CN100474823C - 一种传递以太网端口连接状态的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种传递以太网端口连接状态的方法，其特点是在以太网数据帧传输中，两台数据设备通过EoS设备相互传递本机的端口连接状态信号，通过发送EoS设备自身产生的连接状态穿通帧LSP的方法，实现以太网在传输同步数字体系/同步光网络中传输数字信息时，在逻辑上使两台设备的连接状态信号保持一致，在主用数据传输通道失效时能够自动启用备用数据传输通道，确保数据通信不会中断，提高了城域网的以太网传输数据帧的可靠性和网络生存性能。

Description

一种传递以太网端口连接状态的方法

技术领域

本发明涉及一种通过EoS设备传递以太网端口连接状态的方法。

背景技术

如图1所示，数据设备直接连接时的数据传输工作过程如下：(仅以从A到B一个方向为例，从B到A的传输方法相同)

1)发送设备A检测接收设备B送过来的LinkA信号，当该信号有效后，将数据发送到接收设备B；如果LinkA无效，设备A不会向设备B发送数据。

2)如果设备A存在备用通道，该LinkA失效信号可以被设备A用来启动备用通道；同样，设备A发向设备B的“LINK”信号也将失效(路径和图1中没有画出该信号，失效的原因是使用了同样的连接路径)，该“LINK”失效信号也将使设备B启用备用通道。当2个设备都启用了备用通道后，设备A和设备B的通信将恢复，从而提高了数据设备的网络生存性能。

随着SDH/SONET网络的快速发展，SDH/SONET通信已经成为信息传递的主要手段。EoS技术也被更加广泛的使用，在城域网的以太网数据帧的传输中，最常用的方法是通过EoS设备连接两个数据设备，数据设备可以是二层/三层交换机或路由器等。这两个数据设备在物理上没有连接关系，但设有备用通道。如图2所示，以太网帧通过SDH网络传输方法是：(仅以从A到B一个方向为例，从B到A的传输方法相同)

1)数据设备A检测到EoS#A发出的LinkA有效后，数据设备A才能向EoS#A发送数据；

2)A发送的以太网帧由EoS#A设备处理，填入到SDH帧的净荷中，并通过SDH网络传输到EoS#B，EoS#B从SDH帧净荷中取出数据设备A送过来的以太网帧；

3)EoS#B判断LinkB是否有效，如果LinkB有效，将该以太网帧送到数据设备B，完成以太网帧从A到B的传输。

这样，和数据设备直接相连不同的是，两个通过EoS设备相连的数据设备在物理上没有连接关系。LinkA信号与LinkB信号并不一定是相同的，例如，某种原因造成LinkA失效而LinkB有效时(比如LinkA信号的连接电缆/光缆断)，数据设备A能够检测到连接失效，从而启动备用通道，而数据设备B因为LinkB有效不会启动备用通道，所以，即使设备A和设备B之间存在备用通道，设备A和设备B之间的通信也会中断。要解决此问题，必须从逻辑上使两个Link信号保持一致。

发明内容

为了解决上述以太网传输中使两端数据设备连接状态信号保持一致的问题，提高以太网帧传递的可靠性，本发明提出了一种通过EoS设备传递以太网端口连接状态信息的方法。

实现本发明目的的技术方案是：一种传递以太网端口连接状态的方法，在以太网传输中两台数据设备分别通过EoS(Ethernet overSDH/SONET：以太网在SDH/SONET中传输)设备与同步数字体系SDH/同步光网络SONET传输网络相连，实现EoS设备之间相互传递本机的端口状态信息，其特征在于包括以下步骤：

1)、EoS设备检测与之相连的数据设备的连接状态信号，当连接状态信号发生变化时，EoS设备产生连接状态穿通帧LSP；

2)、当连接状态信号无效时，重复发送“连接失效”信号；当连接状态信号有效时，发送“连接有效”信号；

3)、封装连接状态穿通LSP帧，映射进SDH/SONET净荷中传输到对端EoS设备，对端EoS设备从净荷中解出连接状态穿通帧LSP，并解释连接状态穿通帧中携带的本端端口连接信息；

4)、如果对端EoS设备接收到“连接失效”信号，将连接状态信号设置成“无效”，停止对端EoS设备与数据设备主用通道之间的通信；如果对端EoS设备收到“连接有效”信号，将EoS设备和数据设备之间的连接状态信号设置成“有效”，启用对端EoS设备与用户数据设备的主用通道；

5)、如果两个数据设备之间存在备用数据通道，“连接失效”信号将使对端数据设备启用备用数据通道，同时，本端的“连接失效”信号也将使本端数据设备启用备用数据通道，从而两个数据设备之间的通信得以恢复；

6)、本端EoS设备继续检测连接状态信号，当连接状态信号再次发生变化后，启动步骤2)。

所述连接状态穿通帧LSP的帧格式采用标准IEEE802.3中定义的以太网帧的帧格式。

所述连接状态穿通帧LSP采用和以太网数据帧同样的传输路径。

连接状态穿通帧LSP中的媒体接入控制MAC地址域使用特定的地址序列，该地址与网络上可能出现的媒体接入控制MAC地址不相同，该地址可用来识别LSP帧。

连接状态穿通帧LSP帧中的类型域使用专用的以太网帧的类型域值，该类型域值与已定义的帧类型不同，可用帧类型来识别LSP帧。

LSP帧与SDH净荷之间的封装/解封装方式可以是链路接入协议—SDH(LAPS，Link Access Protocol-SDH)、高级数据链路控制规程(HDLC，High level Data Link Control)、通用成帧处理(GPF，General FramingProcedure)协议中的方式；映射/解映射方式通常是虚级联或者级联。

步骤4)中对端EoS设备接收到“连接失效”信号后，将连接状态信号设置成“无效”的方法是：对于光接口，采用关断激光器的方法；对于电接口，采用停止发送“心跳脉冲”的方法。

本发明方法通过LSP帧，使两端数据设备与EoS设备的端口连接状态在逻辑上保持一致，实现了数据设备在通过SDH/SONET中传输数字信息时，在主用数据通道失败时能够自动启用备用数据通道，保证数据通信不会中断，从而大大提高了城域网的以太网传输数据帧的可靠性和网络生存性能。

附图说明

图1是数据设备直接连接时的传输方法示意图。

图2是以太网设备通过SDH网络传输方法示意图。

具体实施方式

本发明在实际中的设备连接参考图2。数据设备A(交换机/路由器)和数据设备B(交换机/路由器)分别与EoS设备A(EoS#A)和EoS设备B(EoS#B)相连，EoS设备之间通过SDH/SONET网络相连，数据设备A与数据设备B之间有备用通道相连(备用通道可以是SDH/SONET或者其它链路)。

EoS#A检测LinkA信号，当LinkA信号状态发生变化时，EoS设备自身产生LSP帧，LSP帧的载体可使用802.3定义的标准以太网帧，本实施例LSP帧使用的格式和标准802.3定义64字节最短帧相同，但是，这是为了简化设计，也可以使用其它格式或者帧长度，只要在EoS设备之间事先约定即可。LSP帧的实现是基于带内管理的方式，即和一般以太网数据帧采用同样的传输路径。LSP帧只在连接于SDH/SONET线路两端的EoS之间传输，EoS下挂的用户数据设备不会产生或者接收到LSP帧。

通过把LSP帧封装，再映射进SDH/SONET净荷中传输到对端设备，对端设备从SDH/SONET净荷中解出LSP帧，并解释LSP帧中携带的对端端口连接状态信息。

LSP帧与SDH净荷之间的封装/解封装、映射/解映射方式没有限制，封装/解封装可以是LAPS(Link Access Protocol-SDH：链路接入协议—SDH)、HDLC(High level Data Link Control：高级数据链路控制规程)、GPF(General Framing Procedure：通用成帧处理)等多种形式；映射/解映射通常是虚级联或者级联。

可以使用两种方式识别LSP帧，只需要使用以下一种即可：

1、可使用媒体接入控制MAC地址来识别LSP帧，此时LSP帧中的MAC地址域必须使用特定的地址序列，不能和网络上可能出现的MAC地址相同，因为MAC地址的全球唯一性，可以使用废置设备的MAC地址来避免MAC地址冲突。

2、可使用以太网帧类型来识别LSP帧，LSP帧中的类型域不能和已经定义的帧类型相同，需申请专用的帧类型。

具体来讲，一次LSP协商过程包括以下步骤：

(1)、当EoS设备A的连接状态信号LinkA无效时，发送“连接失效”信号。该LSP帧需要重复发送，可以在对端设备回送应答后再停止发送LSP帧，或者不检测对端设备的应答信号，一直重发直到LinkA信号恢复有效；

当EoS#A与数据设备A的连接状态信号LinkA有效时，发送“连接有效”信息。该LSP帧只要发送一次即可。对端EoS设备收到该LSP帧或者确定时间段内没有检测到LSP“连接失效”帧后，认为LinkA信号恢复有效；

其Link信号的有效/无效可以在以太网帧的净荷中设定，比如净荷的第一个字节是0x55为有效；是其它值为无效。为了提高控制的准确性，本实施例中使用“请求”“应答”方式，即无论LSP帧中携带的是“连接有效”，还是“连接无效”信息，都使用重复发送的方式，重发时间的间隔可控，重发直到收到对端设备的LSP帧应答为止；

(2)、如果EoS#B接收到“连接失效”信号，将状态信号LinkB设置成“无效”(同时，还可以根据配置，向EoS#A发送LSP应答帧)，对于光接口，采用关断激光器的方法；对于电接口，采用停止发送“心跳脉冲”的方法(心跳脉冲，即100M以太网是快速连接脉冲FLP，10M以太网是普通连接脉冲NLP)；如果EoS#B收到“连接有效”信号，将状态信号LinkB设置成“有效”，启用EoS#B与用户数据设备的主用通道；

(3)、如果用户数据设备A和用户数据设备B存在备用通道，LinkB失效将使数据设备B启用备用通道，同时，LinkA失效将使数据设备A启用备用通道，从而保证了数据设备A和数据设备B之间的通信得以恢复；

(4)、EoS#A继续检测连接状态信号LinkA。当LinkA信号再次发生变化后，重新启动新的连接状态穿通帧LSP过程，根据新的LSP过程，数据设备A和数据设备B之间的通信保持畅通，其结果可能是使用主用数据通道，也可能使用备用数据通道。

Claims (8)

1、一种传递以太网端口连接状态的方法，在以太网传输中两台数据设备分别通过EoS设备与同步数字体系SDH/同步光网络SONET传输网络相连，实现EoS设备之间相互传递本机的端口状态信息，其特征在于包括以下步骤：

1)、EoS设备检测与之相连的数据设备的连接状态信号，当连接状态信号发生变化时，EoS设备产生连接状态穿通帧LSP；

2)、当连接状态信号无效时，重复发送“连接失效”信号；当连接状态信号有效时，发送“连接有效”信号；

3)、本端EoS设备封装连接状态穿通帧LSP，映射进SDH/SONET净荷中传输到对端EoS设备，对端EoS设备从净荷中解出连接状态穿通帧LSP，并解释连接状态穿通帧中携带的本端端口连接信息；

4)、如果对端EoS设备接收到“连接失效”信号，将连接状态信号设置成“无效”，停止对端EoS设备与数据设备主用通道之间的通信；

如果对端EoS设备收到“连接有效”信号，将EoS设备和数据设备之间的连接状态信号设置成“有效”，启用对端EoS设备与用户数据设备的主用通道；

5)、如果两个数据设备之间存在备用数据通道，“连接失效”信号将使对端数据设备启用备用数据通道，同时，本端的“连接失效”信号也将使本端数据设备启用备用数据通道，从而两个数据设备之间的通信得以恢复；

6)、本端EoS设备继续检测连接状态信号，当连接状态信号再次发生变化后，启动步骤2)。

2、根据权利要求1所述的传递以太网端口连接状态的方法，其特征在于：所述连接状态穿通帧LSP的帧格式采用标准IEEE802.3中定义的以太网帧的帧格式。

3、根据权利要求1所述的传递以太网端口连接状态的方法，其特征在于：所述连接状态穿通帧LSP采用和以太网数据帧同样的传输路径。

4、根据权利要求2所述的传递以太网端口连接状态的方法，其特征在于：连接状态穿通帧LSP中的媒体接入控制MAC地址域使用特定的地址序列，该地址与网络上出现的媒体接入控制MAC地址不相同，该地址用来识别LSP帧。

5、根据权利要求2所述的传递以太网端口连接状态的方法，其特征在于：连接状态穿通帧LSP帧中的类型域使用专用的以太网帧的类型域值，该类型域值与已定义的帧类型不同，用帧类型来识别LSP帧。

6、根据权利要求1所述的传递以太网端口连接状态的方法，其特征在于：LSP帧与SDH净荷之间的封装/解封装方式是链路接入协议-SDH LAPS、高级数据链路控制规程HDLC、通用成帧处理GPF协议中的方式；映射/解映射方式是虚级联或者级联。

7、根据权利要求1所述的传递以太网端口连接状态的方法，其特征在于：步骤2)中当连接状态信号无效时，重复发送“连接失效”信号，在对端EoS设备回送应答后再停止发送该LSP帧，或不检测对端EoS设备的应答信号，一直重发直到连接状态信号恢复有效；

当连接状态信号有效时，发送“连接有效”信号，该LSP帧只发送一次，对端EoS设备收到该LSP帧或者在确定时间段内没有检测到LSP“连接失效”信号后，认为连接状态信号恢复有效；也使用重复发送的方式，重发直到收到对端设备的LSP帧应答为止。

8、根据权利要求1所述的传递以太网端口连接状态的方法，其特征在于步骤4)中对端EoS设备接收到“连接失效”信号后，将连接状态信号设置成“无效”的方法是：对于光接口，采用关断激光器的方法；对于电接口，采用停止发送“心跳脉冲”的方法。

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