WO2011140918A1 - 拓扑发现方法及装置 - Google Patents

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WO2011140918A1
WO2011140918A1 PCT/CN2011/073395 CN2011073395W WO2011140918A1 WO 2011140918 A1 WO2011140918 A1 WO 2011140918A1 CN 2011073395 W CN2011073395 W CN 2011073395W WO 2011140918 A1 WO2011140918 A1 WO 2011140918A1
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port
state information
link state
neighboring
ring network
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PCT/CN2011/073395
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English (en)
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温华锋
王文海
覃力
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华为技术有限公司
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04L45/00—Routing or path finding of packets in data switching networks
    • H04L45/02—Topology update or discovery
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/42—Loop networks
    • H04L12/437—Ring fault isolation or reconfiguration
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    • H04L12/4637—Interconnected ring systems
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    • H04L41/00—Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
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    • H04L45/00—Routing or path finding of packets in data switching networks
    • H04L45/02—Topology update or discovery
    • H04L45/03—Topology update or discovery by updating link state protocols

Definitions

  • the present invention relates to the field of communications, and in particular, to a topology discovery method and apparatus. Background technique
  • RPR Resilient Packet Ring
  • Ethernet ring Low-cost and widely used.
  • a general ring network as shown in FIG. 1, includes a primary node and a transit node, and the primary node includes a primary port and a standby port.
  • the ring network has the following working mechanism: The primary port of the primary node periodically sends a protocol packet to the secondary port of the primary node through the transit node on the ring network, and the standby port can receive the protocol within a specified time. When the packet is received, the ring network is considered complete. Otherwise, the ring network is faulty.
  • the technical problem to be solved by the present invention is to provide a topology discovery method and apparatus for implementing topology discovery of a ring network on each network device.
  • a topology discovery method the method is applied to a ring network, where the ring network includes a first device and a first neighbor device adjacent to the first device, and the method includes:
  • the first neighboring device of the first device sends a neighbor negotiation packet to the first neighboring device that is connected to the first port; the second port of the first neighboring device is the first port Port connection
  • the road state information updates the local link state information base; the link state information database includes link state information of each port on the ring network.
  • a topology discovery device the device is applied to a ring network, where the ring network includes a first device and a first neighbor device adjacent to the first device, the device includes a sending unit, a receiving unit, a first updating unit, and Broadcast unit, where:
  • a sending unit configured to send a neighbor negotiation message to the first neighboring device connected to the first port by using the first port of the first device, where the first neighboring device is configured to perform the neighboring negotiation of the first device;
  • the second port is connected to the first port;
  • a receiving unit configured to receive a neighbor negotiation response message returned by the first neighboring device, where the neighboring neighboring device performs the link state information update of the second port according to the neighbor negotiation device, according to the The link state information update result of the second port is generated;
  • a first update unit configured to update link state information of the first port in the first device according to the neighbor negotiation response message
  • a broadcast unit configured to: according to the link state information update result of the first port, broadcast the link state information base of the first device to other devices except the first device on the ring network according to a predetermined configuration, so that the other device is configured according to the The link state information of the first port performs update of the link state information repository; and the link state information database includes link state information of each port on the ring network.
  • the link state information confirmation of each port of each device on the ring network is completed by neighbor negotiation between the first device and the neighbor device; and, by using the link state information database of each device Broadcast to other devices on the ring network, so that each device on the ring network can obtain link state information of each port on the latest and synchronized ring network, so that each network device of the ring network is implemented
  • the topology of the ring network was discovered.
  • FIG. 1 is a schematic structural diagram of a prior art ring network
  • FIG. 2 is a schematic flowchart of a topology discovery method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic flowchart of another topology discovery method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic diagram of connection of a ring network port according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic structural view of a closed ring according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic structural diagram of an open ring according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a schematic structural diagram of another open ring according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a schematic structural diagram of a topology discovery device according to an embodiment of the present invention. detailed description
  • FIG. 2 is a schematic flowchart of a topology discovery method according to an embodiment of the present invention.
  • the method may be applied to a ring network such as an Ethernet ring or an RPR, where the ring network includes a first device and a first device adjacent to the first device.
  • the neighbor device as shown in Figure 2, includes the topology discovery method:
  • Step 201 Determine to perform a neighbor negotiation of the first device, and send a neighbor negotiation message to the first neighbor device connected to the first port by using the first port of the first device; Said first port connection;
  • Step 202 Receive a neighbor negotiation response message returned by the first neighboring device, where the neighboring neighboring device performs the link state information update of the second port according to the neighbor negotiation device, according to the second port. Link status information update result generation;
  • Step 203 Update link state information of the first port in the first device according to the neighbor negotiation response message.
  • Step 204 Update the result of the link state information of the first port, and broadcast the link state information base of the first device to other devices except the first device on the ring network according to a predetermined configuration, so that the other device is according to the first
  • the link state information of the port is updated by the link state information database; the link state information database includes link state information of each port on the ring network.
  • the link state information of each port of each device on the ring network is confirmed by neighbor negotiation between the first device and the neighbor device; and, by using the link state of each device
  • the information base is broadcast to other devices on the ring network, so that each device on the ring network can obtain link state information of each port on the latest and synchronized ring network, so that each network device of the ring network is implemented.
  • the topology discovery of the ring network is not limited to the link state information of each port of each device on the ring network.
  • topology discovery method of the embodiment of the present invention is described in more detail by using FIG. 3, and the method is also applicable to a ring network such as an Ethernet ring or an RPR. As shown in FIG. 3, the present invention is implemented.
  • Examples of topology discovery methods include: Step 301: The first device determines to perform a neighbor negotiation, and sends a neighbor negotiation message to the first neighbor device connected to the first port by using the first port of the first device. The first port is connected.
  • the content of the neighbor negotiation packet includes: a first port ID (identification), and neighbor port information of the first port.
  • the neighbor negotiation packet may further include:
  • Protocol version number SEP (Smart Ethernet Protection) protocol ID, protocol type (neighbor negotiation protocol), protocol subtype (protocol enable);
  • the first port is added to the network segment ID of the network segment and the priority of the first port.
  • the neighbor port information of the first port is generally empty, or is the neighbor port ID of the first port.
  • each device has at most two ports on the same ring network, and the two ports are mutually sibling ports.
  • port 1 of device A and port 2 of device A are brother ports.
  • neighbor port Two ports connected to different devices on the ring network are neighbor ports.
  • port 2 of device A and port 3 of device B shown in Figure 4 are neighbor ports.
  • the port ID may be different from the port of the device, and may be different from the port on the same device. Therefore, the port ID may be represented by two-dimensional information. Specifically, the port ID may include: (1) MAC address of the device where the port is located; (2) The number of the port on the device. For example, for the ring network shown in FIG. 4, assuming that the MAC address of device A is 000 AAAA-AAAA, the port ID of port 1 of device A can be expressed as (0001-AAAA-AAAA, 1).
  • the timing at which the first device determines to perform the neighbor negotiation may be: when the first port of the first device is enabled with the SEP protocol, and the physical link where the first port is located is normal.
  • Step 302 The first neighboring device receives the neighbor negotiation packet from the second port, performs link state information update of the local second port, and returns a neighbor from the second port to the first device according to the update result.
  • Negotiation response message
  • the step of updating the link state information by the first neighboring device in the step may include: determining whether the second port of the neighbor negotiation packet has the neighbor port information, and if not, according to the received neighbor negotiation packet. Update the neighbor port information of the second port;
  • determining whether the neighbor port information of the second port is the same as the port information of the first port of the first device in the neighbor negotiation message if not, determining that the neighbor port of the second port has a conflict; if the same, It indicates that the first port of the first device has been stored as the information of the neighboring port in the first neighboring device, and the update operation may not be performed.
  • the content of the neighbor negotiation response packet is similar to the content of the neighbor negotiation packet, and the difference is only the neighbor port information of the second port in the neighbor negotiation response packet.
  • the neighbor port of the first port in the neighbor negotiation packet may be the default.
  • the neighbor negotiation response packet may not carry the neighboring port information of the second port, and the other information may be the same as the information of the neighbor negotiation packet sent in the initial state.
  • Step 303 The first device receives the neighbor negotiation response message, and determines whether the link state information of the first port needs to be updated according to the neighbor negotiation response message. If yes, go to step 304; otherwise, go to step 305.
  • the determining, in the step, whether the link state information of the first port needs to be updated includes:
  • Step 304 The first device updates the link of the first port according to the neighbor negotiation response message.
  • the status information is obtained, and the link state information library of the first device is broadcasted to the other device on the ring network to which the first device belongs by using the port of the first device on the loop; and step 306 is performed.
  • the neighbor negotiation response message received by the first device may carry the neighbor port information of the second port, or may not carry the neighbor port information of the second port, but regardless of whether the response message is The neighboring port information of the second port is carried.
  • the neighboring port is determined to be the second port of the first neighboring device. Therefore, in step 303, the second port ID in the response packet may be used.
  • the second port ID is used to determine whether the neighbor port information of the first port needs to be updated.
  • the neighbor port information of the first port is not the second port ID, determine to update the link state information of the first port, therefore, this step is based on the second
  • the port ID is used to update the neighbor port information of the first port.
  • the interaction between the two devices does not mean that the first device and the first neighbor device have negotiated with each other.
  • the first device and the first neighbor device determine the two devices.
  • the neighbor negotiation succeeds; otherwise, the first device and the first neighbor device generally need
  • the neighbor negotiation process does not affect the following steps 305 and the subsequent steps.
  • the link state information in the neighbor negotiation is updated or the preset broadcast is reached. At the moment, the broadcast of the link state information base on the device is performed.
  • Step 305 The first device determines that the link state information library of the first device is broadcast to other devices on the ring network when the preset broadcast time is reached. Step 306 is performed.
  • the initial broadcast time and the broadcast period are respectively set.
  • each network device will save all the resources on the ring network on the ring network.
  • the link state information of the port is flooded to the devices on the other Ethernet rings to ensure that the link state information saved on each port on the network is consistent.
  • the link state information of all ports in the local network segment on the ring network saved in each network device is called a link state information database.
  • Step 306 The other device on the ring network receives the link state information sent by the first device, and updates its own link state information database.
  • the first device other devices on the ring network also send information in the link state information database of the other device according to the preset configuration, so that the first device can also update the chain of the first device in real time.
  • the process of updating the first device and the process of displaying the topology structure may be the same as the process of updating and displaying the topology structure of the other device, and details are not described herein again.
  • the other device in the step of updating the link state information database of the device may include: receiving link state information broadcast by the device other than the ring network, and obtaining the port ID and the port from the link state information.
  • each device on the ring network will be able to obtain link state information for each port on the latest and synchronized ring network.
  • a sequence number field may be set.
  • the sequence number is incremented by 1. Therefore, when comparing the link state information in this step, as long as The serial number can be compared; or an update time field can be set, so that which link state information is updated in this step can be implemented by comparing the update time.
  • Step 307 The other device performs network topology display according to the updated link state information database.
  • Specific display methods may include:
  • Step A Determine the starting port from all ports
  • this step may be:
  • the port whose status is the primary edge port is determined as the starting port.
  • the port with the smallest port ID among all ports is determined as the starting port.
  • Step B Display the starting port
  • Step C Determine whether there is a neighboring port and the neighboring port is not displayed. If the starting port has a neighboring port and the neighboring port is not displayed, the neighboring port of the starting port is used as the next starting port, and the process returns to step B; otherwise, the process proceeds to step B. D;
  • Step D Determine whether the starting port has a sibling port and the sibling port is not displayed. If the starting port has a sibling port and the sibling port is not displayed, the sibling port of the starting port is used as the next starting port, and the process returns to step B; otherwise, the topology is displayed. End.
  • the running status of the port can be classified into a primary edge port, a standby edge port, a common port, and the like.
  • the ring network can be divided into two forms: a closed loop, as shown in Figure 5; an open loop, as shown in Figure 6 and Figure 7.
  • the ports on the ring network have two roles: Edge port and general Through port.
  • the edge port refers to a port that is not connected to other devices on the loop, and for the closed ring as shown in FIG. 5, it can be specified by the user or
  • the edge port on the ring is determined in advance according to a certain preset configuration (for example, one or two ports with the smallest port ID configured as an edge port, etc.).
  • edge ports can be classified into two types: primary edge ports and backup edge ports.
  • Each of the ring networks (including the open ring and the closed ring) has two edge ports.
  • the primary edge port is elected as the primary edge port by the two edge ports.
  • the normal port does not participate in the primary edge port election.
  • the management status is determined by the configuration.
  • the running status is determined by the election of the primary edge port.
  • the election logic can be as follows:
  • each device on the same ring network has the same link state information base and elects the same primary edge port.
  • the unidirectional loop problem of the link single-link failure time can be solved by neighbor negotiation between adjacent network devices on the ring network; Establishing a synchronized link state information base on each network device may implement flexible designation of blocked ports on one device. By performing topology display of the entire ring network on each network device, network maintainability can be improved. .
  • the so-called single-pass refers to a link, which has traffic in both directions. If the traffic in one direction is interrupted, it is a single-pass. For example, if the fiber is connected incorrectly, it may be sent. Health. Because the neighbor negotiation requires two ports to send packets to each other, as long as one direction is unreachable (one-way or two-way), the neighbor negotiation cannot be successful. Therefore, the one-way loop can detect the single-shot failure time through neighbor negotiation. problem.
  • the embodiment of the present invention further provides a topology discovery device.
  • the device may be disposed in each network device of the ring network, and the device includes sending The unit 810, the receiving unit 820, the first updating unit 830, and the broadcasting unit 840, where:
  • the sending unit 810 is configured to: when the neighboring negotiation of the first device is performed, send a neighbor negotiation message to the first neighboring device that is connected to the first port by using the first port of the first device; a second port is connected to the first port;
  • the receiving unit 820 is configured to receive a neighbor negotiation response message returned by the first neighboring device, where the neighbor neighboring device performs the link state information update of the second port according to the neighbor negotiation device, The result of the update is generated according to the link state information of the second port;
  • the first update unit 830 is configured to update link state information of the first port in the first device according to the neighbor negotiation response message
  • the broadcast unit 840 is configured to: according to the link state information update result of the first port, broadcast the link state information library of the first device to other devices except the first device on the ring network according to a predetermined configuration, so that The other device updates the local link state information base according to the link state information of the first port.
  • the link state information database includes link state information of each port on the ring network.
  • the broadcast unit 840 can include: a first broadcast subunit, configured to: when the link state information of the first port is updated, broadcast the link state information library of the first device to other devices on the network by using the port of the first device on the loop;
  • a second broadcast subunit configured to: when the link state information of the first port is not updated, determine that the local link state information database passes the port of the first device on the loop when the preset broadcast time is reached. Other devices on the network broadcast.
  • the device may further comprise:
  • a second update unit configured to receive link state information sent by the other device according to the predetermined configuration, and update the link state information database of the first device.
  • the second update unit may be specifically configured to: receive link state information sent by another device according to a predetermined configuration; and compare, for link state information of each port on the loop, whether link state information of the port in the first device is compared When the link state information of the port sent by the other device is different, the latest link state information of the port is determined, and the link state information of the port in the first device is updated to the latest link state information.
  • the device may further comprise:
  • a display unit configured to perform a ring network topology display according to link state information of each port in the link state information library of the first device.
  • the display unit may include:
  • a starting point determining subunit configured to determine a starting port from all ports of the ring network; displaying a subunit, displaying the starting port;
  • the first determining sub-unit is configured to determine whether the starting port has a neighboring port and the neighboring port is not displayed. If yes, the neighboring port is used as the next starting port, and the display sub-unit is entered; otherwise, the second determining sub-unit is entered;
  • the second determining sub-unit is configured to determine that the starting port has a sibling port and the sibling port is not displayed, and the sibling port is used as the next starting port to enter the display sub-unit.
  • the starting point determining sub-unit is specifically configured to: determine whether there is a port that is in the running state as the primary edge port in all ports, and if there is a port in the running state as the primary edge, the port that is in the running state as the primary edge port If the port is the port with the standby edge, the port is the port with the running edge. If all the ports have the port with the standby edge, The port with the smallest port ID in the port whose running status is the standby port is determined as the starting port. If there is neither the port with the running edge as the primary edge nor the port with the running edge as the backup edge, all ports will be in the port. The port with the smallest port ID is determined as the starting port.
  • the topology discovery device of the embodiment of the present invention shown in FIG. 8 confirms the link state information of each device on the ring network on the ring network through neighbor negotiation between the first device and the neighbor device;
  • the link state information base of each device is broadcast to other devices on the ring network, so that each device on the ring network can obtain link state information of each port on the latest and synchronized ring network, thereby making each ring network
  • the topology discovery of the ring network is implemented on a network device.
  • the storage medium may be, for example, a ROM/RAM, a magnetic disk, an optical disk, or the like.

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Description

拓朴发现方法及装置 本申请要求于 2010年 07月 02日提交中国专利局、 申请号为 CN201010217577.X, 发明名称为 "拓朴发现方法及装置" 的中国专利申 请的优先权， 其全部内容通过引用结合在本申请中。 技术领域
本发明涉及通信领域， 尤其涉及拓朴发现方法及装置。 背景技术
城域网和企业网大多采用环形网络构建。 环形网络采用的技术一般是 RPR ( Resilient Packet Ring, 弹性分组环）或以太网环。 RPR需要专用硬 件， 因此成本较高， 应用较少； 以太网环成本低廉， 应用广泛。
一般的环形网络如图 1所示， 包括主节点和传输节点， 并且， 主节点上 包括一主端口和一备端口。 该环形网络具有如下的工作机制： 主节点的主 端口定时向外发送协议报文， 通过环形网络上的传输节点传输到主节点的 备端口， 当备端口能够在规定时间内接收到所述协议报文时， 则认为环形 网络完整， 否则， 说明环形网络存在故障。
但是， 以上的工作机制下， 不管是作为主节点的网络设备还是作为传 输节点的网络设备， 均不支持环形网络的拓朴发现， 进而， 也不能对环形 网络上的网络设备进行准确的故障判断、 阻塞端口指定等操作。 发明内容
有鉴于此， 本发明要解决的技术问题是， 提供一种拓朴发现方法及装 置， 以在每一网络设备上实现所属环形网络的拓朴发现。
为此， 本发明实施例采用如下技术方案： 一种拓朴发现方法， 该方法应用于环形网络， 该环形网络上包括第一 设备及与该第一设备相邻的第一邻居设备， 该方法包括：
确定进行第一设备的邻居协商时， 通过第一设备的第一端口向与第一 端口连接的第一邻居设备发送邻居协商报文； 所述第一邻居设备的第二端 口与所述第一端口连接；
接收第一邻居设备返回的邻居协商应答报文， 所述邻居协商应答报文 由第一邻居设备根据邻居协商报文进行第二端口的链路状态信息更新后， 根据第二端口的链路状态信息更新结果生成；
根据所述邻居协商应答报文更新第一设备中第一端口的链路状态信 息；
根据第一端口的链路状态信息更新结果， 将第一设备的链路状态信息 库按照预定配置向环形网络上第一设备之外的其他设备广播， 以便所述其 他设备根据第一端口的链路状态信息进行本地链路状态信息库的更新； 所 述链路状态信息库包括环形网络上各个端口的链路状态信息。
一种拓朴发现装置， 该装置应用于环形网络， 该环形网络上包括第一 设备及与该第一设备相邻的第一邻居设备， 该装置包括发送单元、 接收单 元、 第一更新单元和广播单元， 其中：
发送单元， 用于确定进行所述第一设备的邻居协商时， 通过所述第一 设备的第一端口向与第一端口连接的第一邻居设备发送邻居协商报文； 所 述第一邻居设备的第二端口与所述第一端口连接；
接收单元， 用于接收所述第一邻居设备返回的邻居协商应答报文， 所 述邻居协商应答报文由第一邻居设备根据邻居协商报文进行第二端口的链 路状态信息更新后， 根据第二端口的链路状态信息更新结果生成；
第一更新单元， 用于根据所述邻居协商应答报文更新第一设备中第一 端口的链路状态信息； 广播单元， 用于根据第一端口的链路状态信息更新结果， 将第一设备 的链路状态信息库按照预定配置向环形网络上第一设备之外的其他设备广 播， 以便所述其他设备根据第一端口的链路状态信息进行本地链路状态信 息库的更新； 所述链路状态信息库包括环形网络上各个端口的链路状态信 息。
根据本发明实施例的技术方案， 通过第一设备与邻居设备之间的邻居 协商， 完成环形网络上每一设备各个端口的链路状态信息确认； 并且， 通 过将各个设备的链路状态信息库向环形网络上的其他设备广播， 从而使得 环形网络上每个设备都能够获得最新且同步的环形网络上每一端口的链路 状态信息， 从而使得环形网络的每一网络设备上均实现了所属环形网络的 拓朴发现。 附图说明
图 1为现有技术环形网络结构示意图；
图 2为本发明实施例一种拓朴发现方法流程示意图；
图 3为本发明实施例另一种拓朴发现方法流程示意图；
图 4为本发明实施例环形网络端口连接示意图；
图 5为本发明实施例封闭环结构示意图；
图 6为本发明实施例一种开放环的结构示意图；
图 7为本发明实施例另一种开放环的结构示意图；
图 8为本发明实施例一种拓朴发现装置结构示意图。 具体实施方式
以下， 结合附图详细说明本发明实施例拓朴发现方法及装置的实现。 图 2为本发明实施例一种拓朴发现方法流程示意图， 该方法可以适用于 以太网环或者 RPR等环形网络中， 该环形网络上包括第一设备及与该第一 设备相邻的第一邻居设备， 如图 2所示， 该拓朴发现方法包括：
步骤 201 : 确定进行第一设备的邻居协商时， 通过第一设备的第一端口 向与第一端口连接的第一邻居设备发送邻居协商报文； 所述第一邻居设备 的第二端口与所述第一端口连接；
步骤 202: 接收第一邻居设备返回的邻居协商应答报文， 所述邻居协商 应答报文由第一邻居设备根据邻居协商报文进行第二端口的链路状态信息 更新后， 根据第二端口的链路状态信息更新结果生成；
步骤 203:根据所述邻居协商应答报文更新第一设备中第一端口的链路 状态信息；
步骤 204: 根据第一端口的链路状态信息更新结果， 将第一设备的链路 状态信息库按照预定配置向环形网络上第一设备之外的其他设备广播， 以 便所述其他设备根据第一端口的链路状态信息进行本地链路状态信息库的 更新； 所述链路状态信息库包括环形网络上各个端口的链路状态信息。
图 2所示的本发明实施例中， 通过第一设备与邻居设备之间的邻居协 商， 完成环形网络上每一设备各个端口的链路状态信息确认； 并且， 通过 将各个设备的链路状态信息库向环形网络上的其他设备广播， 从而使得环 形网络上每个设备都能够获得最新且同步的环形网络上每一端口的链路状 态信息， 从而使得环形网络的每一网络设备上均实现了所属环形网络的拓 朴发现。
在图 2的基础上， 通过图 3对本发明实施例拓朴发现方法进行更为详细 的说明，该方法同样也适用于以太网环或者 RPR等环形网络中，如图 3所示， 本发明实施例拓朴发现方法包括： 步骤 301 : 第一设备确定进行邻居协商时， 通过第一设备的第一端口向 与第一端口连接的第一邻居设备发送邻居协商报文； 所述第一邻居设备的 第二端口与所述第一端口连接。
所述邻居协商报文的内容包括： 第一端口 ID (标识） 、 第一端口的邻 居端口信息。 另外， 所述邻居协商报文中还可以包括：
第一设备的 MAC ( Media Access Control, 媒体接入控制）地址、 第 一邻居设备的 MAC地址；
协议版本号、 SEP ( Smart Ethernet Protection , 智能以太保护）协议 ID、 协议类型 （邻居协商协议） 、 协议子类型 （协议使能） ；
第一端口加入网段的网段 ID、 第一端口优先级等信息。
所述第一端口的邻居端口信息一般为空， 或者， 为第一端口的邻居端 口 ID。
其中， 每台设备最多有两个口在同一个环形网络上， 则这两个端口互 为兄弟端口。 如图 4所示的环形网络上， 设备 A的端口 1和设备 A的端口 2互 为兄弟端口；
对于所述邻居端口： 环形网络上的不同设备相互连接的两个端口互为 邻居端口。 例如， 如图 4所示的设备 A的端口 2和设备 B的端口 3互为邻居端 口。
对于所述端口 ID: 为了标识环形网络上的不同端口， 需要给每个端口 定义一个端口 ID。 在本发明实施例中， 所述端口 ID可以区分不同设备的端 口， 也可以区分同一个设备上的不同端口， 因此所述端口 ID可以采用两维 信息表示， 具体的， 可以包括： （ 1 )端口所在设备的 MAC地址； （2 )端 口在设备上的编号。 例如， 对于图 4所示的环形网络， 假设设备 A的 MAC地 址为 000 AAAA-AAAA， 则设备 A的端口 1的端口 ID可以表示为 ( 0001-AAAA-AAAA, 1 ) 。 其中， 第一设备确定进行邻居协商的时机可以为： 第一设备的第一端 口使能 SEP协议， 并且第一端口所在的物理链路正常时。
步骤 302: 所述第一邻居设备从第二端口接收所述邻居协商报文， 进行 本地第二端口的链路状态信息更新， 根据更新结果从所述第二端口向所述 第一设备返回邻居协商应答报文；
其中， 本步骤中所述第一邻居设备进行链路状态信息更新可以包括： 判断接收到所述邻居协商报文的第二端口是否存在邻居端口信息， 如 果否， 根据接收到的邻居协商报文更新该第二端口的邻居端口信息；
如果是， 判断第二端口的邻居端口信息与邻居协商报文中的第一设备 的第一端口的端口信息是否相同， 如果不同， 则确定该第二端口的邻居端 口产生沖突； 如果相同， 则表明第一邻居设备中已经存储了第一设备的第 一端口作为邻居端口的信息， 可以不进行更新操作。
其中， 当第二端口的邻居端口未产生沖突时， 所述邻居协商应答报文 中携带的内容与邻居协商报文的内容相似， 区别仅在于邻居协商应答报文 中第二端口的邻居端口信息是确定的， 而邻居协商报文中第一端口的邻居 端口则可能缺省。 当第二端口的邻居端口产生沖突时， 所述邻居协商应答报文中可以不 携带该第二端口的邻居端口信息， 其他信息可以跟初始状态时发送的邻居 协商报文的信息相同。
步骤 303: 第一设备接收所述邻居协商应答报文， 根据所述邻居协商 应答报文判断是否需要更新第一端口的链路状态信息， 如果是， 执行步骤 304; 否则， 执行步骤 305。
其中， 本步骤中的所述判断是否需要更新第一端口的链路状态信息包 括：
将所述邻居协商应答报文中携带的链路状态信息与第一设备中存储的 第一端口的链路状态信息进行对比， 如果一致时， 不进行第一端口链路状 态信息的更新； 不一致时， 则进行第一端口链路状态信息的更新。
步骤 304: 第一设备根据所述邻居协商应答报文更新第一端口的链路 状态信息， 并且， 将第一设备的链路状态信息库通过该第一设备在环路上 的端口向第一设备所属环形网络上的其他设备进行广播； 执行步骤 306。
其中， 根据步骤 303， 第一设备接收到的邻居协商应答报文中可能携 带第二端口的邻居端口信息， 也可以不携带第二端口的邻居端口信息， 但 是， 不管所述应答报文中是否携带第二端口的邻居端口信息， 对于第一端 口来说， 可以确定其邻居端口必然为第一邻居设备的第二端口； 因此， 在 步骤 303中，可以根据应答报文中的第二端口 ID来判断第一端口的邻居端 口信息是否需要更新， 如果第一端口的邻居端口信息不为第二端口 ID时， 则确定更新第一端口的链路状态信息， 因此， 本步骤中将根据第二端口 ID 来更新第一端口的邻居端口信息。
报文的交互并不意味着第一设备与第一邻居设备之间完成了邻居协商， 只 有第一邻居设备中不发生邻居端口的沖突时， 第一设备和第一邻居设备才 确定两设备之间的邻居协商成功； 否则， 第一设备和第一邻居设备一般需
交互， 直到邻居协商成功。 但是， 这里邻居协商过程并不影响以下步骤 305 以及后续步骤的执行， 对于第一设备以及第一邻居设备等设备而言， 当邻 居协商中链路状态信息发生了更新或者到达了预设的广播时刻， 进行本设 备上链路状态信息库的广播。
步骤 305: 第一设备判断到达预设的广播时刻时， 将第一设备的链路状 态信息库向环形网络上的其他设备进行广播； 执行步骤 306。
其中， 对于环形网络上的每个网络设备而言， 会分别设置起始广播时 刻以及广播周期， 在每个广播时刻到来时， 各个网络设备将会把自己保存 的环形网络上本网段内所有端口的链路状态信息扩散到其他各个以太网环 上的设备上， 从而保证网络上每个端口保存的链路状态信息一致。 这里， 每个网络设备中所保存的环形网络上本网段内所有端口的链路状态信息称 为链路状态信息库。
步骤 306:环形网络上的其他设备接收所述第一设备发来的链路状态信 息， 更新自身的链路状态信息库。
另外， 对于第一设备而言， 环形网络上的其他设备也会按照预设的配 置发送其他设备本地的链路状态信息库中的信息， 从而使得第一设备也能 够实时更新第一设备的链路状态信息库， 并进行后续的拓朴显示等。 第一 设备的更新过程和显示拓朴结构的过程与所述其他设备更新和显示拓朴结 构的过程可以相同， 这里不再赘述。
其中， 本步骤中所述其他设备更新自身的链路状态信息库可以包括： 接收环形网络上除自身之外其他设备广播的链路状态信息， 从链路状 态信息中获取端口 ID和端口所在的网段 ID;
根据端口 ID和网段 ID查找本地链路状态信息库中是否存在对应的链路 状态信息， 如果没有， 则直接保存收到的链路状态信息；
如果有， 则比较本地保存的链路状态信息与收到的链路状态信息是否 一致， 如果不一致， 则， 从其他设备广播的该端口的链路状态信息和本地 保存的该端口的链路状态信息中选择该端口最新的链路状态信息， 将本地 保存的该端口的链路状态信息更新为所述最新的链路状态信息。
通过这一更新过程， 环形网络上的每一设备都将能够获得最新且同步 的环形网络上各个端口的链路状态信息。
其中， 对于每个端口的链路状态信息， 可以设置一序列号字段， 端口 的链路状态信息每更新一次， 则序列号加 1， 从而， 本步骤中比较哪个链路 状态信息最新时， 只要比较序列号即可实现； 或者， 也可以设置一更新时 间字段， 从而本步骤中比较哪个链路状态信息最新则可以通过比较更新时 间实现。 步骤 307:所述其他设备根据更新后的链路状态信息数据库进行网络拓 朴显示。
具体的显示方法可以包括：
步骤 A: 从所有端口中确定起点端口；
具体的， 本步骤的实现可以为：
判断所有端口中是否存在运行状态为主边缘端口的端口， 如果所有端 口中存在运行状态为主边缘端口的端口， 则将运行状态为主边缘端口的端 口确定为起点端口；
如果所有端口中不存在运行状态为主边缘端口的端口， 则判断所有端 口中是否存在运行状态为备边缘端口的端口， 如果所有端口中存在运行状 态为备边缘端口的端口， 则将备边缘端口中端口 ID最小的端口确定为起点 端口；
如果所有端口中既不存在运行状态为主边缘端口的端口， 也不存在运 行状态为备边缘端口的端口， 则将所有端口中端口 ID最小的端口确定为起 点端口。
步骤 B、 显示该起点端口；
步骤 C、 判断起点端口是否存在邻居端口且邻居端口未显示， 如果该起 点端口存在邻居端口且邻居端口未显示， 将该起点端口的邻居端口作为下 一个起点端口， 返回步骤 B; 否则， 进入步骤 D;
步骤 D、 判断起点端口是否存在兄弟端口且兄弟端口未显示， 如果该起 点端口存在兄弟端口且兄弟端口未显示， 将起点端口的兄弟端口作为下一 个起点端口， 返回步骤 B; 否则， 拓朴显示结束。
其中， 所述端口的运行状态可以分为主边缘端口、 备边缘端口、 普通 端口等。
实际应用中， 环形网络可以分为两种形式： 封闭环， 如图 5所示； 开放 环， 如图 6和图 7所示。 环形网络上面的端口共有两种角色： 边缘端口和普 通端口。 其中， 对于如图 6和 7所示的开放环来说， 边缘端口是指不与环路 上其他设备相连接的端口， 而对于如图 5所示的封闭环来说， 则可以由用户 指定或者预先按照某种预设配置 （例如端口 ID最小的一个或两个端口配置 为边缘端口等）确定环上的边缘端口。 具体的， 边缘端口可以划为两种： 主边缘端口和备边缘端口。 每一个环形网络（包括开放环和封闭环）都有 两个边缘端口， 所述主边缘端口即是由两个边缘端口中选举出一个端口作 为主边缘端口， 普通端口不参与主边缘端口选举。 边缘端口的角色存在管 理状态和运行状态两种， 管理状态由配置来决定， 运行状态由主边缘端口 选举来决定， 其选举逻辑可以如下表 1所示：
Figure imgf000012_0001
Figure imgf000012_0002
当环形网络正常并且邻居协商正常时， 同一环形网络上每一台设备都 具有相同的链路状态信息库， 并且选举出相同的主边缘端口。
图 3所示的本发明实施例拓朴显示方法中，通过环形网络上相邻网络设 备之间的邻居协商， 可以解决链路单通故障时间的单向环路问题； 而通过 在环形网络的每个网络设备上建立同步的链路状态信息库， 可能实现在一 台设备上灵活指定阻塞端口； 而通过在每一个网络设备上进行整个环形网 络的拓朴显示， 可以提高网络的可维护性。
具体的， 所谓的单通， 是指一段链路， 有出和入两个方向的流量， 如 果其中一个方向的流量中断， 则是单通， 例如在光纤接错的情况下可能发 生。 因为邻居协商需要两个端口之间互发报文， 只要有一个方向不通（单 向不通或者双向不通） ， 邻居协商就不能成功， 因此， 通过邻居协商可以 检测单通故障时间的单向环路问题。
通过建立同步链路状态信息库， 可以获知链路上端口的信息。 这样， 就可以在一台设备上指定需要阻塞哪个端口， 从而实现所述灵活指定阻塞 端口。
与上述本发明实施例拓朴发现方法相对应的， 本发明实施例还提供一 种拓朴发现装置， 如图 8所示， 该装置可以设置于环形网络的各个网络设备 中， 该装置包括发送单元 810、 接收单元 820、 第一更新单元 830和广播单 元 840， 其中：
所述发送单元 810， 用于确定进行第一设备的邻居协商时， 通过第一设 备的第一端口向与第一端口连接的第一邻居设备发送邻居协商报文； 所述 第一邻居设备的第二端口与所述第一端口连接；
所述接收单元 820， 用于接收第一邻居设备返回的邻居协商应答报文， 所述邻居协商应答报文由第一邻居设备根据邻居协商报文进行第二端口的 链路状态信息更新后， 根据第二端口的链路状态信息更新结果生成；
所述第一更新单元 830，用于根据所述邻居协商应答报文更新第一设备 中第一端口的链路状态信息；
所述广播单元 840， 用于根据第一端口的链路状态信息更新结果， 将第 一设备的链路状态信息库按照预定配置向环形网络上第一设备之外的其他 设备广播， 以便所述其他设备根据第一端口的链路状态信息进行本地链路 状态信息库的更新； 所述链路状态信息库包括环形网络上各个端口的链路 状态信息。
其中， 所述广播单元 840可以包括： 第一广播子单元， 用于当第一端口的链路状态信息发生更新时， 将第 一设备的链路状态信息库通过该第一设备在环路上的端口向网络上的其他 设备进行广播；
第二广播子单元， 用于当第一端口的链路状态信息未发生更新时， 判 断到达预设的广播时刻时， 将本地的链路状态信息库通过该第一设备在环 路上的端口向网络上的其他设备进行广播。
优选地， 该装置还可以包括：
第二更新单元， 用于接收其他设备根据预定配置发来的链路状态信息， 更新第一设备的链路状态信息库。
其中， 第二更新单元具体可以用于： 接收其他设备根据预定配置发来 的链路状态信息； 对于环路上每个端口的链路状态信息， 比较第一设备中 该端口的链路状态信息是否与其他设备发来的该端口的链路状态信息不相 同时， 确定该端口的最新链路状态信息， 将第一设备中该端口的链路状态 信息更新为该最新的链路状态信息。
优选地， 该装置还可以包括：
显示单元， 用于根据第一设备的链路状态信息库中各个端口的链路状 态信息进行环形网络拓朴显示。
其中， 显示单元可以包括：
起点确定子单元， 用于从环形网络的所有端口中确定起点端口； 显示子单元， 显示所述起点端口；
第一判断子单元， 用于判断起点端口是否存在邻居端口且邻居端口未 显示， 如果是， 将该邻居端口作为下一个起点端口， 进入显示子单元； 否 则， 进入第二判断子单元；
第二判断子单元， 用于判断起点端口存在兄弟端口且兄弟端口未显示 时， 将该兄弟端口作为下一个起点端口， 进入显示子单元。 优选地， 起点确定子单元具体可以用于： 判断所有端口中是否存在运 行状态为主边缘端口的端口， 如果所有端口中存在运行状态为主边缘的端 口， 则将运行状态为主边缘端口的端口确定为起点端口； 如果所有端口中 不存在运行状态为主边缘的端口， 则判断是否所有端口中是否存在运行状 态为备边缘端口的端口， 如果所有端口中存在运行状态为备边缘的端口， 则将运行状态为备边缘端口的端口中端口 ID最小的端口确定为起点端口； 如果所有端口中既不存在运行状态为主边缘的端口， 也不存在运行状态为 备边缘的端口， 将所有端口中端口 ID最小的端口确定为起点端口。
图 8所示的本发明实施例拓朴发现装置， 通过第一设备与邻居设备之间 的邻居协商， 完成环形网络上每一设备在环路上的端口的链路状态信息确 认； 并且， 通过将各个设备的链路状态信息库向环形网络上的其他设备广 播， 从而使得环形网络上每个设备都能够获得最新且同步的环形网络上每 一端口的链路状态信息， 从而使得环形网络的每一网络设备上均实现了所 属环形网络的拓朴发现。
本领域普通技术人员可以理解， 实现上述实施例拓朴发现方法的过程 可以通过程序指令相关的硬件来完成， 所述的程序可以存储于可读取存储 介质中， 该程序在执行时执行上述方法中的对应步骤。 所述的存储介质可 以如： ROM/RAM、 磁碟、 光盘等。
以上所述仅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， 在不脱离本发明原理的前提下， 还可以做出若干改进 和润饰， 这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

权利要求
1、 一种拓朴发现方法， 其特征在于， 该方法应用于环形网络， 该环形 网络包括第一设备及与该第一设备相邻的第一邻居设备， 该方法包括： 确定进行第一设备的邻居协商时， 通过第一设备的第一端口向与第一 端口连接的第一邻居设备发送邻居协商报文； 所述第一邻居设备的第二端 口与所述第一端口连接；
接收第一邻居设备返回的邻居协商应答报文， 所述邻居协商应答报文 由第一邻居设备根据邻居协商报文进行第二端口的链路状态信息更新后， 根据第二端口的链路状态信息更新结果生成；
根据所述邻居协商应答报文更新第一设备中第一端口的链路状态信 息；
根据第一端口的链路状态信息更新结果， 将第一设备的链路状态信息 库按照预定配置向环形网络上第一设备之外的其他设备广播， 以便所述其 他设备根据第一端口的链路状态信息进行本地链路状态信息库的更新； 所 述链路状态信息库包括环形网络上各个端口的链路状态信息。
2、 根据权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 所述将第一设备的链路 状态信息库按照预定配置向环形网络上第一设备之外的其他设备广播包 括：
当第一端口的链路状态信息发生更新时， 将第一设备的链路状态信息 库通过该第一设备在环路上的端口向网络上的其他设备进行广播；
当第一端口的链路状态信息未发生更新时， 判断到达预设的广播时刻 时， 将本地的链路状态信息库通过该第一设备在环路上的端口向网络上的 其他设备进行广播。
3、 根据权利要求 1或 2所述的方法， 其特征在于， 还包括： 接收其他设备根据预定配置发来的链路状态信息， 更新第一设备的链 路状态信息库。
4、 根据权利要求 3所述的方法， 其特征在于， 所述更新第一设备的链 路状态信息库包括： 对于每个端口的链路状态信息， 比较第一设备中该端口的链路状态信 息是否与其他设备发来的该端口的链路状态信息不相同时， 确定该端口的 最新链路状态信息， 将第一设备中该端口的链路状态信息更新为该最新的 链路状态信息。
5、 根据权利要求 1至 4任一项所述的方法， 其特征在于， 还包括： 根据第一设备的链路状态信息库中各个端口的链路状态信息进行环形 网络拓朴显示。
6、 根据权利要求 5所述的方法， 其特征在于， 所述进行环形网络拓朴 显示包括：
从环形网络的所有端口中确定起点端口；
显示所述起点端口；
判断起点端口是否存在邻居端口且邻居端口未显示， 如果是， 将该邻 居端口作为下一个起点端口， 返回显示起点端口的步骤； 否则，
判断起点端口存在兄弟端口且兄弟端口未显示时， 将该兄弟端口作为 下一个起点端口， 返回显示起点端口的步骤。
7、 根据权利要求 6所述的方法， 其特征在于， 所述从网络中所有端口 中确定起点端口包括：
判断所有端口中是否存在运行状态为主边缘端口的端口， 如果存在运 行状态为主边缘端口的端口， 将运行状态为主边缘端口的端口确定为起点 端口；
如果所有端口中不存在运行状态为主边缘端口的端口， 则判断所有端 口中是否存在运行状态为备边缘端口的端口， 如果所有端口中存在运行状 态为备边缘端口的端口， 将备边缘端口中端口 ID最小的端口确定为起点端 口；
如果所有端口中既不存在运行状态为主边缘端口的端口， 也不存在运 行状态为备边缘端口的端口， 则将所有端口中端口 ID最小的端口确定为起 点端口。
8、 一种拓朴发现装置， 其特征在于， 该装置应用于环形网络， 该环形 网络上包括第一设备及与该第一设备相邻的第一邻居设备， 该装置包括： 发送单元， 用于确定进行所述第一设备的邻居协商时， 通过所述第一 设备的第一端口向与第一端口连接的第一邻居设备发送邻居协商报文； 所 述第一邻居设备的第二端口与所述第一端口连接；
接收单元， 用于接收所述第一邻居设备返回的邻居协商应答报文， 所 述邻居协商应答报文由第一邻居设备根据邻居协商报文进行第二端口的链 路状态信息更新后， 根据第二端口的链路状态信息更新结果生成；
第一更新单元， 用于根据所述邻居协商应答报文更新第一设备中第一 端口的链路状态信息；
广播单元， 用于根据第一端口的链路状态信息更新结果， 将第一设备 的链路状态信息库按照预定配置向环形网络上第一设备之外的其他设备广 播， 以便所述其他设备根据第一端口的链路状态信息进行本地链路状态信 息库的更新； 所述链路状态信息库包括环形网络上各个端口的链路状态信 息。
9、 根据权利要求 8所述的装置， 其特征在于， 所述广播单元包括： 第一广播子单元， 用于当第一端口的链路状态信息发生更新时， 将第 一设备的链路状态信息库通过该第一设备在环路上的端口向网络上的其他 设备进行广播；
第二广播子单元， 用于当第一端口的链路状态信息未发生更新时， 判 断到达预设的广播时刻时， 将本地的链路状态信息库通过该第一设备在环 路上的端口向网络上的其他设备进行广播。
10、 根据权利要求 8或 9所述的装置， 其特征在于， 还包括： 第二更新单元， 用于接收其他设备根据预定配置发来的链路状态信息， 更新所述第一设备的链路状态信息库。
11、 根据权利要求 10所述的装置， 其特征在于， 第二更新单元具体用 于：
接收其他设备根据预定配置发来的链路状态信息； 对于每个端口的链 路状态信息， 比较第一设备中该端口的链路状态信息是否与其他设备发来 的该端口的链路状态信息不相同时， 确定该端口的最新链路状态信息， 将 第一设备中该端口的链路状态信息更新为该最新的链路状态信息。
12、 根据权利要求 8至 11任一项所述的装置， 其特征在于， 还包括： 显示单元， 用于根据第一设备的链路状态信息库中各个端口的链路状 态信息进行环形网络拓朴显示。
13、 根据权利要求 12所述的装置， 其特征在于， 显示单元包括： 起点确定子单元， 用于从环形网络的所有端口中确定起点端口； 显示子单元， 显示所述起点端口；
第一判断子单元， 用于判断起点端口是否存在邻居端口且邻居端口未 显示， 如果是， 将该邻居端口作为下一个起点端口， 进入显示子单元； 否 则， 进入第二判断子单元；
第二判断子单元， 用于判断起点端口存在兄弟端口且兄弟端口未显示 时， 将该兄弟端口作为下一个起点端口， 进入显示子单元。
14、 根据权利要求 13所述的装置， 其特征在于， 起点确定子单元具体 用于： 判断所有端口中是否存在运行状态为主边缘端口的端口， 如果所有 端口中存在运行状态为主边缘端口的端口， 则将运行状态为主边缘端口的 端口确定为起点端口； 如果所有端口中不存在运行状态为主边缘端口的端 口， 则判断所有端口中是否存在运行状态为备边缘端口的端口， 如果所有 端口中存在运行状态为备边缘端口的端口， 则将运行状态为备边缘端口的 端口中端口 ID最小的端口确定为起点端口； 如果所有端口中既不存在运行 状态为主边缘端口的端口， 也不存在运行状态为备边缘端口的端口， 则将 所有端口中端口 ID最小的端口确定为起点端口。
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