专利名称：一种主备链路切换方法、环形组网及交换设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及链路冗余备份技术领域，特别涉及一种主备链路切换方法、 环形组网及交换设备。
背景技术：
现有技术中，针对双上行组网，为实现主备链路的冗余备份及快速切换，
提出灵活链路(Smart Link)和监控链路(Monitor Link)解决方案。参见图1， 图1为现有技术中采用Smart Link和Monitor Link技术的双上行组网结构示意 图。在图l中，Smart Link配置在交换设备D上，交换设备D的端口Dl和端 口 D2组成一个Smart Link组，端口 Dl处于转发(Active)状态，端口 Dl所 在的链路为转发链路；端口 D2被阻塞，处于待命(Standby)状态，端口 D2 所在的链路为待命链路。当转发端口 Dl所在路径发生故障时，Smart Link迅速 感知并进行流量的切换。由于网络直径较大，交换设备A附近的链路故障无法 被交换设备D直接感知，所以在这种组网下，还可以在交换设备B上配置 Monitor Link组，端口 Bl作为上行端口 、端口 B2作为下行端口 ，当交换设备 B的上行端口 B1所在链路出现故障时，Monitor Link组强制关闭该组的下行端 口 B2,从而触发交换设备D上Smart Link組的链路切换。当交换设备B的上 行端口 Bl所在链路故障恢复时，下行端口 B2也将被开启，如果交换设备D上 Monitor Link组配置为角色抢占模式，则同样会触发交换设备D上Smart Link 组的链路切换，否则等待下一次链路切换。这样，Monitor Link技术配合Smart Link技术实现了高效可靠的链路^P分及切换。
对于现有技术中普遍存在的环形组网，Smart Link和Monitor Link技术并不适
5用，也就是说，目前还不存在针对环形组网实现主备链路切换的解决方案。
例如，图2为现有技术中环形组网的典型结构示意图，在图2所示的环形
组网中，包括6个交换设备，即交换设备A、 B、 C、 D、 E和F。假定通过交 换设备A、 B、 C、 D、 E和F上行的报文的VLANID分别为VLAN100-1200、 VLAN100-1200 、 VLAN500-600 、 VLAN700-800 、 VLAN900-1000 和 VLAN1100-1200;初始状态下，交换设备D的端口 D2为转发端口、端口 Dl 为待命端口。当交换设备E上的端口 E2所在链路出现故障时，由于交换设备D 无法感知到，仍然将从交换设备D上行的报文(即VLAN700-800的报文)由 转发端口D2转发出去，就会导致这些报文的丢失。
发明内容
本发明实施例提出 一种主备链路切换方法、 一种环形组网和交换设备， 能够实现针对环形组网的主备链路切换。 本发明的技术方案是这样实现的
一种主备链路切换方法，该方法应用于包含两个以上启用了 Smart Link技 术的交换设备的环形组网，并且该环形组网中启用了 Smart Link技术的交换设 备依次连接，所述方法包括
启用了 Smart Link技术的交换设备检测出其转发端口所在链路出现故障， 进行主备链路切换，刷新自身保存的转发表项；判断与待命端口连接的交换设 备是否启用了 Smart Link技术，如果是，则生成FLUSH报文，将所述FLUSH 报文发送至所述与待命端口连接的交换设备；
判断与除接收FLUSH报文的端口以外的另一个端口连接的交换设备是否启用 了 Smart Link技术，如果是，则透传所述FLUSH报文，接收所述透传的FLUSH 报文的交换设备重复执行本步骤中的刷新、判断和透传过程，直至判断结果为 与除接收FLUSH报文的端口以外的另一个端口连接的交换设备没有启用Smart Link技术时，丟弃所述FLUSH报文。一种环形组网，包括两个以上启用了 Smart Link技术的交换设备，所述 启用了 Smart Link技术的交换设备农次连接；
所述启用了 Smart Link技术的交换设备，用于检测转发端口所在链路是否 出现故障，如果出现，则进行主备链路切换，刷新自身保存的转发表项，判断 与待命端口连接的交换设备是否启用了 Smart Link技术，如果是，则生成FLUSH 报文，将所述FLUSH报文发送至所述与待命端口连接的交换设备；还用于接 收FLUSH报文，根据FLUSH报文刷新自身保存的转发表项，判断与除接收 FLUSH报文的端口以外的另一个端口连接的交换设备是否启用了 SmartLink技 术，如果是，则透传所述FLUSH报文；否则丢弃所述FLUSH报文。
一种交换设备，该交换设备启用Smart Link技术，该交换设备包括故障 检测模块、切换模块、FLUSH报文生成模块和FLUSH报文处理模块；其中
故障检测模块，用于检测交换设备的转发端口所在链路是否出现故障，如 果出现，则将所述^r测结果发送至切换模块和FLUSH报文生成模块；
切换模块，用于根据故障检测模块发送的检测结果进行主备链路切换，刷 新自身保存的转发表项；
FLUSH报文生成模块，用于接收故障检测模块发送的检测结果，判断与交 换设备的备用端口连接的交换设备是否启用了 Smart Link技术，如果是，则生 成FLUSH报文，将所述FLUSH报文发送至与待命端口连接的交换设备；
FLUSH报文处理模块，用于接收其他交换设备发送的FLUSH报文，根据 该FLUSH报文刷新自身保存的转发表项，判断与除接收FLUSH报文的端口以 外的另一个端口连接的交换设备是否启用了 Smart Link技术，如果是，则透传 所述FLUSH报文；否则，删除所述FLUSH报文。
可见，本发明提出的主备链路切换方法、环形组网及交换设备，在环形 组网中依次连接的两个以上的交换设备上启用Smart Link技术，当启用了 Smart Link技术的交换设备检测到自身的转发端口所在链路出现故障时，即 生成FLUSH报文并发送至与待命端口连接的交换设备；接收到FLUSH报 文的交换设备就能够根据该FLUSH报文刷新自身保存的转发表项，从而实
7现环形组网的主备链路切换。
图1为现有技术中采用Smart Link和Monitor Link技术的双上行組网结构 示意图2为现有技术中环形组网的典型结构示意图3为本发明实施例提出的方法流程图4为本发明实施例提出的交换设备结构示意图。
具体实施例方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体 实施例对本发明进行详细描述。
本发明提出 一种针对环形组网的主备链路切换方法，该方法应用于包含两 个以上启用了 Smart Link技术的交换设备的环形组网，并且该环形组网中启用 了 Smart Link技术的交换设备依次连接。该环形组网中还可以包含0个、l个 或多个未启用Smart Link技术的交换设备。
该方法包括启用了 Smart Link技术的交换设备检测出其转发端口所在链 路出现故障，进行主备链路切换，刷新自身保存的转发表项；判断与待命端口 连接的交换设备是否启用了 Smart Link技术，如果是，则生成FLUSH报文， 将所述FLUSH报文发送至所述与待命端口连接的交换设备；
接收FLUSH报文的交换设备根据该FLUSH报文刷新自身保存的转发表 项，判断与除接收FLUSH报文的端口以外的另一个端口连接的交换设备是否 启用了 Smart Link技术，如果是，则透传所述FLUSH报文；接收所述透传的 FLUSH报文的交换设备重复执行本步骤中所述的刷新、判断和透传过程，直至 判断结果为与除接收FLUSH报文的端口以外的另一个端口连接的交换设备没 有启用SmartLink技术时，丢弃所述FLUSH报文。
下面通过一个实施例对上述方法进行详细描述，本实施例应用于图2所示的环形组网，该环形组网中交换设备C、 D、 E和F启用了 Smart Link技 术，交换设备A和B未启用Smart Link技术。图3为本发明实施例提出的 方法流程图，如图3所示，该方法可以包括以下步骤
步骤301:当交换设备E的转发端口 E2所在链路出现故障时，交换设 备E检测到该故障，进行主备链路切换，刷新自身保存的转发表项。具体做 法是将从交换设备E上行的报文，即VLAN900-1000的报文由端口 El发出 去，并修改自身的转发表项，使得此后收到的VLAN900-1000的报文均由端 口 El转发。
步骤302:交换设备E判断与其待命端口 El连接的交换设备，即交换 设备D是否启用了 Smart Link技术，由于预先假定交换设备D启用了 Smart Link技术，故判断结果为是，交换设备E生成FLUSH报文，将该FLUSH 报文发送至与待命端口 El连接的交换设备，即交换设备D。
步骤303:交换设备D接收该FLUSH报文，根据该FLUSH报文刷新 自身保存的转发表项。
步骤304:交换设备D判断与除接收该FLUSH报文的端口以外的另一 端口连接的交换设备，即交换设备C是否启用了 Smart Link技术，由于预 先假定交换设备C启用了 Smart Link技术，故判断结果为是，交换设备D 透传该FLUSH报文。
步骤305:交换设备C接收该FLUSH报文，根据该FLUSH报文刷新 自身保存的转发表项。
步骤306:交换设备C判断与除接收该FLUSH报文的端口以外的另一 端口连接的交换设备，即交换设备A是否启用了 Smart Link技术，由于预 先假定交换设备A未启用Smart Link技术，故判断结果为否，交换设备C 丟弃该FLUSH报文。至此，FLUSH报文在环形网络中的传输过程结束，对 于未启用Smart Link扶术的交换设备A和B，由于其不可能接收到FLUSH 报文，也就不会受到不必要的影响。
另外，当交换设备检测到自身的转发端口所在链路出现故障时，也可以将
9另一个端口关闭，之后立即重新开启，这样既能够导致与被关闭并重新开启的 端口连接的交换设备自动进行主备链路切换，又不会影响从交换设备上行的报 文的转发。
具体到上述实施例中，上述步骤301之前可以进一步包括 步骤300:交换设备F检测到自身的转发端口 F2所在链路发生故障，关闭 自身的待命端口F1，并立即重新开启端口F1。
在待命端口 Fl被关闭时，交换设备E就能够检测出其转发端口 E2所在链 路(同时也是交换设备F的端口 Fl所在的链路)发生故障。
以下详细介绍上述实施例中FLUSH报文的内容、涵义以及根据FLUSH报 文刷新转发表项的方法。
参见表1,表1为本实施例中FLUSH报文的格式列表。
Destination MAC Address ( 6字节)=010F-E200-0008
Source MAC Address ( 6字节)
控制模式(Control Type) (1字节，占用4比特)
抢占模式(l字节，占用4比特)
密码(Password) ( 16字节)
VLANBitmap (512字节)
帧校验和(FCS )
表1
其中，Destination MAC Address为未知组才番地址，用于标识本实施例的 FLUSH报文，接收设备可以通过判断该地址是否为010F-E200-0008来区分该 报文是否为本发明实施例中的FLUSH报文。
Source MAC Address表示发送该FLUSH报文的设备的桥MAC地址。 Control Type表示需要刷新的是MAC地址转发表项还是ARP表项；Control Type字段占用4比特，可以采用这4个比特的不同取值代表不同涵义，如第 一个比特取值为1时，表示刷新ARP表项的所有内容；第二个比特取值为1时，表示刷新MAC地址转发表项的所有内容；第三个比特取值为1时，表示刷新 部分ARP表项的部分内容；第四个比特取值为1时，表示刷新MAC地址转发 表项的部分内容。
抢占模式字段用于表示是否自动恢复原来的转发端口的转发功能。
Password表示FLUSH报文的密码机制。
VLAN Bitmap用于携带需要刷新转发表项的VLAN列表；具体到上述实施 例中，所述的VLAN列表可以为VLAN500-600和VLAN700-800，这样，当交 换设备D收到FLUSH报文时，就能够将自身保存的转发表项中VLAN700-800 所对应的部分删除；当交换设备C收到FLUSH报文时，就能够将自身保存的 转发表项中VLAN500-600所对应的部分删除。当然，由于上述的Control Type 字段可能表示刷新ARP表项或MAC地址转发表项的所有内容，这种情况下， 则可以省略VLAN Bitmap字段。
FCS用于验证FLUSH报文的合法性。
表2所示的FLUSH报文的格式，是为了与现有技术兼容而这样设计的， 表2所示的字段中，Destination MAC Address、 Source MAC Address、控制模式 和VLAN Bitmap字段为必要字段，其他字段为非必要字段；另外，本实施例提 出的FLUSH报文还可以包括除表2以外的其他字段，此处不作限制。
另外，为了防止非法用户利用FLUSH报文进行网络攻击，上述方法中， 交换设备接收到FLUSH报文之后，并在根据FLUSH报文刷新自身保存的转发 表项之前，可以进一步包括接收FLUSH报文的交换设备判断在预先设定的 时间段内接收所述FLUSH报文的数目是否超过预先设定的门限值，如果是， 则认为所述FLUSH报文为攻击报文，丢弃所述FLUSH报文，结束当前流程；
上述方法实施例应用的组网结构中，交换设备A没有启用Smart Link技术， 交换设备C将收到的FLUSH报文丢弃，中断了环形组网中FLUSH报文的传输， 因此不会造成环形组网中的广播风暴。容易想到的是，如果上述方法实施例应 用于全部交换设备均启用了 Smart Link技术的环形组网中，则有必要采取措施控制FLUSH报文，使其不能够无限制地传输下去。因此，上述方法中，交换 设备接收到FLUSH报文之后，并在根据FLUSH报文刷新自身保存的转发表项 之前，可以进一步包括
—飞设备刺
否等于自身的源MAC地址，如果是，则表明该FLUSH报文是由自身生成并发 送出去的，遂丟弃所述FLUSH报文，结束当前流程；否则，继续执行所述根 据FLUSH报文刷新自身保存的转发表项的步骤。
本发明实施例还提出一种环形组网，该环形组网包括两个以上启用了 Smart Link技术的交换设备，其中，启用了 Smart Link技术的交换设备依次连 接；上述环形组网中还可以包括未启用Smart Link技术的交换设备，也可以不 包括。这样的环形组网设计能够适应不同的应用环境，例如，如果环形组网中 的交换设备是由不同的设备商出品的，这种情况下只需部分交换设备支持Smart Link技术，并且这部分支持Smart Link技术的交换设备是依次连接的，则仍可 以实现环形组网中部分设备的主^1路切换。
上述环形组网中，启用了 Smart Link技术的交换设备，可以用于检测转发 端口所在链路是否出现故障，如果出现，则进行主备链路切换，刷新自身保存 的转发表项，判断与待命端口连接的交换设备是否启用了 Smart Link技术，如 果是，则生成FLUSH报文，将所述FLUSH报文发送至与待命端口连接的交换 设备；还可以用于接收FLUSH报文，根据FLUSH报文刷新自身保存的转发表 项，判断与除接收FLUSH报文的端口以外的另 一个端口连接的交换设备是否 启用了 Smart Link技术，如果是，则透传所述FLUSH报文；否则丟弃所述FLUSH 报文。
上述交换设备还可以用于，当检测出转发端口所在链路出现故障、并且与 待命端口连接的交换设备启用了 Smart Link技术时，关闭并重新开启所述待命 端口。
本发明实施例还提出 一种交换设备，该交换设备启用了 Smart Link技术。 参见图4，图4为本发明实施例提出的交换设备结构示意图，该交换设备包括故障检测模块401 、切换模块402、 FLUSH报文生成模块403和FLUSH报文处 理模块404;其中
故障检测模块401,用于检测所述交换设备的转发端口所在链路是否出现 故障，如果出现，则将所述检测结果发送至切换模块402和FLUSH报文生成 模块403;
切换模块402,用于根据故障检测模块401发送的检测结果进行主备链路 切换，刷新自身保存的转发表项；
FLUSH报文生成模块403，用于接收所述故障检测模块401发送的检测结 果，判断与所述交换设备的备用端口连接的交换设备是否启用了 Smart Link技 术，如果是，则生成FLUSH报文，将所述FLUSH报文发送至所述与待命端口 连接的交换设备；
FLUSH "^艮文处理模块404，用于接收其他交换设备发送的FLUSH报文， 根据所述FLUSH报文刷新自身保存的转发表项，判断与除接收FLUSH报文的 端口以外的另 一个端口连接的交换设备是否启用了 Smart Link技术，如果是， 则透传所述FLUSH报文；否则，删除所述FLUSH报文。
上述交换设备还可以包括待命端口处理模块405;其中
上述故障检测模块401,还可以用于将所述转发端口所在链路出现故障的 检测结果发送至待命端口处理模块405;
待命端口处理模块405，用于接收所述故障检测模块401发送的检测结果， 判断与所述交换设备的备用端口连接的交换设备是否启用了 Smart Link技术， 如果是，则关闭并重新开启所述待命端口 。
综上可见，本发明提出的环形组网、交换设备以及针对环形组网的主备链 路切换方法，在环形组网中依次连接的两个以上的交换设备上启用Smart Link 技术，当启用Smart Link技术的交换设备检测到自身的转发端口所在链路出现 故障时，即生成FLUSH报文并发送至与待命端口连接的交换设备；接收到 FLUSH报文的交换设备就能够根据该FLUSH报文刷新自身保存的转发表项， 从而实现环形组网的主备链路切换。本发明提出的FLUSH报文的格式与现有技术中针对双上行网络的FLUSH报文的格式类似，因而能够实现与现有技术 的兼容。另外，本发明提出的方案中，当端口连接的交换设备没有启用Smart Link技术时，该端口将FLUSH报文丢弃，这样使得FLUSH报文不可能到达没 有启用Smart Link技术的交换设备，因而不会对这些交换设备产生不必要的影响。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本 发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在 本发明保护的范围之内。
权利要求
1、一种主备链路切换方法，其特征在于，该方法应用于包含两个以上启用了灵活链路Smart Link技术的交换设备的环形组网，该环形组网中包含未启用Smart link技术的网络设备并且启用了Smart Link技术的交换设备依次连接，所述方法包括启用了Smart Link技术的交换设备检测出其转发端口所在链路出现故障，进行主备链路切换，刷新自身保存的转发表项；判断与待命端口连接的交换设备是否启用了Smart Link技术，如果是，则生成刷新FLUSH报文，将所述FLUSH报文发送至所述与待命端口连接的交换设备；接收FLUSH报文的交换设备根据FLUSH报文刷新自身保存的转发表项，判断与除接收FLUSH报文的端口以外的另一个端口连接的交换设备是否启用了Smart Link技术，如果是，则透传所述FLUSH报文；接收所述透传的FLUSH报文的交换设备重复执行本步骤中所述的刷新、判断和透传过程，直至判断结果为与除接收FLUSH报文的端口以外的另一个端口连接的交换设备没有启用SmartLink技术时，丢弃所述FLUSH报文。
2、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述FLUSH报文包括目的媒体访问控制MAC地址字段、源MAC地址字段、控制模式字段和虚拟局域网VLAN位图字段；所述目的MAC地址字段为预先设定的固定值，用于标识FLUSH报文；所述源MAC地址字段用于表示发送所述FLUSH报文的交换设备的桥MAC地址；所述控制模式字段用于指示接收所述FLUSH报文的交换设备刷新自身保存的转发表项中的MAC地址转发表项或地址解析协议ARP表项；所述VLAN位图字段用于携带需要刷新转发表项的VLAN列表。
3、 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述FLUSH报文还包括抢占模式字段、密码字段和帧校验和FCS字段；收所述FLUSH报文的交换设备是否自动恢复原先转发端口的转发功能；所述密码字段用于表示所述FLUSH报文的密码机制；所述FCS字段用于^r测所述FLUSH报丈的合法性。
4、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述交换设备接收到FLUSH报文之后，并在根据FLUSH报文刷新自身保存的转发表项之前，进一步包括报文的数目是否超过预先设定的门限值，如果是，则认为所述FLUSH报文为攻击报文，丢弃所述FLUSH报文，结束当前流程；否则，继续执行所述根据FLUSH报文刷新自身保存的转发表项的步骤。
5、 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述交换设备接收到FLUSH报文之后，并在根据FLUSH报文刷新自身保存的转发表项之前，进一步包括否等于自身的源MAC地址，如果是，则丢弃所述FLUSH报文，结束当前流程；否则，继续执行所述根据FLUSH报文刷新自身保存的转发表项的步骤。
6、 一种环形组网，其特征在于，所述环形组网包4舌两个以上启用了 SmartLink技术的交换设备，所述启用了 Smart Link技术的交换设备依次连接；所述启用了 Smart Link技术的交换设备，用于检测转发端口所在链路是否出现故障，如果出现，则进行主备链路切换，刷新自身保存的转发表项，判断与待命端口连接的交换设备是否启用了 Smart Link技术，如果是，则生成FLUSH报文，将所述FLUSH报文发送至所述与待命端口连接的交换设备；还用于接收FLUSH报文，根据FLUSH报文刷新自身保存的转发表项，判断与除接收FLUSH报文的端口以外的另一个端口连接的交换设备是否启用了 Smart Link技术，如果是，则透传所述FLUSH报文；否则丢弃所述FLUSH报文。
7、 一种交换设备，其特征在于，该交换设备启用Smart Link技术，所述交换设备包括故障检测模块、切换模块、FLUSH报文生成模块和FLUSH报文处理模块；其中所述故障检测模块，用于检测所述交换设备的转发端口所在链路是否出现故障，如果出现，则将所述检测结果发送至切换模块和FLUSH报文生成模块；所述切换模块，用于根据故障检测模块发送的检测结果进行主备链路切换，刷新自身保存的转发表项；所述FLUSH报文生成模块，用于接收所述故障检测模块发送的检测结果，判断与所述交换设备的备用端口连接的交换设备是否启用了 Smart Link技术，如果是，则生成FLUSH报文，将所述FLUSH报文发送至所述与待命端口连接的交换设备；所述FLUSH报文处理模块，用于接收其他交换设备发送的FLUSH报文，根据所述FLUSH报文刷新自身保存的转发表项，判断与除接收FLUSH报文的端口以外的另 一个端口连接的交换设备是否启用了 Smart Link技术，如果是，则透传所述FLUSH报文；否则，删除所述FLUSH报文。
全文摘要
本发明提出一种主备链路切换方法、环形组网及交换设备。方法应用于包含两个以上启用灵活链路(Smart Link)技术的交换设备的环形组网，并且启用Smart Link技术的交换设备依次连接。该方法包括启用Smart Link技术的交换设备检测出其转发端口所在链路故障，进行主备链路切换，刷新转发表项；判断与待命端口连接的交换设备是否启用了Smart Link技术，如果是，则生成刷新(FLUSH)报文并发送至与待命端口连接的交换设备；接收FLUSH报文的交换设备刷新转发表项，如果与另一端口连接的交换设备启用了Smart Link技术，则透传FLUSH报文；否则丢弃。本发明能实现针对环形组网的主备链路切换。
文档编号H04L12/56GK101465813SQ20091007627
公开日2009年6月24日 申请日期2009年1月8日 优先权日2009年1月8日
发明者聂明顺 申请人:杭州华三通信技术有限公司