[发明专利]ITU-T G.8032/Y.1344多点故障下的扩展处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种严苛工业环境下以太网环的高可靠性数据通信方法，特别是一种解决以太网环多断点后恢复情况下因端口阻塞不能正确转发数据而导致的ITU-T G.8032/Y.1344（03/2010）协议状态不正确的处理方法，属于数据通信领域。

背景技术

严苛工业环境下的数据通信领域（包括工厂自动化、智能交通运输系统（ITS）、变电站和其他恶劣环境中的部署等）广泛使用以太网环来连接工业设备（如远程终端单元RTU和PLC等），以提供数据通路的冗余保护。通常严苛工业环境下的以太网环是由若干工业以太网交换机或路由器（以下简称交换机）连成的环状网络，其拓扑结构如图 1所示，图中S1到S10连接成一个环，S1到S10是环上的各个节点，其中S1是主节点，S2到S10是传输节点。

在众多以太网环协议当中，ITU-T G.8032/Y.1344（03/2010）在开放标准的基础上提供了很好的快速收敛特性，其采用R-APS PDU在各个节点之间传递消息。默认情况下，R-APS PDU由节点的交换芯片自动转发（这样可使R-APS PDU尽可能快的传播），在阻塞端口（端口处于blocking状态）被丢弃（详见ITU-T G.8032/Y.1344 （03/2010），9.5节， R-APS channel blocking）。如此一来，在某些拓扑下（如出现多断点的情况，如图2、3所示），当R-APS PDU在阻塞端口被丢弃时，将导致R-APS PDU不能传播到以太网环的所有节点，因此存在环路已经实际连通，但是数据通信不通的可能。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种ITU-T G.8032/Y.1344多点故障下的扩展处理方法，解决了在以太网环多断点后恢复的情况下R-APS PDU在阻塞端口不能正确转发的问题，在充分利用ITU-T G.8032/Y.1344（03/2010）协议所带来的快速收敛性的同时，还使得严苛工业环境下的数据通信变得可靠，同时对ITU-T G.8032/Y.1344 （03/2010）协议状态机等无需任何改动。

本发明所采用的技术方案是：

一种ITU-T G.8032/Y.1344多点故障下的扩展处理方法，其主要内容为：

定义有特定目标地址的帧作为协议扩展帧；

    设置节点收到所述协议扩展帧后，不受端口blocking的限制，将所述协议扩展帧送到节点的CPU端口；

   在做Tx R-APS操作时，同步发送所述协议扩展帧；

节点如果收到的是标准协议帧，按照协议定义的流程处理该标准协议帧，如果收到的是协议扩展帧，对非本节点发出的且转发跳数不超过转发跳数阈值的协议扩展帧通过另一个环端口转发，并按照协议定义的流程处理该协议扩展帧。

节点在收到帧后的具体处理步骤如下：

（1） 判断该帧是标准协议帧还是协议扩展帧，如果是标准协议帧，则按照ITU-T G.8032/Y.1344 协议定义的流程处理该帧，如果是协议扩展帧，进行步骤（2）；

（2） 判断所述协议扩展帧是否是本节点发出的，如果是，则丢弃该协议扩展帧，如果不是，则进行步骤（3）；

（3） 检测本节点是否存在另外一个环端口，如果存在另外一个环端口且转发跳数不超过转发跳数阈值，则在这个环端口转发所述协议扩展帧，如果不存在另外一个环端口或者转发跳数超过转发跳数阈值，则不转发，并按照ITU-T G.8032/Y.1344 协议定义的流程处理所述协议扩展帧。

所述协议扩展帧设有转发跳数字段，在所述步骤（3）中，如果判断存在另外一个环端口，则进行转发跳数的判断以确定是否转发，具体是：将所述协议扩展帧中的转发跳数字段的值递增或递减后同一个预设的转发跳数阈值进行比较，如果不超过所述预设的转发跳数阈值，则用转发跳数递增或递减后的值更新所述协议扩展帧中的转发跳数字段，在所述另外一个环端口转发修改后的协议扩展帧，如果超过所述预设的转发跳数阈值，则按照ITU-T G.8032/Y.1344 协议定义的流程处理所述协议扩展帧。

在同步发送所述协议扩展帧时，节点将所述协议扩展帧的转发跳数字段的初始化为某个特定的值。

所述预设的转发跳数阈值可以根据需要设置，例如254。

对于上述任意一种所述的ITU-T G.8032/Y.1344多点故障下的扩展处理方法，所述协议扩展帧的帧结构设定为：