[發明專利]一種狀態切換方法及裝置

有效

• 申請號: 201010106731.6
• 申請日: 2010-02-08
• 公開（公告）號: CN101771570A
• 公開（公告）日: 2010-07-07
• 發明（設計）人: 沈國鑫
• 申請（專利權）人: 杭州華三通信技術有限公司
• 主分類號: H04L12/24
• 分類號: H04L12/24;H04L12/26;H04L12/56;H04L29/06
• 代理公司: 北京鑫媛睿博知識產權代理有限公司 11297
• 代理人: 龔家驊

技術領域

本發明涉及通信技術領域，特別是涉及一種狀態切換方法及裝置。

背景技術

在二層交換網絡中，一旦存在環路就會造成報文在環路內不斷循環和增 生，產生廣播風暴，從而占用所有的有效帶寬，使網絡變得不可用。在這種 環境下，STP(Spanning?Tree?Protocol，生成樹協議)協議應運而生。其中， STP是一種二層管理協議，該STP能夠通過有選擇性地阻塞網絡冗余鏈路來 達到消除網絡二層環路的目的，并同時具備鏈路的備份功能。

具體的，如果網絡能夠像一棵樹一樣生長就不會出現環路，因此，STP 協議中定義了根橋(Root?Bridge)、根端口(Root?Port)、指定端口(Designated Port)、路徑開銷(Path?Cost)等概念，目的在于通過構造一棵樹的方法來達 到裁剪冗余環路的目的，并實現鏈路備份和路徑最優化。其中，用于構造這 棵樹的算法稱為SPA(Spanning?Tree?Algorithm，生成樹算法)。

如果要實現STP的功能，網橋之間需要進行一些信息的交互，而這些信 息交互單元被稱為配置消息BPDU(Bridge?Protocol?Data?Unit，網橋協議數據 單元)。其中，BPDU是一種二層報文，目的MAC(Media?Access?Control，媒 體訪問控制)是多播地址01-80-C2-00-00-00，所有支持STP協議的網橋都會 接收并處理接收到的BPDU報文，而BPDU報文的數據區中攜帶了用于生成 樹計算的所有有用信息。

具體的，STP的工作過程包括：(1)進行根橋的選舉。其中，選舉的依 據是網橋優先級和網橋MAC地址組合成的橋ID(標識)，橋ID最小的網橋 將成為網絡中的根橋，而由于根橋的所有端口都連接到下游網橋，所以根橋 的端口角色都成為指定端口。(2)連接根橋的下游網橋將各自選擇一條“最 粗壯”的樹枝作為到根橋的路徑，相應端口的角色成為根端口。循環上述過 程到網絡邊緣，當指定端口和根端口確定之后，一棵樹就生成了。

此外，生成樹在經過一段時間(默認值是30秒左右)穩定之后，指定端 口和根端口將進入轉發狀態，而其他端口將進入阻塞狀態。BPDU會定時的 從各個網橋的指定端口發出，以維護鏈路的狀態。而如果網絡拓撲發生變化 時，生成樹會重新計算，相應的端口狀態也會隨之改變。

與眾多協議的發展過程一樣，STP協議也隨著網絡的發展而不斷更新， 從最初的STP到RSTP(Rapid?Spanning?Tree?Protocol，快速生成樹協議)，再 到最新的MSTP(Multiple?Spanning?Tree?Protocol，多生成樹協議)。其中，在 STP網絡中，當檢測到環路時會將某個端口進行阻塞，而到了RSTP網絡和 MSTP網絡中，這個阻塞端口的角色又細分為兩種角色：

(1)Alternate端口(替換端口)，即根端口的備份端口。其中，當根端 口或Master(主)端口被阻塞后，Alternate端口將成為新的根端口或Master 端口。而在根端口或者Master端口失效的情況下，Alternate端口會快速轉換 為新的根端口并無時延地進入到轉發狀態。

(2)Backup端口(備份端口)，即指定端口的備份端口。其中，當指定 端口被阻塞(即指定端口失效)后，Backup端口會快速轉換為新的指定端口， 并無時延的轉發數據。具體的，如果使能了MSTP協議的同一臺設備的兩個 端口互相連接時就存在一個環路，設備會將其中的一個端口阻塞，而Backup 端口是被阻塞的那個端口。

現有技術中，由于Backup端口為被阻塞的端口，當設備上的端口收到本 設備發送的BPDU報文而處于阻塞狀態時，則該端口的角色為Backup端口； 而如果端口收到本設備發送的BPDU報文處于Forwarding(轉發)狀態時， 則該端口的角色為指定端口，其中，該指定端口為Backup端口的對應指定端 口。