[发明专利]一种以太网接口环路快速检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及到互联网领域，尤其涉及到一种以太网接口环路快速检测方法。

背景技术

互连网技术的应用已经深入到人们的日常生活，网络出现故障将严重影响人们的正常生活。同样在工业应用领域，利用网络技术进行设备操作、维护及监控管理应用也越来越普遍，而作为构建网络带宽通路的工业以太网设备，其稳定性和可靠性有严格要求，一般可以满足环境条件苛刻的工业环境要求。工业级以太网产品在电源冗余、环境适应性如防尘、防水、电磁兼容性、温度、湿度等方面有针对性设计防护。

在以太网应用中，网络接口环路回造成广播流量不断恶性循环而产生广播风暴，耗尽带宽资源，从而阻塞网络，造成网络设备瘫痪，其危害恶劣。在诸如石油、化工、钢铁、电力等重要工业行业，控制管理网络出现问题，会带来不可预估的损失。解决网络环路的标准以太网STP及RSTP协议，能够阻止网络环路发生，但其网络中断恢复时间在1-2s左右，对工业快速响应要求来说，存在恢复速度慢的缺点。

本发明提出一种新的工业级以太网接口环路快速检测方法，可以缩短网络中断恢复时间，以满足工业快速响应要求。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种新的工业级以太网接口环路快速检测方法，是一种基于链路层的二层协议，该方法定义了一种全新的二层协议报文格式，通过在连接上的以太网接口以一定的时间间隔周期性的发送私有环路检测报文，如果设备接受到自己发送的检测报文，就表明在该报文的发送接口和接收接口之间存在环路现象，然后会将接收接口关闭，断开环路，避免网络环路产生。

为实现上述目的，本发明是根据以下技术方案实现的：

一种以太网接口环路快速检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1：启用设备，开始初始化应用数据，将设备各接口状态记录为正常状态；

步骤S2：检测以太网设备各接口工作状态；

步骤S3：如果接口Hello Time定时器状态超时，则从该接口发送环路检测报文；

步骤S4：通过是否接受到发送的检测报文来判断以太网所在网络是否存在环路并分别进行处理；

步骤S5：收到环路检测报文的接口在接口State Change Delay定时器超时后，将该接口设置为Disable状态，关闭该接口，断开环路，该接口进入State Age Time状态；

步骤S6：进入State Age Time状态的接口在超时后，重新开启该接口，重新进入Enable状态。

上述技术方案中，在步骤S2中，检测以太网设备各接口工作状态的如果设备接口为LINK状态，则进入Hello Time定时器状态；如果设备接口初始状态为DOWN，则不进行任何处理。

上述技术方案中，在步骤S4包括具体如下两种情况：如果以太网设备所在网络没有环路产生，以太网设备就不会收到自己发出的环路检测报文，从以太网设备各个接口定期发送环路检测报文；如果以太网设备所在网络存在环路，以太网设备就会从某一接口收到自己发出的环路检测报文；

上述技术方案中，在步骤S5中，当以太网设备收到环路检测报文后，先根据验证码Authenticated Code判断是否是自己发送的报文，如果不是则丢弃，不做任何处理；如果是，则表明该报文的发送接口和接受接口之间存在环路，将接受接口设置成State Change Delay状态。

上述技术方案中，所述环路检测报文格式包括：

Destination Address：二层以太网帧目的地址，采用广播地址；

Source Address：发送报文的以太网设备地址；

Length/Type：0x9044；

Authenticated Code：鉴别验证码，由6个字节源MAC地址和四个字节MAGIC码组成，用于识别报文是否以太网设备发出的；

Hello Time：检测报文发送间隔时间，单位为毫秒；

State Age Time：以太网设备接口状态老化时间，单位为秒；

State Change Delay：以太网设备接口状态改变延迟时间，单位为毫秒；

Vlan Id：发送报文接口所属的VLAN；

Rack Id：发送报文接口所属的节点机架号，范围为0∽15；

Frame Id：发送报文接口所属的节点机框号，范围为0∽31；

Slot Id：发送报文接口所属的节点槽号，范围为0∽127；