[发明专利]一种增强RSTP中故障快速收敛的方法

说明书

技术领域

本发明涉及计算机网络通讯技术领域，尤其涉及一种增强RSTP（Rapid Spanning Tree Protocol，快速生成树协议)中故障快速收敛的方法。

 

背景技术

在标准RSTP中（参考标准文档:ANSI/IEEE Std 802.1D, 1998 Edition. “Part 3: Media Access Control (MAC) Bridges”.1998 与IEEE Std 802.1w-2001.“ Part 3: Media Access Control (MAC) BridgesAmendment 2: Rapid Reconfiguration”.2001:6-14 ），多台设备组成环形拓扑结构，在不同的链路故障时，收敛时间会有很大的差异，有些故障的收敛时间很长，无法满足快速收敛的要求。

参阅图1，为一个典型的环形结构拓扑示意图，假设3台设备A,B,C（以下简称A,B,C）生成树优先级A小于B小于C，在生成树选举完成之后， A被选为根桥（Root），C上与B相连的端口为替换端口（Alternate Port），生成树状态为阻塞状态（Discarding），当以下两种不同的链路故障:

1.  如图2所示，如果A与C之间的链路断开,替换端口会切换成根端口（Root Port）,并进入转发状态（Forwanding），收敛时间很小，且无需报文交互。

2.  如图3所示，如果A与B之间的链路断开， B会选自己为根桥，并发送根桥信息为自己的BPDU（Bridge Protocol Data Unit，网桥协议数据单元), C的替换端口只有等消息老化（Message Age老化时间为3倍hello time，hello time是根发送BPDU的间隔）, 3倍hello time之后仍没有收到根桥或指定桥（Designated Bridge）的BPDU，此时C选举的根桥为A，而B发出BPDU的根桥信息为B自己， C会作为更差的报文丢弃之后，通过重新选举，根端口变成指定端口（Designated Port），C再与B通过报文协商(提议-同意机制)，快速进入转发状态。这样A和B之间的收敛时间最大可能需要3倍hello time，会多达几秒。无法满足实际应用的需要，实际应用中要求收敛时间必须在1s以内。

以上两种故障的恢复过程类似，第一种故障收敛很快， B和C之间故障和恢复的收敛时间也很快，故不在本发明考虑范围之内。本发明主要为了解决上述第二种故障（如图3）中收敛时间过长的问题，以满足任意点故障均可快速收敛的要求。现有方法处理第二种故障收敛的方法如下：

1.  B发现自己的根端口断开，将根端口切换成指定端口，进行重新选举，会选举自己为根桥,并开始从所有端口发送BPDU（根信息为B,若端口断开则不发）。

2.  C在收到此BPDU，发现在替换端口收到了更差的BPDU，将报文丢弃，并回应更优的BPDU（根桥信息为A）。

3． C的替换端口在3倍hello time没有收到根桥的BPDU(报文根桥信息为A, 指定桥为B),信息老化定时器超时，进行重新选举，C的根端口没有变化，替换端口在选举完成后变成了指定端口，同时向B发送BPDU（根桥为A，指定桥为C）。由于之前的替换端口变成指定端口，端口状态仍为阻塞状态,发送的BPDU中Proposal位被置为1.

4.  B在收到C的BPDU，发现比自己优，收包端口选举为根端口,同时发现报文中Proposal位被置为1，通过RSTP标准中的“提议-同意机制”，B的根端口立即进入转发状态，并回应C置Agreement位为1的BPDU.

5.  C收到B回应的Agreement位为1的BPDU之后，收包端口立即进入转发状态。

通过上述交互过程，A与B恢复通讯，整个过程中需要C的替换端口Message Age定时器超时之后才能触发重新选举，耗时比较久，一般为几秒，很难满足实际应用的需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种流程处理更快速的增强RSTP中故障快速收敛的方法，本发明无需等待消息老化，大大减少了故障收敛时间，从而可满足用户对快速收敛的需求。

为了解决上述技术问题，本发明采用了以下技术方案：

在多台设备组成的环形拓扑结构中，发生链路故障时，要满足快速收敛的要求而减少收敛时间，包括以下步骤：