CN1642128A - 一种在弹性分组环网上自动调整业务路径的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种在弹性分组环网上自动调整业务路径的方法，当环网中出现拥塞时，产生拥塞的节点能够自动获取该拥塞信息，并应用业务调整协议(RSSP)使RPR环网上的节点自动调整业务的发送方向，消除拥塞条件，从而提高环路的利用率。当环路上的业务情况发生变化，即拥塞条件改变后，环网中的节点根据当前环路新情况再次进行环路业务发送方向的调整，从而实现了RPR环网上的节点自动调整业务路径这一目的。应用本发明，能够灵活、有效地利用环路带宽，避免了手动配置的局限性，进而简化了对业务的管理，本发明所应用的RSSP协议是以RPR协议控制帧的形式出现的，其易于理解，且与RPR协议有很好的兼容性。

Description

一种在弹性分组环网上自动调整业务路径的方法

技术领域

本发明涉及弹性分组环网(RPR)技术领域，特别是指一种在RPR环网上自动调整业务路径的方法。

背景技术

弹性分组环网(RPR)是一种基于以太网帧格式、面向数据的一种环网技术，该技术利用了ATM的服务质量(QOS)特性、以太网的统计复用、简洁和同步数字网的保护特性，可以高效、安全的传送数据业务。

RPR环网采用双环工作的方式，为了区别两个环，一个称之为内环，另一个称之为外环。RPR与传输媒体无关，因此基于RPR技术的RPR环网可扩展，并且RPR技术采用的是分布式的管理、拥塞控制与保护机制，因此基于RPR技术的RPR环网具备根据服务等级发送数据的能力。

RPR提供了环路节点的自动发现机制，能够监视环路节点的状态，并由此生成环路拓扑和路由信息，根据环路的拓扑信息为待发送业务自动选择最优路径。根据RPR标准，业务的收发路径是按照路径最优的原则选择，即，在RPR环网中从一个节点发往另一个节点的业务，若按内环方向传输需要经过N个节点，若按外环方向传输需要经过M个节点，如果N＜M，则该业务将按内环方向进行传输，如果N＞M，则该业务将按外环方向进行传输。

为了叙述方便，在此规定本文所有图示的RPR环网中，顺时针方向为外环，逆时针方向为内环，且外环用实线表示，内环用虚线表示。

图1所示为由5个节点组成的RPR环网示意图。该RPR环路由A、B、C、D、E这5个节点构成，且AC点之间有数据业务关系。根据RPR协议生成的环路拓扑信息，A节点发现其发往C节点的数据，从外环方向进行传输需要经过E、D两个节点，从内环方向进行传输只需要经过一个B节点，因此，此时由A节点发送到C节点的数据会选择内环方向进行传输，而由C节点发送到A节点的数据则选择外环方向进行传输。

假设在该环路上除了从C-＞A的业务之外，还存在C-＞B的业务，且两条业务各600M，那么根据RPR的选路策略，两条业务最终都会存在于外环，由于环路带宽为1G，所以外环上必将产生拥塞，受环路公平算法的干预，C-＞A和C-＞B的业务都不能达到600M，而此时内环上的带宽却处于空闲状态。

上述方法的缺陷在于：在RPR环网上可能存在某一环路由于数据负载较大而造成环路过载，而另一环路由于负载较轻还没有达到满流量的情况。这样在RPR环网上将出现，一环路不能很好地完成业务传输，而与此同时另一环路的环网带宽却处于空闲状态的现象。

为了解决上述问题，本申请人在中国专利申请号为“03137714.9”，发明名称为“一种实现对数据业务传输路径选择的方法”的发明专利中，提供了一种允许用户对业务流向进行静态配置的方法，从而在一定程度上解决了RPR技术以逐跳方式选路的不合理性。参见图1，用户通过静态配置，使C-＞A的业务按照C-＞D-＞E-＞A的路径从内环发送，C-＞B仍然从外环发送，这样两条业务都能够达到600M，配置后的业务流向如图2所示。

假设此时C-＞B的业务流量降低到了200M，C-＞A的业务流量仍为600M，而在D-＞E之间又出现了600M的突发业务，由于C-＞A的业务是按照静态配置的方式从内环进行传输，其不能随时更改路径，因此，RPR环网的内环上将出现拥塞。事实上，如果此时C-＞A的业务按照C-＞B-＞A的顺序进行传输，是可以避免内环出现拥塞的。

上述方法的缺陷在于：当业务流向的路径是由用户静态配置时，其无法对环路上的业务速率变化做出及时反应。如果环路上的业务分布情况发生了变化，为了充分利用环路带宽，用户需要重新配置各条业务的传输路径。RPR环路上的业务多为突发性的业务，这种通过手工静态配置业务路径的方法有很大的局限性，而且也是不现实的。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种在RPR环网上自动调整业务路径的方法，使RPR环网上的节点能够根据当前环网上业务的分布情况自动调整业务的发送方向。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种在弹性分组环网上自动调整业务路径的方法，该方法包括以下步骤：

a、当环网上出现业务拥塞时，产生拥塞的节点将自动获取该信息，并启动一个业务调整周期，同时沿着产生拥塞条件所在环路的反方向，向相邻的下游节点发送SSR消息；

b、接收到SSR消息的节点判断自身发送的业务是否受到拥塞条件的影响，如果没有受到影响，则执行步骤c，否则倒换本节点业务的发送方向后，判断本节点是否仍然受到拥塞条件的影响，且所接收到的SSR消息是否为回归报文，

如果本节点倒换业务的发送方向后仍然受到拥塞条件的影响，且所收到的SSR消息是回归报文，则将本节点的业务恢复为倒换前的状态，并向环网中的其它节点广播SSC报文后，执行步骤d；

如果本节点倒换业务的发送方向后仍然受到拥塞条件的影响，但所收到的SSR消息不是回归报文，则将本节点的业务恢复为倒换前的状态，并向相邻的下游节点转发SSR消息后，重复执行步骤b；

如果本节点倒换业务的发送方向后不再受到拥塞条件的影响，且所收到的SSR消息是回归报文，则本节点保持当前业务的发送方向不变，并向环网中的其它节点广播SSS报文后，执行步骤e；

如果本节点倒换业务的发送方向后不再受到拥塞条件的影响，但所收到的SSR消息不是回归报文，则本节点保持当前业务的发送方向不变，并向相邻的下游节点转发SSR消息后，重复执行步骤b；

c、接收到SSR消息的节点沿着产生拥塞条件所在环路的反方向，向相邻的下游节点发送SSR消息后，执行步骤b；

d、接收到SSC消息的节点，将本节点的业务发送方向恢复为倒换前的发送方向，结束本业务调整周期，所有节点进入初始化状态；

e、接收到SSS消息的节点，保持本节点业务当前的发送方向，结束本业务调整周期，所有节点进入初始化状态。

较佳地，该方法进一步包括：在环网处于稳定状态时，每个节点预先为本节点发向其它节点的业务分别排队，且每个列队对应一个目的节点，并对各个列队进行监视。

较佳地，步骤b所述判断自身发送的业务是否受到拥塞条件影响的方法为：判断与产生拥塞节点相对应的列队中是否有业务存在，且该业务在本业务调整周期内还没有被处理过。

较佳地，所述步骤a进一步包括：产生拥塞的节点，首先判断RPR环网的另一环路是否允许切换，如果是，则再进入一个业务调整周期，并沿着产生拥塞条件所在环路的反方向，向相邻的下游节点发送SSR消息，否则维持本节点的业务发送方向不变。

较佳地，步骤a所述产生拥塞的节点向相邻的下游节点发送SSR消息后，进一步包括：启动本节点内的PWI定时器，如果本节点在PWI定时器到时之后，环路中的业务仍然没有调整成功，或没有收到其它节点的回应消息，则环路中所有节点的业务恢复为倒换前的发送方向，并结束本调整周期。

较佳地，步骤b所述接收到SSR消息的节点判断自身发送的业务受到拥塞条件的影响，并倒换本节点业务的发送方向后，进一步包括：启动本节点内的FSI定时器，当FSI定时器超时后，再执行后续步骤。

较佳地，所述FSI定时器的定时长度为RPR协议实现环路公平算法的稳定时间。

较佳地，所述PWI定时器的定时长度是根据当前环路中节点的数目和当前环路中业务的多少来确定的。

较佳地，所述确定方法为：PWI定时器的定时长度等于节点数目乘以FSI时间，再乘以本节点受拥塞条件影响的业务数目。

较佳地，步骤b所述产生拥塞的节点向环网中的其它节点广播SSS报文之前，进一步包括：启动本节点内的SSS定时器，在该SSS定时器超时之后，如果本节点没有再出现拥塞条件，则再执行后续步骤；在该SSS定时器超时之前，如果本节点内又出现拥塞条件，则等待PWI定时器到时之后，向环网中的其它节点广播SSC报文，并执行步骤d。

较佳地，所述SSS定时器的定时长度为FSI定时器所定时间的倍数，且通常为2个FSI的时间长度。

较佳地，该方法进一步包括：当节点接收到由用户触发的FCS消息时，所有节点都将自身的业务发送方向恢复为由RPR缺省的选路算法决定的业务发送方向。

较佳地，所述节点倒换自身业务的方法为：

进行业务倒换的节点将自身所有业务的发送方向全部进行倒换，或

进行业务倒换的节点对自身所有业务的发送方向首先进行判断，将经过SSP源节点，且路径最长业务的发送方向进行倒换，如果倒换后，该节点在产生拥塞的方向上仍然存在拥塞条件，则再将经过SSP源节点，且路径次长业务的发送方向进行倒换，以此类推，直至倒换完所有经过SSP源节点的业务为止，或当节点在产生拥塞的方向上拥塞条件消失为止。

本发明应用业务目标队列(SDQ，Service Destination Queue)队列来描述节点当前的业务分布情况，当环网中出现拥塞时，产生拥塞的节点能够自动获取该拥塞信息，并应用业务调整协议(RSSP，RPR Service SwitchProtocol)使RPR环网上的节点自动调整业务的发送方向，消除拥塞条件，从而提高了环路的利用率。当环路上的业务情况发生变化，即拥塞条件改变后，环网中的节点根据当前环路新情况能够再次进行环路业务发送方向的调整，从而实现了RPR环网上的节点自动调整业务路径这一目的。应用本发明，能够灵活、有效地利用环路带宽，避免了手动配置的局限性，进而简化了对业务的管理，本发明所应用的RSSP协议是以RPR协议控制帧的形式出现的，其易于理解，且与RPR协议有很好的兼容性。

附图说明

图1所示为由5个节点组成的RPR环网示意图；

图2所示为对图1所示业务进行静态配置后的示意图；

图3所示为一个RPR节点上的SDQ示意图；

图4所示为RSSP协议工作的网络层次示意图；

图5所示为RSSP协议与环路业务通路控制层的协同工作示意图；

图6所示为RSSP协议的消息报文格式；

图7所示为单个节点上状态机的示意图；

图8所示为应用本发明一实施例的示意图；

图9所示为应用本发明实施例的节点3向节点2发送SSR消息的示意图；

图10所示为应用本发明实施例的节点2向节点1转发SSR消息的示意图；

图11所示为应用本发明实施例的节点1的PSM4调整业务发送方向后的示意图；

图12所示为应用本发明实施例的节点1的PSM5调整业务发送方向后的示意图；

图13所示为应用本发明实施例的节点3发送广播消息的示意图。

具体实施方式

为使本发明的技术方案更加清楚，下面结合附图及具体实施例再对本发明做进一步详细说明。

在RPR环网建立后，RPR协议中的拓扑协议和环路选择机制能够确定某个节点到特定节点业务的最短路径，而RPR协议能够检测到环路上出现的业务拥塞并上报拥塞信息。本发明就是在上述这两个机制的基础上实现的。

本发明的思路是：当环网上出现了业务倒换条件，如出现了业务拥塞时，产生拥塞的节点能够自动获取该信息，并应用业务调整协议(RSSP，RPRService Switch Protocol)使环网上的节点调整其业务发送方向，消除拥塞条件，从而提高环路的利用率。当环路上的业务情况发生变化，即拥塞条件改变后，环网中的节点根据当前环路新情况再次进行环路业务发送方向的调整，从而实现了RPR环网上的节点自动调整业务发送方向这一目的。

要根据当前环路业务情况调整业务的发送方向，必须要对环路业务分布情况进行描述。在本发明中，应用业务目标队列(SDQ，Service DestinationQueue)实现对业务分布情况的描述，具体描述方法如下：

在业务进入RPR环路之前，每个节点为本节点发向其它节点的业务分别排队(仅限于受公平算法影响的业务)，即根据进入环路业务的目的地址不同，分别将各个业务设置在不同的队列中，且使每个队列对应环路上的一个目的节点，并监控各个队列的情况，如队列中是否有业务，业务传输速率等。在当前的RPR环路协议中，一个环路上最多支持255个节点，因此最理想的情况下，在每个节点上应该存在255个SDQ，其中，254个SDQ用于监控本节点到其它节点的业务，剩下的一个SDQ用于广播业务的排队。SDQ资源可以是动态申请的，也可以是静态配置的，由于在环路的一个节点上同时存在发向其它节点的多个业务的情况并不多，当然，广播业务除外，因为广播业务已经单独排队，因此，动态申请SDQ能够节约系统资源，但静态设置SDQ的性能较好。在本实施例中，所设置的SDQ资源是动态申请的，即只有该节点存在到某个节点的业务时，才在该节点上创建该业务对应的SDQ。

图3所示为一个RPR节点上的SDQ示意图。SDQ中的业务进入环路后通过介质访问控制(MAC)的数据通路在RPR的内外环上实现传送。一个节点中的每个SDQ对应一个目的地址，所有广播业务单独设置在一个SDQ中，且每个节点记录本节点中各个队列中的业务情况，如果有队列中的业务不为空，则说明该节点上目前存在到特定节点的业务。这个信息将用于在RSSP协议中判断是否需要对该业务进行倒换。本发明应用RSSP协议来实现RPR环网上的节点自动调整其自身业务路径的发送方向，下面具体介绍RSSP协议。

1、RSSP协议所在网络层次。

图4所示为RSSP协议工作的网络层次示意图。RSSP工作在RPR协议栈的MAC控制层。它接收来自MAC数据通路层的提示信息，如拥塞信息和其它节点的RSSP消息报文等，并根据接收到的信息进行处理后，控制MAC数据通路层中业务的发送方向进行倒换。

图5所示为RSSP协议与环路业务通路控制层的协同工作示意图。RSSP协议接受用户的指示，如用户对其配置参数或发送强制命令等，以及由MAC数据通路层上报的RPR协议消息，同时，通过查询原语获取SDQ状态，向MAC数据通路层发送控制已上环业务方向的指令。

2、RSSP协议术语及解释。

SSP(Service Switch Prefered)条件：是在RSSP协议里的一种业务状态，当一个节点检测到某个方向的业务拥塞时，则称该节点在该环路方向上出现SSP条件。

SSP源节点：初始化SAC(Service Adjust Cycle)周期的节点称为SSP源节点，SSP源节点的信息将被填写在RSSP协议的控制报文中。

受SSP源点影响：当某节点的某些业务的发送路径经过SSP源节点的拥塞环路时，则称该节业务受SSP源节点影响。

通告方向：SSP源节点向发生SSP条件的所在环路的反方向发送协议报文的方向，即为通告方向。

SSP源方向：发生SSP条件的环路方向为SSP源方向，即通告方向的反方向为SSP源方向。

回归报文：SSP源节点发送的协议报文沿环路一周后回到本节点后，则称此报文为某个消息的回归报文。

业务调整失败指示：在一个节点内，RSSP协议的状态机发送给消息调度器的消息，该消息表明该状态机上一次业务切换后没有能够使本节点的两端都没有SSP条件发生。

业务调整成功指示：在一个节点内，RSSP协议的状态机发送给消息调度器的消息，该消息表明该状态机上一次业务切换后使本节点的两端都没有SSP条件发生。

SAC(Service Adjust Cycle)周期：由每一次SSP源节点检测到SSP条件并启动协议状态机开始，到PWI(Protocol Wait Interval)定时器超时，或者环路所有节点业务倒换完成(成功或失败)，或者倒换异常终止(FSI)所经历的过程称为一个SAC周期。每个SAC周期的协议报文都有自己唯一的序列号。除非节点内的状态机处于空闲(IDLE)状态，否则状态机不接受其它周期内的报文。

3、RSSP协议消息报文。

RSSP协议是一个分布式的协议。在每个节点上都运行协议的一个实例。不同节点的协议通过协议消息报文交换信息并协调工作。RSSP协议消息报文以RPR协议控制帧的形式出现。图6所示为RSSP协议消息报文格式。RSSP协议的消息报文包括RPR头、净荷以及校验字段(FCS)三部分。在RPR头中包括生存时间(TTL)、基本控制信息(baseControl)、目的地址(DA)、源地址(SA)、初始生存时间(ttlBase)、扩展控制信息(extendedControl)和头错误校验和信息(hen)；在净荷部分包括控制信息类型(controlType)、控制信息版本(controlVersion)、RSSP消息的序列号(RSSP Seq)，和RSSP控制报文消息类型(RSSP Type)。其中，只有RSSP Seq和RSSP Type是新增字段，其余字段均与RSSP协议标准相同。上述的RSSP Seq每个SAC周期唯一，RSSP控制报文消息的具体类型如表1所示：

RSSP TYPE	消息类型
		0X01	SSR消息
0X02	SSC消息
		0X03	SSS消息
0X04	FSC消息
		其它	保留

         表1

SSR(Service Steering Request)消息：该消息由通告方向上的上游节点发送给相邻的下游节点。该消息说明上游节点的业务调整失败，需要下游节点进行业务调整。该消息为单播，每个节点在转发它的时候，DA字段为下一节点的地址，TTL为1。SA字段为源SSP节点的地址。

SSC(Service Steering Cancel)消息：该消息由SSP源节点向环路中的其它节点广播，它说明本SAC周期内业务调整失败，通知各个节点作将自身的业务恢复为倒换前的发送方向。

SSS(Service Steering Succeed)消息：该消息由SSP源节点向环路中的其它节点广播，它说明本SAC周期内业务调整成功，通知各个节点维持当前的业务发送方向。

FSC(Forced Steering Cancel)消息：该消息由用户触发。RSSP协议允许用户强制清除当前由RSSP协议调整过的业务发送方向，恢复为由RPR缺省的选路算法决定的业务发送方向。该消息由接受命令的节点向环路中的其它节点广播。

4、RSSP协议定义的定时器。

PSC(Protocol State Checking)定时器：该定时器是RSSP协议基本的时间周期，协议的各个状态机每隔PSC定时器长度的时间间隔就检测一遍状态。

FSI(Fairness Stable Interval)定时器：该定时器是公平算法的稳定时间。当调整了业务的发送方向后，需要等待一段时间，以便RPR的公平算法稳定。在本RSSP协议中，将其设置为具体的RPR协议实现环路的公平算法所需要的稳定时间，具体时间由用户配置，每个节点的各个状态机相同。

PWI(Protocol Wait Interval)定时器：每个SSP源节点在发起一个SAC周期后，初始化PWI定时器。如果在PWI定时器时间间隔内业务仍然没有调整成功，或者SSP源节点收不到其它节点的回应消息，则认为本次业务调整失败。该定时器由协议根据当前环路节点的数目和当前业务的多少来确定。在本实施例中，该定时器的时间为：节点数目乘以FSI时间，再乘以本站受SSP条件影响的业务的数目。

SSS(Service Steering Succeed)定时器：当SSP源节点检查到SSP条件消失后，启动该定时器。如果环路保持了SSS时间间隔没有再出现SSP条件，则拥塞避免成功。本定时器的时间为FSI的倍数。推荐值为2个FSI。

本发明的具体实现步骤如下：

步骤1，当环网上出现业务拥塞时，产生拥塞的节点将自动获取该信息，并首先判断RPR环网的另一环路是否允许切换，如果是，则进入一个业务调整周期，启动本节点内的PWI定时器，并沿着通告方向，向相邻的下游节点发送SSR消息，否则维持本节点的业务发送方向不变，即不进行业务路径的调整；

步骤2，接收到SSR消息的节点判断自身发送的业务是否受到SSP条件的影响，即判断自身与产生拥塞节点相对应的列队中是否有业务存在，且该业务在本业务调整周期内还没有被处理过，如果没有受到影响，则执行步骤3，否则倒换本节点业务的发送方向后，启动本节点内的FSI定时器，当FSI定时器超时后，再判断本节点是否仍然受到SSP条件的影响，且所接收到的SSR消息是否为回归报文，

如果本节点倒换业务的发送方向后仍然受到SSP条件的影响，且所收到的SSR消息是回归报文，则将本节点的业务恢复为倒换前的状态，并向环网中的其它节点广播SSC报文后，执行步骤4；

如果本节点倒换业务的发送方向后仍然受到SSP条件的影响，但所收到的SSR消息不是回归报文，则将本节点的业务恢复为倒换前的状态，并向相邻的下游节点转发SSR消息后，重复执行步骤2；

如果本节点倒换业务的发送方向后不再受到SSP条件的影响，且所收到的SSR消息是回归报文，则本节点保持当前业务的发送方向不变，并启动本节点内的SSS定时器，在该SSS定时器超时之后，如果本节点没有再出现拥塞条件，则向环网中的其它节点广播SSS报文，并执行步骤5；在该SSS定时器超时之前，如果本节点内又出现了拥塞条件，则认为拥塞条件没有被避免，等待PWI定时器超时后，向环网中的其它节点广播SSC报文，并执行步骤4；

如果本节点倒换业务的发送方向后不再受到SSP条件的影响，但所收到的SSR消息不是回归报文，则本节点保持当前业务的发送方向不变，并向相邻的下游节点转发SSR消息后，重复执行步骤2；

步骤3，接收到SSR消息的节点沿着通告方向，向相邻的下游节点发送SSR消息后，执行步骤2；

步骤4，接收到SSC消息的节点，将本节点的业务发送方向恢复为倒换前的发送方向，结束本业务调整周期，所有节点进入初始化状态；

步骤5，接收到SSS消息的节点，保持本节点业务当前的发送方向，结束本业务调整周期，所有节点进入初始化状态。

每个进行业务倒换的节点根据用户的选择，可以应用简单模式或复杂模式来倒换或恢复倒换本节点业务的发送方向。所谓简单模式是指，进行业务倒换的节点将自身所有业务的发送方向全部进行倒换；所谓复杂模式是指，进行业务倒换的节点对自身所有业务的发送方向首先进行判断，将经过SSP源节点，且路径最长业务的发送方向进行倒换，如果倒换后，该节点在产生拥塞的方向上仍然存在拥塞条件，则再将经过SSP源节点，且路径次长业务的发送方向进行倒换，以此类推，直至倒换完所有经过SSP源节点的业务为止，或当节点在产生拥塞的方向上拥塞条件消失为止。

在本发明中，每个节点通过RSSP协议定义的消息调度器(MS，MessageScheduler)和有限状态自动机(FSM)来完成业务路径的自动调整。其中，有限状态自动机，后称为状态机，分为主动状态机(ASM)和被动状态机(PSM)两类。下面分别对其进行介绍。

每个节点上都存在两个消息调度器，分别用于接收来自两个环路的RSSP协议消息，并根据消息类型的不同，向本地合适的有限状态自动机转发。其具体操作如下：

如果消息调度器接收到的是SSR消息，则判断是否有受该SSR消息包含的SSP条件影响的被动状态机，即判断本地当前是否有经过SSP源节点的业务，且在本SAC周期内，该业务所对应的被动状态机还没有处理过该SSR消息，如果有，则按用户预先选定的简单模式或复杂模式对业务的发送方向进行倒换，并等待被动状态机返回指示。

如果被动状态机返回业务调整成功指示，则该调度器恢复初始状态；

如果被动状态机返回业务调整失败指示，且该SSR消息不是对应方向的回归报文，则将该SSR消息沿该SSR消息的通告方向向相邻的下游节点转发，并将该调度器恢复初始态；

如果被动状态机返回业务调整失败指示，且该SSR消息是对应方向的回归报文，则令本地的主动状态机向环网中的所有节点广播SSC消息，并初始化调度器，结束本SAC周期内的调整操作。

如果消息调度器接收到的是除SSR消息以外的其它消息，则将该消息向所有受该消息影响的状态机转发。

每个节点上都存在两个主动状态机，分别对应于两个不同的发送方向；每个节点上被动状态机的数目跟环路上的节点数目有关。如果环路上有N个节点，就有N-1个被动状态机，每个被动状态机分别对应一个目的节点。

图7所示为单个节点上状态机的示意图。主动状态机(ASM)是RSSP协议里发起和结束SAC周期的软件实体。对一个正常工作的节点而言，存在两个业务发送方向，因此有两个主动状态机的实例来分别处理两个发送方向上的业务。例如，当某个节点发现本节点的一个接收环路上出现拥塞以后，对应的主动状态机将发起一个SAC周期，向其它节点发送协议消息，以驱动其它节点的状态机按照RSSP协议的规定选择业务发送方向；同时，主动状态机还需要接收来自其它节点的基于RPR协议的通知消息，从而决定是否已经成功地进行了环路业务方向的调整。

主动状态机上包含如下信息：本状态机对应的节点号、本状态机对应的业务接收环路、SSS定时器状态、PWI定时器状态、在本状态机上是否出现SSP条件、本SAC周期序列号以及本主动状态机的前状态。

被动状态机(PSM)是RSSP协议里具体实现业务方向调整(ServiceSteering)的软件实体。被动状态机是由本节点的消息调度器或由其它节点的主动状态机驱动工作的。每个被动状态机管理到一个环路节点的业务路径。在RPR环路上，任意一个节点都可能向其它节点发送业务，因此对于一个有N个节点的环路而言，在每个节点上都有N-1个被动状态机。被动状态机在收到倒换驱动消息，如SSR消息时，根据目前自己对应业务的发送环路是否受该SSR消息包含的SSP条件影响来决定是否调整业务的发送方向。

被动状态机上包含如下信息：当前的业务目的节点ID或者MAC地址、由下层RPR拓扑协议确定的当前业务的发送方向、当前存在SSP条件的业务路径，指发送方向(不考虑双向广播)、上一个SAC周期确定的业务发送方向、倒换前的方向上是否存在SSP条件、倒换后的方向上是否存在SSP条件、本SAC周期序列号、FSI定时器状态以及本被动状态机的当前状态。

在RSSP协议消息和环路中业务状态的驱动下，各个节点上状态机的状态进行迁移，同时进行不同的动作，从而完成业务方向的动态调整过程。主动状态机可能处于的状态有：空闲(IDLE)状态、切换失败等待(SSR_W)状态和切换成功等待(SSR_S)状态；被动状态机可能处于的状态有：IDLE状态、切换(SWITCH)状态和SSR_S状态。SSR_W是在本节点业务调整失败后，向其它节点发送SSR消息后的一个等待状态。如果在SSR_W状态时节点发现拥塞条件消失，则进一步进入SSR_S状态，该SSR_S状态是为了避免环路业务的抖动。

表2所示为状态机的状态迁移表。

行	状态	条件	动作	下一状态
					1	IDLE	1.本状态机为被动状态机2.接收到上游SSR消息3.本状态机当前的业务路径受SSR通告的SSP条件影响4.另一环路上也有SSP条件影响	1.向对应的消息调度器返回业务调整失败指示	SSR_W
2	IDLE	1.本状态机为被动状态机2.接收到上游SSR消息3.业务路径受通告影响4.另一环路上无SSP条件	1.将本状态机对应业务方向倒换2.记录当前业务倒换状态，更新状态机当前发送环路3.初始化FSI定时器	SWITCH
					3	IDLE	1.当前状态机为本地主动状态机2.检测到本状态机对应的操作环路出现SSP条件	1.沿通告方向向下游节点发送SSR消息2.初始化PWI定时器	SSR_W
4	IDLE	1.接收到FSC消息2.当前发送环路同RPR协议计算得的不同	1.将本状态机对应的业务方向倒换2.记录当前业务倒换状态，更新状态机当前发送环路	IDLE
					5	IDLE	1.其它	1.初始化所有定时器(FSI，PWI，SSS)	IDLE
6	SWITCH	1.本地被动状态机进入SWITCH态	1.无	IDLE

7	SWITCH	1.被动状态机2.FSI超时3.本状态机当前发送环路存在SSP条件	1.将本状态机对应的业务方向倒换2.记录当前业务倒换状态，更新状态机当前发送环路3.向对应的消息调度器返回业务调整失败指示4.在用户的特殊要求下，可以初始化PWI定时器	SSR_W
					8	SWITCH	1.被动状态机2.FSI超时3.本状态机当前发送环路不存在SSP条件4.操作环路同本状态机当前发送环路不同的本地状态机上未出现SSP条件	无	IDLE
9	SWITCH	1.被动状态机2.FSI超时3.本状态机当前发送环路不存在SSP条件4.操作环路同本状态机当前发送环路不同的本地状态机上出现SSP条件	1.向对应的消息调度器返回业务调整失败指示2.在用户的特殊要求下，初始化PWI定时器	SSR_W
					10	SWITCH	1.被动状态机2.接收到SSR源节点发来的SSS消息	1.无	IDLE
11	SWITCH	1.被动状态机2.接收到SSR源节点发来的SSC消息	1.将本状态机对应的业务方向倒换2.记录当前业务倒换状态，更新状态机当前发送环路	IDLE
					12	SWITCH	1.接收到FSC消息2.当前发送环路同RPR协议计算得的不同	1.将本状态机对应的业务方向倒换2.记录当前业务倒换状态，更新状态机当前发送环路	IDLE
13	SWITCH	1.其它	1.无	SWITCH

14	SSR_W	1.本地主动状态机2.在SSP源方向存在SSP条件3.在SSP源方向接收到以自己为SSR源的SSR报文(说明报文在通告方向上已经绕环一周)4.PWI未超时	1.向对应的消息调度器返回业务调整失败指示	SSR_W
					15	SSR_W	1.本地主动状态机2.在SSP源方向上的SSP条件消失3.PWI未超时	1.启动SSS定时器	SSR_S
16	SSR_W	1.本地主动状态机2.PWI超时3.在SSP源方向仍然为SSP条件	1.广播SSC消息	IDLE
					17	SSR_W	1.被动状态机2.PWI超时3.本状态机的当前发送方向同上一个SSP周期内的发送方向不同	1.将本状态机对应的业务方向倒换记录当前业务倒换状态，更新状态机当前发送环路	IDLE
18	SSR_W	1.被动状态机2.PWI超时3.本状态机的当前发送方向同上一个SSP周期内的发送方向相同	1.无	IDLE
					19	SSR_W	1.被动状态机2.PWI未超时3.接收到SSR源节点的SSS消息	1.无	IDLE
20	SSR_W	1.被动状态机2.PWI未超时3.接收到SSR源节点的SSC消息4.本状态机的当前发送方向同上一个SSP周期内的发送方向不同	1.将本状态机对应的业务方向倒换2.记录当前业务倒换状态，更新状态机当前发送环路	IDLE
					21	SSR_W	1.被动状态机2.PWI未超时3.接收到SSR源节点的SSC消息4.本状态机的当前发送方向同上一个SSP周期内的发送方向相同	1.无	IDLE

22	SSR_W	1.接收到FSC消息2.当前发送环路同RPR协议计算得的不同	1.将本状态机对应的业务方向倒换2.记录当前业务倒换状态，更新状态机当前发送环路	IDLE
					23	SSR_W	1.其它	1.无	SSR_W
24	SSR_S	1.本地主动状态机2.PWI未超时3.SSS未超时4.在SSP源方向接收到以自己为SSR源的SSR报文(说明报文在通告方向上已经绕环一周)	1.清除SSS定时器	SSR_W
					25	SSR_S	1.本地主动状态机2.PWI未超时3.SSS未超时4.在SSP源方向出现SSP条件	1.清除SSS定时器	SSR_W
26	SSR_S	1.本地主动状态机2.SSS超时3.在SSP源方向上SSP条件消失	1.广播SSS消息	IDLE
					27	SSR_S	1.被动状态机(被动状态机一般不会进入SSR_S状态，进入该状态，则说明出错了，此时直接将其切换到SSR_W状态)	1.无	SSR_W
28	SSR_S	1.接收到FSC消息2.当前发送环路同RPR协议计算得的不同	1.将本状态机对应的业务方向倒换2.记录当前业务倒换状态，更新状态机当前发送环路	IDLE
					29	SSR_S	1.其它	1.无	SSR_S

                                        表2

下面以应用复杂模式进行切换的实例来具体说明。

图8所示为应用本发明的一实施例的示意图。该环路上存在5个节点，分别为节点1至节点5，在节点1上存在4条业务，节点3上存在1条业务。其中，节点1上的各条业务均为100M，节点3到节点4的业务为200M，环路带宽为500M，且均在外环方向，即图示顺时针方向。此时，环路上没有拥塞，节点1各个状态机的状态如表3所示，节点3各个状态机的状态如表4所示：

节点1状态机
										PSM2(DA＝2)		PSM3(DA＝3)		PSM4(DA＝4)		PSM5(DA＝5)		主动状态机
状态	IDLE	状态	IDLE	状态	IDLE	状态	IDLE	状态	IDLE
										周期序列号	NULL	周期序列号	NULL	周期序列号	NULL	周期序列号	NULL	周期序列号	NULL
RPR协议发送方向	外环	RPR协议发送方向	外环	RPR协议发送方向	外环	RPR协议发送方向	外环	SSP条件	NO
										RSSP协议发送方向	外环	RSSP协议发送方向	外环	RSSP协议发送方向	外环	RSSP协议发送方向	外环
上一周期发送方向	外环	上一周期发送方向	外环	上一周期发送方向	外环	上一周期发送方向	外环

                                    表3

节点3状态机
				PSM4(DA＝4)		ASM0(主动状态机)
状态	IDLE	状态	IDLE
				周期序列号	NULL	周期序列号	NULL
RPR协议发送方向	外环	SSP条件	NO
				RSSP协议发送方向	外环
上一周期发送方向	外环

                   表4

假设此时在节点3至节点4之间的业务增加为450M，于是环网上的RPR协议在节点3的外环上检测到了拥塞。此时，节点3外环方向的主动状态机初始化SAC周期为SAC1，并沿着通告方向即内环方向，向节点2发送SSR消息，同时节点3的主动状态机进入SSR_W状态。参见图9，节点3向节点2所发的SSS消息中，目的地址(DA)为节点2，源地址(SA)为节点3，周期序列号(SQ)的标识为SAC1。此时，节点3各个状态机的状态如表5所示：

节点3状态机
				PSM4(DA＝4)		ASM0(主动状态机)
状态	IDLE	状态	SSR_W
				周期序列号	NULL	周期序列号	SAC1
RPR协议发送方向	外环	SSP条件	YES
				RSSP协议发送方向	外环	SSP源方向	外环

上一周期发送方向

外环

PWI超时

NO

                 表5

节点2在收到来自节点1的SSR消息后，发现自己的SDQ队列都为空，也就是说，节点2本身没有受SSR消息中所包含的SSP条件影响的业务，因此，节点2保持当前的状态不变，并将该SSR消息向下一个节点转发。在此过程中节点3的各个状态机保持不变。此时环网的状态如图10所示，节点2向节点1所发的SSS消息中，目的地址(DA)为节点1，源地址(SA)为节点3，SQ的标识为SAC1。

当SSR消息到达节点1后，节点1的消息调度器根据自身当前所有SDQ队列的业务情况信息，判断出自身有两条业务受该SSR消息中包含的SSP条件的影响，即节点1至节点4的业务和节点1至节点5的业务受到影响，于是，消息调度器首先从受影响的业务中选择路径最长的业务所对应的被动状态机，并把该SSR消息传递给该被动状态机，即由PSM5进行处理。PSM5接收到该消息后，根据倒换条件，如另一环路是否允许倒换，判断自身可以进行倒换后，更改自己对应业务的发送方向，并更新自己的信息，然后初始化FSI定时器，此时环网业务的状态如图11所示。节点1各个状态机的状态如表6所示：

节点1状态机
										PSM2(DA＝2)		PSM3(DA＝3)		PSM4(DA＝4)		PSM3(DA＝5)		主动状态机
状态	IDLE	状态	IDLE	状态	IDLE	状态	SWITCH	状态	IDLE
										周期序列号	NULL	周期序列号	NULL	周期序列号	NULL	周期序列号	SAC1	周期序列号	NULL
RPR协议发送方向	外环	RPR协议发送方向	外环	RPR协议发送方向	外环	RPR协议发送方向	外环	SSP条件	NO
										RSSP协议发送方向	外环	RSSP协议发送方向	外环	RSSP协议发送方向	外环	RSSP协议发送方向	内环
上一周期发送方向	外环	上一周期发送方向	外环	上一周期发送方向	外环	上一周期发送方向	外环
																SSP源方向SSP条	NO

						件
																当前方向SSP条件	NO
						FSI超时	NO
																倒换标志	YES

                表6

在FSI超时后，PSM5发现自身倒换后的业务发送方向不存在SSP条件，但是在倒换前的方向仍然存在SSP条件，于是，返回业务调整失败指示给MS。MS接收到PSM5的反馈后，从受影响的业务中选择路径次长的业务所对应的被动状态机，并把该SSR消息传递给该被动状态机，即由PSM4进行处理。PSM4接收到该消息后，根据倒换条件，判断自身可以进行倒换后，于是更改自己对应业务的发送方向，并更新自己的信息，然后初始化FSI定时器，此时环网业务的状态如图12所示。节点1各个状态机的状态如表7所示：

节点1状态机
										PSM2(DA＝2)		PSM3(DA＝3)		PSM4(DA＝4)		PSM5(DA＝5)		主动状态机
状态	IDLE	状态	IDLE	状态	SWITCH	状态	SWITCH	状态	IDLE
										周期序列号	NULL	周期序列号	NULL	周期序列号	SAC1	周期序列号	SAC1	周期序列号	NULL
RPR协议发送方向	外环	RPR协议发送方向	外环	RPR协议发送方向	外环	RPR协议发送方向	外环	SSP条件	NO
										RSSP协议发送方向	外环	RSSP协议发送方向	外环	RSSP协议发送方向	内环	RSSP协议发送方向	内环
上一周期发送方向	外环	上一周期发送方向	外环	上一周期发送方向	外环	上一周期发送方向	外环
														SSP源方向SSP条件	NO	SSP源方向SSP条件	NO
				当前方向SSP条件	NO	当前方向SSP条件	NO
														FSI超时	NO	FSI超时	YES
				倒换标志	YES	倒换标志	YES

                     表7

在节点1的PSM4等待FSI超时的过程中，节点3检测到拥塞消失，且此时PWI还没有超时，于是节点3进入SSR_S状态，并启动SSS定时器。此时环网中各条业务的发送方向均保存不变。节点3各个状态机的状态如表8所示：

节点3状态机
				PSM4(DA＝4)		ASM0(主动状态机)
状态	IDLE	状态	SSR_S
				周期序列号	NULL	周期序列号	SAC1
RPR协议发送方向	外环	SSP条件	NO
				RSSP协议发送方向	外环	PWI超时	NO
上一周期发送方向	外环	SSS超时	NO

                   表8

在SSS超时后，节点3没有再出现SSP条件，于是节点3中的所有状态机均恢复为IDLE状态，并向环网中的所有节点广播SSS消息。参见图13，节点3所发送广播消息中的源地址为节点3，SQ的标识为SAC1。此时节点3各个状态机的状态如表9所示：

节点3状态机
				PSM4(DA＝4)		ASM0(主动状态机)
状态	IDLE	状态	IDLE
				周期序列号	NULL	周期序列号	NULL
RPR协议发送方向	外环	SSP条件	NO
				RSSP协议发送方向	外环
上一周期发送方向	外环

                表9

当节点1在收到SSS消息后，MS将SSS转发给PSM4和PSM5，PSM4和PSM5将自身的状态设置为IDLE。节点1各个状态机的状态如表10所示：

节点1被动状态机
										PSM2(DA＝2)		PSM3(DA＝3)		PSM4(DA＝4)		PSM5(DA＝5)		主动状态机
状态	IDLE	状态	IDLE	状态	IDLE	状态	IDLE	状态	IDLE
										周期序列号	NULL	周期序列号	NULL	周期序列号	NULL	周期序列号	NULL	周期序列号	NULL
RPR协议发送方向	外环	RPR协议发送方向	外环	RPR协议发送方向	外环	RPR协议发送方向	外环	SSP条件	NO
										RSSP	外环	RSSP	外环	RSSP	内环	RSSP	内环

协议发送方向		协议发送方向		协议发送方向		协议发送方向
										上一周期发送方向	外环	上一周期发送方向	外环	上一周期发送方向	内环	上一周期发送方向	内环
				SSP源节点	NO	SSP源节点	NO

                                 表10

至此，环路上的业务达到了一个新的稳定状态，节点1、3中的业务都能够以满带宽发送。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换和改进，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1、一种在弹性分组环网上自动调整业务路径的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

a、当环网上出现业务拥塞时，产生拥塞的节点将自动获取该信息，并启动一个业务调整周期，同时沿着产生拥塞条件所在环路的反方向，向相邻的下游节点发送SSR消息；

b、接收到SSR消息的节点判断自身发送的业务是否受到拥塞条件的影响，如果没有受到影响，则执行步骤c，否则倒换本节点业务的发送方向后，判断本节点是否仍然受到拥塞条件的影响，且所接收到的SSR消息是否为回归报文，

如果本节点倒换业务的发送方向后仍然受到拥塞条件的影响，且所收到的SSR消息是回归报文，则将本节点的业务恢复为倒换前的状态，并向环网中的其它节点广播SSC报文后，执行步骤d；

如果本节点倒换业务的发送方向后仍然受到拥塞条件的影响，但所收到的SSR消息不是回归报文，则将本节点的业务恢复为倒换前的状态，并向相邻的下游节点转发SSR消息后，重复执行步骤b；

如果本节点倒换业务的发送方向后不再受到拥塞条件的影响，且所收到的SSR消息是回归报文，则本节点保持当前业务的发送方向不变，并向环网中的其它节点广播SSS报文后，执行步骤e；

如果本节点倒换业务的发送方向后不再受到拥塞条件的影响，但所收到的SSR消息不是回归报文，则本节点保持当前业务的发送方向不变，并向相邻的下游节点转发SSR消息后，重复执行步骤b；

c、接收到SSR消息的节点沿着产生拥塞条件所在环路的反方向，向相邻的下游节点发送SSR消息后，执行步骤b；

d、接收到SSC消息的节点，将本节点的业务发送方向恢复为倒换前的发送方向，结束本业务调整周期，所有节点进入初始化状态；

e、接收到SSS消息的节点，保持本节点业务当前的发送方向，结束本业务调整周期，所有节点进入初始化状态。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：在环网处于稳定状态时，每个节点预先为本节点发向其它节点的业务分别排队，且每个列队对应一个目的节点，并对各个列队进行监视。

3、根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤b所述判断自身发送的业务是否受到拥塞条件影响的方法为：判断与产生拥塞节点相对应的列队中是否有业务存在，且该业务在本业务调整周期内还没有被处理过。

4、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤a进一步包括：产生拥塞的节点，首先判断RPR环网的另一环路是否允许切换，如果是，则再进入一个业务调整周期，并沿着产生拥塞条件所在环路的反方向，向相邻的下游节点发送SSR消息，否则维持本节点的业务发送方向不变。

5、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤a所述产生拥塞的节点向相邻的下游节点发送SSR消息后，进一步包括：启动本节点内的PWI定时器，如果本节点在PWI定时器到时之后，环路中的业务仍然没有调整成功，或没有收到其它节点的回应消息，则环路中所有节点的业务恢复为倒换前的发送方向，并结束本调整周期。

6、根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤b所述接收到SSR消息的节点判断自身发送的业务受到拥塞条件的影响，并倒换本节点业务的发送方向后，进一步包括：启动本节点内的FSI定时器，当FSI定时器超时后，再执行后续步骤。

7、根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述FSI定时器的定时长度为RPR协议实现环路公平算法的稳定时间。

8、根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述PWI定时器的定时长度是根据当前环路中节点的数目和当前环路中业务的多少来确定的。

9、根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述确定方法为：PWI定时器的定时长度等于节点数目乘以FSI时间，再乘以本节点受拥塞条件影响的业务数目。

10、根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤b所述产生拥塞的节点向环网中的其它节点广播SSS报文之前，进一步包括：启动本节点内的SSS定时器，在该SSS定时器超时之后，如果本节点没有再出现拥塞条件，则再执行后续步骤；在该SSS定时器超时之前，如果本节点内又出现拥塞条件，则等待PWI定时器到时之后，向环网中的其它节点广播SSC报文，并执行步骤d。

11、根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述SSS定时器的定时长度为FSI定时器所定时间的倍数，且通常为2个FSI的时间长度。

12、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：当节点接收到由用户触发的FCS消息时，所有节点都将自身的业务发送方向恢复为由RPR缺省的选路算法决定的业务发送方向。

13、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述节点倒换自身业务的方法为：

进行业务倒换的节点将自身所有业务的发送方向全部进行倒换，或

进行业务倒换的节点对自身所有业务的发送方向首先进行判断，将经过SSP源节点，且路径最长业务的发送方向进行倒换，如果倒换后，该节点在产生拥塞的方向上仍然存在拥塞条件，则再将经过SSP源节点，且路径次长业务的发送方向进行倒换，以此类推，直至倒换完所有经过SSP源节点的业务为止，或当节点在产生拥塞的方向上拥塞条件消失为止。

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