CN100352215C - 一种标签交换路径状态的自动检测及处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种标签交换路径状态的自动检测及处理方法，包括以下步骤：承载网连接节点(CN)检测到LSP的状态异常变化，向其归属承载网资源管理器发送连接状态异常消息；从所述归属承载网资源管理器开始，沿该LSP的路径方向分别向上游承载网资源管理器和/或下游承载网资源管理器逐次转发资源释放消息，直至该LSP路径的目的和源承载网资源管理器；承载网资源管理器释放所述LSP的资源并删除该LSP上的所有会话连接。本发明实现了承载控制层对LSP状态的了解与实际的状态同步，并使承载网资源管理器对LSP故障及时处理，既避免资源浪费，又提高了语音业务的接通率，增强了网络运行的稳定性，且本方案还有实现简单，易于网络状态的维护管理等特点。

Description

一种标签交换路径状态的自动检测及处理方法

技术领域

本发明涉及Internet网络业务管理技术，特别是指一种标签交换路径(LSP)状态的自动检测及处理方法。

背景技术

随着Internet规模的不断增大，各种各样的网络服务争相涌现，包含声音、图像等业务的先进的多媒体系统层出不穷。由于实时业务对网络传输时延、延时抖动等特性较为敏感，当网络上有突发性高的FTP或者含有图像文件的HTTP等业务时，实时业务就会受到很大影响；另一方面，多媒体业务占去了大量的带宽，这样，现有网络要保证的关键业务就难以得到可靠的传输。

于是，各种服务质量(QoS，Quality of Service)技术应运而生。为满足QoS的需求，IETF现已建议了很多服务模型和机制。目前业界比较认可的是在网络的接入和边缘使用综合业务模型(Int-Serv)，在网络的核心使用区分业务模型(Diff-Serv)。而Diff-Serv仅设定优先等级保障QoS措施，虽然提高了线路利用率，但具体的传输效果难以预测。因此，业界开始为骨干网区分业务Diff-Serv引入一个独立的承载控制层，建立一套专门的Diff-Serv QoS信令机制，如：为了推动Diff-Serv的应用，IETF和一些厂商以及研究机构共同推动的服务质量骨干(Qbone，Internet2 Quality-of-Service backbone)试验网上，使用带宽代理器(BB，Bandwidth Broker)模型来实现网络资源和拓扑管理，还有其它一些厂商提出了类似的QoS服务器/资源管理器技术来管理拓扑资源和协调各个区分业务Diff-Serv区域的QoS能力。这些方法的共同特点都是为区分服务Diff-Serv网络专门建立一个资源管理层，管理网络的拓扑资源，因此统称这个资源管理区分服务Diff-Serv方式为有独立承载控制层的Diff-Serv模型。

有独立的承载控制层的Diff-Serv网络模型拓扑结构参见图1所示，在承载网络所在的承载层之上，又划分为承载控制层和业务控制层。业务控制层的呼叫代理(CA，Call Agent)102可以采用软交换设备通过软交换实现，其作用是用于代理用户的呼叫，并将呼叫转发至承载控制层。承载控制层的承载网资源管理器(CM)101可以是BB或者QoS服务器/资源管理器，通常在承载网资源管理器101中配置了管理规则和网络拓扑，可以为客户的业务带宽申请分配资源，并向承载层路由器下发管理控制命令。每个管理域的承载网资源管理器101相互之间也可以通过信令传递客户的业务带宽申请请求和结果，以及承载网资源管理器101为业务申请分配的路径信息等。

但是，现有技术方案中缺少承载层向承载控制层的回馈机制，只是在一些方案中建议在LSP建立时，承载层需向承载控制层上报该LSP的相关信息，使承载控制层对该LSP进行管理。在承载网中每个LSP中承载至少一个会话，每个会话通过特定的会话标识符区分，每个会话一般通过多个业务流发送数据。如果某个LSP断连，所有业务的业务流都无法发送。因此承载控制层需要及时了解承载层LSP的状态，以便及时做出相应处理，例如：资源分配或资源回收等。因此，现有技术缺少承载控制层及时获取承载层LSP状态的机制，从而使承载层无法对LSP的故障及时做出相应处理，影响语音等业务的接通率和网络运营的稳定性，并且由于LSP故障无法及时发现和处理还会引发网络资源长期占用无法回收等问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种标签交换路径状态的自动检测及处理方法，使承载控制层能够及时获取承载层LSP的状态，并做出相应的处理。

本发明公开的一种标签交换路径状态的自动检测及处理方法，包括以下步骤：

a)承载网连接节点CN检测到标签交换路径的状态异常变化，向其归属承载网资源管理器发送连接状态异常消息；

b)从所述归属承载网资源管理器开始，沿该标签交换路径分别向上游承载网资源管理器和/或下游承载网资源管理器逐次转发资源释放消息，直至该标签交换路径的目的承载网资源管理器和源承载网资源管理器；

c)所述标签交换路径上的承载网资源管理器释放标签交换路径的资源并删除该标签交换路径上的所有会话连接。

该方法步骤b)所述资源释放消息是标签交换路径上每个通话连接的资源释放消息；则步骤c)具体包括：

c1)所述标签交换路径源承载网资源管理器查找该标签交换路径上会话连接的会话标识信息，删除该会话连接的控制块信息；向与源承载网资源管理器连接的源呼叫代理CA发送会话删除消息，且向其所辖CN发送会话删除命令消息；

c2)所述CA和CN删除该会话连接的信息；

c3)源承载网资源管理器判断是否还有会话标识信息，如果有，返回步骤b)，否则，结束流程。

该方法步骤c2)进一步包括：CN删除完会话连接后，向归属承载网资源管理器发送执行成功消息。

该方法进一步包括：当CN上电开始工作时，向其归属承载网资源管理器发送与该承载网资源管理器之间的连接建立请求消息，如果承载网资源管理器接受该请求，则向该CN返回连接确认消息，否则，向该CN返回拒绝消息。

该方法进一步包括：当CN中某条标签交换路径建立以后，CN将该标签交换路径建立的状态上报至其归属承载网资源管理器。

该方法进一步包括：在标签交换路径建立之前，设置每条标签交换路径在CN中的初始状态标识为down，当标签交换路径建立以后，该标签交换路径的状态标识将变为up，如果标签交换路径状态发生异常变化，则在CN中该标签交换路径的状态标识将变为down，故障恢复后，状态转为up；则步骤a)中所述CN检测标签交换路径的状态异常变化是指CN检测到该标签交换路径的状态标识由up变为down。

该方法进一步包括：CN向其归属承载网资源管理器定期发送连接提示消息，承载网资源管理器收到该消息后，向CN返回确认消息，如果承载网资源管理器超过一定时间没有收到CN的连接提示消息，则删除通过该CN的所有标签交换路径连接，并释放所述LSP的相关资源。

该方法所述连接提示消息为Keep-Alive消息。

该方法所述CN为边缘路由器ER、边界路由器BR、核心路由器或其组合。

该方法所述操作由ER、BR或核心路由器单独完成，或由一个以上的ER、BR或核心路由器共同完成。

从上面所述可以看出，本发明的一种标签交换路径状态的自动检测及处理方法，采用由CN主动上报LSP状态的方式，实现承载控制层对LSP状态的了解与实际的状态同步，并且承载控制层的承载网资源管理器对LSP故障进行及时处理，既避免资源浪费，又提高了语音业务的接通率，增强了网络运行的稳定性，并且本发明方案还有实现简单，易于网络状态的维护管理等特点。

附图说明

图1为有独立的承载控制层的Diff-Serv网络模型拓扑结构示意图；

图2为承载网资源管理器组网结构示意图；

图3为本发明实施例检测LSP状态的流程图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。

以使用COPS+协议的承载控制层网络为例，其中COPS+协议是对COPS协议的扩展。参见图2所示的承载网资源管理器组网结构示意图，用户(UE)201通过节点协议(Session Protocol)向CA 102发出连接请求，CA 102将该连接请求通过COPS+协议发送至相应的承载网资源管理器101，承载网资源管理器101分析该连接请求，为该请求的连接分配相应的资源，并选择合适的路由，将策略路由信息通过COPS+协议下发给所辖域内对应的路由器。

为了使承载网资源管理器及时获取LSP状态，且尽量节省资源，本发明采用由承载层连接节点(CN，Connection Node)主动向其归属承载网资源管理器上报LSP状态的方式，其中，CN在本发明中是指边缘路由器(ER)、边界路由器(BR)、LSP上的核心路由器或其组合。本实施例中使用COPS+协议中的RPT消息来进行LSP状态上报，报告内容为LSP状态变化。CN检测到LSP状态变化后，CN通过RPT消息来告知承载网资源管理器该LSP的状态是up还是down，如果承载网资源管理器收到的状态为down，它将通过删除该LSP中所包含的所有会话标识信息，来释放资源，参见图3所示，LSP状态检测流程说明如下：

步骤301，当ER/BR上电开始工作时，就向其归属的承载网资源管理器发送连接建立请求消息。

步骤302，承载网资源管理器收到连接建立请求消息后，如果承载网资源管理器接受这个连接建立请求，就向ER/BR回应连接建立响应消息，这时承载网资源管理器就可以管理该ER/BR以及与其连接的核心路由器上所有的LSP状态；若承载网资源管理器拒绝连接，则将回应连接建立拒绝消息，这样将不涉及后续的处理。

上电过程中在每个ER/BR中将每条LSP的初始状态标识都设置down。

步骤311，一旦某条LSP建立起来，在ER/BR中该LSP的状态将变成up，ER/BR通过RPT消息上报连接状态报告给承载网资源管理器，承载网资源管理器收到该RPT消息后进行相应的处理，如：资源分配、信息记录等。

步骤321，当某条LSP的状态发生异常变化后，其状态将由up变成down，一旦ER/BR检测到该变化，将通过RPT消息将连接状态异常消息通知承载网资源管理器。

其中，这里所述对LSP状态的具体检测过程可以按照标签分发协议(LDP)的现有实现方式，通过LDP信令和底层的连接来实现。另外，当LSP故障恢复后，该LSP的状态将由down转为up。

步骤322，该承载网资源管理器收到表示连接状态异常的RPT消息后，查找LSP上的会话连接，沿所述LSP向源承载网资源管理器和目的承载网资源管理器方向转发该会话连接资源释放消息。

其中，这里有三种情况：

如果该承载网资源管理器不是当前LSP的源或目的承载网资源管理器，则该承载网资源管理器将沿当前LSP的路径方向向其上游和下游的承载网资源管理器发送当前LSP的资源释放消息，上游承载网资源管理器收到该消息后继续向上转发，直至到达当前LSP路径的源承载网资源管理器；下游承载网资源管理器收到该消息后继续向下转发，直至当前LSP路径的目的承载网资源管理器，这样所有建立有该LSP的承载网资源管理器都收到资源释放消息。

如果该承载网资源管理器是当前LSP路径的目的承载网资源管理器，由于其无法向下游转发，因此该承载网资源管理器将沿当前LSP路径向其上游承载网资源管理器发送当前LSP的资源释放消息，上游承载网资源管理器收到该消息后继续向上转发，直至到达当前LSP路径的源承载网资源管理器。

如果该承载网资源管理器是当前LSP的源承载网资源管理器，则其将沿当前LSP向其下游承载网资源管理器发送当前LSP的资源释放消息，下游承载网资源管理器收到该消息后继续向下转发，直至到达当前LSP的目的承载网资源管理器。

源以外的承载网资源管理器收到资源释放消息或收到表示连接状态异常的RPT消息后，将该LSP的资源释放。

步骤323，当前LSP的源承载网资源管理器在收到资源释放消息或收到表示连接状态异常的RPT消息后，查找该会话连接对应的会话标识信息，然后释放该LSP资源，删除自身中该会话标识相应的控制块信息。

步骤324，源承载网资源管理器通知与其相连的该通话连接源CA删除该会话标识对应的会话连接，CA接到通知消息后，删除相应的连接消息，并可进一步判断如果该会话连接的用户仍然在线，则通知该用户连接已被中断。

步骤325，同时，该源承载网资源管理器还向其所在域的ER/BR下发会话删除命令消息，ER/BR接收到该消息后，将该会话标识对应的连接删除。

本步骤并可再通过RPT消息向其所属承载网资源管理器上报执行成功消息。

然后，承载网资源管理器判断LSP中是否还有其它的会话标识信息，如果有，则返回步骤322，继续删除剩余的会话连接，直至所有的连接都删除完毕。

其中，步骤325中如果是LSP的源ER/BR发现状态异常并通过RPT消息上报至其归属承载网资源管理器，则该承载网资源管理器也可以不向其所属域内的ER/BR下发会话删除命令消息，因为ER/BR已经知道，ER/BR可直接将当前LSP会话连接逐个进行删除，并在删除每条会话连接后通过RPT消息向承载网资源管理器上报执行成功消息。

另外，由于组网结构的不同，也可能位于LSP中部的承载网资源管理器也与CA有直接连接，这样也可由该承载网资源管理器通知CA，其余步骤不变。

上述步骤的322至325中，除了对状态异常的LSP进行拆除以外，还可以根据业务需求或网络规划要求做其它的处理。

其中，上述步骤301至325的过程中所述ER/BR是指ER或BR，对于LSP两边的域来说，上述操作可以指定由某个ER或BR来完成；对于处于LSP中部的域，由于没有ER因此上述的上报RPT消息等操作只能由某个BR来完成。另外，由于核心路由器也与承载网资源管理器直接连接，因此上述的上报等操作过程也可由某核心路由器来完成。并且以上步骤的操作还可由一个以上的ER、BR或核心路由器来共同完成。

另外，当上报的CN路由器发生故障而无法上报LSP状态时，还可进一步通过现有的CN与承载网资源管理器之间用于连接确认的Keep-Alive消息来通知承载网资源管理器。Keep-Alive消息是由CN按一定时间间隔主动发给承载网资源管理器，以提示两者间的连接。当承载网资源管理器收到该消息也会立即回应Keep-Alive消息，以示对连接的确认；而当超时没有收到CN发来的消息时，承载网资源管理器会认为该CN发生故障，将通过该CN的所有LSP的连接删除并释放其相关的资源。

本发明中如果设备不支持COPS+协议，用简单网络管理协议(SNMP)中的Trap消息同样可以实现该功能。现有技术中Trap是被管设备遇到紧急情况时主动向网管站发送的消息，通常Trap消息可上报的内容包括：冷启动、热启动、链路状态发生变化等，对于本发明来说利用Trap消息上报链路状态发生变化功能来上报LSP的状态即可。另外，也可以采用其它自定义的消息，但使用相同的原理和机制也可完成本发明所要实现的功能。

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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1、一种标签交换路径状态的自动检测及处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

a)承载网连接节点CN检测到标签交换路径的状态异常变化，向其归属承载网资源管理器发送连接状态异常消息；

b)从所述归属承载网资源管理器开始，沿该标签交换路径分别向上游承载网资源管理器和/或下游承载网资源管理器逐次转发资源释放消息，直至该标签交换路径的目的承载网资源管理器和源承载网资源管理器；

c)所述标签交换路径上的承载网资源管理器释放标签交换路径的资源并删除该标签交换路径上的所有会话连接。

2、根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤b)所述资源释放消息是标签交换路径上每个通话连接的资源释放消息；

则步骤c)具体包括：

c1)所述标签交换路径源承载网资源管理器查找该标签交换路径上会话连接的会话标识信息，删除该会话连接的控制块信息；向与源承载网资源管理器连接的源呼叫代理CA发送会话删除消息，且向其所辖CN发送会话删除命令消息；

c2)所述CA和CN删除该会话连接的信息；

c3)源承载网资源管理器判断是否还有会话标识信息，如果有，返回步骤b)，否则，结束流程。

3、根据权利要求2所述方法，其特征在于，步骤c2)进一步包括：CN删除完会话连接后，向归属承载网资源管理器发送执行成功消息。

4、根据权利要求1所述方法，其特征在于，进一步包括：当CN上电开始工作时，向其归属承载网资源管理器发送与该承载网资源管理器之间的连接建立请求消息，如果承载网资源管理器接受该请求，则向该CN返回连接确认消息，否则，向该CN返回拒绝消息。

5、根据权利要求1所述方法，其特征在于，进一步包括：当CN中某条标签交换路径建立以后，CN将该标签交换路径建立的状态上报至其归属承载网资源管理器。

6、根据权利要求1所述方法，其特征在于，进一步包括：在标签交换路径建立之前，设置每条标签交换路径在CN中的初始状态标识为down，当标签交换路径建立以后，该标签交换路径的状态标识将变为up，如果标签交换路径状态发生异常变化，则在CN中该标签交换路径的状态标识将变为down，故障恢复后，状态转为up；

则步骤a)中所述CN检测标签交换路径的状态异常变化是指CN检测到该标签交换路径的状态标识由up变为down。

7、根据权利要求1所述方法，其特征在于，进一步包括：CN向其归属承载网资源管理器定期发送连接提示消息，承载网资源管理器收到该消息后，向CN返回确认消息，如果承载网资源管理器超过一定时间没有收到CN的连接提示消息，则删除通过该CN的所有标签交换路径连接，并释放所述LSP的相关资源。

8、根据权利要求7所述方法，其特征在于，所述连接提示消息为Keep-Alive消息。

9、根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述CN为边缘路由器ER、边界路由器BR、核心路由器或其组合。

10、根据权利要求9所述方法，其特征在于，所述操作由ER、BR或核心路由器单独完成，或由一个以上的ER、BR或核心路由器共同完成。

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