[發明專利]一種面向生成樹協議的鏈路狀態監測方法

在審

• 申請號: 202110576432.7
• 申請日: 2021-05-26
• 公開（公告）號: CN113328910A
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發明（設計）人: 薛海亮;杜丹;戴錫平;張明軍;趙麗
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第五十四研究所
• 主分類號: H04L12/26
• 分類號: H04L12/26
• 代理公司: 河北東尚律師事務所 13124
• 代理人: 王文慶

本發明公開了一種面向生成樹協議的鏈路狀態監測方法，屬于以太網二層交換技術領域。該方法在鏈路兩端的端口互發檢測幀以監測鏈路連通性，當端口認定鏈路不通時將本端口的portEnabled參數清零。本方法與現有IEEE 802.1系列生成樹協議兼容，且具有簡潔實用、配置靈活等特點，特別適用于網絡中存在中繼設備、防火墻等設備、容易出現單向通故障的場景。

技術領域

本發明涉及以太網二層交換技術領域，特別是指一種面向生成樹協議的鏈路狀態監測方法。

背景技術

生成樹協議是網絡交換領域中的關鍵協議之一。該協議通過一定機制阻塞部分端口以消除路徑環路，并具有冗余備份功能。

IEEE 802.1系列規范中，生成樹協議使用BPDU（Bridge Protocol Data Unit，橋協議數據單元）交互協議信息。生成樹協議的兩項重要參數是：

1）portEnabled，用于表征端口是否使能；

2）是否收到對端發來的BPDU。

當交換機某端口的portEnabled參數由“1”變為“0”時，生成樹協議認為網絡拓撲發生變化，啟動清除MAC轉發表和發送TCN BPDU的機制。現有的網絡交換設備通常以端口是否有物理連接為標準，確定portEnabled的值。當端口有物理連接時，portEnabled的值被置為“1”，否則置為“0”。該機制存在以下兩種風險：

1）當鏈路中存在中繼設備或防火墻時，該標準可能會引起生成樹協議狀態機誤判。例如，兩臺交換機SW1、SW2之間有中繼設備A、B，連接拓撲如圖1所示。當中繼設備A、B之間的連接斷開時，交換機SW1未檢測到端口1的物理連接斷開，所以并未將portEnabled的值由“1”置為“0”，不會啟動清除MAC轉發表和發送TCN BPDU的機制；同理交換機2亦是如此。

2）當存在單向通故障時，網絡會因端口無法收到BPDU而工作異常。當交換機某端口在規定時間內未收到BPDU時，生成樹協議認為該端口對應的網絡拓撲或參數發生變化，將該端口切換為指定端口、轉發狀態。如圖2所示的網絡中，端口1、2之間采用光纖連接。網絡連接正常時，端口1是指定端口，端口2是備選端口；當端口1發送至端口2這一方向上的光纖故障時，端口2因無法收到端口1的BPDU而遷移為指定端口、轉發狀態，網絡中出現了單向環路。

可見，現有技術中，當鏈路工作異常時會引起生成樹協議的誤判，從而影響網絡的正常工作。

發明內容

有鑒于此，本發明對IEEE 802.1系列生成樹協議進行改進，引入鏈路檢測機制，以便充分發揮生成樹協議的作用，避免因為鏈路工作異常而引起的生成樹協議誤判。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種面向生成樹協議的鏈路狀態監測方法，其包括以下步驟：

（1）運行生成樹協議的的端口檢測本端口的portEnabled參數，若portEnabled參數為1，則對外發送檢測幀，并進行計時；

（2）若一端口在計時時間內未收到對端端口發來的檢測幀，則將本端口的portEnabled參數清零。

進一步的，所述檢測幀的目的MAC地址是01-80-C2-00-00-00。

本發明的有益效果在于：

1、本發明方法簡潔實用，配置靈活，易于實現。

2、本發明與現有IEEE 802.1系列生成樹協議兼容，具有較強的實用性。

3、本發明能夠避免因為鏈路工作異常而引起的生成樹協議誤判，對現有的IEEE802.1系列生成樹協議是一種重要改進。

附圖說明

圖1是中繼連接示意圖。

圖2是單向通故障示意圖。