МНОГОКОЛЬЦЕВАЯ СЕТЬ ETHERNET И СПОСОБ ЕЕ ЗАЩИТЫ Российский патент 2016 года по МПК H04L12/437 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Изобретение относится к сетям передачи данных, в частности, многокольцевой сети Ethernet и способу ее защиты.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Вслед за быстрым развитием Ethernet-технологий расширялся спектр услуг, предоставляемых сетью Ethernet, и функция переключения сети Ethernet на резерв приобрела большую важность. Поскольку традиционная технология резервирования кольца по Протоколу связующего дерева (STP) не может соответствовать требованию быстрой сходимости при коммутации каналов, рабочим предложением RFC 3619 была введена система автоматического переключения сети Ethernet на резерв (EAPS), которая позволяет достичь времени сходимости в пределах не более 50 мс.

Технология EAPS была реализована многими производителями, было также получено множество неофициальных технологий, однако все они имеют определенные недостатки.

Локальная сеть Ethernet компании ZTE (ZESR) является усовершенствованной и дополненной технологией EAPS, которая наследует преимущество быстрой сходимости EAPS двухуровневой сети и одновременно реализует сетевые возможности в условиях совместно используемой кольцевой сети. Чтобы предотвратить пиковую нагрузку на сеть, разделенную на главное и подчиненное кольца, в технологии ZESR расчет нагрузки для подчиненного кольца выполняют на основе предположения, что линия связи в кольце высшего уровня постоянно находится в рабочем состоянии, то есть, что совместно используемый канал главного и подчиненного колец находится в ведении главного кольца и подчиненному кольцу нет необходимости его поддерживать. Как показано на фиг.1, связь между портом 3 узла S2 и портом 3 узла S3 осуществляется через главное кольцо, главным узлом главного кольца ZESR является узел S1, a главным узлом подчиненного кольца - узел S4. В нормальном состоянии главное кольцо блокирует порт 2 узла S 1, подчиненное кольцо блокирует порт 1 узла S4, и связь может быть выполнена между узлами S1, S2, S3 и S4, при этом не будет возникать сервисная петля. Однако такое предположение имеет недостаток, который заключается в том, что когда на линии связи в главном кольце происходит сбой, подчиненное кольцо не может открыть заблокированный логический порт, следовательно, узел в подчиненном кольце и узел в главном кольце, при сохранении физического соединения, потеряют логическое соединение по обслуживанию графика, и, таким образом, обслуживание графика не будет осуществляться через них. Как показано на фиг.2, когда связь между портом 1 узла Sin портом 2 узла S2 нарушена, и связь между портом 3 узла S2 и портом 3 узла S3 также нарушена, порт 2 узла S1 в главном кольце больше не блокируется; однако порт 1 узла S4 все еще остается заблокированным, и, таким образом, узлы S1, S3 и S2, S4 становятся двумя несвязанными логическими областями, между которыми не осуществляется трафик.

Однако протокол быстрой кольцевой защиты (RRPP) учитывает упомянутую проблему; в этом техническом решении подчиненное кольцо периодически посылает выделенное сообщение; и когда линия связи в главном кольце рассматривается как имеющая сбой, подчиненное кольцо открывает заблокированный порт за счет задержки выделенного сообщения. Кроме того, RRPP протокол также предусматривает условие связи с двойной адресацией, как показано на фиг.3, подчиненное кольцо 1 блокирует порт 1 узла S4, подчиненное кольцо 2 блокирует порт 2 узла S5. Если на линии связи в главном кольце происходит сбой, одновременно открываются заблокированные порты подчиненного кольца 1 и подчиненного кольца 2; затем сетевой трафик формируется между двумя подчиненными кольцами. Следовательно, как показано на фиг.4, RRPP протокол блокирует пограничный порт пограничного узла в подчиненном кольце до открытия подчиненного порта главного узла в подчиненном кольце, чтобы избежать петлю при передаче данных между несколькими подчиненными кольцами. Однако этот способ не может существенно разрешить проблему отсутствия логического соединения между двумя узлами для обслуживания трафика при наличии физического соединения между узлом в главном кольце и узлом в подчиненном кольце, когда на линии связи в главном кольце происходит сбой. Так, в соответствии с вариантом осуществления протокола RRPP, когда на линии связи в главном кольце происходит сбой, подчиненное кольцо все еще имеет один заблокированный порт; как показано на фиг.2, когда связь между узлами S1 и S2 и связь между узлами S2 и S3 нарушена, протокол RRPP открывает порт 1 узла S4 и блокирует порт 1 узла S2; и хотя узлы S1 и S4 могут осуществлять нормальное соединение в этот момент, узел S2 становится изолированным, и соединение между узлом S2 и каким-либо из узлов S1, S3 и S4 будет потеряно. Далее, если подчиненный порт главного кольца блокируется физически, и общее соединение главного и подчиненного кольца также потеряно, порт 1 узла S2 остается заблокированным на фиг.1, в соответствии с осуществлением протокола RRPP; таким образом, узлы S1 и S4 не могут связаться друг с другом. Следовательно, протокол RRPP не может удовлетворительно решить проблему сбоя линии связи в главном кольце при таких условиях.

Таким образом, в упомянутом известном уровне техники известно состояние связи в собственном кольце, но не известно состояние связи в других кольцах, таким образом, подчиненное кольцо не получает никакого ответа, если на линии связи в главном кольце происходит сбой и, соответственно, физически установленное соединение между узлом главного кольца и узлом подчиненного кольца не подкреплено логическим соединением для обслуживания трафика, следовательно, проблема отсутствия логического соединения между двумя узлами при наличии физического соединения между узлом в главном кольце и узлом в подчиненном кольце в условиях сбоя на линии связи в самом главном кольце не получает удовлетворительного решения.

КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение обеспечивает решение указанной проблемы для способа защиты многокольцевой сети Ethernet.

Согласно одному аспекту настоящего изобретения, способ защиты многокольцевой сети Ethernet включает: определение главным узлом в главном кольце состояния линии связи в главном кольце и состояния совместно используемого канала; уведомление главным узлом в главном кольце главного узла в подчиненном кольце об определенном состоянии линии связи в главном кольце и определенном состоянии совместно используемого канала; оценку главным узлом в подчиненном кольце на основании полученной информации необходимости открытия подчиненного порта.

Уведомление о состоянии линии связи в главном кольце и состоянии совместно используемого канала, передаваемое на главный узел в подчиненном кольце, включает: передачу главным узлом в главном кольце главному узлу в подчиненном кольце сообщения флеш-протокола, содержащего идентификационное поле, при выявлении главным узлом в главном кольце сбоя линии связи в главном кольце и выхода из строя совместно используемого канала, при этом сообщение флеш-протокола, содержащее идентификационное поле, передает одно или несколько идентификационных полей, используемых для индикации совместно используемого канала, а также количество идентификационных полей; и оценку главным узлом в подчиненном кольце на основании полученной информации необходимости открытия подчиненного порта включает: получение главным узлом в подчиненном кольце сообщения флеш-протокола, содержащего идентификационное поле, выявление сбоя линии связи в главном кольце при помощи оценки сообщения флеш-протокола, содержащего идентификационное поле, которое передает количество идентификационных полей, и открытие подчиненного порта.

Уведомление главным узлом в главном кольце о состоянии линии связи в главном кольце и о состоянии совместно используемого канала главного узла в подчиненном кольце включает: передачу главным узлом в главном кольце сообщения флеш-протокола, содержащего идентификационное поле, главному узлу в подчиненном кольце, в случае определения рабочего состояния линии связи в главном кольце и выхода из строя совместно используемого канала, при этом сообщение флеш-протокола, содержащее идентификационное поле, передает одно или несколько идентификационных полей, используемых для индикации совместно используемого канала, и первое заданное значение, используемое для индикации состояния линии связи в главном кольце; а оценка главным узлом в подчиненном кольце на основании полученной информации необходимости открытия подчиненного порта включает: получение главным узлом в подчиненном кольце сообщения флеш-протокола, содержащего идентификационное поле; определение главным узлом в подчиненном кольце рабочего состояния линии связи в главном кольце в соответствии с первым заданным значением, содержащимся в сообщении флеш-протокола, содержащим идентификационное поле, а подчиненный порт остается блокированным после выявления того, что связь в подчиненном кольце связь не потеряна.

Определение главным узлом в главном кольце состояния линии связи главного кольца и состояния совместно используемого канала включает: после выявления выхода из строя совместно используемого канала отправку первым пограничным узлом главному кольцу сообщения протокола, не содержащего идентификационное поле, об отсутствии соединения и одновременную отправку подчиненному кольцу сообщения протокола, содержащего идентификационное поле, об отсутствии соединения, при этом сообщение протокола, содержащее идентификационное поле, об отсутствии соединения передает одно или несколько идентификационных полей и количество идентификационных полей, носителем является первое идентификационное поле, включающее MAC-адрес (Media Access Control) первого пограничного узла и идентификатор (ID) порта, отправляющего сообщение протокола, содержащее идентификационное поле, об отсутствии соединения; после получения вторым пограничным узлом, расположенным на другом конце от первого пограничного узла, сообщения протокола, содержащего идентификационное поле, об отсутствии соединения, второй пограничный узел в сообщение протокола, содержащее идентификационное поле, об отсутствии соединения добавляет второе идентификационное поле и передает главному кольцу сообщение протокола, содержащее идентификационное поле, об отсутствии соединения, при этом в сообщении протокола, содержащем идентификационное поле, об отсутствии соединения второе идентификационное поле содержит MAC-адрес второго пограничного узла и ID входного порта; после получения сообщения протокола, содержащего идентификационное поле, об отсутствии соединения сохранение главным узлом в главном кольце первого и второго идентификационных полей в локальную буферную зону; оценку главным узлом в главном кольце получения разными портами соответственно сообщений протокола об отсутствии соединений как не содержащего идентификационное поле, так и содержащего идентификационное поле, в соответствии с локальной информацией о MAC-адресах и ID входных портов полученного сообщения протокола, не содержащего идентификационное поле, об отсутствии соединения и полученного сообщения протокола, содержащего идентификационное поле, об отсутствии соединения; если сообщение протокола, не содержащее идентификационных полей, об отсутствии соединения и сообщение протокола, содержащее идентификационное поле, об отсутствии соединения были получены разными портами соответственно, главный узел в главном кольце оценивает, соответствует ли MAC-адрес источника полученного сообщения протокола, не содержащего идентификационных полей, об отсутствии соединения MAC-адресу в первом идентификационном поле в локальной буферной зоне или MAC-адресу во втором идентификационном поле в локальной буферной зоне; и если MAC-адрес источника полученного сообщения протокола об отсутствии соединения, не содержащего идентификационных полей, соответствует MAC-адресу в первом идентификационном поле в локальной буферной зоне или MAC-адресу во втором идентификационном поле в локальной буферной зоне, то главный узел в главном кольце определяет, что линия связи в главном кольце находится в рабочем состоянии, а совместно используемый канал вышел из строя; в противном случае, главный узел в главном кольце определяет, что линия связи в главном кольце не в рабочем состоянии, а совместно используемый канал вышел из строя.

После того, как первый пограничный узел направит подчиненному кольцу сообщение протокола об отсутствии соединения, содержащее идентификационное поле, способ дополнительно включает: после получения сообщения протокола об отсутствии соединения, содержащего идентификационное поле, главный узел в подчиненном кольце регистрирует первое идентификационное поле и пропускает сообщение протокола об отсутствии соединения, содержащее идентификационное поле, ко второму пограничному узлу; оценка главным узлом в подчиненном кольце необходимости открытия подчиненного порта в соответствии с информацией включает: получение главным узлом в подчиненном кольце сообщения флеш-протокола, содержащего идентификационное поле, выявление сбоя линии связи в главном кольце при помощи оценки содержания количества идентификационных полей в сообщении флеш-протокола и открытие подчиненного порта при определении соответствия MAC-адреса в первом идентификационном поле сообщения флеш-протокола MAC-адресу в локальном идентификационном поле, записанном главным узлом в подчиненном кольце.

Способ дополнительно включает: прекращение отправки первым пограничным узлом сообщения протокола об отсутствии соединения, содержащего идентификационное поле, подчиненному кольцу, когда установлено восстановление соединения; блокировку подчиненного порта главным узлом в подчиненном кольце при неполучении сообщения протокола об отсутствии соединения, содержащего идентификационное поле, в заданное время и определение отсутствия неполадок линии связи в подчиненном кольце.

Одно или несколько идентификационных полей, содержащихся в сообщении флеш-протокола, которое посылает главный узел в главном кольце, все они являются идентификационными полями в локальной буферной зоне главного узла в главном кольце.

Уведомление главным узлом в главном кольце о состоянии линии связи в главном кольце и о состоянии совместно используемого канала главного узла в подчиненном кольце включает: в случае выявления главным узлом в главном кольце выхода из строя совместно используемого канала при восстановлении линии связи в главном кольце отправку главным узлом в главном кольце сообщения флеш-протокола, содержащего идентификационное поле, главному узлу в подчиненном кольце, при этом сообщение флеш-протокола содержит одно или несколько идентификационных полей, используемых для индикации совместно используемого канала, а также второе заданное значение, используемое для индикации линии связи в главном кольце; и оценку главным узлом в подчиненном кольце необходимости открытия подчиненного порта в соответствии с полученной информацией включает: получение главным узлом в подчиненном кольце сообщения флеш-протокола, содержащего идентификационное поле; определение главным узлом в подчиненном кольце рабочего состояния линии связи в главном кольце при определении содержания в сообщении флеш-протокола, содержащем идентификационное поле, второго заданного значения, и блокировку подчиненного порта при выявленном отсутствии неполадок линии связи в подчиненном кольце.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения, многокольцевая сеть Ethernet содержит: главный узел в главном кольце, сконфигурированный для определения состояния линии связи главного кольца и состояния совместно используемого канала и для уведомления главного узла в подчиненном кольце о состоянии линии связи в главном кольце и выявленном состоянии совместно используемого канала; главный узел в подчиненном кольце, сконфигурированный для оценки в соответствии с полученной информацией необходимости открытия подчиненного порта.

Главный узел в главном кольце содержит: модуль отправки, сконфигурированный для отправки сообщения флеш-протокола, содержащего идентификационное поле, главному узлу в подчиненном кольце при выявлении главным узлом в главном кольце сбоя линии связи в главном кольце и выхода из строя совместно используемого канала, при этом сообщение флеш-протокола содержит одно или несколько идентификационных полей, используемых для индикации совместно используемого канала, а также количество идентификационных полей; а главный узел в подчиненном кольце содержит: приемный модуль, сконфигурированный для приема сообщения флеш-протокола, содержащего идентификационное поле, от главного узла в главном кольце; оценочный модуль, сконфигурированный для оценки содержания в сообщении флеш-протокола количества идентификационный полей, а, в случае определения содержания количества идентификационных полей во флеш-сообщении протокола, для выявления сбоя линии связи в главном кольце; и модуль управления, сконфигурированный для открытия подчиненного порта главного узла в подчиненном кольце при условии, что оценочный модуль выявил сбой линии связи в главном кольце.

Согласно настоящему изобретению, главный узел в главном кольце собирает информацию о состоянии линии связи в главном кольце и уведомляет об этом главный узел в подчиненном кольце, а затем главный узел в подчиненном кольце на основании полученной информации определяет, блокировать или открывать подчиненный порт, таким образом, главный узел в подчиненном кольце имеет возможность открывать заблокированный порт в определенных условиях, чтобы обеспечить наличие физической связи между узлом в главном кольце и узлом в подчиненном кольце, а также наличие между двумя узлами логической связи для обслуживания графика, тем самым удовлетворительно разрешая проблему отсутствия логической связи для обслуживания трафика при наличии физической связи между узлом в главном кольце и узлом в подчиненном кольце в случае сбоя линии связи в главном кольце.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Чертежи, предложенные для дальнейшего раскрытия настоящего изобретения и составляющие часть спецификации, используются для объяснения вариантов осуществления настоящего изобретения, а не для ограничения настоящего изобретения:

На фиг.1 показана топология сети главное кольцо - подчиненное кольцо при отсутствии неполадок согласно соответствующей области техники;

На фиг.2 показана топология сети главное кольцо - подчиненное кольцо при сбое линии связи в главном кольце согласно соответствующей области техники;

На фиг.3 показана топология сети с двойной адресацией при отсутствии неполадок согласно соответствующей области техники;

На фиг.4 показана топология сети с двойной адресацией, в которой произошел сбой линии связи в главном кольце, а подчиненное кольцо открыло заблокированный порт согласно соответствующей области техники;

На фиг.5 показана блок-схема способа защиты многокольцевой сети Ethernet в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

На фиг.6 показана прикладная топология способа защиты многокольцевой сети Ethernet в соответствии с первым предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения;

На фиг.7 показана прикладная топология способа защиты многокольцевой сети Ethernet в соответствии со вторым предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения;

На фиг.8 показана прикладная топология способа защиты многокольцевой сети Ethernet в соответствии с третьим предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения; и

На фиг.9 показана структурная схема многокольцевой сети Ethernet в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Варианты осуществления описаны в сочетании с чертежами следующим образом. Варианты осуществления и элементы вариантов осуществления могут сочетаться, если не противоречат друг другу.

Сначала приводится описание некоторых терминов, упомянутых в последующих вариантах осуществления изобретения. Когда несколько колец соединены, одно кольцо называют главным, а другие кольца, соединенные с главным кольцом, называют подчиненными; узел соединения главного кольца с подчиненным называется пограничным; соединение, установленное между главным кольцом и подчиненным кольцом, называют совместно используемым каналом. Порт на пограничном узле, соединенный с главным узлом в подчиненном кольце, называют пограничным портом.

На фиг.5 показана блок-схема способа защиты многокольцевой сети Ethernet в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, способ включает следующие этапы:

Этап 502, на котором главный узел в главном кольце определяет состояние линии связи в главном кольце и состояние совместно используемого канала.

Например, главный узел может проверить состояние линии связи в главном кольце, чтобы определить, находится ли она в рабочем состоянии, когда совместно используемый канал вышел из строя.

Этап 504, на котором главный узел в главном кольце направляет уведомление об определенном состоянии линии связи в главном кольце и определенном состоянии совместно используемого канала главному узлу в подчиненном кольце.

Этап 506, на котором главный узел в подчиненном кольце оценивает необходимость открытия вспомогательного порта главного узла в подчиненном кольце на основании информации, полученной от главного узла в главном кольце.

В данном варианте осуществления главный узел в главном кольце может собирать информацию о состоянии линии связи в главном кольце и уведомлять об этом главный узел в подчиненном кольце, а затем главный узел в подчиненном кольце определяет, блокировать или открыть подчиненный порт в соответствии с полученной информацией, таким образом, главный узел в подчиненном кольце имеет возможность открывать заблокированный порт в определенных условиях, чтобы обеспечить наличие физической связи между узлом в главном кольце и узлом в подчиненном кольце, а также наличие между двумя узлами логической связи для обслуживания графика, тем самым удовлетворительно разрешая проблему отсутствия логической связи для обслуживания трафика при наличии физической связи между узлом в главном кольце и узлом в подчиненном кольце, в случае сбоя линии связи в главном кольце.

При фактической реализации для того, чтобы позволить главному узлу главного кольца точно определить состояние линии связи в главном кольце и состояние совместно используемого канала, в варианте осуществления настоящего изобретения используются некоторые зарезервированные поля в кадре EAPS в Рабочем предложении 3619. Один кадр EAPS имеет зарезервированных полей на 36 байт; множество идентификационных полей, содержащих форматы MAC-адресов и ID-портов, могут быть внесены в сообщение протокола EAPS, в котором идентификационные поля используют для индикации неполадок совместно используемого канала (или выхода из строя); каждое из идентификационных полей также определяет пограничный узел, имеющий неполадки в соединении, и распознает подчиненное кольцо. Если MAC-адрес занимает 6 байт, а порт ID занимает 2 байта, в сообщении может содержаться не более четырех идентификационных полей. К тому же, необходим счетчик для поддержания определенного количества заполненных идентификационных полей, и этот счетчик занимает 1 байт. Таким образом, этап 502 может включать следующие шаги для определения состояния линии связи в главном кольце и состояния совместно используемого канала.

Шаг 1: после выявления выхода из строя совместно используемого канала первый пограничный узел (один из пограничных узлов) посылает сообщение протокола об отсутствии соединения, не содержащее идентификационное поле, главному кольцу и одновременно посылает сообщение протокола об отсутствии соединения, содержащее идентификационное поле, подчиненному кольцу, где сообщение протокола об отсутствии соединения содержит идентификационное поле и количество идентификационных полей, носителем является первое идентификационное поле, которое включает MAC-адрес первого пограничного узла и ID порта, направляемое с сообщением протокола об отсутствии соединения, содержащее идентификационное поле; очевидно, что количество идентификационных полей на тот момент должно быть равным 1.

При фактической реализации количество идентификационных полей может быть отражено в значении счетчика, добавленного в сообщение.

То есть каждый пограничный узел в кольце EAPS проверяет соединение главного кольца и подчиненного кольца; в случае выявления выхода из строя совместно используемого канала происходит отправка главному кольцу сообщения протокола о выходе из строя совместно используемого канала (то есть сообщение протокола об отсутствии соединения не содержит идентификационное поле; в EAPS данный тип сообщений отправляется транзитным узлом при выявлении неполадок соединения, с целью информирования главного узла о наличии неполадок в кольце), пограничному узлу также необходимо отправить сообщение протокола о сбое линии связи в главном кольце (то есть, сообщение протокола об отсутствии соединения содержит идентификационное поле) всем пограничным портам узлов с целью отправки сообщения протокола об отсутствии соединения подчиненному кольцу, при этом сообщение протокола об отсутствии соединения, отправленное подчиненному кольцу, содержит идентификационное поле;

пограничный узел заполняет сообщение протокола об отсутствии соединения идентификационное поле, содержащее его собственный MAC-адрес и ID пограничного порта, отправившего это сообщение. Все узлы в подчиненном кольце пропускают это сообщение.

В приведенном выше варианте осуществления, если совместно используемый канал находится в рабочем состоянии, то пограничный узел не посылает подчиненному кольцу сообщение протокола об отсутствии соединения, содержащее идентификационное поле, а лишь посылает главному кольцу сообщение протокола об отсутствии соединения, не содержащее идентификационное поле.

После получения сообщения протокола об отсутствии соединения, не содержащее идентификационное поле, главный узел в главном кольце регистрирует MAC-адрес источника и ID входного порта этого сообщения.

Шаг 2: после получения вторым пограничным узлом, расположенным на другом конце от первого пограничного узла, сообщения протокола об отсутствии соединения, содержащее идентификационное поле, второй пограничный узел добавляет в сообщение протокола об отсутствии соединения второе идентификационное поле и отправляет его главному узла в главном кольце, при этом второе идентификационное поле содержит MAC-адрес второго пограничного узла и ID входного порта сообщения протокола об отсутствии, содержащего идентификационные поля.

То есть, когда сообщение протокола об отсутствии соединения, содержащее идентификационное поле, отправленное первым пограничным узлом, поступает во второй пограничный узел, расположенный на другом конце от первого пограничного узла, через подчиненное кольцо, это сообщение поступает в центральный процессор (CPU) для обработки; затем второй пограничный узел заполняет сообщение новым идентификационным полем (то есть второе идентификационное поле), содержащее MAC-адрес второго пограничного узла и ID пограничного порта, от которого поступило это сообщение, и задает количество идентификационных полей, равное 2; затем второй пограничный узел отправляет это сообщение главному кольцу.

Шаг 3: после получения сообщения протокола об отсутствии соединения, содержащее идентификационное поле, главный узел в главном кольце сохраняет идентификационные поля, содержащиеся в этом сообщении (то есть первое и второе идентификационные поля) в локальную буферную зону.

При фактической реализации после получения сообщения протокола об отсутствии соединения, содержащее идентификационное поле, главный узел в главном кольце также регистрирует ID входного порта и MAC-адрес источника этого сообщения.

Шаг 4: главный узел в главном кольце оценивает, получены ли разными портами соответственно сообщение протокола об отсутствии соединения, не содержащее идентификационное поле, и сообщение протокола об отсутствии соединения, содержащее идентификационное поле, в соответствии с локальными записями MAC-адресов и ID входных портов полученного сообщения протокола об отсутствии соединения, не содержащего идентификационное поле, и полученного сообщения протокола об отсутствии соединения, содержащего идентификационное поле.

С того момента, как главный узел в главном кольце регистрирует MAC-адрес источника и ID входного порта каждого полученного сообщения, главный узел в главном кольце может определить состояние линии связи в главном кольце и решить, отсылать ли сообщение флеш-протокола, содержащее идентификационное поле (в EAPS сообщение флеш-протокола отправляется главным узлом в случае изменения линии связи в кольце, с целью синхронизации состояний одного или нескольких транзитных узлов и уведомления одного или несколько транзитных узлов для сброса MAC-адресов), или сообщение флеш-протокола, не содержащее идентификационное поле (то есть простое сообщение флеш-протокола), в соответствии с входным портом, MAC-адресом источника сообщения и с информацией об идентификационных полях в локальной буферной зоне. Если главный узел в главном кольце получает только сообщение протокола об отсутствии соединения, содержащее идентификационное поле, он кэширует все идентификационные поля в сообщении и регистрирует ID входного порта и MAC-адрес источника данного сообщения, а затем отправляет сообщение флеш-протокола, не содержащее идентификационное поле; если главный узел в главном кольце также получает от другого порта сообщение протокола об отсутствии соединения, не содержащее идентификационное поле, главный узел в главном кольце определяет необходимость отправки сообщения флеш-протокола, содержащее идентификационное поле.

Шаг 5: если сообщение протокола об отсутствии соединения, не содержащее идентификационное поле, и сообщение протокола об отсутствии соединения, содержащее идентификационное поле, получены разными портами соответственно, главный узел в главном кольце оценивает, соответствует ли MAC-адрес источника полученного сообщения протокола об отсутствии соединения, не содержащего идентификационное поле, MAC-адресу в первом идентификационном поле в локальной буферной зоне или MAC-адресу во втором идентификационном поле в локальной буферной зоне.

То есть, после определения необходимости отправки сообщения протокола об отсутствии соединения, содержащее идентификационное поле, главному узлу в главном кольце также необходимо извлечь MAC-адрес источника полученного сообщения, не содержащего идентификационное поле, чтобы сопоставить его с MAC-адресом в идентификационном поле в локальной буферное зоне, с целью определения, существуют одна или несколько неполадок в главном кольце.

Шаг 6: если MAC-адрес источника полученного сообщения протокола об отсутствии соединения, не содержащего идентификационное поле, соответствует MAC-адресу в первом идентификационном поле в локальной буферной зоне или MAC-адресу во втором идентификационном поле в локальной буферной зоне, это означает, что в данный момент есть только одна неполадка линии связи в главном кольце, и главный узел в главном кольце определяет, что линия связи в главном кольце находится в рабочем состоянии, но совместно используемый канал вышел из строя; если не соответствует, это означает, что существует несколько неполадок линии связи в главном кольце в данный момент, и главный узел в главном кольце выявляет сбой линии связи в главном кольце и выход из строя совместно используемого канала.

После определения состояния линии связи в главном кольце и состояния совместно используемого канала с помощью шагов с первого по шестой, включенных в этап 502, главному узлу в главном кольце необходимо уведомить о состоянии линии связи в главном кольце и состоянии совместно используемого канала главный узел в подчиненном кольце, чтобы главный узел в подчиненном кольце вынес решение, открывать ли подчиненный порт;

таким образом, этап 504 может включать следующие шаги. Если главный узел в главном кольце выявляет сбой линии связи в главном кольце и выход из строя совместно используемого канала (то есть условие соответствия шага 6, включенного в этап 502), главный узел в главном кольце отправляет сообщение флеш-протокола, содержащее идентификационное поле, главному узлу в подчиненном кольце (сообщение флеш-протокола, содержащее идентификационное поле, поступает на главный узел в подчиненном кольце через пограничный узел), при этом сообщение флеш-протокола содержит одно или несколько идентификационных полей, используемых для индикации совместно используемого канала (то есть все идентификационные поля в локальной буферной зоне главного узла в главном кольце), и количество идентификационных полей; при этих условиях этап 506 включает следующее:

после получения сообщения флеш-протокола, содержащее идентификационное поле, главный узел в подчиненном кольце выявляет сбой линии связи в главном кольце в случае наличия в сообщении флеш-протокола количества идентификационных полей, и открывает подчиненный порт. При фактической реализации количество идентификационных полей, содержащееся в сообщении флеш-протокола, может быть представлено показаниями счетчика, а именно, за счет установки показаний счетчика идентификационных полей, содержащегося в отправленном сообщении флеш-протокола, содержащем идентификационное поле, в качестве количества идентификационных полей в этом сообщении.

При других условиях, если главный узел в главном кольце в процессе этапа 504 определяет, что линия связи в главном кольце находится в рабочем состоянии, но совместно используемый канал вышел из строя (то есть условие несоответствия на шаге 6 этапа 502), главный узел в главном кольце отправляет сообщение флеш-протокола, содержащее идентификационное поле, главному узлу в подчиненном кольце (сообщение флеш-протокола, содержащее идентификационное поле, поступает на главный узел в подчиненном кольце через пограничный узел; то есть после того, как пограничный узел получает сообщение флеш-протокола и если сообщение содержит одно или несколько идентификационных полей, пограничный узел пропускает сообщение к подчиненному кольцу), при этом сообщение флеш-протокола содержит одно или несколько идентификационных полей, используемых для индикации совместно используемого канала (то есть все идентификационные поля в локальной буферной зоне главного узла в главном кольце) и первое заданное значение, используемое для индикации линии связи в главном кольце (это заданное значение может быть регулируемым большим значением, таким как 64, 127); затем, на этапе 506, после получения сообщения флеш-протокола, содержащего идентификационное поле, главный узел в подчиненном кольце в соответствии с первым заданным значением, содержащимся в сообщении, определяет, что линия связи в главном кольце находится в рабочем состоянии, и сохраняет блокировку подчиненного порта после определения, что линия связи в подчиненном кольце находится в рабочем состоянии. При фактической реализации первое заданное значение также может быть представлено в показаниях счетчика этого сообщения, а именно, установка показаний счетчика идентификационных полей в качестве большого значения (то есть первого заданного значения).

То есть, после получения сообщения флеш-протокола, содержащего идентификационное поле, главный узел в подчиненном кольце анализирует одно или несколько идентификационных полей в сообщении, чтобы решить, блокировать или открыть подчиненный порт; если показание счетчика идентификационных полей, содержащегося в этом сообщении, является большим значением (то есть первым заданным значением), это означает, что линия связи в главном кольце находится в рабочем состоянии; а значит, необходимо сохранять блокировку подчиненного порта главного узла в подчиненном кольце (при отсутствии неполадок линии связи в подчиненном кольце в данный момент); если показание счетчика идентификационных полей в этом сообщении не является регулируемым большим значением (но является количеством идентификационных полей в этом сообщении), и MAC-адрес идентификационного поля, содержащегося в этом сообщении, соответствует какому-либо MAC-адресу, зарегистрированному ранее, главный узел в подчиненном кольце открывает заблокированный порт.

Кроме того, также можно судить, имеет ли главное кольцо одну или несколько неполадок линии связи в соответствии тем, получено ли главным узлом в главном кольце от главного узла в подчиненном кольце сообщение протокола об отсутствии соединения, отправленное от одного и того же MAC-адреса соответственно.

Представленный выше предпочтительный вариант осуществления описывает процесс осуществления, выполняемый в случае наличия неполадок линии связи в главном кольце.

В процессе фактической реализации после того, как главный узел в главном кольце отправляет главному узлу в подчиненном кольце сообщение протокола об отсутствии соединения, содержащее идентификационное поле, в процессе шага 1, главный узел в подчиненном кольце получает сообщение протокола об отсутствии соединения, содержащее идентификационное поле, и ему необходимо зарегистрировать идентификационное поле (то есть, упомянутое выше первое идентификационное поле) в этом сообщении и пропустить сообщение протокола об отсутствии соединения, содержащее идентификационное поле, ко второму пограничному узлу; чтобы избежать возникновения широковещательного шторма; на следующем этапе 506 после получения сообщения флеш-протокола, содержащего идентификационное поле, главный узел в подчиненном кольце оценивает содержание в сообщении флеш-протокола количества идентификационных полей (оно может быть представлено показаниями счетчика); если сообщение флеш-протокола содержит количество идентификационных полей, то главный узел в подчиненном кольце выявляет сбой линии связи в главном кольце; затем главному узлу в подчиненном кольце необходимо оценить, соответствует ли MAC-адрес в идентификационном поле в сообщении флеш-протокола MAC-адресу в одном из идентификационных полей, локально зарегистрированных главным узлом в подчиненном кольце; если так, то главный узел в подчиненном кольце открывает подчиненный порт. Таким образом, явление, при котором подчиненный порт главного узла в одном подчиненном кольце открыт в соответствии с информацией сообщения флеш-протокола, содержащего идентификационное поле, в других подчиненных кольцах, помогает предотвратить одновременное функционирование нескольких подчиненных колец, а также таким образом предотвратить широковещательный шторм.

Очевидно, с этого момента два пограничных узла (то есть первый и второй пограничные узлы) с двух концов выведенного из строя совместно используемого канала будут отправлять сообщения протокола об отсутствии соединения, содержащие идентификационные поля, будут добавлять в сообщения идентификационные поля, состоящие из их собственного MAC-адреса и ID входного порта сообщения после получения сообщения протокола об отсутствии соединения, содержащего идентификационные поля, друг от друга. В этот момент главный узел в подчиненном кольце может зарегистрировать идентификационные поля (то есть, первое и второе идентификационные поля) двух пограничных узлов.

Наконец, когда совместно используемый канал восстановлен, пограничные узлы с двух концов прерванного соединения прекращают отсылать сообщение протокола об отсутствии соединения, содержащее идентификационное поле, если главный узел в подчиненном кольце не получает сообщение протокола об отсутствии соединения, содержащее идентификационное поле, в заданное время (например, время ожидания сообщения истекло), и подчиненное кольцо само по себе не имеет никаких неполадок в линии связи, главный узел в подчиненном кольце блокирует подчиненный порт. Если совместно используемый канал все еще имеет неполадки, но при этом линии связи в главном кольце восстановлены, главный узел в главном кольце будет отправлять сообщение флеш-протокола, содержащее идентификационное поле (одно или несколько идентификационных полей, содержащихся в сообщении, могут быть всеми идентификационными полями в локальной буферной зоне главного узла в главном кольце), при этом значение счетчика идентификационных полей в сообщении флеш-протокола, содержащем идентификационные поля, является регулируемым большим значением (которое называется вторым заданным значением, например, 64, 127 и т.п.), затем пограничный узел пропускает это сообщение в подчиненному кольцу; после получения этого сообщения, главный узел в подчиненном кольце анализирует, что значение счетчика идентификационных полей в сообщении является вторым заданным значением и затем определяет, что линия связи в главном кольце находится в рабочем состоянии; если подчиненное кольцо само по себе не имеет никаких неполадок линии связи, главный узел в подчиненном кольце блокирует подчиненный порт. Вышеописанный процесс способа выполняется, когда линия связи в главном кольце восстановлена.

Далее конкретное осуществление способа в условиях сбоя линии связи в главном кольце и выхода из строя совместно используемого канала, рабочего состояния линии связи в главном кольце при выходе из строя совместно используемого канала, или восстановленного рабочего состояния совместно используемого канала в варианте осуществления настоящего изобретения описывается в соответствии с конкретной топологией сети, показанной на фиг.6-8.

Как показано на фиг.6, в главном кольце соединение между портом 1 главного узла S1 и портом 2 пограничного узла S2 имеет неполадки (отсутствует), соединение (совместно используемый канал) между портом 3 пограничного узла S2 и портом 3 пограничного узла S3 также имеет неполадки, таким образом, линия связи в главном кольце рассматривается как имеющая сбой.

После того, как узел S1 обнаруживает неполадки в соединении на порте 1, узел S1 получает от самого себя в тот же момент сообщение протокола об отсутствии соединения, не содержащее идентификационное поле; в это время узел S1 регистрирует, что MAC-адрес источника сообщения протокола об отсутствии соединения является MAC-адресом узла S1, а входным портом - порт 1; в это время узел S1 открывает порт 2 и отправляет сообщение флеш-протокола, не содержащее идентификационное поле; после того, как узел S3 обнаруживает неполадки в соединении на порте 3, узел S3 немедленно отправляет порту 1 в главном кольце сообщение протокола об отсутствии соединения, не содержащее идентификационное поле, при этом после того, как сообщение протокола об отсутствии соединения поступает через порт 2 к узлу Sl, S1 регистрирует, что MAC-адрес источника этого сообщения является MAC-адресом узла S3, а входным портом - порт 2; с того момента, как одно или несколько идентификационных полей в локальной буферной зоне становятся пустыми, сообщение флеш-протокола, передаваемое в этот момент, все еще не содержит идентификационное поле; узел S3 также обнаруживает, что порт 3 включен в совместно используемый канал, таким образом, узел S3 отправляет порту 2 сообщение протокола об отсутствии соединения, содержащее идентификационное поле, при этом заполненным в сообщении MAC-адресом является MAC-адрес узла S3, ID входного порта - порт 2, а значением счетчика - 1; после того, как узел S4 получает это сообщение, он, с одной стороны, полностью пересылает это сообщение через порт 2, с другой стороны, регистрирует идентификационное поле в собственную протокольную буферную зону; после того, как узел S2 получает сообщение, узел S2 заполняет собственное идентификационное поле в это сообщение, но узел S2 обнаруживает, что все линии связи в главном кольце, где расположен узел S2, имеют неполадки, таким образом, это сообщение удаляется; после того, как узел S2 обнаруживает неполадки в соединении на портах 2 и 3, узел S2 отправляет порту 1 сообщение протокола об отсутствии соединения, содержащее идентификационное поле, при этом заполненным в сообщении MAC-адресом является MAC-адрес узла S2, ID входного порта - 1, а значением счетчика - 1; после того, как узел S4 получает это сообщение, узел S4 отправляет это сообщение через порт 1 и регистрирует идентификационное поле в собственной протокольной буферной зоне; после того, как узел S3 получает это сообщение, узел S3 заполняет в него свое идентификационное поле, при этом заполненным в сообщении MAC-адресом является MAC-адрес узла S3, ID входного порта - 2, а значением счетчика становится 2 в новом идентификационном поле; затем узел S3 отправляет это сообщение через порт 1; после того, как узел S1 получает это сообщение протокола об отсутствии соединения, он сохраняет идентификационные поля, содержащиеся в сообщении, в собственную буферную зону и регистрирует, что MAC-адресом источника является MAC-адрес узла S2, ID входного порта - 2; когда узел S1 через порт 1 получает MAC-адрес источника в сообщении протокола об отсутствии соединения, чтобы сопоставить с одним или несколькими идентификационными полями в локальной буферной зоне, узел S1 обнаруживает, что совпадение не удалось; следовательно, узел S1 в это время отправляет сообщение флеш-протокола, содержащее идентификационное поле, при этом счетчик идентификационных полей показывает верное значение, которое равно 2. После того, как узел S3 получает сообщение флеш-протокола, содержащее идентификационное поле, узел S3 отправляет это сообщение подчиненному кольцу через порт 2; после того, как узел S4 получает это сообщение, узел S4 сравнивает идентификационные поля, ранее сохраненные в протокольной буферной зоне, с идентификационными полями в сообщении флеш-протокола; затем совпадение MAC-адресов найдено и значение счетчика 2; следовательно, узел S4 открывает подчиненный порт 1.

Как показано на фиг.7, только совместно используемый канал главного-подчиненного колец имеет неполадки, то есть, соединение между портом 3 узла S2 и портом 3 узла S3 имеет неполадки.

Узел S2 отправляет порту 2 сообщение протокола об отсутствии соединения, не содержащее идентификационное поле, а узел S3 также отправляет порту 1 сообщение протокола об отсутствии соединения, не содержащее идентификационное поле; после получения этих сообщений, узел S1 отправляет сообщение флеш-протокола, не содержащее идентификационное поле, для одного или нескольких идентификационных полей в локальной буферной зоне, которые являются пустыми. После обнаружения неполадок совместно используемого канала, оба узла S2 и S3 отправляют подчиненному кольцу сообщение протокола главного кольца об отсутствии соединения, содержащее соответствующее идентификационное поле; и, после получения сообщений протокола об отсутствии соединения друг от друга, оба узла S2 и S3 заполняют соответствующее идентификационное поле в сообщение и затем отправляют их главному кольцу; наконец, узел S1 может получить сообщение протокола об отсутствии соединения, содержащее идентификационное поле от обоих узлов S2 и S3 через два порта; когда узел S1 получает MAC-адрес источника сообщения протокола об отсутствии соединения через разные порты для их сопоставления с идентификационными полями, узел S1 обнаруживает, что они могут быть успешно соотнесены, и затем отправляет сообщение флеш-протокола, содержащее идентификационное поле, при этом значение счетчика идентификационных полей в сообщении является большим значением (например, 64), и оба узла S2 и S3 передают дальше сообщение флеш-протокола после его получения подчиненному кольцу; после получения этого сообщения узлом S4, узел S4 анализирует значение счетчика идентификационных полей в сообщении и обнаруживает, что самая высокая позиция этого байта равна 1, пока подчиненное кольцо находится в работоспособном состоянии в данный момент, поэтому узел S4 блокирует порт 1 и не откроет его.

Следует отметить, что если соединение приходит к такому состоянию, как показано на фиг.7, от состояния, как показано на фиг.6, это означает, что совместно используемый канал постоянно выведен из строя, но соединение между узлами Sin S2 восстанавливается, порт 1 узла S1 и порт 2 узла S2 нуждаются, по меньшей мере, в одном таймауте отсутствия соединения (предзагрузка и предвосстановление) перед тем, как перейти в состояние пересылки; на протяжении этого времени, порт 1 узла S1 и порт 2 узла S2 временно блокируются и обслуживание графика не происходит; следовательно, этого времени достаточно узлу S4 для получения сообщения флеш-протокола, значение счетчика идентификационных полей в котором равно 64, для блокировки подчиненного порта; таким образом, не возникнет широковещательного шторма.

Как показано на фиг.8, только один канал индивидуального пользования главного кольца имеет неполадку, то есть, соединение между портом 1 узла S1 и порта 2 узла S2 имеет неполадку.

К этому моменту оба узла S1 и S2 отправляют главному кольцу сообщения протокола об отсутствии соединения, не содержащие идентификационное поле, а узел S1 отправляет только сообщение флеш-протокола, не содержащее идентификационное поле; следовательно, эти сообщения не повлияют на подчиненное кольцо.

Следует отметить, что если соединение приходит к такому состоянию, как показано на фиг.8, от состояния на фиг.6, это значит, что канал индивидуального пользования главного кольца всегда находится в нерабочем состоянии, а совместно используемый канал между узлами S2 и S3 восстановлен, порт 3 узла S2 и порт 3 узла S3 нуждаются, по меньшей мере, в одном таймауте отсутствия соединения перед тем, как перейти в состояние пересылки; на протяжении этого времени, порт 3 узла S2 и порт 3 узла S3 временно блокируются и обслуживание графика не происходит. Когда соединение восстанавливается, порт 3 узла S2 и порт 3 узла S3 прекращают отправлять все сообщения протокола об отсутствии соединения; если главный узел S4 в подчиненном кольце не получает сообщение протокола об отсутствии соединения во время тайм-аута отсутствия соединения, узел S4 блокирует порт 1; таким образом, широковещательный шторм шторм не возникнет.

На фиг.9 показана структурная схема многокольцевой сети Ethernet в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, содержащая: главный узел 10 в главном кольце, сконфигурированный для определения состояния линии связи в главном кольце и состояния совместно используемого канала и для уведомления главного узла 20 в подчиненном кольце о состоянии линии связи в главном кольце и состоянии совместно используемого канала; и главный узел 20 в подчиненном кольце, сконфигурированный для оценки в соответствии с информацией необходимости открытия подчиненного порта.

При фактической реализации главный узел 10 в главном кольце может дополнительно содержать: модуль отправки 102, сконфигурированный для отправки главному узлу 20 в подчиненном кольце сообщения флеш-протокола, содержащего идентификационное поле, при выявлении главным узлом 10 в главном кольце сбоя линии связи в главном кольце и выхода из строя совместно используемого канала, при этом сообщение флеш-протокола содержит одно или несколько идентификационных полей, используемых для индикации совместно используемого канала и количество идентификационных полей;

главный узел 20 в подчиненном кольце содержит: приемный модуль 202, сконфигурированный для получения от главного узла 10 в главном кольце сообщения флеш-протокола, содержащего идентификационное поле; и оценочный модуль 204, сконфигурированный для оценки содержания количества идентификационных полей в сообщении флеш-протокола, и, в этом случае, для выявления сбоя линии связи в главном кольце; и модуль управления 206, сконфигурированный для открытия подчиненного порта главного узла 20 в подчиненном кольце при условии, если оценочный модуль 204 выявил сбой линии связи в главном кольце.

При других условиях, модуль отправки 102 главного узла 10 в главном кольце дополнительно сконфигурирован для отправки сообщения флеш-протокола, содержащего идентификационное поле, главному узлу 20 в подчиненном кольце, когда главный узел 20 в главном кольце определяет, что линия связи в главном кольце находится в рабочем состоянии, но совместно используемый канал вышел из строя, при этом сообщение флеш-протокола содержит одно или несколько идентификационных полей, используемых для индикации совместно используемого канала, и первое заданное значение (которое может быть регулируемым большим значением, например, 64, 127), используемое для индикации линии связи в главном кольце; и приемный модуль 202 главного узла 20 в подчиненном кольце дополнительно сконфигурирован для получения от главного узла 10 в главном кольце сообщения флеш-протокола, содержащего идентификационное поле; оценочный модуль 204 дополнительно сконфигурирован для оценки содержания в сообщении флеш-протокола первого заданного значения, и в этом случае для определения рабочего состояния линии связи в главном кольце и для уведомления модуля управления 206 о необходимости сохранения блокировки подчиненного порта после определения отсутствия неполадок линии связи в подчиненном кольце.

При фактической реализации, чтобы предоставить информацию главному узлу о состоянии линии связи в главном кольце и состоянии совместно используемого канала, многокольцевая сеть Ethernet может содержать:

первый пограничный узел 30, сконфигурированный для отправки главному кольцу сообщения протокола об отсутствии соединения, не содержащее идентификационное поле, и одновременной отправки подчиненному кольцу сообщения протокола об отсутствии соединения, содержащего идентификационное поле, после обнаружения выхода из строя совместно используемого канала, при этом сообщение протокола об отсутствии соединения, содержащее идентификационное поле, содержит идентификационные поля и количество идентификационных полей, носителем является первое идентификационное поле, состоящее из MAC-адреса первого пограничного узла и ID порта, отправляющего сообщение протокола об отсутствии соединения, содержащее идентификационное поле;

второй пограничный узел 40, расположенный на другом конце от первого пограничного узла 30 (первый пограничный узел 30 и второй пограничный узел 40 соединены через совместно используемый канал), и сконфигурированный для добавления второго идентификационного поля в сообщение протокола об отсутствии соединения, содержащее идентификационное поле, после его получения от первого пограничного узла 30, и для его отправки главному кольцу, при этом второе идентификационное поле содержит MAC-адрес второго пограничного узла и ID входного порта сообщения протокола об отсутствии соединения, содержащего идентификационное поле;

главный узел 10 в главном кольце дополнительно сконфигурирован: для сохранения первого идентификационного поля и второго идентификационного поля в локальную буферную зону, после получения сообщения протокола об отсутствии соединения, содержащего идентификационное поле; и для оценки получения разными портами соответственно сообщения протокола об отсутствии соединения, не содержащего идентификационное поле, и сообщения протокола об отсутствии соединения, содержащего идентификационное поле, в соответствии с одним или несколькими локально зарегистрированными MAC-адресами источников и ID входных портов полученного сообщения протокола об отсутствии соединения, не содержащего идентификационное поле, и сообщения протокола об отсутствии соединения, содержащего идентификационное поле; и в этом случае оценка соответствия MAC-адреса в первом идентификационном поле или MAC-адреса во втором идентификационном поле в локальной буферной зоне одному или нескольким MAC-адресам полученного сообщения протокола об отсутствии соединения, не содержащего идентификационное поле; и при выявлении соответствия - определение рабочего состояния линии связи в главном кольце и выход из строя совместно используемого канала; в противном случае, выявление сбоя линии связи в главном кольце и выхода из строя совместно используемого канала.

В этот момент, одно или несколько идентификационных полей, содержащихся в сообщении флеш-протокола, отправленного модулем отправки 102 главного узла 10 в главном кольце, являются всеми идентификационными полями в локальной буферной зоне главного узла 10 в главном кольце.

Согласно описанному выше, главный узел 20 в подчиненном кольце дополнительно сконфигурирован для регистрирования первого идентификационного поля после получения от первого пограничного узла 30 сообщения протокола об отсутствии соединения, содержащего идентификационное поле, и для отправки второму пограничному узлу 40 сообщения протокола об отсутствии соединения, содержащего идентификационное поле; таким образом, во избежание возникновения широковещательного шторма, при оценке необходимости открытия подчиненного порта главного узла 20, главному узлу 20 в подчиненном кольце необходимо оценить, что полученное сообщение флеш-протокола, содержащее идентификационное поле, содержит количество идентификационных полей, и выявить сбой линии связи в главном кольце, а затем определить, что MAC-адрес в одном идентификационном поле, содержащемся в сообщении флеш-протокола, содержащем идентификационное поле, соответствует MAC-адресу в одном из идентификационных полей, записанных локально главным узлом в подчиненном кольце, и наконец открыть подчиненный порт.

В условиях, когда линия связи в главном кольце восстановлена, первый пограничный узел 30 дополнительно сконфигурирован для прекращения отправки сообщений протокола об отсутствии соединения, содержащих идентификационные поля, подчиненному кольцу, при обнаружении восстановления совместно используемого канала; затем главный узел 20 в подчиненном кольце блокирует подчиненный порт при неполучении в заданное время сообщения протокола об отсутствии соединения, содержащего идентификационное поле и при определении отсутствия неполадок линии связи в подчиненном кольце.

Кроме того, в других условиях восстановленного соединения, когда совместно используемый канал все еще выведен из строя, но другие линии связи в главном кольце восстановлены, модуль отправки 102 главного узла 10 в главном кольце дополнительно сконфигурирован для отправки сообщения флеш-протокола, содержащего идентификационное поле, главному узлу 20 в подчиненном кольце, когда главный узел 10 в главном кольце определяет, что совместно используемый канал все еще выведен из строя, а другие линии связи в главном кольце восстановлены, при этом сообщение флеш-протокола содержит одно или несколько идентификационных полей (которые могут быть всеми идентификационными полями в локальной буферной зоне главного узла в главном кольце), используемых для индикации совместно используемого канала, и второе заданное значение (которое может быть регулируемым большим значением, например, 64, 127), используемое для индикации линии связи в главном кольце; затем оценочный модуль 204 главного узла 20 в подчиненном кольце дополнительно сконфигурирован для оценки содержания второго заданного значения в сообщении флеш-протокола, содержащем идентификационное поле, после получения от модуля 202 сообщения флеш-протокола, содержащего идентификационное поле, и в этом случае, для определения рабочего состояния линии связи в главном кольце и последующего уведомления модуля управления 206 о необходимости блокировки подчиненного порта в случае определения отсутствия неполадок линии связи в подчиненном кольце.

Исходя их описания вариантов осуществления, можно сказать, что настоящее изобретение реализует следующие технические результаты: защита от возникновения широковещательного шторма и возможности функционирования многокольцевой сети Ethernet повышается за счет улучшенного EAPS, когда линия связи в главном кольце отказывает, подчиненное кольцо открывает заблокированный порт чтобы гарантировать, что соединение, которое физически наличествует между узлом в главном кольце и узлом в подчиненном кольце, также присутствует и логически для обслуживания графика.

Очевидно, что специалисты в данной области техники должны понимать, что вышеупомянутые модули и этапы по настоящему изобретению могут быть реализованы с помощью вычислительного устройства общего назначения, могут быть интегрированы в одно вычислительное устройство или распределены в сети, состоящей из множества вычислительных устройств. Кроме того, модули и шаги по настоящему изобретению могут быть реализованы с помощью использования программного кода вычислительного устройства. Следовательно, они могут быть сохранены в запоминающем устройстве и приведены в исполнение вычислительным устройством, или включены в соответственные модули интегральных схем, или множество модулей или этапов этого изобретения может быть включено в один модуль интегральной схемы. Таким образом, настоящее изобретение не

ограничивается какой-либо конкретной аппаратной и программной комбинацией.

Описанный выше вариант является лишь предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, который не используется для ограничения настоящего изобретения. Для специалистов в данной области техники, настоящее изобретение может иметь различные изменения и вариации. Любые изменения, эквивалентные замены, усовершенствования и т.д. в рамках настоящего изобретения, включены в объем защиты настоящего изобретения.

Настоящее изобретение относится к многокольцевой сети Ethernet и способу ее защиты. Техническим результатом изобретения является защита от возникновения широковещательного шторма. Способ защиты многокольцевой сети Ethernet включает следующие этапы: главный узел в главном кольце определяет состояние линии связи в главном кольце и состояние совместно используемого канала (этап S502); главный узел в главном кольце уведомляет главный узел в подчиненном кольце о состоянии линии связи в главном кольце и состоянии совместно используемого канала (S504); главный узел в подчиненном кольце определяет, следует ли открыть подчиненный порт в соответствии с полученной информацией от главного узла в главном кольце (S506). Настоящее изобретение позволяет главному узлу в подчиненном кольце открывать заблокированный порт, чтобы гарантировать, что физически установленное соединение между узлом в главном кольце и узлом в подчиненном кольце логически установлено для обслуживания графика, и может решить проблему отсутствия логического соединения для обслуживания трафика при наличии физического соединения между узлом в главном кольце и узлом в подчиненном кольце. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Способ защиты многокольцевой сети Ethernet, отличающийся тем, что:
главный узел в главном кольце определяет состояние линии связи в главном кольце и состояние совместно используемого канала;
главный узел в главном кольце уведомляет главный узел в подчиненном кольце об определенном состоянии линии связи в главном кольце и определенном состоянии совместно используемого канала;
главный узел в подчиненном кольце на основании полученной информации оценивает необходимость открытия подчиненного порта;
уведомление о состоянии линии связи в главном кольце и состоянии совместно используемого канала, передаваемое на главный узел в подчиненном кольце, включает: передачу главным узлом в главном кольце главному узлу в подчиненном кольце сообщения флеш-протокола, содержащего идентификационное поле, при выявлении главным узлом в главном кольце сбоя линии связи в главном кольце и выхода из строя совместно используемого канала, при этом сообщение флеш-протокола, содержащее идентификационное поле, передает одно или несколько идентификационных полей, используемых для индикации совместно используемого канала, а также количество идентификационных полей;
оценка главным узлом в подчиненном кольце на основании полученной информации необходимости открытия подчиненного порта включает: получение главным узлом в подчиненном кольце сообщения флеш-протокола, содержащего идентификационное поле, выявление сбоя линии связи в главном кольце при помощи оценки сообщения флеш-протокола, содержащего идентификационное поле, которое передает количество идентификационных полей, и открытие подчиненного порта; или
уведомление главным узлом в главном кольце о состоянии линии связи в главном кольце и о состоянии совместно используемого канала главного узла в
подчиненном кольце включает: передачу главным узлом в главном кольце сообщения флеш-протокола, содержащего идентификационное поле, главному узлу в подчиненном кольце, в случае определения рабочего состояния линии связи в главном кольце и выхода из строя совместно используемого канала, при этом сообщение флеш-протокола, содержащее идентификационное поле, передает одно или несколько идентификационных полей, используемых для индикации совместно используемого канала, и первое заданное значение, используемое для индикации состояния линии связи в главном кольце; и
оценка главным узлом в подчиненном кольце на основании полученной информации необходимости открытия подчиненного порта включает: получение главным узлом в подчиненном кольце сообщения флеш-протокола, содержащего идентификационное поле; определение главным узлом в подчиненном кольце рабочего состояния линии связи в главном кольце в соответствии с первым заданным значением, содержащимся в сообщении флеш-протокола, содержащим идентификационное поле, а подчиненный порт остается блокированным после выявления того, что в подчиненном кольце связь не потеряна.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что определение главным узлом в главном кольце состояния линии связи главного кольца и состояния совместно используемого канала включает:
после выявления выхода из строя совместно используемого канала отправку первым пограничным узлом главному кольцу сообщения протокола, не содержащего идентификационное поле, об отсутствии соединения и одновременную отправку подчиненному кольцу сообщения протокола, содержащего идентификационное поле, об отсутствии соединения, при этом сообщение протокола, содержащее идентификационное поле, об отсутствии соединения передает одно или несколько идентификационных полей и количество идентификационных полей, носителем является первое идентификационное поле, включающее МАС-адрес (Media Access Control) первого пограничного узла и идентификатор (ID) порта, отправляющего
сообщение протокола, содержащее идентификационное поле, об отсутствии соединения;
после получения вторым пограничным узлом, расположенным на другом конце от первого пограничного узла, сообщения протокола, содержащего идентификационное поле, об отсутствии соединения, второй пограничный узел в сообщение протокола, содержащее идентификационное поле, об отсутствии соединения добавляет второе идентификационное поле и передает главному кольцу сообщение протокола, содержащее идентификационное поле, об отсутствии соединения, при этом в сообщении протокола, содержащем идентификационное поле, об отсутствии соединения второе идентификационное поле содержит МАС-адрес второго пограничного узла и ID входного порта;
после получения сообщения протокола, содержащего идентификационное поле, об отсутствии соединения сохранение главным узлом в главном кольце первого и второго идентификационных полей в локальную буферную зону;
оценку главным узлом в главном кольце получения разными портами соответственно сообщений протокола об отсутствии соединений как не содержащего идентификационное поле, так и содержащего идентификационное поле, в соответствии с локальной информацией о МАС-адресах и ID входных портов полученного сообщения протокола, не содержащего идентификационное поле, об отсутствии соединения и полученного сообщения протокола, содержащего идентификационное поле, об отсутствии соединения;
если сообщение протокола, не содержащее идентификационных полей, об отсутствии соединения и сообщение протокола, содержащее идентификационное поле, об отсутствии соединения были получены разными портами соответственно, главный узел в главном кольце оценивает, соответствует ли МАС-адрес источника полученного сообщения протокола, не содержащего идентификационных полей, об отсутствии соединения МАС-адресу в первом идентификационном поле в локальной буферной зоне или МАС-адресу во втором идентификационном поле в локальной буферной зоне; и
если МАС-адрес источника полученного сообщения протокола об отсутствии соединения, не содержащего идентификационных полей, соответствует МАС-адресу в первом идентификационном поле в локальной буферной зоне или МАС-адресу во втором идентификационном поле в локальной буферной зоне, то главный узел в главном кольце определяет, что линия связи в главном кольце находится в рабочем состоянии, а совместно используемый канал вышел из строя; в противном случае, главный узел в главном кольце определяет, что линия связи в главном кольце не в рабочем состоянии, а совместно используемый канал вышел из строя.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что
после того, как первый пограничный узел направит подчиненному кольцу сообщение протокола об отсутствии соединения, содержащее идентификационное поле, способ дополнительно включает:
после получения сообщения протокола об отсутствии соединения, содержащего идентификационное поле, главный узел в подчиненном кольце регистрирует первое идентификационное поле и пропускает сообщение протокола об отсутствии соединения, содержащее идентификационное поле, ко второму пограничному узлу; и
оценка главным узлом в подчиненном кольце необходимости открытия подчиненного порта в соответствии с информацией включает: получение главным узлом в подчиненном кольце сообщения флеш-протокола, содержащего идентификационное поле, выявление сбоя линии связи в главном кольце при помощи оценки содержания количества идентификационных полей в сообщении флеш-протокола и открытие подчиненного порта при определении соответствия МАС-адреса в первом идентификационном поле сообщения флеш-протокола МАС-адресу в локальном идентификационном поле, записанном главным узлом в подчиненном кольце,

4. Способ по п.2, отличающийся тем, что дополнительно включает:
прекращение отправки первым пограничным узлом сообщения протокола об отсутствии соединения, содержащего идентификационное поле, подчиненному кольцу, когда установлено восстановление соединения; и
блокировку подчиненного порта главным узлом в подчиненном кольце при неполучении сообщения протокола об отсутствии соединения, содержащего идентификационное поле, в заданное время и определение отсутствия неполадок линии связи в подчиненном кольце.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что одно или несколько идентификационных полей, содержащихся в сообщении флеш-протокола, которое посылает главный узел в главном кольце, являются всеми идентификационными полями в локальной буферной зоне главного узла в главном кольце.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что уведомление главным узлом в главном кольце о состоянии линии связи в главном кольце и о состоянии совместно используемого канала главного узла в подчиненном кольце включает: в случае выявления главным узлом в главном кольце выхода из строя совместно используемого канала при восстановлении линии связи в главном кольце отправку главным узлом в главном кольце сообщения флеш-протокола, содержащего идентификационное поле, главному узлу в подчиненном кольце, при этом сообщение флеш-протокола содержит одно или несколько идентификационных полей, используемых для индикации совместно используемого канала, а также второе заданное значение, используемое для индикации линии связи в главном кольце; и
оценка главным узлом в подчиненном кольце необходимости открытия подчиненного порта в соответствии с полученной информацией включает: получение главным узлом в подчиненном кольце сообщения флеш-протокола, содержащего идентификационное поле; определение главным узлом в подчиненном кольце рабочего состояния линии связи в главном кольце при определении содержания в сообщении флеш-протокола, содержащем идентификационное поле, второго заданного значения, и блокировку подчиненного порта при выявленном отсутствии неполадок линии связи в подчиненном кольце.

7. Многокольцевая сеть Ethernet, характеризующаяся тем, что содержит:
главный узел в главном кольце, сконфигурированный для определения состояния линии связи главного кольца и состояния совместно используемого канала и для уведомления главного узла в подчиненном кольце о состоянии линии связи в главном кольце и выявленном состоянии совместно используемого канала; и
главный узел в подчиненном кольце, сконфигурированный для оценки в соответствии с полученной информацией необходимости открытия подчиненного порта;
главный узел в главном кольце содержит: модуль отправки, сконфигурированный для отправки сообщения флеш-протокола, содержащего идентификационное поле, главному узлу в подчиненном кольце при выявлении главным узлом в главном кольце сбоя линии связи в главном кольце и выхода из строя совместно используемого канала, при этом сообщение флеш-протокола содержит одно или несколько идентификационных полей, используемых для индикации совместно используемого канала, а также количество идентификационных полей; и
главный узел в подчиненном кольце содержит: приёмный модуль, сконфигурированный для приёма сообщения флеш-протокола, содержащего идентификационное поле, от главного узла в главном кольце; оценочный модуль, сконфигурированный для оценки содержания в сообщении флеш-протокола количества идентификационный полей, а в случае определения содержания количества идентификационных полей во флеш-сообщении протокола, для выявления сбоя линии связи в главном кольце; и модуль управления, сконфигурированный для открытия подчиненного порта главного узла в подчиненном кольце при условии, что оценочный модуль выявил сбой линии связи в главном кольце; или
главный узел в главном кольце сконфигурирован для отправки сообщения флеш-протокола, содержащего идентификационное поле, главному узлу в подчиненном кольце в случае определения рабочего состояния линии связи в главном кольце и выхода из строя совместно используемого канала; при этом сообщение флеш-протокола, содержащее идентификационное поле, передает одно или несколько идентификационных полей, используемых для индикации совместно используемого канала, и первое заданное значение, используемое для индикации состояния линии связи в главном кольце; а главный узел в подчиненном кольце сконфигурирован для получения сообщения флеш-протокола, содержащего идентификационное поле; главный узел в подчиненном кольце сконфигурирован для определения рабочего состояния линии связи в главном кольце в соответствии с первым заданным значением, содержащимся в сообщении флеш-протокола, содержащем идентификационное поле, и для продолжения блокирования подчиненного порта после выявления того, что в подчиненном кольце связь не потеряна.