端口112，以避免主节点11通过主端口111发出的数据报文，通过其备用端口112返回至主节点11，减少主节点11上的网络流量，以克服网络拓扑中的广播风暴。

在本实施例中，主节点11为确认环状网络子系统当前是否出现故障，可通过其主端口111定时向与其连接的传输节点12发送状态检测报文，若主节点11的备用端口112在预设的时间间隔内未接受到主端口111发送的状态检测报文，则主节点11认为其所在的环状网络拓扑子系统出现故障，此时主节点11启动其处于阻塞状态的备用端口112，可保证链路在某个传输节点12出现故障时，快速恢复正常。

本实施例提出的网络拓扑系统，该系统包括多个相互连接的环形拓扑子系统，每个环形拓扑子系统均设置有主节点11，作为控制器对该环形拓扑子系统中的其它传输节点12进行控制，主节点11和传输节点12上均设置有主端口111和备用端口112，在网络拓扑系统正常时，阻塞主节点11上的备用端口112，保证主节点11不会因为流量过大出现堵塞，在网络拓扑系统异常时，开启备用端口112，以保证网络拓扑系统中各个节点的数据正常传输。

进一步地，各个所述网络拓扑子系统10中，连接其他网络拓扑子系统10的主节点11及/或传输节点12，设置有主耦合端口13和备用耦合端口（图中未示出）。

在本实施例中，在网络处于正常状态时，主节点11设置连接他网络拓扑子系统10的主节点11及/或传输节点12的主耦合端口13处于开启状态，备用耦合端口（图中未示出）处于阻塞状态。

在本实施例中，为确认该网络拓扑系统是否正常，每个拓扑网络子系统可定时向与其连接的其它网络拓扑子系统10发送链路状态报文，若网络拓扑系统中的传输节点12或主节点11在预设的时间间隔内，未接收到与其连接的其它环状网络子系统中的主节点11或传输节点12发送的链路状态报文，则认为网络处于异常状态，此时开启备用耦合端口（图中未示出）实现报文的转发，或者在主节点11与其它网络拓扑子系统10连接时，定时向其它环状子系统发送链路状态请求报文，或者在传输节点12与其它网络拓扑子系统10连接时，该网络拓扑子系统10中的主节点11控制该传输节点12定时向与其连接的网络拓扑子系统10发送状态请求报文，若在预设的时间间隔内未接收到其它网络拓扑系统反馈的确认报文，则确认网路哦拓扑系统出现故障，此时开启备用耦合端口（图中未示出）。

参照图3，图3为本发明网络拓扑系统控制方法第一实施例的流程示意图。

本实施例提出一种网络拓扑系统控制方法，包括：

步骤S10，所述主节点开启其主端口，并设置开启的主端口仅用于接收数据报文；

步骤S20，所述主节点阻塞其备用端口，以使阻塞的备用端口仅用于接收控制报文。

在本实施例中，可通过设置主节点中主端口以及备用端口属性，以实现其主端口仅用于接收数据报文，备用端口仅用于接收控制报文，同时其他传输节点的主端口以及备用端口均处于开启状态。

在环状拓扑子系统正常运行时，开启环状拓扑系统中主节点的主端口，同时阻塞该主节点的备用端口；此时可设置该主端口仅用于接收数据报文，数据报文为各个节点之间进行通信时的传输数据，设置备用端口仅用于接收控制报文，如主节点发送的链路状态监测报文；通过阻塞该主节点的备用端口，以避免主节点通过主端口发出的数据报文，通过其备用端口返回至主节点，减少主节点上的网络流量，以克服网络拓扑中的广播风暴。

在本实施例中，可设置主端口以及备用端口的流量阀值，在主端口以及备用端口的流量超过预设的阀值时，主节点生成告警信息，并将该告警信息通过与其连接的环状环状网络子系统发送至主控平台。

本实施例提出的网络拓扑系统的控制方法，该系统包括多个相互连接的环形拓扑子系统，每个环形拓扑子系统均设置有主节点，作为控制器对该环形拓扑子系统中的其它传输节点进行控制，主节点和传输节点上均设置有主端口和备用端口，在网络拓扑系统正常时，阻塞主节点上的备用端口，保证主节点不会因为流量过大出现堵塞，在网络拓扑系统异常时，开启备用端口，以保证网络拓扑系统中各个节点的数据正常传输。

参照图4，图4为本发明网络拓扑系统的控制方法第二实施例的流程示意图。

基于第一实施例提出本发明网络拓扑系统的控制方法第二实施例，在本实施例中步骤S20之后包括：

步骤S30，所述主节点通过其主端口定时向与其连接的传输节点发送状态检测报文；

步骤S40，若在预设时间间隔内所述主节点的备用端口未接收到其主端口发送的所述状态检测报文，则所述主节点确定其所在的环状拓扑子系统出现故障。

在本实施例中，主节点在确认其所在的环状网络拓扑系统出现故障时，可通过与其连接的其它环状网络拓扑子系统将故障信息上报至主控平台或者对应的终端，以进行链路恢复。主节点确定其所在的环状拓扑子系统出现故障时，优选方案为开启处于阻塞状态的备用端口，可快速恢复其所在的环状网络拓扑子系统。

在本实施例中，环状网络拓扑子系统中的各个传输节点在接收到状态检测报文时，可向通过与其邻的传输节点向主节点发送反馈信息，或者直接向主节点发送反馈信息，以向主节点告知其接受到状态检测报文，则主节点可根据其接收到的反馈信息确认出现故障的传输节点，并上报出现故障的传输节点。

参照图5，图5为本发明网络拓扑系统的控制方法第三实施例的流程示意图。

本实施例提出一种网络拓扑系统的控制方法，在本实施例中，该方法包括：

步骤S50，主节点或传输节点定时检测主耦合端端口的状态；

步骤S60，在主耦合端口断开时，所述主节点或传输节点开启处于阻塞状态的备用耦合端口。

在本实施例中，为确认该网络拓扑系统是否正常，每个拓扑网络子系统可定时向与其连接的其它环状拓扑子系统发送链路状态报文，若网络拓扑系统中的传输节点或主节点在预设的时间间隔内，未接收到与其连接的其它环状网络子系统中的主节点或传输节点发送的链路状态报文，则认为网络处于异常状态，此时开启备用耦合端口实现报文的转发，或者在主节点与其它环状拓扑子系统连接时，定时向其它环状子系统发送链路状态请求报文，或者在传输节点与其它环状拓扑子系统连接时，该环状拓扑子系统中的主节点控制该传输节点定时向与其连接的环状拓扑子系统发送状态请求报文，若在预设的时间间隔内未接收到其它网络拓扑系统反馈的确认报文，则确认网路哦拓扑系统出现故障，此时开启备用耦合端口。

参照图6，图6为本发明网络拓扑系统控制装置第一实施例的功能模块示意图。

在本实施例中，该网络拓扑系统控制装置运行在网络拓扑子系统的主节点中。

本实施提出一种网络拓扑系统控制装置，包括：

第一控制模块10，用于开启所述主端口；

设置模块20，设置开启的主端口仅用于接收数据报文；

所述第一控制模块10还用于阻塞该开启的主端口所对应的备用端口，以使阻塞的备用端口仅用于接收控制报文。

在本实施例中，可通过设置主节点中主端口以及备用端口属性，以实现其主端口仅用于接收数据报文，备用端口仅用于接收控制报文，同时其他传输节点的主端口以及备用端口均处于开启状态。

在环状拓扑子系统正常运行时，开启环状拓扑系统中主节点的主端口，同时阻塞该主节点的备用端口；此时可设置该主端口仅用于接收数据报文，数据报文为各个节点之间进行通信时的传输数据，设置备用端口仅用于接收控制报文，如主节点发送的链路状态监测报文；通过阻塞该主节点的备用端口，以避免主节点通过主端口发出的数据报文，通过其备用端口返回至主节点，减少主节点上的网络流量，以克服网络拓扑中的广播风暴。

在本实施例中，可设置主端口以及备用端口的流量阀值，在主端口以及备用端口的流量超过预设的阀值时，主节点生成告警信息，并将该告警信息通过与其连接的环状环状网络子系统发送至主控平台。

本实施例提出的网络拓扑系统的控制装置，该系统包括多个相互连接的环形拓扑子系统，每个环形拓扑子系统均设置有主节点，作为控制器对该环形拓扑子系统中的其它传输节点进行控制，主节点和传输节点上均设置有主端口和备用端口，在网络拓扑系统正常时，阻塞主节点上的备用端口，保证主节点不会因为流量过大出现堵塞，在网络拓扑系统异常时，开启备用端口，以保证网络拓扑系统中各个节点的数据正常传输。

参照图7，图7为本发明网络拓扑系统控制装置第二实施例的功能模块示意图。

基于第一实施例提出本发明网络拓扑系统控制装置第二实施例，在本实施例中，该装置还包括：

接发模块30，用于通过其主端口定时向与其连接的传输节点发送状态检测报文；

确定模块40，若在预设时间间隔内，所述主节点的备用端口未接收到其主端口发送的所述状态检测报文则所述主节点确定其所在的环状拓扑子系统出现故障。

在本实施例中，主节点在确认其所在的环状网络拓扑系统出现故障时，可通过与其连接的其它环状网络拓扑子系统将故障信息上报至主控平台或者对应的终端，以进行链路恢复。主节点确定其所在的环状拓扑子系统出现故障时，优选方案为第一控制模块10开启处于阻塞状态的备用端口，可快速恢复其所在的环状网络拓扑子系统。

在本实施例中，环状网络拓扑子系统中的各个传输节点在接收到状态检测报文时，可向通过与其邻的传输节点向主节点发送反馈信息，或者直接向主节点发送反馈信息，以向主节点告知其接受到状态检测报文，则主节点可根据其接收到的反馈信息确认出现故障的传输节点，并上报出现故障的传输节点。

参照图8，图8为本发明网络拓扑系统控制装置第三实施例的功能模块示意图。

本发明提出一种网络拓扑系统控制装置，包括：

检测模块50，用于定时检测主耦合端端口的状态；

第二控制模块60，用于在主耦合端口断开时，开启处于阻塞状态的备用耦合端端口。

在本实施例中，为确认该网络拓扑系统是否正常，每个拓扑网络子系统可定时向与其连接的其它环状拓扑子系统发送链路状态报文，若网络拓扑系统中的传输节点或主节点在预设的时间间隔内，未接收到与其连接的其它环状网络子系统中的主节点或传输节点发送的链路状态报文，则认为网络处于异常状态，此时开启备用耦合端口实现报文的转发，或者在主节点与其它环状拓扑子系统连接时，定时向其它环状子系统发送链路状态请求报文，或者在传输节点与其它环状拓扑子系统连接时，该环状拓扑子系统中的主节点控制该传输节点定时向与其连接的环状拓扑子系统发送状态请求报文，若在预设的时间间隔内未接收到其它网络拓扑系统反馈的确认报文，则确认网路哦拓扑系统出现故障，此时开启备用耦合端口。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种网络拓扑系统，其特征在于，包括多个相互连接的环状拓扑子系统，所述环状拓扑子系统包括依次连接的主节点以及传输节点，所述主节点与传输节点连接形成环状结构；所述主节点与传输节点均设置有主端口与备用端口。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，各个所述环状拓扑子系统中，连接其他环状拓扑子系统的主节点及/或传输节点，设置有主耦合端口和备用耦合端口。

3.一种如权利要求1所述的网络拓扑系统的控制方法，其特征在于，包括：

所述主节点开启其主端口，并设置开启的主端口仅用于接收数据报文；

所述主节点阻塞其备用端口，以使阻塞的备用端口仅用于接收控制报文。

4.根据权利要求3所述的方，其特征在于，所述主节点阻塞其备用端口，并设置阻塞的备用端口仅用于接收控制报文的步骤之后该方法包括：

所述主节点通过其主端口定时向与其连接的传输节点发送状态检测报文；

若在预设时间间隔内所述主节点的备用端口未接收到其主端口发送的所述状态检测报文，则所述主节点确定其所在的环状拓扑子系统出现故障。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述若在预设时间间隔内，所述主节点的备用端口未接收到其主端口发送的所述状态检测报文则所述主节点确定其所在的环状拓扑子系统出现故障的步骤之后，该方法包括：

所述主节点开启处于阻塞状态的备用端口。

6.一种如权利要求2所述的网络拓扑系统的控制方法，其特征在于，包括：

主节点或传输节点定时检测主耦合端端口的状态；

在主耦合端口断开时，所述主节点或传输节点开启处于阻塞状态的备用耦合端口。

7.一种如权利要求1所述的网络拓扑系统的控制装置，其特征在于，包括：

第一控制模块，用于开启所述主端口；

设置模块，设置开启的主端口仅用于接收数据报文；

所述第一控制模块还用于阻塞该开启的主端口所对应的备用端口，以使阻塞的备用端口仅用于接收控制报文。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，该装置还包括：

接发模块，用于通过其主端口定时向与其连接的传输节点发送状态检测报文；

确定模块，若在预设时间间隔内，所述主节点的备用端口未接收到其主端口发送的所述状态检测报文则所述主节点确定其所在的环状拓扑子系统出现故障。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第一控制模块还用于在确定模块确定其所在的环状拓扑子系统出现故障时，开启处于阻塞状态的备用端口。

10.一种如权利要求2所述的网络拓扑系统的控制装置，其特征在于包括：

检测模块，定时检测主耦合端端口的状态；

第二控制模块，用于在主耦合端口断开时，开启处于阻塞状态的备用耦合端端口。

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