专利名称：一种以太环网节点地址表更新方法
技术领域：
本发明涉及数据通信，具体涉及一种以太环网节点地址表更新方法。
背景技术：
以太环网保护技术中，多个节点相连构成环，环上有一段链路定义为环 保护链路。当环上各段链路状态都没有故障时，环保护链路被阻塞，节点之 间的业务通信数据不能通过环保护链路，防止了由于闭环引起的"广播风 暴"，环上任何两个节点之间只有一条可以通信的路径。通常节点的端口被 阻塞指端口被设置阻塞后不能转发业务通信数据，端口被打开是指端口被设 置打开后可以转发业务通信数据，其中端口被阻塞或者打开都不影响以太网 环路保护的协议帧转发，除非特别说明端口阻塞或者打开以太网环路保护协 议帧的转发功能。链路被阻塞是指该链路相邻的两个端口中有一个端口被阻 塞或者两个端口都被阻塞，业务数据不能通过该链路的两个相邻端口中的一
个转发而无法通过该阻塞链路；链路被打开是指该链路相邻的两个端口都被 打开，业务数据可以通过该链路的两个相邻端口转发。
当环上有链路出现故障时，如果该故障链路不是环保护链路，则环保护 链路被打开，由于业务通信数据的路径发生改变，环上节点还需要更新FDB (前向地址表，Forwarding Database ),节点之间的业务通信凄t据可以通过 环保护链路，按照新的路径传输从而重新连通，并且学习和建立新的FDB。 当环上故障链路恢复，则环保护链路重新被阻塞，业务通信数据不能通过环 保护链路传输，业务通信数据的传输路径也会发生改变，环上节点也需要更 新FDB。
例如RFC3619，环上有一个节点定义为主节点(MASTER),其余节点 定义为传输节点(TRANSIT),主节点的两个环上端口分别定义为主端口 (P)和从端口 (S),当环上各段链路状态都没有故障时，主节点阻塞了从端口的业务通信数据。如图la所示，节点S2为主节点，其余节点为传输节 点，节点S2的端口 2为主端口，端口l为从端口，当环上链路状态都为完 好时，主节点S2阻塞了从端口 1的业务通信数据，相当于节点S2和S4之 间的链路为环保护链路，防止了网络中出现闭环，用户l和用户2之间只有 惟一的通信路径。当环上有链路出现故障时，故障链路相邻端口通知主节点 环上出现了链路故障，主节点打开从端口，更新FDB,并且通知其他节点 也更新FDB，其他节点收到通知更新FDB后，节点之间的业务通信按照新 的路径进行传输。如图lb所示，节点S3和节点S4之间的链路发生故障， 节点S3和S4通知主节点S2环上出现了链路故障，主节点打开从端口，即 打开环保护链路，更新FDB,并且发送协议帧(Flush-Down)通知其他节 点更新FDB,节点更新FDB后，按照新的路径进行传输，用户l和用户2 之间的业务数据重新连通。当环上故障链路恢复时，主节点从端口重新被阻 塞，业务通信数据不能通过主节点从端口传输，业务通信数据的传输路径也 会发生改变，主节点自身需要更新FDB，还需要通知环上其他节点更新FDB。
以太环网保护系统进行切换时，原有的路径改变，节点的FDB中有错 误的MAC地址出端口信息，需要更新FDB,业务数据才能按照新的路径进 行传输。在节点更新FDB之前，FDB中有错误表项，数据帧如果通过节点 FDB找到的出端口是错误的，则不能到达目的节点，数据帧丢失；在节点 更新FDB后，节点上原有的FDB表项被清空，数据帧找不到目的MAC地 址对应的出端口，向各个端口进行广播，到达目的节点；当节点收到数据帧 时，学习帧中的MAC地址，建立新的FDB。通常节点更新FDB比较耗时， 而且在新的FDB建立前数据帧广播很容易造成链路拥塞使得业务数据通信 中断时间较长，以及节点收到大量的无关帧导致整个系统在瞬间负担过重。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是如何提供一种以太环网节点地址表更新 方法，能在链路故障或恢复时加速更新节点FDB。
本发明的上述技术问题这样解决，提供一种以太环网节点地址表更新方 法，包括以下步骤1.1) 以太环网各节点实时监测自身环上端口的数据转发；
1.2) 监测到环上端口数据转发状态由能转为不能的节点主动清空自身 前向地址表对应表项；
1.3) 所述步骤1.2)中的节点重新学习被清空对应表项中的地址。
其中，步骤1.1)启动FDB更新，步骤1.2)中的清空和步骤1.3)中的重新 学习构成FDB更新过程，而步骤1.2)中的清空不需要等新的链路建立，但 步骤1.3)中的重新学习需要等新的链路建立才能学到，从而最大可能地加快 反应速度。
按照本发明提供的更新方法，所述对应表项可以是整个前向地址表表项。
按照本发明提供的更新方法，所述对应表项可以是环上端口对应前向地 址表表项。
按照本发明提供的更新方法，所述对应表项可以是由原来可以转发业务 通信数据到不能转发业务通信数据端口对应的前向地址表表项。
按照本发明提供的更新方法，该更新方法包括切换的两种情况
(-)发生故障的情况环上有普通链路出现故障或阻塞时，
该出现故障的链路相邻两个节点分别更新自身前向地址表；
以太环网其他各节点实时监测自身环上端口数据转发由能转发变为不 能转发的节点，可先行主动清空自身前向地址表对应表项，在主节点打开环 保护链路后，它们能重新学习到变化了的地址。
其中，普通链路即非环保护链路的环上链路。
。故障恢复的情况所述故障或阻塞全部恢复时，主节点重新关闭环保 护链路并更新自身前向地址表，主节点的自身环上端口数据转发由能转发变 为不能转发，主节点清空自身前向地址表对应表项并重新学习到变化了的地址。
按照本发明提供的更新方法，该更新方法在简单的单环和复杂的多环保 护系统都可应用。
本发明提供的一种以太环网节点地址表更新方法，当以太环网保护系统进行切换时，节点如果有环上端口由原来的可以转发业务通信数据变为不能
转发业务通信数据时，提前更新前向地址表FDB，而不是等其他节点的通 知或者还需要经过复杂的运算，使得环网收敛速度和质量都有较大提高。
下面结合附图和具体实施例进一 步对本发明进行详细说明。 图la为RFC3619环上链路没有故障时的拓朴图； 图lb为RFC3619环上链路出现故障时的拓朴图2a为以太环网保护系统在环上链路没有故障时的节点的FDB示意
图2b为以太环网保护系统在环上链路出现故障时的节点的FDB示意
图2c为以太环网保护系统在环上链路恢复切换后的节点的FDB示意
图2d为以太环网保护系统在环上链路第二点发生故障时不需要更新节 点FDB时的节点的FDB示意图2e为以太环网保护系统在环上链路第一点故障消失时后节点新的 FDB示意图。
图2f为以太多环保护系统在环上链路没有故障时业务通信数据路径的 示意图2g为以太多环保护系统在环上链路出现故障时业务通信数据路径的 示意图。
图3为本发明具体实施流程示意图。
具体实施例方式
首先，如图3所示，本发明以太环网节点地址表更新方法具体包括步骤301，以太环网保护系统节点的某个环上端口出现如下事件原来 可以通过该端口转发业务通信数据，变为不能通过该端口转发业务通信数 据，并且监测到该事件；
步骤302,节点需要更新自身的FDB，所述更新包括先清空和后重新学 习，而且重新学习与清空不是时间上连续的，可以有一定时间间隔，比如 故障发生，各节点检测数据转发状态变化先行清空对应表项，然后主节点根 据故障通知打开环保护链路，然后各节点才能重新学习到新地址。
其中
步骤301中，所述事件原因可能有端口出现故障、端口被阻塞等；
步骤302中，所述节点更新自身FDB方式可能有更新自身整个FDB表 项、更新环上端口对应FDB表项、更新步骤301中的所述端口对应的FDB 表项等，即至少更新FDB的步骤301中所述端口对应的表项；
另外，在发生步骤301的事件后，不一定立即开始步骤302，可能中间 还有其他的 一些环网保护技术所需的操作。
第二步，以具体实际应用举例进一步说明本发明
如图2a所示，环保护链路为节点S2和S4之间的链路，当环上链路都 为完好时，环保护链路被阻塞，用户之间只有一条可以通信的路径，各个节 点的FDB表记录了目的MAC地址的出端口，当用户之间通信时，可以通 过查找节点的FDB寻找数据帧的出端口，当找不到出端口时，向各个端口 广播数据。
当环上一段链路发生故障时，如图2b所示，当节点S1和S3之间的链 路发生故障时，通知环保护链路相邻节点将环保护链路打开，各个节点更新 FDB，用户之间按照新的传输路径通信，节点Sl的端口 2在发生故障前可 以转发业务通信数据，但是在故障发生后不能转发业务通信数据，如果节点 Sl上原先向端口 2转发的业务通信数据继续向端口 2转发，则这些数据会 在故障端口2被丢弃，因此节点Sl上的FDB存在错误的表项，即端口2对 应的表项，根据本发明的方法，节点S1知道需要更新自身的FDB,在节点 S1更新FDB时，至少应该更新端口 2对应的表项；类似的，节点S3的端 口 1在发生故障前可以转发业务通信数据，但是在故障发生后不能转发业务通信数据，如果节点S3上原先向端口 1转发的业务通信数据继续向端口 1 转发，则这些数据会在故障端口 l被丟弃，因此节点S3上的FDB存在错误 的表项，即端口 l对应的表项，根据本发明的方法，节点S3知道需要更新 自身的FDB,在节点S3更新FDB时，至少应该更新端口 1对应的表项。
当环上链路故障消失时，如果以太环网重新阻塞环保护链路，打开故障 消失链路，则如图2c所示，当节点Sl和S3之间的链路故障消失时，环保 护链路重新被阻塞，故障恢复链路被打开，各个节点更新FDB,用户之间 按照新的传输路径通信，节点S2的端口 1在发生切换前可以转发业务通信 数据，但是在切换发生后端口被阻塞不能转发业务通信数据，如果节点S2 上原先向端口 1转发的业务通信数据继续向端口 1转发，则这些数据会在阻 塞端口 l被丟弃，因此节点S2上的FDB存在错误的表项，即端口 l对应的 表项，根据本发明的方法，节点S2知道需要更新自身的FDB,在节点S2 更新FDB时，至少应该更新端口 1对应的表项。
当环上出现第一点故障，已经切换完成后，又发生第二点故障，在某些 以太环网保护技术中，第二点故障发生后其他节点不需要更新地址，因为其 他节点上尽管有错误的FDB表项，但是更新FDB后也不会有新的传输路径。 如图2b所示，节点Sl和S3之间的链路发生了故障，环网切换完成后，各 个节点按照新的传输路径传输业务通信数据并且建立了新的FDB，由于单 环中只是发生了 一点故障，环网中的任意两个节点之间还有一条可以通信的 路径。当发生第二点故障后，如图2d所示，节点S3和S4之间的链路发生 了故障，由于环上节点被分成了几个互不相连的部分，因此不会产生新的传 输路径，各个节点不需要更新端口地址表。如果第一点故障消失，如图2e 所示，节点S1和S3之间的链路故障消失，节点之间的业务数据通信可以通 过S1和S3传输，出现了新的传输路径，节点需要更新原来错误的FDB。 在有些环网保护技术中，为了防止节点多次重复更新FDB,节点在状态没 有变化时不需要更新FDB,而节点S3和S4之间的链路处于故障状态，节 点S3和S4状态不会发生变化，因此被通知更新FDB时会由于没有状态变 化而不更新FDB,导致节点S3和S4上的某些业务通信数据向错误的端口 转发，不能按照新的路径传输。当节点S3和S4之间的链路发生故障时，根 据本发明的方法，节点S3知道需要更新自身的FDB,在节点S3更新FDB时，至少应该更新端口 2对应的表项；节点S4也知道需要更新自身的FDB, 在节点S4更新FDB时，至少应该更新端口 l对应的表项。因此根据本发明 的方法，发生多点故障和恢复，产生新的传输路径时，仍然故障链路的相邻 节点不会因为状态没有变化而不更新自身FDB导致业务通信数据向错误端 口转发。
如图2f所示，多环保护系统中，当环上链路都为正常时，用户1和用 户2之间的业务数据通信路径为用户K-〉SloS3〈-〉S5oS6〈-〉用户2, 节点S6学习到用户1的地址出端口为端口 2。如图2g所示，当节点S3和 S5之间的链路发生故障时，节点S6监测到端口 2的直连链路出现故障，即 端口 2由可以转发业务通信数据到不能转发并被监测到，节点S6提前更新 FDB,用户2发给用户1的流量不会向原先的出端口 2转发，而是釆用广播 的形式到达用户1,各个节点重新建立新的FDB,用户l和用户2之间也有 了新的业务凝:据通信路径用户K-〉SK-〉S3〈-〉S4〈-〉S6〈-〉用户2。节点 S6提前更新FDB，加快了链路切换速度。
这样才艮据本发明方法，以太环网中的节点在环上端口由原来可以转发业 务通信数据，变为不能转发业务通信数据时，需要更新自身的FDB，减少 了整个系统的地址更新时间，防止了多点故障时的故障链路相邻节点的地址 无法更新，提高了环网故障切换的收敛速度。
综上所述，本发明提供了一种优化的以太环网地址表更新的方法。该方 法使得环上端口不能转发业务通信数据时，环网保护节点较早的获知需要更 新地址表，提高收敛速度，可以应用于多种环网保护技术中。
权利要求
1、一种以太环网节点地址表更新方法，其特征在于，包括以下步骤1. 1)以太环网各节点实时监测自身环上端口的数据转发；1. 2)监测到环上端口数据转发状态由能转为不能的节点主动清空自身前向地址表对应表项；1. 3)所述步骤1.2)中的节点重新学习被清空对应表项中的地址。
2、 根据权利要求1所述更新方法，其特征在于，所述对应表项是整 个前向地址表表项。
3、 根据权利要求1所述更新方法，其特征在于，所述对应表项是环 上端口对应前向i也址表表项。
4、 根据权利要求1所述更新方法，其特征在于，所述对应表项是由 能转发到不能转发业务通信数据端口对应的前向地址表表项。
5、 根据权利要求1所述更新方法，其特征在于，该更新方法包括 环上有普通链路出现故障或阻塞时，该出现故障的链路相邻两个节点分别更 新自身前向地址表，同时主节点根据故障通知打开环保护链路。
6、 根据权利要求1所述更新方法，其特征在于，该更新方法包括 所述故障或阻塞全部恢复时，主节点重新关闭环保护链路并更新自身前向地 址表。
7、 根据权利要求1所述更新方法，其特征在于，该更新方法应用于 单环保护系统中。
8、 根据权利要求1所述更新方法，其特征在于，该更新方法应用于 多环保护系统中。
全文摘要
本发明涉及一种以太环网节点地址表更新方法，包括以太环网各节点实时监测自身环上端口的数据转发；监测到环上端口数据转发状态由能转为不能的节点主动更新自身前向地址表对应表项。这种更新方法不等其他节点的通知或者还需要经过复杂的运算，而直接根据不能转发数据提前更新前向地址表FDB，大大提高了环网收敛速度和质量。
文档编号H04L29/12GK101534233SQ20081000778
公开日2009年9月16日 申请日期2008年3月12日 优先权日2008年3月12日
发明者吴少勇 申请人:中兴通讯股份有限公司