一种多环路自动保护的方法技术

本发明专利技术涉及计算机网络通讯领域，特别是指一种多环路自动保护的方法，它是一种多环路自动保护协议ＭＲＰＰ。ＭＲＰＰ是一个用于以太网环路保护的链路层协议，它在以太网环完整时能够防止数据环路引起的广播风暴，而当以太网环上出现链路故障时能迅速恢复环网的通信通路。本发明专利技术通过阻断冗余链路，将环型网络拓扑结构从逻辑上变成一个非环型网络。同时，在端口启用ＯＡＭ功能，主动检测链路状态，以实现链路故障的快速识别。本发明专利技术具有以下优点：１、专用于以太网环型拓扑环境，这样它的配置就更为简单；２、收敛速度快，可达到５０毫秒以内的收敛速度；３、收敛速度与环网节点数无关；４、使用ＯＡＭ功能主动检测链路状态，快速识别链路故障。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及计算机网络通讯领域，具体是指。
技术介绍
在城域网和企业网构建时，大多采用环网拓扑结构，以提供物理链路备份。这样， 当环上的任意一个节点或链路发生故障时，可利用备份链路替代故障链路，网络流量由备 份链路传输，保证数据通信不受影响。但是，环状拓扑也会带来诸如广播风暴、重复帧和MAC 地址表不稳定等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服
技术介绍
中的不足而提供，它 是一种多环路自动保护协议MRPP(Multi-layer ring protectionprotocol)。本专利技术通 过阻断冗余链路，将环型网络拓扑结构从逻辑上变成一个非环型网络。同时，在端口启用 0AM(Operation, Administration andMaintenance操作、管理和维护)功能，主动检测链路 状态，以实现链路故障的快速识别。MRPP是一个用于以太网环路保护的链路层协议。它在以太网环完整时能够防止数 据环路引起的广播风暴，而当以太网环上出现链路故障时能迅速恢复环网的通信通路。MRPP将一个物理环型网络视作一个MRPP环，在环网内选择一个主节点，其余设备 为传输节点，主节点连入环网的端口分别为主、副端口，MRPP通过协调主节点与传输节点工 作，来完成环路的自动保护功能。MRPP节点间的互通使用私有协议报文，设置控制vlan使 协议报文在vlan内广播。，它实现步骤包括1、环网正常A)、当环网处于健康状态时，为去除网络上的环路，主节点阻塞自己的副端口，同 时，通过主端口定期发送Hello报文；B)、环路上的传输节点收到Hello报文，提取主节点的时钟配置参数，同时，通过 硬件转发此协议报文。传输节点对数据报文进行正常的收发；C)、主节点的副端口定时收到Hello报文，更新本地Fail定时器。通过这样的过 程，主节点可获知链路处于正常状态。在环网正常时，数据报文经过副端口会被直接丢弃，报文由环网中一个节点传输 到另一个节点时，只有一条通路，不会形成环路。2、环网故障MRPP协议检测链路故障的方法有以下三种A)、由连接链路的端口检测当传输节点的端口监测到Down事件时，它阻塞此端 口，不再允许数据报文通过，同时，由另一个正常的端口向主节点发送link-down报文，通 知主节点链路出现故障；4B)、使用0AM主动测试链路故障MRPP协议端口启用0AM功能，相临节点对每条链 路都使用以太网0AM中的CC帧进行监视，定期检查端口的丢包率。当端口丢包率过高时， 说明链路状态极不稳定，已不能用作活动拓扑来传输数据，此时，设备主动阻塞此端口，不 再允许数据报文通过，并向主节点发送link-down报文，通知主节点链路出现故障；C)、使用定时器监测链路故障由于Link-down报文在传输过程中可能会丢失， MRPP协议使用一个延时机制来判断链路状态。主节点启用一个Fail定时器，当副端口收 到Hello报文时，定时器被更新。若定时器超期，主节点的副端口都没有按时收到Hello报 文，说明链路出现故障。当环网出现故障时，主节点立即打开自己的副端口，启用环网中的备份链路转 发数据报文，同时，刷新自己的转发表，设置环网状态为Failed，在主、副端口同时发送 ring-down-flush-fdb (环路故障刷新fdb)报文，通知传输节点刷新转发表。3、环网恢复A)、当传输节点的端口检测到链路故障恢复时，将连接链路的端口设为 pre-forwarding状态，端口仍保持阻塞，不能转发数据vlan报文，但可转发Hello报文， 同时启动故障恢复定时器。链路恢复后，Hello报文在网络中能正常传输，这样，主节点的 副端口会收到主端口发来的Hello报文，若它在规定时间内能够连续收到两个及以上的 Hello报文，则认为环网已恢复。此时，主节点阻塞它的副端口，更新转发表，并从主端口发 送ring-up-flush-fdM环路恢复刷新fdb)报文，环网上节点收到此报文后，刷新自己的转 发表，同时放开阻塞的端口 ；B)、若ring-up-f lush-fdb (环路恢复刷新fdb)报文丢失，传输节点在故障恢复定 时器超时后仍未收到ring-up-flush-fdb (环路恢复刷新fdb)报文，它会主动放开阻塞的 端口，恢复流量的转发。4、MRPP 域当主节点阻塞副端口时，网络流量都经过同一条路径传输，浪费了网络其余链路 的带宽资源。为解决此问题，引入了 MRPP域的概念，一个MRPP域由一组配置了相同域ID、 控制VLAN和数据VLAN组的环接的节点设备组成。对于一个环状网络，可配置多个MRPP域， 每个域管理自己的逻辑拓扑，为映射到它的VLAN的数据流量提供独立的发送路径，实现不 同域间VLAN数据流量的分担。本专利技术具有以下优点1、专用于以太网环型拓扑环境，这样它的配置就更为简单；2、收敛速度快，可达到50毫秒以内的收敛速度；3、收敛速度与环网节点数无关；4、使用0AM功能主动检测链路状态，快速识别链路故障。附图说明图1 为环网处于健康状态实例图。图2 为环网故障时Down通知状态实例图。图3 为环网故障时刷新通知状态实例图。图4 为环网故障恢复状态实例图。图5 为环网内多MRPP域实例图。图6 为本专利技术流程方框图。具体实施例方式下面结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明。如图1所示，多台交换机组成一个MRPP环，所有交换机都配置了 MRPP功能。本实 施例仅对物理拓扑的单环情况进行说明，多环与此相同。交换机SWITCH A作为主节点，其端口 E1/2为主端口，E1/1为副端口，其它设备为 传输节点。1)在环网处于健康状态时，SWITCH A阻塞端口 E1/1，通过端口 El/2发送Hello报 文，数据流量经过图1中路径传输；2)当SWITCH E和SWITCH F间的链路出现故障时，SWITCH E和SWITCHF分别通过 其端口 E1/2和E1/1向SWITCH A发送link-down报文，同时，阻塞自己的连接故障链路的 端口，如图2所示；3) SWITCH A收到link-down报文，立即打开副端口 E1/1，同时，刷新自己的转发 表，设置环网状态为Failed，在端口 E1/1和E1/2同时发送ring-down-f lush-fdb (环路故 障刷新fdb)报文，如图3所示；4)传输节点收到ring-down-f lush-fdb (环路故障刷新fdb)报文，刷新自己的转 发表。此时，数据流量经过图2和图3中路径传输；5)当SWITCH E和SWITCH F间的链路恢复时，SWITCH E和SWITCH F分别将端口 E1/1和E1/2设为pre-forwarding状态，同时启动故障恢复定时器；6)当SWITCH A的副端口 E1/1连续收到了两个及以上的Hello报文，它 认为环网已恢复。SWITCH A阻塞副端口 E1/1，更新转发表，并从主端口 El/2发送 ring-up-flush-fdb (环路恢复刷新fdb)报文，如图4所示；7) SWITCH E 和 SWITCH F 收到 ring-up-flush-fdb (环路恢复刷新 fdb)报文，刷新 自己的转发表，同时放开阻塞的端口。数据流量经过图4本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多环路自动保护的方法，用户通过命令行系统为设备配置ＭＲＰＰ功能，它包括：配置ＭＲＰＰ端口，ＭＲＰＰ域，ＭＲＰＰ环和ＭＲＰＰ节点，其特征在于：该方法步骤包括：Ａ）、在环网正常时，数据报文经过副端口会被直接丢弃，报文由环网中一个节点传输到另一个节点时，只有一条通路，不会形成环路：Ｂ）、当环网出现故障时，主节点立即打开自己的副端口，启用环网中的备份链路转发数据报文；同时，刷新自己的转发表；设置环网状态为Ｆａｉｌｅｄ；在主、副端口同时发送ｒｉｎｇ－ｄｏｗｎ－ｆｌｕｓｈ－ｆｄｂ报文，通知传输节点刷新转发表；Ｃ）、当传输节点的端口检测到链路故障恢复时，将连接链路的端口设为ｐｒｅ－ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ状态，端口仍保持阻塞，不能转发数据ｖｌａｎ报文，但可转发Ｈｅｌｌｏ报文；同时启动故障恢复定时器；链路恢复后，Ｈｅｌｌｏ报文在网络中能正常传输，主节点的副端口会收到主端口发来的Ｈｅｌｌｏ报文；若它在规定时间内能够连续收到两个及以上的Ｈｅｌｌｏ报文，则认为环网已恢复；此时，主节点阻塞它的副端口，更新转发表；并从主端口发送ｒｉｎｇ－ｕｐ－ｆｌｕｓｈ－ｆｄｂ报文，环网上节点收到此报文后，刷新自己的转发表；同时放开阻塞的端口；Ｄ）、若ｒｉｎｇ－ｕｐ－ｆｌｕｓｈ－ｆｄｂ报文丢失，传输节点在故障恢复定时器超时后仍未收到ｒｉｎｇ－ｕｐ－ｆｌｕｓｈ－ｆｄｂ，它会主动放开阻塞的端口，恢复流量的转发。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨佳，
申请(专利权)人：神州数码网络北京有限公司，上海神州数码有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]