专利名称：用于保护交换的方法
技术领域：
本发明涉及一种根据权利要求1在数据网络中保护交换的方法。包含多个数据环路的数据网络共享特定的环路跨距(nng span)用以能够 保护交换并且因而防止单点故障。但是，如果选择以太网技术或相似的技术用 于 传输，则这种拓扑产生附加的问题，因为有必要防止在网络中形成循环。在美国专利6,430,151中描述了以太网环路保护机制ERP的原理。冗余管理器fflii发送和接收测试分组来检测网络，所述冗余管理器被连接到包含多个 节点的环路的线路末端。如果在环路中存在中断，贝i沉余管理器连接线路末端。 该方法在转让给Extreme Networks的美国专利6,766,482 Bl中针对一个或 多个具有公共节点的环路详细地得以描述并且公知为"以太网自动保护交换 (Ethernet Automatic Protection Switching)" EAPS。Exsteme networks, Santa Clara^ Ca(US) "ExtremeWare 7丄0用户手册"， 281-290页描述了具有共享节点和共享链路的两个数据环路。 一个环路包含控制 器；另一个环路包含伙伴。如果公共链路故障，则该控制器负责锁定用以防止 "超循环(super loop)"。在该公共链路恢复之前，该控制器从锁定状态转变为 "预转发"状态，其中端口仍然暂时被锁定来防止超循环。该保护过程需要在 控制器和伙伴之间对不同控制分组的附加互换。本发明的目的之一是提供一种导致更快和更简单的保护交换的方法。 在权利要求1中描述了解决该问题的方法。本发明通过给环路管理器分配不同的优先权并通过包含只被发送到具有较 高优先权的环路管理器的告警分组的更简单协议来提供一种更简单的方法。通过不同的例子和附图来描述本发明。本发明可以被扩展为更复杂的网络 以及类似于以太网的网络。参考下面的详细描述和附图，本发明将变得更清楚， 其中
图1示出了具有两个环路管理器的双环路网络，图2示出了公共跨距中的故障以及在保护交换后的新网络结构，图3示出了具有多个共享跨距和多个故障的更复杂网络的结构，图4示出了具有多个共享跨距和多个故障的更复杂网络的结构， 图5示出了在保护^^后的网络结构。图1示出了具有两个环路的网络。具有节点1、 2、 3的第一环路ERA包含 相关的环路管理器RMA,以及具有节点2、 3、 4的第二环路ERB包含与具有 优先权PR2的环路管理器RMA相比具有较高优先权PR1的相关环路管理器 RMB。环路管理器或节点的^端口都可以发送和接收日期(date)。环路ERA 和ERB都共享在"公共跨距节点"2和3之间的跨距SP2,3 (公共St距节点是节 点，该节点至少具有连接至公共跨距的端口P33， P23，或被异常地插入到公共 跨距的这些"末端节点"之间)。根据以太网要求，每个环路管理器RMA、 RMB 锁定其端口中的一个，例如PA2和PB2，因此在端口PA1和PA2或PB1和PB2 之间不存在连接，所述端口在图中示出在环路管理器的不同侧上，并且因此(数 据)循环被避免。每个环路管理器监视其相关的环路。环路管理器RMA通过经由例如在传 输数据的相同光纤上按照不同的波长或时隙所实现的、公知为VCLAN的虚拟 控制局域网在第一数据端口 PA1发送"观赋分组"TPA和在第二端口 PA2接收 这些"测试分组"来监视环路ERA。例如在节点1和节点2之间的中断将会防 止环路管理器RMA接收其自己的测试分组TPA。环路管理器RMA将会确定"测 试分组的丢失"LOTP并解锁第二端口 PA2。在该保护交换后，节点1通过环路 管理器RMA与节点3连接并且因而与网络连接。环路ERB Mil发送测试分组 TPB以相同的方式被控制。根据图2，当在公共跨距SP2,3的公共跨距节点2和3之间的该公共lgf距 SP2,3中断时，公共跨距节点2和3将对其进行检测(没有接收至瞻号)，并只向 具有较高优先权PR1的环路管理器RMB发送"故障消息"FSP2,3，该具有较 高优先权PR1的环路管理器RMB解锁其第二端口PB2。公共跨距节点从它们 自己的管理数据库或从管理系统中知道哪个环路管理器具有最高的优先权。环 路管理器RMB的解锁导致在图2中所示的网络，其中所有的节点根据环路管理 器RMB的该"保护交换"而被连接。因为环路管理器RMA的第二端口 PA2 保持被锁定，所以避免如虚线所示的"超循环"。所述故障消息也M虚拟控制 局域网络被传送。由环路管理器RMA周期性发送的测试分组具有在两个连续测试分组之间的间隔，例如50ms，并且在环路管理器RMA确定告警信号之前必须监控至少 两个丢失的分组。保护交换、也即环路管理器RMB的端口的解锁发生在非常短 的时间内并且环路管理器RMA的测试分组将M31环路管理器RMB被转发回环 路管理器RMA。因此环路管理器RMA看到完整的环路并使其第二端口 RA2 保持锁定。当测试分组只通过较高优先丰又的环路被传送时，这是足够的并且在 更复杂的网络中是有利的。因为环路管理器RMB已经解锁了其端口，所以该环路管理器的检测"测 试分组的丢失"LOTP没有结果。当端口已被解锁时，可以停止测试分组的传送。在检观倒共享跨距SP2,3的中断后，公共跨距节点2和3的面向公共跨距 SP2,3的端口 P23、 P33(至少一个端口)被设置为如在图3中所示的"预转发"状 态PFW，其中这些端口被锁定。当公共跨距已经恢复，例如被修补，并且环路 管理器RMB锁定其第二端口 PB2时，公共跨距节点2和3将退出该预转发状 态PFS并解锁(例如，由环路管理器RMB控制的)其端口，使得在图l中所示的 初始配置被重新建立。图4示出了具有四个环路和三个公共跨距SP2,3; SP4,5; SP3,C以及与四 个环路ERA、 ERB、 ERC、 ERD相关联的四个环路管理器RMA、 RMB、 RMC 和RMD的更复杂网络，針环路管理器具有不同的优先权PR3、 PR1、 PR2、 PR4。该优先权被分配给相关的环路。只示出了一些节点l-7。环路管理器被插 入到环路的链路中。公共跨距位于相邻环路(例如ERA和ERB)的两个节点之 间，或在环路管理器、例如RMC和节点6之间。所有环路管理器的一个端口被 锁定用以防止循环。环路管理器的优先权在网络的中心较高而在边缘处变得较 低。为了使该例子更复杂，如在图5中所示，所有的公共跨距SP1、 SP2和SP3可以同时被中断。1. 节点2、 3(也属于具有优先权PR3的环路ERA)和节点4、 5 3(也属 于具有优先权PR2的环路ERC)发送其"故障(中断)消息"FSP2,3和FSP4,5到 具有较高优先权PR1的相关环路管理器RMB。环路管理器RMB在时刻(l)解锁 其开放端口 (open port) PB2。2. 大约在相同的时亥ij(2)，环路管理器RMC检测到公共跨距SP3的"链 路不运行(link down)"并且解锁其开放的第一端口PC1。3. 所有的测试分组被转发到具有较高优先禾又的环路。因此环路ERA的 环路管理器RMA的测试分组分别被转发到环路ERB和ERC，并且环路ERD 的测试消息被转发到环路ERC、 ERB禾nERA。 ERB的测试分组被限制于其自 己的循环ERB。因为RMB和RMC的端口已经被解锁，所以对于保护功能，只 有环路ERA和ERD的测试分组是必要的。因此，其他环路管理器的测试分组 的发送可以被终止。此时，环路ERA的环路管理器RMA和环路ERD的环路 管理器RMD发送测试分组TPA和TPD。用于发送具有较低优先权的环路管理 器的连续观赋分组的观赋间隔被选择得长于由较高优先权的环路管理器发送测 试分组的测试间隔。因此，具有优先权PR3的环路管理器RMA在具有优先权 PR4的环路管理器RMD之前确定"循环不运行(loop down)"并在时亥ij(3)解锁 其第二端口PA2。 ERD的测试分组MRMC、节点5和4、 RMA节点1、 2、 RMB、节点4、 6和7被发送并且在锁定的端口上被接收。在本方法的变型中，测试分组可以被发送到所有的环路，但是所述测试分 组仅通过具有较高优先权的环路管理器发送。故障消息FSPXX也可以被发送到 所有的环路管理器，但只有具有较高优先权的断开的共享跨距的相关环路管理 器才^纷妾受该故障消息。这只是虚拟VCLAN的问题并不影响功能。1， 2， 3... 节点ERA 环路ARMA 环路A的环路管理器ASP2,3 在节点2和3之间的共享跨距FSP2，3 共享跨距SP2,3的故障消息TPA RMA的测试分组PFW 预转发状态
权利要求
1.一种用于在数据网络中保护交换的方法，该数据网络至少包括两个具有共享跨距(SP2，3)和多个节点(1-4)的环路(ERA，ERB)，每个环路(ERA，ERB)具有用于检查其相关环路(ERA，ERB)的相关环路管理器(RMA，RMB)，其特征在于，环路管理器(RMA，RMB)具有专用的不同优先权(PR1，PR2)，每个共享跨距节点(2，3)监控共享跨距(SP2，3)并且在跨距故障的情况下，发送故障消息(FSP2，3)到相关环路(ERB)的较高优先权(PR1)的环路管理器(RMB)，并且较高优先权的环路管理器(ERB)解锁其端口(PB2)，而较低优先权(PR1)的环路管理器(RMA)保持其端口锁定。
2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，旨环路管理器(RMA)在其端 口之一 (PA1)处发送测试分组(TPA)并在其第二端口(PA2)处监控该测试分组的 接收，并且如果测试分组(TPA)没有被接收到，则解锁其端口(PA2)。
3. 如权禾腰求2所述的方法，其特征在于，根据环路管理fl(RMA，RMB，...) 的优先权，测试分组(TPA， TPB，...)以两个连续的测试分组(TPA)之间的不同 时间间隔从环路管理^(RMA， RMB，...)被传送。
4. 如权禾腰求3所述的方法，其特征在于，由具有高优先权(PR1)的环路管 理器(PRB)所发送的测试消息(TPB)之间的时间间隔短于由具有较低优先权 (PR2)的环路管理，RB)所发送的测试消息(TPA)之间的时间间隔。
5. 如权利要求2所述的方法，其特征在于，环路管理器(RMA)的测试分组 (TPA)仅经由属于具有较高优先权的环路(ERB， ERC)的链路被传送。
6. 如权禾腰求2所述的方法，其特征在于，公共跨距节点(2,3)的面向公共跨 距(SP2,3)的端口(P23， P33)被设置为预转发状^(PFW)，直至故障被修复为止，并且在相关环路的环路管理^(RMA， RMB)的端口(PBA， PB2)被锁定之 后，公共跨距节点(2,3)的面向公共跨距(SP2,3)的端口(P23， P33)被解锁，使得避 免数据循环。
全文摘要
本发明涉及一种用于在数据网络中保护交换的方法，所述数据网络至少包括两个具有共享跨距(SP2，3)和多个节点(1-4)的环路(ERA，ERB)。每个环路(ERA，ERB)具有用于检查其相关环路(ERA，ERB)的相关环路管理器(RMA，RMB)，并且环路管理器(RMA，RMB)具有专用的不同优先权(PR1，PR2)。当在共享跨距中发生故障(中断)时，共享跨距节点(2，3)发送故障消息(FSP2，3)到相关环路(ERB)的较高优先权(PR1)的环路管理器(RMB)，并且环路管理器(ERB)解锁其端口(PB2)，而较低优先权(PR1)的环路管理器(RMA)保持其端口(PA2)锁定。
文档编号H04L12/437GK101218793SQ200680019078
公开日2008年7月9日 申请日期2006年5月23日 优先权日2005年5月31日
发明者P·R·德弗里厄斯雷贝洛努内 申请人:诺基亚西门子通信有限责任两合公司