專利名稱：以太網故障檢測及收斂的方法和節點設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及通信領域，特別涉及一種以太網故障檢測及收斂的方法和節點設備。
背景技術：
現有技術中，在以太網中主要通過以下三種協議來進行鏈路故障檢測以及網絡收斂
1) STP (Spanning Tree Protocol,生成樹助、議)協議和RSTP (Rapid Spanning Tree Protocol, 快速生成樹協議)協議主要用于解決以太網中的廣播環路問題。參見圖1， STP的原理是首 先在網絡中選舉出根節點(根橋)，并且通過網絡節點(橋或交換機)間互發BPDU (Bridge Protocol Data Uni，橋協議數據單元)報文交換信息，在各節點上以根節點為中心通過STA
(Spanning Tree Algorithm,生成樹算法)進行剪枝，阻斷冗余鏈路，從而消除網絡中可能的 環路。STP收斂之后，從根節點到其它節點的路徑形成樹狀結構。當網絡中的活動路徑出現 故障之后(如物理鏈路不通)，網絡會通過STP協議進行重新計算，激活冗余備份鏈路恢復 網絡的連通性，從而實現網絡的故障自愈(即保護切換)。
STP協議重新收斂的時間較長， 一般是在分鐘級別，難以滿足實際應用的需要，由此產 生了RSTP協議。RSTP協議的基本原理與STP協議相同，但是通過對STP協議進行優化和 改進(主要是改變了端口狀態的轉換方式，可以加快收斂速度)，使網絡收斂的時間達到了秒 級。
MSTP (Multiple Spanning Tree Protocol,)協議與STP/RSTP協議的基本原理是類似的， 它主要是實現了對VLAN (Virtual Local Area Network,虛擬局域網)的支持。
2) EAPS (Ethernet Automatic Protection Switching,以太網自動保護切換)由Extreme Networks提出，EAPS可以實現以太環網的故障自愈。參見圖2，在以太環網中配置一個節點 為主節點，其它節點為傳輸節點，主節點與環網相連的兩個節點分別配置為主端口和副端口。 正常情況下，副端口被阻塞以避免環路，數據報文通過主端口傳送到其它節點；當鏈路發生 故障時，故障點通過EAPS協議報文通知主節點，主節點打開副端口，此時數據報文通過副 端口傳送到其它節點，保證了環網各節點的可達性。EAPS協議的收斂速度比RSTP協議快， 但EAPS只支持環網，不能支持任意拓撲的組網。
3) RRPP (Rapid Ring Protection Protocol,快速環保護協議)協議是對EAPS協議的擴展， 它的收斂時間比EAPS協議更短，并且支持更為豐富的網絡拓撲。RRPP協議除了支持單環結 構外，還支持一個匯聚環帶多個接入環。參見圖3,為RRPP協議在一個主環帶兩個雙歸子 環中的應用場景在RRPP域中分別配置一個主環和兩個子環，主環中配置主節點和傳輸節 點，其中與兩個子環相交的節點分別配置為邊緣節點和輔助邊緣節點；子環中分別配置子環 的主節點和傳輸節點；主環和子環的主節點與環相接的兩個端口分別配置為主端口和副端口。
正常情況下，主環和子環的副端口都被阻塞，以避免網絡中形成環路，主節點的主端口向其
副端口發送連通性檢測報文，以檢測連通性。當網絡中出現故障時，故障處的節點通過RRPP 協議報文通知主節點，主節點打開阻塞的副端口，并且發消息通知其它節點刷新相關的轉發 表項，從而實現保護倒換。
上述STP (RSTP) /EAPS/RRPP等協議都可以用于防止二層網絡出現環路，主要通過協 議的Hello消息機制或者直接感知端口 UP/DOWN事件來觸發協議的重新收斂，存在的問題 是收斂時間較慢。
現有技術中，還有可以通過以太網OAM (Operations， Administration and Maintenance， 操作維護和管理)進行鏈路故障檢測，以太網OAM包括IEEE 802.3ah、802.1ag和ITU-T Y.1731 等協議，OAM不僅可以實現點到點鏈路(兩節點設備間為直連鏈路)的故障檢測，還可以支 持端到端(兩節點設備間跨多個節點)的故障檢測。點)到點的OAM在運行時兩節點之間不 能跨其它節點，主要實現以太網物理鏈路的操作、維護和管理；端到端的OAM屬于業務級 的以太網OAM功能，運行OAM的鏈路兩節點之間可以跨越多個節點。
參見圖4， CE (Client Edge,用戶邊緣)設備與PE (Provider Edge,提供者邊緣)設備 之間為直連鏈路，可以在CE與PE之間進行鏈路故障檢測，在PE設備內部(運營商網絡) 進行鏈路連通性檢測，此外在CE與CE之間也可以進行端到端的連通性檢測。
在實現本發明的過程中，發明人發現上述現有技術至少存在以下缺點
STP (RSTP) /EAPS/RRPP等協議在進行故障檢測及網絡收斂時速度慢；而通過OAM協 議中沒有制定相應的網絡收斂機制，在檢測到鏈路故障后，不能完成網絡收斂，影響了業務 的運行，降低了網絡可靠性。
發明內容
為了提高以太網的鏈路故障檢測及收斂的速度，本發明實施例提供了一種以太網故障檢
測及收斂的方法和節點設備。所述技術方案如下
一方面，本發明實施例提供了一種以太網故障檢測及收斂的方法，所述方法包括
根據操作、維護和管理協議對鏈路進行故障檢測；
當檢測到鏈路故障后，根據所述以太網的類型，采用相應的二層網絡保護協議，進行網
絡收斂。
另一方面，本發明實施例還提供了一種節點設備，所述節點設備包括
檢測模塊，用于根據操作、維護和管理協議對鏈路進行故障檢測；
收斂模塊，用于當所述檢測模塊檢測到鏈路故障后，根據以太網的類型，采用相應的二 層網絡保護協議，進行網絡收斂。
本發明實施例提供的技術方案的有益效果是
本發明實施例通過以太網OAM進行鏈路故障檢測，在檢測到鏈路故障后，采用相應的 二層網絡保護協議進行網絡收斂，提高了網絡的故障檢測速度。
圖1是現有技術中STP/RSTP協議的應用示意圖2是現有技術中EAPS協議在以太環網中的應用示意圖3是現有技術中RRPP協議在以i:環網中的應用示意圖4是現有技術中以太網OAM的故障檢測示意圖5是本發明實施例1提供的以太網故障檢測及收斂的方法流程圖6是本發明實施例1提供的通用以太網中故障檢測及收斂的方法的應用示意圖7是本發明實施例2提供的以太網故障檢測及收斂的方法流程圖8是本發明實施例2提供的以太環網中故障檢測及收斂的方法的應用示意圖9是本發明實施例2提供的兩節點之間存在傳輸設備時故障檢測及收斂的方法的應用 示意圖10是本發明實施例3提供的節點設備的結構圖。
具體實施例方式
為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明實施方式作進 一步地詳細描述。
本發明實施例通過在以太網中運行OAM進行故障檢測，在檢測到鏈路故障后，采用相 應的二層網絡保護協議進行網絡收斂，提高了故障檢測速度。
本發明實施例提供了一種以太網故障檢測及收斂的方法，包括
根據操作、維護和管理協議對鏈路進行故障檢測；
當檢測到鏈路故障后，根據以太網的類型，采用相應的二層網絡保護協議，進行網絡收斂。
實施例1
本實施例以通用以太網(任意拓撲結構的以太網)為例進行說明，首先在以太網中運行 OAM檢測節點之間的鏈路是否故障，如果是，則采用STP協議進行保護倒換。參見圖5，本 發明實施例提供了一種以太網故障檢測及收斂的方法，具體包括
101:以太網中的節點周期性地向相鄰節點發送OAM的CC (Conti皿ity Check，連通性 檢測)報文，對節點兩端的鏈路進行故障檢測。
參見圖6，為一個通用以太網，在該網絡中每個節點都向自己的相鄰節點發送OAM的 CC報文，檢測節點之間的鏈路是否正常。
102:如果節點在預設的時間內未收到相鄰節點發送的CC報文，則判定節點與相鄰節點 之間的鏈路發生故障。
參見圖6，如果節點A和節點B之間的鏈路發生故障，則節點A在預設的時間內會收不 到節點B向其發送的CC報文，同理，節點B也會收不到節點A向其發送的CC報文，這時 節點A和節點B會判定AB之間的鏈路故障。
103:節點采用STP協議，進行網絡收斂。
在本實施例中，在檢測到鏈路故障后，節點采用STP協議進行網絡收斂，具體過程如下
節點根據STP協議向以太網中的其它節點發送鏈路故障消息；
其它節點收到鏈路故障消息后，清除自己的轉發表，并根據STP協議重新計算網絡轉發 路徑，完成網絡收斂。
進一步地，在本實施例中，由于OAM還可以根據錯誤幀、周期錯誤幀數等性能參數來 判斷鏈路質量是否變差，即OAM還可以檢測到鏈路單通或質量劣化的情形，在這種情形下， OAM也可以采用STP協議重新計算質量好的鏈路。
上述實施例中，在通過OAM協議檢測到鏈路故障后，還可以采用PSTP/MSTP協議進行 網絡收斂，具體收斂過程與102中所述類似，這里不再贅述。
本實施例在通用以太網中通過OAM進行鏈路故障檢測，提高了網絡故障檢測的速度； 在檢測到故障鏈路后，采用STP/PSTP/MSTP協議及時進行網絡收斂，提高了網絡的可靠性。
實施例2
本實施例以以太環網(拓撲結構為環形的以太網)為例進行說明，對于以太環網，通過 運行OAM檢測到網絡鏈路故障后，還可以采用RRPP協議進行網絡收斂。參見圖7，本發明
實施例提供了一種以太網故障檢測及收斂的方法，具體包括
201:以太環網中的節點周期性地向相鄰節點發送OAM的CC報文。
202:如果節點在預設的時間內未收到相鄰節點發送的CC報文，則判定節點和相鄰節點 之間的鏈路發生故障。
203:節點采用RRPP協議，進行網絡收斂。
在檢測到鏈路故障后，節點采用RRPP協議進行網絡收斂的具體過程如下-
節點根據RRPP協議將自己的故障端口置為DOWN狀態，并通過另一端口向以太環網中
的主節點發送鏈路故障消息；
主節點收到鏈路故障消息后，將自己的副端口置為轉發狀態，并根據RRPP協議，通過
自己的主端口和副端口向以太環網中除主節點以外的其它節點發送鏈路通知消息； 其它節點收到鏈路通知消息后，清除自己的轉發,，完成網絡收斂。 參見圖8，圖中主節點和相鄰的傳輸節點之間的鏈路發生故障后，傳輸節點根據RRPP
協議通過自己接入以太環網的另一端口向主節點發送鏈路故障報文。
進一步地，在本實施例中，為了防止節點本身發生故障時不能進行故障上報的問題，在
采用OAM協議進行鏈路故障檢測時，還可以在主節點的主端口和副端口之間運行OAM協
議，進行鏈路連通性檢測。參見圖8，在每個節點向相鄰節點發送OAM的CC報文進行鏈路
故障檢測的同時，還可以在主節點的主端口和副端口之間運行OAM協議，進行鏈路連通性檢測。
實施例2中，在通過OAM協議檢測到鏈路故障后，還可以采用EAPS協議進行網絡收 斂，具體收斂過程與202中所述類似，這里不再贅述。
進一步地，在上述實施例1和實施例2中，以太網中的兩節點之間還可以存在傳輸設備， 參見圖9，在SONET (Synchronous Optical Network,同步光網絡)中，運行SDH (Synchronous Digital Hierarchy,同步數字體系)協議，節點通過ADM (Add-Drop Multiplexer,分插復用器) 與網絡相連，對于這種情況，也可以通過OAM協議進行鏈路故障檢測，檢測到鏈路故障后， 采用相應的協議進行保護倒換，進行網路收斂。對于通用以太網來說，故障檢測及收斂的方 法與實施例l中所述相同，以太環網的故障檢測及收斂的方法與實施例2中所述相同，這里 不再贅述。
本實施例在以太環網中通過OAM進行鏈路故障檢測，提高了網絡故障檢測的速度；在檢測到故障鏈路后，采用RRPP/EAPS協議及時進行網絡收斂，提高了網絡的可靠性。
實施例3
參見圖10,本發明實施例提供了一種節點設備，節點設備包括 檢測模塊，用于根據操作、維護和管理協議對鏈路進行故障檢測；
收斂模塊，用于當檢測模塊檢測到鏈路故障后，根據以太網的類型，采用相應的二層網 絡保護協議，進行網絡收斂。
上述檢測模塊可以具體包括
發送單元，用于周期性地向節點設備的相鄰節點設備發送操作、維護和管理協議的連通 性檢測報文；
判斷單元，用于當節點設備在預設的時間內未收到節點設備的相鄰節點設備發送的連通 性檢測報文時，則判定節點設備與相鄰節點設備之間的鏈路故障。
進一步地，當以太網為通用以太網時，上述收斂模塊可以具體包括
發送單元，用于根據生成樹協議向以太網中的其它節點設備發送鏈路故障消息；
接收單元，用于接收其它節點設備發送的鏈路故障消息；
清除單元，用于在接收單元接收到鏈路故障消息后，清除節點設備的轉發發表；
計算單元，用于根據根據生成樹協議重新計算網絡轉發路徑。
進一步地，當以太網為以太環網時，上述收斂模塊可以具體包括-設置單元，用于根據快速環網保護協議將節點設備的故障端口置為阻塞狀態；
發送單元，用于通過節點設備的另一端口向以太環網中的主節點設備發送鏈路故障消息；
接收單元，用于接收主節點設備發送的鏈路通知消息；
清除單元，用于在接收單元接收到主節點設備發送的鏈路通知消息后，清除節點設備的 轉發表。
本實施例中檢測模塊根據OAM協議對網絡鏈路進行故障檢測，提高了網絡故障檢測的 速度；當檢測模塊檢測到故障鏈路后，收斂模塊根據網絡類型采用相應的協議進行網絡收斂， 對于通用以太網，通過采用STP協議進行網絡收斂，當網絡拓撲類型為環網時，還可以RRPP 協議進行網絡收斂，提高了網絡的可靠性。
本發明實施例可以通過軟件實現，相應的軟件可以存儲在可讀取的存儲介質中，例如， 計算機的硬盤、軟盤或光盤中。
以上所述僅為本發明的較佳實施例，并不用以限制本發明，凡在本發明的精祌和原則之 內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種以太網故障檢測及收斂的方法，其特征在于，所述方法包括根據操作、維護和管理協議對鏈路進行故障檢測；當檢測到鏈路故障后，根據以太網的類型，采用相應的二層網絡保護協議，進行網絡收斂。
2. 根據權利要求l所述的以太網故障檢測及收斂的方法，其特征在于，所述根據操作、 維護和管理協議對鏈路進行故障檢測，具體包括節點周期性地向相鄰節點發送操作、維護和管理協議的連通性檢測報文； 如果所述節點在預設的時間內未收到所述相鄰節點發送的連通性檢測報文，則所述節點 與相鄰節點之間的鏈路故障。
3. 根據權利要求1或2所述的以太網故障檢測及收斂的方法，其特征在于，當所述以太 網為通用以太網時，所述采用相應的二層網絡保護協議，進行網絡收斂，具體包括所述節點根據生成樹協議向所述以太網中的其它節點發送鏈路故障消息； 所述其它節點收到所述鏈路故障消息后，清除自己的轉發表，并根據所述生成樹協議重 新計算網絡轉發路徑。
4. 根據權利要求1或2所述的以太網故障檢測及收斂的方法，其特征在于，當所述以太 網為以太環網時，所述采用相應的二層網絡保護協議，進行網絡收斂，具體包括-所述節點根據快速環網保護協議將自己的故障端口置為阻塞狀態，并通過另一端口向所 述以太環網中的主節點發送鏈路故障消息；所述主節點收到所述鏈路故障消息后，將自己的副端口置為轉發狀態，并根據所述快速 環網保護協議，通過自己的主端口和副端口向所述以太環網中除所述主節點以外的其它節點 發送鏈路通知消息；所述其它節點收到所述鏈路通知消息后，清除自己的轉發表。
5. —種節點設備，其特征在于，所述節點設備包括 檢測模塊，用于根據操作、維護和管理協議對鏈路進行故障檢測；收斂模塊，用于當所述檢測模塊檢測到鏈路故障后，根據以太網的類型，采用相應的二 層網絡保護協議，進行網絡收斂。
6. 根據權利要求5所述的節點設備，其特征在于，所述檢測模塊具體包括-發送單元，用于周期性地向所述節點設備的相鄰節點設備發送操作、維護和管理協議的連通性檢測報文；判斷單元，用于當所述節點設備在預設的時間內未收到所述節點設備的相鄰節點設備發 送的連通性檢測報文時，則判定所述節點設備與相鄰節點設備之間的鏈路故障。
7. 根據權利要求5或6所述的節點設備，其特征在于，當所述以太網為通用以太網時， 所述收斂模塊具體包括-發送單元，用于根據生成樹協議向以太網中的其它節點設備發送鏈路故障消息； 接收單元，用于接收所述其它節點設備發送的鏈路故障消息；清除單元，用于在所述接收單元接收到鏈路故障消息后，清除所述節點設備的轉發發表； it算單元，用于根據根據所述生成樹協議重新計算網絡轉發路徑。
8. 根據權利要求5或6所述的節點設備，其特征在于，當所述以太網為以太環網時，所 述收斂模塊具體包括設置單元，用于根據快速環網保護協議將所述節點設備的故障端口置為阻塞狀態； 發送單元，用于通過所述節點設備的另一端口向所述以太環網中的主節點設備發送鏈路 故障消息；接收單元，用于接收所述主節點設備發送的鏈路通知消息；清除單元，用于在所述接收單元接收到所述主節點設備發送的鏈路通知消息后，清除所 述節點設備的轉發表。
全文摘要
本發明公開了一種以太網故障檢測及收斂的方法和節點設備，屬于通信領域。所述方法包括根據操作、維護和管理協議對鏈路進行故障檢測；當檢測到鏈路故障后，根據以太網的類型，采用相應的二層網絡保護協議，進行網絡收斂。所述節點設備包括檢測模塊和收斂模塊。本發明通過以太網OAM協議進行鏈路故障檢測，在檢測到鏈路故障后，采用相應的保護倒換協議，進行網絡收斂，提高了以太網的故障檢測速度。
文檔編號H04L12/24GK101207521SQ20071017934
公開日2008年6月25日 申請日期2007年12月12日 優先權日2007年12月12日
發明者滕新東 申請人:華為技術有限公司