一种Wrapping保护模式下清除错环报文的方法和装置

摘要

本发明公开了一种Wrapping保护模式下清除错环报文的方法和装置。本发明方法包括：受故障影响的节点检测本地RPR环的拓扑状态变化；当检测到所述RPR环由开环变为闭环，开始清除错环报文。当检测到所述RPR环由开环变为闭环，开始清除错环报文的同时，启动持续清除定时器；当定时器超时，停止清除错环报文；或者，当检测到所述RPR环由闭环变为开环，停止清除错环报文。本发明方案根据拓扑保护状态机来确定RPR环的状态变化，不必再依赖硬件芯片中的“接收状态机”，大大简化了Wrapping保护模式下错环报文处理的复杂度。

说明书

技术领域

本发明涉及数据通信领域，尤其涉及一种Wrapping保护模式下清除错环报文的方法和装置。

背景技术

RPR(弹性分组环)技术是一种可以在环状拓扑的网络上优化数据传送的新型MAC(媒体接入控制)层技术，RPR为逆向双环拓扑结构，将SDH的电信级特性与以太网的面向数据业务的高带宽分发、灵活性和可扩展能力有效合并，应用这种技术可以有效地传送数据、话音、图像等多种业务类型；还具有网络拓扑自动发现、环路带宽共享、公平分配、严格的COS(业务分类)等技术优势，基于环形拓扑提供数据优化的带宽管理、高性价比多业务传输解决方案；用于组建以数据为中心的城域网络，为运营商提供弹性、快速保护恢复能力、性能监视能力。

图1所示为RPR环网示意图。由于RPR环网具有双环结构，因此，在其中一个环路发生故障时，数据可以倒换到另一个环路上发送，具有较高的可靠性。根据协议规定，RPR环网可采用两种保护模式，一种是Wrapping(环回)保护模式，另一种是Steering(源路由)保护模式。

采用Wrapping保护模式时，在当前数据的传输路径发生故障的情况下，数据在发生故障链路的两端节点进行倒换。图2显示了在节点S2通过环0(ringlet0)发送数据到节点S6的情况下，环0上节点S3和S4之间的链路发生故障，且RPR环网采用Wrapping保护模式时，数据报文的传输路径。如图2中的粗箭头所示，倒换发生在故障两侧的节点S3和S4，此时，节点S2发往节点S6的数据首先通过环0上的路径到达故障链路的一端节点S3后，由节点S3倒换到环1(ringlet1)，沿环1的路径，经由节点S2、S1、S7、S6、S5到达故障链路的另一端节点S4，再由节点S4倒换回环0，沿环0上的路径，经节点S5到达S6，从而避开节点S3和S4之间的故障链路。同理，环1发生故障时，原来从环1走的会被Wrap到环0。采用Wrapping保护模式，切换耗费的时间非常短暂，倒换可以在50ms内完成，保证用户的数据丢失的非常少。

采用Steering保护模式时，在当前数据的传输路径发生故障的情况下，数据直接在业务的源节点从故障环路倒换到未发生故障的环路上发送。图3显示了在节点S2通过环0发送数据到节点S6的情况下，环0上节点S3和S4之间的链路发生故障，且RPR环网采用Steering方式倒换时，数据报文的传输路径。如图3中粗箭头所示，在Steering倒换方式下，倒换将发生在业务的源节点S2。这样，节点S2会将发往节点S6的数据直接从环0倒换到环1的路径上发送，此时，节点S2发送的数据将经由S1和S7到达S6，从而可以避开故障的链路。同理，环1发生故障时，原来从环1走的会被Wrap到环0。在Steering保护模式下，由于倒换过程要在拓扑收敛之后才能确定，因此用户的数据丢失要比Wrapping模式多一些。

在Wrapping保护模式下，存在一种现象，即故障恢复后，从WTR状态(Wrapping保护状态)倒换到Normal状态(正常工作状态)，此时会有部分的用户数据将不能在Wrap到正确的环上，从而这部分数据就会在环上不断地绕行，而不能从环上摘除下来，占用了部分带宽，影响到其他正常数据的流量。如图4所示，RPR环起始状态为闭环，保护模式为Wrapping。粗实线表示正常工作状态下的数据流向，即从A节点在0环上转发到C节点。当B、C节点之间出现了故障，则从A节点到达C节点的数据流向如图5所示，即环上出现边。当B、C站点之间的故障消失后，拓扑重新变为闭环，此时数据的流向如图6所示，粗实线为数据流向，虚线则是错环报文，其中，错环报文在环0上不断地绕行，占用了部分带宽。

在IEEE802.17手册中描述了如何使用“错环状态机”处理Wrapping保护模式引起的错环报文占用带宽的方法，其处理的原理如下：

(1)Steering的站点不提供此功能。

(2)设定一个变量[tossWrongRinglstIDs]来表示是否启动清除错环报文。

(3)设定一个变量[wrongRingletSensed]来表示，是否检测有错环报文，该变量设定使能的条件：保护状态是Wrapping且发现报文走错环。

(4)设定一个清除错环报文之前的等待时间DELAY_TO_CHECK，在这个时间内如果环上出现边，则不使能[tossWrongRinglstIDs]；如果没有出现边则使能清除功能。

(5)设定一个清除错环报文的持续时间DELAY_TO_RESTORE，在这个时间后，停止清除，如果此时环不是开环，则继续清除。

(6)当[tossWrongRinglstIDs]使能后，开始清除直到ELAY_TO_RESTORE超时。

(7)“错环状态机”依赖“接收状态机”检查报文的处理情况。

在实际应用中，由于“接收状态机”在硬件的芯片中实现，RPR环的状态(开环、闭环)情况则是由软件来处理的，而硬件往往不提供“错环状态机”，这就使得错环报文的清除需要上层的软件来干预。如果有软件运行“错环状态机”就存在于硬件“接收状态机”的配合问题，增加了系统的复杂度。

发明内容

基于上述分析，本发明提供了一种Wrapping保护模式下清除错环报文的方法，包括：

受故障影响的节点检测RPR环的拓扑状态变化；

当检测到所述RPR环由开环变为闭环，开始清除错环报文。

上述方法还包括，当检测到所述RPR环由开环变为闭环，开始清除错环报文的同时，启动定时器进行清除计时；

当定时器超时，停止清除错环报文。

当检测到所述RPR环由闭环变为开环，停止清除错环报文。

其中，所述受故障影响的节点检测RPR环的状态变化通过检测拓扑保护状态机完成。

所述检测拓扑保护状态机包括检测本地站点的物理链路告警信息、本地站点接收到的邻居站点的拓扑保护帧。

其中，所述检测本地站点的物理链路告警信息，当出现信号失效或者信号劣化或者Mate接口事件时，所述RPR环为开环。

所述检测本地站点接收到的邻居站点的拓扑保护帧，当所述拓扑保护帧指示所述邻居站点中有边时，所述RPR环为开环。

所述检测本地站点接收到的邻居站点的拓扑保护帧，当所述拓扑保护帧指示所述邻居站点中无边，且本地站点也没有边时，所述RPR环为闭环。

另外，本发明还提供了一种Wrapping保护模式下清除错环报文的装置，包括：

RPR环状态检测模块：用于检测RPR环的拓扑状态变化，当RPR环由开环变为闭环时，通知错环报文处理模块开始清除错环报文，并通知定时器启动清除计时；当RPR环由闭环变为开环时，通知错环报文处理模块停止清除错环报文；

错环报文处理模块：用于接收RPR环状态检测模块的通知消息或者定时器超时的消息，清除错环报文或者停止清除错环报文。

定时器：用于接收RPR环状态检测模块的通知消息，启动清除计时，超时后，通知错环报文处理模块停止清除错环报文。

其中，所述RPR环状态检测模块根据拓扑保护状态机来检测RPR环的拓扑状态变化。

本发明方案，在实现过程中，只需要根据“拓扑保护状态机”，即可确定RPR环的开环或者闭环变化，从而确定是否需要进行清除错环报文的处理。本发明方案不必依赖“接收状态机”和“错环状态机”进行处理，从而简化了Wrapping保护模式下错环报文处理的复杂度。

附图说明

图1为弹性分组环RPR环网示意图；

图2(a)为Wrapping保护模式下正常工作状态的数据流向示意图；

图2(b)为Wrapping保护模式下Wrapping保护状态的数据流向示意图；

图3(a)为Steering保护模式下正常工作状态的数据流向示意图；

图3(b)为Steering保护模式下保护状态的数据流向示意图；

图4为Wrapping保护模式下正常工作状态的数据流向示意图；

图5为Wrapping保护模式下Wrapping保护状态的数据流向示意图；

图6为Wrapping保护模式下故障恢复后的数据流向示意图；

图7为本发明具体实施例中Wrapping保护模式下清除错环报文的流程图；

图8为本发明具体实施例中拓扑保护状态机的示意图；

图9为本发明具体实施例中Wrapping保护模式下清除错环报文的装置示意图。

具体实施方式

本发明的核心是利用链路层协议(拓扑保护)来确定在什么样的情况下出现错环报文，而不必通过硬件的“接收状态机”来确定。由此，本发明提供了一种改进弹性分组环错环报文清除功能的方法，当环站点出现边的时候，进入Wrapping保护状态；故障恢复后再从Wrapping保护状态变为正常工作状态的情况下，根据当前的拓扑状态来进行清除或者不清除错环报文的处理。

现有技术中，在Wrapping保护模式下，被Wrap过的报文会被打上Wrap的标志，即在RPR帧头的扩展部分有一个Bit来标识；而当故障恢复，再从Wrapping保护状态变为正常工作状态时，这个报文的Wrap标志仍然存在，经过每个节点时，不会被认为是错误的报文而摘除，当其经过源站点(发送此报文的站点)，也因为其运行的环向和其原来发送的环向不同，不能满足源站点剥离的条件而从环上摘除。因此，造成错环报文。

也就是说，能够确定出现错环报文的条件如下：

(1)使用Wrapping保护模式。

(2)故障节点的工作模式从Wrap切换到Normal，并且此时拓扑从开环变为闭环。

本发明提供的解决方案如下：在Wrapping保护模式下，出现故障后，

(1)RPR环从闭环变为开环时，立刻停止清除错环报文，而后工作模式进入Wrap状态；

(2)故障恢复，当RPR环从开环变为闭环，即从Wrap状态倒换回Normal状态后，使能清除错环报文；

同时，设定一个超时时间DELAY_WRONGRINGLET_PKT_CLEAR，超时后，停止清除错环报文。

上述处理过程只在发生故障、故障恢复的站点进行，而不用每一个站点都参与。只需要在每次拓扑重新收敛稳定后，判定是从闭环变为开环，还是从开环变为闭环，即可进行相应的处理。

如图6所示，当RPR环中的B、C节点之间的故障消失，拓扑从开环变为闭环后，这时在B、C节点启动清除错环报文的功能，持续清除DELAY_WRONGRINGLET_PKT_CLEAR长的时间，这样就可以将错环的报文完全清除干净。

图7所示为本发明具体实施例的流程图，结合图6，RPR环中的B、C节点之间发生故障后，受故障影响的B节点和C节点分别进行如下操作：

S710、根据“拓扑保护状态机”检测RPR环是否由开环变为闭环或者由闭环变为开环；

若RPR环由开环变为闭环，则执行S720；

若RPR环由闭环变为开环，则直接执行S740；

S720、启动清除错环报文，并同时启动持续清除定时器；

S730、判断上述定时器是否超时：

若超时，执行S740；

S740、停止清除错环报文。

在上述S710中，需要利用“拓扑保护状态机”来检测RPR环的状态变化。图8所示为本发明具体实施例中的“拓扑保护状态机”示意图，其具体实现是根据本地站点的物理链路告警信息，如SF(Signal Fail，信号失效)、SD(Singal Degrade，信号劣化)、Mate接口事件等，以及接收到的邻居站点的TP帧(Topology Protect，RPR协议定义的拓扑保护帧)来确定RPR环的拓扑状态。

根据拓扑保护状态机判定当前RPR环是开环还是闭环的具体实现如下：

根据物理链路状态监控信息，如果本地出现SF或者SD或者Mate接口事件，则本地生成边，当前RPR环的拓扑状态为开环；

如果接收到的TP帧中指示发送该TP帧的邻居站点中有边，则当前RPR环的拓扑状态为开环；

如果检测到本地的边消失、并且接收到的TP帧指示发送该TP帧的邻居站点中无边，则当前RPR环的拓扑状态为闭环。

图9所示为本发明具体实施例中的装置示意图。包括：

RPR环状态检测模块：用于根据“拓扑保护状态机”检测RPR环的状态变化，当RPR环由开环变为闭环时，启动定时器，通知错环报文处理模块开始清除错环报文；当RPR环由闭环变为开环时，通知错环报文处理模块停止清除错环报文；

定时器：用于接收RPR环状态检测模块的通知消息，启动清除计时，超时后，通知错环报文处理模块停止清除错环报文；

错环报文处理模块：用于接收RPR环状态检测模块和定时器的通知消息，对错环报文进行清除或者不清除操作。

利用本发明方案，在实现过程中，只需要根据“拓扑保护状态机”就能判断出RPR环的拓扑状态变化，从而确定是否有错环报文存在，是否需要进行错环报文清除。在每一次拓扑收敛后，根据当前的拓扑状态进行处理即可，而不用依赖“接收状态机”和“错环状态机”进行处理，能够便捷地实现Wrapping保护模式下错环报文问题的处理，大大降低了处理过程的复杂度。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。