CN107612614A - 一种分布式集装箱数据中心动环监控环网及故障修复方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种分布式集装箱数据中心动环监控环网及故障修复方法，所述监控环网包括N个集装箱数据中心、一根光缆和N台Turbo Ring环网交换机；所述光缆依次穿越N个集装箱数据中心，所述光缆通过尾纤将N台Turbo Ring环网交换机连成环形网络；所述N个集装箱数据中心中的一个为主节点，其余为从节点，所述主节点Turbo Ring环网交换机中联入所述环形网络的其中一个端口为阻塞状态。本发明解决了传统架构光缆无法复用的问题，降低了施工周期和施工成本，并且当一条链路发生故障时，可以快速切换到其他链路从而保证两个节点的正常通信，让系统不至于停摆，将损失降到最低，增加了系统可靠性，降低了运维难度。

Description

一种分布式集装箱数据中心动环监控环网及故障修复方法

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别是一种分布式集装箱数据中心动环监控环网及故障修复方法。

背景技术

我国数据中心在经过20多年的发展后，建设规模不断扩大。在可穿戴技术和大数据等趋势的推动下，企业对于数据中心的认识、构建和规划正在发生转变。集装箱数据中心作为一种标准化和模块化的数据中心实现方式，集成了供电、IT设备、制冷和散热等所有数据中心模块，灵活部署，按需配置，受到了用户和厂商的广泛青睐和好评。当多个集装箱数据中心部署在同一地点时，每个数据中心的动环监控系统独立运行，用户如果需要针对所有的设备监控运维，按照现有的方案是针对每个数据中心敷设光缆，采用传统的星型方式进行连接。

现有分布式集装箱数据中心动环监控组网连接方式如图1所示，比如有N套集装箱，通常将其中一个集装箱作为主节点，剩余N-1套集装箱作为从节点，每个从节点到主节点敷设一根光缆。光电转换设备部署可以采用两种方案，一种是每根光缆两端各设置一套光电转换器，即每个从节点安装一套光电转化器，主节点同时安装N-1套光电转化器，总计需要2*(N-1)套光电转换器。另外一种方案是每个从节点设置一套光电转化器，在主节点设置多光口光电收发交换机，此套方案共计需要N-1套光电转换器加一套多光口光电收发交换机。

无论采用上述第一种方案还是第二种方案，都需要在每根光缆上设置成对的光电转换模块，主节点如果采用第一种方案，需要考虑N-1套光电转换器的安装位置与接线方法，将会占用大量的机柜空间资源，且因为很多光电转换器属于导轨式安装而非机架式安装，将会给机柜的美观性造成很大影响，势必给客户带来较差的体验效果。主节点如果采用第二种方案，因为每个多光口光电收发交换机价格不菲，也将会给供应商带来增加成本的风险。同时每个从节点集装箱往主节点集装箱敷设光缆过程中，处于中间位置集装箱除了承担自身光缆走线，也将承担其它集装箱光缆走线，除了美观性不足，更重要的是这些走线无法复用，造成的直接影响是施工成本大大增加。

发明内容

本发明的目的是提供一种分布式集装箱数据中心动环监控环网及故障修复方法，旨在解决重复布线施工成本过高以及设备密集安装造成的不美观问题，降低了施工周期和施工成本，且提供了基于链路级的冗余保护，当一条链路故障时，可以快速切换到其他链路保证两个节点的正常通信，使系统不至于停摆，将损失降至最低，增加系统可靠性，降低运维难度。

为达到上述技术目的，本发明提供了一种分布式集装箱数据中心动环监控环网，包括N个集装箱数据中心、一根光缆和N台Turbo Ring环网交换机；

所述光缆依次穿越N个集装箱数据中心，所述光缆通过尾纤将N台Turbo Ring环网交换机连成环形网络；所述N个集装箱数据中心中的一个为主节点，其余为从节点，所述主节点Turbo Ring环网交换机中联入所述环形网络的其中一个端口为阻塞状态。

优选地，所述端口仅能收发协议帧，不能收发普通以太网帧。

优选地，从节点Turbo Ring环网交换机中联入所述环形网络的端口处于转发状态，可以接收和发送所有以太网帧。

优选地，所述监控环网还包括供电模块，所述供电模块的供电方式为12V直流供电或220V交流供电。

优选地，当供电模块的供电方式为12V直流供电时，从一体化监控箱中取电；当供电模块的供电方式为220V交流供电时，从机柜插排直接取电。

本发明还提供了一种分布式集装箱数据中心动环故障修复方法，包括：

将N个集装箱数据中心组成环形网络，其连接方式为通过1根光缆以及尾纤依次连接位于集装箱数据中心的Turbo Ring环网交换机；

设置其中一个集装箱数据中心为主节点，其余为从节点；

设置主节点Turbo Ring环网交换机中联入所述环形网络的其中一个端口为阻塞状态，从节点Turbo Ring环网交换机中联入所述环形网络的端口为转发状态；

当发生链路故障时，Turbo Ring环网交换机将主节点处于阻塞状态的端口激活为转发状态。

优选地，所述处于阻塞状态的端口仅能收发协议帧，不能收发普通以太网帧。

优选地，所述Turbo Ring环网交换机的网络恢复时间小于20ms。

优选地，所述Turbo Ring环网交换机的供电方式为12V直流供电时，从一体化监控箱中取电；供电方式为220V交流供电时，从机柜插排直接取电。

发明内容中提供的效果仅仅是实施例的效果，而不是发明所有的全部效果，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：

与现有技术相比，本发明通过在集装箱数据中心中设置Turbo Ring环网交换机，通过使用1根4芯光缆将所有集装箱数据中心组成监控环网，从而解决了传统架构光缆无法复用的问题，降低了施工周期和施工成本。并且由于提供了基于链路级的冗余保护，网络拓扑中任意两个节点之间存在多条链路，当一条链路发生故障时，可以快速切换到其他链路从而保证两个节点的正常通信，让系统不至于停摆，将损失降到最低，方法简单高效，同时减轻了主节点的网络负担，增加了系统可靠性，降低了运维难度。

附图说明

图1为本发明实施例中所提供的一种现有分布式集装箱数据中心动环监控组网连接方式示意图；

图2为本发明实施例中所提供的一种分布式集装箱数据中心动环监控环网连接示意图；

图3为本发明实施例中所提供的当监控环网发生故障时的连接示意图；

图4为本发明实施例中所提供的一种分布式集装箱数据中心动环故障修复方法流程图。

具体实施方式

为了能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本发明。

下面结合附图对本发明实施例所提供的一种分布式集装箱数据中心动环监控环网及故障修复方法进行详细说明。

如图2所示，本发明实施例公开了一种分布式集装箱数据中心动环监控环网，包括：N个集装箱数据中心、一根4芯光缆和N台Turbo Ring环网交换机。

所述光缆依次穿越N个集装箱数据中心，且4芯全部熔接，2芯作为搭建环网使用，另外2芯作为备用，所述光缆通过尾纤将N台Turbo Ring环网交换机连成环形网络；所述N个集装箱数据中心中的一个为主节点，其余为从节点，所述主节点其中一端口为阻塞状态。

Turbo Ring环网交换机，采用网络冗余技术Turbo Ring，便于组建冗余以太网络，其具有高速的网络恢复时间。通过在每个集装箱数据中心动环监控机柜内设置一套支持Turbo Ring协议的小型环网交换机，以便将所有集装箱数据中心组成环网。Turbo Ring环网交换机的供电模块，可根据具体情况而定，当采用12V直流供电模块时，可以直接从一体化监控箱中取电；如果采用220V交流供电模块时，可以从机柜插排中直接取电。

在光缆敷设过程中，通过一根4芯光缆连接所有的集装箱数据中心，将4芯光缆依次穿越N个集装箱数据中心，将所述4芯光缆全部熔接，2芯作为搭建环网使用，另外的2芯留作备用。在光缆熔接完成后，利用连接在光缆上的尾纤将N台Turbo Ring环网交换机连接成环形网络。

在硬件部署完毕后，登录Web浏览器，依次登录每台Turbo Ring环网交换机，配置主节点管理整个互连环网，其余节点为从节点，整个互连环网处于闭合状态，主节点可以与任意一个从节点建立通信。而环网容易因逻辑上形成环路而引起网络风暴，因此为避免此种情况，将主节点中Turbo Ring环网交换机中联入所述环形网络的其中一个端口设置为阻塞状态，该端口仅能收发协议帧，不能收发普通以太网帧，而从节点Turbo Ring环网交换机中联入所述环形网络的端口则处于转发状态，可以接收和发送所有以太网帧。Turbo Ring环网交换机通过循环检测机制来检测整个环网状态。

如图3所示，当环网链路发生故障时，Turbo Ring环网交换机会迅速检测到故障点处的故障信息，并建立新的链路来恢复通信，将主节点中处于阻塞状态的端口会自动激活并切换到转发状态，使业务数据流快速切换到正常链路而不中断通信。

本发明实施例通过在集装箱数据中心中设置Turbo Ring环网交换机，通过使用1根4芯光缆将所有集装箱数据中心组成监控环网，从而解决了传统架构光缆无法复用的问题，降低了施工周期和施工成本。并且由于提供了基于链路级的冗余保护，网络拓扑中任意两个节点之间存在多条链路，当一条链路发生故障时，可以快速切换到其他链路从而保证两个节点的正常通信，让系统不至于停摆，将损失降到最低，方法简单高效，同时减轻了主节点的网络负担，增加了系统可靠性，降低了运维难度。

如图4所示，本发明实施例还公开了一种分布式集装箱数据中心动环故障修复方法，包括以下步骤：

A、将N个集装箱数据中心组成环形网络，其连接方式为通过1根4芯光缆以及尾纤依次连接位于集装箱数据中心的Turbo Ring环网交换机；

在光缆敷设过程中，通过一根4芯光缆连接所有的集装箱数据中心，将4芯光缆依次穿越N个集装箱数据中心，将所述4芯光缆全部熔接，2芯作为搭建环网使用，另外的2芯留作备用。在光缆熔接完成后，利用连接在光缆上的尾纤将N台Turbo Ring环网交换机连接成环形网络。

B、设置其中一个集装箱数据中心为主节点，其余为从节点；

登录Web浏览器，依次登录每台Turbo Ring环网交换机，配置主节点管理整个互连环网，其余节点为从节点，整个互连环网处于闭合状态。

C、设置主节点Turbo Ring环网交换机中联入所述环形网络的其中一个端口为阻塞状态，从节点Turbo Ring环网交换机中联入所述环形网络的端口为转发状态；

而环网容易因逻辑上形成环路而引起网络风暴，因此为避免此种情况，将主节点中Turbo Ring环网交换机中联入所述环形网络的其中一个端口设置为阻塞状态，该端口仅能收发协议帧，不能收发普通以太网帧，而从节点Turbo Ring环网交换机中联入所述环形网络的端口则处于转发状态，可以接收和发送所有以太网帧。Turbo Ring环网交换机通过循环检测机制来检测整个环网状态。

D、当发生链路故障时，Turbo Ring环网交换机将主节点处于阻塞状态的端口激活为转发状态。

当环网链路发生故障时，Turbo Ring环网交换机会迅速检测到故障点处的故障信息，并建立新的链路来恢复通信，主节点中处于阻塞状态的端口会自动激活并切换到转发状态，使业务数据流快速切换到正常链路而不中断通信，保证了主节点和任意一个从节点之间的正常通信。

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作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种分布式集装箱数据中心动环监控环网，其特征在于，包括N个集装箱数据中心、一根光缆和N台Turbo Ring环网交换机；

所述光缆依次穿越N个集装箱数据中心，所述光缆通过尾纤将N台Turbo Ring环网交换机连成环形网络；所述N个集装箱数据中心中的一个为主节点，其余为从节点，所述主节点Turbo Ring环网交换机中联入所述环形网络的其中一个端口为阻塞状态。

2.根据权利要求1所述的一种分布式集装箱数据中心动环监控环网，其特征在于，所述端口仅能收发协议帧，不能收发普通以太网帧。

3.根据权利要求1所述的一种分布式集装箱数据中心动环监控环网，其特征在于，从节点Turbo Ring环网交换机中联入所述环形网络的端口处于转发状态，进行接收和发送所有以太网帧。

4.根据权利要求1所述的一种分布式集装箱数据中心动环监控环网，其特征在于，所述监控环网还包括供电模块，所述供电模块的供电方式为12V直流供电或220V交流供电。

5.根据权利要求4所述的一种分布式集装箱数据中心动环监控环网，其特征在于，当供电模块的供电方式为12V直流供电时，从一体化监控箱中取电；当供电模块的供电方式为220V交流供电时，从机柜插排直接取电。

6.一种分布式集装箱数据中心动环故障修复方法，其特征在于，包括：

将N个集装箱数据中心组成环形网络，其连接方式为通过1根光缆以及尾纤依次连接位于集装箱数据中心的Turbo Ring环网交换机；

设置其中一个集装箱数据中心为主节点，其余为从节点；

设置主节点Turbo Ring环网交换机中联入所述环形网络的其中一个端口为阻塞状态，从节点Turbo Ring环网交换机中联入所述环形网络的端口为转发状态；

当发生链路故障时，Turbo Ring环网交换机将主节点处于阻塞状态的端口激活为转发状态。

7.根据权利要求6所述的一种分布式集装箱数据中心动环故障修复方法，其特征在于，所述处于阻塞状态的端口仅能收发协议帧，不能收发普通以太网帧。

8.根据权利要求6所述的一种分布式集装箱数据中心动环故障修复方法，其特征在于，所述Turbo Ring环网交换机的网络恢复时间小于20ms。

9.根据权利要求6所述的一种分布式集装箱数据中心动环故障修复方法，其特征在于，所述Turbo Ring环网交换机的供电方式为12V直流供电时，从一体化监控箱中取电；供电方式为220V交流供电时，从机柜插排直接取电。