專利名稱：一種新型快速冗余以太網環路探測及斷線自愈的算法的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種工業冗余以太網應用領域的快速環路探測以及以太網某一鏈路斷開時的處理算法。
背景技術：
隨著以太網的快速發展，以太網網絡的可靠性對于一些重要的工業或是商業領域來說顯得尤為重要，一旦某一鏈路中斷，將造成部分甚至全部功能失效，而擁有備用鏈路的網絡就會自動啟用備用鏈路，從而迅速的恢復網絡的正常功能，傳統的stp，rstp均已實現了這些功能，然而它們的自動恢復時間太長(需要數秒)，對于一些要求嚴格的應用如工業控制、電力通信來說，幾秒鐘的時間可能會產生人員傷亡、設備財產重大損失等災難性的后果O
發明內容
為了實現以太網的快速環路探測及快速自愈，本發明提出一種高效的算法。主要分為兩個部分快速探測環路和快速啟用備用鏈路。 一、快速探測環路，快速探測環路是否存在，從而快速確定冗余鏈路，此部分與后面的快速自愈息息相關，所以這部分的確定host的過程尤為重要，首先定義端口的三個狀態，I.禁用狀態該端口不能接收和發送任何幀；2.學習狀態該端口僅能收發管理幀；
3.轉發狀態該端口可以收發任何巾貞。交換機也有兩種狀態I. host :最多一個端口處于轉發狀態；2. slave:所有端口均處于轉發狀態。然后通過5個步驟探測環路I.首先所有端口均設置為學習狀態；2.發送探測環路管理幀；3.等待指定時間(如500ms)，若超時未收到，則認為鏈路未成環，將所有端口置為轉發狀態，否則認為已成環，則保持端口為學習狀態，進入第四步選舉環節；4.選舉發包時帶一個標記,若收到包的交換機的Mac比包中的源mac大，則修改那個標記。這樣如果收到自己發的包中的標記被更改則證明自己不是host ；5.選舉完成后，host進入host處理機制，slave進入slave處理機制。二、快速啟用備用鏈路，快速啟用備用鏈路是本算法的關鍵，在環路中兩種身份的交換機各自的處理運行流程不盡相同。host的處理1.收到link up的信息后，檢查自身所有端口是否均處于轉發狀態，若是，則將其中一個端口置于學習狀態，否則什么也不做；
2.收到link down的信息后，將所有端口置于轉發狀態；3.收到探測環路管理幀后，將其轉發；4.收到選舉幀時，跳轉至探測環路步驟4 ;5.循環檢查本交換機所有端口的鏈接變化，若有端口 link down,則將Iinkdown的那個端口置為學習狀態,若有端口 linkup,則檢查linkup的端口的數量，如果大于1，則不作任何操作，否則，置此端口為轉發狀態。slave的處理:1·收至丨J link up的信息后,轉發信息；2.收到link down的信息后,轉發信息；3.收到探測環路管理幀后，轉發信息；4.收到選舉幀時，跳轉至探測環路步驟4 ;5.循環檢查本交換機所有端口的鏈接變化，若有端口 link down,則發送Iinkdown信息，同時置端口為學習狀態，若有端口 linkup則跳至探測環路步驟2。
三、完整過程可以綜合描述如此1.初始化；2.檢查是否成環，是跳至3.否跳至6 ;3.進入選舉環節，確認自己是否是host，是跳至4，否跳5 ；4. host的處理，見快速啟用備用鏈路的I ;5. slave的處理，見快速啟用備用鏈路的2 ；6.等待選舉包；
附圖中圖I是發明內容流程圖解。具體實施首先，每臺交換機不管其他交換機處于什么狀態，它自己啟動時均會檢查是否成環，如果成環，則會進入選舉過程，否則將自己的組環端口全部置為轉發狀態。成環后啟動選舉過程時，環內 交換機會根據發送信息的mac地址來確定自己是否是主機，然后進入各自的處理流程。
權利要求
1.一種新型快速冗余以太網環路探測及斷線自愈的算法，采用發送選舉幀的方式確定環內交換機的身份主機或從機，通過主機來確定冗余鏈路和備用鏈路，其特征在于所有交換機初始化時均經過相同的步驟，根據選舉結果的不同，將運行在不同的狀態下。
2.根據權利要求I所述的一種新型快速冗余以太網環路探測及斷線自愈的算法，其特征是主機與從機的身份可以隨著新交換機的加入而自動變化。
3.根據權利要求1、2所述的一種新型快速冗余以太網環路探測及斷線自愈的算法，其特征是一旦一條鏈路中斷，host會立即啟用備用鏈路，其他的slave交換機則不涉及備用鏈路的問題，它們的通信端口都是處于轉發狀態的。
4.根據權利要求1、2所述的一種新型快速冗余以太網環路探測及斷線自愈的算法，其特征是當有新交換機新加入環網時，重新啟用環路探測過程，然后選舉。然而當有交換機退出環網時，卻不會發生這個過程，除非該交換機是host。
全文摘要
本發明涉及一種新型快速冗余以太網環路探測及斷線自愈的算法，其技術優勢在于環網內所有的交換機的配置上均是等同身份，之后由算法在環網中確定主機或是從機，一旦確定主機、從機身份，除非有新交換機加入或者主機退出，環網都無需重新協商主機、從機。算法通過確定主機來確定冗余鏈路，從而大大降低環路探測與自愈的時間，進而保證以太網設備間穩定、可靠、健壯的通信。
文檔編號H04L12/26GK102638364SQ20121000728
公開日2012年8月15日 申請日期2012年1月11日 優先權日2012年1月11日
發明者周厚明, 孫世陽 申請人:武漢邁威光電技術有限公司