[发明专利]具有循环抑制的最短路径桥接(SPB)增强弹性的方法和系统

说明书

公开一种在支持最短路径桥接(SPB)协议的网络中的节点的转发以太网帧的方法。该方法开始于节点(称作计算节点)的最短路径计算。最短路径计算选择到网络中的各目标节点的至少一个最短路径，其中记录到达各节点的最短路径上的相邻节点。它然后计算目标节点的下游无循环预备(LFA)节点，其中LFA节点在计算节点的下游，但是不在从计算节点到目标节点的所选最短路径上。然后，当到所计算最短路径上的相邻节点的连通性被检测为异常时，节点通过LFA节点来转发具有与目标节点对应的目标介质访问控制(MAC)的以太网帧。

技术领域

本发明的实施例涉及以太网网络中的帧转发领域。更具体来说，本发明的实施例涉及用于在支持最短路径桥接(SPB)协议的实现的以太网网络中增强具有循环抑制的连通性的弹性的方法和系统。

背景技术

当今以太网是局域网(LAN)的主导计算机连网技术。随着以太网在企业、运营商和云服务提供商之中广受欢迎，以太网架构将LAN段从仅实现为无源共享介质转变成实现为主动切换网络。在以太网的主动切换网络中，弹性无循环帧转发对有效数据通信是不可缺少的，以及最短路径桥接(SPB))协议是已经标准化的以太网连网中的最新演进的一步。在2012年3月29日，电气和电子工程师协会审议委员会(IEEE RevCom)批准了SPB协议的802.1aq标准。

SPB引入到以太网的链路状态路由选择，以取代作为快速生成树协议(RSTP，标准化为IEEE 802.1D)的基础的距离向量，并且使用边缘根最短路径树的多个集合来代替单个或少量生成树。SPB网络中的节点保持最短路径树集合，使得节点知道如何将帧转发到网络中的其它节点。根据定义，以太网节点不在帧转发中将帧转发回到达端口(有时称作“反向毒性”)，以避免转发循环。但是转发循环仍然可在启用了反向毒性的SPB网络中发生。例如，转发循环可在距离反演时发生。距离反演的最简单形式是当两个节点各认为另一个更接近目标节点、因而预计送往目标节点的帧将在两个节点之间来回转发时。毒性反向表示这种循环不能在以太网中发生，但是通过缺乏创建距离反演情形的多个交换机的同步所引起的循环显然能够发生。

转发循环引起对网络带宽的慢性流失。更坏的情况是，对于多播帧转发，转发循环能够是灾难性的，特别是在循环反馈到另一个循环中时，从而引起网络中消耗的带宽的指数增加，并且引起近瞬时的网络“崩溃”。由于这个和其它原因，循环预防对SPB网络是至关重要的。

如所规定的最短路径桥接采用反向路径转发检查(RPFC，其在IEEE 802.1aq中称作入口检查)来扩大。入口检查(又称作入口检查或源地址查找)检查给定以太网帧的源MAC地址与那个地址的预计到达端口。如果存在差异，则丢弃该帧。这增加对循环抑制的健壮性，但不是授权的，因此采用控制平面握手来扩大，以在没有同步多个交换机时专门防止循环。RPFC的严格性所添加的是当节点不能“盲”利用到给定目标的预备转发路径时的限制弹性选项，因为通过RPFC，只有来自源的一个路径在任何给定主干虚拟LAN标识符(B-VID)中被任何给定节点所准许。所期望的是具有802.1aq的循环抑制的更宽松形式，使得在故障情形中，可利用到无循环预备路径的快速本地切换。

发明内容