CN105530181A - 一种以太网传输路径的切换方法、装置及以太网系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种以太网传输路径的切换方法、装置及以太网系统。方法包括：切换节点获得来自第一路径的下游节点发起的故障报文；所述故障报文是由所述第一路径的下游节点因检测出与自身直连的、所述第一路径的下游链路故障所发起的，或者是转发其下游节点的；切换节点记录所述第一路径为故障路径；切换节点在所述第一路径被记录为故障路径后，判断该第一路径是否为主用路径；若所述第一路径为主用路径，则切换节点选择一个未被记录为故障路径的备用路径，执行主备切换。本发明的方案使切换节点能够获知非直链路是否发生故障，从而能够合理进行传输路径的主备切换。

Description

一种以太网传输路径的切换方法、装置及以太网系统

技术领域

本发明涉及网络流量传输领域，特别是一种以太网传输路径的切换方法、装置及以太网系统。

背景技术

在以太网络中，为了保证网络的稳定性，常常利用双归链路对链路进行保护备份。双归链路是指在一个网络节点通过两条链路分别连接到另外的以太网络中，其中一条链路是主用链路，另外一条链路是备用链路。正常情况下，主用链路上转发正常，备用链路上的转发是被阻塞的。当主用链路上出现故障时，备用链路的转发被打开。采用双归链路组网可以有效提高网络传输的可靠性。

在实际组网中，常常会用到图1所示的双归组网图，该组网图中包括了节点S1至节点S5，切换节点S1通过路径：S1—S2—S4和路径：S1—S3—S5到网络A上，其中节点S1配置了一个保护组，该保护组包含一个主用路径和一个备用路径。假设S1—S2—S4为主用路径，S1—S3—S5为备用路径，在正常情况下，网络流量通过主用路径进行传输。若节点S1检测到主用路径故障时，就会切换备用路径来传输网络流量。当故障恢复后，保护组会根据反转和非反转模式，决定是否回切到主用路径。

但是，切换节点S1只能感知直连链路出现的故障，当S2—S4之间出现故障，就会无法发起路径的主备切换，致使网络流量中断。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种以太网传输路径的切换方法、装置及以太网系统，能够使切换节点能够获知非直链路是否发生故障，从而能够合理进行传输路径的主备切换。

为解决上述技术问题，本发明的实施例提供一种以太网传输路径的切换方法，包括：

切换节点获得来自第一路径的下游节点发起的故障报文；所述故障报文是由所述第一路径的下游节点因检测出与自身直连的、所述第一路径的下游链路故障所发起的，或者是转发其下游节点的；

切换节点记录所述第一路径为故障路径；

切换节点在所述第一路径被记录为故障路径后，判断该第一路径是否为主用路径；

若所述第一路径为主用路径，则切换节点选择一个未被记录为故障路径的备用路径，执行主备切换。

其中，所述第一路径的下游节点在检测出与自身直连的、所述第一路径的下游链路故障时，关闭其对应于第一路径的上游端口，使得与其自身直连的、所述第一路径的上游链路发生故障；所述切换方法还包括：

切换节点检测出与自身直连的、所述第一路径的下游链路故障时，记录所述第一路径为故障路径。

其中，所述第一路径的下游节点在检测与自身直连的、第一路径的下游链路恢复故障后，开启其对应于第一路径的上游端口，使得与其自身直连的、所述第一路径的上游链路恢复故障；切换节点在检测到与自身直连的、第一路径的下游链路恢复故障后，取消所述第一路径为故障路径的记录。

其中，若所述第一路径为主用路径，则在切换节点取消所述第一路径为故障路径的记录后，还包括：

切换节点将当前使用的备用路径回切至第一路径。

其中，所述故障报文为以太网报文，所述以太网报文具有进行故障报文识别的预设type字段以及预设目的MAC地址。

此外，本发明的另一实施例还提供一种以太网传输路径的切换装置，包括：

第一接收模块，用于获得来自第一路径的下游节点发起的故障报文；所述故障报文是由所述第一路径的下游节点因检测出与自身直连的、所述第一路径的下游链路故障所发起的，或者是转发其下游节点的；

记录模块，用于记录所述第一路径为故障路径；

判断模块，用于在所述第一路径被记录为故障路径后，判断该第一路径是否为主用路径；

切换模块，用于若所述判断模块判断出所述第一路径为主用路径，则选择一个未被记录为故障路径的备用路径，执行主备切换。

其中，所述切换装置还包括：

检测模块，用于检测与切换节点直连的、所述第一路径的下游链路是否故障；

所述记录模块在所述检测模块监测出与切换节点直连的、所述第一路径的下游链路故障时，记录所述第一路径为故障路径；

其中，所述第一路径的下游节点在检测出与自身直连的、所述第一路径的下游链路故障时，关闭其对应于第一路径的上游端口，使得与其自身直连的、所述第一路径的上游链路故障。

其中，所述第一路径的下游节点在检测与自身直连的、第一路径的下游链路恢复故障后，开启其对应于第一路径的上游端口，使得与其自身直连的、所述第一路径的上游链路恢复故障；

所述记录模块还用于：在所述检测模块检测到与切换节点直连的、第一路径的下游链路恢复故障后，取消所述第一路径为故障路径的记录。

其中，若所述第一路径为主用路径，则在所述记录模块取消所述第一路径为故障路径的记录后，所述切换模块将切换节点当前使用的备用路径回切至第一路径。

此外，本发明的另一实施例还提供一种以太网系统，所述以太网系统的切换节点具有多条用于传输网络流量的路径；

切换节点在获得来自某一路径的下游节点发起的故障报文时，将该路径记录为故障路径；

切换节点判断记录为故障路径的路径是否为当前用于传输网络流量的主用路径；

若是，则切换节点选择一个未被记录为故障路径的备用路径，执行主备切换；

其中，故障报文是由路径的下游节点因检测出与自身直连的下游链路故障所发起的，或者是转发其下游节点的；

本发明的上述技术方案的有益效果如下：

在本发明的方案中，下游节点在检测出下游链路故障后，会向切换节点的上游方向传递故障报文。由于节点之间的报文传递速度很快，因此切换节点能够及时了解哪些路径无法传输网络流量，从而能够合理执行传输路径的主备切换，以保障网络流量的正常传输。

附图说明

图1为现有以太网传输路径的示意图；

图2为本发明的以太网传输路径的切换方法的步骤示意图；

图3为本发明的故障报文的结构示意图；

图4和图5为不同的以太网传输路径的示意图；

图6为本发明的以太网传输路径的切换装置的结构示意图；

图7为以太网节点应用本发明的太网传输路径的切换装置的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本发明提供一种以太网路径的切换方法，能够解决以太网切换节点因无法感知非直链路或节点发生故障，而不能顺利完成双归路径的主备切换的问题。

如图2所示，本发明的切换方法包括如下步骤：

步骤21，切换节点获得来自第一路径的下游节点发起的故障报文；所述故障报文是由所述第一路径的下游节点因检测出与自身直连的、所述第一路径的下游链路故障所发起的，或者是转发其下游节点的；

步骤22，切换节点记录所述第一路径为故障路径；

步骤23，切换节点在所述第一路径被记录为故障路径后，判断该第一路径是否为主用路径；

步骤24，若所述第一路径为主用路径，则切换节点选择一个未被记录为故障路径的备用路径，执行主备切换。

通过上述描述可以知道，在本发明的切换方法中，下游节点在检测出下游链路故障后，会向切换节点的上游方向传递故障报文。由于节点之间的报文传递速度很快，因此切换节点能够及时了解哪些路径无法传输网络流量，从而能够合理执行传输路径的主备切换，以保障网络流量的正常传输。

此外，在一些特别的场景下，如相邻两个节点之间的传输速度因为某些原因过慢，可能会使故障报文并未及时向上游传递出去，最终导致了切换节点不能及时发现路径出现问题。

为此，作为优选方案，因避免上述现象发生，即，本发明的切换方法还包括：

步骤25，切换节点检测出与自身直连的、所述第一路径的下游链路故障时，记录所述第一路径为故障路径；

其中，所述第一路径的下游节点在检测出与自身直连的、所述第一路径的下游链路故障时，关闭其对应于第一路径的上游端口，使得与其自身直连的、所述第一路径的上游链路故障。

在现有技术中，以太网采用传递心跳报文的方法来确定某一链路是否发生故障的。因此，当节点关闭路径上的端口，其相邻的节点就检测出故障发生(即，第一路径的链路发生故障包括该链路的端口被对应的节点关闭)。可见，在本发明的切换方法中，一旦故障发生后，故障侧上游的所有非切换节点会陆续关闭第一路径上的上游端口，从而使得切换节点最终感知到与自身直连的下游链路发生故障，并确定第一路径为故障路径。即，路径任一地方发生故障，最终都会导致切换节点直连的下游链路发生故障，从而使切换节点能够感知整个路径不再适合传输网络流量。

这样一来，即便是不通过故障报文，切换节点最终也能够会获知第一路径发生故障。

同理，上述方案也可以让切换节点能够及时了解第一路径的故障是否恢复。即，所述第一路径的下游节点在检测与自身直连的、第一路径的下游链路恢复故障后，开启其对应于第一路径的上游端口，使得与其自身直连的、所述第一路径的上游链路恢复故障；在本发明的切换方法中还包括：

步骤26，切换节点在检测到与自身直连的、第一路径的下游链路恢复故障后，取消所述第一路径为故障路径的记录。

通过上述描述，可以知道，一旦故障链路恢复后，上游侧的所有非切换节点会陆续打开第一路径上的上游端口，最终使得切换节点直连的下游链路恢复故障，使切换节点能够感知到。需要给予说明的是，若第一路径为主用路径，则在确定主用路径恢复故障后，切换节点可以但不一定选择路径回切(根据原先设置决定)，即上述步骤26后还可以执行：

步骤27，切换节点将当前使用的备用路径回切至第一路径。

此外，为了不额外添加本方法的实施难度，优选将现有的以太网报文来作为故障报文。在具体实现时，只需要在以太网报文中添加用于报文识别的预设type字段以及预设目的MAC地址。即，节点通过预设type字段以及预设目的MAC地址，来识别接收到的以太网报文为故障报文。图3即一个示例性的故障报文，其中预设type字段只占用2个字节，预设目的MAC地址占用6个字节。

下面结合实现方式对本发明的切换方法进行详细介绍。

<实现方式一>

图4所示的是实现方式一中的以太网双规链路的组网结构。其中，S1为切换节点，S3、S4、S5、S6以及S7均为非切换节点(非切换节点包括中间节点和尾节点)。S1—S2—S4—S6为主用路径，S1—S3—S5—S7为备用路径。

假设S4检测到S4—S6链路间发生故障，S4向网元S2发送SF报文，并将其主用路径上的端口置down。

S2收到SF报文后，将其向S1转发，并将自身对应于主用路径上的端口置down。若S2没有收到SF报文，则在检测到S2—S4链路之间发生故障后，也可将自身对应于主用路径上的端口置down。

S1收到SF报文后，将主用路径标记为故障路径，并执行路径的主备切换，使网络流量使用备用路径进行传输。若S1没有收到SF报文，则在检测到S1—S2之间发生故障后，也可将主用路径标记为故障路径，并发起主备切换。

当S4检测到S4—S6链路间的故障恢复后，将其对应于主用路径的端口置UP。

S2检测到S2—S4链路间的故障恢复，将其对应于主用路径的端口置UP。

S1检测到S1—S2链路间的故障恢复，取消对主用路径为故障路径的记录，并发起主备回切。

<实现方式二>

图5所示的是实现方式二中的以太网组网结构。其中，S1为切换节点。S1—S2—S5—S8为主用路径，S1—S3—S6—S9备用路径1，S1—S4—S7—S10为备用路径2。

假设S4检测到S7—S10链路间发生故障(可能是节点故障也可能是链路故障)，S7向S4发送SF报文，并将自身对应于被用路径上的端口置down，使得S4—S7之间发生故障。

S4收到SF报文后，将其向S1转发，并将自身对应于主用路径上的端口置down。若S4没有收到SF报文，则在检测到S4—S7之间发生故障后，也可将自身对应于主用路径上的端口置down。

S1收到SF报文后，将备用路径2记录为故障路径，并在后续执行路径的主备切换时，不考虑使用被记录为故障路径的备用路径。若S1没有收到SF报文，则在检测到S1—S4链路间发生故障后，也可将备用路径2记录为故障路径。

当S7检测到S7—S10链路间的故障恢复后，将其对应于主用路径的端口置UP，使得S4—S7间的故障恢复。

S4检测到S4—S7链路间的故障恢复后，将自身对应于主用路径的端口置UP，使得S1—S4链路间的故障恢复。

S1检测到S1—S4链路间的故障恢复后，取消对备用路径2为故障路径的记录。

综上所述，本发明的切换方法使切换节点能够获知非直链路是否发生故障，从而能够合理进行路径的主备切换。

此外，本发明的另一实施例还提供一种以太网传输路径的切换装置，如图6所示，包括：

第一接收模块，用于获得来自第一路径的下游节点发起的故障报文；所述故障报文是由所述第一路径的下游节点因检测出与自身直连的、所述第一路径的下游链路故障所发起的，或者是转发其下游节点的；

记录模块，用于记录所述第一路径为故障路径；

判断模块，用于在所述第一路径被记录为故障路径后，判断该第一路径是否为主用路径；

切换模块，用于若所述判断模块判断出所述第一路径为主用路径，则选择一个未被记录为故障路径的备用路径，执行主备切换。

通过上述描述可以知道，本实施例的切换装置能够让下游节点在检测到下游链路发生故障后，向切换节点传递故障报文，可使切换节点及时了解传输路径的状态，从而合理进行主备切换，以保证网路流量的正常传输。

此外，作为优选方案，本实施例的切换装置还包括：

检测模块，用于检测与切换节点直连的、所述第一路径的下游链路是否故障；

所述记录模块在所述检测模块监测出与切换节点直连的、所述第一路径的下游链路故障时，记录所述第一路径为故障路径；

其中，所述第一路径的下游节点在检测出与自身直连的、所述第一路径的下游链路故障时，关闭其对应于第一路径的上游端口，使得与其自身直连的、所述第一路径的上游链路故障。

此外，所述第一路径的下游节点在检测与自身直连的、第一路径的下游链路恢复故障后，开启其对应于第一路径的上游端口，使得与其自身直连的、所述第一路径的上游链路恢复故障；所述记录模块还用于：在所述检测模块检测到与切换节点直连的、第一路径的下游链路恢复故障后，取消所述第一路径为故障路径的记录。

若所述第一路径为主用路径，则在所述记录模块取消所述第一路径为故障路径的记录后，所述切换模块将切换节点当前使用的备用路径回切至第一路径。

此外，还需要说明的是，在以太网中，切换节点与非切换的下游节点在硬件上是没有却别的，所以在具体实现时本发明的方案时，各个节点可判断自身在传输路径的位置，来选择运行相应的模块。

例如，在检测下游链路出现故障时，执行如图7所示的流程：

A1，检测到下游链路故障。

A2，判断自身节点在传输路径中的位置；如果不是首节点(即表示非切换节点)，则执行步骤A3；如果是首节点(即表示切换节点)，执行步骤A5。

A3，向上游节点发送SF报文，之后执行步骤A4。

A4，关闭自身对应路径的上游端口，之后回到步骤A1。

A5，记录路径为故障路径。

显然，本实施例的应用于非切换节点的切换装置与本发明的应用于非切换节点的切换方法相对应，均能够达到相同的技术效果。

此外，本发明的实施例还提供一种以太网系统，所述以太网系统的切换节点具有多条用于传输网络流量的路径；

切换节点在获得来自某一路径的下游节点发起的故障报文时，将该路径记录为故障路径；

切换节点判断记录为故障路径的路径是否为当前用于传输网络流量的主用路径；

若是，则切换节点选择一个未被记录为故障路径的备用路径，执行主备切换；

其中，故障报文是由路径的下游节点因检测出与自身直连的下游链路故障所发起的，或者是转发其下游节点的；

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种以太网传输路径的切换方法，其特征在于，包括：

切换节点获得来自第一路径的下游节点发起的故障报文；所述故障报文是由所述第一路径的下游节点因检测出与自身直连的、所述第一路径的下游链路故障所发起的，或者是转发其下游节点的；

切换节点记录所述第一路径为故障路径；

切换节点在所述第一路径被记录为故障路径后，判断该第一路径是否为主用路径；

若所述第一路径为主用路径，则切换节点选择一个未被记录为故障路径的备用路径，执行主备切换。

2.根据权利要求1所述的切换方法，其特征在于，所述第一路径的下游节点在检测出与自身直连的、所述第一路径的下游链路故障时，关闭其对应于第一路径的上游端口，使得与其自身直连的、所述第一路径的上游链路发生故障；所述切换方法还包括：

切换节点检测出与自身直连的、所述第一路径的下游链路故障时，记录所述第一路径为故障路径。

3.根据权利要求2所述的切换方法，其特征在于，所述第一路径的下游节点在检测与自身直连的、第一路径的下游链路恢复故障后，开启其对应于第一路径的上游端口，使得与其自身直连的、所述第一路径的上游链路恢复故障；

切换节点在检测到与自身直连的、第一路径的下游链路恢复故障后，取消所述第一路径为故障路径的记录。

4.根据权利要求3所述的切换方法，其特征在于，

若所述第一路径为主用路径，则在切换节点取消所述第一路径为故障路径的记录后，还包括：

切换节点将当前使用的备用路径回切至第一路径。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述故障报文为以太网报文，所述以太网报文具有进行故障报文识别的预设type字段以及预设目的MAC地址。

6.一种以太网传输路径的切换装置，其特征在于，包括：

第一接收模块，用于获得来自第一路径的下游节点发起的故障报文；所述故障报文是由所述第一路径的下游节点因检测出与自身直连的、所述第一路径的下游链路故障所发起的，或者是转发其下游节点的；

记录模块，用于记录所述第一路径为故障路径；

判断模块，用于在所述第一路径被记录为故障路径后，判断该第一路径是否为主用路径；

切换模块，用于若所述判断模块判断出所述第一路径为主用路径，则选择一个未被记录为故障路径的备用路径，执行主备切换。

7.根据权利要求6所述的切换装置，其特征在于，还包括：

检测模块，用于检测与切换节点直连的、所述第一路径的下游链路是否故障；

所述记录模块在所述检测模块监测出与切换节点直连的、所述第一路径的下游链路故障时，记录所述第一路径为故障路径；

其中，所述第一路径的下游节点在检测出与自身直连的、所述第一路径的下游链路故障时，关闭其对应于第一路径的上游端口，使得与其自身直连的、所述第一路径的上游链路故障。

8.根据权利要求7所述的切换装置，其特征在于，所述第一路径的下游节点在检测与自身直连的、第一路径的下游链路恢复故障后，开启其对应于第一路径的上游端口，使得与其自身直连的、所述第一路径的上游链路恢复故障；

所述记录模块还用于：在所述检测模块检测到与切换节点直连的、第一路径的下游链路恢复故障后，取消所述第一路径为故障路径的记录。

9.根据权利要求8所述的切换装置，其特征在于，

若所述第一路径为主用路径，则在所述记录模块取消所述第一路径为故障路径的记录后，所述切换模块将切换节点当前使用的备用路径回切至第一路径。

10.一种以太网系统，所述以太网系统的切换节点具有多条用于传输网络流量的路径；其特征在于：

切换节点在获得来自某一路径的下游节点发起的故障报文时，将该路径记录为故障路径；

切换节点判断记录为故障路径的路径是否为当前用于传输网络流量的主用路径；

若是，则切换节点选择一个未被记录为故障路径的备用路径，执行主备切换；

其中，故障报文是由路径的下游节点因检测出与自身直连的下游链路故障所发起的，或者是转发其下游节点的。