[发明专利]保障以太环网在传输节点故障时可靠运行的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及以太环网自动保护技术领域，具体涉及了一种保障以太环网在其传输节点发生故障重启时仍能够可靠运行的方法及设备。

背景技术

以太环网系统由多个节点相连构成环，环上可以定义多个域，一个域中包括了主节点和传输节点，以及一组属于某个域的用于用户数据的业务转发的业务VLAN(Virtual Local Area Network，虚拟局域网)和用于协议报文转发的控制VLAN。对于以太环网自动保护系统而言，我们也可以把“业务VLAN”称为“保护业务VLAN”，意指被环网所保护的“业务VLAN”。

参考图1，图示了一种以太环网保护系统组网的拓扑结构。如图所示，交换机节点S1、S2、S3、S4组成了以太环网。将上述四个节点配置在一个域内，其中S2是主节点，其余节点为传输节点。每个节点都有两个端口——端口1和端口2。S2的端口1是主端口，端口2是次端口。

对于一个特定的域，当链路完好时主节点阻塞次端口的业务VLAN转发功能；当链路发生故障时开放次端口的业务VLAN转发功能，通知环上节点更新MAC(Media Access Control，介质访问控制)地址表；当链路恢复时重新阻塞次端口的业务VLAN转发功能，并通知环上节点更新MAC地址表。以太环网系统保证了业务VLAN不会形成环路，防止了由于环路引起的“广播风暴”。

以图1所示的以太环网为例，主节点S2周期的从主端口1发送健康检测hello帧，hello帧在域的控制VLAN中传输，当链路完好时主节点S2可以在次端口2收到健康检测hello帧。当主节点可以在次端口2收到hello帧时，就认为链路完好，阻塞次端口2的业务VLAN数据转发功能，防止网络中存在环路。域中的每个传输节点都在检测环上端口的链路状态，如果检测到链路发生故障，将会通知主节点链路发生故障。另外如果主节点在一定时间内没有从次端口收到hello帧，也认为链路发生故障。当主节点发现链路故障后，开放次端口的业务VLAN数据转发功能，并通知其他节点更新MAC地址表，使得网络重新连通。在链路存在故障期间，主节点仍然周期的从主端口发送健康检测hello帧，hello帧在域的控制VLAN中传输，如果在次端口收到hello帧，则认为链路恢复，重新阻塞次端口的业务VLAN数据转发功能，防止网络形成环路，并通知其他节点更新MAC地址表。

环上业务VLAN被以太环网系统保护的前提是环上业务VLAN的连通状态与控制VLAN的连通状态相同，即当控制VLAN中的hello帧可以传输时，业务VLAN中的数据一定可以传输(除了业务VLAN被阻塞的端口)，当控制VLAN中的hello帧不能传输时，业务VLAN中的数据一定不可以传输。一般情况下以太环网系统运行的该前提条件可以成立，但在实际运行中，当传输节点发生故障重启时，该前提条件就不成立，从而会引发以太环网暂时性不可用。

仍然以图1为例，同时参考图2，图2图示了现有技术中当传输节点发生故障重启时该传输节点与主节点的相互处理流程。假定环上的传输节点配置了4000个保护业务VLAN，传输节点发生故障重新启动阶段，环上端口加入到4000个VLAN需要100秒。当图1中传输节点(例如S3)发生故障时，参考图2的流程图，流程如下：

步骤201：传输节点发生故障，重新启动；

步骤202：主节点(S2)检测到环上故障后，开放次端口的保护业务VLAN数据转发功能，并通知其他节点更新MAC地址表，使得网络重新连通；

传输节点重新启动时，由于硬件芯片的限制，该传输节点上的环上端口无法立即加入到保护业务VLAN和控制VLAN中，4000个保护业务VLAN的加入时间为100秒，在这100秒时间内，会有如下步骤：

步骤203：传输节点的环上端口加入了一部分保护业务VLAN；

此时，由于该传输节点的环上端口还没有加入控制VLAN，主节点主端口发送的hello帧无法经过该传输节点传输，到达主节点的次端口，因此主节点判断链路出现故障，开放次端口的业务VLAN数据转发功能，而此时传输节点的环上端口已经加入了部分保护业务VLAN，这些保护业务VLAN会形成环路，引起的“广播风暴”，导致网络不可用，即图2中T1时间段内网络不可用。

步骤204：传输节点的环上端口加入控制VLAN；