CN101151543B - 用于改善以太网环会聚时间的方法、装置和系统 - Google Patents

Abstract

按照本发明的一个实施例是一种方法，其包括：检测在环网络中的故障，通过环网络发送组播消息，其包括关于故障的信息。另外，指定环网络的新的环主站。而且，阻挡耦合到故障的环端口。

Description

用于改善以太网环会聚时间的方法、装置和系统

背景技术

一些计算机联网环境可以包括路由器和交换器，它们在不同的计算机和网络之间转发数据和信息。一种类型的计算机联网环境是以太网环拓扑，其中，以环形结构来布置通信交换器。可以明白，全环以太网拓扑具有空间特性，其中，存在用于任何两个交换器通信的两条路径。但是，为了防止分组在环中无限地循环，在环中的任何一个交换器中的端口之一对于数据流量维持逻辑禁止或者阻挡，因为在以太网环中没有剥离源和目的地的概念。另外，在环中的每个以太网交换器执行MAC(媒体访问控制)地址学习，其作为拓扑发现功能。所学习的MAC地址不仅是在环中的交换器的地址，而且可以包括可以在环交换器后连接的装置。这表示环交换器有可能学习成千上万的MAC地址。

可以明白，在以太网环拓扑中会发生故障。例如，在两个环交换器之间的链路会故障，或者环的交换器会误操作或者故障。如果这样的环故障发生，则通常期望通过替代路径在环中的任何两个装置之间尽可能快地恢复数据连接。这种数据连接的恢复可以被称为环的会聚(convergence)。通常，在环中会聚的时间量依赖于以下四个阶段中的每个所花费的时间。

具体上，第一阶段包括检测由于在环中的链路/交换器故障或者链路/交换器恢复而导致的链路状态改变。第二阶段通常包括向所有的环成员传达所述链路改变。第三阶段通常包括重新计算生成树协议(STP)状态，以及重新编程用于可以连接到环骨干端口的所有VLAN(虚拟局域网)的所有STP状态。注意这个步骤包括计算每个VLAN的环端口的STP状态。因此，为了执行这个步骤而消耗的时间量与在环端口上支持的VLAN的数量成正比，并且这个步骤也包括更新每个VLAN的硬件。

第四阶段通常包括清除所学习的MAC地址，以便从已经发生了拓扑改变起保持连接。这保证了流量不在错误的路径上被转发，并且没有流量的“黑洞”(black-holing)。在这个阶段消耗的时间量与所学习的MAC地址的数量成正比，注意，这个阶段会特别消耗时间，因为一般在通常作为骨干端口的环端口上有大量的被学习的MAC地址。

本发明可以解决一个或多个上述问题。

发明内容

根据本发明第一方面，提供了一种方法，包括：检测在环网络中的故障；通过所述环网络发送组播消息，所述消息包括关于所述故障的信息；将检测到所述故障的环节点之一指定为所述环网络的新的环主站；并且阻挡所述新的环主站的耦合到所述故障的环端口。

根据本发明第二方面，提供了一种通信交换器，包括：处理器；耦合到所述处理器的总线；以及存储器设备，其耦合到所述总线以与所述处理器通信，以执行下述方法。所述方法包括：检测环网络中的故障，所述通信交换器是所述环网络的一部分；通过所述环网络发送组播消息，所述组播消息包括关于所述故障的信息；确定所述通信交换器是否应该是所述环网络的新的环主站；并且如果确定所述通信交换器是所述环网络的新的环主站，则阻挡耦合到所述故障的所述通信交换器的环端口。

根据本发明第三方面，提供了一种系统，包括：用于检测在环拓扑中的故障的装置；用于通过所述环拓扑发送组播消息的装置，所述组播消息包括关于所述故障的信息；用于将检测到所述故障的环节点之一确定为所述环拓扑的新的环主站的装置；以及用于阻挡所述新的环主站的耦合到所述故障的环端口的装置。

根据本发明第四方面，提供了一种方法，包括：接收关于在环网络中的故障的组播消息；响应于所述接收到所述组播消息，将所述环网络的当前环主站的处于阻挡状态的环端口改变到转发状态；响应于所述接收到所述组播消息，禁止在所述环端口上的MAC地址学习；并且将发送所述组播消息的环节点指定为新的环主站。

根据本发明第五方面，提供了一种环主站通信交换器，包括：处理器；耦合到所述处理器的总线；以及存储器设备，其耦合到所述总线以与所述处理器通信，以执行下述方法。所述方法包括：接收关于在环拓扑中的故障的组播消息，所述环主站通信交换器是所述环拓扑的一部分；响应于所述接收到所述组播消息，将所述环主站通信交换器的处于阻挡状态的环端口改变到转发状态；响应于所述接收到所述组播消息，禁止在所述环端口上的MAC地址学习；并且将发送所述组播消息的通信交换器指定为新的环主站通信交换器。

根据本发明第六方面，提供了一种系统，包括：用于接收关于在环拓扑中的故障的组播消息的装置；用于响应于所述接收到所述组播消息，将所述环拓扑的当前环主站的处于阻挡状态的环端口改变到转发状态的装置；用于响应于所述接收到所述组播消息，禁止在所述环端口上的MAC地址学习的装置；以及用于将发送所述组播消息的环节点指定为新的环主站的装置。

根据本发明第七方面，提供了一种方法，包括：检测在环网络中的故障；通过所述环网络发送组播消息，其包括关于所述故障的信息；响应于接收到所述组播消息，将作为所述环网络的当前环主站的通信交换器的处于阻挡状态的环端口改变到转发状态；将检测到所述故障的通信交换器之一确定为所述环网络的新的环主站；并且阻挡所述新的环主站的耦合到所述故障的环端口。

附图说明

图1是按照本发明实施例的示例网络的方框图。

图2是用于改善以太网环拓扑会聚时间的按照本发明的实施例的一种方法的流程图。

图3是按照本发明的实施例的发生环故障的示例网络的方框图。

图4A图解了按照本发明的实施例的用于处理MAC地址的示例技术。

图4B图解了按照本发明的实施例的用于设置每个目的映射入口的示例技术。

图5是按照本发明的实施例的示例网络(其中，交换器已经接收到组播通知消息)的方框图。

图6是按照本发明的实施例的示例网络(其中已经恢复了链路故障)的方框图。

图7是用于改善在环拓扑中的会聚时间的按照本发明的实施例的一种方法的流程图。

图8是用于改善在环拓扑中的会聚时间的按照本发明的实施例的另一种方法的流程图。

图9是按照本发明的实施例的示例网络通信交换器(或者路由器)的方框图。

具体实施方式

现在详细描述按照本发明的实施例，其示例被图解在附图中。虽然将结合实施例说明本发明，但是应当明白，这些实施例不意欲限定本发明。相反，本发明意欲涵盖替代、修改和等同内容，它们可以被包括在由所附的权利要求限定的本发明的范围内。而且，在按照本发明的实施例的下面的详细说明中，给出了多个具体细节，以便彻底明白本发明。但是，对于本领域内的技术人员显然，可以在没有这些具体细节的情况下实践本发明。另外，不详细说明公知的方法、过程、部件和电路，以免不必要的混淆本发明的方面。

以对于在计算系统或者数字系统存储器中的数据比特的操作的过程、逻辑块、处理和其他符号表示来提供随后的详细说明的一些部分。这些说明和表示是由本领域内的技术人员使用来最有效地向本领域内的其他技术人员传达他们的工作的实质的手段。过程、逻辑块、处理等在此一般被想象为导致期望结果的操作或者指令的自我一致的序列。所述操作可以包含物理数量的物理操作。通常，虽然不必要是这样，这些物理操作采取电或者磁信号的形式，所述信号能够在计算系统或者类似的电子计算装置中被存储、传送、组合、比较和操作。

除非另外具体指出，从下面的讨论显然，可以明白在本发明的全部讨论中，使用诸如“检测”、“存储”、“确定”“发送”、“输出”、“接收”、“产生”、“利用”、“使能”“阻挡”、“识别”、“组播”、“改变”、“标注”、“禁止”、“启动”、“转发”或者“发送”等的术语的讨论可以指的是操纵和变换数据的计算系统或者电子装置的行为和处理。所述数据可以被表示为在所述计算系统的寄存器和存储器内的物理(电子)数量，并且可以被变换为被类似地表示为在所述计算系统的存储器或者寄存器或者其他这样的信息存储、发送或者显示装置中的物理数量的其他数据。

图1是按照本发明的实施例的示例网络100的方框图。可以明白，可以与在此说明的按照本发明的实施例的一个或多个方法组合地使用网络100，由此使得在环网络101内的拓扑改变后能够更快地进行第二层的以太网会聚。可以明白，网络100包括示例以太网环拓扑或者网络101。

环拓扑101包括通信环交换器102、104、106和108，它们以环形结构耦合。具体上，交换器102的通信端口112经由链路138耦合到交换器108的通信端口124。交换器108的通信端口122经由链路136而耦合到交换器106的通信端口120。另外，交换器106的通信端口118经由链路134而耦合到交换器104的通信端口116。交换器104的通信端口114经由链路132而耦合到交换器102的通信端口110。

在图1内，通信网络126、128和130中的每个耦合到以太网环拓扑101。具体上，网络126可以耦合到通信交换器102，网络128可以耦合到通信交换器104，网络130可以耦合到通信交换器108。在这种结构中，通信网络的126-130的电子装置或者部件可以每个经由以太网环网络101相互通信。

在以太网环拓扑101内，可以在环初始化时将一个交换器(例如102)选择或者配置为环主站(ring master)。可以以多种方式来实现这个环主站选择或者配置。例如，选择窗口可以是可配置的值，诸如10秒，但是不限于此。作为所述选择处理的一部分，可以通过环101发送选择消息，在环101中，交换器102、104、106和108中的每个记录其MAC ID(媒体访问控制标识)。注意这个选择处理可以是环拓扑发现机制的一部分。一旦已经选择或者配置了环主站(例如102)，则环主站102将在环101中的其环端口之一(例如101)标注为逻辑阻挡111，如在图1中的包含X的方块所示。相反，所有的其他通信交换器104、106和108使得它们各自的环端口处于转发模式或者状态中。这种配置可以保证在环101中没有逻辑环，并且在通信交换器102-108的任何两个环交换器之间保持连接。

注意，在图1中，通信交换器102-108中的每个包括两个环端口，其中，会发生MAC地址学习处理。图4A图解了按照本发明的实施例的用于处理通信交换器的端口的MAC地址的示例技术400。具体上，在MAC地址列402中所示的环端口上学习的每个MAC地址可以被编程为指向目的变址器(destination index)(DI)404而不是指向实际的被标识的端口。在一个实施例中，可以在每个通信交换器或者节点上分配两个目的变址器(例如404)。在典型的操作条件下，每个目的变址器入口(例如406、408和410)可以指向一个目的映射入口(例如412、414或者416)，其标识所述通信交换器的任何一个或者两个端口。例如，MAC地址“A”指向DI 406，其指向目的映射入口412，其标识通信交换器的第一端口(P1)。而且，MAC地址“B”指向DI 408，其指向目的映射入口414，其标识通信交换器的第二端口(P2)。另外，MAC地址“C”指向DI 410，其指向目的映射入口416，其标识通信交换器的第一和第二端口(P1+P2)。以这种方式，通信交换器(例如102、104、106或者108)的一个或多个端口可以与每个被学习的MAC地址相关。注意，可以使用比在图4A中所示的更多或者更少数量的目的映射入口。

在图1中，可以明白以太网环拓扑101可以包括比所示的通信交换器102-108更多或者更少数量的通信交换器。注意，环端口110-124可以被实现为骨干端口，并且也可以是Etherchannel骨干。可以明白，网络128-130可以每个被实现为虚拟局域网(VLAN)。网络100可以包括比所示的通信网络128-130更多或者更少数量的通信网络。例如，通信交换器106可以耦合到通信网络。

图2是用于改善在以太网环拓扑中的第二层会聚时间的按照本发明的实施例的方法200的流程图。方法200包括可以在电子装置可读和可执行的指令(或者代码)(例如软件)的控制下由一个或多个处理器或者电子部件执行的本发明实施例的示例处理。所述电子装置可读和可执行的指令(或者代码)可以例如驻留在数据存储元件中，诸如可以由电子装置使用的易失性存储器、非易失性存储器和/或海量数据存储器。但是，所述电子装置可读和可执行的指令(或者代码)可以驻留在任何类型的电子装置可读介质或者任何类型的计算装置可读介质中。虽然在方法200中公开了具体操作，但是这样的操作是示例性的。即，方法200可以不包括由图2图解的所有操作。另外，方法200可以包括由图2所示的其他操作和/或操作的变化形式。同样，可以修改方法200的操作序列。注意，可以通过软件、通过固件、通过电子硬件或者通过以上各项的任何组合来执行方法200的每个操作。

具体上，可以建立以太网环拓扑或者网络，其包括多个通信交换器，并且那些交换器之一被配置和/或选择为环主站。接着，可以确定是否在以太网环拓扑内检测到链路或者装置故障。如果没有，则可以重复所述检测确定。但是，如果检测到链路或者装置故障，则可以向其他的环交换器发送关于所述故障的组播消息。响应于接收到所述组播消息，所述以太网环拓扑的环主站可以将其逻辑阻挡的环端口改变到转发状态。所述以太网环拓扑的新的环主站可以随后被确定为检测到故障的节点。所述新的环主站可以然后逻辑阻挡耦合到所述环的故障部件的其环端口。以这种方式，可以在其拓扑上的改变后减少以太网环拓扑达到会聚所需要的时间量。

在图2的操作202，可以建立以太网环拓扑或者网络(例如101)，其包括多个通信交换器，并且那些交换器之一被配置和/或选择为环主站。可以明白，可以多种方式来实现操作202。在例如一个实施例中，可以与参见图1的以太网环拓扑101在此所述的内容类似的任何方式来建立操作202的以太网环拓扑。而且，可以以与在此所述的方式类似的任何方式来在操作202配置和/或选择所建立的以太网环拓扑的环主站，但是不限于此。另外，一旦配置和/或选择了环主站，则可以在操作202逻辑阻挡其环端口之一。例如，通过在期望环端口的硬件上安装下面三个TCAM(三元会聚可寻址存储器)入口，可以实现逻辑阻挡，所述三个TCAM是：学习入口，用于丢弃所有的进入分组；输出IP(网际协议)ACL(访问控制列表)入口，用于丢弃所有的向外的IP分组；以及，输出MAC ACL入口，用于丢弃所有的外出非IP分组。作为按照一个实施例的在操作202建立以太网环拓扑的一部分，可以将以太网环拓扑的每个通信交换器的两个环端口的硬件编程为转发可以耦合到所述以太网环拓扑的每个VLAN的数据通信量。

在操作204，可以确定是否在所建立的以太网环拓扑(例如101)内检测到链路和/或装置故障。如果在操作204未检测到故障，则处理200进行到操作204的开始。但是，如果在操作204确定在以太网环拓扑内检测到链路和/或装置故障，则处理200进行到操作206。注意，可以以多种方式实现操作204。例如在一个实施例的示例中，在以太网环拓扑内的两个相邻的通信交换器可以每个在操作204检测何时在它们之间发生链路和/或装置故障。例如，图3是按照本发明的实施例的示例性网络100a(其中链路134发生故障306)的方框图。因此，通信交换器104和/或106可以检测何时发生链路134的故障306。可以明白，可以使用快速链路检测方案来实现通过通信交换器的在操作204检测链路和/或装置故障，在硬件中断级处理所述快速链路检测方案。而且，当通信交换器的硬件在操作204检测链路故障时，它可以通知在所述交换器上运行的软件，而不是轮询所述硬件的软件。以这种方式，可以迅速地检测在操作204的环故障。

在图2的操作206，检测到环故障的一个或多个通信交换器可以通过以太网环拓扑发送关于环故障的发生的组播通知消息。可以明白，可以以多种方式来实现操作206。例如，图3示出了在交换器106的端口120经由链路136发送组播通知消息204的同时，经由链路132发送组播通知消息302的交换器104的端口114。在操作206的一个实施例中，可以通过在同一中断环境中检测交换器在操作206发送组播通知消息：检测到环故障，并且可以启动重试定时器。另外，所述通知消息可以是在操作206向特殊MAC地址的组播。而且，可以在每个中间交换器向其处理器或者CPU(中央处理器单元)发送拷贝的同时，可以通过以太网环网络的每个中间交换器以硬件在操作206转发组播的分组。以这种方式，可以以基本上即时的方式向环中的所有节点通知环故障(例如306)。而且，由在环中的任何节点看到的信息可以与由检测到链路故障的每个节点在操作206发送的相同。

注意，当环拓扑的每个通信交换器在操作206接收到组播通知消息时，所述交换器可以禁止在两个其环端口上的其MAC地址学习过程。另外，每个通信交换器可以设置每个其目的映射入口以指向其环端口两者。例如，图4B图解了按照本发明的实施例的、用于设置每个目的映射入口以指向其环端口两者的示例技术420。具体上，图4A的目的映射入口412已经从“P1”改变到如在图4B的目的映射入口412’中所示的“P1+P2”。而且，图4A的目的映射入口414已经从“P2”改变到如在图4B的目的映射入口414’中所示的“P2+P1”。可以明白，目的映射入口416从图4A向图4B保持不变，因为其已经指向两个环端口。因此，使得每个目的映射入口(例如412、414和416)指向两个环端口使得通信分组在交换器的环端口中充满，因此保持了在环拓扑内的连接。而且，为了不反作用环拓扑的会聚祸首机，可以在操作206在每个中间交换器启动背景处理，其中，清除在环故障之前学习的MAC地址。另外，一旦每个中间交换器在操作206完成其MAC地址清除处理，就可以重新使能MAC地址学习处理。可以明白，如果以其对应的端口来重新学习图4B的列402的每个MAC地址(例如“A”)，则对应的目的映射入口(例如412’)可以从“P1+P2”改变回对应的端口(例如在图4A的目的映射入口412内所示的“P1”)。

在图2的操作208，响应于接收到一个或多个组播通知消息，环主站可以将其逻辑阻挡的通信端口改变到转发状态。可以明白，可以以多种方式来实现操作208。例如，图5是按照本发明的实施例的示例网络100b(其中，交换器102已经接收到一个或多个组播通知消息302-304)的方框图。同样，交换器102已经通过从环端口110去除逻辑阻挡111而将环端口110改变到转发状态。在操作208的一个实施例中，所述环主站可以在单个硬件更新操作(可以在中断级处理其)中在操作将其逻辑阻挡的通信端口208改变为转发状态。以这种方式，可以在以太网环拓扑内保持连接，并且因为在操作208的硬件更新可以是原子(或者极小)的操作，因此与传统技术相比较大大地减少了所涉及的时间量。在一个实施例中，环主站可以通过下述方式来在操作208将被阻挡的环端口改变为转发状态：通过无效学习入口而丢弃那个环端口的所有进入分组；通过无效输出IPACL入口以丢弃那个环端口的所有向外的IP分组；并且通过无效输出MAC ACL入口而丢弃那个环端口的所有向外的非IP分组。注意，除了环主站在操作208将其逻辑阻挡的通信端口改变为转发状态之外，所述环主站也可以执行如上传统操作206所述的每个中间交换器可以执行的操作。

在操作210，可以将新的环主站确定为检测到链路故障的以太网环拓扑的通信交换器之一。注意可以以多种方式来实现操作210。例如在一个实施例中，因为旧的环主站可以从检测到链路故障的每个交换器(或者节点)接收组播通知消息，因此所述旧的环主站可以在操作210确定哪个交换器将变为新的环主站。而且。一旦在操作210确定哪个交换器是新的环主站，则旧的环主站可以发送消息，所述消息向两个交换器通知哪个将是新的环主站。

或者，因为可以有检测到环故障的环拓扑的至少两个交换器(或者节点)，因此可以在操作210使用与那些交换器相关联的一个或多个参数或者规则(例如具有最低或者最高MAC地址的交换器)来确定所述新的主站。在一个实施例中，可以在检测到环故障的交换器(或者节点)之间实现操作210。例如，检测到环故障的交换器可以通信以在操作210确定哪个交换器应当是新的环主站。在另一个实施例中，可以通过检测到环故障的每个交换器(或者节点)来独立地实现操作210。例如，检测到环故障的每个交换器可以在操作210独立地确定是否其应当是新的环主站，而不与其他交换器通信。如果检测到环故障的每个交换器知道与另一个交换器相关联的一个或多个参数(例如MAC地址)，则可以如此进行。以这种方式，每个交换器可以在操作210确定是否其应当是以太网环网络或者拓扑的新的主站。注意图5示出了作为以太网环拓扑101的新的环主站的交换器106，其中交换器102不再具有任何环主站功能。

在图2的操作212，所述以太网环拓扑的新的环主站可以逻辑地阻挡耦合到与环相关联的故障的其环端口。可以明白，可以以多种方式来实现操作212。在例如一个实施例中，在操作212的新的环主站可以在单个硬件更新操作中将耦合到环故障的其环端口从转发状态(或者模式)改变到逻辑阻挡状态(或者模式)。可以明白，可以以类似于在此所述的方式的任何方式来实现操作212，但是不限于此。注意使得新的环主站执行操作212会是有益的。例如，如果在某个时间点环的故障恢复并且开始运行，则新的环主站的逻辑阻挡的环端口避免在以太网环拓扑中发生任何过渡循环。另外，如果环网络的故障恢复，则在以太网环网络的拓扑将没有任何改变，因此不需要在环中的任何交换器的任何环端口上有任何状态改变(例如转发/阻挡)。注意图5示出了新的环主站106已经将其环端口118标注为逻辑阻塞119，如包含X的方块所示。

在操作214，可以确定是否以太网环拓扑的故障已经恢复或者开始像在故障之前那样运行。如果在操作214中确定还没有恢复故障，则方法200进行到操作214的开始处。相反，如果在操作214确定链路故障已经恢复，则方法200进行到操作202。可以明白可以以多种方式来实现操作214。例如在一个实施例中，新的环主站在操作214可以定期从其转发环端口发送环健康查看或者发现消息。另外，在其环端口之一接收到环健康查看或者发现消息时，以太网环拓扑的其他交换器的每个可以随后将所述环健康查看或者发现消息以硬件转发到其另一个环端口。注意，如果环主站在操作214在其被阻挡的环端口接收到所述环健康查看或者发现消息，则所述环主站知道已经恢复了环故障。注意，图6是按照本发明的实施例的示例网络100c(其中链路故障(例如306)已经恢复)的方框图。同样，链路134已经恢复，因为在链路134上不再存在故障306(图5)。

在图2中，方法200包括用于改善在以太网环拓扑中的第二层会聚时间的本发明的实施例。注意方法200大大地减少了以太网环拓扑的会聚时间，并且可以是恒定的时间。而且，以太网环拓扑的会聚时间不随着由环交换器学习的MAC地址的数量或者耦合到环拓扑的VLAN的数量而变化。另外，链路状态改变信息可以几乎即时地被组播到在环中的所有节点，而不是在传统STP中使用的逐段转接机制。而且，因为环主站在方法200中被大幅度地移动到检测到链路故障的交换器，因此可以大大地优化链路恢复处理。新的环主站可以执行环健康查看，而不用完任何VLAN，以便它们可以被用作数据VLAN。注意，方法200也可以用于地铁以太网环拓扑，但是不限于此。

图7是用于改善在环拓扑中的会聚时间的按照本发明的实施例的方法700的流程图。方法700包括可以在电子装置可读和可执行的指令(或者代码)——例如软件——的控制下由一个或多个处理器或者电子部件执行的、本发明的实施例的示例处理。所述电子装置可读和可执行的指令(或者代码)可以例如驻留在数据存储元件中，诸如可以由电子装置使用的易失性存储器、非易失性存储器和/或海量数据存储器。但是，所述电子装置可读和可执行的指令(或者代码)可以驻留在任何类型的电子装置可读介质或者任何类型的计算装置可读介质中。虽然在方法700中公开了具体操作，但是这样的操作是示例性的。即，方法700可以不包括由图7图解的所有操作。另外，方法700可以包括由图7所示的其他操作和/或操作的变化形式。同样，可以修改方法700的操作序列。注意，可以通过软件、通过固件、通过电子硬件或者通过在任何组合来执行方法700的每个操作。

具体上，通信交换器可以检测在环网络中的故障。注意所述通信交换器是环网络的一部分。所述通信交换器可以通过环网络发送包括关于故障的信息的组播消息。所述通信交换器可以被指定为环网络的新的环主站。所述通信交换器可以逻辑阻挡耦合到在环网络中的故障的环端口。

在图7的操作702，通信交换器可以检测在环网络或者拓扑中的故障。注意可以以多种方式来实现操作702。例如，通信交换器可以以类似于在此所述的方式的任何方式来在操作702检测在环网络中的故障，但是不限于此。可以明白，可以以与在此所述的方式类似的任何方式来实现操作702的通信交换器和环网络的每个，但是不限于此。

在操作704，通信交换器可以通过环网络发送包括关于故障的信息的组播消息。可以明白，可以以多种方式来实现操作704。例如，可以以与在此所述的方式类似的任何方式来实现通信交换器在操作704通过环网络发送包括关于故障的信息的组播消息。

在图7的操作706，可以将所述通信交换器设计为环网络的新的环主站。可以明白，可以以多种方式来实现操作706。例如可以与在此所述的方式类似的任何方式来将在操作706的通信交换器设计为(或者确定为)环网络的新的环主站，但是不限于此。

在操作708，通信交换器可以逻辑地阻挡耦合到在环网络中的故障的环端口。注意可以以多种方式来实现操作708。例如，在操作708的通信交换器可以与在此所述的方式类似的任何方式来逻辑地阻挡耦合到故障的函端口，但是不限于此。在完成操作708后，可以结束处理700。

图8是用于改善在环拓扑中的会聚时间的按照本发明的实施例的方法800的流程图。方法800包括可以在电子装置可读和可执行的指令(或者代码)(例如软件)的控制下由一个或多个处理器或者电子部件执行的、本发明的实施例的示例处理。所述电子装置可读和可执行的指令(或者代码)可以例如驻留在数据存储元件中，诸如可以由电子装置使用的易失性存储器、非易失性存储器和/或海量数据存储器。但是，所述电子装置可读和可执行的指令(或者代码)可以驻留在任何类型的电子装置可读介质或者任何类型的计算装置可读介质中。虽然在方法800中公开了具体操作，但是这样的操作是示例性的。即，方法800可以不包括由图8图解的所有操作。另外，方法800可以包括由图8所示的其他操作和/或操作的变化形式。同样，可以修改方法800的操作序列。注意，可以通过软件、通过固件、通过电子硬件或者通过在任何组合来执行方法800的每个操作。

具体上，环主站可以接收关于在环网络中的故障的组播消息。所述环主站是作为环网络的一部分的通信交换器。响应于环主站接收到所述组播消息，所述环主站可以将环端口从逻辑阻挡状态向转发状态改变。而且，响应于所述环主站接收到所述组播消息，所述环主站可以禁止在环端口上的MAC地址学习。所述环主站也可以确定发送所述组播消息的环网络的通信交换器是环网络的新的环主站。

在图8的操作802，环主站可以接收关于在环网络或者拓扑中的故障的组播消息。所述环主站是作为环网络的一部分的通信交换器。注意可以以多种方式来实现操作802。例如，操作操作802的所述环主站可以以与在此所述的方式类似的任何方式来接收关于在环网络中的故障的组播消息，但是不限于此。

在操作804，响应于所述环主站接收到所述组播消息，所述环主站可以将环端口从逻辑阻挡状态向转发状态改变。可以明白，可以以多种方式来实现操作804。例如，环主站在操作804可以以与在此所述的方式类似的任何方式来将环端口从逻辑阻挡状态向转发状态改变，但是不限于此。

在图8的操作806，响应于所述环主站接收到所述组播消息，所述环主站可以禁止在环端口上的MAC地址学习。可以明白，可以以多种方式来实现操作806。例如，在操作806的所述环主站可以以与在此所述的方式类似的任何方式来禁止在环端口上的MAC地址学习，但是不限于此。

在操作808，所述环主站可以确定发送所述组播消息的环网络的通信交换器是环网络的新的环主站。注意可以以多种方式来实现操作808。例如，所述环主站可以在操作808以与在此所述的方式类似的任何方式来确定发送所述组播消息的环网络的通信交换器是环网络的新的环主站，但是不限于此。在完成操作808时，可以结束处理800。

图9是按照本发明的实施例的示例网络通信交换器(或者路由器)900的方框图。在在此的权利要求的实施例的讨论中，讨论了特定的处理和操作，其在一些实施例中可以被实现为一系列指令或者代码(例如软件程序)，其可以驻留在交换器900的可读存储器中，并且由交换器900的一个或多个处理器执行。当被执行时，所述指令(或者代码)可以使得交换器900的一个或多个部件执行具体操作，并且显示在此所述的具体行为。注意可以以类似于交换器(或者路由器)900的方式来实现在此参见图1-8所述的任何网络交换器或者路由器(例如102、104、106或者108)，但是不限于此。可以明白，网络交换器900可以不包括由图9所示的每个元件。而且，网络交换器900可以包括未由图9示出的一个或多个元件。

网络交换器(或者路由器)900包括：一个或多个交换器光纤卡(和/或总线)910，用于通信信息；一个或多个处理器卡902，其与一个或多个交换器光纤卡910耦合，用于但是不限于进行与卡904、906和908相关的集中确定以及要使能什么和应当如何驱动信号等。一个或多个处理器卡902可以包括一个或多个微处理器或者任何其他类型的处理器。交换器900也可以包括但是不限于一个或多个语音线路卡904、一个或多个以太网线路卡904和一个或多个异步传送模式(ATM)线路卡908，所述线路卡908与所述一个或多个交换器光纤卡910耦合，用于在不同的计算机和/或网络之间转发数据和信息。可以以多种方式来实现每个语音线路卡904。例如，语音线路卡904可以被实现为——但是不限于——时分复用(TDM)卡，其可以包括一个或多个数字信号处理器(DSP)、任何类型的语音电路卡等。注意，可以使用冗余处理器卡(例如902)和用于那些卡(例如，904、906和908)的线路卡来实现网络交换器(或者路由器)900。而且，网络交换器900可以包括任何类型和任何数量的卡、线路卡和/或处理器卡。注意，网络交换器900可以包括数据存储元件，诸如但是不限于易失性存储器、非易失性存储器和/或海量数据存储器。

总之，按照本发明的一个实施例是一种方法，其包括：检测在环网络中的故障，并且通过环网络发送组播消息，其包括关于故障的信息。另外，指定了环网络的新的环主站。而且，阻挡耦合到故障的环端口。

已经为了说明和描述而提供了按照本发明的特定实施例的上述说明。它们不意欲是穷尽的或者将本发明限定到所交换器的精确形式，显然，根据上述教程有可能进行多种修改和变化。可以按照权利要求及其等同内容来解释本发明。

Claims (22)

1.一种用于改善以太网环会聚时间的方法，包括：

检测在环网络中的故障；

通过所述环网络发送组播消息，所述消息包括关于所述故障的信息；

将检测到所述故障的环节点之一指定为所述环网络的新的环主站；并且

阻挡所述新的环主站的耦合到所述故障的环端口。

2.按照权利要求1的方法，其中，所述故障是所述环网络的链路或者设备的故障。

3.按照权利要求1的方法，其中，在硬件中断级执行所述发送所述组播消息。

4.按照权利要求1的方法，其中，在所述环端口的硬件级执行所述阻挡。

5.一种通信交换器，包括：

处理器；

耦合到所述处理器的总线；以及

存储器设备，其耦合到所述总线以与所述处理器通信，以执行下述方法，所述方法包括：

检测环网络中的故障，所述通信交换器是所述环网络的一部分；

通过所述环网络发送组播消息，所述组播消息包括关于所述故障的信息；

确定所述通信交换器是否应该是所述环网络的新的环主站；并且

如果确定所述通信交换器是所述环网络的新的环主站，则阻挡耦合到所述故障的所述通信交换器的环端口。

6.按照权利要求5的通信交换器，其中，所述故障是所述环网络的链路或者设备的故障。

7.按照权利要求5的通信交换器，其中，在硬件中断级执行所述发送所述组播消息。

8.一种用于改善以太网环会聚时间的系统，包括：

用于检测在环拓扑中的故障的装置；

用于通过所述环拓扑发送组播消息的装置，所述组播消息包括关于所述故障的信息；

用于将检测到所述故障的环节点之一确定为所述环拓扑的新的环主站的装置；以及

用于阻挡所述新的环主站的耦合到所述故障的环端口的装置。

9.按照权利要求8的系统，其中，所述故障是所述环拓扑的链路的故障。

10.按照权利要求8的系统，其中，所述环拓扑是以太网环拓扑。

11.一种用于改善以太网环会聚时间的方法，包括：

接收关于在环网络中的故障的组播消息；

响应于所述接收到所述组播消息，将所述环网络的当前环主站的处于阻挡状态的环端口改变到转发状态；

响应于所述接收到所述组播消息，禁止在所述环端口上的MAC地址学习；并且

将发送所述组播消息的环节点指定为新的环主站。

12.按照权利要求11的方法，其中，在所述环端口的硬件中断级执行所述改变所述环端口。

13.一种环主站通信交换器，包括：

处理器；

耦合到所述处理器的总线；以及

存储器设备，其耦合到所述总线以与所述处理器通信，以执行下述方法，所述方法包括：

接收关于在环拓扑中的故障的组播消息，所述环主站通信交换器是所述环拓扑的一部分；

响应于所述接收到所述组播消息，将所述环主站通信交换器的处于阻挡状态的环端口改变到转发状态；

响应于所述接收到所述组播消息，禁止在所述环端口上的MAC地址学习；并且

将发送所述组播消息的通信交换器指定为新的环主站通信交换器。

14.按照权利要求13的环主站通信交换器，其中，所述通信交换器检测到所述故障。

15.按照权利要求13的环主站通信交换器，其中，在所述环端口的硬件中断级执行所述改变所述环端口。

16.一种用于改善以太网环会聚时间的系统，包括：

用于接收关于在环拓扑中的故障的组播消息的装置；

用于响应于所述接收到所述组播消息，将所述环拓扑的当前环主站的处于阻挡状态的环端口改变到转发状态的装置；

用于响应于所述接收到所述组播消息，禁止在所述环端口上的MAC地址学习的装置；以及

用于将发送所述组播消息的环节点指定为新的环主站的装置。

17.按照权利要求16的系统，其中，在所述环端口的硬件中断级执行所述用于改变所述环端口的装置。

18.一种用于改善以太网环会聚时间的方法，包括：

检测在环网络中的故障；

通过所述环网络发送组播消息，其包括关于所述故障的信息；

响应于接收到所述组播消息，将作为所述环网络的当前环主站的通信交换器的处于阻挡状态的环端口改变到转发状态；

将检测到所述故障的通信交换器之一确定为所述环网络的新的环主站；并且

阻挡所述新的环主站的耦合到所述故障的环端口。

19.按照权利要求18的方法，还包括：

响应于所述接收到所述组播消息，禁止所述当前环主站的所述环端口的MAC地址学习处理。

20.按照权利要求18的方法，还包括：

响应于所述接收到所述组播消息，启动用于删除MAC地址的背景处理。

21.按照权利要求20的方法，还包括：

在完成所述背景处理后，使能所述环端口的MAC地址学习处理。

22.按照权利要求18的方法，还包括：

所述环网络的一中间通信交换器的第一环端口接收所述组播消息，所述第一环端口将所述组播消息转发到所述中间通信交换器的第二环端口，并且向所述中间通信交换器的处理器发送所述组播消息的拷贝。

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