CN104283790A - Sdn中弹性分组环rpr的拓扑发现方法和设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供了SDN中弹性分组环RPR的拓扑发现方法和设备。本发明能够在SDN中实现RPR的拓扑发现，并且，不同于现有RPR的拓扑发现，本发明取消了现有RPR拓扑发现中各网络设备采用TP帧、ATD帧、TC帧传播拓扑信息，将现有RPR协议层面的功能统一集中至SDN控制器上，实现了由SDN控制器集中式收集网络拓扑信息。

Description

SDN中弹性分组环RPR的拓扑发现方法和设备

技术领域

本申请涉及网络通信技术，特别涉及软件定义网络(SDN：SoftwareDefined Network)中的弹性分组环(RPR：Resilient Packet Ring)实现方法和设备。

背景技术

SDN是一种新型网络架构，用于将网络设备的控制层面从分散的网络设备中提取出来，形成一个集中的控制器，该控制器可以工作在云端服务器阵列上，借助于云端服务器的强大计算能力，完成整个网络的拓扑收集、业务处理及转发决策等各项事务。

RPR，是一种新型的媒体访问控制(MAC：Media Access Control)协议，可运行于光同步网络(SONET：Synchronous Optical Network)/同步数字体系(SDH：Synchronous Digital Hierarchy)、密级波分复用(DWDM：DenseWavelength Division Multiplexing)和以太网之上，为宽带IP城域网运营商提供灵活高效的组网方案。

RPR采用逆向双环结构，数据沿环网在节点之间进行转发，如图1所示。下面先描述RPR涉及的技术术语：

0环：RPR双环中，数据帧发送方向为顺时针的称为0环，也称Outer Ring(外环)，具体如图1所示。

1环：RPR双环中，数据帧发送方向为逆时针的称为1环，也称Inner Ring(内环)，具体如图1所示。

节点(Station)：RPR环网上的设备，负责接收和转发数据帧，这里也可称为RPR节点。

链路(Link)：连接相邻节点的一段传输通道，相邻节点之间由方向相反的两条链路连接。

段(Span)：RPR环网上两个相邻节点之间的链路，由方向相反的两条链路组成。

域(Domain)：多个连续的段和这些段上的节点构成了域。

西向端口：在1环上发送数据帧、在0环上接收数据帧的物理端口。

东向端口：在0环上发送数据帧、在1环上接收数据帧的物理端口。

边(Edge)：当段或和段相邻的节点出现故障时，段不能转发数据就成为边。

环状态：分为闭环和开环。不存在边的环为闭环，存在边的环为开环。

RPR的保护倒换包括六个优先级，按照优先级从高到低的顺序依次为：

FS(Forced Switch)：强制倒换；

SF(Signal Fail)：信号失败，与当前物理状态相关；

SD(Signal Degrade)：信号衰减，和当前物理状态相关；

MS(Manual Switch)：手工倒换；

WTR(Wait to Restore)：等待恢复；

IDLE：空闲。

以上对RPR的技术术语进行了简单描述。

在RPR的拓扑发现过程中，主要通过RPR上各节点相互传递拓扑保护(TP：Topology Protection)帧、属性发现(ATD：Attribute Discovery)帧和拓扑校验和(TC：Topology Checksum)帧来传播拓扑信息进行拓扑发现。然而目前尚没有一种方法能够实现在SDN中完成RPR的拓扑发现。

发明内容

本申请提供了SDN中弹性分组环RPR的拓扑发现方法和设备，以在SDN中实现RPR的拓扑发现。

本申请提供的技术方案包括：

一种软件定义网络SDN中弹性分组环RPR的拓扑发现方法，该方法应用于SDN控制器，包括：

与网络设备建立安全隧道；所述网络设备包括RPR节点、以及RPR节点下挂的非客户端设备；

周期性地通过安全隧道向网络设备发送触发消息，以触发网络设备收到触发消息后通过本地端口发送链路层发现协议LLDP报文；

通过安全隧道接收网络设备上报的与网络拓扑相关的网络信息；

检查本地是否存储了所述网络信息，如果否，在本地新增所述网络信息，并依据本地存储的所有网络信息计算整个网络的拓扑。

一种软件定义网络SDN中弹性分组环RPR的拓扑发现方法，该方法应用于网络设备，所述网络设备为RPR节点、或者为RPR节点下挂的非客户端设备，包括：

与SDN控制器建立安全隧道；

通过与SDN控制器建立的安全隧道接收SDN控制器发送的触发消息，并通过本地所有端口发送链路层发现协议LLDP报文，LLDP报文至少携带以下信息：设备信息、以及发送LLDP报文的端口信息；其中，在所述网络设备为RPR节点时，当通过本地连接RPR上的端口发送LLDP报文时还需要将该LLDP报文进行RPR封装；

接收LLDP报文，将本设备的设备信息、本设备收到LLDP报文的端口信息与收到的LLDP报文携带的信息一起作为与网络拓扑相关的网络信息通过与SDN控制器建立的安全隧道发送至所述SDN控制器。

一种软件定义网络SDN中弹性分组环RPR的拓扑发现设备，该设备应用于SDN控制器，包括：

隧道处理单元，用于与网络设备建立安全隧道；所述网络设备包括各RPR节点、以及RPR节点下挂的非客户端设备；

发送单元，用于周期性地通过安全隧道向网络设备发送触发消息，以触发网络设备收到触发消息后通过本地端口发送链路层发现协议LLDP报文；

接收单元，用于通过安全隧道接收网络设备上报的与网络拓扑相关的网络信息；

检查单元，用于检查本地是否存储了所述网络信息；

拓扑单元，用于在所述检查单元的检查结果为否时，在本地新增所述网络信息，并依据本地存储的所有网络信息计算整个网络的拓扑。

一种软件定义网络SDN中弹性分组环RPR的拓扑发现设备，该设备应用于网络设备，所述网络设备为RPR节点、或者为RPR节点下挂的非客户端设备，包括：

隧道处理单元，用于与SDN控制器建立安全隧道；

消息接收单元，用于通过与SDN控制器建立的安全隧道接收SDN控制器发送的触发消息；

发送单元，用于所述消息接收单元接收到触发消息后，通过本地所有端口发送链路层发现协议LLDP报文，LLDP报文至少携带以下信息：设备信息、以及发送LLDP报文的端口信息；

报文接收单元，用于接收LLDP报文，将本设备的设备信息、本设备收到LLDP报文的端口信息与收到的LLDP报文携带的信息一起作为与网络拓扑相关的网络信息通过与SDN控制器建立的安全隧道发送至所述SDN控制器。

由以上技术方案可以看出，本发明能够在SDN中实现RPR的拓扑发现，并且，不同于现有RPR的拓扑发现，本发明取消了现有RPR拓扑发现中各网络设备采用TP帧、ATD帧、TC帧传播拓扑信息，将现有RPR协议层面的功能统一集中至SDN控制器上，实现了由SDN控制器集中式收集网络拓扑信息。

附图说明

图1为现有RPR示意图；

图2为本发明提供的方法流程图；

图3为本发明提供的实施例组网示意图；

图4为本发明实施例提供的设备结构图；

图5为本发明实施例提供的硬件设备结构图；

图6为本发明实施例提供的另一设备结构图；

图7为本发明实施例提供的另一设备硬件结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。

本发明提供的方法，能够在SDN中实现RPR的拓扑发现，并且，该拓扑发现不同于现有RPR的拓扑发现，具体为：本发明取消了现有RPR拓扑发现中各网络设备采用TP帧、ATD帧、TC帧传播拓扑信息，将现有RPR协议层面的功能统一集中至SDN控制器上，实现了由SDN控制器集中式收集网络拓扑信息。

下面通过图2对本发明提供的方法进行描述：

参见图2，图2为本发明提供的方法流程图。该方法中，为便于描述，本发明将RPR上的RPR节点、以及RPR节点下挂的非客户端设备即非PC设备统一称为网络设备。

如图2所示，该流程可包括以下步骤：

步骤201，SDN控制器与网络设备建立安全隧道(Channel)。

本步骤201中，SDN控制器与网络设备之间的安全隧道可人工配置，也可按照设定方式动态建立，本发明并不具体限定。

如图3所示，RPR节点1下挂了交换机即非客户端设备，RPR节点3下挂PC即客户端设备，则基于步骤201，SDN控制器就与图3中的RPR节点1至5，以及RPR节点1下挂的交换机建立安全隧道，具体如图3所示的虚线。

步骤202，SDN控制器通过建立的安全隧道周期性地向各网络设备发送触发消息。

作为一种实施例，触发消息可为现有SDN网络定义的Packet-Out消息相同。

作为另一种实施例，触发消息也可为对现有SDN网络定义的Packet-Out消息进行如下改进后的消息：去除现有SDN网络定义的Packet-Out消息携带的链路层发现协议LLDP报文。

步骤203，网络设备通过与SDN控制器建立的安全隧道接收SDN控制器发送的触发消息，并通过本地所有端口发送LLDP报文。

这里，网络设备发送的LLDP报文至少携带以下信息：网络设备的设备信息、以及网络设备上发送LLDP报文的端口信息；其中，在网络设备作为RPR节点时，当通过本地连接RPR上的端口(由于RPR节点实质为硬件双环结构，其存在对应每一子环的物理接口，因此，这里所述的本地连接RPR上的端口实质为对应两个子环的物理接口)发送LLDP报文时还需要将该LLDP报文进行RPR封装，即对LLDP报文加上一个RPR帧头，其中，该RPR帧头的目的MAC地址与LLDP报文的以太网目的MAC地址一致，即为预先指定的MAC地址比如为01-80-C2-00-00-0E，而RPR帧头的源MAC地址就为发送LLDP报文的端口的MAC地址。

如图3所示，当RPR节点1至5，以及RPR节点1下挂的交换机收到SDN控制器下发的触发消息时，RPR节点1至5，以及RPR节点1下挂的交换机就会通过本地所有端口发送LLDP报文。此时，图3所示的整个网络中就充溢着大量LLDP报文。当RPR节点1至5，以及RPR节点1下挂的交换机收到LLDP报文时，就会执行下述步骤204。

步骤204，网络设备接收到LLDP报文时，将本设备的设备信息、本设备收到LLDP报文的端口信息与收到的LLDP报文携带的信息一起作为与网络拓扑相关的网络信息通过与SDN控制器建立的安全隧道发送至SDN控制器。

通过步骤204可以看出，网络设备接收到LLDP报文，就会触发向SDN控制器发送与网络拓扑相关的网络信息的操作。这也就是说，当网络设备收到报文时，其会先识别该报文是否为LLDP报文，如果是，则执行步骤204，如果否，则不执行步骤204。这里，当网络设备接收的RPR节点发送的报文时该报文会封装RPR帧头，因为RPR帧头的目的MAC地址就是其封装的报文的以太网目的MAC地址(当报文为LLDP报文时，该报文的以太网目的MAC地址为指定的MAC地址)，如此，网络设备能够依据RPR帧头的目的MAC地址直接确定该RPR帧头封装的报文是否为LLDP报文即可。而当网络设备接收到非客户端设备发送的报文，则只能依据该报文的属性参数来识别该报文是否为LLDP报文，该识别类似现有LLDP报文的识别，不再赘述。

优选地，作为本发明的一个实施例，本步骤204中，网络设备可将本设备的设备信息、本设备收到LLDP报文的端口信息与收到的LLDP报文携带的信息一起作为与网络拓扑相关的网络信息封装在Packet-In消息中发送至SDN控制器。

步骤205，SDN控制器检查本地是否存储了网络设备上报的网络信息，如果否，则在本地新增网络设备上报的网络信息，并依据本地存储的所有网络信息计算整个网络的拓扑。

仍以图3为例，假如SDN控制器通过与RPR节点1下挂的交换机之间的安全隧道接收到RPR节点1下挂的交换机上报的网络信息时，已在本地存储了RPR节点1至5上报的网络信息，则SDN控制器在本地新增RPR节点1下挂的交换机上报的网络信息，并基于RPR节点1至5、以及新增的RPR节点1下挂的交换机上报的网络信息重新计算一张网络拓扑图。这里，SDN控制器生成网络拓扑图的方式与现有方式一致，不再赘述。

优选地，本步骤205中，SDN控制器检查本地存储了网络设备上报的网络信息时，则不执行任何处理。

需要说明的是，本发明中，当SDN控制器生成网络拓扑图后，其可以根据0环和1环的定义，指定RPR上的0环和1环，同时，也可相应地指定各RPR节点上连接RPR的端口，即东向端口和西向端口，这里，RPR节点在0环上接收报文的端口为西向端口，在1环上接收报文的端口为东向端口。比如，图3中，指定粗线组成的环为0环，指定细线组成的环为1环，同时指定各个RPR节点上连接RPR的端口，以RPR节点为1，指定连接粗线的端口为西向端口，指定连接细线的端口为东向端口。

至此，完成图2所示的流程。

从图2可以看出，本发明能够在SDN中实现RPR的拓扑发现，并且，该拓扑发现不同于现有RPR的拓扑发现，其取消了现有RPR拓扑发现中各网络设备采用TP帧、ATD帧、TC帧传播拓扑信息，只是将现有RPR协议层面的功能统一集中至SDN控制器上，实现了由SDN控制器集中式收集网络拓扑信息。

需要说明的是，本发明中，还可执行以下RPR链路异常和恢复对应的操作：

RPR链路异常：

这里，RPR链路异常至少包括：RPR链路故障(SF)，和/或RPR链路信号衰减(SD)。

当RPR节点检测到其连接在RPR上的链路异常时其会通过与SDN控制器之间的安全隧道向SDN控制器发送异常通知。这里，异常通知可通过Openflow中的Port-Status消息实现。

以图3中的RPR节点1为例，当RPR节点检测到其连接在RPR上的链路比如链路1异常时其会通过与SDN控制器之间的安全隧道向SDN控制器发送异常通知。

本发明中，异常通知可携带异常链路信息，比如，本RPR节点上连接该异常链路的端口，比如图3中RPR节点1的端口1。

当SDN控制通过安全隧道接收到异常通知后，其会先依据异常通知在本地找到该异常通知携带的异常链路信息所对应的网络信息，比如异常链路信息为RPR节点1的端口1异常，则找到包含RPR节点1的端口1的网络信息，之后，利用本地存储的除该找到的网络信息之外的其他所有网络信息重新计算整个网络的拓扑。也即，SDN控制器重新计算了网络拓扑。优选地，本发明中，SDN控制器在找到异常链路信息所对应的网络信息后，可在本地删除该找到的异常链路信息所对应的网络信息，或者，直接在本地标记异常链路信息所对应的网络信息为异常，以便异常链路恢复后，直接恢复该异常链路信息所对应的网络信息，不再重新计算拓扑图。

RPR链路从异常恢复：

本发明中，如果RPR节点检测到其连接在RPR上的链路从异常恢复，则会通过安全隧道向SDN控制器发送异常恢复通知；

当SDN控制器收到异常恢复通知后，执行类似上述步骤202中向各网络设备发送触发消息的操作。之后返回上述步骤203至步骤205。

至此，完成RPR链路异常、以及从异常恢复的描述。

还有，本发明中，当SDN控制器获知RPR上的链路进行的强制倒换(FS)或手工倒换(MS)生效时，其会在本地存储的所有网络信息中找到强制倒换或者手工倒换的链路对应的网络信息，利用本地存储的除该找到的网络信息之外的其他所有网络信息重新计算整个网络的拓扑。这里，对RPR上的链路进行强制倒换或手工倒换是通过在SDN控制器上配置命令实现的，当命令生效，也就意味着RPR上的链路配置的强制倒换或手工倒换生效。

需要说明的是，本发明中，每当生成网络拓扑时，还需要进一步执行以下步骤1和步骤2：

步骤1，根据配置的选环策略以及计算的整个网络的拓扑，为每一RPR节点计算对应的选环表，并通过安全隧道将为每一RPR节点计算的选环表分别下发至每一RPR节点(这里可通过Openflow规则下发)；这里，生成选环表的方式类似现有生成选环表的方式，不再赘述。

步骤2，根据计算的网络拓扑为每一RPR节点下挂的非客户端设备计算对应的RPR MAC表项，并下发至每一RPR节点，以避免不必要的报文在整个网络泛洪。

另外，本发明还提供了RPR节点下挂的非客户端设备被移除时的情况：

本发明中，当RPR节点下挂的非客户端设备被移除时，RPR节点会通过安全隧道发送故障通知给SDN控制器；

当SDN控制器通过安全隧道接收到故障通知，其会基于所述故障通知获知RPR节点下挂的非客户端设备被移除，则会向所有RPR节点发送删除通知，以当每一RPR节点接收到该通知时，其会删除该被移除的非客户端设备对应的RPR MAC表项。

还有，本发明还提供了RPR节点与下挂的非客户端设备之间的链路故障时的情况：

本发明中，当RPR节点与下挂的非客户端设备之间的链路故障时，RPR节点和/或下挂的非客户端设备会通过安全隧道向SDN控制器发送故障通知；当SDN控制器通过安全隧道接收到故障通知，其会基于所述故障通知获知RPR节点与下挂的非客户端设备之间的链路故障，则向所有RPR节点发送删除通知，以当每一RPR节点接收到该通知时，其会删除该非客户端设备对应的RPR MAC表项。

之后，当RPR节点与下挂的非客户端设备之间的链路故障恢复时，RPR节点和/或下挂的非客户端设备会通过安全隧道向SDN控制器发送故障恢复通知，当SDN控制器收到故障恢复通知后，其会依据所述故障恢复通知获知RPR节点与下挂的非客户端设备之间的链路故障恢复，则重新根据本地存储的该非客户端设备的网络信息为该非客户端设备计算对应的RPR MAC表项，并下发至每一RPR节点进行存储。

至此，完成本发明提供的方法描述。

下面对本发明提供的设备进行描述：

参见图4，图4为本发明实施例提供的设备结构图。该设备应用于SDN控制器，如图4所示，该设备可包括：

隧道处理单元，用于与网络设备建立安全隧道；所述网络设备包括各RPR节点、以及RPR节点下挂的非客户端设备；

发送单元，用于周期性地通过安全隧道向网络设备发送触发消息，以触发网络设备收到触发消息后通过本地端口发送链路层发现协议LLDP报文；

接收单元，用于通过安全隧道接收网络设备上报的与网络拓扑相关的网络信息；

检查单元，用于检查本地是否存储了所述网络信息；

拓扑单元，用于在所述检查单元的检查结果为否时，在本地新增所述网络信息，并依据本地存储的所有网络信息计算整个网络的拓扑。

优选地，所述接收单元进一步通过安全隧道接收RPR节点在检测到其连接在RPR上的链路异常时发送的异常通知，所述异常通知携带异常链路信息；所述链路异常至少包括：链路故障SF，和/或链路信号衰减SD；

所述拓扑单元进一步在本地存储的网络信息中找到所述异常通知携带的异常链路信息所对应的网络信息，利用本地存储的除该找到的网络信息之外的其他所有网络信息重新计算整个网络的拓扑；

优选地，所述接收单元进一步通过安全隧道接收RPR节点在检测到其连接在RPR上的链路从异常恢复时发送的异常恢复通知，并触发所述发送单元通过安全隧道向各网络设备发送触发消息的操作。

优选地，该设备进一步包括：

检测单元，用于检测RPR上的链路进行的强制倒换FS或手工倒换MS是否生效；

所述拓扑单元进一步在所述检测单元检测到RPR上的链路进行的强制倒换FS或手工倒换MS生效时，在本地存储的所有网络信息中找到强制倒换或者手工倒换的链路对应的网络信息，利用本地存储的除该找到的网络信息之外的其他所有网络信息重新计算整个网络的拓扑。

优选地，所述拓扑单元进一步根据配置的选环策略以及计算的整个网络的拓扑，为每一RPR节点计算对应的选环表，并通过与每一RPR节点之间的安全隧道将为每一RPR节点计算的选环表分别下发至每一RPR节点；以及，

根据本地存储的非客户端设备上报的网络信息为非客户端设备计算对应的RPR MAC表项，并通过与每一RPR节点之间的安全隧道下发至每一RPR节点。

优选地，所述接收单元进一步通过安全隧道接收RPR节点发送的故障通知，所述故障通知是RPR节点在其下挂的非客户端设备被移除或者其连接至下挂的非客户端设备的链路故障时发送的；以及通过安全隧道接收RPR节点发送的故障恢复通知，所述故障恢复通知是RPR节点在其连接至下挂的非客户端设备的链路从故障恢复时发送的；以及，

通过安全隧道接收故障恢复通知，所述故障恢复通知是RPR节点在其连接至下挂的非客户端设备的链路从故障恢复时发送的，或者是RPR节点下挂的非客户端设备在其与RPR节点之间的链路故障恢复时发送的；

所述发送单元进一步基于所述故障通知向所有RPR节点发送删除通知，以使所有RPR节点删除该被移除的非客户端设备，或者连接至RPR节点的链路出现故障的非客户端设备对应的RPR MAC表项；以及，依据所述故障恢复通知重新根据本地存储的该连接至RPR节点的链路从故障恢复的非客户端设备的网络信息为该非客户端设备计算对应的RPR MAC表项，并通过与每一RPR节点之间的安全隧道下发至每一RPR节点。

至此，完成图4所示的设备结构描述。

对应地，本发明还提供了对应图4所示设备的硬件结构描述。如图5所示，该硬件结构可包括：

存储器，用于存放隧道处理单元、发送单元、接收单元、检查单元、拓扑单元；

CPU，用于存放分别控制隧道处理单元、发送单元、接收单元、检查单元、拓扑单元运行的程序。

其中，控制隧道处理单元、发送单元、接收单元、检查单元、拓扑单元运行的程序具体包含上述隧道处理单元、发送单元、接收单元、检查单元、拓扑单元执行的操作，这里不再赘述。

优选地，本发明中，存储器进一步包括：检测单元；

所述CPU进一步包括控制检测单元运行的程序。其中，控制检测单元运行的程序具体可包括上述检测单元执行的操作，这里不再赘述。

至此，完成图5所示的硬件结构描述。

参见图6，图6为本发明实施例提供的另一设备结构图。该设备应用于网络设备，所述网络设备为RPR节点、或者为RPR节点下挂的非客户端设备，如图6所示，该设备可包括：

隧道处理单元，用于与SDN控制器建立安全隧道；

消息接收单元，用于通过与SDN控制器建立的安全隧道接收SDN控制器发送的触发消息；

发送单元，用于所述消息接收单元接收到触发消息后，通过本地所有端口发送链路层发现协议LLDP报文，LLDP报文至少携带以下信息：设备信息、以及发送LLDP报文的端口信息；其中，在所述网络设备为RPR节点时，当通过本地连接RPR上的端口发送LLDP报文时还需要将该LLDP报文进行RPR封装；

报文接收单元，用于接收LLDP报文，将本设备的设备信息、本设备收到LLDP报文的端口信息与收到的LLDP报文携带的信息一起作为与网络拓扑相关的网络信息通过与SDN控制器建立的安全隧道发送至所述SDN控制器。

优选地，在所述网络设备作为RPR节点时，该设备进一步包括：

检测单元，用于在所述网络设备作为RPR节点，当检测到其连接在RPR上的链路异常时，通过与SDN控制器建立的安全隧道向SDN控制器发送异常通知，所述异常通知携带异常链路信息；所述链路异常至少包括：链路故障SF，或者链路信号衰减SD；当检测到其连接在RPR上的链路从异常恢复时，通过与SDN控制器建立的安全隧道向SDN控制器发送异常恢复通知；当检测到其下挂的非客户端设备被移除或者其连接至下挂的非客户端设备的链路故障时通过与SDN控制器建立的安全隧道向SDN控制器发送故障通知；当检测到其连接至下挂的非客户端设备的链路从故障恢复时通过与SDN控制器建立的安全隧道向SDN控制器发送故障恢复通知；

以及，在所述网络设备作为RPR节点下挂的非客户端设备时，当检测到其连接至RPR节点的链路故障时，通过与SDN控制器建立的安全隧道向SDN控制器发送故障通知；当检测到其连接至RPR节点的链路从故障恢复时通过与SDN控制器建立的安全隧道向SDN控制器发送故障恢复通知。

优选地，在所述网络设备作为RPR节点时，该设备进一步包括：

存储单元，用于通过与SDN控制器建立的安全隧道接收并存储SDN控制器发送的为本RPR节点计算的选环表；以及，通过与SDN控制器建立的安全隧道接收并存储SDN控制器发送的为RPR节点下挂的非客户端设备计算的RPRMAC表项；以及，通过与SDN控制器建立的安全隧道接收SDN控制器发送的删除通知，以删除该被移除的非客户端设备，或者连接至RPR节点的链路出现故障的非客户端设备对应的RPR MAC表项；以及，通过与SDN控制器建立的安全隧道接收并存储SDN控制器重新为连接至RPR节点的链路从故障恢复的非客户端设备计算的RPR MAC表项。

至此，完成图6所示的设备描述。

本发明还提供了对应图6所示设备的硬件结构描述。如图7所示，该设备可包括：

存储器，用于存放隧道处理单元、消息接收单元、发送单元、报文接收单元；

CPU，用于存放控制隧道处理单元、消息接收单元、发送单元、报文接收单元运行的程序。

控制隧道处理单元、消息接收单元、发送单元、报文接收单元运行的程序分别包含上述隧道处理单元、消息接收单元、发送单元、报文接收单元执行的操作，这里不再赘述。

优选地，存储器进一步包括：检测单元、存储单元；

CPU进一步包括：控制检测单元、存储单元运行的程序。

其中，控制检测单元、存储单元运行的程序分别包含上述检测单元、存储单元执行的操作，这里不再赘述。

至此，完成图7所示的设备的硬件结构描述。

以上对本发明提供的设备进行了描述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (16)

1.一种软件定义网络SDN中弹性分组环RPR的拓扑发现方法，其特征在于，该方法应用于SDN控制器，包括：

与网络设备建立安全隧道；所述网络设备包括RPR节点、以及RPR节点下挂的非客户端设备；

周期性地通过安全隧道向网络设备发送触发消息，以触发网络设备收到触发消息后通过本地端口发送链路层发现协议LLDP报文；

通过安全隧道接收网络设备上报的与网络拓扑相关的网络信息；

检查本地是否存储了所述网络信息，如果否，在本地新增所述网络信息，并依据本地存储的所有网络信息计算整个网络的拓扑。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：

通过安全隧道接收RPR节点在检测到其连接在RPR上的链路异常时发送的异常通知，所述异常通知携带异常链路信息；所述链路异常至少包括：链路故障SF，和/或链路信号衰减SD；

在本地存储的网络信息中找到所述异常通知携带的异常链路信息所对应的网络信息，利用本地存储的除该找到的网络信息之外的其他所有网络信息重新计算整个网络的拓扑；

通过安全隧道接收RPR节点在检测到其连接在RPR上的链路从异常恢复时发送的异常恢复通知，并返回通过安全隧道向各网络设备发送触发消息的操作。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：

当检测到RPR上的链路进行的强制倒换FS或手工倒换MS生效时，在本地存储的所有网络信息中找到强制倒换或者手工倒换的链路对应的网络信息，利用本地存储的除该找到的网络信息之外的其他所有网络信息重新计算整个网络的拓扑。

4.根据权利要求1至3任一所述的方法，其特征在于，计算整个网络的拓扑进一步包括：

根据配置的选环策略以及计算的整个网络的拓扑，为每一RPR节点计算对应的选环表，并通过与每一RPR节点之间的安全隧道将为每一RPR节点计算的选环表分别下发至每一RPR节点；

根据本地存储的非客户端设备上报的网络信息为非客户端设备计算对应的RPR MAC表项，并通过与每一RPR节点之间的安全隧道分别下发至每一RPR节点。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：

通过安全隧道接收故障通知，所述故障通知是RPR节点在其下挂的非客户端设备被移除或者其连接至下挂的非客户端设备的链路故障时发送的；或者是RPR节点下挂的非客户端设备在其与RPR节点之间的链路故障时发送的；

基于所述故障通知向所有RPR节点发送删除通知，以使所有RPR节点删除该被移除的非客户端设备，或者连接至RPR节点的链路出现故障的非客户端设备对应的RPR MAC表项；

通过安全隧道接收故障恢复通知，所述故障恢复通知是RPR节点在其连接至下挂的非客户端设备的链路从故障恢复时发送的，或者是RPR节点下挂的非客户端设备在其与RPR节点之间的链路故障恢复时发送的；

依据所述故障恢复通知重新根据本地存储的该连接至RPR节点的链路从故障恢复的非客户端设备的网络信息为该非客户端设备计算对应的RPR MAC表项，并通过与每一RPR节点之间的安全隧道下发至每一RPR节点。

6.一种软件定义网络SDN中弹性分组环RPR的拓扑发现方法，其特征在于，该方法应用于网络设备，所述网络设备为RPR节点、或者为RPR节点下挂的非客户端设备，包括：

与SDN控制器建立安全隧道；

通过与SDN控制器建立的安全隧道接收SDN控制器发送的触发消息，并通过本地所有端口发送链路层发现协议LLDP报文，LLDP报文至少携带以下信息：设备信息、以及发送LLDP报文的端口信息；

接收LLDP报文，将本设备的设备信息、本设备收到LLDP报文的端口信息与收到的LLDP报文携带的信息一起作为与网络拓扑相关的网络信息通过与SDN控制器建立的安全隧道发送至所述SDN控制器。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在作为RPR节点时，该方法进一步包括：

当检测到其连接在RPR上的链路异常时，通过与SDN控制器建立的安全隧道向SDN控制器发送异常通知，所述异常通知携带异常链路信息；所述链路异常至少包括：链路故障SF，或者链路信号衰减SD；

当检测到其连接在RPR上的链路从异常恢复时，通过与SDN控制器建立的安全隧道向SDN控制器发送异常恢复通知；

当检测到其下挂的非客户端设备被移除或者其连接至下挂的非客户端设备的链路故障时，通过与SDN控制器建立的安全隧道向SDN控制器发送故障通知；

当检测到其连接至下挂的非客户端设备的链路从故障恢复时通过与SDN控制器建立的安全隧道向SDN控制器发送故障恢复通知；

在作为RPR节点下挂的非客户端设备时，该方法进一步包括：

当检测到其连接至RPR节点的链路故障时，通过与SDN控制器建立的安全隧道向SDN控制器发送故障通知；

当检测到其连接至RPR节点的链路从故障恢复时通过与SDN控制器建立的安全隧道向SDN控制器发送故障恢复通知。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在作为RPR节点时，该方法进一步包括：

通过与SDN控制器建立的安全隧道接收并存储SDN控制器发送的为本RPR节点计算的选环表；

通过与SDN控制器建立的安全隧道接收并存储SDN控制器发送的为RPR节点下挂的非客户端设备计算的RPR MAC表项；

通过与SDN控制器建立的安全隧道接收SDN控制器发送的删除通知，以删除该被移除的非客户端设备，或者连接至RPR节点的链路出现故障的非客户端设备对应的RPR MAC表项；

通过与SDN控制器建立的安全隧道接收并存储SDN控制器重新为连接至RPR节点的链路从故障恢复的非客户端设备计算的RPR MAC表项。

9.一种软件定义网络SDN中弹性分组环RPR的拓扑发现设备，其特征在于，该设备应用于SDN控制器，包括：

隧道处理单元，用于与网络设备建立安全隧道；所述网络设备包括各RPR节点、以及RPR节点下挂的非客户端设备；

发送单元，用于周期性地通过安全隧道向网络设备发送触发消息，以触发网络设备收到触发消息后通过本地端口发送链路层发现协议LLDP报文；

接收单元，用于通过安全隧道接收网络设备上报的与网络拓扑相关的网络信息；

检查单元，用于检查本地是否存储了所述网络信息；

拓扑单元，用于在所述检查单元的检查结果为否时，在本地新增所述网络信息，并依据本地存储的所有网络信息计算整个网络的拓扑。

10.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，所述接收单元进一步接收RPR节点在检测到其连接在RPR上的链路异常时通过安全隧道发送的异常通知，所述异常通知携带异常链路信息；所述链路异常至少包括：链路故障SF，和/或链路信号衰减SD；

所述拓扑单元进一步在本地存储的网络信息中找到所述异常通知携带的异常链路信息所对应的网络信息，利用本地存储的除该找到的网络信息之外的其他所有网络信息重新计算整个网络的拓扑；

所述接收单元进一步接收RPR节点在检测到其连接在RPR上的链路从异常恢复时发送的异常恢复通知，并触发所述发送单元通过安全隧道向各网络设备发送触发消息的操作。

11.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，该设备进一步包括：

检测单元，用于检测RPR上的链路进行的强制倒换FS或手工倒换MS是否生效；

所述拓扑单元进一步在所述检测单元检测到RPR上的链路进行的强制倒换FS或手工倒换MS生效时，在本地存储的所有网络信息中找到强制倒换或者手工倒换的链路对应的网络信息，利用本地存储的除该找到的网络信息之外的其他所有网络信息重新计算整个网络的拓扑。

12.根据权利要求9至11任一所述的设备，其特征在于，所述拓扑单元进一步根据配置的选环策略以及计算的整个网络的拓扑，为每一RPR节点计算对应的选环表，并通过与每一RPR节点之间的安全隧道将为每一RPR节点计算的选环表分别下发至每一RPR节点；以及，

根据本地存储的非客户端设备上报的网络信息为非客户端设备计算对应的RPR MAC表项，并通过与每一RPR节点之间的安全隧道分别下发至每一RPR节点。

13.根据权利要求12所述的设备，其特征在于，所述接收单元进一步通过安全隧道接收RPR节点发送的故障通知，所述故障通知是RPR节点在其下挂的非客户端设备被移除或者其连接至下挂的非客户端设备的链路故障时发送的；以及通过安全隧道接收RPR节点发送的故障恢复通知，所述故障恢复通知是RPR节点在其连接至下挂的非客户端设备的链路从故障恢复时发送的；

所述发送单元进一步基于所述故障通知向所有RPR节点发送删除通知，以使所有RPR节点删除该被移除的非客户端设备，或者连接至RPR节点的链路出现故障的非客户端设备对应的RPR MAC表项；以及，依据所述故障恢复通知重新根据本地存储的该连接至RPR节点的链路从故障恢复的非客户端设备的网络信息为该非客户端设备计算对应的RPR MAC表项，并通过与每一RPR节点之间的安全隧道下发至每一RPR节点。

14.一种软件定义网络SDN中弹性分组环RPR的拓扑发现设备，其特征在于，该设备应用于网络设备，所述网络设备为RPR节点、或者为RPR节点下挂的非客户端设备，包括：

隧道处理单元，用于与SDN控制器建立安全隧道；

消息接收单元，用于通过与SDN控制器建立的安全隧道接收SDN控制器发送的触发消息；

发送单元，用于所述消息接收单元接收到触发消息后，通过本地所有端口发送链路层发现协议LLDP报文，LLDP报文至少携带以下信息：设备信息、以及发送LLDP报文的端口信息；

报文接收单元，用于接收LLDP报文，将本设备的设备信息、本设备收到LLDP报文的端口信息与收到的LLDP报文携带的信息一起作为与网络拓扑相关的网络信息通过与SDN控制器建立的安全隧道发送至所述SDN控制器。

15.根据权利要求14所述的设备，其特征在于，该设备进一步包括：

检测单元，用于在所述网络设备作为RPR节点，当检测到其连接在RPR上的链路异常时，通过与SDN控制器建立的安全隧道向SDN控制器发送异常通知，所述异常通知携带异常链路信息；所述链路异常至少包括：链路故障SF，或者链路信号衰减SD；当检测到其连接在RPR上的链路从异常恢复时，通过与SDN控制器建立的安全隧道向SDN控制器发送异常恢复通知；当检测到其下挂的非客户端设备被移除或者其连接至下挂的非客户端设备的链路故障时通过与SDN控制器建立的安全隧道向SDN控制器发送故障通知；当检测到其连接至下挂的非客户端设备的链路从故障恢复时通过与SDN控制器建立的安全隧道向SDN控制器发送故障恢复通知；

以及，在所述网络设备作为RPR节点下挂的非客户端设备时，当检测到其连接至RPR节点的链路故障时，通过与SDN控制器建立的安全隧道向SDN控制器发送故障通知；当检测到其连接至RPR节点的链路从故障恢复时通过与SDN控制器建立的安全隧道向SDN控制器发送故障恢复通知。

16.根据权利要求14所述的设备，其特征在于，在所述网络设备作为RPR节点时，该设备进一步包括：

存储单元，用于通过与SDN控制器建立的安全隧道接收并存储SDN控制器发送的为本RPR节点计算的选环表；以及，通过与SDN控制器建立的安全隧道接收并存储SDN控制器发送的为RPR节点下挂的非客户端设备计算的RPRMAC表项；以及，通过与SDN控制器建立的安全隧道接收SDN控制器发送的删除通知，以删除该被移除的非客户端设备，或者连接至RPR节点的链路出现故障的非客户端设备对应的RPR MAC表项；以及，通过与SDN控制器建立的安全隧道接收并存储SDN控制器重新为连接至RPR节点的链路从故障恢复的非客户端设备计算的RPR MAC表项。