專利名稱：多路千兆以太網(wǎng)匯聚節(jié)點處理鏈路故障的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電信領(lǐng)域的傳輸系統(tǒng)，尤其涉及在光傳輸網(wǎng)(OTN，OpticalTransport Network)的多路千兆以太網(wǎng)匯聚節(jié)點處理鏈路故障的方法。
背景技術(shù)：
在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡中，為了實現(xiàn)對數(shù)據(jù)業(yè)務的快速保護，路由器往往使用物理層連接狀態(tài)信號作為保護收斂的觸發(fā)條件(毫秒級)，而當前的傳輸網(wǎng)絡中為了充分利用帶寬資源經(jīng)常將多路千兆以太網(wǎng)信號通過匯聚節(jié)點匯聚到一路SDH信號中(如圖1所示)，接入的以太網(wǎng)信號為節(jié)點的支路信號，匯聚后的SDH信號為群路信號。因為存在幀格式的轉(zhuǎn)換，所以在千兆以太網(wǎng)的接入點，以太網(wǎng)信號被終結(jié)(如圖1中跨段1、跨段2、跨段3兩端設備相互建立連接，而Router_1和Router_1’之間無連接關(guān)系)，鏈路連接狀態(tài)信息(鏈路故障、鏈路恢復)無法通過物理層直接傳送到對端路由器，路由器只有通過上層協(xié)議來實現(xiàn)保護收斂，造成保護收斂時間過長(秒級)，無法實現(xiàn)快速保護。另一方面，當傳輸網(wǎng)絡出現(xiàn)故障時，兩側(cè)的路由器也無法感知鏈路故障，無法產(chǎn)生保護收斂。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的數(shù)據(jù)業(yè)務保護收斂時間過長、在傳輸網(wǎng)絡發(fā)生故障時無法產(chǎn)生保護收斂的缺點，以期提出一種能夠快速傳遞鏈路狀態(tài)信息并在傳輸網(wǎng)絡發(fā)生故障時仍然能夠有效保護數(shù)據(jù)的方法。
本發(fā)明所述的多路千兆以太網(wǎng)匯聚節(jié)點處理鏈路故障的方法，包括鏈路故障處理和鏈路恢復處理兩方面，每一方面又分為發(fā)送節(jié)點流程和接收節(jié)點流程；規(guī)定圖1中匯聚節(jié)點A為發(fā)送節(jié)點，匯聚節(jié)點B為接收節(jié)點；在發(fā)送節(jié)點流程中，包括以下步驟發(fā)送節(jié)點實時檢測各支路和群路接收端的鏈路狀態(tài)；當發(fā)現(xiàn)鏈路狀態(tài)改變時，首先判斷是鏈路故障還是鏈路恢復；如果是鏈路故障，再判斷是支路故障還是群路故障；如果是群路故障，則關(guān)斷節(jié)點A所有支路的激光器，中斷與節(jié)點A相連路由器的鏈路，觸發(fā)接入路由器的保護收斂，然后編碼SDH的開銷字節(jié)，指示群路故障；如果是支路故障，則不關(guān)斷對應支路的激光器，直接對SDH的開銷字節(jié)進行編碼，指示相應的支路故障；如果是鏈路恢復，再判斷是支路恢復還是群路恢復；如果是群路鏈路恢復，發(fā)送端首先打開各個支路的激光器，并同接入的路由器恢復鏈路連接，然后編碼SDH的開銷字節(jié)，指示群路恢復；如果是支路恢復，則在恢復后，發(fā)送端首先同相應支路的路由器恢復鏈路連接，接著編碼開銷字節(jié)，指示相應支路恢復鏈路連接關(guān)系。編碼后的開銷字節(jié)經(jīng)群路傳送給接收節(jié)點；在接收節(jié)點流程中，包括以下步驟接收節(jié)點檢測SDH幀的開銷，解編碼相關(guān)字節(jié)；如果連續(xù)三幀指示發(fā)送節(jié)點狀態(tài)改變，則采取相應動作；當接收節(jié)點接收到群路故障時，關(guān)斷所有支路的激光器，中斷同其所有接入路由器的連接，觸發(fā)節(jié)點B路由器的保護收斂；當接收到支路故障時，接收節(jié)點關(guān)斷相應支路的激光器，中斷同相應路由器的連接；
當檢測到群路恢復時，接收節(jié)點打開所有支路的激光器，恢復同其所有接入路由器的連接；當檢測到支路恢復時，接收節(jié)點打開相應支路的激光器，恢復同相應支路接入路由器之間的連接。
在發(fā)送節(jié)點判斷群路故障的優(yōu)先級高于判斷支路故障的優(yōu)先級。
對于B節(jié)點為發(fā)送節(jié)點，A節(jié)點為接收節(jié)點時處理方法完全相同。
本發(fā)明所述方法根據(jù)多路千兆以太網(wǎng)信號匯聚到SDH信號的特點，通過編碼SDH的開銷字節(jié)，保證當系統(tǒng)任意部分出現(xiàn)鏈路故障時能夠?qū)⒅袛嘈畔⑼该鱾鬏斀o上游路由器，從而能夠快速進行保護并在傳輸網(wǎng)絡發(fā)生故障時仍然能夠有效保護數(shù)據(jù)。


圖1是多路千兆以太網(wǎng)信號匯聚示意圖。
圖2是本發(fā)明所述方法中發(fā)送端鏈路狀態(tài)信息處理流程圖。
圖3是本發(fā)明所述方法中接收端鏈路狀態(tài)信息處理流程圖。
圖4是系統(tǒng)支路1故障示意圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明所述方法做進一步說明。
為了保證接入光傳輸網(wǎng)匯聚節(jié)點的千兆以太網(wǎng)路由器的快速收斂，本發(fā)明提出了一種利用SDH幀中的開銷字節(jié)傳輸千兆以太網(wǎng)物理層連接狀態(tài)的方法。該方法不但能夠?qū)⑶д滓蕴W(wǎng)接入信號的鏈路連接狀態(tài)信息快速傳遞給兩端路由器，而且能夠?qū)⒐鈧鬏斁W(wǎng)的鏈路連接狀態(tài)信息傳遞給接入路由器，從而實現(xiàn)了數(shù)據(jù)業(yè)務的快速保護收斂。本發(fā)明所述方法特別適用于采用波分復用(WDM，Wave Division Multiplexing)技術(shù)對多路千兆以太網(wǎng)業(yè)務進行匯聚并透明傳輸?shù)木W(wǎng)絡。
本發(fā)明包括鏈路故障處理和鏈路恢復處理兩方面的內(nèi)容，每一方面又分為發(fā)送節(jié)點流程(流程圖如圖2所示)和接收節(jié)點流程(流程圖如圖3所示)。為了方便敘述規(guī)定圖1中匯聚節(jié)點A(簡稱節(jié)點A)為發(fā)送節(jié)點，匯聚節(jié)點B(簡稱節(jié)點B)為接收節(jié)點。
發(fā)送節(jié)點實時檢測各支路和群路接收端的鏈路狀態(tài)，當發(fā)現(xiàn)鏈路狀態(tài)改變時首先判斷是鏈路故障還是鏈路恢復。如果鏈路故障，再判斷是支路故障還是群路故障，如果是群路故障，則需要關(guān)斷節(jié)點A所有支路的激光器，中斷與節(jié)點A相連路由器的鏈路，觸發(fā)接入路由器的保護收斂，然后編碼SDH的開銷字節(jié)，指示群路故障。支路故障不需要關(guān)斷對應支路的激光器，直接對SDH的開銷字節(jié)進行編碼，指示相應的支路故障。如果群路鏈路恢復，發(fā)送端首先打開各個支路的激光器，并同接入的路由器恢復鏈路連接，然后編碼SDH的開銷字節(jié)，指示群路恢復。支路恢復后，發(fā)送端也首先同相應支路的路由器恢復鏈路連接，接著編碼開銷字節(jié)，指示相應支路恢復鏈路連接關(guān)系。編碼后的開銷字節(jié)經(jīng)群路傳送給接收節(jié)點。
接收節(jié)點檢測SDH幀的開銷，解編碼相關(guān)字節(jié)。如果連續(xù)三幀指示發(fā)送節(jié)點狀態(tài)改變，則采取相應動作。當接收節(jié)點接收到群路故障時，關(guān)斷所有支路的激光器，中斷同其所有接入路由器的連接，觸發(fā)節(jié)點B路由器的保護收斂；當接收到支路故障時，接收節(jié)點關(guān)斷相應支路的激光器，中斷同相應路由器的連接；當檢測到群路恢復時，接收節(jié)點打開所有支路的激光器，恢復同其所有接入路由器的連接；當檢測到支路恢復時，接收節(jié)點打開相應支路的激光器，恢復同相應支路接入路由器之間的連接。
在發(fā)送節(jié)點判斷群路故障的優(yōu)先級高于判斷支路故障的優(yōu)先級。對于B節(jié)點為發(fā)送節(jié)點，A節(jié)點為接收節(jié)點時處理方法完全相同。
下面結(jié)合附圖4，以兩路千兆以太網(wǎng)接入STM-16為例，對本發(fā)明的具體技術(shù)實施方案作詳細的描述。
為了表述方便，仍然規(guī)定圖4中匯聚節(jié)點A(簡稱節(jié)點A)為發(fā)送端，匯聚節(jié)點B(簡稱節(jié)點B)為接收端。
可以通過編碼STM-16開銷中未定義的字節(jié)、擴展ITU-T協(xié)議的K2字節(jié)等多種方式對STM-16開銷字節(jié)進行編碼。對于兩路千兆以太網(wǎng)接入的情況因為有兩個支路端口、一個群路端口，所以鏈路共有六種狀態(tài)支路1故障、支路2故障、群路故障、支路1恢復、支路2恢復和群路恢復。該示例對K2字節(jié)的6-8比特進行編碼，用來指示鏈路的連接狀態(tài)。具體編碼方式及發(fā)送端、接收端相應操作如表1所示。
表1K2編碼格式

上表中K2的比特6、7、8分別代表支路1、支路2和群路的鏈路連接狀態(tài)(0為連接恢復，1為連接故障)。支路側(cè)同以太網(wǎng)路由器相連接，無信號丟失并且自動協(xié)商成功為連接正常，反之故障；群路側(cè)是STM-16信號，無信號丟失為連接正常，反之故障。正常情況下節(jié)點A發(fā)送給節(jié)點B K2字節(jié)的比特6-8都為0。
圖4中，支路1故障，Router_1同節(jié)點A之間鏈路故障，此時節(jié)點A發(fā)現(xiàn)鏈路狀態(tài)改變，并進一步判斷是支路故障，于是將K2的比特6置1，并通過群路反向傳送給節(jié)點B。節(jié)點B接收K2字節(jié)，檢測到連續(xù)3幀比特6從0變到1，從而關(guān)斷支路1的激光器，中斷同Router_1’的連接。當Router_1同節(jié)點A之間鏈路恢復后，節(jié)點A將K2的比特6重新置0，并反向傳送給節(jié)點B。節(jié)點B接收K2字節(jié)，檢測到連續(xù)3幀比特6從1變到0，打開支路1的激光器，根據(jù)自動協(xié)商狀態(tài)重新協(xié)商，恢復同Router_1’的連接。
支路2鏈路故障、鏈路恢復同支路1相同，狀態(tài)指示比特為K2字節(jié)的比特7。
如果是系統(tǒng)群路故障，從節(jié)點B到節(jié)點A出現(xiàn)鏈路中斷。節(jié)點A首先關(guān)斷同Router_1、Router_2連接的激光器，中斷同路由器的連接，然后將K2的比特8置1，并反向傳送給節(jié)點B。節(jié)點B接收K2字節(jié)，連續(xù)3幀檢測到比特8從0變到1，從而關(guān)斷同Router_1’、Router_2’連接的激光器，中斷連接。當節(jié)點B到節(jié)點A的鏈路恢復連接后，節(jié)點A重新打開同Router_1、Router_2連接的激光器，恢復同路由器的連接，然后將K2的比特8重新置0，并反向傳送給節(jié)點B。節(jié)點B接收K2字節(jié)，連續(xù)3幀檢測到比特8從1變到0，然后打開同Router_1’、Router_2’連接的激光器，恢復連接。當節(jié)點B到節(jié)點A的鏈路和節(jié)點A到節(jié)點B的鏈路都出現(xiàn)故障，節(jié)點A、節(jié)點B分別關(guān)斷同本地路由器連接的激光器，并修改K2字節(jié)的比特8，反向傳送給發(fā)送端。因為群路鏈路中斷，K2字節(jié)無法到達接收端，但是此時節(jié)點A、節(jié)點B都已經(jīng)關(guān)斷了本地支路的激光器，已經(jīng)將物理層的鏈路狀態(tài)通知了上游路由器，從而實現(xiàn)了鏈路狀態(tài)信息的傳輸。
上述過程對于節(jié)點B作為接收端、節(jié)點A作為發(fā)送端時同樣適用。
通過具體實施方式
的分析可以看到，利用本方法可以在物理層上將多路千兆以太網(wǎng)匯聚節(jié)點的連接狀態(tài)信息傳送給上游路由器，進而保證了路由器的快速收斂，減小了對數(shù)據(jù)業(yè)務的保護時間。
權(quán)利要求
1.一種多路千兆以太網(wǎng)匯聚節(jié)點處理鏈路故障的方法，包括鏈路故障處理和鏈路恢復處理兩方面，每一方面又分為發(fā)送節(jié)點流程和接收節(jié)點流程；其特征在于，在發(fā)送節(jié)點流程中，包括以下步驟(1)發(fā)送節(jié)點實時檢測各支路和群路接收端的鏈路狀態(tài)；(2)當發(fā)現(xiàn)鏈路狀態(tài)改變時，首先判斷是鏈路故障還是鏈路恢復；(3)如果是鏈路故障，再判斷是支路故障還是群路故障，并進行相應處理；(4)如果是鏈路恢復，再判斷是支路恢復還是群路恢復，并進行相應處理；在接收節(jié)點流程中，包括以下步驟(a)接收節(jié)點檢測SDH幀的開銷，解編碼相關(guān)字節(jié)；(b)如果連續(xù)三幀指示發(fā)送節(jié)點狀態(tài)改變，則采取相應動作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多路千兆以太網(wǎng)匯聚節(jié)點處理鏈路故障的方法，其特征在于，在發(fā)送節(jié)點判斷群路故障的優(yōu)先級高于判斷支路故障的優(yōu)先級。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多路千兆以太網(wǎng)匯聚節(jié)點處理鏈路故障的方法，其特征在于，所述步驟(3)中的相應處理包括以下步驟(3.1)如果是群路故障，則關(guān)斷發(fā)送節(jié)點所有支路的激光器，中斷與發(fā)送節(jié)點相連路由器的鏈路，觸發(fā)接入路由器的保護收斂，然后編碼SDH的開銷字節(jié)，指示群路故障；(3.2)如果是支路故障，則不關(guān)斷對應支路的激光器，直接對SDH的開銷字節(jié)進行編碼，指示相應的支路故障。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多路千兆以太網(wǎng)匯聚節(jié)點處理鏈路故障的方法，其特征在于，所述步驟(4)中的相應處理包括以下步驟(4.1)如果是群路鏈路恢復，發(fā)送端首先打開各個支路的激光器，并同接入的路由器恢復鏈路連接，然后編碼SDH的開銷字節(jié)，指示群路恢復；(4.2)如果是支路恢復，則在恢復后，發(fā)送端首先同相應支路的路由器恢復鏈路連接，接著編碼開銷字節(jié)，指示相應支路恢復鏈路連接關(guān)系。編碼后的開銷字節(jié)經(jīng)群路傳送給接收節(jié)點。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多路千兆以太網(wǎng)匯聚節(jié)點處理鏈路故障的方法，其特征在于，所述步驟(b)中的相應動作包括(b.1)當接收節(jié)點接收到群路故障時，關(guān)斷所有支路的激光器，中斷同其所有接入路由器的連接，觸發(fā)接收節(jié)點路由器的保護收斂；(b.2)當接收到支路故障時，接收節(jié)點關(guān)斷相應支路的激光器，中斷同相應路由器的連接；(b.3)當檢測到群路恢復時，接收節(jié)點打開所有支路的激光器，恢復同其所有接入路由器的連接；(b.4)當檢測到支路恢復時，接收節(jié)點打開相應支路的激光器，恢復同相應支路接入路由器之間的連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電信領(lǐng)域中多路千兆以太網(wǎng)匯聚節(jié)點處理鏈路故障的方法，包括鏈路故障處理和鏈路恢復處理兩方面，每一方面又分為發(fā)送節(jié)點流程和接收節(jié)點流程；在發(fā)送節(jié)點流程中發(fā)送節(jié)點實時檢測各支路和群路接收端的鏈路狀態(tài)，當發(fā)現(xiàn)鏈路狀態(tài)改變時判斷是鏈路故障還是鏈路恢復；如果是鏈路故障，再判斷是支路故障還是群路故障并進行相應處理；如果是鏈路恢復則判斷是支路恢復還是群路恢復并進行相應處理；在接收節(jié)點流程中接收節(jié)點檢測SDH幀的開銷，如果連續(xù)三幀指示發(fā)送節(jié)點狀態(tài)改變，則采取相應動作。本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)存在的匯聚節(jié)點無法傳輸鏈路狀態(tài)、在傳輸網(wǎng)絡發(fā)生故障時無法快速實現(xiàn)數(shù)據(jù)業(yè)務保護收斂的缺點。
文檔編號H04L12/56GK1783800SQ20041009630
公開日2006年6月7日 申請日期2004年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月30日
發(fā)明者李卓毅, 夏亮, 劉念東 申請人:中興通訊股份有限公司