CN106992931B - 基于双归环的交换机冗余备份方法和双归环系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于双归环的交换机冗余备份方法和双归环系统。所述方法包括：通过宿主交换机向预设的双归环组网中的节点交换机发起双归检测；当双归环组网中各个节点交换机通过双归检测时，双归环组网正常工作；通过双归环组网对与宿主交换机连接的数据链路进行冗余备份保护。本发明提供的双归环组网中，多个节点交换机相互连接形成由多个相连或相切的单环构成的拓扑组网结构，宿主交换机的两个环网端口分别与拓扑组网结构中任意两个不同节点交换机连接。上述双归环组网是基于交换机来定义的，宿主交换机的两个环端口可接入任意相切环、相交环当中的任意两个不同的节点，连接方式非常灵活和方便，对宿主交换机的限制少，冗余备份保护可靠性高。

Description

基于双归环的交换机冗余备份方法和双归环系统

技术领域

本发明涉及工业交换机冗余备份技术领域，特别涉及一种基于双归环的交换机冗余备份方法和双归环系统。

背景技术

为了保持网络的稳定性，在多台交换机组成的网络环境中，通常都使用一些备份连接，以提高网络的健壮性、稳定性，这里的备份连接也称为备份链路或者冗余链路。

现有的工业交换机自愈环当中，要么没有双归环的概念和定义；要么双归环是针对同一个环来构建的，而不是针对节点来构建的；这样造成要么核心节点缺乏保护，要么设置核心节点有诸多限制，不灵活方便。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种基于双归环的交换机冗余备份方法和双归环系统。所述技术方案如下：

一方面，本发明实施例提供了一种基于双归环的交换机冗余备份方法，所述方法包括：

通过宿主交换机向预设的双归环组网中的节点交换机发起双归检测，所述双归环组网包括宿主交换机和多个节点交换机，多个节点交换机相互连接形成由多个相连或相切的单环构成的拓扑组网结构，宿主交换机的两个环网端口分别与拓扑组网结构中任意两个不同节点交换机连接；

当双归环组网中各个节点交换机通过双归检测时，双归环组网正常工作；

通过双归环组网对与宿主交换机连接的数据链路进行冗余备份保护。

在本发明实施例上述的交换机冗余备份方法中，所述通过宿主交换机向预设的双归环组网中的节点交换机发起双归检测，包括：

通过宿主交换机向相连的节点交换机发送的用于双归检测的双归数据包，所述双归数据包包括：媒体访问控制(Media Access Control，简称“MAC”)地址信息和双归数据信息；

通过节点交换机中预设的双归协议算法，解析双归数据包，得到新的双归数据信息；

通过节点交换机将解析得到的新的双归数据信息与自身MAC地址信息组装成新的双归数据包，并向相连的交换机发送。

在本发明实施例上述的交换机冗余备份方法中，所述当双归环组网中各个节点交换机通过双归检测时，双归环组网正常工作，包括：

当宿主交换机从双归环组网中接收到与发送的双归数据信息相同的双归数据信息时，双归环组网正常工作。

在本发明实施例上述的交换机冗余备份方法中，所述通过双归环组网，对与宿主交换机连接的数据链路进行冗余备份保护，包括：

当宿主交换机从双归环组网中接收到与发送的双归数据信息相同的双归数据信息时，将宿主交换机的环网端口设置为阻塞状态；

当宿主交换机无法接收到与发送的双归数据信息相同的双归数据信息时，将宿主交换机的环网端口设置为开通状态。

在本发明实施例上述的交换机冗余备份方法中，所述阻塞状态为环网端口不接收、不转发通信数据，但接收、转发双归数据包；

所述开通状态为环网端口接收、转发双归数据包以及通信数据。

另一方面，本发明实施例提供了一种双归环系统，包括：宿主交换机和多个节点交换机，多个节点交换机相互连接形成由多个相连或相切的单环构成的拓扑组网结构，宿主交换机的两个环网端口分别与拓扑组网结构中任意两个不同节点交换机连接。

在本发明实施例上述的双归环系统中，所述宿主交换机包括：

第一发送模块，用于通过一个环网端口，向相连的节点交换机发送用于双归检测的双归数据包，所述双归数据包包括：宿主交换机的MAC地址信息、以及双归数据信息；

第一接收模块，用于通过另一个环网端口，接收来自相连节点交换机发送的新的双归数据包，所述新的双归数据包包括：节点交换机的MAC地址信息、以及新的双归数据信息，所述新的双归数据信息由相连节点交换机解析接收到的双归数据包得到的；

第一解析模块，用于通过预设的双归协议算法，解析新的双归数据包，得到新的双归数据信息；

双归检测模块，用于当解析得到的新的双归数据信息与原本发送出去的双归数据信息一致时，判断双归环系统通过双归检测。

在本发明实施例上述的双归环系统中，所述节点交换机包括：

第二接收模块，用于接收双归数据包；

第二解析模块，用于根据预设的双归协议算法，解析接收到的双归数据包，得到新的双归数据信息；

数据组装模块，用于将解析得到的新的双归数据信息与自身MAC地址信息组装成新的双归数据包；

第二发送模块，用于将新的双归数据包向相连的交换机发送。

在本发明实施例上述的双归环系统中，所述宿主交换机还包括：

处理模块，用于当宿主交换机从双归环组网中接收到与发送的双归数据信息相同的双归数据信息时，将宿主交换机的环网端口设置为阻塞状态；

所述处理模块，还用于当宿主交换机无法接收到与发送的双归数据信息相同的双归数据信息时，将宿主交换机的环网端口设置为开通状态。

在本发明实施例上述的双归环系统中，所述阻塞状态为环网端口不接收、不转发通信数据，但接收、转发双归数据包；

所述开通状态为环网端口接收、转发双归数据包以及通信数据。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

通过宿主交换机和多个节点交换机形成双归环组网，并通过双归环组网对与宿主交换机连接的数据链路进行冗余备份保护，其中，多个节点交换机相互连接形成由多个相连或相切的单环构成的拓扑组网结构，宿主交换机的两个环网端口分别与拓扑组网结构中任意两个不同节点交换机连接。上述双归环组网是基于交换机来定义和规划的，宿主交换机的两个环端口可接入任意相切环、相交环当中的任意两个不同的节点。这个两个节点可以属于不同的单环，也可以属于同一个单环，连接方式非常灵活和方便，对宿主交换机的限制少，对宿主交换机的业务的冗余备份保护可靠性高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例一提供的一种基于双归环的交换机冗余备份方法的流程图；

图2是本发明实施例二提供的一种双归环系统的结构示意图；

图3是本发明实施例二提供的一种宿主交换机的结构示意图；

图4是本发明实施例二提供的一种节点交换机的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例一

本发明实施例提供了一种基于双归环的交换机冗余备份方法，适用于工业交换机，参见图1，该方法可以包括：

步骤S11，通过宿主交换机向预设的双归环组网中的节点交换机发起双归检测，双归环组网包括宿主交换机和多个节点交换机，多个节点交换机相互连接形成由多个相连或相切的单环构成的拓扑组网结构，宿主交换机的两个环网端口分别与拓扑组网结构中任意两个不同节点交换机连接。

在本实施例中，该交换机冗余备份方法是基于重新构建的双归环组网来实现的，主要包括宿主交换机和多个节点交换机，多个节点交换机相互连接形成多个单环且多个单环相交或相切连接，宿主交换机的两个环网端口分别与任意两个不同的节点交换机连接。需要说明的是，在双归环组网中，虽然区分为宿主交换机和节点交换机，但是它们可以由同一种工业交换机来实现。

此外，上述双归环组网是基于节点来定义和规划的，因此宿主交换机的两个环端口可接入任意相切环、相交环当中的任意两个不同的节点。这个两个节点可以属于不同的单环，也可以属于同一个单环，连接方式非常灵活和方便，业务的冗余备份保护始终有效。

具体地，上述步骤S11可以通过如下方式实现：

a，通过宿主交换机向相连的节点交换机发送的用于双归检测的双归数据包，双归数据包包括：MAC地址信息和双归数据信息。

b，通过节点交换机中预设的双归协议算法，解析双归数据包，得到新的双归数据信息。

c，通过节点交换机将解析得到的新的双归数据信息与自身MAC地址信息组装成新的双归数据包，并向相连的交换机发送。

在本实施例中，双归检测通过对双归数据包的解析来完成，宿主交换机和节点交换机中均预设有相同的双归协议算法，通过该算法来解析得到双归数据信息，并将解析得到的双归数据信息和自身的MAC地址信息打包组装，形成新的双归数据包，在双归环组网中继续传输，直至传输回宿主交换机中。

步骤S12，当双归环组网中各个节点交换机通过双归检测时，双归环组网正常工作。

具体地，上述步骤S12可以通过如下方式实现：

e，当宿主交换机从双归环组网中接收到与发送的双归数据信息相同的双归数据信息时，双归环组网正常工作。

在本实施例中，通过宿主交换机接收到与发送的双归数据信息相同的双归数据信息，来判断双归环组网存在并能正常工作。

步骤S13，通过双归环组网对与宿主交换机连接的数据链路进行冗余备份保护。

具体地，上述步骤S13可以通过如下方式实现：

f，当宿主交换机从双归环组网中接收到与发送的双归数据信息相同的双归数据信息时，将宿主交换机的环网端口设置为阻塞状态，该阻塞状态为环网端口不接收、不转发通信数据，但接收、转发双归数据包。将环网端口设置为阻塞状体，是为了防止产生广播风暴。

g，当宿主交换机无法接收到与发送的双归数据信息相同的双归数据信息时，将宿主交换机的环网端口设置为开通状态，该开通状态为环网端口接收、转发双归数据包以及通信数据。将环网端口设置为开通状态，实现冗余备份保护。

下面结合图1，简要说明一下工作过程：

当宿主交换机被定义和设置为以双归环方式组网后，它将含有自己的本地MAC地址的双归数据包，往双归环的环网端口进行发送；与该双归宿主交换机直接相连的节点交换机接收到该双归数据包后，经拆分解析该数据包，然后把本地的MAC地址、解析得到的双归数据信息等进行组装，再往双归环的下一台交换机发送；以此类推。当双归环上所有交换机计算出同一双归数据信息时，说明双归环已存在，随即对宿主交换机的一个环网端口配置为阻塞状态，以防止产生广播风暴。在双归环上的每台交换机不停地轮巡检测双归数据包，若环上状态没有变化，则维持对某个端口配置为阻塞状态。若双归环上某条链路断开或某台交换机掉电之后，就无法往下一级交换机传递双归数据包，这样，原本阻塞状态的环网端口收不到双归数据包时，就对原阻塞状态的环网端口进行开通配置，即刻恢复数据链路。若由双归宿主交换机发起的检测重新发现双归环存在时，会重新对双归环中的一个端口配置为阻塞状态，防止产生广播风暴。

本发明实施例通过宿主交换机和多个节点交换机形成双归环组网，并通过双归环组网对与宿主交换机连接的数据链路进行冗余备份保护，其中，多个节点交换机相互连接形成由多个相连或相切的单环构成的拓扑组网结构，宿主交换机的两个环网端口分别与拓扑组网结构中任意两个不同节点交换机连接。上述双归环组网是基于交换机来定义和规划的，宿主交换机的两个环端口可接入任意相切环、相交环当中的任意两个不同的节点。这个两个节点可以属于不同的单环，也可以属于同一个单环，连接方式非常灵活和方便，对宿主交换机的限制少，对宿主交换机的业务的冗余备份保护可靠性高。

实施例二

本发明实施例提供了一种双归环系统，实现了实施例一所述的交换机冗余备份方法，参见图2，该双归环系统可以包括：宿主交换机1和多个节点交换机2，多个节点交换机2相互连接形成由多个相连或相切的单环构成的拓扑组网结构，宿主交换机1的两个环网端口分别与拓扑组网结构中任意两个不同节点交换机2连接。

具体地，参见图3，宿主交换机1可以包括：

第一发送模块11，用于通过一个环网端口，向相连的节点交换机发送用于双归检测的双归数据包，双归数据包包括：宿主交换机的MAC地址信息、以及双归数据信息。

第一接收模块12，用于通过另一个环网端口，接收来自相连节点交换机发送的新的双归数据包，新的双归数据包包括：节点交换机的MAC地址信息、以及新的双归数据信息；

第一解析模块13，用于通过预设的双归协议算法，解析新的双归数据包，得到新的双归数据信息。

双归检测模块14，用于当解析得到的新的双归数据信息与原本发送出去的双归数据信息一致时，判断双归环系统通过双归检测。

具体地，参见图4，节点交换机2可以包括：

第二接收模块21，用于接收双归数据包；

第二解析模块22，用于根据预设的双归协议算法，解析接收到的双归数据包，得到新的双归数据信息。

数据组装模块23，用于将解析得到的新的双归数据信息与自身MAC地址信息组装成新的双归数据包。

第二发送模块24，用于将新的双归数据包向相连的交换机发送。

进一步地，参见图3，宿主交换机1还可以包括：

处理模块15，用于当宿主交换机从双归环组网中接收到与发送的双归数据信息相同的双归数据信息时，将宿主交换机的环网端口设置为阻塞状态。阻塞状态为环网端口不接收、不转发通信数据，但接收、转发双归数据包。

处理模块15，还用于当宿主交换机无法接收到与发送的双归数据信息相同的双归数据信息时，将宿主交换机的环网端口设置为开通状态。开通状态为环网端口接收、转发双归数据包以及通信数据。

上述双归环系统的工作过程在实施例一中已经说明了，这里不在赘述。

本发明实施例通过宿主交换机和多个节点交换机形成双归环组网，并通过双归环组网对与宿主交换机连接的数据链路进行冗余备份保护，其中，多个节点交换机相互连接形成由多个相连或相切的单环构成的拓扑组网结构，宿主交换机的两个环网端口分别与拓扑组网结构中任意两个不同节点交换机连接。上述双归环组网是基于交换机来定义和规划的，宿主交换机的两个环端口可接入任意相切环、相交环当中的任意两个不同的节点。这个两个节点可以属于不同的单环，也可以属于同一个单环，连接方式非常灵活和方便，对宿主交换机的限制少，对宿主交换机的业务的冗余备份保护可靠性高。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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 (7)

1.一种基于双归环的交换机冗余备份方法，其特征在于，所述方法包括：

通过宿主交换机向预设的双归环组网中的节点交换机发起双归检测，所述双归环组网包括宿主交换机和多个节点交换机，多个节点交换机相互连接形成由多个相连或相切的单环构成的拓扑组网结构，宿主交换机的两个环网端口分别与拓扑组网结构中任意两个不同节点交换机连接；

当双归环组网中各个节点交换机通过双归检测时，双归环组网正常工作；

通过双归环组网对与宿主交换机连接的数据链路进行冗余备份保护；

所述通过宿主交换机向预设的双归环组网中的节点交换机发起双归检测，包括：

通过宿主交换机的两个环网端口当中的一个环网端口向相连的节点交换机发送的用于双归检测的双归数据包，所述双归数据包包括：MAC地址信息和双归数据信息；

通过节点交换机中预设的双归协议算法，解析双归数据包，得到新的双归数据信息；

通过节点交换机将解析得到的新的双归数据信息与自身MAC地址信息组装成新的双归数据包，并向相连的交换机发送；

所述通过双归环组网，对与宿主交换机连接的数据链路进行冗余备份保护，包括：

当宿主交换机从双归环组网中接收到与发送的双归数据信息相同的双归数据信息时，将宿主交换机的两个环网端口当中的一个环网端口设置为阻塞状态；

当宿主交换机无法接收到与发送的双归数据信息相同的双归数据信息时，将宿主交换机的原阻塞状态的环网端口设置为开通状态。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当双归环组网中各个节点交换机通过双归检测时，双归环组网正常工作，包括：

当宿主交换机的两个环网端口当中的另一个环网端口接收到与所述宿主交换机的两个环网端口当中的一个环网端口发送的双归数据信息相同的双归数据信息时，双归环组网正常工作。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述阻塞状态为环网端口不接收、不转发通信数据，但接收、转发双归数据包；

所述开通状态为环网端口接收、转发双归数据包以及通信数据。

4.一种双归环系统，其特征在于，包括：宿主交换机和多个节点交换机，多个节点交换机相互连接形成由多个相连或相切的单环构成的拓扑组网结构，宿主交换机的两个环网端口分别与拓扑组网结构中任意两个不同节点交换机连接；

所述宿主交换机包括：

第一发送模块，用于通过一个环网端口，向相连的节点交换机发送用于双归检测的双归数据包，所述双归数据包包括：宿主交换机的MAC地址信息、以及双归数据信息；

第一接收模块，用于通过另一个环网端口，接收来自相连节点交换机发送的新的双归数据包，所述新的双归数据包包括：节点交换机的MAC地址信息、以及新的双归数据信息，所述新的双归数据信息由相连节点交换机解析接收到的双归数据包得到的；

第一解析模块，用于通过预设的双归协议算法，解析新的双归数据包，得到新的双归数据信息；

双归检测模块，用于当解析得到的新的双归数据信息与原本发送出去的双归数据信息一致时，判断双归环系统通过双归检测。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述节点交换机包括：

第二接收模块，用于接收双归数据包；

第二解析模块，用于根据预设的双归协议算法，解析接收到的双归数据包，得到新的双归数据信息；

数据组装模块，用于将解析得到的新的双归数据信息与自身MAC地址信息组装成新的双归数据包；

第二发送模块，用于将新的双归数据包向相连的交换机发送。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述宿主交换机还包括：

处理模块，用于当宿主交换机从双归环组网中接收到与发送的双归数据信息相同的双归数据信息时，将宿主交换机的两个环网端口当中的一个环网端口设置为阻塞状态；

所述处理模块，还用于当宿主交换机无法接收到与发送的双归数据信息相同的双归数据信息时，将宿主交换机的原阻塞状态的环网端口设置为开通状态。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述阻塞状态为环网端口不接收、不转发通信数据，但接收、转发双归数据包；

所述开通状态为环网端口接收、转发双归数据包以及通信数据。

Images