[发明专利]一种网络保护方法及网络保护架构

说明书

技术领域

本发明涉及网络保护技术，尤指一种网络保护方法及网络保护架构。

背景技术

在各种基于帧转发的网络中，例如以太网、二层虚拟专用网(L2VPN，Layer2 Virtual Private Networks)等网络中，一方面，由于帧广播的特性，在网络中两个节点之间不能存在超过一条可达的通信路径。如果网络中两个节点之间存在超过一条可达的通信路径，那么存在的多条通信路径可能会形成闭环，而广播帧将在闭环上持续的传输，流量越来越大，占用大量带宽，最终导致网络风暴，使得网络不可用。

但是，另一方面，网络通常要求有较高的可靠性，即在网络的两个节点之间设置多条通信路径，以实现主用通信路径和备用通信路径之间的冗余备份，达到网络保护的目的。这样，当主用通信路径和备用通信路径都为完好时，阻塞备用通信路径的数据转发功能，网络的被保护数据在主用通信路径上传输；当主用通信路径发生故障时，打开备用通信路径的数据转发功能，网络的被保护数据切换到备用通信路径上传输，从而实现网络在通信路径正常状态到故障状态下的切换，提高网络的抗故障能力，实现网络的可靠运行。

目前，在国际电信联盟(ITU-T)提出的G.8032标准中，为环形拓扑以太网的以太层定义了自动保护切换协议与机制。这种网络保护方法适用于环形拓扑的以太网，其实现大致为：在环形拓扑以太网中，选择一段链路为环保护链路，当以太网环网的链路都无故障时，环保护链路的两个相邻节点中，至少有一个节点阻塞与环保护链路连接的端口，防止被保护数据从环保护链路上通过，这样，以太网环网上任何两个节点之间只有唯一的通信路径，因此以太网环网中不会产生通信路径的闭环，防止了闭环和网络风暴；当以太网环网的链路出现故障时，如果该故障链路不是环保护链路，则阻塞与环保护链路相邻端口的节点，打开环保护链路上阻塞的端口，使得被保护数据可以从环保护链路上通过，环保护链路上任何两个节点之间产生了新的通信路径，保障了通信路径的重新连通，提高了网络的可靠性。

图1为现有基于G.8032的以太网环网保护示意图，如图1所示，节点S1、S2、S3和S4组成了以太网环网，节点S 1和S4之间的链路为环保护链路，节点S1为环保护链路所属节点，节点S1通过控制端口11的阻塞和打开使环保护链路阻塞或者打开，这里阻塞是指被阻塞的节点不能完成转发功能。当图1中的以太网环网链路无故障时，节点S1阻塞端口11，防止被保护数据从环保护链路上通过即被节点S1转发，节点S2和S3之间的被保护数据流量通信路径仅为S2<->S3，而不可能是S2<->S1<->S4<->S3，因此环网中不会产生通信路径的闭环，防止了网络风暴。

图2为图1中出现链路故障后的以太网环网保护示意图，如图2所示，假设节点S2和S3检测到链路故障，那么，首先节点S2和S3分别阻塞保护倒换请求指定端口22和端口31，并发送链路故障告警协议帧通知其他节点进行保护切换；接着，环保护链路所属节点S1收到链路故障告警协议帧后，打开阻塞的与环保护链路相连的端口11，以太网环网上各个节点刷新地址转发表，以实现网络保护切换。在进行保护切换后，被保护数据可以从打开的环保护链路上通过，而不能从故障链路通过。如图2所示，节点之间的被保护数据流量在新的通信路径上传输，节点S2和S3之间的被保护数据流量通信路径是S2<->S1<->S4<->S3。这里，链路故障是引起保护倒换的其中一种情况，还包括手工倒换，强行倒换等情况，在引起保护倒换后会有专门的模块向其他节点发送保护倒换请求，故障检测以及保护倒换请求的产生的具体实现属于本领域技术人员公知技术，这里不再赘述。

上述基于G.8032的以太网环网保护方法通常只适应于特定的拓扑，例如环拓扑等，而且保护协议需要实施在该拓扑上的每个节点。目前实现网络保护的方法局限性很大，不适于一些拓扑灵活的网络保护。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种网络保护方法，能够灵活地应用于各种拓扑的网络中，提高网络的抗故障能力，实现网络的可靠运行。

本发明的另一目的在于提供一种网络保护架构，能够灵活地应用于各种拓扑的网络中，提高网络的抗故障能力，实现网络的可靠运行。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种网络保护方法，该方法包括以下步骤：

为确定出的被保护的局部网络设置保护特征集，从保护特征集的被保护链路中设置一条链路为保护链路；