专利名称：一种防止以太多环网络中出现网络风暴的方法
技术领域：
本发明涉及数据通信领域，更具体地涉及一种防止以太多环网络中发生 网络故障的方法。
背景技术：
随着IP网络向着多业务承载方向的发展，下一代网络(NextGeneration Network,筒称NGN)、网络电视(Internet Protocol Television,简称IPTV) 等业务对于网络的可靠性、实时性要求越来越高，接入网二层网络的传统环 网保护STP (生成树，Spanning Tree Protocol)技术逐渐不能满足快速收敛、 链路切换的要求。
RFC3619定义了一种以太网自动保护切换方法，该方法解决了以太网设 备在环状网络拓朴时网络故障收敛慢的问题，利用该方法能够使得收敛时间 在50ms以内。RFC3619环由多个节点相连组成，其中一个节点定义为主节 点，其他节点定义为传输节点。主节点在环上的两个端口分别定义为主端口 和从端口，与从端口直连的链路可以称为环保护链路。环保护链路是当以太 环网中没有任何故障或者请求时被阻塞业务通信数据以防止闭环的一条环 上链路。当环上链路都没有故障时，主节点阻塞从端口的业务数据转发功能， 即阻塞了环保护链路，使得业务数据不能从主节点的从端口通过，保证了业 务VLAN (Virtual Local Area Network,虚拟局域网)不会形成闭环，防止 了由于闭环引起的"广播风暴"。当环上链路出现故障时，主节点打开从端 口的业务数据转发功能，即打开环保护链路，使得业务数据可以从主节点的 从端口通过，保证了业务数据的连通，不会出现中断。
如图la是RFC3619环的拓朴图，由节点S1、 S2、 S3和S4组成，其中 主节点(MASTER)是S2，其余节点Sl、 S3、 S4是传输节点(TRANSIT)。 主节点S2的两个环上端口分别是主端口和从端口 ，其中端口 2是主端口 ( P )，端口 l是从端口 (S)。如图lb所示，当环上链路完好时，主节点S2阻塞 了从端口 1的业务数据转发功能，防止网络中存在闭环，形成"网络风暴"； 如图lc所示，当环上链路出现故障时，主节点S2打开了从端口 l的业务数 据转发功能，使得业务数据重新连通。
RFC3619很好地解决了单个物理环网的快速收敛问题，然而实际组网通 常比较复杂，存在多个物理环相切的情况。如图2a所示为多个RFC3619环 相交的拓朴结构，图中Sl、 S2、 S3、 S4组成环1, S2是主节点，节点S2 的端口2为主端口，端口 l为从端口； S3、 S4、 S5、 S6组成环2， S6是主 节点，节点S6的端口 2是主端口 ，端口 1是从端口 ，当环上链路都没有故 障时，主节点S2和S6分别阻塞了各自的从端口。当两个环的共享路段，即 节点S3和S4之间的链路发生故障时，如图2b所示，环1中链路出现了故 障，主节点S2打开从端口 ，环2中链路出现了故障，主节点S6打开从端口， 整个环上出现了 "超环"的闭环，形成"网络风暴"，网络出现故障。
类似于RFC3619的其他用于保护单环的以太环网保护技术用于多环时， 也会遇到同样的问题，即共享路段的故障会使得多个环保护链路被打开，最 终导致整个环上出现"超环，，，形成"网络风暴"的网络故障。
本文中端口被阻塞指端口被设置阻塞后不能转发业务数据，端口被打开 是指端口被设置打开后可以转发业务数据，其中端口被阻塞或者打开都不影 响以太网环路保护的协议帧转发。链路被阻塞是指链路相邻的两个端口中有 一个端口被阻塞或者两个端口都被阻塞，业务数据不能通过该链路的两个相 邻端口中的一个转发而无法通过该阻塞链路；链路被打开是指链路相邻的两 个端口都被打开，业务数据可以通过该链路的两个相邻端口转发。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种防止以太环网中出现网络风暴的 方法，能够有效防止以太环网中出现网络风暴，提高以太多环网络的抗故障 能力。
为了解决上述技术问题，本发明提供了 一种防止以太多环网络中出现网 络风暴的方法，包括当以太多环网络中的某一条链i洛发生故障时，最多打开一条环保护链路，所述环保护链路与所述故障链路处于同一逻辑区域中。
进一步地，所述以太多环网络中的每条链路唯一属于一个逻辑区域，当 以太多环网络中的某条链路发生故障，所述故障链路所在的逻辑区域的主节 点将环保护链路打开。
进一步地，所述以太网多环网络中每个单环为一个逻辑区域，相邻逻辑 区域间的共享链路唯一属于其中 一个逻辑区域。
进一 步地，所述以太多环网络中的各链路分别属于一个或多个逻辑区 域，为各逻辑区域设置优先级，当以太多环网络中的某条链路发生故障时， 包含所述故障链路的优先级最高的一个逻辑区域的环保护链路被该逻辑区 域的主节点打开。
进一步地，所述以太网多环网络中每个单环为一个逻辑区域，每个逻辑 区域的优先级不同。
进一步地，当所述故障链路为环保护链路时，所述故障链路所在逻辑区 域主节点不做操作。
采用本发明所述方法，既适用于简单的多环网络，也适用于复杂的多环 网络，从根本上解决了由于一条链路故障引起多个环保护链路被打开而导致 "超环，，的故障，提高了以太多环网络的抗故障能力。
图la为RFC3619环的拓朴图;
图lb为RFC3619环上链路没有故障时的拓朴图lc为RFC3619环上链路出现故障时的拓朴图2a为多个RFC3619环相交时的拓朴图2b为多个RFC3619环的共享链路出现故障的拓朴图3为防止以太多环网络中出现网络风暴的实施流程图4a、 4b为本发明第一实施例釆用主环-子环逻辑定义方法在两个相交环拓朴结构中的具体应用；
图5a、 5b为本发明第二实施例采用主环-子环逻辑定义方法在复杂多 环拓朴结构中的具体应用；
图6为冬发明第三实施例采用子环逻辑定义方法在复杂多环拓朴结构 中的具体应用；
图7为本发明第四实施例采用优先级逻辑定义方法在复杂多环拓朴结 构中的具体应用。
具体实施例方式
对现有技术分析可知，出现该故障的原因是对以太多环保护的逻辑区域 不清晰，共享路段被划分在多个以太环保护区域中，当共享路段发生故障时， 共享路段所属的多个以太保护区域都打开原来阻塞的环保护链路，导致了
"超玉不，，。
本发明的核心在于，当以太多环网络中的某一条链路发生故障时，最多 打开一条环保护链路，该环保护链路与故障链路处于同一逻辑区域中。
如图3所示，首先对以太多环网的物理环路进行逻辑的区域定义，使得 以太多环网络中的一条链路在逻辑上只唯一由一个逻辑区域所保护，或者共 享链路属于多个区域，但是区域之间有优先级的区别，该链路由最高优先级 的区域所保护(步骤301),这样，当某条链路发生故障时，该链路的故障 最多只会导致该链路所属逻辑区域的环保护链路被打开，若该故障链路属于 多个逻辑区域，则最多只打开该故障链路所属的优先级最高的逻辑区域的环 保护链路(步骤302)，而不会出现一条链路属于多个逻辑区域，该链路的 故障导致多个逻辑区域的环保护链路被打开而出现"超环，，的情况。
对以太多环网的物理环路进行逻辑的区域定义时，在以太多环中选出一 个单环为第一区域；按照以太多环的逻辑区域定义原则，在以太多环中选出 一个单环或者不完整的单环为第二个区域，以此类推，依次选出其他区域。
逻辑区域定义原则是两个区域之间不会有共享路段，如果出现了共享路段，则将这个共享路段分给其中一个区域。例如，如果第二区域与第一区 域有共享路段，则共享路段属于第一区域，第二区域为除去这些共享路段后 的路段集合，连接第一区域和第二区域的相交节点，共同属于第一区域和第 二区域。
但是选择区域的顺序不一定是时间或者顺序上的，也可以先选4奪第二区 域，再选择第一区域。
在以太多环的逻辑区域定义完毕后，每个区域都是一个在逻辑上完整的 单环(即单环状)或者逻辑上不完整的单环(即链状)，每条链路只有唯一 所属逻辑区域，对于连接多个逻辑区域的节点，则属于多个区域。
在其他实施例中，各链路也可如现有技术一样属于一个或多个区域，但 是各区域之间应有优先级的区别。当某条链路发生故障时，且该链路属于多 个逻辑区域时，只有高优先级的逻辑区域中的环保护链路被打开，从而不会 出现多个逻辑区域的环保护链路打开而出现"超环，，的情况。
以下对具体实施方式
进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
第 一实施例和第二实施例的以太多环的逻辑区域定义采用主环-子环
的方法；第三实施例采用了子环的定义方法；第四实施例采用了本发明进一 步变化的区域优先级定义方法。
第一实施例
本发明应用实例一为如图4a所示的两个相交环拓朴。在两个环中，选 择环l为主环，即第一逻辑区域，则主环的逻辑区域包括S1-S2-S4-S3-S1， 在逻辑上是一个完整的单环；选择环2中除去与环1中的共享路段后的部分 为子环，即第二区域，子环的逻辑区域包括S3-S5-S6-S4，在逻辑上不是一 个完整的单环，而是链状，其中环1和环2之间的共享链路，即S3-S4之间 的链路，属于主环，而不是属于子环，节点S3和S4为主环和子环共同所属， 如图4b所示。这样对以太多环进行逻辑区域定义后，每条链路都被惟一的逻辑区域所保护，当两个环的共享链路，即S3-S4之间的链路发生故障时， 由于该链路是属于主环而不是子环，因此只会导致主环的环保护链路被打 开，而不会使得子环的环保护链路被打开而导致"超环"。
第二实施例
本发明应用实例二为如图5a所示为复杂的相交环拓朴。如图5b所示， 选择环0为主环，即第一逻辑区域，主环为S1-S2-S3-S6-S5-S4-S1;定义第 二逻辑区域，即子环1,子环1为环1中除去与主环的共享路段后的部分， 即S4-S9-S10-S11-S6;定义第三逻辑区域，即子环2,子环2为环2中除去 与主环的共享路段后的部分，即S4-S12-S13-S6;定义第四逻辑区域，即子 环3，子环3为环3中除去与主环的共享路段后的部分，即Sl-S7-S8-S3; 定义第五逻辑区域，即子环4，子环4为环4连接在子环1上的部分，即 S9-S14-S15-S16-S11;定义第六逻辑区域，即子环5，子环5为环5连接在 子环2上的部分，即S12-S17-S13;定义第七逻辑区域，即子环6，子环6 为环6连接在子环2上的部分，即S3-S18-S13，环6和主环以及子环2的共 享路段部分不属于子环6。这样对以太多环进行逻辑区域定义后，每条链路 都被惟一的逻辑区域所保护，当环的共享链路，例如S4-S5之间的链路发生 故障时，由于该链路是属于主环而不是子环1或者2,因此只会导致主环的 环保护链路被打开，而不会使得子环的环保护链路被打开而导致"超环"。
具体的说，假设在主环中Sl为主节点，Sl-S4为环保护链路；在子环l 中S9为主节点，S4-S9为环保护链路；在子环2中S12为主节点，S4-S12 为环保护链路；在子环3中S7为主节点，Sl-S7为环保护链路；在子环4 中S14为主节点，S9-S14为环保护链路；在子环5中S17为主节点，S13-S17 为环保护链路；在子环6中S18为主节点，S18-S13为环保护链路。
当所有链路均正常时，节点Sl到S17有业务数据传送，则业务数据传 送的唯一路径为Sl-S2-S3-S6-S13-S12-S17。
假设链路S3-S6发生故障，故障链路的相邻节点会发送消息给主节点通 知链路故障，主节点判断发生故障的链路如果属于与该主节点相同的逻辑区 域，则打开从端口即打开环保护链路S1-S4,此时Sl到S17的业务数据传送的唯一3各径为Sl-S4-S5-S6-S13-S12-S17。
假设链路S6-S13发生故障，该链路唯一属于子环2，子环2的主节点 S12打开环保护链路S4-S12,此时Sl到S17的业务数据传送的唯一路径为 S1-S2-S3-S6-S5-S4-S12-S17 。
假设链路S13-S17发生故障，由于该链路本身即为环保护链路，则此时 不需要打开任何链路，Sl到S17的业务数据传送路径与链路正常时相同。
可见，当一条链路发生故障时，最多只有一条环保护链路被打开，传送 业务数据的两节点之间只有唯——条链路相通，不会有超环的出现，从而有 效地避免了网络风暴的形成，提高了以太多环网络的抗故障能力。
第三实施例
本实施例为采用子环逻辑定义方法在复杂多环拓朴结构中的具体应用。 以太多环的拓朴结构同应用实例二的图5a，采用子环的逻辑划分方法，但 子环划分时不考虑层次关系，共享路段属于多个与其相连接的子环中的任意 一个，如图6所示，子环0包含的链路为S1-S2-S3-S6-S5-S4-S1;子环1包 含的链路为S4-S9、 S6-S11,其与子环0的共享路段S4-S5-S6属于环0，与 子环4的共享路段S9-S10-S11属于子环4,但是节点S4和S6同属于子环0、 子环1和子环2，节点S9和Sll同属于子环1和子环4;子环4包含的链路 为S9-S10-S11-S16-S15-S14-S9;子环3包含的链路为Sl-S7-S8-S3;子环6 包含的链路为S3-S18-S13;子环2包含的链路为S4-S12、 S6-S13，与子环0 的共享路段S4-S5-S6属于子环0,与子环5的共享路段S12-S13属于子环5; 子环5包含链路S12-S17-S13-S12。图中每个环路包含的链路用不同的虚线 或实线表示。
仍然按照第二实施例中所假设的主节点及环保护链路的情况，当所有链 路均正常时，节点S1到S17有业务数据传送，则业务数据传送的唯一路径 为Sl-S2-S3-S6-S13-S12-S17。
假设链路S3-S6发生故障，该链路唯一属于子环O，子环0的主节点S1 打开环保护链路S1-S4,此时业务数据从Sl传送到S17的唯一路径为Sl-S4-S5-S6-S13-S12-S17。
假设链路S6-S13发生故障，该链路唯一属于子环2，子环2的主节点 S12打开环保护链路S4-S12,此时业务数据从Sl传送到S17的唯一路径为 S1-S2-S3-S6-S5-S4-S12-S17。
可见，无论怎样划分逻辑区域，只需要保证一条链路唯一属于一个逻辑 区域，当某条链路出现故障时，该链路所属逻辑区域的环保护链路被打开， 传送业务数据的两节点之间只有唯——条链路相通，避免了超环的出现。
第四实施例
本实施例采用了优先级逻辑定义方法，对以太多环的逻辑区域定义时， 每个逻辑区域都是一个完整的单环，还定义了不同的优先级。这样对以太多 环进行逻辑区域定义后，每条链路可以属于多个逻辑区域，当某条链^各发生 故障时，如果该链路在发生故障之前为打开状态，则只会导致所述最高优先 级的逻辑区域的环保护链路被打开，而不会使得多个逻辑区域的环保护链路 寻皮打开而形成"超环"。
以太多环的拓朴结构同应用实例二的图5a,采用优先级的逻辑定义方 法，优先级号越大，则优先级越低。如图7所示，环O的优先级为O,且是 一个完整的单环；环l的优先级为l,是一个完整的单环；环2的优先级为 2，是一个完整的单环；环3的优先级为3,是一个完整的单环；环4的优 先级为4，是一个完整的单环；环5的优先级为5，是一个完整的单环；环 6的优先级为6，是一个完整的单环。链路S4-S5同时属于环0、环1和环2， 当链路S4-S5发生故障时，如果该链路在发生故障前为打开状态，由于环0 的优先级最高，因此最多只会导致环O的环保护链路被打开，而不会导致环 l和环2的环保护链路打开而形成"超环"。本实施用例表面上看与本发明 的原则"每条链路只有惟一所属逻辑区域"不相符，实际上还是本发明的一 种变化后的应用，符合本发明的特征"当某条链路发生故障时，最多只有一 个逻辑区域中的环保护链路被打开，而不会出现多个逻辑区域的环保护链路 打开而出现'超环，的情况"。本实施例中的优先级划分仅为一示例，优先级的划分根据需要进行，只 要保证各个逻辑区域的优先级不同即可。
当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的 形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
权利要求
1、一种防止以太多环网络中出现网络风暴的方法，其特征在于，当以太多环网络中的某一条链路发生故障时，最多打开一条环保护链路，所述环保护链路与所述故障链路处于同一逻辑区域中。
2、 如权利要求l所述的方法，其特征在于，所述以太多环网络中的每条链路唯一属于一个逻辑区域，当以太多环网 络中的某条链路发生故障，所述故障链路所在的逻辑区域的主节点将环保护 链路打开。
3、 如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述以太网多环网络中每个单环为 一个逻辑区域，相邻逻辑区域间的共 享链路唯一属于其中 一个逻辑区域。
4、 如权利要求l所述的方法，其特征在于，所述以太多环网络中的各链路分别属于一个或多个逻辑区域，为各逻辑 区域设置优先级，当以太多环网络中的某条链路发生故障时，包含所述故障 链路的优先级最高的一个逻辑区域的环保护链路被该逻辑区域的主节点打 开。
5、 如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述以太网多环网络中每个单环为一个逻辑区域，每个逻辑区域的优先 级不同。
6、 如权利要求1至5中任一权利要求所述的方法，其特征在于，当所述故障链路为环保护链路时，所述故障链路所在逻辑区域主节点不 做操作。
全文摘要
本发明公开了一种防止以太环网中出现网络风暴的方法，能够有效防止以太环网中出现网络风暴，提高以太多环网络的抗故障能力。所述方法包括当以太多环网络中的某一条链路发生故障时，最多打开一条环保护链路，所述环保护链路与所述故障链路处于同一逻辑区域中。其中，所述以太多环网络中的每条链路唯一属于一个逻辑区域，当以太多环网络中的某条链路发生故障，所述故障链路所在的逻辑区域的主节点将环保护链路打开；或者，所述以太多环网络中的各链路分别属于一个或多个逻辑区域，为各逻辑区域设置优先级，当以太多环网络中的某条链路发生故障时，包含所述故障链路的优先级最高的一个逻辑区域的环保护链路被该逻辑区域的主节点打开。
文档编号H04L12/46GK101534232SQ20081000657
公开日2009年9月16日 申请日期2008年3月10日 优先权日2008年3月10日
发明者吴少勇, 涛 张, 宏 邵 申请人:中兴通讯股份有限公司