[发明专利]在本地节点运行中断期间不间断的网络控制消息生成

说明书

技术领域

本申请通常涉及计算机网络。特别地，本发明涉及分组交换和控制面协议。

背景技术

分组交换网络包括控制面协议，例如生成树协议(STP)，通用属性注册协 议(GARP)和其对于虚拟局域网的版本，VLAN注册协议(GVRP)，链路汇 聚控制协议(LACP)，Y.1711快速故障检测(FFD)，和预留协议(RSVP)刷 新。控制协议具有例如控制层2(L2)通信量如何流经网络的拓扑和分布的责 任。这些协议在运行在每个参与网络部件上的状态机中实现。一旦已经达到了 稳定的网络配置，则这些协议趋于重复它们发送给网络的相同消息。不同的消 息通常是由操作者或网络中缺陷驱动改变引起。一旦超过范围从几毫秒到几秒 的超时周期，由网络部件在参与协议中的故障导致通信量的重新布置。在一些 情况下，通信量的重新布置涉及整个网络。

在当前的网络部件中，分组控制协议属于三种类型之一。它们是(1)无保 护的；(2)通过在控制面运行中断(outage)前与相邻网络部件进行私有通信进 行保护；(3)通过标准的优雅重启技术进行保护，其需要在协议运行中断之前 或之后立刻就与相邻网络部件进行交互。在无保护的情况中，结果将通常是重 新配置通过网络的通信量流量。在重新配置的时间期间，在网络的多个部分(其 与整个网络域一样大)中将出现通信量损失。当故障的网络部件恢复时，将出 现第二重新配置以重新建立在故障之前的通信量流分布。同样，会出现与之前 相似数量级的通信量损失。私有执行具有两个缺点。第一，其仅覆盖了部分的 问题情境，也就是那些自愿进入的情境(例如，在网络部件中操作者驱动软件 升级的情况下)并且其允许故障的网络部件通知其邻居将要发生控制平面的故 障。第二，其被限制为相互影响具有这些能力的网络部件，例如，在和其他设 备买主的通常交互情境下其不工作。在标准的优雅重启情况下，只覆盖小的协 议集。如果在故障之后告知相邻部件要应用优雅重启的时间限制很小，对于非 预期的故障失去约束的可能性很高。失去时间限制将导致通信量损失，因为相 邻部件将检测到控制平面的运行中断并触发网络重新配置。

相应的，在临时分组控制平面运行中断的情况下，需要一种机制来防止分 组网络的重新配置和相关联的通信量损失。

发明内容

本发明的典型实施方式通过在本地节点运行中断期间提供不间断的网络控 制消息生成以防止分组网络的重新配置和相关联的通信量损失。

一个实施方式是一种在本地节点运行中断期间提供不间断的网络控制消息 生成的方法。消息高速缓冲存储器从用于本地节点的协议状态机接收多个发送 消息并且把它们转发给网络中的其他节点。消息高速缓冲存储器也从节点接收 消息。消息高速缓冲存储器在缓冲器中存储发送的和接收到的消息。协议状态 机刚一发生故障，只要缓冲器保持有效，消息高速缓冲存储器发送消息给节点 和从节点接收消息。消息可能被周期性地发送给节点。消息高速缓冲存储器在 故障后基于缓冲器中的消息和从节点接收到的消息确定缓冲器是否有效。该方 法可能还包括有效的协议状态机刚一故障就切换到备用的协议状态机，其中备 用协议状态机包括复制第一个缓冲器的另一个缓冲器。

另外一个实施方式是存储指令的计算机可读介质，用以执行在本地节点运 行中断期间提供不间断的网络控制消息生成的方法。

再一个实施方式是用于在本地节点运行中断期间提供不间断的网络控制消 息生成的系统，包括协议状态机和消息高速缓冲存储器。协议状态机生成消息。 消息高速缓冲存储器从协议状态机接收消息并将消息转发给网络中的节点。消 息高速缓冲存储器在一个或多个缓冲器中存储发送的和接收到的消息。协议状 态机刚一故障，只要消息高速缓冲存储器保持有效，消息高速缓冲存储器发送 消息给节点和从节点接收消息。消息高速缓冲存储器可能包括定时器，用于发 送周期性消息给节点，和状态控制，用于确定消息高速缓冲存储器是否有效。 该系统包括工作者(worker)节点和保护节点，每个都具有协议状态机和消息高 速缓冲存储器因此当工作者节点故障时保护节点能够变为有效。当工作者协议 状态机有效时，保护消息高速缓冲存储器可能复制工作者消息高速缓冲存储器。

附图说明

通过考虑下面结合附图的详细描述容易理解本发明的教导，其中：

图1是图解当用于控制平面协议的状态机有效时，默认情况下高速缓冲存 储器概念的典型实施方式的框图；