一种节点设备及环网切换方法与流程

文档序号:11236662阅读:388来源:国知局
一种节点设备及环网切换方法与流程

本申请涉及网络通信领域,特别涉及一种环形保护网络的切换方案。



背景技术:

环网保护协议(以g.8032描述的erps协议为例)在网络正常时阻塞rpl(ringprotectionlink环网络保护链路),检测到链路故障后阻塞故障链路,打开rpl链路,以实现业务保护和快速切换的功能。环网的切换主要发生在以下场景(这里以erps环网工作在返回模式为例进行说明):环网检测到链路故障;环网链路故障恢复;人工或强制切换环网节点;清除人工或强制切换环网节点。环网的切换过程中,涉及到链路故障检测,环网协议状态机处理,协议报文传输、端口的关闭和打开、mac地址转发表的清理和重新学习等,因此会造成环网业务的中断,对用户而言最直观的表现就是在环网发生切换的时候,出现报文丢包。

根据目前g.8032的要求,环网的切换时间必须小于50毫秒,并且这个切换时间应是越短越好。但是,在使用环网保护的现实组网环境中,通常会开启未知包限速(这是防攻击的一种安全措施,也是对报文转发的带宽提供的一种保障)。在环网切换时,由于涉及到网络拓扑的变化,各个网络节点需要清除二层转发表,这使得原本在环网上的业务报文变成了未知包,报文就会被系统设置的未知包限速功能限速,导致丢包严重,特别是当环网切换前的报文速率较大时,丢包更明显,环网的切换性能就会变差(切换时间会变长)甚至无法满足50毫秒的性能要求。



技术实现要素:

本申请提供一种节点设备及环网切换方法,可以解决现有环网切换过程中未知包限速功能造成的切换性能差的问题。

本申请公开的一种环网切换方法,该方法包括:

环网发生切换的过程中,各环网节点将系统的未知包配置为不限速,直到环网的切换完成后,各环网节点恢复系统的未知包限速功能。

可选地,上述方法中,环网发生切换的过程中,各环网节点将系统的未知包配置为不限速,直到环网的切换完成后,各环网节点恢复未知包限速功能的过程包括:

环网检测到链路故障时,故障节点通知其他环网节点链路故障,环网进行切换;

所述故障节点和接收到链路故障通知的所有环网节点将系统的未知包配置为不限速;

当环网的切换完成,环网处于稳定的故障状态时,各环网节点恢复系统的未知包限速功能。

可选地,上述方法中,环网发生切换的过程中,各环网节点将系统的未知包配置为不限速,直到环网的切换完成后,各环网节点恢复未知包限速功能的过程包括:

环网故障恢复时,故障恢复节点通知其他环网节点链路故障恢复,环网进行切换;

所述故障恢复节点和接收到链路故障恢复通知的所有环网节点将系统的未知包配置为不限速;

所述环网保护链路rpl自主节点接收到链路故障恢复通知,在定时器事件结束后通知所有环网节点恢复系统的未知包限速功能。

可选地,上述方法中,所述rpl自主节点在定时器事件结束后通知所有环网节点恢复系统的未知包限速功能的过程包括:

所述rpl自主节点在定时器定时时间到时首次发送环网保护倒换恢复r-aps(nr,rb)消息,定时器事件结束,再次发送r-aps(nr,rb)消息,通知各环网节点成恢复系统的未知包限速功能。

可选地,上述方法中,环网发生切换的过程中,各环网节点将系统的未知包配置为不限速,直到环网的切换完成后,各环网节点恢复未知包限速功能的过程包括:

人工切换环网节点端口时,被人为切换的节点发送指示人工切换ms的r-aps消息给其他环网节点,环网进行切换;

人工切换的节点和收到所述r-aps消息的所有环网节点将系统的未知包配置为不限速;

当环网人工切换完成后,所有环网节点恢复系统的未知包限速功能。

可选地,上述方法中,环网发生切换的过程中,各环网节点将系统的未知包配置为不限速,直到环网的切换完成后,各环网节点恢复未知包限速功能的过程包括:

清除人工切换时,被清除人工切换的节点发送r-aps(nr)消息给其他环网节点,环网进行切换;

清除人工切换的节点和收到所述r-aps(nr)消息的所有环网节点将系统的未知包设置为不限速;

rpl自主节点接收到所述r-aps(nr)消息,在定时器事件超时后,发送r-aps(nr,rb)消息给所有环网节点并阻塞prl链路;

接收到r-aps(nr,rb)消息的环网节点解除由于人工切换命令导致的阻塞;

环网节点解除阻塞后,所述rpl自主节点通知清除人工切换的节点和所有环网节点恢复系统的未知包限速功能。

可选地,上述方法中,所述rpl自主节点通知清除人工切换的节点和所有环网节点恢复系统的未知包限速功能的过程包括:

所述rpl自主节点通过再次发送r-aps(nr,rb)消息以通知清除人工切换的节点和所有环网节点恢复系统的未知包限速功能。

可选地,上述方法中,环网发生切换的过程中,各环网节点将系统的未知包配置为不限速,直到环网的切换完成后,各环网节点恢复未知包限速功能的过程包括:

强制切换环网节点端口时,被强制切换的节点发送指示强制切换fs的r-aps消息给所有环网节点,环网进行切换;

强制切换的节点和收到所述r-aps消息的所有环网节点将系统的未知包配置为不限速;

当环网强制切换完成后,所有环网节点恢复系统的未知包限速功能。

可选地,上述方法中,环网发生切换的过程中,各环网节点将系统的未知包配置为不限速,直到环网的切换完成后,各环网节点恢复未知包限速功能的过程包括:

清除强制切换时,被清除强制切换的节点发送r-aps(nr)消息,给所有环网节点,环网进行切换;

清除强制切换的节点或收到所述r-aps(nr)消息的所有环网节点将系统的未知包配置为不限速;

rpl自主节点接收到r-aps(nr)消息,在定时器事件超时后,发送r-aps(nr,rb)消息并阻塞prl链路;

接收到r-aps(nr,rb)消息的节点解除由于强制切换命令导致的阻塞;

解除阻塞后,所述rpl自主节点通知清除强制切换的节点和所有环网节点恢复系统的未知包限速功能。

可选地,上述方法中,所述rpl自主节点通知清除强制切换的节点和所有环网节点恢复系统的未知包限速功能的过程包括:

解除阻塞后,rpl自主节点通过再次发送r-aps(nr,rb)消息通知清除强制切换的节点和所有环网节点恢复系统的未知包限速功能。

本申请还公开了一种节点设备,该设备包括:

第一单元,在环网发生切换的过程中,将系统的未知包配置为不限速;

第二单元,在环网的切换完成后,恢复系统的未知包限速功能。

可选地,上述节点设备中,所述环网发生切换的过程包括如下一种或几种:

环网检测到链路故障时进行的环网切换;

环网故障恢复时进行的环网切换;

人工切换环网节点端口时进行的环网切换;

清除人工切换时进行的环网切换;

强制切换环网节点端口时进行的环网切换;

清除强制切换时进行的环网切换。

本申请技术方案,在环网切换时,自动设置系统未知包不限速,在切换完成后再恢复系统的限速功能。这样既能提高环网的切换性能,又不影响系统的安全性,并且本方案实施极为简单,不会给系统带来额外的开销,在现有网络设备中很容易实施。

附图说明

图1是本发明实施例正常工作状态的组网示意图;

图2是本发明实施例中环网出现链路故障的组网示意图;

图3为本发明实施例中r-apspdu报文格式示意图;

图4为图3所示r-apspdu报文中r-aps特定信息格式示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下文将结合附图对本发明技术方案作进一步详细说明。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

实施例1

本实施例提供一种环网切换方法,主要包括如下操作:

环网发生切换的过程中,各环网节点将系统的未知包配置为不限速,直到环网的切换完成后,各环网节点恢复系统的未知包限速功能。

其中,本实施例所涉及的环网切换包括现有各种情况触发的环网切换,例如如下几种:

1、环网检测到链路故障时进行的环网切换。

环网检测到链路故障时,故障节点会发送r-aps(sf)消息通知其他环网节点链路故障(即可认为开始进行环网切换),发生故障的节点和接收到该消息的所有环网节点将系统的未知包限速值设置为不限速;

环网处于稳定的故障状态时(即可认为环网切换完成),恢复系统的未知包限速值(即为恢复系统的未知包限速功能,后文中恢复系统的未知包限速值即为恢复系统的未知包限速功能)。

2、环网故障恢复时进行的环网切换。

环网故障恢复时,故障恢复节点会发送r-aps(nr)消息通知其他环网节点链路故障恢复(即可认为开始进行环网切换),故障恢复节点和接收到该消息的所有环网节点将系统的未知包限速值设置为不限速;

rplowner节点接收到r-aps(nr)消息,在某个定时器事件结束后会通知所有环网节点恢复系统的未知包限速值。具体地,rplowner节点的定时器为周期定时器,例如wtr定时器,即wtr定时器时间到,owner节点开始周期性发送r-aps(nr,rb)消息,各节点收到r-aps(nr,rb)消息后开始处理转发表清除等动作,此定时器事件结束后,owner节点可以定期再次发送r-aps(nr,rb)消息以通知各环网节点恢复系统的未知包限速值,这样,当各环网节点第二次收到r-aps(nr,rb)消息,rplowner节点和再次接收到r-aps(nr,rb)消息的所有环网节点恢复系统的未知包限速值。3、人工切换环网节点端口时进行的环网切换。

人工切换环网节点端口时,被人为切换的节点会发送指示ms的r-aps消息(即可认为开始进行环网切换),人工切换的节点和收到该消息的所有环网节点将系统的未知包限速值设置为不限速;

环网人工切换完成后,恢复系统的未知包限速值。

4、清除人工切换时进行的环网切换。

清除人工切换时,被清除人工切换的节点会发送r-aps(nr)消息(即可 认为开始进行环网切换),清除人工切换的节点或收到该消息的所有环网节点将系统的未知包限速值设置为不限速;

rplowner节点接收到r-aps(nr)消息,在某个定时器事件超时后,会发送r-aps(nr,rb)消息并阻塞prl链路,这样,收到r-aps(nr,rb)消息的节点会解除由于人工切换命令导致的阻塞,随后rplowner节点通知所有环网节点恢复系统的未知包限速值。具体地,rplowner节点可以通过再次发送r-aps(nr,rb)消息以通知各环网节点恢复系统的未知包限速值,而各环网节点第二次收到r-aps(nr,rb)消息时恢复系统的未知包限速值即可。

5、强制切换环网节点端口时进行的环网切换。

强制切换环网节点端口时,被强制切换的节点会发送指示fs的r-aps消息(即可认为开始进行环网切换),强制切换的节点和收到该消息的所有环网节点将系统的未知包限速值设置为不限速;

环网强制切换完成后,恢复系统的未知包限速值。

6、清除强制切换时进行的环网切换。

清除强制切换时,被清除强制切换的节点会发送r-aps(nr)消息(即可认为开始进行环网切换),清除强制切换的节点或收到该消息的所有环网节点将系统的未知包限速值设置为不限速;rplowner节点接收到r-aps(nr)消息,在某个定时器事件超时后,发送r-aps(nr,rb)消息并阻塞prl链路;接收到r-aps(nr,rb)消息的节点解除由于强制切换命令导致的阻塞,至此清除强制切换完成,rplowner节点通知各环网节点恢复系统的未知包限速值即可。具体地,rplowner节点可以通过再次发送r-aps(nr,rb)消息以通知各环网节点恢复系统的未知包限速功能。

另外,环网中每个节点需要记录该系统当前的未知包限速值,若用户修改该限速值,环网节点也需要更新该值,当环网切换完成后,环网节点按照更新的限速值恢复系统的未知包限速功能即可。

以下结合附图对技术方案的实施做进一步的详细描述(这里仅以最常见 的链路故障发现和恢复来说明环网切换时关于未知包限速的处理,其他场景的切换处理与之类似,不具体说明)。本发明对专业技术人员熟知的部分未进行表述或者未进行详细描述,各种操作将按照顺序使用多个分离的步骤进行描述。

本发明实施的一般组网如图1,若干台设备组成环网并运行erps环网保护协议,其中rpl链路可以配置成环网中任意两台设备之间的链路。正常工作时rpl链路上的端口处于阻塞状态。组网中node1、node2、node3、node4节点组成环网,rpl链路为node3和node4之间的链路,node4上的端口为owner节点。dut1和dut2模拟现网中需要通信的两条网元设备,端口分别与测试仪的两个端口相连,测试仪模拟收发包。一般应用中,系统是设置未知包限速的,测试仪端口a和b之间的报文是已知包,不受未知包限速控制。每个环网中的节点都记录了系统当前的未知包限速值。

正常情况下测试仪的端口a和b之间通过dut1—node4—node1—node2—node3—dut2进行通信,如附图1所示;当环网中的非rpl链路出现故障时,测试仪的端口a和b之间通过dut1—node4—node3—dut2进行通信,如图2所示。

环网链路检测到故障时的处理流程:

node1和node2节点检测到链路故障后,设置设备的未知包限速为不限速;阻塞故障端口,清空mac地址转发表;周期性发送r-aps(sf)消息通知其他环网节点链路故障。

node3和node4节点第一次收到r-aps(sf)消息,设置设备的未知包限速为不限速;清空mac地址转发表;node4节点是rpl-owner节点,解除node4节点端口的阻塞。

node3和node4节点第二次收到r-aps(sf)消息,根据g.8032中定义规则触发逻辑清空mac地址转发表。

node3和node4节点第三次收到r-aps(sf)消息,恢复设备的未知包限速值。此时网络已经处于稳定的保护状态。

rpl-owner节点node4发送消息通知故障节点恢复设备的未知包限速值。

node1、node2节点收到该消息后,恢复设备的未知包限速值。

要说明的是,此处可以设计一种新的消息用于通知发生故障的节点,恢复未知包限速值,由于r-apspdu字段中的特定信息字段中有一些保留字段是未使用的,如图3所示,,因此可以利用这些字段,来表示该消息,比如可以使用图4中r-aps特定信息格式中的状态字段中的状态预留位设置为00001来表示恢复未知包限速值消息。

环网链路故障恢复(环网节点node1和node2之间的链路故障恢复)时的处理流程如下::

node1和node2节点检测到链路故障恢复后,设置设备的未知包限速值为不限速;周期性发送r-aps(nr)消息通知其他环网节点链路故障恢复。

node3、node4节点接收到r-aps(nr)消息,设置设备的未知包限速为不限速;rpl-owner节点node4开启wtr定时器。

node2节点收到node1节点的r-aps(nr)消息,开启之前出现链路故障的端口(根据g.8032协议规定,这里假定node2的节点id大于node1的节点id)。

rpl-owner节点node4wtr定时器时间到,关闭rpl-owner端口,发送r-aps(nr-rb)消息,清空mac地址转发表。

各节点收到r-aps(nr-rb)消息,根据g.8032中定义规则清空mac地址转发表;

node1节点收到r-aps(nr-rb)消息,开启之前出现链路故障的端口,停止发送r-aps(nr)消息;

随后,各节点会第二次收到r-aps(nr-rb)消息,此第二次收到的r-aps(nr-rb)消息用于通知各环网节点恢复各节点的未知包限速值。

实施例2

本实施例提供一种节点设备,可实现上述实施例1的方法,其至少包括第一单元和第二单元。

第一单元,在环网发生切换的过程中,将系统的未知包配置为不限速;

第二单元,在环网的切换完成后,恢复系统的未知包限速功能。

本实施例所涉及的环网切换的过程包括如下一种或几种:

环网检测到链路故障时进行的环网切换;

环网故障恢复时进行的环网切换;

人工切换环网节点端口时进行的环网切换;

清除人工切换时进行的环网切换;

强制切换环网节点端口时进行的环网切换;

清除强制切换时进行的环网切换。

由于本实施例提供的节点设备可实现上述实施例1的方法,故针对节点设备的其他操作处理,可参见实施例1的相应内容,在此不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成,所述程序可以存储于计算机可读存储介质中,如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地,上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应地,上述实施例中的各模块/单元(处理器)可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。本申请不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。

以上所述,仅为本发明的较佳实例而已,并非用于限定本发明的保护范围。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,均应包含在本发明的保护范围之内。

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