CN101262402A - 一种环网间冗余备份的实现方法 - Google Patents
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Abstract
一种环网间冗余备份的实现方法，以下简称DT－ring+，该方法实现的网络拓扑如图1所示。其特征一在于是完成两个环网通过两条链路进行相互备份的功能，冗余倒换的时间小于30ms。其特征二在于组成图1拓扑结构时，在Ring1和Ring2之间启用DT－ring+协议，只需要Switch B、C启用DT－ring+协议，在Switch B设置DT－ring+环端口1(该端口处于Forwarding状态)，在Switch C设置DT－ring+环端口2(该端口处于Blockding状态)。Switch E、Switch G上不启用DT－ring+协议。当网络中任意一点断开，网络中的业务都能快速倒换；当任何一个DT－Ring环中出现两点连接故障时，网络业务也可快速倒换。提高了工业现场网络的可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及工业以太网冗余环间双链路快速倒换技术领域，特别是冗余环与冗余环间的快速冗余倒换，为环间通信提供冗余的双备份链路。
背景技术
工业现场通信采用冗余环网通信的模式，如果两个冗余环网之间通信只能采用单链路通信的模式，或者采用RSTP实现双链路，但冗余时间在30ms以上，不能满足工业现场通信的需求。开发环间冗余链路通信的模式，不仅解决了工业数据双归的现场需求，而且提高工业现成数据的可靠性。
DT-ring+环间冗余技术是在成熟的快速冗余技术DT-ring的技术基础上进行改进而形成的，采用标准的报文格式，快捷的通信判据，使环网与环网之间形成备份的链路，DT-ring+技术解决了环间双链路备份的问题，为工业现场数据双归提供了可靠的保障，同时为工业以太网技术一网到底也提供了可靠的保障。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种冗余环间备份冗余链路的实现方法。具体发明实施例如图1
本发明实现图1拓扑时，首先要配置冗余环间的备份冗余端口，在端口LINK建立起来以后，所有环间的备份冗余端口都处于Blocking状态。
本发明中采用具有备份环端口的设备根据Device ID大小进行竞争的策略。Device ID小的环间冗余备份端口由Blocking状态到Forwarding状态，Device ID大的环间冗余备份端口仍然处于Blocking状态。
本发明中同时考虑到如果只有一条环间链路的状态时，备份环端口在哪个域中，哪个域中的主站参与备份端口的状态指定，由Blocking状态到Forwarding状态。
本发明支持，图2的状态下，原来处于Blocking状态的环间冗余备份端口，由Blocking状态到Forwarding状态。
本发明支持，图3的状态下，原来处于Blocking状态的环间冗余备份端口，由Blocking状态到Forwarding状态。
本发明支持，图4的状态下，原来处于Blocking状态的环间冗余备份端口，由Blocking状态到Forwarding状态。
本发明支持，图5的状态下，原来处于Blocking状态的环间冗余备份端口，由Blocking状态到Forwarding状态。
本发明支持，当网络恢复正常时，原来处于Forwarding状态的备份环端口2将自己的状态迁移到Blocking状态。备份环端口1的状态由Blocking状态迁移Forwarding状态。
本发明所有的状态倒换都在30ms内完成。
本发明在实现的过程中定义了10个类型控制报文，控制报文定义如下：
■类型1：请求备份端口状态转为forwarding
■类型2、类型8：可以将备份端口设为forwarding
■类型3：查询邻居状态
■类型4：响应邻居状态
■类型5：将备份端口设为blocking
■类型6、类型9：表示设置完成
■类型7：端口为forwarding的端口存在
■类型10：要求清MAC
本发明依靠以上10个类型的报文维持环间的链路实现双备份，业务数据在故障状态下能快速切换，正常工作。
附图说明
图1环间冗余备份拓扑
图2故障状态1
图3故障状态2
图4故障状态3
图5故障状态4
图6备份环端口1、2状态机/端口作用(主备/从备)状态机
图7与备份环端口1、2连接的设备状态变化(邻居)/备份端口邻居状态机
具体实施方式
1.竞争为备份环端口1、2的设备状态变化
备份环端口1、2状态机变化如图6
2.与备份环端口1、2连接的设备状态变化(邻居)
| LINKUP | 接收到测试报文&&邻居端口＝＝LINK UP→NULL | LINKUP | |
| 接收到测试报文&&邻居端口＝＝LINK Down→状态更新 | LINKDown | ||
| 定时器超时&&超时次数＜3→定时器超时计数++ | LINKUP | ||
| LINKDOWN | 接收到测试报文&&邻居端口＝＝LINK UP→NULL | LINKUP | |
| 接收到测试报文&&邻居端口＝＝LINK Down→状态更新 | LINKDown | ||
| 定时器超时&&超时次数＜3→定时器超时计数++ | LINKDOWN | ||
| 定时器超时 | INVALID |
| &&超时次数＞＝3→定时器超时计数++ |
Claims (11)
1. 一种环网间冗余备份的实现方法，其特征一在于是完成两个环网通过两条链路进行相互备份的功能，冗余倒换时间小于30ms。其特征二在于组成图1拓扑结构时，在Ring1和Ring2之间启用DT-ring+协议，只需要Switch B、C启用DT-ring+协议。在Switch B设置DT-ring+环端口1(该端口处于Forwarding状态)，在Switch C设置DT-ring+环端口2(该端口处于Blockding状态)。Switch E、Switch G上不启用DT-ring+协议。
所述的DT-ring+协议内保证Ring1内任意两个设备连接发生故障时，在30ms内网络倒换完毕，与Ring2的通信正常。
所述的DT-ring+协议保证Ring2内任意两个设备连接发生故障时，在30ms内网络倒换完毕，与Ring1的通信正常。
所述的DT-ring+协议保证Ring1、2内同时任意两个设备连接发生故障时，在30ms内网络倒换完毕，Ring1与Ring2的通信正常。
所述的DT-ring+协议如图1所示的网络结构可以无限级连，能为Ring1与ring2，Ring2与Ring3提供双链路冗余。
2. 根据权利要求书1其特征在于Ring1的主站Switch A和从站Switch B、SwitchC参与DT-ring+的协议的运行。
3. 根据权利要求书1其特征在于DT-ring+协议是在DT-ring协议基础上进一步发展而来的。
4. 根据权利要求1、2配置有备份环端口的Switch B、Switch C在启动时检查到该端口LINK后，两个备份环端口处于Blocking状态；Switch B、SwitchC分别向Ring1的两个环端口发送类型1的探测报文，通过Device ID大小来判断那个备份的环端口处于Forwarding或是Blocking状态。Device ID小的Switch将自己的备份环端口由Blocking状态迁移到Forwarding状态。Device ID大的Switch将自己的备份环端口仍然处于Blocking状态。
5. 根据权利要求1、2其特征在于Ring1的所有交换机支持DT-ring+协议，Ring2的交换机可以不支持DT-ring+协议。
6. 根据权利要求1、2其特征在于当换间两条备份链路的其中一条发生中断时，另外一个备份链路在30ms内倒换完毕，并能正常通信。
7. 根据权利要求书1、2其特征在于Ring1环中任意两个设备连接之间的链路发生中断时，Ring1与Ring2两个环间的通信在30ms倒换完毕，并能正常通信。
8. 根据权利要求书1、2其特征在于Ring2环中任意两个设备连接之间的链路发生中断时，Ring1与Ring2两个环间的通信在30ms倒换完毕，并能正常通信。
9. 根据权利要求1其特征在于能实现多个环双链路级连，为级连环网之间提供双链路冗余。
10. 根据权利要求1其特征在于具有DT-ring+协议的工业交换机都可以实现图1的冗余环网间的双链路冗余功能。
11. 根据权利要求1其特征在于，没有配置DT-ring+协议的工业交换机，对DT-ring+报文进行转发。并响应相关的数据报文的动作。
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