[发明专利]一种通过智能定向实现环形以太网的方法

权利要求书

1.一种通过智能定向实现环形以太网的方法，其特征在于：至少包括两个站点和环形通道，各站点都运行有用户业务进程、交换进程和智能定向进程，各站点受理用户业务进程的交换进程经过智能定向进程控制后接入到环形通道，构成环形以太网。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：智能定向进程至少包括网管线程、初始化进程、网关指令处理线程、业务间隔处理线程、跳变编码线程、跳变检测线程、跳变译码线程、环路处理线程、环路定向控制线程、通道状态申告线程、通道复用驱动线程、通道接收转发线程、以太网业务受理线程和以太网业务转发线程。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：

网管线程，按用户定义，将站点设为网关或从站，并分别配置各站点智能化进程及全系统的参数，监视它们的状态，同时与上层的网管服务器进行交互；

初始化进程对系统进行初始化操作；

网关指令处理线程接受并分析通道比特流中的网关指令，同时也在网关生成网关指令，并对其施以跳变编码，网关指令的比特长度不大于64比特；

业务间隔处理线程处理没有以太网业务帧的帧间隔；

跳变编码线程对以太网业务帧和以太网业务帧间隔实施跳变编码，也对网关指令和状态申告实施跳变编码，并将它们编码成以0和1表示的不间断的比特流，比特流中连0和连1的比特长度都不大于32比特；

跳变检测线程监测通道比特流的连续性、跳变性以及连0和连1的比特长度，并据此判断通道的链接状态；

跳变译码线程监测通道比特流，对比特流实施跳变译码，还原用户以太网业务帧；

环路处理线程根据通道的链接状态和指令处理结果生成通道处理指令给环路定向控制线程；

环路定向控制线程对用户以太网业务帧实施定向和重新定向；

通道状态申告线程用来根据据通道的链接状态和指令处理结果生成通道 状态申告，并对其施以跳变编码，状态申告的比特长度不大于64比特；

通道复用驱动线程汇集本站的网关指令、状态申告和用户以太网业务帧，以及空闲的以太网业务帧的间隔，还需汇集经过本站中转的网关指令、状态申告、用户以太网业务帧和空闲的以太网业务帧的间隔，并将所汇集的所有数据驱动为以0和1表示的不间断的比特流进入通道，比特流中连0和连1的比特长度都不大于32比特；

通道接收转发线程接收或向下一站转发来自通道的比特流，属于本站的数据分发到跳变检测线程、网关指令处理线程和跳变译码线程；在本站中转的数据则分发到另一侧的通道复用驱动线程并由其驱动进入通道；

以太网业务受理线程受理本地用户业务进程中需要经过通道到达远程目的地的以太网业务帧；

以太网业务转发线程将来自远程的被还原的以太网业务帧转发到本地用户业务进程。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）初始化：各站点的初始化由各站点的初始化进程实现，在初始化过程中，网管线程按用户预设将其中一个站点配置为网关，其余站点配置为从站；智能定向进程停止受理交换进程与用户业务进程的数据，直到业务受理和定向之后；

（2）通道首检：智能定向进程在受理交换进程与用户业务进程的数据之前，对通道的链接状态以及空闲间隔进行检测；

（3）业务受理和定向：通道首检完成后，网关和各从站依据首检结果开始业务受理，对用户的以太网业务帧定向发送和接收；

（4）通道实时巡检：在业务受理和业务运行中，智能定向进程不间断地对环型通道进行巡检；

（5）业务重定向：网关和从站根据通道实时巡检的结果，当环形以太网出现故障，环路定向控制线程将判定故障性质和故障位置，按步骤（3）确定应对策略，实施准确的业务重定向，为用户业务提供保护。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于以上各步骤具体为：

（1）初始化：系统复位后，智能定向进程中的网管线程将按用户预设将其 中一个站点设置为网关，其余站点设置为从站，在整个系统中，网管线程为分布式，每个站点均有各自运行的网管线程，系统启动后，网关中的初始化进程停止以太网业务转发线程和以太网业务受理线程的运行，环路定向控制线程控制通道复用驱动线程停止受理交换进程和用户业务进程的数据，智能定向进程中的网关指令处理线程记录初始化的结果；从站中的初始化进程阻止以太网业务转发线程和以太网业务受理线程的运行，智能定向进程的网关指令处理线程记录初始化的结果；

（2）通道首检：网关的初始化完成后，智能定向进程中的业务间隔处理线程监视以太网业务的帧间隔，并通过跳变编码线程将帧间隔生成编码后帧间隔，跳变编码线程对以太网业务帧和空闲的以太网业务帧的间隔实施跳变编码，将以太网业务帧及其空闲的以太网业务帧的间隔编码为以0和1表示的不间断的比特流，比特流中连0和连1的比特长度都不大于32比特；网关指令处理线程发出跳变编码方式的指令码组，环路定向控制线程控制自身两侧的通道复用驱动线程向两侧的通道同时发出指令码组和编码后帧间隔，指令码组被各从站的通道接收转发线程接受和转发后回到网关，形成轮巡码组；网关的通道接收转发线程始终监测其两侧的通道，跳变检测线程对从站发出的编码后帧间隔、从站返回的轮巡码组和从站发出的被跳变编码线程编码后的状态申告同时进行检测，检测这些比特流的连续性、跳变性以及连0和连1的比特长度，并将检测后的结果发送给网关指令处理线程、环路处理线程和通道状态申告线程；各从站的初始化完成后，从站两侧的通道接收转发线程一方面向后面站点双向中转轮巡码组，另一方面从站的跳变检测线程对收到的编码后帧间隔及轮巡码组进行检测，检测这些比特流的连续性、跳变性以及连0和连1的比特长度，并把检测结果发送给网关指令处理线程、环路处理线程、通道状态申告线程；网关指令处理线程受理网关发来的指令，环路处理线程分析环路的状态，当检测到比特流中连0或连1的比特长度大于32比特时，通道状态申告线程向网关发出申告，并向本地网管线程报告；在业务间隔 时段，各从站对两侧发送编码后帧间隔；

（3）业务受理和定向：网关和各从站协同完成通道首检后，网关和各从站根据通道首检的结果开始业务受理，对用户的以太网业务帧定向发送和接收；当网关或从站左右两侧的通道都有故障，网关或从站发出紧急告警；当网关或从站左右两侧的通道均是通畅的，则网关向任意一侧收发用户的以太网业务帧；当网关只有左侧或者右侧的通道是通畅的，则网关在通畅的一侧上收发用户的以太网业务帧，网管线程发出提示性告警；当靠近网关的通道部分是通畅的，远离网关的通道部分是有故障的，则网关在两侧同时收发用户的以太网业务帧，通过通畅的通道转发用户的以太网业务帧；当网关只有逆时针环路或者顺时针环路的单向通道是通畅的，则网关在通畅的环上收发用户的以太网业务帧，网管线程发出紧急告警；从站始终都接收左右两侧的通道数据，即使其左右两侧的通道出现故障时，如果从站任意一侧的通道出现故障时，则该侧通道停发用户的以太网业务帧，直至接收到恢复该侧通道业务发送的网关指令；以太网业务受理线程受理交换进程发来的用户业务，用户业务经跳变编码线程后，在环路定向控制线程的控制下，由通道复用驱动线程复用并驱动到通道向远程目的地发送；经过通道而来自远程的以太网业务帧由通道接收转发线程接收，并经跳变译码线程还原为以太网帧格式，由以太网业务转发线程通过交换进程发送到本地用户业务进程；

（4）通道实时巡检：在业务受理后，环形以太网已经实现并进入运转，用户的以太网业务帧在环网的站点间传递，在运转状态，智能定向进程对环形通道进行实时巡检，按步骤（2）对环型以太网实时巡检，在巡检中，增加了对以太网业务帧的跳变编码，以及对编码后以太网业务帧的跳变检测；

（5）业务重定向：网关和从站根据通道实时巡检的结果，决定是否对用户业务进行重定向，当环形以太网出现故障时，环路定向控制线程将根据环路处理线程的分析，判定故障性质和故障位置，按步骤（3）确定应对策略，实施准确的业务重定向，为用户业务提供保护。