[发明专利]一种以太环网快速自愈的系统、方法及设备

权利要求书

1.一种以太网环形组网链路故障快速自愈系统，其特征在于，包括：

一个具有发信端口TP和备用端口BP的驻守节点设备(101)，用于从发信端口TP转发故障消息报文，将备用端口BP阻塞防止二层环路，在收到故障消息报文时开通备用端口BP，在故障恢复时保持备用端口BP处于阻塞状态；

至少一个具有发信端口TP和监控端口MP的协同节点设备(102)，用于从监控端口MP接收故障消息报文，从发信端口TP转发故障消息报文，在检测到监控端口MP所在链路发生故障时阻塞监控端口MP，并由发信端口TP发出故障消息报文；

驻守节点设备(101)和各个协同节点设备(102)之间通过将上述端口相连形成环，驻守节点的发信端口TP连接第一个协同节点的监控端口MP，第一个协同节点的发信端口TP连接下一个协同节点的监控端口MP，以此类推，最后一个协同节点的发信端口TP连接驻守节点的备用端口BP，其中，

所述驻守节点设备和所述协同节点设备是由以太网快速自愈的设备实现的，并能在故障自愈时实现功能角色切换，所述以太网快速自愈的设备包括CPU模块(301)，CPU模块(301)通过以太网控制接口(303)与以太网交换芯片(302)相连，在CPU模块(301)内设有以太网控制管理单元(3011)、以太网数据收发单元(3012)和链路故障中断处理单元(3013)，交换芯片(302)提供n个端口。

2.一种以太网环形组网链路故障快速自愈方法，其特征在于，步骤为：

步骤1、按权利要求1所述的以太网环形组网链路故障快速自愈系统搭建环网；

步骤2、当环网中的第i个协同节点的监控端口MP检测到其直连链路故障时，一方面产生并通过发信端口TP发送故障消息报文，另一方面更新转发地址表，并阻塞监控端口MP，第i个协同节点变为驻守节点；

步骤3、第i+1个协同节点收到故障消息报文后，更新转发地址表并向 下一个节点转发故障消息报文，以此类推直至将故障消息报文传送给原驻守节点；

步骤4、当原驻守节点的备用端口BP收到故障消息报文后，一方面通过发信端口TP发送故障消息报文至下一个协同节点，使得故障消息报文遍历所有协同节点，另一方面原驻守节点将备用端口BP开通，更新转发地址表，原驻守节点变为协同节点，在故障链路恢复后，由协同节点转变的驻守节点保持静默状态，保持其备用端口为阻塞状态，步骤1至步骤4中，驻守节点及协同节点的处理流程为：

对于驻守节点，备用端口BP收到故障消息报文后，由交换芯片(302)处理，执行转发并复制到CPU模块(301)，之后交换芯片(302)将报文分成两路传送，一路送往发信端口TP，向下一个节点转发故障消息报文，另一路送往CPU模块(301)，CPU模块(301)收到故障消息报文后立即开通备用端口BP，更新转发地址表，经过上述两步后，网络流量改变转发路径，经开通的端口传播，完成倒换功能后驻守节点转变自身的功能角色，变为协同节点，之后，此节点在发生链路故障或收到故障消息报文时，将作为协同节点执行环网自愈工作流程；

对于协同节点，若环网中与协同节点非直连的链路发生故障时，故障消息报文会沿着环网传播到协同节点的监控端口MP，这种情况下，协同节点的处理流程为：监控端口MP收到故障消息报文，交换芯片(302)将报文转发并复至到CPU模块(301)，通过发信端口TP向下一个节点转发故障消息报文，同时CPU模块(301)收到故障消息报文后立即更新转发地址表，由于监控端口MP连接的是工作链路，不需要改变端口的状态，协同节点在处理故障消息报文后不改变自身的功能角色；

若环网中与协同节点直连的链路发生故障时，监控端口MP会失去载波，因此能立即检测到链路故障，监控端口MP工作状态即发生了改变，交换芯片(302)在所属端口检测到状态发生变化时具有引发中断的功能，使外部中断信号引脚的电平跳转到有效状态，即引发中断，CPU模块(301)检测到该中 断信号引脚的电平处于有效状态时，会立即触发中断处理机制，即检测中断，中断处理时，首先发出故障消息报文，该报文经以太网控制接口进入交换芯片(302)，交换芯片(302)向发信端口TP转发故障消息报文，由发信端口TP发送故障消息报文到环网中，CPU模块(301)在发出故障消息报文之后，立即更新转发地址表，并阻塞监控端口MP，该协同节点转变自身的功能角色，变为驻守节点，之后，此节点在发生链路故障或收到故障消息报文时，将作为驻守节点执行环网自愈工作流程。