[發明專利]一種環網故障檢測保護方法和設備

有效

• 申請號: 201310146983.5
• 申請日: 2013-04-24
• 公開（公告）號: CN103220201A
• 公開（公告）日: 2013-07-24
• 發明（設計）人: 王明軍
• 申請（專利權）人: 杭州華三通信技術有限公司
• 主分類號: H04L12/437
• 分類號: H04L12/437;H04L12/26
• 代理公司: 北京德琦知識產權代理有限公司 11018
• 代理人: 謝安昆;宋志強

技術領域

本申請涉及通信技術領域，特別涉及一種環網故障檢測保護方法和設備。

背景技術

在某段鏈路設備上沒有專門部署鏈路故障檢測特性的環形組網中，拓撲保護協議只能依靠自己定時收發hello報文的輪詢檢測（Polling）機制，來檢測環的完好狀態。并根據檢測結果觸發環形拓撲的流量保護切換。RFC3619定義的以太網自動保護交換（Ethernet?Automatic?Protection?Switching，EAPS），以及一些網絡設備廠商實現的私有快速環網保護協議（Rapid?Ring?Protection?Protocol，RRPP）就是采用的Polling機制。

一臺環形拓撲上的組網設備只配置兩個端口接入到拓撲環上，形成環上的一個協議拓撲環節點。環節點接入環上的兩個端口分別通過配置指定為主端口和副端口。其中，環上有且只有一個節點配置為主節點，負責環狀態的統一保護控制，其余節點為傳輸節點。

參見圖1，圖1為環形拓撲組網示意圖。圖1中的設備A為主節點，負責完成環的保護切換。主節點的主端口Port1，會定時周期性地發送握手（hello）報文用于檢測環的健康狀態，而用主節點的副端口Port2接收并終止hello報文繼續轉發。如果主節點的副端口Port2在規定的一段時間，即接收超時時間內接收到hello報文，則表示環的狀態完好；否則，表示環上某段鏈路出現了故障。當環完整時，主節點的副端口Port2會阻塞用戶流量通過，這樣就消除了環網上的用戶流量轉發環路。

參見圖2，圖2為環網中環鏈路故障組網示意圖。當環上傳輸節點的直連鏈路出現了故障，如，圖2中設備B和設備C之間的鏈路出現故障。那么從設備A的端口Port1發出的Hello報文只能轉播到設備C。結果主節點設備A的副端口Port2將因接收不到hello報文而等待超時，表示主節點檢測到環上出現故障。這時主節點設備A的副端口Port2會放開端口允許流量通過，進行一次流量轉發路徑的切換，以保證環上節點的最大連通性，各節點之間可以繼續相互轉發流量，讓設備B與設備A之間仍舊能夠連通；而設備B和設備C之間能夠通過設備A連通。

其次，為了使主節點盡快感知環故障，需要引入專門的故障事件通知報文，把鏈路故障通告給環上的主節點。如設備B和設備C之間的連路故障后，故障的直鏈節點設備會從故障鏈路的反方向的另外一個端口上立即發送一個鏈路故障（Link?down）故障通知報文。環的主節點設備A在收到Link?down報文后，表明環已經不完整，就可以立即放開副端口Port2，這樣就提升了換的故障保護切換性能。

但實際情況中，link?down故障通知報文有可能在轉發途中丟失。為了保證環網保護協議工作的可靠性，主節點定時收發hello報文的Polling檢測機制還是要同時運行。

而當環上鏈路的故障不是簡單的鏈路down，例如是鏈路上的光纖中繼設備出現故障，或光纖鏈路出現收或發的某個單一方向的單通故障，光纖鏈路為有收、發兩個相反方向的光纖，只有某一個方向的報文能通過。這類光纖故障，由于環的協議保護設備無法直接感知，也就不能發出Link?down故障通知報文給環上的主節點。

而在鏈路出現單通故障下，Polling機制會存在問題。參見圖3，圖3為環網中鏈路單通故障檢測失效組網示意圖。圖3中，如果是主節點主端口Port1的接收方向的光纖故障，而主端口的發送方向正常，那么主節點的副端口Port2是能正常收到hello報文的。這樣環上的主節點也無法通過polling機制檢測出此環的單通故障。

相反，參見圖4，圖4為環網中鏈路單通故障誤檢測組網示意圖。如果鏈路只出現了主端口Port1的發送方向的單通故障，而主節點的主端口Port1的接收方向是正常的。這種情況下，主節點的副端口Port2會收不到hello報文而出現接收超時，結果進行保護切換放開副端口。

但這時的鏈路單通情況下，在故障鏈路的主節點主端口的接收方向上仍然是通的，結果就會出現此方向上流量轉發的環路。接入的用戶流量報文都會積聚在此環路上持續繞圈轉發，不會終止。最終使鏈路出現擁塞，用戶流量不通。