CN1845512A - 一种检测环路的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种检测环路的方法及装置，关键是，在端口接收到自身发送的用于环路检测的报文后，将本端口设为阻塞状态，将广播风暴的影响局限在一个很小的范围内，因而避免了广播风暴报文所产生的影响。应用本发明，避免了广播风暴对正常业务的影响，提高了用户的满意度。本发明的方法可以与STP配合使用，互不影响。同时，本发明也可以避免由于光纤检测所形成的环路而对网络造成影响。
Description
技术领域
本发明涉及环路检测技术领域，特别是指一种检测环路的方法及装置。
背景技术
生成树协议(STP，Spanning Tree Protocol)是一系列协议的泛称，该系列协议包括普通生成树协议(STP)，快速生成树协议(RSTP)以及多生成树协议(MSTP)，同时还包括某些厂商的私有生成树协议，如PVST(Per-VLAN Spanning Tree)等。本文阐述的技术适用于STP协议系列中的所有的生成树协议。
生成树协议只能保护支持生成树协议的设备在启动了生成树协议时不成环路，而无法避免一些不支持生成树协议或者支持生成树协议但是没有启动生成树协议的设备间存在的环路。这里，将支持生成树协议并且启动了生成树协议的设备称为生成树协议设备，除此之外的其他设备称为非生成树协议设备。
参见图1，其为生成树协议设备与非生成树协议设备之间组网的一种实例的示意图。本例中，设备10，20，30都是生成树设备，设备40为非生成树设备，LAN 50为一个局域网；图中不同设备之间连线上的标号表示链路号，如设备10和设备30之间连线上的数字1表示链路1，设备10和设备20之间连线上的数字2表示链路2，设备40和局域网(LAN)50之间连线上的数字5表示链路5，......，其余依此类推；每个设备中与链路相连处的标号表示端口号，如设备10通过端口11、链路2与设备20的端口21相连，设备30通过端口32、链路4与设备40的端口43相连，等等；且假设所有设备都在同一虚拟局域网(VLAN)内。
设备10，20，30之间的环路可以通过应用生成树协议的计算而避免，然而在设备40下连的网络中，由于没有生成树协议作用，将会形成设备40，链路5，LAN 50，链路6，再到设备40的双向环路。这个环路的产生的广播风暴报文还将冲击其他相连的设备及网络，如图中设备10，20，30的环网中也将会充满设备40所发的广播报文，从而影响正常的业务。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种检测环路的方法及装置，使由生成树协议设备和非生成树协议设备组成的网络中能够检测到环路，避免广播风暴报文的影响。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种检测环路的方法，包括以下步骤：
a、启用环路检测设备的端口周期发送用于环路检测的报文，并进行侦听；
b、步骤a所述端口判断接收到的用于环路检测的报文是否为本端口发送的环路检测报文，若是，则将本端口置为阻塞状态，否则重复执行步骤b；
步骤b所述将本端口置为阻塞状态之后，进一步包括启动预设的定时器，然后执行步骤c；
c、判断定时器是否超时，若是，则将所述端口置为开放状态，然后重复执行步骤b，否则执行步骤d；
d、判断定时器超时之前是否接收到本端口发送的用于环路检测的报文，若是，则丢弃该报文，重新启动所述定时器，然后再执行步骤c；否则，丢弃该报文后，直接执行步骤c。
步骤a所述启用环路检测设备为生成树协议设备，或非生成树协议设备。
所述用于环路检测的报文为桥协议数据单元BPDU报文。
步骤b所述判断是根据接收到的报文中的发送桥标识ID、发送端口号、以及是否是从本桥本端口发送的标识进行判断的。
一种检测环路的装置，包括：
环路检测的报文发送单元，用于在启用环路检测设备的端口上周期发送用于环路检测的报文；
环路检测的报文侦听单元，用于侦听本端口接收到用于环路检测的报文，根据接收到的报丈是否是本端口发送的环路检测的报文，确定是否给端口状态设置单元发送指示信号；
端口状态设置单元，用于根据接收到指示信号，将本端口置为阻塞或开放状态。
所述装置进一步包括：定时器单元，用于根据来自环路检测的报文侦听单元的启动信号进行启动并计时，或根据来自环路检测的报文侦听单元的刷新信号重新启动，再进行计时操作。
所述环路检测的报文侦听单元，进一步用于
在定时器单元未启动，且确定接收到的报文是本端口发送的环路检测的报文之后，给定时器单元发送启动信号，所述给端口状态设置单元发送的指示信号是用于设置端口为阻塞状态的指示信号。
所述环路检测的报文侦听单元，进一步用于在定时器单元已启动，且确定接收到的报文是本端口发送的环路检测的报文之后，给定时器单元发送刷新信号，丢弃该报文，不给所述端口状态设置单元发送指示信号。
所述环路检测的报文侦听单元，进一步用于
在定时器单元已启动，且确定接收到的报文是非本端口发送的环路检测的报文之后，丢弃该报文，不给所述端口状态设置单元发送指示信号。
所述环路检测的报文侦听单元，进一步用于
在定时器单元已超时，给端口状态设置单元发送用于设置端口为开放状态的指示信号。
所述启用环路检测设备为生成树协议设备，或非生成树协议设备。
所述用于环路检测的报文为桥协议数据单元BPDU报文。
本发明的关键是，在端口接收到自身发送的用于环路检测的报文后，将本端口设为阻塞状态，将广播风暴的影响局限在一个很小的范围内，因而避免了广播风暴报文所产生的影响。本发明进一步包括启动一定时器，在定时器超时之前，判断所有接收到用于环路检测的报文的来源，如果此时接收到的用于环路检测的报文来自本端口，则刷新定时器，重新计时，之后丢弃该报文，如果此时接收到的用于环路检测的报文并非来自本端口，则直接丢弃该报文；待定时器超时后，再将本端口设为开放状态。应用本发明，可以避免广播风暴对正常业务的影响，提高了用户的满意度。本发明的方法可以与STP配合使用，互不影响。同时，本发明也可以避免由于光纤检测所形成的环路对网络造成的影响。
附图说明
图1是生成树协议设备与非生成树协议设备之间组网的一种实例的示意图；
图2是应用本发明实现环路检测的流程示意图；
图3是应用本发明的实现环路检测的状态迁移示意图。
具体实施方式
下面对本发明进行进一步地详细说明。
本发明的思路是：在端口接收到自身发送的用于环路检测的报文后，将本端口设为阻塞状态，将广播风暴的影响局限在一个很小的范围内，因而避免了广播风暴报文所产生的影响。本发明进一步包括启动一定时器，在定时器超时之前，判断所有接收到用于环路检测的报文的来源，如果此时接收到的用于环路检测的报文来自本端口，则刷新定时器，重新计时，之后丢弃该报文，如果此时接收到的用于环路检测的报文并非来自本端口，则直接丢弃该报文。待定时器超时后，再将本端口设为开放状态。
参见图2，其是应用本发明实现环路检测的流程示意图。
步骤201，启用环路检测设备的端口周期发送用于环路检测的报文，并进行侦听。上述用于环路检测的报文为桥协议数据单元(BPDU)报文。
步骤202，根据接收到的BPDU报文中的发送桥标识(发送桥ID)、发送端口号、以及是否从本桥本端口发送的标识，判断接收到的BPDU报文是否为本端口发送的BPDU报文，若是，则执行步骤203，否则重复执行本步骤。
步骤203，将本端口置为阻塞(Blocking)状态。本步骤具体实现时可以有多种实现方法，如将用于表示端口为Blocking状态的标志位bControl置为True，当然，还可以有其他实现方式，在此并不做限定。
步骤204，启动预设的保持(Hold)定时器，并保持一段时间。
步骤205，判断Hold定时器是否超时，若超时，则执行步骤209；若未超时，则执行步骤206。
步骤206，判断是否接收到本端口发送的BPDU报文，也即在定时器超时之前判断是否接收到本端口发送的BPDU报文，若是，则执行步骤208，否则执行步骤207。
步骤207，丢弃该接收到的BPDU报文，然后执行步骤205。也就是说，在定时器启动并计时状态下，将接收到的非本端口发送的BPDU报文直接丢弃。
步骤208，丢弃该接收到的BPDU报文后，重新启动Hold定时器，然后再执行步骤205。也就是说，在Hold定时器启动并计时状态下，将接收到的本端口发送的BPDU报文丢弃，并重新启动定时器。
通过步骤207和208可知，在Hold定时器超时之前，判断所有接收到的BPDU报文的来源，如果此时接收到的BPDU报文来自本端口，则刷新定时器，重新计时，之后丢弃该报文；如果此时接收到的BPDU报文并非来自本端口，则直接丢弃该报文。
步骤209，将本端口置为开放状态，例如，将标志位bControl置为False，然后执行步骤202。
从上面的实现流程可以看出，本发明的环路检测方法主要用于启用环路检测的设备检测其下面所连接的网络中是否存在环路，而并不是像现有的STP协议那样，用于检测几个设备端口之间是否存在环路，因此，本发明中的启用环路检测设备既可以是生成树协议设备，也可以是非生成树协议设备。比如，如果图1中的设备30运用本发明所述方法，就可检测出其下连接的设备40和LAN50所构成的网络中是否存在环路，当然，如果图1中的设备30为非生成树协议设备，其仍然可以按照上述方法实施操作。
下面从状态机的角度对本发明再进行说明。
参见图3，其是应用本发明的实现环路检测的状态迁移示意图。
1、流通(CURRENT)状态：
状态机初始化之后进入此态；
如果Hold超时，则进入释放(RELEASE)状态；
如果收到BPDU，则进入接收(RECEIVED)状态；
2、RECEIVED：
根据BPDU的发送桥标识，发送端口号，是否从本桥本端口发送的标识，分析收到的BPDU；
如果不是本端口发出，则返回到CURRENT；
如果是本端口发出，且bControl表明本端口已被环路检测控制，则丢弃该BPDU，刷新Hold定时器，返回到CURRENT；
如果是本端口发出，且bControl表明本端口未被环路检测控制，则丢弃该BPDU，进入到修改(DETECTED)状态；
3、DETECTED：
启动Hold定时器，将本端口迁移到阻塞(Blocking)态；
置bControl为True，表示此时本端口被环路检测控制并阻塞；
并无条件(UCT)进入到CURRENT。
4、RELEASE：
此状态中，将本端口迁移回开放状态；
复位bControl，表示此端口未被环路检测控制；
无条件(UCT)进入到CURRENT。
本发明同时还提供了一种检测环路的装置，用于包括生成树协议设备和非生成树协议设备组成的网络中，该装置包括：环路检测的报文发送单元、环路检测的报文侦听单元和端口状态设置单元，该装置还可以进一步包括定时器单元，其中，
上述环路检测的报文发送单元，用于在启用环路检测设备的端口上周期发送用于环路检测的报文；该启用环路检测设备可以是生成树协议设备，也可以是非生成树协议设备。
上述环路检测的报文侦听单元，用于侦听本端口接收到用于环路检测的报文，确定接收到的报文是本端口发送的环路检测的报文之后，给端口状态设置单元发送启动信号，丢弃该报文。
当装置中包含定时器单元时，
上述环路检测的报文侦听单元，进一步用于在定时器单元未启动，且确定接收到的报文是本端口发送的环路检测的报文之后，给定时器单元发送启动信号；或者，在定时器单元已启动，且确定接收到的报文是本端口发送的环路检测的报文之后，给定时器单元发送刷新信号，或者，在定时器单元已启动，且确定接收到的报文是非本端口发送的环路检测的报文之后，丢弃该报文；或者，在定时器单元已超时，给端口状态设置单元发送重置信号。也即，
在定时器单元未启动，且确定接收到的报文是本端口发送的BPDU报文之后，给端口状态设置单元及定时器单元发送启动信号；
在定时器单元已启动，且确定接收到的报文是本端口发送的BPDU报文之后，给定时器单元发送重启信号，并丢弃该报文；
在定时器单元已启动，且确定接收到的报文是非本端口发送的BPDU报文之后，丢弃该报文；
在定时器单元已超时，给端口状态设置单元发送重置信号。
上述端口状态设置单元，用于根据接收到启动信号，将本端口置为阻塞状态；或者，用于根据接收到的重置信号，将本端口设置为开放状态；
上述定时器单元，用于根据接收到启动信号启动并进行计时操作，或根据接收到的刷新信号重新启动，再进行计时操作。
上述用于环路检测的报文为桥协议数据单元BPDU报文。
也就是说，环路检测的报文侦听单元，用于侦听本端口接收到用于环路检测的报文，根据接收到的报文是否是本端口发送的环路检测的报文，确定是否给端口状态设置单元发送指示信号；端口状态设置单元，用于根据接收到指示信号，将本端口置为阻塞或开放状态。
在定时器单元未启动，且确定接收到的报文是本端口发送的环路检测的报文之后，给定时器单元发送启动信号，所述给端口状态设置单元发送的指示信号是用于设置端口为阻塞状态的指示信号；或者，
在定时器单元已启动，且确定接收到的报文是本端口发送的环路检测的报文之后，给定时器单元发送刷新信号，丢弃该报文；或者，
在定时器单元已启动，且确定接收到的报文是非本端口发送的环路检测的报文之后，丢弃该报文；或者，
在定时器单元已超时，给端口状态设置单元发送用于设置端口为开放状态的指示信号。
应用本发明，可以将广播风暴的影响局限在一个很小的范围内，因而避免了对对正常业务的影响，提高了用户的满意度。本发明的方法可以与STP配合使用，互不影响。
再有，进行实际的组网时，在存在光纤的网络中，为了检查光纤是否能正常使用，通常会将光纤的两端直接连到某个光模块的发端和收端，也即是tx和rx互联，如果光纤是正常的，则端口侧的链路状态灯变亮。但是此时端口上就存在了临时环路，如果网络中的设备没有应用本发明的检测方法，那么会导致广播报文的泛滥，进而影响整个网络。而如果网络中有设备开启了本发明的环路检测，就可以避免这种情况。可见，本发明还可以避免由于光纤检测所形成的环路对网络造成的影响。
本发明适用于某设备如图1中的设备30检测其下连接的网络中是否存在环网的情况，并且，由于本发明的检测过程是某端口检测是否接收到来自本端口的用于环路检测的报文，因而其属于单端口检测范围。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。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，均包含在本发明的保护范围内。
Claims (13)
1、一种检测环路的方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、启用环路检测设备的端口周期发送用于环路检测的报文，并进行侦听；
b、步骤a所述端口判断接收到的用于环路检测的报文是否为本端口发送的环路检测报文，若是，则将本端口置为阻塞状态，否则重复执行步骤b；
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤b所述将本端口置为阻塞状态之后，进一步包括启动预设的定时器，然后执行步骤c；
c、判断定时器是否超时，若是，则将所述端口置为开放状态，然后重复执行步骤b，否则执行步骤d；
d、判断定时器超时之前是否接收到本端口发送的用于环路检测的报文，若是，则丢弃该报文，重新启动所述定时器，然后再执行步骤c；否则，丢弃该报文后，直接执行步骤c。
3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤a所述启用环路检测设备为生成树协议设备，或非生成树协议设备。
4、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述用于环路检测的报文为桥协议数据单元BPDU报文。
5、根据权利要求1或4所述的方法，其特征在于，步骤b所述判断是根据接收到的报文中的发送桥标识ID、发送端口号、以及是否是从本桥本端口发送的标识进行判断的。
6、一种检测环路的装置，其特征在于，包括：
环路检测的报文发送单元，用于在启用环路检测设备的端口上周期发送用于环路检测的报文；
环路检测的报文侦听单元，用于侦听本端口接收到用于环路检测的报文，根据接收到的报文是否是本端口发送的环路检测的报文，确定是否给端口状态设置单元发送指示信号；
端口状态设置单元，用于根据接收到指示信号，将本端口置为阻塞或开放状态。
7、根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置进一步包括：定时器单元，用于根据来自环路检测的报文侦听单元的启动信号进行启动并计时，或根据来自环路检测的报文侦听单元的的刷新信号重新启动，再进行计时操作。
8、根据权利要求7所述的装置，其特征在于，
所述环路检测的报文侦听单元，进一步用于
在定时器单元未启动，且确定接收到的报文是本端口发送的环路检测的报文之后，给定时器单元发送启动信号，所述给端口状态设置单元发送的指示信号是用于设置端口为阻塞状态的指示信号。
9、根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述环路检测的报文侦听单元，进一步用于在定时器单元已启动，且确定接收到的报文是本端口发送的环路检测的报文之后，给定时器单元发送刷新信号，丢弃该报文，不给所述端口状态设置单元发送指示信号。
10、根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述环路检测的报文侦听单元，进一步用于
在定时器单元已启动，且确定接收到的报文是非本端口发送的环路检测的报文之后，丢弃该报文，不给所述端口状态设置单元发送指示信号。
11、根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述环路检测的报文侦听单元，进一步用于
在定时器单元已超时，给端口状态设置单元发送用于设置端口为开放状态的指示信号。
12、根据权利要求6至11任一所述的装置，其特征在于，所述启用环路检测设备为生成树协议设备，或非生成树协议设备。
13、根据权利要求6至11任一所述的装置，其特征在于，所述用于环路检测的报文为桥协议数据单元BPDU报文。
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