隨著以太網(wǎng)技術(shù)的迅速發(fā)展，其應用范圍越來越廣，以太網(wǎng)的保護切換功能也變得尤為重要。所謂保護切換，就是在網(wǎng)絡某一鏈路出現(xiàn)故障后，網(wǎng)絡設備能將用戶數(shù)據(jù)包的傳輸路徑快速切換到另一條可用路徑上，并保證數(shù)據(jù)包仍能正確到達所期望的目的地。為了提供可切換的新路徑，網(wǎng)絡必須保證兩點之間的物理鏈路不是唯一的，必須有備份的鏈路。

　　曾有幾家設備廠商提出各自解決方案，但都有一些缺陷。后經(jīng)多次討論，ｉｔｕ－ｔ（國際電信聯(lián)盟遠程通信標準化組）于今年２月制訂了關于以太網(wǎng)單環(huán)網(wǎng)絡的保護切換方案，即ｇ．８０３２標準。下面介紹一下該標準的基本內(nèi)容，但為了展示其優(yōu)點，先介紹一下ｉｅｔｆ（互聯(lián)網(wǎng)工程任務組）于２００３年發(fā)布的具有較大影響的以太網(wǎng)自動保護切換方案ｒｆｃ３６１９。

　　一、ｒｆｃ３６１９

　　該方案的實現(xiàn)過程如下：

　　圖１是由６臺交換機構(gòu)成的環(huán)網(wǎng)。首先，選擇一臺交換機，例如ｓ１，作為主控節(jié)點。在環(huán)上各鏈路均正常的情況下，ｓ１將它的一個端口阻塞，以防止邏輯成環(huán)而產(chǎn)生網(wǎng)絡風暴。ｓ１如何判斷環(huán)路是完好的呢？它定時（比如每隔１秒）從一個端口向外發(fā)送檢測幀，該幀經(jīng)過環(huán)上節(jié)點逐個傳遞。如果該檢測幀能從ｓ１的另一個端口回來，ｓ１認為環(huán)路是完好的。

　　當環(huán)上某條鏈路發(fā)生故障，例如ｓ３和ｓ４之間的鏈路發(fā)生故障時，ｓ３和ｓ４先把自己與故障鏈路相連的端口阻塞，然后向主控節(jié)點ｓ１發(fā)送ｌｉｎｋ－ｄｏｗｎ類型的消息，告訴它有鏈路故障。主控節(jié)點收到通知后，把它的后備端口打開，發(fā)送類型為ｆｌｕｓｈ－ｄｏｗｎ的消息給環(huán)上所有節(jié)點，告訴它們：環(huán)上有鏈路故障，請刷新地址轉(zhuǎn)發(fā)表，如圖２所示。這就實現(xiàn)了網(wǎng)絡的快速保護切換。

　　在實際環(huán)境中，ｌｉｎｋ－ｄｏｗｎ消息在向主控節(jié)點傳送的過程中有可能丟失。但是，因為主控節(jié)點在定期發(fā)送檢測幀，所以，即使ｌｉｎｋ－ｄｏｗｎ消息丟失，主控節(jié)點也可以根據(jù)收不到檢測幀這一點來判斷環(huán)路出現(xiàn)了故障。不過這種判斷方法的反應速度顯然比較慢。需要說明的是，環(huán)路出現(xiàn)故障后，ｓ１仍繼續(xù)定期發(fā)送檢測幀。

　　當ｓ３和ｓ４之間的鏈路恢復正常時，檢測幀得以穿過，主控節(jié)點ｓ１發(fā)現(xiàn)檢測幀成功返回，于是認為環(huán)路恢復正常，便再次阻塞其后備端口，并發(fā)送類型為ｆｌｕｓｈ－ｕｐ的消息給環(huán)上所有節(jié)點，告訴它們：環(huán)上鏈路恢復正常，請刷新地址。

　　仔細分析一下上述環(huán)網(wǎng)保護方法，不難看出它有以下幾個弱點：

　�。保绻欤椋睿耄洌铮鳎钕⒃谒屯骺毓�(jié)點的途中因故丟失，則主控節(jié)點只能依賴檢測幀超時未返回來判斷環(huán)路出現(xiàn)故障，而這個超時時間一般很長。例如，假設檢測幀是每隔１秒鐘發(fā)送一個，主控節(jié)點考慮到個別幀意外丟失的可能，通常需要將其返回的超時時間設定為２秒或３秒以上。這顯然達不到快速切換的目的。

　�。玻翩溌饭收鲜菃蜗虻�，檢測幀超時機制可能檢測不到該故障。舉個例子，假設ｓ３和ｓ４之間的那條鏈路出現(xiàn)的是ｓ４→ｓ３的單向故障（ｓ３→ｓ４是正常的），那么，逆時針方向傳遞的檢測幀仍然能夠順利地在環(huán)上傳遞，ｓ１無法據(jù)此判斷環(huán)路故障，而只能根據(jù)ｌｉｎｋ－ｄｏｗｎ消息來判斷了。

　　二、ｇ．８０３２標準

　　鑒于ｒｆｃ３６１９存在上述弱點，有幾家通信設備廠商曾向ｉｔｕ－ｔ提交了自己的方案，但都存在一些缺陷。經(jīng)過多次討論，ｉｔｕ－ｔ于２００８年２月制訂了ｇ．８０３２標準。該標準與ｒｆｃ３６１９存在明顯不同，主要區(qū)別如下：

　�。保话l(fā)送檢測幀。

　�。玻溌钒l(fā)生故障后，發(fā)生故障的鏈路兩端的節(jié)點開始定期反復發(fā)送ｌｉｎｋ－ｄｏｗｎ消息，以避免消息丟失。發(fā)送ｌｉｎｋ－ｄｏｗｎ消息的時間間隔不是均勻的，它有個特點：開始的三個ｌｉｎｋ－ｄｏｗｎ消息時間間隔很短，短至毫秒級，后面的ｌｉｎｋ－ｄｏｗｎ消息則以秒級的間隔較慢地發(fā)送。顯然，這很好地解決了快速切換和減輕網(wǎng)絡負擔之間的矛盾。

　�。常溌坊謴驼：�，該鏈路相鄰的兩個節(jié)點也開始定期反復發(fā)送鏈路恢復的ｌｉｎｋ－ｄｏｗｎ消息給主控節(jié)點。但是，主控節(jié)點在收到該消息后并不能立即斷定整個環(huán)路恢復正常，而必須等待一段時間，看是否有消息到來。如果沒有ｌｉｎｋ－ｄｏｗｎ消息到來，則可斷定環(huán)路恢復正常。這是考慮到環(huán)上可能出現(xiàn)兩處鏈路故障的情形。我們假設ｓ３和ｓ４之間鏈路發(fā)生故障，ｓ３和ｓ４將反復發(fā)送ｌｉｎｋ－ｄｏｗｎ消息給主控節(jié)點，如果ｓ４和ｓ５之間的鏈路也發(fā)生故障，則ｓ５也將反復發(fā)送ｌｉｎｋ－ｄｏｗｎ消息。若ｓ３和ｓ４之間的鏈路忽然恢復了，主控節(jié)點將收到ｓ３發(fā)來的鏈路恢復的消息，但它不能立即斷定環(huán)路恢復，而必須等待