[發明專利]一種單環網實現方法

在審

• 申請號: 201310002231.1
• 申請日: 2013-01-04
• 公開（公告）號: CN103916318A
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發明（設計）人: 楊貴;王文龍;周旭峰;劉明慧;胡紹謙;湯震宇
• 申請（專利權）人: 南京南瑞繼保電氣有限公司;南京南瑞繼保工程技術有限公司
• 主分類號: H04L12/703
• 分類號: H04L12/703;H04L12/437
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 許方

技術領域

本發明涉及一種通信網絡冗余技術，特別涉及單環網且要求環網故障零報文丟失的情況。

背景技術

目前，構成單環網的協議有STP、RSTP、MSTP協議、MRP協議等。

生成樹協議（STP）、快速生成樹協議（RSTP）和多生成樹協議（MSTP）是應用于二層通信網絡的拓撲管理協議。具有二層交換功能的裝置上運行生成樹協議，相互發送橋協議數據單元（Bridge?Protocol?Data?Unit，BPDU），BPDU中的主要信息包括，STP版本、BPDU類型、標識字段、根橋ID、根路徑開銷、指定橋ID、指定端口ID以及各時間值，其中根橋ID、根路徑開銷、指定橋ID、指定端口ID構成消息優先級向量，是RSTP進行比較、計算的主要依據。裝置獲取BPDU中的信息，通過生成樹算法（SPA），裁剪網絡拓撲，達到消除環路，同時形成冗余路徑的目的。當有網絡鏈路發生故障時，STP可以使用冗余路徑恢復正常的通訊業務。通過具有二層交換功能的裝置運行生成樹協議可以消除通信網絡中的環路避免網絡風暴，同時實現鏈路的冗余備份功能。由于在網絡鏈路發生故障后，需要通過裝置間發送報文來進行拓撲結構的改變，在鏈路故障到備用鏈路啟動之間存在一定的時間部分裝置通信中斷，無法實現零報文丟失。

基于單環網的媒體冗余協議（MRP）是在RSTP的基礎上發展起來的一種基于單環網的媒體冗余協議，該協議同樣存在鏈路故障到備用鏈路啟動時存在一定時間部分裝置通信中斷問題，無法實現零報文丟失。

根據上面的描述，現有的單環網技術均存在一定的問題，STP、RSTP、MSTP協議和MRP協議無法解決鏈路切換時的丟包問題，導致不允許報文丟失的場合無法使用單環網進行組網，限制了單環網技術的應用。

發明內容

本發明的目的，在于提供一種單環網實現方法，其可解決目前STP、RSTP、MSTP協議、MRP協議在鏈路切換時的丟包問題。

為了達成上述目的，本發明的解決方案是：

一種單環網實現方法，在單環網的每個環網裝置的網口前增加接口處理模塊，該接口處理模塊同時驅動兩個PHY接口，所述接口處理模塊處理報文流程如下：

發送處理：首先通過網口發送報文到接口處理模塊，接口處理模塊通過發送接口將幀接收到，通過插入序號在該幀幀頭部分插入發送序號及裝置標識，然后同時送入2個發送隊列中等待發送，發送隊列直接將該幀報文發送到相應的PHY中，通過物理層傳輸到相連裝置的PHY接口；

接收處理：當PHY接收到一幀報文時，首先送入接收隊列中進行緩沖，等待檢索學習處理，檢索學習對輸入幀按裝置標識進行序號表查找，當在序號表檢索失敗時，則將該序號保存到序號表中，將該幀報文送入MII接口進行交換處理，同時送入另一PHY的發送隊列中；反之，則丟棄該幀報文并刪除序號表中的對應序號；

異常處理：當單環網內的某條網線出現故障而導致該網線連接中斷，由裝置發送幀將通過兩個PHY分別到達連接中斷處，最終實現網絡報文到達網絡上的所有裝置，且該過程不存在協商和丟包問題。

上述網口的接口類型是MII、GMII、RGMII或SGMII。

上述接口處理模塊中的裝置標識采用32bit標識，防止網絡接入裝置過多導致裝置標識重復，所述裝置標識至少包含接口處理模塊裝置自身的標識和該裝置接入的裝置標識兩部分。

上述接口處理模塊中的發送序號采用32bit標識，防止單環網的環路上節點過多而導致兩側報文環回的時間差較大時，發送序號發送重復。

采用上述方案后，本發明通過在網口前增加接口處理模塊，采用網口同時驅動兩個PHY接口的方式構成環網，當環網中的一條鏈路斷掉以后，由于報文熱備用發送的關系，不會導致網絡報文丟失現象出現，實現單環網鏈路內的一條鏈路中斷時的零報文丟失的環網技術。

附圖說明

圖1是本發明中單環網的結構示意圖；

圖2是本發明中接口處理模塊的框圖；

圖3是本發明中接口處理模塊在裝置中的位置結構示意圖。

具體實施方式

以下將結合附圖，對本發明的技術方案及有益效果進行詳細說明。