[发明专利]基于多生成树的体系结构中的故障定位

说明书

技术领域

本发明涉及用于网络中的故障定位的方法。具体来说，本发明涉 及用于在基于多生成树的体系结构中定位故障的方法。

背景技术

为了使以太网接入网能够交付运营商级服务，快速故障检测和恢 复时间(failover time)正变得越来越重要。在检测到故障并将数据切换 到备选路径之后，需要有用于定位网络中的故障然后修正故障的机 制。

简单网络管理协议(SNMP)、RFC 1157提供用于被管理网络元件 在发生故障时向管理系统产生告警的诱捕(trap)机制。SNMP诱捕是预 定义事件，其中例如，“链路阻断(link down)”是RFC 1157定义的且 被所有供应商支持的最常见事件之一。当发生链路故障时，与此链路 关联的被管理的网络装置将向管理系统发布通知事件。在接收到事件 时，管理系统可以选择基于该事件来采取一些措施，例如修正链路故 障等。

IEEE 802.1ag规定的较新的方法(“局域网和城域网的草案标准- 虚拟桥接的局域网-修改草案5：连接性故障管理”，IEEE 802.1ag， 2005)尝试从第2层解决故障管理，包括故障定位。它提供体系结构和 在第2层对应于IP Ping和TraceRoute的工作消息。802.1ag体系结构 的实质是在嵌套的管理域以及维护端点和维护中间点的指定中。嵌套 的体系结构提供沿着服务提供路径的整个网络的端到端视图和该网 络的每个跳的详细负责角色。因此，当发生链路故障时，易于基于逐 个层来解决故障，并到达责任所在以及需要采取措施的级别。除了体 系结构本身外，802.1ag还定义用于信息交换和故障定位的四个消息。

连接性检查消息：

这些是由维护端点周期性发布的“心跳”消息。它们允许维护端 点检测这些维护端点之间服务连接性的丢失。它们还允许维护端点发 现域内的其他维护端点，并允许维护中间点发现维护端点。

链路跟踪消息：

由维护端点在管理员请求跟踪至目的地维护端点的路径(逐个跳) 时传送这些消息。它们允许传送节点发现有关该路径的关键连接性数 据。它在概念上与IP Traceroute相似。

Loopback消息：

由维护端点在管理员请求验证至特定维护中间点或维护端点的 连接性时传送这些消息。Loopback指示目标维护点是否可到达；它不 允许路径的逐个跳的发现。它在概念上与ICMP回应(Ping)相似。

AIS消息：

这些消息向网络中的其他元件提供大型以太网(metro Ethernet network)中存在故障的异步通知。AIS通常用于抑制除直接检测到故 障的那些网络元件之外的网络元件处的告警。

在节点经由多个路径互连的网络中，生成树协议(STP)可防止形 成回路。这确保了任何两个网络装置之间仅有一个活动的路径。活动 路径的全体构成所说的生成树。多生成树协议(MSTP)允许将若干 VLAN映射到精简数量的生成树。因为大多数网络不需要许多逻辑拓 扑，所以这是可能的。每个树能处理具有相同拓扑的多个VLAN。基 于此，提出了多个基于多生成树的容错体系结构。

如S.Sharama，K.Gopalan，S.Nanda和T.Chiueh在“维金：城域 网和集群网络的多生成树以太网体系结构”(″Viking：A multi-spanning-tree Ethernet architecture for metropolitan area and cluster networks″，IEEE INFOCOM 2004)中所述，维金体系结构使用故障事件 之后重新配置的多个生成树。如果发生故障，则经由SNMP诱捕(trap)， 通知维金管理器(VM)。VM然后通知网络的边缘节点：它们必须将业 务重定向到未受损的树，并启动树的重新计算和重新配置。