专利名称：用于通讯平台多框互连时的以太网环路处理方法
技术领域：
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种用于通讯平台多框互连时 的以太网环;咯处理方法。
背景技术：
通常，电信运营商构建的通讯平台在物理配置上都由多才几框、 多机架进行互连来实现，当一个电信级通信平台由多个机框堆叠组 成时，需要考虑通讯平台各机框之间的互连以及互连后的冗余备份
与切换问题，以保证99.999 %的可用性要求。同时，基于时分复用 (Time Division Multiplex,简称为TDM)的语音应用和其4也时^！ 敏感的传输服务，系统故障恢复需要低于50ms切换时间的保护机制。
目前，用于数据交换的最成熟的技术是以太网交换，在进行多 才几框互连时一^殳也采用以太网完成多4匡间的互连。图l示出了4艮据 相关4支术的一种传统通信i殳备的冲几框互连方法。该系统采用 一种基 于千兆比以太网(gigabit Ethernet,简称为GE )交换的系统内部双 网板互连方案，框A、框B各有两个物理网板负责系统的平面冗余 与倒换，框A与框B之间采用网口互连，同时处于工作状态，框内 物理网板与节点板之间采用全互连才莫式，其中，业务板采用双发选 收，支持链路级的倒换策略。从目前的机框互连技术可以看出，当系统中的两块物理网板之
间存在链路互连时(即，链路1和链路2),就会形成以太网环路(即， 环路A)。如果阻塞两块物理网板的交换互连通道，则造成的后果 是系统冗余能力差，可靠性低。如果打开两块网^反之间的互连通道， 由于以太网网桥采用了基于4某体访问控制(media access control ，简 称为MAC)地址实现不同端口之间的数据转发机制，使得它依赖 于运行网络中存在的MAC地址和端口的地址对应表来进行数据的 转发，若收到目的地址未知的数据包，则只能利用广播的形式来寻 址，其后果就是在一个环形网络中造成大量的流量，即，"广播风 暴"，/人而导致网络瘫痪。
在以太网组网的i殳计中，采用了各种手,殳来防止环路的产生。 一种方法是为了防止环路的产生，在二层设备上采用生成树协议提 供二层网络的网络冗余备份。但是生成树协议中链路故障恢复时间 为秒级，因此，不能满足电信级平台需要提供语音等高服务质量服 务的实时性要求。
另 一种方法是采用快速环网4呆护切、i义(rapid ring protection protocol,简称为RRPP)技术，RRPP是一个专门应用于以太网环 的链路层协议，在以太网环中能够防止数据环路引起的广播风暴。 但是RRPP网络故障恢复时间一般在50ms 200ms左右，而且RRPP 的实现需要划分域标识、控制(virtual local area network,简称为 VLAN)、保护VLAN等，4吏得软件较为复杂。
因此，需要一种解决机框互连时引起以太网环路的方法，能够 避免机框互连时产生以太网环路，并且发生链路故障时在较短时间 内完成主备链路切换。
发明内容
考虑到上述问题而做出本发明，为此，本发明的主要目的在于 才是供一种用于通讯平台多框互连时的以太网环路处理方法。
根据本发明的实施例，提供了一种用于通讯平台多框互连时的 以太网环路处理方法。
该方法包括以下处理将从设备框中的节点板的工作方式设置 为主备方式；以及检测从设备框中的多对物理网板之间的链路的状 态、以及物理网板与节点板之间的链路状态，并根据检测结果设置 物理网4反的工作方式。
其中，主备方式包括在与节点板互连的两条链路中，或者在 物理网板对外互连的两条链路中，其中一条处于工作状态，另外一 条处于侦听状态的工作方式。
并且，物理网板之间的链路包括从设备框交换板之间的链路， 以及从设备框交换板与对端的主设备框交换板之间的链路。
此外，工作状态包括链路两端的端口均工作在转发方式的链路 状态；侦听状态包括链路两端的任一端口工作在阻塞方式的链路状 态。
这里，可以通过在物理网才反的CPU之间和/或物理网才反的CPU 与节点板的CPU之间互发桥接协议数据单元消息的方式来定时检
测链3各的状态。
如果物理网板的CPU能够从对端物理网板的CPU和/或节点板 的CPU接收到桥接协议数据单元消息，则物理网板与对端物理网
冲反或节点4反之间的链路检测结果为正常，否则，检测结果为异常。具体地，在从设备框物理网板之间的链路状态的检测结果为正
常的情况下，物理网^反的CPU将工作方式i殳置为主备方式；在枱r 测结果为异常的情况下，物理网板的CPU将工作方式设置为负荷 分担工作方式。其中，负荷分担工作方式包括与物理网板互连的两 条链if各均处于工作状态的工作方式。
在从设备框物理网板与对端的主设备框物理网板间链路检测 结果为异常的情况下，物理网板的CPU发起链路切换，将原备用 链路切换为主用链路，并将原主用链路切换为备用链^各。
此外，在从设备框物理网板与对端节点板间链路检测结果为异 常的情况下，节点板的CPU将发起链路切换，将原备用链路切换 为主用链路，并将原主用链路切换为备用链路。
通过本发明的上述技术方案，提供了通讯设备机框之间的可靠 互连方案，克服了机框互连所引起的以太网环路的技术问题，并且 保证网络故障恢复时间在50ms内，实现了设备内部各框之间、各 单^反之间的可靠互连通4言。
此处所i兌明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申 请的一部分，本发明的示意性实施例及其it明用于解释本发明，并 不构成对本发明的不当限定。在附图中
图1是示出根据相关技术的机框互连技术的示意图2是示出根据本发明实施例的用于通讯平台多框互连时的以 太网环路处理方法的流禾呈图；以及图3是示出根据本发明实施例的实现主设备框和从设备框的互 连的示意图。
具体实施例方式
下面将参照附图详细描述本发明的实施例。
在本发明实施例中，提供了 一种用于通讯平台多 一匡互连时的以 太网环路处理方法。以下将具体结合图2和图3来描述本实施例， 其中，图2是示出根据本发明实施例的用于通讯平台多框互连时的 以太网环路处理方法的流程图；图3是示出根据本发明实施例的实 现主设备框和从设备框的互连的示意图。
本实施例^是供的方法采用星型连接来实现通信设备才几框之间 的交换互连，多个/人"i殳备框与一个主i殳备框采用以太网进行框间互 连。通过对主设备框交换板(Switch )、从设备框交换板(Hub)、 从设备框节点板(Node)的端口及互连链路进行动态配置，来避免 以太网环路，从而实现设备内部各框之间、各单板之间的可靠互连 通信。
如图3所示，主从设备框中的Switch板、Hub板都是负责以太 网交换的物理网板，Switch板负责框间交换，Hub板负责框内交换。 Node板与Hub板同框，是负责信令或业务的处理板。所有单板在 上电时以太网端口均i殳为阻塞状态，互连的链路均处为侦听状态。 单才反正常工作后，两块Hub才反^t外互连的端口i殳为互为主备方式， Node板对Hub板互连的两个端口也设为互为主备方式，其它单板 的以太网端口正常工作。备用的端口工作在阻塞状态，与备用端口 互连的链路状态为侦听方式，通道两端端口均工作在转发方式的链 3各4犬态为工作方式。具体地，如图2所示，该方法包括步骤S202,将从设备框中 的节点板的工作方式设置为主备方式；以及步骤S204，检测从设备 框(图3中的从设备框1、从设备框n)中的多对物理网板(例如， Hub板)之间的链路的状态、以及物理网板与节点板之间的链路状 态，并根据检测结果设置物理网板的工作方式。
在步骤S202中，主备方式为在与节点板互连的两条链路中， 或者在物理网板(例如，Hub板)对外互连的两条链路中，其中一 条处于工作状态，另外一条处于侦听状态的工作方式。其中，上述 的工作状态为链路两端的端口均工作在转发方式的链路状态；以及
侦听状态是指链^各两端的任 一 端口工作在阻塞方式的链路状态。 即，在步骤S202中，为了解决以太网环路问题，固定将Node板工 作方式i殳定为主备方式，即，链路101处于工作状态，链路102处 于侦听^犬态，反之亦可。
在步骤S204中，通过在物理网板的CPU之间或物理网板与节 点氺反的CPU之间互发桥4妾协i义凄t据单元(bridge protocol data unit, 简称为BPDU)消息的方式来定时检测链路的状态，这是因为，由 于以太网端口无i仑处于转发或阻塞4犬态均可发送和接收BPDU消 息，因此，各单板的CPU可以通过发送BPDU消息来与对端单板 交换信息以及检测链路状态。物理网板的CPU之间包括从设备框 两块Hub板的CPU之间，或从设备框的Hub与对端的主设备框 Switch的CPU之间。
BPDU消息包的源MAC ;也址为本CPU的i也址，目的MAC ;也 址为BPDU消息包组l番地址，BPDU净荷可以私有定义。
如果物理网板的CPU能够从对端物理网板或节点板的CPU接 收到BPDU消息，则物理网板与对端物理网板或节点板之间的链路 冲全测结果为正常，否则，检测结果为故障。单板上电正常工作后，在从设备框物理单板之间的链路检测结
果为正常的情况下，将物理网才反的工作方式i殳置为主备方式；在检 测结果为异常的情况下，将物理网板的工作方式设置为负荷分担工 作方式。其中，负荷分担工作方式是指与物理网板互连的两条链路 均处于工作状态的工作方式。
系统工作时，物理网斧反的CPU之间，或物理网^反与对端节点 板CPU之间，定时通过BPDU包文4企测链路状态。从设备框物理 网板负责对外两条链路的切换，在从设备框物理网板间链路检测结 果为异常的情况下，物理网板的CPU将发起链路切换，由主备方 式切换为负荷分担工作方式；在从设备框物理网板与对端的主设备 框物理网板间链路检测结果为异常的情况下，物理网板的CPU将 发起链路切换，将原备用链路切换为主用链路，并将原主用链路切 换为备用链路。优选地，由Node板负责与Hub板互连的两条链路 的切换，在从设备框物理网板与对端的节点板间链路检测结果为异 常的情况下，节点板的CPU将发起链路切换，将原备用链路切换 为主用链路，并将原主用链路切换为备用链路。
在图3中，Hub板的工作方式由Hubl、 Hub2板间的互连通道 103链路好坏来设定，如果互连通道正常，则工作主备方式，即， 链路201处于工作状态，链路202处于侦听状态，反之亦可；如果 互连通道故障，则切换为负荷分担工作方式，即，链路201、 202
均处于工作状态。
这样既避免了以太网环路，又保证了当链路出现单点故障时系 统通过链路的切换可以正常工作。
此外，优选地，物理网板的CPU发送BPDU的周期与完成链 ^各切4奂的时间之和不大于50ms。例如，CPU发BPDU消息可以每10ms4仑循一次，链路倒换可 在20ms内完成，因此，可以实现在50ms内完成链路切换的保护才几制。
综上所述，通过本发明的上述技术方案，提供了通讯设备机框 之间可靠互连的方案，克服了机框互连所引起的以太网环路的技术 问题，并且保证网络故障恢复时间在50ms内，实现了设备内部各 框之间、各单^反之间的可靠互连通信。此外，通过以太网交换芯片 提供的协议功能，简单实现系统内部全互连，/人而不需要增加额外 硬件，易于实现。
以上所述 <又为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发 明，对于本领域的^支术人员来i兌，本发明可以有各种更改和变化。 凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进 等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种用于通讯平台多框互连时的以太网环路处理方法，其特征在于，包括以下处理将从设备框中的节点板的工作方式设置为主备方式；以及检测所述从设备框中的多对物理网板之间的链路的状态，以及所述物理网板与所述节点板之间的链路状态，并根据检测结果设置所述物理网板的工作方式。
2. 根据权利要求1所述的以太网环路处理方法，其特征在于，所 述主备方式包括在与所述节点板互连的两条链路中，或者在 所述物理网板对外互连的两条链路中，其中一条处于工作状 态，另外一条处于侦听状态的工作方式。
3. 根据权利要求2所述的以太网环路处理方法，其特征在于，所 述工作状态包4舌所述链路两端的端口均工作在转发方式的链路状态；所述侦听状态包括所述链路两端的任一端口工作在阻 塞方式的链路状态。
4. 根据权利要求1所述的以太网环路处理方法，其特征在于，所 述物理网板之间的链路包括所述从设备框交换板之间的链 路，以及所述从设备框交换板与对端的主设备框交换板之间的 链路。
5.根据权利要求1所述的以太网环路处理方法，其特征在于，通 过在所述物理网板的CPU之间和/或所述物理网板的CPU与所述节点板的CPU之间互发桥接协议数据单元消息的方式来检测所迷链路的状态。
6. 才艮才居片又利要求5所述的以太网环路处理方法，其特4正在于，如 果所述物理网板的CPU能够从对端物理网板的CPU和/或所 述节点板的CPU接收到所述桥接协议数据单元消息，则所述 物理网板与所述对端物理网板或所述节点板之间的所述链路 状态的4企测结果为正常，否则，4全测结果为异常。
7. 4艮据权利要求6所述的以太网环路处理方法，其特征在于，在 所述从设备框物理网板之间的所述链路状态的所述检测结果 为正常的情况下，所述物理网板的CPU将所述工作方式设置 为所述主备方式；在4企测结果为异常的情况下，所述物理网玲反 的CPU将所述工作状态从所述主备方式切换为负荷分担工作 方式。
8. 4艮据片又利要求7所述的以太网环路处理方法，其特4正在于，所处于工作状态的工作方式。
9. 根据权利要求6所述的以太网环路处理方法，其特征在于，在 所述从设备框物理网板与所述对端的主设备框物理网板间链 路检测结果为异常的情况下，所述物理网板的CPU发起链路 切换，将原备用链路切换为主用链路，并将原主用链路切换为 备用链路。
10. 根据权利要求6所述的以太网环路处理方法，其特征在于，在 所述从设备框物理网板与所述对端节点板间链路4企测结果为 异常的情况下，所述节点板的CPU将发起链路切换，将原备 用链路切换为主用链路，并将原主用链路切换为备用链^各。
全文摘要
本发明提供了一种用于通讯平台多框互连时的以太网环路处理方法，该方法包括以下处理将从设备框中的节点板的工作方式设置为主备方式；以及检测从设备框中的多对物理网板之间的链路的状态、以及物理网板与节点板之间的链路状态，并根据检测结果设置物理网板的工作方式。借助于本发明的技术方案，克服了机框互连所引起的以太网环路的技术问题，并且保证网络故障恢复时间在50ms内，实现了设备内部各框之间、各单板之间的可靠互连通信。
文档编号H04L12/24GK101291258SQ20071009694
公开日2008年10月22日 申请日期2007年4月19日 优先权日2007年4月19日
发明者谢宝国, 齐文宁 申请人:中兴通讯股份有限公司