[发明专利]以太环网系统及其边缘节点和以太环网实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及以太环网技术，具体涉及一种以太环网系统、一种应用于该以太环网系统的边缘节点以及一种以太环网的实现方法。 

背景技术

图1为一种典型以太环网的组网示意图。以太环网包括主环和子环，子环可以为一个或多个。在以太网环完整时可能会出现数据环路，从而引起广播风暴。为了避免这种情况的发生，目前各个公司都推出了避免以太环网数据环路的协议。例如，快速环网保护协议(RRPP，Rapid Ring ProtectionProtocol)。 

当如图1所示的以太环网中的设备启动RRPP协议时，图1即为一种RRPP环网系统，该RRPP环网系统包括相交的两个环，S1～S4的设备组成主环，S3～S6的设备组成子环。每个环上必须有一个主节点，而且只能有一个，主节点是环网状态的主动检测机制的发起者，也是检测到环故障后的执行操作的决策者。环上除主节点外的所有其他节点是传输节点。主节点和传输节点接入环的两个端口中，一个为主端口，另一个为副端口。如图1所示，主环的主节点为S1，子环的主节点为S6，S2、S3和S4都是主环的传输节点，S5是子环的传输节点。 

主环和子环相交的两个交点分别称为边缘节点和辅助边缘节点，在现有技术中边缘节点和辅助边缘节点需要成对配置。如图1所示，S4为边缘节点，S3为辅助边缘节点。边缘节点和辅助边缘节点接入子环的端口称为边缘端口，接入主环的两个端口称为公共端口，边缘节点上公共端口与辅助边缘节点上公共端口之间的链路被称为公共链路。如图1所示，S3上的端口1 和端口2为公共端口，端口3为边缘端口，S3与S4之间的链路为公共链路。 

环中的主节点主动检测环网状态。具体来说，主节点周期性地从其主端口发送握手(HELLO)报文，该HELLO报文依次经过主环上的传输节点传播，当主节点的副端口在规定时间(该规定时间由Fail定时器定义)内收到主节点自己发送的HELLO报文时，就认为主节点处于完整状态(CompleteState)，即环网状态完整。为了防止环上的数据报文形成广播环路，主节点的副端口在规定时间内收到自己发送的HELLO报文时阻塞其副端口，该阻塞是指对数据报文的阻塞。如图1所示，图中设备端口上的符号“ ”表示该端口被阻塞(BLOCK)。主节点阻塞副端口后，网络拓扑发生改变，为了避免报文定向错误，主节点还需要通知环上的所有传输节点刷新MAC表项和ARP/ND表项。 

如果主节点的副端口未在规定时间内收到Hello报文，就认为环网上有链路处于故障状态，此时，主节点放开副端口对数据报文的阻塞，以保证环网上的通信不中断。当链路故障恢复后，主节点再次从副端口收到HELLO报文，则认为环网恢复到完整状态，此时重新阻塞副端口，防止形成数据环路。图1示出了主环和子环均无故障时主环主节点和子环主节点阻塞其副端口的示意图。 

主环中的节点总在监控自己的端口链路状态，一旦发现端口DOWN将立即采取措施，这种监控端口链路状态的机制称为快速LINK DOWN通知机制。具体来说，当主环中主节点的主端口检测到端口DOWN后，主节点直接感知链路故障，立即放开副端口。当主环中传输节点上的主端口或副端口发生链路DOWN时，该传输节点将从故障端口配对的状态为UP的副端口或主端口发送LINK-DOWN报文通知主节点。主节点收到LINK-DOWN报文后，放开副端口。与采用HELLO报文检测环网状态的机制相比，LINKDOWN通知机制能够快速地感知到链路故障。采用HELLO报文检测环网状态的机制应用于主环和子环，LINK DOWN通知机制仅应用于主环。 

对于多主环的情况，现有技术还引入了子环协议报文通道(SRPT)检 查机制。SRPT就是指子环协议报文在主环中的通道。RRPP协议理论上将主环看成是子环的一个逻辑节点，子环的协议报文会通过主环透传，即子环协议报文会被边缘节点和辅助边缘节点广播到主环中，如图1所示，边缘节点S3接到S6发来的子环协议报文，将其通过端口1和端口2广播出去。除下面介绍到的EDGE-HELLO外，主环将子环协议报文视为数据报文，子环协议报文不能通过阻塞的端口。