[發明專利]一種新型快速冗余以太網環路探測及斷線自愈的算法

無效

• 申請號: 201210007285.2
• 申請日: 2012-01-11
• 公開（公告）號: CN102638364A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發明（設計）人: 周厚明;孫世陽
• 申請（專利權）人: 武漢邁威光電技術有限公司
• 主分類號: H04L12/24
• 分類號: H04L12/24;H04L12/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術領域

本發明涉及一種工業冗余以太網應用領域的快速環路探測以及以太網某一鏈路斷開時的處理算法。

背景技術

隨著以太網的快速發展，以太網網絡的可靠性對于一些重要的工業或是商業領域來說顯得尤為重要，一旦某一鏈路中斷，將造成部分甚至全部功能失效，而擁有備用鏈路的網絡就會自動啟用備用鏈路，從而迅速的恢復網絡的正常功能，傳統的stp，rstp均已實現了這些功能，然而它們的自動恢復時間太長(需要數秒)，對于一些要求嚴格的應用如工業控制、電力通信來說，幾秒鐘的時間可能會產生人員傷亡、設備財產重大損失等災難性的后果。

發明內容

為了實現以太網的快速環路探測及快速自愈，本發明提出一種高效的算法。主要分為兩個部分：快速探測環路和快速啟用備用鏈路。

一、快速探測環路，快速探測環路是否存在，從而快速確定冗余鏈路，此部分與后面的快速自愈息息相關，所以這部分的確定host的過程尤為重要，首先定義端口的三個狀態，1.禁用狀態：該端口不能接收和發送任何幀；2.學習狀態：該端口僅能收發管理幀；3.轉發狀態：該端口可以收發任何幀。交換機也有兩種狀態：1.host：最多一個端口處于轉發狀態；2.slave：所有端口均處于轉發狀態。然后通過5個步驟探測環路：1.首先所有端口均設置為學習狀態；2.發送探測環路管理幀；3.等待指定時間(如500ms)，若超時未收到，則認為鏈路未成環，將所有端口置為轉發狀態，否則認為已成環，則保持端口為學習狀態，進入第四步選舉環節；4.選舉：發包時帶一個標記，若收到包的交換機的Mac比包中的源mac大，則修改那個標記。這樣如果收到自己發的包中的標記被更改則證明自己不是host；5.選舉完成后，host進入host處理機制，slave進入slave處理機制。

二、快速啟用備用鏈路，快速啟用備用鏈路是本算法的關鍵，在環路中兩種身份的交換機各自的處理運行流程不盡相同。host的處理：1.收到link?up的信息后，檢查自身所有端口是否均處于轉發狀態，若是，則將其中一個端口置于學習狀態，否則什么也不做；2.收到link?down的信息后，將所有端口置于轉發狀態；3.收到探測環路管理幀后，將其轉發；4.收到選舉幀時，跳轉至探測環路步驟4；5.循環檢查本交換機所有端口的鏈接變化，若有端口link?down，則將linkdown的那個端口置為學習狀態，若有端口linkup，則檢查linkup的端口的數量，如果大于1，則不作任何操作，否則，置此端口為轉發狀態。slave的處理：1.收到link?up的信息后，轉發信息；2.收到link?down的信息后，轉發信息；3.收到探測環路管理幀后，轉發信息；4.收到選舉幀時，跳轉至探測環路步驟4；5.循環檢查本交換機所有端口的鏈接變化，若有端口link?down，則發送linkdown信息，同時置端口為學習狀態，若有端口linkup則跳至探測環路步驟2。

三、完整過程可以綜合描述如此：1.初始化；2.檢查是否成環，是：跳至3.否：跳至6；3.進入選舉環節，確認自己是否是host，是：跳至4，否：跳5；4.host的處理，見快速啟用備用鏈路的1；5.slave的處理，見快速啟用備用鏈路的2；6.等待選舉包；

附圖說明

附圖中圖1是發明內容流程圖解。

具體實施

首先，每臺交換機不管其他交換機處于什么狀態，它自己啟動時均會檢查是否成環，如果成環，則會進入選舉過程，否則將自己的組環端口全部置為轉發狀態。

成環后啟動選舉過程時，環內交換機會根據發送信息的mac地址來確定自己是否是主機，然后進入各自的處理流程。