[发明专利]一种多环路自动保护的方法

说明书

技术领域

本发明涉及计算机网络通讯领域，具体是指一种多环路自动保护的方法。

背景技术

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。

发明内容

本发明的目的在于克服背景技术中的不足而提供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(Multi-layer ring protectionprotocol)。本发明通过阻断冗余链路，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(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。

一种多环路自动保护的方法，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；

B)、使用OAM主动测试链路故障：MRPP协议端口启用OAM功能，相临节点对每条链路都使用以太网OAM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-fdb(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-flush-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