CN108900404A - 一种用于冗余备份的超级环网结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于冗余备份的超级环网结构，解决的是无法满足高冗余备份要求的技术问题，通过采用包括多个环形网络；环形网络均通过冗余备份链路与二层网络连接；相邻的环形网络通过候选链路互相连接，与候选链路连接的节点为候选节点，环形网络之间连接的端口定义为候选端口，候选端口的初始转发状态均为BLOCK状态；候选节点在候选端口UP时，按预定周期向相邻环形网络发送握手信息，候选节点收到相邻环网发出的握手信息，更新候选节点保存的候选链路连接的相邻环网的状态；候选节点通过两个环端口发送候选节点向量通告报文，在候选节点所属环网内选举主候选节点的技术方案，较好的解决了该问题，可用于多个环网的冗余备份应用中。

Description

一种用于冗余备份的超级环网结构

技术领域

本发明涉及网络通讯技术领域，具体涉及一种用于冗余备份的超级环网结构。

背景技术

目前的环网技术在环形网络间进行业务通讯时，都是通过冗余备份链路，提供可靠性的网络保障。

对于一些对网络可靠性要求更高的应用场景，其网络拓扑结构更加复杂，多个环形网络连接到一个网络上，再把环形网络连接到一起，目前的环网冗余解决方案均无法实现，即要求环形网络间各节点均连接冗余备份链路。

综上所述，现有的环形网络间的冗余备份存在无法满足对冗余备份要求更高的应用场景的技术问题。因此，提供一种解决上述问题的用于冗余备份的超级环网结构就很有必要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中存在的无法满足高冗余备份要求的技术问题。提供一种新的用于冗余备份的超级环网结构，该用于冗余备份的超级环网结构具有能够满足高冗余备份要求的特点。

为解决上述技术问题，采用的技术方案如下：

一种用于冗余备份的超级环网结构，所述超级环网结构包括多个环形网络；所有环形网络均通过冗余备份链路与同一个二层网络连接；相邻的环形网络通过候选链路互相连接，与候选链路连接的节点为候选节点，环形网络之间连接的端口定义为候选端口，候选端口的初始转发状态均为BLOCK状态；

所述BLOCK状态为转发协议控制报文，但不转发业务数据报文；所述候选节点在候选端口UP时，按预定周期向相邻环型网络发送握手信息，候选节点接收到相邻环网发出的握手信息，更新候选节点保存的候选链路连接的相邻环网的状态信息（转发状态，主动FORWARD、被动FORWARD）；所述候选节点通过两个环端口发送候选节点向量通告报文，在候选节点所属环网内选举主候选节点。

本发明中，二层网络可以是一个交换设备，也可以是一个冗余环网。单个环形网络与二层网络连接的链路，同一时间内只能有一条链路的转发状态为FORWARD。环形网络中配置候选端口的节点称之为候选节点，未配置候选端口的节点称之为非候选节点。非候选节点能够识别并转发本发明中涉及的协议报文。候选节点能够感知环形网络与二层网络连接的链路的状态。环形网络中各节点能够在环端口失效的地方反射接收到的候选节点向量通告报文。

上述方案中，为优化，进一步地，所述握手信息包括环形网络与二层网络的连接状态信息，以及环形网络的其他候选节点的候选链路的状态信息、通过所述的环形网络的其他候选节点的候选链路连接到所述环形网络的其他环形网络中的最后一个环形网络的标识。

进一步地，所述候选节点向量包括候选节点与相邻环网连接的链路的状态信息，候选节点通过候选链路连接的相邻环网与二层网络的连接状态信息，候选节点的候选端口可逆向连接能力，候选节点的候选节点标识信息，候选节点通过候选链路连接的环形网络的标识信息。

进一步地，所述候选节点向量通告报文中还包括以下信息：通过所述候选节点的候选链路连接到所述环形网络的其他环形网络中的最后一个环形网络的标识。

进一步地，所述主候选节点的选举过程如下：

环形网络中的候选节点接收到候选节点向量通告报文，比较当前节点的候选节点向量与接收到的候选节点向量通告报文中的候选节点向量，将具有优选性的候选节点向量所对应的候选节点选举为主候选节点。

环形网络中非候选节点接收到候选节点向量通告报文，通过所述候选节点的另一个环端口转发。

进一步地，比较候选节点向量包括：

步骤A1，比较候选节点与相邻环网的候选链路的状态信息，第一优先级是候选链路是UP的候选节点为优选，第二优先级是候选端口的转发状态是BLOCK的候选节点为优选；

步骤A2，比较出相邻环网与二层网络的连接状态信息，相邻环网与二层网络的连接是有效的候选节点为优选；

步骤A3，比较出候选节点的候选链路的可逆向连接的能力，具备逆向连接能力的候选节点为优选；

步骤A4，比较出候选节点标识信息，优选出候选节点向量。

进一步地，环网中的主候选节点在感知环网与二层网络的连接失效后，根据所述主候选节点的候选端口的状态，进行如下处理：

（1）所述候选端口是UP的，所述候选端口的转发状态是BLOCK的，通过所述主候选节点的候选端口向相邻的环形网络发送打开候选链路转发状态的请求报文，所述请求报文包括以下信息：通过已打开转发状态的候选链路连接至所述主候选节点所在的环形网络中的最后一个环形网络的标识；

（2）所述候选端口是UP的，所述候选端口的转发状态是被动FORWARD的，所述候选端口是可逆向连接的，则通过所述候选端口向相邻环网发送逆向连接建议，设置所述候选端口的转发状态为主动FORWARD；

（3）所述候选端口是UP的，所述候选端口的转发状态是被动FORWARD的，所述候选端口是不可逆向连接的，则所述主候选节点持续感知环形网络与二层网络的连接状态以及所述主候选节点的候选端口状态；

（4）所述候选端口是DOWN的，则所述主候选节点持续感知环形网络与二层网络的连接状态以及所述主候选节点的候选端口状态；

进一步地，候选节点接收到相邻环网发出的打开候选链路转发状态的请求报文，如判定出所述接收到请求报文的候选节点所在的环网与二层网络的连接是有效的，则向发出请求的相邻环网响应打开候选链路转发状态确认报文，并设置接收到请求的候选端口的转发状态为被动FORWARD，通过所述候选节点的环端口发送清表报文；如判定出所述接收到请求报文的候选节点所在的环网与二层网络的连接是失效的，向发出请求的相邻环网响应打开候选链路转发状态的否认报文。

进一步地，判定所述候选节点所在的环网与二层网络的连接的有效性，包括：若所述候选节点所在环网与二层网络直接连接的链路正常，则所述候选节点所在的环网与二层网络的连接有效；若所述候选节点所在的环网通过候选链路连接到其他相邻的环网，进而与二层网络连接，则所述候选节点所在的环网与二层网络的连接有效；否则，则所述候选节点所在的环网与二层网络的连接失效。

进一步地，候选节点接收到相邻环网响应的打开候选链路转发状态的确认报文时，将所述候选节点的候选端口的转发状态置为主动FORWARD，并通过所述候选节点的的两个环端口发送清表报文，刷新转发表。

进一步地，候选节点接收到相邻环网响应的打开候选链路转发状态的否认报文时，设置所述候选节点的候选端口为不可逆向连接，同时启动所述候选节点所在环网的主候选节点的选举过程，重新选举一个主候选节点；

重新选举出的主候选节点根据其候选端口的状态做如下处理：

（1）所述候选端口是UP的，所述候选端口的转发状态是BLOCK的，则所述主候选节点通过所述的候选端口发送打开候选链路转发状态的请求报文；

（2）所述候选端口是UP的，所述候选端口的转发状态是被动FORWARD的，所述候选端口是可逆向连接的，则通过所述候选端口向相邻环网发送逆向连接建议，设置所述候选端口的转发状态为主动FORWARD；

（3）所述候选端口是UP的，所述候选端口的转发状态是被动FORWARD的，所述候选端口是不可逆向连接的，则所述新选举的主候选节点持续感知环形网络与二层网络的连接状态以及所述主候选节点的候选端口状态；

（4）所述候选端口是DOWN的，则所述新选举的主候选节点持续感知环形网络与二层网络的连接状态以及所述主候选节点的候选端口状态；

进一步地，主候选节点通过候选端口发送逆向连接建议时，设置候选端口的转发状态为主动FORWARD。

进一步地，接收到逆向连接建议的候选节点，将所述候选节点的候选端口设置为不可逆向连接，设置所述候选节点的候选端口的转发状态为被动FORWARD，同时启动所述候选节点所在环网的主候选节点的选举过程，重新选举一个主候选节点；

重新选举出的主候选节点根据其候选端口的状态做如下处理：

（1）重新选举出的主候选节点的候选端口是UP的，且所述候选端口的转发状态是BLOCK的，则所述主候选节点通过候选端口向相邻环网发送打开候选链路转发状态的请求报文；

（2）重新选举出的主候选节点的候选端口是UP的，所述候选端口的转发状态是被动FORWARD的，所述候选端口是可逆向连接的，则所述主候选节点通过候选端口向相邻环网发送逆向连接建议，设置所述主候选节点的候选端口的转发状态为主动FORWARD；

（3）重新选举出的主候选节点的候选端口是UP的，所述候选端口的转发状态是被动FORWARD的，所述候选端口是不可逆向连接的，则所述主候选节点持续感知所述主候选节点所在环形网络与二层网络的连接状态以及所述主候选节点的候选端口状态；

（4）所述候选端口是DOWN的，则所述新选举的主候选节点持续感知环形网络与二层网络的连接状态以及所述主候选节点的候选端口状态；

进一步地，所述候选端口为可逆向连接包括：

在所述候选端口连接的相邻的环网内，存在一个候选节点，其候选端口是UP的，且该候选端口的转发状态是BLOCK的；

或者在所述候选端口连接的相邻的环网内，存在一个候选节点，其候选端口是可逆向连接的。

在环形网络与网络N的连接修复后，主候选节点设置其候选端口的转发状态为BLOCK，并向相邻环网发送关闭候选链路转发状态的请求。

候选节点接收到相邻环网的关闭候选链路转发状态的请求，将所述候选节点的候选端口的转发状态设置为BLOCK，并清空所述候选节点的转发表，通过环端口发送清表报文。

本发明的有益效果：本发明通过在环形网络之间建立候选链路，采用主候选节点通过候选链路向相邻环网请求打开候选链路转发状态的方式实现了高冗余备份，采用候选链路可逆向连接的机制，增强网络的高可靠性特点。基于已经打开转发状态的候选链路连接的环形网络的最后一个环形网络的标识，避免环形网络通过候选链路形成回环。实现了环形网络间各节点均在实质上逻辑连接冗余备份链路。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1，实施例1的一种超级环网结构示意图。

图2，实施例1的一种环形网络与网络N的连接失效的结构示意图。

图3，实施例1的一种多个环形网络与网络N的连接失效的结构示意图。

图4，实施例1的一种多个环形网络与网络N的连接失效，环形网络之间的连接也失效的结构示意图。

图5，实施例1的一种所有环形网络与网络N的连接失效的结构示意图。

图6，实施例1的一种一个环形网络与网络N的连接恢复的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

本实施例提供一种用于冗余备份的超级环网结构，如图1，所述超级环网结构有4环形网络RA-RD；所有环形网络均通过冗余备份链路与同一个网络N连接；相邻的环形网络通过候选链路互相连接，与候选链路连接的节点为候选节点，环形网络之间连接的端口定义为候选端口，候选端口的初始转发状态均为BLOCK状态；

所述BLOCK状态为转发协议控制报文，但不转发业务数据报文；所述候选节点在候选端口UP时，按预定周期向相邻环型网络发送握手信息，候选节点接收到相邻环网发出的握手信息，更新候选节点保存的候选链路连接的相邻环网的状态信息（转发状态，主动FORWARD、被动FORWARD）；所述候选节点通过两个环端口发送候选节点向量通告报文，在候选节点所属环网内选举主候选节点。

本实施例中，网络N可以是一个交换设备，也可以是一个冗余环网。单个环形网络与网络N连接的链路，同一时间内只能有一条链路的转发状态为FORWARD。环形网络中配置候选端口的节点称之为候选节点，未配置候选端口的节点称之为非候选节点。非候选节点能够识别并转发本发明中涉及的协议报文。候选节点能够感知环形网络与网络N连接的链路的状态。环形网络中各节点能够在环端口失效的地方反射接收到的候选节点向量通告报文。

具体地，所述握手信息包括环形网络与二层网络的连接信息，以及环形网络的其他候选节点的候选链路的状态信息，通过所述的环形网络的其他候选节点的候选链路连接到所述环形网络的其他环形网络中的最后一个环形网络的标识。

具体地，所述候选节点向量包括候选节点与相邻环网连接的链路的状态信息，候选节点通过候选链路连接的相邻环网与二层网络的连接状态信息，候选节点的候选端口可逆向连接能力，候选节点的候选节点标识信息，候选节点通过候选链路连接的环形网络的标识信息。

选举主候选节点过程如下：

环形网络中接收到候选节点向量通告报文的候选节点，比较当前节点的候选节点向量与接收到的候选节点向量通告报文中的候选节点向量，将具有优选性的候选节点向量所对应的候选节点选举为主候选节点；

环形网络中非候选节点接收到候选节点向量通告报文，通过所述候选节点的另一个环端口转发。

具体地，比较候选节点向量包括：

步骤A1，比较候选节点与相邻环网的候选链路的状态信息，第一优先级是候选链路是UP的候选节点为优选，第二优先级是候选端口的转发状态是BLOCK的候选节点为优选；

步骤A2，比较出相邻环网与二层网络的连接状态信息，相邻环网与二层网络的连接是有效的候选节点为优选；

步骤A3，比较出候选节点的候选链路的可逆向连接的能力，具备逆向连接能力的候选节点为优选；

步骤A4，比较出候选节点标识信息，优选出候选节点向量。

环网中的主候选节点在感知环网与二层网络的连接失效后，根据所述主候选节点的候选端口的状态，进行如下处理：

1：所述候选端口是UP的，所述候选端口的转发状态是BLOCK的，通过所述主候选节点的候选端口向相邻的环形网络发送打开候选链路转发状态的请求报文，所述请求报文包括以下信息：通过已打开转发状态的候选链路连接至所述主候选节点所在的环形网络中的最后一个环形网络的标识；

2：所述候选端口是UP的，所述候选端口的转发状态是被动FORWARD的，所述候选端口是可逆向连接的，则通过所述候选端口向相邻环网发送逆向连接建议，设置所述候选端口的转发状态为主动FORWARD；

3：所述候选端口是UP的，所述候选端口的转发状态是被动FORWARD的，所述候选端口是不可逆向连接的，则所述主候选节点持续感知环形网络与二层网络的连接状态以及所述主候选节点的候选端口状态；

4：所述候选端口是DOWN的，则所述主候选节点持续感知环形网络与二层网络的连接状态以及所述主候选节点的候选端口状态。

候选节点接收到相邻环网发出的打开候选链路转发状态的请求，如判定出候选节点所在的环网与二层网络的连接是有效的，则向发出请求的相邻环网回应打开候选链路转发状态确认报文（包括将候选端口的转发状态置为主动FORWARD，并通过环网的两个环端口发送清表报文，刷新转发表），并设置接收到请求的候选端口的转发状态为被动FORWARD，通过环端口发送清表报文；如判定出候选节点所在的环网与二层网络的连接是失效的，向发出请求的相邻环网回应打开候选链路转发状态的否认报文，包括设置候选节点的候选端口为不可逆向连接，同时启动主候选节点的选举，重新选举一个主候选节点；判定出重新选举出的主候选节点的候选链路为可逆向连接，则通过主候选节点候选端口发送逆向连接建议；判定出重新选举出的主候选节点的候选链路为不可逆向连接，则持续感知环形网络与二层网络的连接状态以及候选端口状态。

接收到相邻环网发出的逆向连接建议的候选节点，将候选端口需设置为不可逆向连接，设置候选端口的转发状态为被动FORWARD，同时启动主候选节点的选举，重新选举一个主候选节点；判定出重新选举出的主候选节点的候选端口是UP的，且转发状态是BLOCK的，则向相邻环网发送打开候选链路转发状态的请求；判定出重新选举出的主候选节点的候选端口是可逆向连接的，则通过主候选节点的候选端口向相邻环网发送逆向连接建议，设置主候选节点的候选端口的转发状态为主动FORWARD；判定出重新选举出的主候选节点的候选端口是不可逆向连接的，则持续感知环形网络与二层网络的连接状态以及候选端口状态

具体地，候选端口为可逆向连接包括：

在所述候选端口连接的相邻的环网内，存在一个候选节点，其候选端口是UP的，且该候选端口的转发状态是BLOCK的；

或者在所述候选端口连接的相邻的环网内，存在一个候选节点，其候选端口是可逆向连接的。

在环形网络与网络N的连接修复后，主候选节点设置其候选端口的转发状态为BLOCK，并向相邻环网发送关闭候选链路转发状态的请求。

候选节点接收到相邻环网的关闭候选链路转发状态的请求，将所述候选节点的候选端口的转发状态设置为BLOCK，并清空所述候选节点的转发表，通过环端口发送清表报文。

详细描述如下：

如图1-图6。其中虚线表示网络中断故障，实线表示网络正常。

图1中，环形网络RA的候选节点RA1向环形网络RD发送握手信息，候选节点RA2向环形网络RB发送握手信息。环形网络RD的候选节点RD2向环形网络RA发送握手信息，候选节点RD1向环形网络RC发送握手信息。环形网络RC的候选节点RC2向环形网络RD发送握手信息，候选节点RC1向环形网络RB发送握手信息。环形网络RB的候选节点RB2向环形网络RC发送握手信息，候选节点RB1向环形网络RA发送握手信息。

每个环形网络的候选节点接收到相邻环网的握手信息，更新候选链路连接的相邻环网的状态信息。

同一个环网的候选节点通过主候选节点的选举，选举出一个候选节点作为主候选节点。

图2为环形网络RA与网络N的连接失效时，环形网络RA与网络N的连接失效，环形网络RA的候选节点RA1与候选节点RA2感知，候选节点RA1与候选节点RA2通过环端口发送候选节点选举报文，通过候选端口发送握手报文，包含更新的环形网络状态信息（环形网络RA与网络N的连接失效）。候选节点RA1通过比较候选节点向量当选为主候选节点。候选节点RA1通过候选端口向环形网络RD发送打开候选链路转发状态的请求。

环形网络RD的候选节点RD2接收到环形网络RA的候选节点RA1发送的打开候选链路转发状态的请求，通过候选节点RD2的候选端口发送打开候选链路转发状态确认报文，设置候选端口转发状态为被动FORWARD。

环形网络RA的候选节点RA1接收到环形网络RD的候选节点RD2响应的打开候选链路转发状态的确认报文，设置候选端口的转发状态为主动FORWARD，清空转发表，并通过环端口发送清表报文。

环形网络RA的候选节点RA2通过候选端口发送握手报文，包含更新的环形网络状态信息（环形网络RA主动打开候选链路的转发状态）。

图3为环形网络RB、环形网络RA与网络N的连接失效，环形网络RB的候选节点RB1和候选节点RB2感知，候选节点RB1与候选节点RB2通过环端口发送候选节点选举报文，通过候选端口发送握手报文，包含更新的环形网络状态信息（环形网络RB与网络N的连接失效）。候选节点RB2通过比较候选节点向量当选为主候选节点。候选节点RB2通过候选端口向环形网络RC发送打开候选链路转发状态的请求。

环形网络RC的候选节点RC1接收到环形网络RB的候选节点RB2发送的打开候选链路转发状态的请求，通过候选节点RC1的候选端口发送打开候选链路转发状态确认报文，设置候选端口转发状态为被动FORWARD。

环形网络RB的候选节点RB2接收到环形网络RC的候选节点RC1响应的打开候选链路转发状态的确认报文，设置候选端口的转发状态为主动FORWARD，清空转发表，并通过环端口发送清表报文。

环形网络RB的候选节点RB1通过候选端口发送握手报文，包含更新的环形网络状态信息（环形网络RB主动打开候选链路的转发状态）。

图4为多个环形网络与网络N的连接失效，环形网络之间的连接也失效时，如图3，环形网络RC与环形网络RD之间的候选链路故障情况下，环形网络RC与网络N的连接失效，环形网络的候选节点RC1和候选节点RC2感知，候选节点RC1与候选节点RC2通过环端口发送候选节点选举报文，通过候选端口发送握手报文，包含更新的环形网络状态信息（环形网络RC与网络N的连接失效）。候选节点RC1通过比较候选节点向量当选为主候选节点。主候选节点RC1的候选端口的转发状态是被动FORWARD，且可逆向连接，候选节点RC1通过候选端口向环形网络RB发送逆向连接建议，并设置候选端口的转发状态为主动FORWARD。

环形网络RB的候选节点RB2接收到环形网络RC的候选节点RC1发送的逆向连接建议，设置候选端口的转发状态为被动FORWARD，候选端口不可逆向连接，通过环端口在环形网络RB中发送候选节点选举报文。通过候选节点的选举，候选节点RB1选为主候选节点，候选节点RB1的候选端口的转发状态是被动FORWARD的，向相邻环网RA发送逆向连接建议，设置候选端口的转发状态为主动FORWARD。

环形网络RA的候选节点RA2接收到环形网络RB的候选节点RB1发送的逆向连接建议，设置候选端口的转发状态为被动FORWARD，候选端口不可逆向连接，通过环端口在环形网络RA中发送候选节点选举报文。通过候选节点的选举，候选节点RA1选为主候选节点，候选节点RA1的候选端口是UP的，且转发状态是BLOCK，通过候选节点RA1的候选端口发送打开候选链路转发状态确认报文，设置候选端口转发状态为被动FORWARD。

环形网络RD的候选节点RD2接收到环形网络RA的候选节点RA1发送的打开候选链路转发状态的请求，通过候选节点RD2的候选端口发送打开候选链路转发状态确认报文，设置候选端口转发状态为被动FORWARD。

环形网络RA的候选节点RA1接收到环形网络RD的候选节点RD2响应的打开候选链路转发状态的确认报文，候选节点RA1设置候选端口的转发状态为主动FORWARD，清空转发表，并通过环端口发送清表报文。

图5为所有环形网络与网络N的连接失效情形，如图3，环形网络RC与网络N的连接失效，最终环形网络RC的候选节点RC2的候选端口的转发状态为主动FORWARD，环形网络RD的候选节点RD1的候选端口的转发状态为被动FORWARD。

环形网络RD与网络N的连接失效，环形网络RD的候选节点RD1和候选节点RD2感知，候选节点RD1与候选节点RD2通过环端口发送候选节点选举报文，通过候选端口发送握手报文，包含更新的环形网络状态信息（环形网络RD与网络N的连接失效）。候选节点RD2通过比较候选节点向量当选为主候选节点。候选节点RD2的候选端口的转发状态是被动FORWARD，可逆向连接，候选节点RD2通过候选端口向环形网络RA发送逆向连接建议。

环形网络RA的候选节点RA1接收到环形网络RD的候选节点RD2发送的逆向连接建议，设置候选端口的转发状态为被动FORWARD，候选端口不可逆向连接，通过环端口在环形网络RA中发送候选节点选举报文。通过候选节点的选举，候选节点RA2选为主候选节点，候选节点RA2的候选端口是UP的，转发状态是BLOCK的，由于通过候选链路连接到环形网络RA的网络尾部的环形网络RB与相邻环形网络RB一致，不能将环形网络RA与环形网络RB之间的候选链路打开转发状态。

候选节点RA2持续感知环形网络与网络N的连接状态以及候选端口状态。

图6为一个环形网络与网络N的连接恢复的情形，如图5，环形网络RC与网络N的连接恢复，环形网络的候选节点RC1和候选节点RC2感知，候选节点RC2设置候选端口的转发状态为BLOCK，并通过候选端口发送关闭候选链路转发状态请求，并发送握手报文，包含更新的环形网络状态信息（环形网络RC与网络N的连接失效），清空候选节点RC的转发表，通过环端口发送清表报文。

环形网络RD的候选节点RD1接收到环形网络RC的候选节点RC2发送的关闭候选链路转发状态请求，将候选端口的转发状态设置为BLOCK，并清空候选节点的转发表，通过环端口发送清表报文。

环形网络RD的候选节点RD1接收到环形网络RC的候选节点RC2发送的握手报文，更新相邻环形网络的状态信息，候选节点RD1的状态信息发生变化，通过环端口发送候选节点选举报文。

候选节点RD1当选为新的主候选节点，原来的主候选节点RD2向环形网络RA发送关闭候选链路转发状态的请求，设置候选节点的候选端口的转发状态为BLOCK。新的主候选节点RD1向相邻环网R发送打开候选链路转发状态的请求。

环形网络RC的候选节点RC2接收到环形网络RD的候选节点RD1发送的打开候选链路转发状态的请求，通过候选节点RC2的候选端口发送打开候选链路转发状态确认报文，设置候选端口转发状态为被动FORWARD。

环形网络RD的候选节点RD1接收到环形网络RC的候选节点RC2响应的打开候选链路转发状态的确认报文，设置候选端口的转发状态为主动FORWARD，清空转发表，并通过环端口发送清表报文。

环形网络RD的候选节点RD2通过候选端口发送握手报文，包含更新的环形网络状态信息（环形网络RD主动打开候选链路的转发状态）。

尽管上面对本发明说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领域的技术人员能够理解本发明，但是本发明不仅限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员而言，只要各种变化只要在所附的权利要求限定和确定的本发明精神和范围内，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。

Claims (12)

1.一种用于冗余备份的超级环网结构，其特征在于：所述超级环网结构包括多个环形网络；所有环形网络均通过冗余备份链路与同一个二层网络连接；相邻的环形网络通过候选链路互相连接，与候选链路连接的节点为候选节点，环形网络之间连接的端口定义为候选端口，候选端口的初始转发状态均为BLOCK状态；

所述BLOCK状态为转发协议控制报文，但不转发业务数据报文；

所述候选节点在候选端口UP时，按预定周期向相邻环型网络发送握手信息，候选节点接收到相邻环网发出的握手信息，更新候选节点保存的候选链路连接的相邻环网的状态信息；

所述候选节点通过两个环端口发送候选节点向量通告报文，在候选节点所属环网内选举主候选节点。

2.根据权利要求1所述的用于冗余备份的超级环网结构，其特征在于：所述握手信息包括环形网络与二层网络的连接状态信息，以及环形网络的其他候选节点的候选链路的状态信息。

3.根据权利要求1所述的用于冗余备份的超级环网结构，其特征在于：所述候选节点向量包括候选节点与相邻环网连接的链路的状态信息，候选节点通过候选链路连接的相邻环网与二层网络的连接状态信息，候选节点的候选端口可逆向连接能力，候选节点的候选节点标识信息，候选节点通过候选链路连接的环形网络的标识信息。

4.根据权利要求3所述的用于冗余备份的超级环网结构，其特征在于：主候选节点的选举包括：

接收到候选节点向量通告报文的候选节点，比较当前节点的候选节点向量与接收到的候选节点向量通告报文中的候选节点向量，在环形网络中选举最优选的候选节点向量所对应的候选节点为主候选节点。

5.根据权利要求4所述的用于冗余备份的超级环网结构，其特征在于：比较候选节点向量包括：

步骤A1，比较候选节点与相邻环网的候选链路的状态信息，第一优先级是候选链路是UP的候选节点为优选，第二优先级是候选端口的转发状态是BLOCK的候选节点为优选；

步骤A2，比较出相邻环网与二层网络的连接状态信息，相邻环网与二层网络的连接是有效的候选节点为优选；

步骤A3，比较出候选节点的候选链路的可逆向连接的能力，具备逆向连接能力的候选节点为优选；

步骤A4，比较出候选节点标识信息，优选出候选节点向量。

6.根据权利要求4所述的用于冗余备份的超级环网结构，其特征在于：主候选节点根据主候选节点的候选端口的状态做如下处理：

（1）所述候选端口是UP的，所述候选端口的转发状态是BLOCK的，则所述主候选节点通过所述的候选端口发送打开候选链路转发状态的请求报文；

（2）所述候选端口是UP的，所述候选端口的转发状态是被动FORWARD的，所述候选端口是可逆向连接的，则通过所述候选端口向相邻环网发送逆向连接建议，设置所述候选端口的转发状态为主动FORWARD；

（3）所述候选端口是UP的，所述候选端口的转发状态是被动FORWARD的，所述候选端口是不可逆向连接的，则所述主候选节点持续感知环形网络与二层网络的连接状态以及所述主候选节点的候选端口状态；

（4）所述候选端口是DOWN的，则所述主候选节点持续感知环形网络与二层网络的连接状态以及所述主候选节点的候选端口状态。

7.根据权利要求6所述的用于冗余备份的超级环网结构，其特征在于：候选节点接收到相邻环网发出的打开候选链路转发状态的请求报文，如判定出候选节点所在的环网与二层网络的连接是有效的，则向发出请求的相邻环网回应打开候选链路转发状态确认报文，并设置接收到请求的候选端口的转发状态为被动FORWARD，通过环端口发送清表报文；如判定出候选节点所在的环网与二层网络的连接是失效的，向发出请求的相邻环网回应打开候选链路转发状态的否认报文。

8.根据权利要求7所述的用于冗余备份的超级环网结构，其特征在于：判定所述候选节点所在的环网与二层网络的连接的有效性，包括：若所述候选节点所在环网与二层网络直接连接的链路正常，则所述候选节点所在的环网与二层网络的连接有效；若所述候选节点所在的环网通过候选链路连接到其他相邻的环网，进而与二层网络连接，则所述候选节点所在的环网与二层网络的连接有效；否则，则所述候选节点所在的环网与二层网络的连接失效。

9.根据权利要求7所述的用于冗余备份的超级环网结构，其特征在于：接收到相邻环网响应的打开候选链路转发状态确认报文时，包括将候选端口的转发状态置为主动FORWARD，并通过环网的两个环端口发送清表报文，刷新转发表。

10.根据权利要求7所述的用于冗余备份的超级环网结构，其特征在于：接收到相邻环网回应的打开候选链路转发状态的否认报文时，包括设置候选节点的候选端口为不可逆向连接，同时启动主候选节点的选举，重新选举一个主候选节点；

重新选举出的主候选节点根据其候选端口的状态做如下处理：

（1）所述候选端口是UP的，所述候选端口的转发状态是BLOCK的，则所述主候选节点通过所述的候选端口发送打开候选链路转发状态的请求报文；

（2）所述候选端口是UP的，所述候选端口的转发状态是被动FORWARD的，所述候选端口是可逆向连接的，则通过所述候选端口向相邻环网发送逆向连接建议，设置所述候选端口的转发状态为主动FORWARD；

（3）所述候选端口是UP的，所述候选端口的转发状态是被动FORWARD的，所述候选端口是不可逆向连接的，则所述新选举的主候选节点持续感知环形网络与二层网络的连接状态以及所述主候选节点的候选端口状态；

（4）所述候选端口是DOWN的，则所述新选举的主候选节点持续感知环形网络与二层网络的连接状态以及所述主候选节点的候选端口状态。

11.根据权利要求10所述的用于冗余备份的超级环网结构，其特征在于：

接收到相邻环网发出的逆向连接建议的候选节点，设置所述候选节点的候选端口为不可逆向连接，设置所述候选端口的转发状态为被动FORWARD，同时启动所述候选节点所在环网的主候选节点的选举，重新选举一个主候选节点；

（1）重新选举出的主候选节点的候选端口是UP的，且所述候选端口的转发状态是BLOCK的，则所述主候选节点通过候选端口向相邻环网发送打开候选链路转发状态的请求报文；

（2）重新选举出的主候选节点的候选端口是UP的，所述候选端口的转发状态是被动FORWARD的，所述候选端口是可逆向连接的，则所述主候选节点通过候选端口向相邻环网发送逆向连接建议，设置所述主候选节点的候选端口的转发状态为主动FORWARD；

（3）重新选举出的主候选节点的候选端口是UP的，所述候选端口的转发状态是被动FORWARD的，所述候选端口是不可逆向连接的，则所述主候选节点持续感知所述主候选节点所在环形网络与二层网络的连接状态以及所述主候选节点的候选端口状态；

（4）重新选举出的主候选节点的候选端口是DOWN的，则所述新选举的主候选节点持续感知环形网络与二层网络的连接状态以及所述主候选节点的候选端口状态。

12.根据权利要求10或11所述的用于冗余备份的超级环网结构，其特征在于：所述候选端口为可逆向连接包括：

在所述候选端口连接的相邻的环网内，存在一个候选节点，其候选端口是UP的，且该候选端口的转发状态是BLOCK的；

或者在所述候选端口连接的相邻的环网内，存在一个候选节点，所述候选节点的候选端口是可逆向连接的。