專利名稱：匯接節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)及相關(guān)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及匯接節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)以及通過該匯接節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)發(fā)送信息的方法。
背景技術(shù)：
馬林(Marlin)節(jié)點(diǎn)單元的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)構(gòu)建的邏輯拓?fù)湟恢笔蔷W(wǎng)絡(luò)集線器和輻條。對網(wǎng)絡(luò)集線器來說所有的業(yè)務(wù)都是迂回信程的，并且如果不通過構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)集線器的路由器或交換機(jī)，則兩個(gè)接入接口之間不可能有通信業(yè)務(wù)。圖1中的現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)10示出了連接到接入網(wǎng)絡(luò)16的路由器12和14，網(wǎng)絡(luò)16與連接到內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的可能是公司的用戶C1-C6相關(guān)聯(lián)。網(wǎng)絡(luò)16可能是具有多個(gè)適合用于VLAN結(jié)構(gòu)的以太網(wǎng)交換機(jī)的大都市(metro)接入系統(tǒng)。盡管以太網(wǎng)交換機(jī)允許用戶之間的直接通信，但運(yùn)營商經(jīng)常使用交換機(jī)中的VLAN技術(shù)和附加功能以阻止用戶之間的任何直接通信。這樣，運(yùn)營商就能測量業(yè)務(wù)量并且相應(yīng)地向用戶收費(fèi)，此外運(yùn)營商還能保護(hù)用戶免受其它用戶的侵害。連接到網(wǎng)絡(luò)集線器節(jié)點(diǎn)的每條中繼線鏈路18、20可能承載來自加入到該系統(tǒng)中的葉接入端口(leaf access port)的業(yè)務(wù)。各個(gè)葉接入端口由與路由器子接口或網(wǎng)絡(luò)集線器節(jié)點(diǎn)中的VLAN表入口相關(guān)的獨(dú)特標(biāo)記表示。
以太網(wǎng)交換機(jī)基于目的地址轉(zhuǎn)發(fā)分組，以太網(wǎng)交換機(jī)是為了提供友好的企業(yè)環(huán)境并且包括多個(gè)自動(dòng)化特征以便簡化網(wǎng)絡(luò)的安裝和操作。然而，在大規(guī)模運(yùn)營商環(huán)境下這些自動(dòng)化特征就變得有問題了。這些自動(dòng)化特征與大型的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)不成比例，有時(shí)為了提高安全性需要解除這些特征。這可能就需要手工配置大量的獨(dú)立設(shè)備。以太網(wǎng)交換機(jī)的自動(dòng)化特征的一個(gè)具體實(shí)例就是它們能夠動(dòng)態(tài)地獲悉每個(gè)接收的分組的唯一源地址，這樣它就能優(yōu)化業(yè)務(wù)的轉(zhuǎn)發(fā)。但有時(shí)為了阻止用戶之間能夠不通過服務(wù)提供商而直接相互通信，需要解除這種學(xué)習(xí)過程?？偟膩碚f，基本的以太網(wǎng)交換機(jī)包括以下問題不支持用戶分隔；由于允許終端用戶之間直接的交叉業(yè)務(wù)通信的低安全性等級；動(dòng)態(tài)地址學(xué)習(xí)可能會(huì)對DoS攻擊開放；由于需要配置和管理潛在的大量分布式部件集的實(shí)際情況，需要有分布式部件管理和服務(wù)創(chuàng)建；以及以基于標(biāo)準(zhǔn)的生成樹協(xié)議(STP)為基礎(chǔ)的恢復(fù)很慢。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的系統(tǒng)提供了對上述的問題的解決方法。更特別的，本發(fā)明的匯接節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)具有第一節(jié)點(diǎn)，其具有連接到第一用戶的第一端口組的接入鏈路以及連接到第一路由器的第一網(wǎng)絡(luò)鏈路。第二節(jié)點(diǎn)，其具有連接到第一用戶的第一端口組的接入鏈路以及連接到第二路由器的第一網(wǎng)絡(luò)鏈路。第一節(jié)點(diǎn)具有連接到第二節(jié)點(diǎn)的第二網(wǎng)絡(luò)鏈路。每一個(gè)節(jié)點(diǎn)阻止兩個(gè)單獨(dú)的接入端口之間的直接通信。優(yōu)選地，第一節(jié)點(diǎn)處于活動(dòng)狀態(tài)并轉(zhuǎn)發(fā)來自接入端口的業(yè)務(wù)，第二節(jié)點(diǎn)處于待用的準(zhǔn)備狀態(tài)并放棄進(jìn)入到該接入端口的業(yè)務(wù)。


圖1是具有VLAN用戶分隔的現(xiàn)有接入網(wǎng)絡(luò)的原理圖示意；圖2是接入網(wǎng)絡(luò)中馬林單元的原理圖示意；圖3是以匯接模式相連的兩個(gè)馬林單元的原理圖示意；圖4是匯接節(jié)點(diǎn)抽象的原理圖示意；圖5是內(nèi)部連接故障恢復(fù)的原理圖示意；圖6是匯接連接故障恢復(fù)的原理圖示意；
圖7是節(jié)點(diǎn)故障恢復(fù)的原理圖示意；圖8是無保護(hù)的樹形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的原理圖示意；圖9是冗余菊花鏈拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的原理圖示意；圖10是無保護(hù)的點(diǎn)對點(diǎn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的原理圖示意；圖11是具有一個(gè)匯接節(jié)點(diǎn)的冗余樹形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的原理圖示意；圖12是具有多個(gè)匯接節(jié)點(diǎn)的冗余樹形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的原理圖示意；圖13是具有一個(gè)匯接節(jié)點(diǎn)的冗余環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的原理圖示意；以及圖14是冗余點(diǎn)對點(diǎn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的原理圖示意。
具體實(shí)施例方式
如圖2所示，物理拓?fù)?0可能不同于邏輯集線器和輻條。首先，樹形結(jié)構(gòu)可能被用于聚集以多個(gè)步驟指向集線器節(jié)點(diǎn)的用戶業(yè)務(wù)。當(dāng)樹形結(jié)構(gòu)不合適或者為了減少光纖或銅鏈路的數(shù)量以及路由器或交換機(jī)接口的數(shù)量時(shí)，可以使用馬林多路復(fù)用單元的菊花鏈32、34來簡化網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)建。單元32、34可被用來連接和合并大量的用戶線，同時(shí)使每個(gè)用戶線以標(biāo)簽分開以便線路不會(huì)混在一起。例如，每個(gè)單元可以有10個(gè)接入端口和兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)端口。單元32、34可以具有接收和發(fā)送以太網(wǎng)幀的特性，并且這些單元僅在接入端口和網(wǎng)絡(luò)端口之間交換信息，反之亦然，而不是在不同的接入端口之間以及不同的網(wǎng)絡(luò)端口之間交換信息。標(biāo)簽用于區(qū)分來自和發(fā)往用戶的通信業(yè)務(wù)，以便可以在集線器節(jié)點(diǎn)內(nèi)為每個(gè)用戶建立虛擬接口。
優(yōu)選地，標(biāo)簽是當(dāng)前由多數(shù)路由器和交換機(jī)使用的類型以使實(shí)現(xiàn)簡單。
當(dāng)從用戶發(fā)來未標(biāo)注的業(yè)務(wù)時(shí)，馬林單元在該業(yè)務(wù)被發(fā)送到上游馬林單元或者發(fā)送到集線器節(jié)點(diǎn)之前添加該標(biāo)簽，標(biāo)簽可以保證業(yè)務(wù)被送往其中標(biāo)簽可能最終被移除的正確的虛擬接口。集線器節(jié)點(diǎn)也將通過這種方式知道業(yè)務(wù)是從哪個(gè)接入端口發(fā)來的。集線器節(jié)點(diǎn)可以依次被連接到IP網(wǎng)絡(luò)或任何其它適當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)。
可以使用多種不同的接入網(wǎng)絡(luò)服務(wù)體系結(jié)構(gòu)。這些體系結(jié)構(gòu)可能基于到大都市核心網(wǎng)絡(luò)和到用戶站點(diǎn)的冗余連接的數(shù)量。單連接和雙連接提供了四種可能的組合，包括有單個(gè)用戶連接到其上的單網(wǎng)絡(luò)。在單網(wǎng)絡(luò)單用戶的體系結(jié)構(gòu)中，接入網(wǎng)絡(luò)經(jīng)由一個(gè)連接附加到大都市核心網(wǎng)，并且用戶經(jīng)由一個(gè)連接連接到該接入子系統(tǒng)。所有從該網(wǎng)絡(luò)核心經(jīng)由接入系統(tǒng)傳送的業(yè)務(wù)被遞送而不復(fù)制到用戶，反之亦然。所有的冗余和恢復(fù)機(jī)制都被隱藏在接入子系統(tǒng)之內(nèi)。在這種結(jié)構(gòu)中不可能保護(hù)附加鏈路或附加節(jié)點(diǎn)。
另一種情況是只有一個(gè)用戶附加到其上的雙網(wǎng)絡(luò)。接入網(wǎng)絡(luò)經(jīng)由兩個(gè)獨(dú)立的連接附加到大都市核心網(wǎng)，并且用戶經(jīng)由一個(gè)連接連接到接入子系統(tǒng)。以這種方式，諸如路由器或交換機(jī)的兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)集線器節(jié)點(diǎn)可以被連接到接入網(wǎng)絡(luò)，以便集線器節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)，另一個(gè)節(jié)點(diǎn)可以作為所述集線器節(jié)點(diǎn)的備份。所有經(jīng)由這兩個(gè)大都市核心網(wǎng)附加鏈路中的任何一個(gè)從網(wǎng)絡(luò)核心傳送的業(yè)務(wù)都被轉(zhuǎn)發(fā)給用戶。如果諸如IP路由器的提供商邊緣設(shè)備能夠過濾信息以便避免復(fù)制，則來自用戶的業(yè)務(wù)將被同時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)給這兩個(gè)大都市核心接入鏈路。在另一種環(huán)境下，如交換式以太網(wǎng)，入口業(yè)務(wù)量只經(jīng)由兩個(gè)大都市核心接入鏈路的其中一個(gè)送出。這種附加的過濾由附加到大都市核心網(wǎng)的馬林單元提供。在這種體系結(jié)構(gòu)中保護(hù)附加鏈路或附加節(jié)點(diǎn)是可能的，但這需要大都市核心系統(tǒng)或者用戶系統(tǒng)中的附加功能。這種需求可以通過特定冗余機(jī)制來實(shí)現(xiàn)，諸如VRRP、HSRP或如OSPF的普通動(dòng)態(tài)路由協(xié)議。VRRP和HSRP只能影響大都市核心系統(tǒng)，OSPF也需要用戶參與到保護(hù)過程中。
另一個(gè)分類是一個(gè)有雙用戶附加到其上的單網(wǎng)絡(luò)。接入網(wǎng)絡(luò)經(jīng)由一個(gè)連接附加到大都市核心網(wǎng)，而用戶經(jīng)由雙連接連接到接入子系統(tǒng)。所有經(jīng)由該接入系統(tǒng)從該網(wǎng)絡(luò)核心傳送的業(yè)務(wù)傳遞到用戶連接中的任何一個(gè)而無需復(fù)制。這個(gè)系統(tǒng)的兩種模式可能是用戶發(fā)送每幀的一個(gè)拷貝到該兩個(gè)附加連接，或者是用戶傳遞單個(gè)拷貝給其中的一個(gè)附加連接。在這兩種情況下接入網(wǎng)絡(luò)都能保證無復(fù)制地遞送信息。如果用戶選擇僅發(fā)送業(yè)務(wù)到其中一個(gè)接入鏈路，則其需要用戶與接入系統(tǒng)本身或者與大都市核心網(wǎng)系統(tǒng)相互作用，以實(shí)現(xiàn)故障情況下的恢復(fù)。
最后一個(gè)分類包括有雙用戶附加到其上的雙網(wǎng)絡(luò)。接入網(wǎng)絡(luò)經(jīng)由雙連接附加到大都市核心網(wǎng)，用戶也經(jīng)由雙連接連接到接入子系統(tǒng)。這就是上面概述的實(shí)例的組合。
所有類型的恢復(fù)機(jī)制的基本需求就是要有冗余資源。一個(gè)公共的模型是使用一種特定資源作為主資源，并通過同一類型資源的備份或備用來保護(hù)該主資源。一種資源可以是多個(gè)主資源的備份。能夠在使用馬林單元建立起來的接入網(wǎng)絡(luò)中復(fù)制的各種類型的資源都是通信鏈路和馬林單元。通信鏈路包括光的以及電的鏈路。為了提供高度的冗余，復(fù)制的鏈路應(yīng)該位于不同的電纜中以便實(shí)現(xiàn)物理上不同的通信路徑。可以復(fù)制諸如馬林等的單元以便防止節(jié)點(diǎn)故障，并提供執(zhí)行得更好的機(jī)制以及在不影響服務(wù)遞送的情況下對它們進(jìn)行維護(hù)。
如下面將詳細(xì)描述的，該系統(tǒng)利用節(jié)點(diǎn)和鏈路冗余，能夠防止接入網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的故障。為了防止到核心網(wǎng)絡(luò)的附加鏈路的故障以及核心網(wǎng)絡(luò)的附加單元的故障，應(yīng)該復(fù)制諸如路由器和交換機(jī)的附著點(diǎn)。如果核心網(wǎng)絡(luò)是IP網(wǎng)絡(luò)，則路由器復(fù)制提供防止路由器故障以及到接入網(wǎng)絡(luò)的附加鏈路的故障的可能。路由器復(fù)制還提供在不影響服務(wù)遞送的情況下執(zhí)行維護(hù)和升級的可能?？梢酝ㄟ^人工方式從發(fā)生故障的路由器切換到備份路由器，或者通過利用諸如OSPF的動(dòng)態(tài)路由協(xié)議或者其它諸如VRRP/HSRP的機(jī)制的自動(dòng)切換，提供路由器故障情況下的恢復(fù)。下面將詳細(xì)解釋在馬林接入網(wǎng)絡(luò)中如何支持恢復(fù)機(jī)制的。如果核心網(wǎng)絡(luò)是純第2層交換式以太網(wǎng)，則諸如以太網(wǎng)交換機(jī)的冗余附加節(jié)點(diǎn)可以提供如上面的冗余路由器所完成的相同類型的保護(hù)。在第2層以太網(wǎng)系統(tǒng)中，可在第2層核心網(wǎng)絡(luò)中自動(dòng)執(zhí)行從發(fā)生故障的主交換機(jī)到備用的次級交換機(jī)的切換。然而，這對馬林接入網(wǎng)絡(luò)提出了一些額外的要求。
馬林接入網(wǎng)絡(luò)還可以用于經(jīng)由雙冗余附加鏈路來連接用戶站點(diǎn)。在這些情況下，可能需要用戶駐地設(shè)備(CPE)實(shí)現(xiàn)某些要求，以便從用戶隱藏雙連接，并且在CPE與包括單、全雙工和以太網(wǎng)連接的用戶設(shè)備之間有簡單和良好定義的接口。由此，就需要CPE在雙冗余附加鏈路和該單用戶鏈路之間映射。CPE應(yīng)能從任何一個(gè)它的網(wǎng)絡(luò)端口接收業(yè)務(wù)，經(jīng)由它們二者傳送所有的數(shù)據(jù)。這些需求可以通過M1000單元和其它諸如FSP150CP的單元實(shí)現(xiàn)。
為了從包括接入網(wǎng)絡(luò)中的鏈路和節(jié)點(diǎn)的資源中故障恢復(fù)，需要用到包括故障檢測、保護(hù)策略和恢復(fù)機(jī)制的三種機(jī)制。故障檢測可以通過監(jiān)視資源來實(shí)現(xiàn)，例如通過監(jiān)控鏈路之上的CRC錯(cuò)誤的數(shù)量，或者通過利用看門狗定時(shí)器監(jiān)控特定節(jié)點(diǎn)是否有效。可以假定這樣的一種機(jī)制存在，即馬林單元可以基于節(jié)點(diǎn)或鏈路的故障檢測，經(jīng)由這兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)端口發(fā)出事件消息。
當(dāng)一個(gè)特定的故障發(fā)生時(shí)，保護(hù)策略可以提供應(yīng)該采取什么行動(dòng)的決定。為了做出這種決定，就需要相關(guān)于接入網(wǎng)絡(luò)的物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)方面的知識。最終，恢復(fù)機(jī)制是基于該策略所做的決定的實(shí)現(xiàn)。
可以以多個(gè)不同的方式在馬林接入網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)該策略和恢復(fù)。這些解決方法可以被分成兩類，包括人工重新配置和通過利用匯接節(jié)點(diǎn)的自動(dòng)恢復(fù)。
通過人工重新配置恢復(fù)是可能的，當(dāng)使用這種方法時(shí)，馬林接入系統(tǒng)檢測鏈路和節(jié)點(diǎn)故障，將相關(guān)這些故障的信息傳播給了解拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)，該節(jié)點(diǎn)反之將相關(guān)故障的信息以及可能還有建議的動(dòng)作傳播到中央網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，在中央網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)中要求運(yùn)營商采取某種動(dòng)作以便恢復(fù)服務(wù)。
作為實(shí)例，馬林接入網(wǎng)絡(luò)可以連接到這樣的兩個(gè)路由器，即這兩個(gè)路由器沒有運(yùn)行任何動(dòng)態(tài)路由協(xié)議或者VRRP/HSRP，以便在這兩個(gè)路由器之間沒有任何通信。可以假定對于特定的葉子接入端口，如端口(p)來說，其中的一個(gè)路由器，如路由器A是主路由器，另一個(gè)路由器，如路由器B是次級路由器。主路由器轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)到端口(p)以及從端口(p)接收，并且核心網(wǎng)絡(luò)的其余部分具有經(jīng)由路由器A到端口(p)的路由。如果接入網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障使得從路由器A到端口(p)的通信無效，則可以發(fā)送包含關(guān)于該故障的信息的消息，如SNMP陷阱到中央網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)。運(yùn)營商于是可以針對端口(p)人工將路由器B從次級狀態(tài)切換到主狀態(tài)，并由此恢復(fù)服務(wù)。從次級狀態(tài)切換到主狀態(tài)可能包括配置對應(yīng)于從備用狀態(tài)轉(zhuǎn)換到可操作模式的端口(p)的路由器B的虛擬接口，由此使得路由器B能夠轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)到該接口或從該接口接收，此外還將這種對附加到該虛擬接口的任何子網(wǎng)的可到達(dá)性通告給路由器B的鄰近路由器，并通過這個(gè)動(dòng)作將端口(p)的業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)發(fā)從路由器A轉(zhuǎn)移到路由器B。
如圖3的最佳示意，系統(tǒng)40的兩個(gè)馬林單元42、44可以以匯接方式相連以提供冗余。當(dāng)以匯接方式相連時(shí)，兩個(gè)馬林單元的U2網(wǎng)絡(luò)端口46、48或者節(jié)點(diǎn)42、44經(jīng)由U2鏈路50連接在一起，接入端口52、54被成對地分組，以便這兩個(gè)單元42、44的包括(i)＝52/54(1)；52/54(2)；52/54(10)的接入端口(i)屬于同一個(gè)組。端口組的索引可以與端口的索引相同。下面基于每個(gè)端口描述匯接節(jié)點(diǎn)42、44的行為。來自用戶C的入口通信可被同時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)給U1和U2鏈路以提供冗余。如果匯接節(jié)點(diǎn)經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)IP路由器連接到IP網(wǎng)絡(luò)，則該路由器確保相同的信息不會(huì)被發(fā)送到該IP網(wǎng)絡(luò)兩次。如果該匯接節(jié)點(diǎn)通過一個(gè)或多個(gè)以太網(wǎng)交換機(jī)連接到交換式以太網(wǎng)，則匯接節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)確保不會(huì)有復(fù)制的消息被發(fā)送到附加交換機(jī)。
匯接節(jié)點(diǎn)42的出口通信可以例如經(jīng)由匯接節(jié)點(diǎn)42的網(wǎng)絡(luò)端口鏈路U1，例如馬林節(jié)點(diǎn)組元(constituent Marlin nodes)的其中之一的U1網(wǎng)絡(luò)端口接收，并且出口通信被轉(zhuǎn)發(fā)到由接收業(yè)務(wù)的標(biāo)簽確定的端口組的其中一個(gè)接入端口。如果業(yè)務(wù)經(jīng)由匯接節(jié)點(diǎn)的其它網(wǎng)絡(luò)端口，即其它馬林單元組元的端口U1被同時(shí)接收到，并且以相同的值標(biāo)記，該業(yè)務(wù)被轉(zhuǎn)發(fā)到同一端口組中的其中一個(gè)接入端口，以便如果所標(biāo)記的業(yè)務(wù)是經(jīng)由該匯接節(jié)點(diǎn)的一個(gè)或其它網(wǎng)絡(luò)端口發(fā)來的也無關(guān)緊要的。匯接節(jié)點(diǎn)42、44內(nèi)的業(yè)務(wù)路由以與各個(gè)馬林節(jié)點(diǎn)相同的方式依賴于標(biāo)簽，以便標(biāo)記為0xXX3的幀被轉(zhuǎn)發(fā)到端口組3的其中一個(gè)端口。
經(jīng)由端口組中的接入端口52、54中的其中一個(gè)接收的入口業(yè)務(wù)被轉(zhuǎn)發(fā)到匯接節(jié)點(diǎn)42、44二者的網(wǎng)絡(luò)端口U1。優(yōu)選地，丟棄經(jīng)由該組內(nèi)的其它端口接收的入口通信。
因此，如果端口組被認(rèn)為是抽象端口以致于端口組內(nèi)的各個(gè)端口的身份被忽略，那么匯接模式的行為可能與普通馬林單元的行為相同。
如圖4的最佳示意，匯接節(jié)點(diǎn)56內(nèi)部由連接有U2端口和兩個(gè)U1端口58、60的兩個(gè)馬林單元42、44組成。匯接節(jié)點(diǎn)56的端口組由兩個(gè)組元單元42、44的接入端口(i)組成，兩個(gè)馬林單元42、44中的每一個(gè)都以匯接模式運(yùn)行。當(dāng)處于匯接模式時(shí)，馬林單元能處于基于每接入端口的兩種匯接狀態(tài)的其中一種，包括活動(dòng)和備用狀態(tài)。相對于第一接入端口，馬林單元可處于活動(dòng)狀態(tài)，而相對于第二接入端口，馬林單元可處于備用狀態(tài)。換句話說，馬林單元的狀態(tài)與接入節(jié)點(diǎn)相關(guān)。當(dāng)馬林單元為活動(dòng)狀態(tài)時(shí)，相對于接入端口(p)，馬林單元以與普通馬林單元相同的方式運(yùn)行，即，其將從任何其網(wǎng)絡(luò)端口接收的以0xp標(biāo)記的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到端口(p)，并將經(jīng)由接入端口(p)接收的所有入口業(yè)務(wù)同時(shí)發(fā)送到其網(wǎng)絡(luò)端口58、60。當(dāng)處于備用狀態(tài)時(shí)，相對于接入端口(p)，馬林單元將經(jīng)由U1端口58或60接收的以0xXXp標(biāo)記的業(yè)務(wù)不加修改地旁路給U2出口通信，對入口通信反之亦然。此外，經(jīng)由接入端口(p)接收的入口通信都被丟棄了。
以匯接模式運(yùn)行的馬林單元也可基于每個(gè)接入端口和標(biāo)簽運(yùn)行。在這種情況下，相對于第一接入端口和第一標(biāo)記(p，t)的狀態(tài)可能是活動(dòng)的，相對于第二接入端口和第二標(biāo)記(p’，t’)的馬林單元的狀態(tài)可能為備用狀態(tài)，其中可保持p＝p’或t＝t’。當(dāng)馬林單元處于活動(dòng)狀態(tài)時(shí)，相對于接入端口(p)標(biāo)簽(t)，馬林單元以與普通馬林單元完全相同的方式運(yùn)行，例如當(dāng)它將從任何其網(wǎng)絡(luò)端口接收的以0xpt標(biāo)記的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到端口(p)，并將該標(biāo)簽修改為0xt，以及將經(jīng)由接入端口(p)接收的以0xt標(biāo)記的所有入口業(yè)務(wù)同時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)到其網(wǎng)絡(luò)端口258、260，并將該標(biāo)簽修改為0xpt。當(dāng)處于備用狀態(tài)時(shí)，相對于接入端口(p)和標(biāo)簽(t)，馬林單元將經(jīng)由U1端口258或260接收的以0xpt標(biāo)記的所有業(yè)務(wù)不加修改地旁路到U2，對出口業(yè)務(wù)以及入口業(yè)務(wù)來說，反之亦然。此外，經(jīng)由接入端口(p)接收的以0xt標(biāo)記的入口業(yè)務(wù)被丟棄。
以這種方式，由于復(fù)制了網(wǎng)絡(luò)端口，如在任何馬林單元中節(jié)點(diǎn)自身被復(fù)制以及接入端口被復(fù)制的情形，匯接節(jié)點(diǎn)提供了高度的冗余?？梢酝ㄟ^使用雙網(wǎng)絡(luò)端口將多個(gè)單元(U)連接到匯接節(jié)點(diǎn)，以便單元(U)的網(wǎng)絡(luò)端口都連接到匯接節(jié)點(diǎn)的同一端口組的兩個(gè)端口，構(gòu)建受保護(hù)的接入網(wǎng)絡(luò)。任何系統(tǒng)都能與匯接節(jié)點(diǎn)的接入端相連并且受到保護(hù)，只要在它從該兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)端口接收數(shù)據(jù)并且將從接入端口接收的所有數(shù)據(jù)傳送到該兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)端口。
能夠不加修改地支持該構(gòu)思的兩個(gè)系統(tǒng)是馬林單元本身以及諸如FSP150CP單元的ADVA單元。應(yīng)注意的是，根據(jù)馬林或者匯接單元建立的完整子樹可以連接到端口組。還應(yīng)觀察到的是，根據(jù)馬林單元建立的不受保護(hù)的鏈滿足上述的要求，由此能連接到端口組。
為了防止接入鏈路故障和匯接節(jié)點(diǎn)自身中的故障，所使用的恢復(fù)機(jī)制將馬林單元組元的匯接狀態(tài)由活動(dòng)切換為備用以及由備用切換為活動(dòng)。使用匯接模式建立馬林接入網(wǎng)絡(luò)提供了接入網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的鏈路和節(jié)點(diǎn)的故障保護(hù)，并且提供了組成匯接節(jié)點(diǎn)各部分的馬林單元的故障保護(hù)。
如果樹或鏈連接到端口組，則匯接節(jié)點(diǎn)的恢復(fù)機(jī)制可能是完全一樣的。應(yīng)該注意的是，匯接節(jié)點(diǎn)本身并不提供對用于連接接入網(wǎng)絡(luò)到大都市核心網(wǎng)的鏈路的故障保護(hù)，它們也不對路由器故障提供故障保護(hù)。然而，匯接節(jié)點(diǎn)可以與其它的冗余機(jī)制一同工作，例如VRRP、HSRP和諸如OSPD的動(dòng)態(tài)路由協(xié)議，以如下面將描述的提供對這些類型的故障的保護(hù)。
如圖5的最佳示意的，當(dāng)鏈路位于匯接節(jié)點(diǎn)56或者普通馬林節(jié)點(diǎn)的下面時(shí)，匯接節(jié)點(diǎn)5具有內(nèi)部連接到馬林接入網(wǎng)絡(luò)的鏈路。如鏈路64、66所指示的那樣，相對于接入端口組(p)，匯接節(jié)點(diǎn)56的馬林單元42處于活動(dòng)狀態(tài)，馬林單元44處于備用狀態(tài)。通常，端口組(p)由馬林單元(M1)的端口(p1)和馬林單元(Mr)的端口(pr)的兩個(gè)端口組成。如果連接到端口組p的p1的鏈路發(fā)生故障，則將生成一個(gè)事件將該故障通知馬林單元M1和馬林單元Mr。一旦接收到這個(gè)事件，M1就將相對于端口組p從活動(dòng)狀態(tài)變?yōu)閭溆脿顟B(tài)，而Mr將相對于組p從備用狀態(tài)變?yōu)榛顒?dòng)狀態(tài)。在這些改變之后，恢復(fù)匯接節(jié)點(diǎn)56相對于端口組p的操作，以便故障之前和恢復(fù)之后的操作是相同的。
更特別的，鏈路64之上可能會(huì)出現(xiàn)故障62。由于在鏈路64之上沒有接收到業(yè)務(wù)，節(jié)點(diǎn)42從活動(dòng)狀態(tài)切換到備用狀態(tài)。由于在匯接鏈路70中沒有接收到任何信息，節(jié)點(diǎn)44可以從備用模式切換到活動(dòng)狀態(tài)。也可建立節(jié)點(diǎn)44以將鏈路66中的輸入業(yè)務(wù)與匯接鏈路70中的輸入業(yè)務(wù)進(jìn)行比較，如果有較大的差異，則節(jié)點(diǎn)44可以推斷出現(xiàn)鏈路故障，或者節(jié)點(diǎn)42發(fā)生了故障。節(jié)點(diǎn)42同樣也可發(fā)現(xiàn)鏈路64的故障62，并且節(jié)點(diǎn)42發(fā)送告警消息到鏈路58內(nèi)，然后經(jīng)由匯接鏈路70發(fā)送到節(jié)點(diǎn)44，告知節(jié)點(diǎn)42切換到備用狀態(tài)。一旦收到這個(gè)告警信號，節(jié)點(diǎn)44就切換到活動(dòng)狀態(tài)。
由于節(jié)點(diǎn)44處于活動(dòng)狀態(tài)，節(jié)點(diǎn)44接受鏈路66中發(fā)送的信息并將該信息轉(zhuǎn)發(fā)到鏈路60。節(jié)點(diǎn)44還將由節(jié)點(diǎn)42接收并轉(zhuǎn)發(fā)到鏈路58的信息轉(zhuǎn)發(fā)到匯接鏈路70之中。因此，節(jié)點(diǎn)內(nèi)信息流被反向，并且信息同時(shí)在鏈路58、60中轉(zhuǎn)發(fā)。
圖6是在馬林單元42、44之間擴(kuò)展的匯接鏈路70之上的匯接鏈路故障68恢復(fù)的原理圖示意。圖6的左邊部分描繪了相對于端口組p，馬林單元42處于活動(dòng)狀態(tài)的正常情形，而右邊的馬林單元44為備用狀態(tài)。如果連接馬林單元的匯接鏈路68發(fā)生故障，則通過諸如鏈路不運(yùn)行的直接檢測機(jī)制，或者通過基于匯接節(jié)點(diǎn)內(nèi)的節(jié)點(diǎn)42、44之間的通信或通信缺失的間接機(jī)制通知單元42、44。節(jié)點(diǎn)42、44可定期地在鏈路70之上交換狀態(tài)信息，以便當(dāng)鏈路70故障時(shí)，或者當(dāng)該活動(dòng)節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)，通知備用狀態(tài)的節(jié)點(diǎn)，使得備用節(jié)點(diǎn)切換到活動(dòng)狀態(tài)。一旦接收到匯接鏈路68故障的通知，馬林單元42、44就優(yōu)選進(jìn)入相對于所有端口組的活動(dòng)狀態(tài)，并且鏈路64、66二者都是活動(dòng)的以傳遞業(yè)務(wù)，以便業(yè)務(wù)通過鏈路58、60轉(zhuǎn)發(fā)。在這個(gè)狀態(tài)改變之后，匯接節(jié)點(diǎn)56的操作與匯接鏈路故障之前的一樣，以便業(yè)務(wù)在鏈路58、60中流入所連接的路由器。
圖7示出了節(jié)點(diǎn)故障72恢復(fù)的實(shí)例。馬林接入網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部出現(xiàn)的節(jié)點(diǎn)故障，其并不是直接在路由器之下的故障，它可以得到與內(nèi)部鏈路故障一樣的處理。直接連接到核心網(wǎng)絡(luò)或路由器的匯接節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)故障可能需要一些額外的解釋，這是因?yàn)橥耆チ说皆撀酚善鞯逆溌?。例如，匯接節(jié)點(diǎn)56的節(jié)點(diǎn)42可能經(jīng)歷節(jié)點(diǎn)故障72。節(jié)點(diǎn)42直接連接到路由器12，并且在故障72和路由器12之間沒有節(jié)點(diǎn)。節(jié)點(diǎn)44通過鏈路中斷信號，或者通過來自節(jié)點(diǎn)42經(jīng)由鏈路70的通信的缺失來檢測該故障72，然后改變備用狀態(tài)以進(jìn)入相對于所有端口組的活動(dòng)狀態(tài)。在這種改變之后，匯接節(jié)點(diǎn)56的操作可以被恢復(fù)，除非經(jīng)由最左邊的鏈路64發(fā)送的入口通信不能到達(dá)其目的地，并且也不能接收到經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)鏈路58到路由器12的業(yè)務(wù)。業(yè)務(wù)將在鏈路66內(nèi)經(jīng)由馬林單元44和鏈路60流向路由器14或從路由器14流入。由于出現(xiàn)故障的是附加到核心網(wǎng)絡(luò)的單元，馬林接入網(wǎng)絡(luò)僅剩下一個(gè)工作附加點(diǎn)的這種情形可能是不可避免的。為了保護(hù)服務(wù)免受這些類別的故障的影響，可通過復(fù)制的路由器將接入網(wǎng)絡(luò)連接到核心網(wǎng)絡(luò)，并且如果服務(wù)的恢復(fù)將是自動(dòng)進(jìn)行的，則路由器需要運(yùn)行某些類型的動(dòng)態(tài)路由協(xié)議，如OSPF或是一些其它的諸如VRRP或HSRP74的一般性保護(hù)軟件，以便路由器12、14可以通過U2鏈路70和鏈路58、60通信。當(dāng)節(jié)點(diǎn)42發(fā)生故障，由于VRRP消息不能通過故障節(jié)點(diǎn)42，由路由器12發(fā)出的VRRP信息就不能經(jīng)由鏈路70和鏈路60到達(dá)路由器14。
假定圖7中的馬林接入網(wǎng)絡(luò)利用運(yùn)行VRRP/HSRP的兩個(gè)路由器12、14連接到核心網(wǎng)絡(luò)。與節(jié)點(diǎn)42相連的路由器12處于活動(dòng)狀態(tài)，而與節(jié)點(diǎn)44相連的路由器14則處于備用狀態(tài)。
當(dāng)節(jié)點(diǎn)42以下面的這種方式發(fā)生故障時(shí)，即路由器12通過路由器接口的鏈路中斷信號知道是附加鏈路58還是節(jié)點(diǎn)42發(fā)生了故障的事實(shí)。路由器12于是可以從其路由表中移除受到影響的接口及其所有的子接口，并且停止向核心網(wǎng)絡(luò)的其余部分通告該附加子網(wǎng)絡(luò)的可到達(dá)性。路由器12接著退出活動(dòng)狀態(tài)。路由器14于是根據(jù)來自路由器12的消息的缺失，可檢測到該故障，并進(jìn)入活動(dòng)狀態(tài)。在這種情況下，路由器14可啟動(dòng)到所有經(jīng)由馬林接入網(wǎng)絡(luò)連接的子網(wǎng)的可到達(dá)性通告，并且開始轉(zhuǎn)發(fā)經(jīng)由連接到匯接節(jié)點(diǎn)56的鏈路接收的入口業(yè)務(wù)。
當(dāng)節(jié)點(diǎn)42以下面的這種方式發(fā)生故障時(shí)，即路由器12不能直接知道故障情況，例如當(dāng)鏈路仍然處于活動(dòng)狀態(tài)而馬林單元42不能轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)時(shí)，匯接保護(hù)機(jī)制可以例如根據(jù)來自節(jié)點(diǎn)42的通信的缺失，檢測到該故障并如上所述恢復(fù)操作。
此外，VRRP/HSRP協(xié)議可以促使路由器14從備用狀態(tài)切換到活動(dòng)狀態(tài)?，F(xiàn)在的問題可能是路由器12并不知道本地節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障，由于收不到VRRP/HSRP通信，并將錯(cuò)誤地推斷備用路由器14發(fā)生了故障。這樣，路由器12將保持在活動(dòng)狀態(tài)。由于沒有從路由器12接收到任何業(yè)務(wù)，備用路由器14于是可從備用狀態(tài)切換到活動(dòng)狀態(tài)?，F(xiàn)在的信息流如圖7的最右邊部分所示，其中路由器12、14都處于活動(dòng)狀態(tài)并且都通告到所連接的子網(wǎng)的可到達(dá)性。然而，只有路由器14能從子網(wǎng)接收和發(fā)送業(yè)務(wù)。路由器12經(jīng)由用戶端口接收的所有入口業(yè)務(wù)都將被轉(zhuǎn)發(fā)到大都市核心網(wǎng)絡(luò)，但是一些預(yù)定到用戶站點(diǎn)的業(yè)務(wù)可能被發(fā)送到路由器12，路由器12不能傳遞這些信息到預(yù)定的目的地。換句話說，當(dāng)節(jié)點(diǎn)42完全發(fā)生故障并且不在鏈路58內(nèi)發(fā)送任何信息時(shí)，使得路由器12處于活動(dòng)狀態(tài)已不是一個(gè)問題了。當(dāng)節(jié)點(diǎn)42局部發(fā)生故障以致它在鏈路58內(nèi)發(fā)送一些信息到路由器12時(shí)，路由器12轉(zhuǎn)發(fā)該信息到期望的目的地，此時(shí)問題就出現(xiàn)了。另一個(gè)問題在于，盡管由于節(jié)點(diǎn)42的故障用戶不能由路由器12到達(dá)，路由器12將通告網(wǎng)絡(luò)的其余部分它處于活動(dòng)狀態(tài)，并因此可接收將轉(zhuǎn)發(fā)至用戶的業(yè)務(wù)。
這是一個(gè)普通的問題并基本上依賴于用于以太網(wǎng)鏈路的鏈路協(xié)議的缺乏，即，以太網(wǎng)端口可處于運(yùn)行狀態(tài)“up”，但是該層的兩條通信路徑仍然是斷開的。這個(gè)問題可以通過向網(wǎng)絡(luò)管理操作中心76生成一個(gè)諸如SNMP陷阱的通知來解決，在此運(yùn)營商可以通過發(fā)送配置斷開信號78，將配置路由器12為待用狀態(tài)并通過這個(gè)動(dòng)作解決該問題。也可能這樣設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)42、44，以便其分別發(fā)送定期的狀態(tài)信號到路由器12、14，這樣當(dāng)或者如果其中一個(gè)直接連接的節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)路由器都能知道。由于因?yàn)槿狈?jīng)由鏈路70接收的狀態(tài)通信，節(jié)點(diǎn)44將知道這個(gè)故障，當(dāng)節(jié)點(diǎn)42發(fā)生故障，對全功能節(jié)點(diǎn)44來說，也可以經(jīng)由路由器14向管理中心76發(fā)送告警消息。
在網(wǎng)絡(luò)鏈路故障期間，例如鏈路58、60之上的故障期間，當(dāng)連接匯接節(jié)點(diǎn)56到核心網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)鏈路發(fā)生故障時(shí)，匯接節(jié)點(diǎn)56不采取任何動(dòng)作。網(wǎng)絡(luò)鏈路58、60的其中一個(gè)中的故障等效于直接連接到路由器12、14的上級節(jié)點(diǎn)42、44的故障。通過諸如VRRP/HSRP的路由冗余機(jī)制或者通過諸如OSPF的動(dòng)態(tài)路由協(xié)議可以實(shí)現(xiàn)恢復(fù)。上面討論的檢測鏈路故障的問題在這種情形中也是存在的。為了簡化恢復(fù)匯接節(jié)點(diǎn)，可向網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行中心發(fā)出事件通知消息。
在路由器故障期間，通過提供雙網(wǎng)絡(luò)鏈路58、60，馬林接入網(wǎng)絡(luò)可提供路由器冗余支持。針對VRRP/HSRP的控制業(yè)務(wù)在該雙網(wǎng)絡(luò)鏈路之間轉(zhuǎn)發(fā)。馬林系統(tǒng)沒有對路由器故障采取任何特別的動(dòng)作。
故障發(fā)生后匯接節(jié)點(diǎn)56用于恢復(fù)用戶服務(wù)所需的時(shí)間主要依賴于檢測鏈路或單元故障所需的時(shí)間，傳播故障通知到匯接節(jié)點(diǎn)56內(nèi)的該兩個(gè)馬林單元42、44所需的時(shí)間，以及在備份端每個(gè)端口狀態(tài)由被動(dòng)的切換到活動(dòng)狀態(tài)所需的時(shí)間。如果存在用于檢測鏈路故障的有效方法，則可能在50ms之內(nèi)恢復(fù)對用戶的服務(wù)。
使用馬林單元至少能組成3種基本的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，包括樹形、鏈?zhǔn)胶忘c(diǎn)對點(diǎn)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。在多級馬林網(wǎng)絡(luò)中可能有多種組合。所有組合都支持受保護(hù)的和不受保護(hù)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，包括所支持的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)至多有兩條上行鏈路的特性，受保護(hù)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)只有單個(gè)根節(jié)點(diǎn)以便在頂端只有一個(gè)馬林或一個(gè)匯接節(jié)點(diǎn)，樹形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)總是單根節(jié)點(diǎn)的，在頂端有一個(gè)馬林或一個(gè)匯接節(jié)點(diǎn)，并且在樹形和環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，葉子端口與一個(gè)單獨(dú)的端口ID相關(guān)，而不考慮冗余性。
下面將描述所支持的樹形、鏈和點(diǎn)對點(diǎn)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。所有這三種不同類型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)都可以以無冗余的非保護(hù)模式以及帶冗余的保護(hù)模式構(gòu)建。單個(gè)馬林定義為樹形結(jié)構(gòu)。通過將馬林單元的網(wǎng)絡(luò)端口連接到另一馬林單元的接入端口，可以構(gòu)建一個(gè)兩級樹。
如圖8的最佳示意，可能構(gòu)建直到三級的樹形結(jié)構(gòu)，以便可以構(gòu)建不受保護(hù)的樹形拓?fù)?0。頂端的馬林單元82與路由器84、86相連。以這種方式，可大大增加能夠連接的用戶的數(shù)量。
如圖9的最佳示意，可以在菊花鏈拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)88中部署馬林單元，其中第一馬林單元92的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)端口90與另一馬林單元96的網(wǎng)絡(luò)端口94相連，依此類推。標(biāo)簽的第一部分可指出馬林單元的級別，標(biāo)簽的第二部分可指出馬林單元上的端口。以這種方式，只要馬林單元不是標(biāo)簽的第一部分中提到的馬林單元，該馬林單元就將轉(zhuǎn)發(fā)信息。當(dāng)馬林單元接收信息進(jìn)入到其中一個(gè)接入端口之中時(shí)，該馬林單元將會(huì)為馬林單元添加標(biāo)簽號的第一部分，并且為信息從其發(fā)送的端口號或用戶添加標(biāo)簽號的第二部分。馬林單元接著將如上所述同時(shí)在兩個(gè)上行鏈路中轉(zhuǎn)發(fā)信息。在單條鏈中可以連接多達(dá)12個(gè)單元。當(dāng)然，也可以根據(jù)需要使用更多或是更少的單元。通過連接相同的或是兩個(gè)獨(dú)立的路由器98、100到該鏈的兩個(gè)端點(diǎn)102、104，也可能支持路由器冗余。如果鏈斷開了，由于到鏈節(jié)點(diǎn)的出口業(yè)務(wù)通信到達(dá)該斷路的另一錯(cuò)誤端上的路由器可能會(huì)丟失，并且系統(tǒng)再也不能恢復(fù)，VRRP/HSRP信令將不能可靠地工作。在這種情形下，一些用戶可能仍會(huì)得到服務(wù)。
這是涉及VRRP/HSRP的問題，并且在原理上與上面討論的關(guān)于匯接節(jié)點(diǎn)的問題相同。其它如OSPF的機(jī)制甚至于在鏈斷開后可完全恢復(fù)。VRRP/HSRP提供了路由器冗余，以及對與路由器端口直接相連的鏈路的保護(hù)，但不能從其它故障中可靠地恢復(fù)。
如圖10的最佳示意，通過將馬林單元106的網(wǎng)絡(luò)端口112連接到另一單元108的網(wǎng)絡(luò)端口114，兩個(gè)馬林單元106、108可以以點(diǎn)對點(diǎn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)110連接。用戶109與單元106相連，用戶111與單元108相連。
以與由馬林單元構(gòu)建的不受保護(hù)的拓?fù)錁渫瑯拥姆绞?，利用匯接節(jié)點(diǎn)可構(gòu)建受保護(hù)的樹形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。匯接節(jié)點(diǎn)是受保護(hù)的樹。通過將馬林單元或匯接節(jié)點(diǎn)的同時(shí)兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)端口連接到匯接節(jié)點(diǎn)的端口組的兩個(gè)端口，可以構(gòu)建多級受保護(hù)的樹。
可能會(huì)對受保護(hù)樹提出下面的要求。只有當(dāng)樹在級別(i)受保護(hù)時(shí)，該樹在級別(i+1)才受到保護(hù)。這個(gè)要求暗指，受保護(hù)的樹是從根節(jié)點(diǎn)開始從上至下構(gòu)建的。例如，如果第二級是利用匯接節(jié)點(diǎn)構(gòu)造的，那么第一級也應(yīng)該是用匯接節(jié)點(diǎn)構(gòu)造的。下圖中給出了冗余樹形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的實(shí)例。
圖11示出了冗余樹形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)116，其中頂級是使用匯接節(jié)點(diǎn)118構(gòu)建的。優(yōu)選地，每個(gè)樹形拓?fù)鋬H有一個(gè)直接與路由器相連的頂層節(jié)點(diǎn)。圖12中示出了樹形拓?fù)?20，其中第二級也是使用冗余匯接節(jié)點(diǎn)122、124、126構(gòu)建的。也能以與非保護(hù)樹完全相同的方式，即通過連接雙冗余路由器到該受保護(hù)樹的雙上行鏈路，在保護(hù)樹中支持路由器冗余。
圖13示出了受保護(hù)的鏈?zhǔn)酵負(fù)浣Y(jié)構(gòu)128，其通過連接未受保護(hù)鏈134的上行鏈路130、132到匯接節(jié)點(diǎn)140的端口組的兩個(gè)端口136、138而構(gòu)建。通過連接兩個(gè)雙冗余路由器142、144到匯接節(jié)點(diǎn)140的兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)端口，可以提供路由器冗余。根據(jù)哪一個(gè)節(jié)點(diǎn)處于活動(dòng)或是備用狀態(tài)，匯接節(jié)點(diǎn)118接收的業(yè)務(wù)將丟棄兩個(gè)鏈路130、132的其中一個(gè)中的信息，匯接節(jié)點(diǎn)118在兩個(gè)上行鏈路141、143中發(fā)送該信息。如同上面的解釋，由匯接節(jié)點(diǎn)140接收的業(yè)務(wù)將在鏈路130或在鏈路132中發(fā)送到鏈134。
如圖14所示，如果在點(diǎn)對點(diǎn)配置150中使用兩個(gè)中繼線鏈路146、148，則數(shù)據(jù)總是在兩個(gè)鏈路上發(fā)送。應(yīng)注意的是，在此配置150沒有路由器。例如，單元152可能同時(shí)在鏈路146、148之上發(fā)送信息。在接收方一側(cè)，例如單元154，從鏈路146、148中的其中一個(gè)接受數(shù)據(jù)。各單元可以自動(dòng)選擇從其接收數(shù)據(jù)的其中一個(gè)上行鏈路端口。在活動(dòng)鏈路發(fā)生故障的情況下，各單元可以自動(dòng)切換到接收端上的另一條鏈路。
上面描述的匯接節(jié)點(diǎn)保護(hù)機(jī)制可能要求組成匯接節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)之間的通信，以便相對于端口組同步匯接狀態(tài)，并且以便在故障的情況下切換到活動(dòng)/備用狀態(tài)。為了消除組成匯接節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)之間的這種信令要求，可以使用下面將要描述的方案，例如以輕量匯接操作(LWTO)。
在LWTO中，匯接節(jié)點(diǎn)每一半初始時(shí)都處于活動(dòng)狀態(tài)。在連接到其中一半的接入鏈路故障，或者這兩個(gè)一半的其中一個(gè)的下面的鏈路/節(jié)點(diǎn)故障的情況下，匯接節(jié)點(diǎn)的受影響的部分直接切換到備用狀態(tài)而無需任何信令?；顒?dòng)狀態(tài)和備用狀態(tài)中的操作與上面所描述的略微不同。LWTO也利用匯接鏈路之上發(fā)送的每一幀的標(biāo)簽中的1位。
在LWTO中，相對于端口組p，活動(dòng)狀態(tài)以以下方式操作從端口組p的接入端口接收的業(yè)務(wù)被傳送到網(wǎng)絡(luò)端口U1。此外，業(yè)務(wù)被標(biāo)注并發(fā)往網(wǎng)絡(luò)端口U2。從網(wǎng)絡(luò)端口U1接收的以0xXXp標(biāo)記的業(yè)務(wù)被傳送到接入端口p。從網(wǎng)絡(luò)端口U2接收的以0xXXp標(biāo)記的未標(biāo)注的業(yè)務(wù)被發(fā)送到接入端口P。從網(wǎng)絡(luò)端口U2接收的以0xXXp標(biāo)記的標(biāo)注的業(yè)務(wù)被丟棄。
在LWTO中，相對于端口組p，備用狀態(tài)以以下方式操作從接入端口p接收的業(yè)務(wù)被丟棄。從網(wǎng)絡(luò)端口U1接收的以0xXXp標(biāo)記的業(yè)務(wù)被不做標(biāo)注地發(fā)往網(wǎng)絡(luò)端口U2。從網(wǎng)絡(luò)端口U2接收的以0xXXp標(biāo)記的標(biāo)注的業(yè)務(wù)不作標(biāo)注地經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)端口U1發(fā)送。從網(wǎng)絡(luò)端口U2接收的以0xXXp標(biāo)記的未標(biāo)注的業(yè)務(wù)被丟棄。
利用上面描述的組成部分的行為，匯接節(jié)點(diǎn)的操作如下。最初，組成匯接節(jié)點(diǎn)的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)都處于活動(dòng)狀態(tài)。從端口組p的接入端口接收的業(yè)務(wù)經(jīng)由匯接節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)端口，例如組成節(jié)點(diǎn)的U1鏈路被發(fā)送。備份業(yè)務(wù)則被標(biāo)注后通過匯接鏈路傳送并且在接收端被丟棄。通過匯接節(jié)點(diǎn)的任何一個(gè)網(wǎng)絡(luò)端口接收的以0xXXp標(biāo)記的業(yè)務(wù)由接收該業(yè)務(wù)的節(jié)點(diǎn)發(fā)送到端口組的接入端口p。如果連接到端口組p的端口的其中一個(gè)接入鏈路出現(xiàn)故障，則與該出現(xiàn)故障的鏈路連接的節(jié)點(diǎn)切換到相對于端口組p的備用狀態(tài)。在這種配置中，包括備用/活動(dòng)狀態(tài)，業(yè)務(wù)將按照以下方式流動(dòng)備用節(jié)點(diǎn)經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)端口U2接收以0xXXp標(biāo)記的標(biāo)注的業(yè)務(wù)，然后將其經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)端口U1無標(biāo)注地傳送出去。從網(wǎng)絡(luò)端口U1接收的以0xXXp標(biāo)記的業(yè)務(wù)經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)端口U2被不帶標(biāo)注地傳送出去。來自接入端口p的業(yè)務(wù)被丟棄。匯接節(jié)點(diǎn)的活動(dòng)部分經(jīng)由匯接鏈路，從備用節(jié)點(diǎn)接收以0xXXp標(biāo)記的未標(biāo)注的業(yè)務(wù)，并將其轉(zhuǎn)發(fā)到接入端口p。應(yīng)注意的是，以這種操作模式，只有檢測到故障的節(jié)點(diǎn)改變行為，由此無需匯接節(jié)點(diǎn)的組成部分之間的信令。
雖然已經(jīng)根據(jù)優(yōu)選組合和實(shí)施例描述了本發(fā)明，應(yīng)理解的是，在不背離如下的權(quán)利要求書的精神和范圍可對其作某些替代和改變。
權(quán)利要求
1.一種匯接節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)，包括具有連接到第一用戶的第一端口組的接入鏈路以及連接到第一路由器的第一網(wǎng)絡(luò)鏈路的第一節(jié)點(diǎn)；具有連接到所述第一用戶的第一端口組的接入鏈路以及連接到第二路由器的第一網(wǎng)絡(luò)鏈路的第二節(jié)點(diǎn)；以及所述第一節(jié)點(diǎn)具有連接到所述第二節(jié)點(diǎn)的第二網(wǎng)絡(luò)鏈路的第二網(wǎng)絡(luò)鏈路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的匯接節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)，其中所述第一節(jié)點(diǎn)處于活動(dòng)狀態(tài)，所述第二節(jié)點(diǎn)是處于待用狀態(tài)的備用節(jié)點(diǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的匯接節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)，其中所述第一節(jié)點(diǎn)具有連接到第一用戶的第一接入鏈路的第一端口，所述第二節(jié)點(diǎn)具有連接到所述第一用戶的第一接入鏈路的第一端口。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的匯接節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)，其中所述第一節(jié)點(diǎn)具有連接到第二用戶的第二接入鏈路的第二端口，所述第二節(jié)點(diǎn)具有連接到所述第二用戶的第二接入鏈路的第二端口。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的匯接節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)，其中所述第一節(jié)點(diǎn)的第一端口與所述第一節(jié)點(diǎn)的第二端口分離，以便不允許所述第一節(jié)點(diǎn)的第一端口與所述第一節(jié)點(diǎn)的第二端口之間的直接通信。
6.一種在匯接節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)中發(fā)送信息的方法，包括提供第一節(jié)點(diǎn)和第二節(jié)點(diǎn)，所述第一節(jié)點(diǎn)具有連接到第一用戶的第一端口組的接入鏈路以及連接到第一路由器的第一網(wǎng)絡(luò)鏈路；所述第二節(jié)點(diǎn)具有連接到所述第一用戶的第一端口組的接入鏈路以及連接到第二路由器的第一網(wǎng)絡(luò)鏈路；并且所述第一節(jié)點(diǎn)具有連接到所述第二節(jié)點(diǎn)的第二網(wǎng)絡(luò)鏈路的第二網(wǎng)絡(luò)鏈路；在所述第一接入鏈路中發(fā)送信息到所述第一節(jié)點(diǎn)；所述第一節(jié)點(diǎn)接收所述信息，并在所述第一網(wǎng)絡(luò)鏈路中轉(zhuǎn)發(fā)所述信息到所述第一路由器；所述第一節(jié)點(diǎn)在所述第二網(wǎng)絡(luò)鏈路中轉(zhuǎn)發(fā)所述相同的信息到所述第二節(jié)點(diǎn)；所述第二節(jié)點(diǎn)在所述第二網(wǎng)絡(luò)鏈路中接收來自所述第一節(jié)點(diǎn)的信息；所述第二節(jié)點(diǎn)在所述第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中發(fā)送所述接收的信息到所述第二路由器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述方法還包括設(shè)置所述第一節(jié)點(diǎn)為活動(dòng)狀態(tài)以及所述第二節(jié)點(diǎn)為備用狀態(tài)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述方法還包括當(dāng)所述第二節(jié)點(diǎn)處于備用狀態(tài)時(shí)，所述第二節(jié)點(diǎn)不處理來自所述第一用戶的信息，當(dāng)所述第二節(jié)點(diǎn)處于備用狀態(tài)時(shí)，所述第二節(jié)點(diǎn)在所述第二網(wǎng)絡(luò)鏈路中接收來自所述第一節(jié)點(diǎn)的信息。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述方法還包括將所述第二節(jié)點(diǎn)置于備用狀態(tài)，并且當(dāng)所述第二節(jié)點(diǎn)處于備用狀態(tài)時(shí)，所述第二節(jié)點(diǎn)忽略在所述第二節(jié)點(diǎn)的接入端口中接收的信息，并且所述第二節(jié)點(diǎn)接受在所述第二網(wǎng)絡(luò)鏈路中接收的信息，以及轉(zhuǎn)發(fā)所述接收的信息到所述第一網(wǎng)絡(luò)鏈路中。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述方法還包括針對第一端口組將所述第二節(jié)點(diǎn)置于備用狀態(tài)，以及針對第二端口組將所述第二節(jié)點(diǎn)置于活動(dòng)狀態(tài)。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述方法還包括設(shè)置所述第一節(jié)點(diǎn)為活動(dòng)狀態(tài)以及所述第二節(jié)點(diǎn)為活動(dòng)狀態(tài)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，識別與所述第一節(jié)點(diǎn)相關(guān)的故障，并將所述第一節(jié)點(diǎn)從活動(dòng)狀態(tài)切換到備用狀態(tài)。
全文摘要
一種匯接節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)具有第一節(jié)點(diǎn)，第一節(jié)點(diǎn)具有連接到第一用戶的第一端口組的接入鏈路以及連接到第一路由器的第一網(wǎng)絡(luò)鏈路。第二節(jié)點(diǎn)具有連接到第一用戶的第一端口組的接入鏈路以及連接到第二路由器的第一網(wǎng)絡(luò)鏈路。該第一節(jié)點(diǎn)具有連接到第二網(wǎng)絡(luò)鏈路的第二網(wǎng)絡(luò)鏈路。
文檔編號H04L12/56GK1981279SQ200580014343
公開日2007年6月13日 申請日期2005年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月6日
發(fā)明者弗雷德里克·奧雷瓦, 拉斯·拉姆菲爾特 申請人:城域信息包系統(tǒng)公司