基于链式自愈环的交换机冗余备份方法和链式环系统与流程

本发明涉及交换机冗余备份技术领域，特别涉及一种基于链式自愈环的交换机冗余备份方法和链式环系统。

背景技术：

为了保持网络的稳定性，在多台交换机组成的网络环境中，通常都使用一些备份连接，以提高网络的健壮性、稳定性，这里的备份连接也称为备份链路或者冗余链路。

现有的工业交换机自愈环当中，没有链的概念和定义，无法搭建出具有业务保护功能的复杂网络。

技术实现要素：

为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种基于链式自愈环的交换机冗余备份方法和链式环系统。所述技术方案如下：

一方面，本发明实施例提供了一种基于链式自愈环的交换机冗余备份方法，所述方法包括：

组建链式自愈环，所述链式自愈环包括：至少一条单链和一个单环，每条单链包括：至少两个串联的单链交换机，单环包括：至少三个依次连接单环交换机，每条单链两端的单链交换机分别与单环中任意两个不同的单环交换机连接；

通过单链两端的单链交换机分别向链式自愈环中的各个交换机发起链式自愈环检测；

当链式自愈环中的各个交换机通过链式自愈环检测时，链式自愈环正常工作；

通过链式自愈环对每条单链进行冗余备份保护。

在本发明实施例上述的交换机冗余备份方法中，所述通过单链两端的单链交换机分别向链式自愈环中的各个交换机发起链式自愈环检测，包括：

通过单链两端的单链交换机分别向相连的交换机发送检测数据包，所述检测数据包包括：检测数据信息和各自的媒体访问控制(mediaaccesscontrol，简称“mac”)地址信息；

接收到检测数据包的交换机，根据预设的链式自愈环协议算法，解析检测数据包，得到新的检测数据信息；

将解析得到的新的检测数据信息和自身的mac地址信息组装成新的检测数据包，并向相连的交换机发送。

在本发明实施例上述的交换机冗余备份方法中，所述当链式自愈环中的各个交换机通过链式自愈环检测时，链式自愈环正常工作，包括：

当单链两端的单链交换机接收到的检测数据信息与其发送出的检测数据信息相同时，链式自愈环正常工作。

在本发明实施例上述的交换机冗余备份方法中，所述通过链式自愈环对每条单链进行冗余备份保护，包括：

当单链两端的单链交换机接收到的检测数据信息与其发送出的检测数据信息相同时，将单链中任一单链交换机的端口配置为阻塞状态；

当单链两端的单链交换机无法接收到与其发送出的检测数据信息相同的检测数据信息时，将单链中任一单链交换机的端口配置为开通状态。

在本发明实施例上述的交换机冗余备份方法中，所述阻塞状态为交换机端口不接收、不转发通信数据，但接收、转发检测数据包；

所述开通状态为交换机端口接收、转发检测数据包以及通信数据。

另一方面，本发明实施例提供了一种链式环系统，包括：至少一条单链和一个单环，每条单链包括：至少两个串联的单链交换机，单环包括：至少三个依次连接单环交换机，每条单链两端的单链交换机分别与单环中任意两个不同的单环交换机连接。

在本发明实施例上述的链式环系统中，所述单链交换机包括：

第一发送模块，用于向相连的交换机发送检测数据包，所述检测数据包包括：检测数据信息和自身的mac地址信息；

第一接收模块，用于接收相连交换机发送的新的检测数据包，所述新的检测数据包包括：新的检测信息和相连交换机的mac信息，所述新的检测信息由相连交换机解析接收到的检测数据包得到的；

第一解析模块，用于通过预设的链式自愈环协议算法，解析接收到的新的检测数据包，得到新的检测信息，

链式自愈环检测模块，用于当解析得到的新的检测数据信息与其发送出的检测数据信息相同时，判断链式自愈环中各个交换机通过链式自愈环检测。

在本发明实施例上述的链式环系统中，所述单环交换机包括：

第二接收模块，用于接收相连交换机发送的检测数据包；

第二解析模块，用于根据预设的链式自愈环协议算法，解析检测数据包，得到新的检测数据信息；

数据组装模块，用于将解析得到的新的检测数据信息与自身mac地址信息组装成新的检测数据包；

第二发送模块，用于将新的检测数据包向相连的交换机发送。

在本发明实施例上述的链式环系统中，所述单链交换机还包括：

处理模块，用于当单链交换机解析得到的检测数据信息与其发送出的检测数据信息相同时，将其端口配置为阻塞状态；

所述处理模块，还用于当单链交换机无法接收到与其发送出的检测数据信息相同的检测数据信息时，将其端口配置为开通状态。

在本发明实施例上述的链式环系统中，所述阻塞状态为交换机端口不接收、不转发通信数据，但接收、转发检测数据包；

所述开通状态为交换机端口接收、转发检测数据包以及通信数据。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

通过组件链式自愈环来对每条单链进行冗余备份保护，其中，链式自愈环包括：至少一条单链和一个单环，每条单链包括：至少两个串联的单链交换机，单环包括：至少三个依次连接单环交换机，每条单链两端的单链交换机分别与单环中任意两个不同的单环交换机连接。上述链式自愈环是在单环的基础上，通过接入多条单链，构建出的一种新的自愈环，并且通过添加多条单链，可以组建出具有冗余备份保护的复杂网络结构，提高了整个网络的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例一提供的一种基于链式自愈环的交换机冗余备份方法流程图；

图2是本发明实施例二提供的一种链式环系统的结构示意图；

图3是本发明实施例二提供的一种单链交换机的结构示意图；

图4是本发明实施例二提供的一种单环交换机的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例一

本发明实施例提供了一种基于链式自愈环的交换机冗余备份方法，适用于工业交换机，参见图1，该方法可以包括：

步骤s11，组建链式自愈环，该链式自愈环包括：至少一条单链和一个单环，每条单链包括：至少两个串联的单链交换机，单环包括：至少三个依次连接单环交换机，每条单链两端的单链交换机分别与单环中任意两个不同的单环交换机连接。

在本实施例中，单链两端的单链交换机可以被定义为链头和链尾(链头和链尾中间可以串联多个单链交换机，或者不串联单链交换机)，链头和链尾分别与单环中任意两个不同的单环交换机连接，这样在一个单环上可以搭建多条单链，进而可组建出复杂网络结构，同时为每条单链提供冗余备份保护，提高了整个网络的可靠性。

需要说明的是，上述单链交换机和单环交换机仅仅是以其所处位置来区分命名的，在实际应用中，均为预设有链式自愈环协议算法的工业交换机。

步骤s12，通过单链两端的单链交换机分别向链式自愈环中的各个交换机发起链式自愈环检测。

在本实施例中，上述步骤s12可以通过如下方式实现：

a，通过单链两端的单链交换机分别向相连的交换机发送检测数据包，该检测数据包包括：检测数据信息和各自的mac地址信息。

b，接收到检测数据包的交换机，根据预设的链式自愈环协议算法，解析检测数据包，得到新的检测数据信息。

c，将解析得到的新的检测数据信息和自身的mac地址信息组装成新的检测数据包，并向相连的交换机发送。

在本实施例中，单链两端的单链交换机分别向相连的交换机(单链交换机或者单环交换机)发送检测数据包，相连的交换机接收到检测数据包后，会根据预设的链式自愈环协议算法，解析检测数据包，得到新的检测数据信息，然后将新的检测数据信息和自身的mac信息组装起来，形成新的检测数据包，向相连的交换机发送，依次类推，直至在链式自愈环中形成循环。

步骤s13，当链式自愈环中的各个交换机通过链式自愈环检测时，链式自愈环正常工作。

具体地，上述步骤s13可以通过如下方式实现：

e，当单链两端的单链交换机接收到的检测数据信息与其发送出的检测数据信息相同时，链式自愈环正常工作。

在本实施例中，当单链两端的单链交换机接收到的检测数据信息与其发送出的检测数据信息相同时，判断链式自愈环存在并正常工作。

步骤s14，通过链式自愈环对每条单链进行冗余备份保护。

在本实施例中，上述步骤s14可以通过如下方式实现：

当单链两端的单链交换机接收到的检测数据信息与其发送出的检测数据信息相同时，将单链中任一单链交换机的端口配置为阻塞状态，阻塞状态为交换机端口不接收、不转发通信数据，但接收、转发检测数据包。

当单链两端的单链交换机无法接收到与其发送出的检测数据信息相同的检测数据信息时，将单链中任一单链交换机的端口配置为开通状态，开通状态为交换机端口接收、转发检测数据包以及通信数据。

下面结合图1，简要说明一下工作过程：

当链式自愈环中，单链两端的两台交换机分别被定义和设置为链头和链尾后，链头和链尾交换机分别将含有自己的本地mac地址的检测数据包，往相连的交换机进行发送；与链头或链尾交换机直接相连的交换机接收到该检测数据包后，根据预设的链式自愈环协议算法，解析该数据包，然后把其本地的mac地址、检测数据信息等信息进行组装，再往链式自愈环中的下一台交换机发送；以此类推。当一个链式环上所有交换机计算出同一检测数据信息时，说明链式环已存在，随即会对交换机的一个端口配置为阻塞状态，以防止产生广播风暴。在正常工作时，每台交换机不停地轮巡检测检测数据包，若链上状态没有变化，则维持对链上某个端口配置为阻塞状态。若链上某个连接端口断开或某台交换机掉电之后，就无法往下一级交换机传递检测数据包；当原阻塞端口交换机收不到检测数据时，就对原阻塞端口进行开通配置，即刻恢复数据链路。若由链头和链尾交换机进行的检测重新发现链式自愈环存在时，又会对交换机的一个端口配置为阻塞状态，防止产生广播风暴。

本发明实施例通过组件链式自愈环来对每条单链进行冗余备份保护，其中，链式自愈环包括：至少一条单链和一个单环，每条单链包括：至少两个串联的单链交换机，单环包括：至少三个依次连接单环交换机，每条单链两端的单链交换机分别与单环中任意两个不同的单环交换机连接。上述链式自愈环是在单环的基础上，通过接入多条单链，构建出的一种新的自愈环，并且通过添加多条单链，可以组建出具有冗余备份保护的复杂网络结构，提高了整个网络的可靠性。

实施例二

本发明实施例提供了一种链式环系统，适用于实施例一所述的交换机冗余备份方法，参见图2，该链式环系统可以包括：至少一条单链和一个单环，每条单链包括：至少两个串联的单链交换机1，单环包括：至少三个依次连接单环交换机2，每条单链两端的单链交换机分1别与单环中任意两个不同的单环交换机2连接。

具体地，参见图3，该单链交换机1可以包括：

第一发送模块11，用于向相连的交换机发送检测数据包，检测数据包包括：检测数据信息和自身的mac地址信息。

第一接收模块12，用于接收相连交换机发送的新的检测数据包，新的检测数据包包括：新的检测信息和相连交换机的mac信息，新的检测信息由相连交换机解析接收到的检测数据包得到的。

第一解析模块13，用于通过预设的链式自愈环协议算法，解析接收到的新的检测数据包，得到新的检测信息，

链式自愈环检测模块14，用于当解析得到的新的检测数据信息与其发送出的检测数据信息相同时，判断链式自愈环中各个交换机通过链式自愈环检测。

进一步地，参见图4，该单环交换机2可以包括：

第二接收模块21，用于接收相连交换机发送的检测数据包。

第二解析模块22，用于根据预设的链式自愈环协议算法，解析检测数据包，得到新的检测数据信息。

数据组装模块23，用于将解析得到的新的检测数据信息与自身mac地址信息组装成新的检测数据包。

第二发送模块24，用于将新的检测数据包向相连的交换机发送。

进一步地，参见图3，该单链交换机1还可以包括：

处理模块15，用于当单链交换机解析得到的检测数据信息与其发送出的检测数据信息相同时，将其端口配置为阻塞状态，阻塞状态为交换机端口不接收、不转发通信数据，但接收、转发检测数据包。

处理模块15，还用于当单链交换机无法接收到与其发送出的检测数据信息相同的检测数据信息时，将其端口配置为开通状态，开通状态为交换机端口接收、转发检测数据包以及通信数据。

需要说明的是，上述链式环系统的工作过程在实施例一中已做说明，这里不在赘述。

本发明实施例通过组件链式自愈环来对每条单链进行冗余备份保护，其中，链式自愈环包括：至少一条单链和一个单环，每条单链包括：至少两个串联的单链交换机，单环包括：至少三个依次连接单环交换机，每条单链两端的单链交换机分别与单环中任意两个不同的单环交换机连接。上述链式自愈环是在单环的基础上，通过接入多条单链，构建出的一种新的自愈环，并且通过添加多条单链，可以组建出具有冗余备份保护的复杂网络结构，提高了整个网络的可靠性。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。