[发明专利]弹性分组环网络节点进行工作模式切换的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及网络通信领域，尤其涉及一种RPR(Resilient Packet Ring，弹性分组环)网络节点进行工作模式切换的方法和系统。

背景技术

RPR技术是一种二层环网技术，该技术为宽带IP城域网运营商提供了一个良好的组网方案，RPR和传统的以太网相比一个主要特点是：具有电信级的可靠性。该特点使RPR不仅仅可以处理面向数据的业务传送需求，同时还可以处理多业务的传送需求。

通过将SDH(Synchronous Digital Hierarchy，同步数字系列)的电信级特性与以太网的面向数据业务的高带宽分发、灵活性和可扩展能力有效地合并在一起，RPR基于环形拓扑提供了数据优化的带宽管理、高性价比多业务传输解决方案，可以用于组建以数据为中心的城域网络，可以为运营商提供弹性、快速保护恢复能力、性能监视能力。

RPR环网为如图1所示的互逆双环拓扑结构，RPR环网上的每个RPR接口形成双环，每个双环都能够传送数据，每个双环中的两个环被分别称为0环(Ringlet0)和1环(Ringlet1)。

一个RPR节点的结构如图2所示，一个RPR节点包括：西向(West)MAC(Media Access Control，介质访问控制)实体和东向(East)MAC实体，两个MAC实体之间通过MATE(配对)口相连。在实际应用中，西向MAC实体简称西向，东向MAC实体简称东向。

上述0环的数据传送方向为顺时针方向，1环的数据传送方向为逆时针方向。对于每个节点，在正常情况下，从0环的西向输入，0环的东向输出；从1环的东向输入，1环的西向输出。

RPR环网信息的维护通过拓扑发现协议来建立，拓扑协议可以收集环网节点的数目、每个节点的能力、节点之间的排列顺序，并生成拓扑数据库。每个节点中维护有一个拓扑数据库，该拓扑数据库中保存着整个RPR环网的拓扑信息，是节点生成选环表的主要依据。当RPR环网的拓扑稳定后，该RPR环网对应的上述拓扑数据库不再变化。

RPR环网的状态分两种：闭环与开环。如果RPR环网中的各个节点以及0环与1环中的任何链路都没有故障，或者没有手工的命令行倒换，则该RPR环网的状态为闭环；否则，该RPR环网的状态为开环。

现有技术中第一种RPR环网的故障恢复方法为：当RPR环网由于发生节点故障或链路故障等原因而处于开环状态下时，受上述节点故障或链路故障影响的节点的工作模式切换到wrap(环回)模式。当上述节点故障或链路故障恢复后，在上述RPR环网配置了回切模式情况下，受上述节点故障或链路故障影响的节点的工作模式将变化为normal(正常)模式。然后，处于normal模式的各个节点快速发送与处理拓扑协议报文，RPR环网中各个节点通过拓扑协议报文的交互，达到拓扑数据库的一致。为防止网络拓扑振荡，再等待一段时间(比如10ms到100ms)，等网络拓扑完全收敛后，再重新选环，整个RPR环网将回切到闭环状态。

在实现本发明的过程中，发明人发现上述RPR环网的故障恢复方法的缺点为：在网络故障恢复后，会出现报文在上环节点的MATE口丢失，以及报文无法下环的现象。

比如，下面以图3所示的故障恢复流量走向示意图来说明上述丢包的现象。

在图3中，节点B和C之间由于光纤断或者光模块故障，导致节点B和C之间的链路出现故障。从B到C的流量在节点B的0环的西向上环，由于节点B的0环的东向链路故障，所以节点B的工作模式为wrap。因此，上述流量在节点B被wrap到1环发送，经过A，F，E而达到节点D的1环的东向。

在上述节点B和C之间的链路故障修复后，节点B的工作模式会切换为Normal，在具体切换过程中，会按照一定的顺利分别切换两个方向的工作模式，比如先切换西向再切换东向，或者反之。比如，当节点B先切换0环的西向的工作模式为Normal，然后再切换0环的东向的工作模式为Normal后，在更新选环之前，流量从0环的西向上环，再从0环的东向发送出去。由于0环的西向与东向的工作模式切换存在时间差，并且西向比东向切换得早，即存在一个非常短的时间段，在该时间段内，西向的工作模式为Normal，而东向的工作模式仍然为wrap。此时，从0环的西向上环的报文会从0环向节点的MATE口发送，但由于节点B一边的工作模式为normal，另外一边为wrap，导致MATE口不是连通的。所以瞬间会丢失一部分报文，直到节点的东向工作模式也设置为normal。