CN100362810C - 实现虚拟专用局域网服务业务快速切换的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种实现虚拟专用局域网服务业务快速切换的方法，该方法主要包括：当VPLS(虚拟专用局域网服务)中正常业务转发路径出现故障后，备份路径上的PE(服务商边沿)设备获取故障PE设备信息，备份路径上的PE设备向所述路径上的其它PE设备发送带有正常业务转发路径中故障PE设备信息的特定地址撤销消息；所述其它PE设备根据接收到的特定地址撤销消息，将VPLS转发表项中转发路径项对应的所述故障PE设备替换为备份路径上的PE设备，对VPLS转发表项中转发路径不是所述故障PE设备的表项不进行替换。利用本发明所述方法，可以实现当接入设备检测到故障后，VPLS业务可以快速切换到备份路径。

Description

实现虚拟专用局域网服务业务快速切换的方法
技术领域
本发明涉及通讯领域，尤其涉及一种实现VPLS(虚拟专用局域网服务)业务快速切换的方法。
背景技术
随着信息技术的发展，以太网、IP以及MPLS(多协议标签交换)等技术逐渐发展起来，并赢得了越来越多用户的青睐，而结合了以太网和IP/MPLS双重优势的VPLS(虚拟专用局域网服务)技术已经人们关注的焦点。其应用已经越来越广泛。
VPLS是一种日渐成熟的二层VPN(虚拟专用网)技术，除了具有VPN的安全保障性、服务质量保证、可扩充性、灵活性和可管理性外。还具有能够提供多种丰富的接入手段等特点。
在实际应用中，VPLS对于可靠性的要求比较高，接入用户的PE(服务商边沿)设备一般需要双归属到两台PE设备上。在IETF(互联网工程任务组)的VPLS协议草案中，描述了一种VPLS可靠性解决方案。该方案的示意图如图1所示。
在图1中，连接用户CE的设备是MTU-s，在正常情况下，MTU-s将VPLS数据报文通过Primary PW(私有路径)发给PE1-rs，由PE1-rs转发到PE2-rs。如果Primary PW出现故障或者PE1-rs出现故障，则MTU-s将VPLS数据报文切换到备份路径上，通过Secondary PW(备份路径)发给PE3-rs，最后由PE3-rs转发到PE2-rs。这样，就可以保证不论是在私有路径还是备份路径上，VPLS数据报文被传递到两台PE设备上，极大地提高了MTU-s接入VPLS业务的可靠性。
当Primary PW出现故障或者PE1-rs出现故障时，现有技术中一种实现VPLS业务切换到备份路径上的方法的处理过程为：
1、在PE3-rs收到来自MTU-s的VPLS数据报文后，PE3-rs便断定Primary PW或PE1-rs出现故障，因为，在正常情况下MTU-s会将VPLS数据报文发给PE1-rs而不是PE3-rs。
2、PE3-rs向组网中的路径上所有其他PE-rs(这个组网中只有PE2-rs)发送地址撤销消息，在这个消息中带上MAC List TLV(媒质接入控制层列表类型长度值)。
3、其他PE-rs收到PE3-rs发送的地址撤销消息后，就将其VPLS的转发表清空，然后重新进行VPLS转发表的学习，并根据重新学习到的VPLS转发表转发VPLS业务。
比如，重新学习之前，PE2-rs上的转发表项如表1所示。
表1
    VPLS序号     MAC地址     转发路径
    1     00e0-fcaa-00aa     PE1-rs
    1     00e0-fcaa-00bb     PE4-rs
    1     00e0-fcaa-00cc     PE1-rs
    ......     ......     ......
PE2-rs收到PE3-rs发送的带MAC List TLV的地址撤销消息后，清空转发表项后的结果如表2所示，VPLS序号为1的转发表项都被删除了：
表2
    VPLS序号     MAC地址     转发路径
    2     ......     ......
    3     ......     ......
    4     ......     ......
...... ...... ......
重新学习到的转发表项如表3所示。
表3
    VPLS序号     MAC地址     转发路径
    1     00e0-fcaa-00aa     PE3-rs
    1     00e0-fcaa-00bb     PE4-rs
    1     00e0-fcaa-00cc     PE3-rs
    ......     ......     ......
重新学习的结果就是，根据表3，在PE2-rs上所有需要发到MTU-s的报文都先发给PE3-rs。
上面所述实现VPLS业务切换到备份路径上的方法的缺点为：
1、该方法虽然能够解决VPLS转发表更新的问题，但是必须先清空VPLS转发表，然后再学习VPLS转发表。在重新学习到VPLS转发表前，所有需要转发的VPLS业务报文需要广播，广播报文会浪费网络带宽，同时也会增加设备处理开销。
2、在该方法中，其他和出现故障的路径或PE不相关的PE-rs之间的业务也要受到影响。比如，如果上面的组网中还有PE4-rs，则PE2-rs和PE4-rs之间的业务，不应该受到MTU-s的业务的影响，PE4-rs上的VPLS转发表不应该被清空，然后再重新学习VPLS转发表。
3、在该方法中，PE3-rs判断故障是根据收到MTU-s的VPLS数据报文，当在一定时间内MTU-s没有VPLS数据报文时，将会导致PE3-rs不知道故障已经发生，PE2-rs也就不会进行VPLS转发表的更新操作，因此，PE2-rs上的VPLS数据报文仍然要发往PE1-rs，MTU-s就无法收到该数据报文。
发明内容
鉴于上述现有技术所存在的问题，本发明的目的是提供一种实现虚拟专用局域网服务业务快速切换的方法，从而可以实现当接入设备检测到故障后，VPLS业务可以快速切换到备份路径。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种实现虚拟专用局域网服务业务快速切换的方法，包括：
A、当虚拟专用局域网服务VPLS中正常业务转发路径出现故障后，备份路径上的服务商边沿PE设备获取故障PE设备信息，所述备份路径上的PE设备向所述正常业务转发路径上的其它PE设备发送带有所述故障PE设备信息的特定地址撤销消息；
B、所述其它PE设备根据接收到的特定地址撤销消息，将VPLS转发表项中转发路径项对应的所述故障PE设备替换为所述备份路径上的PE设备，对VPLS转发表项中转发路径不是所述故障PE设备的表项不进行替换。
所述的步骤A还包括：
在备份路径上的PE设备中保存包括VPLS序号信息、接入设备的信息和正常业务转发路径中PE设备信息的备份关系基础数据信息。
所述的步骤A具体包括：
A1、当VPLS中的接入设备检测到正常业务转发路径出现故障后，且没有VPLS数据报文要发送时，则该接入设备向备份路径上的PE设备发送报告故障的消息或虚路径PW状态消息；
A2、所述备份路径上的PE设备接收到所述报告故障的消息或PW状态消息后，向该路径上其它PE设备发送带有描述故障PE设备信息的类型长度值TLV和媒质接入控制层列表MAC List TLV的特定地址撤销消息。
所述的步骤A1还包括：
当VPLS中的接入设备检测到正常业务转发路径出现故障后，且有VPLS数据报文要发送时，则该接入设备向备份路径上的PE设备发送该VPLS数据报文。
所述的步骤A2具体包括：
所述备份路径上的PE设备根据保存的所述备份关系基础数据信息，建立描述正常业务转发路径中故障PE设备信息的TLV。
所述的描述故障PE设备信息的TLV包括：路径矢量类型长度值PathVector TLV或PE设备的标记交换路由器编号LSR ID。
所述的步骤B具体包括：
B1、所述其它PE设备根据接收到的地址撤销消息或路径切换消息中的描述故障PE设备信息的TLV，确定正常业务转发路径中的故障PE设备；
B2、所述其它PE设备将VPLS转发表项中转发路径是所述故障PE设备的所有表项替换成相应的转发路径为备份路径上的PE设备的表项。
所述的步骤B2还包括：
所述其它PE设备的VPLS转发表项中转发路径不是所述故障PE设备的表项，则不进行替换操作。
所述的方法通过标签分发协议LDP协议来实现。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明具有如下优点：当接入设备检测到故障后，通过发送VPLS报文或地址撤消消息或PW(虚路径)状态消息，可以将VPLS业务快速切换到备份路径；网络中其他PE设备不需要清空其VPLS转发表项，只通过进行VPLS转发表项替换操作，将其转发表项快速切换到备份路径，和故障路径不相关的其他PE设备之间的转发表项不受影响；VPLS数据报文在路径切换过程中不需要进行广播，避免了网络带宽的浪费。
附图说明
图1为IETF的VPLS协议草案中描述的一种VPLS可靠性解决方案的示意图；
图2为本发明所述方法的具体处理流程图。
具体实施方式
本发明提供了一种实现虚拟专用局域网服务业务快速切换的方法。本发明的核心为：当接入设备检测到故障后，向备份路径上的PE设备发送VPLS报文或地址撤消消息或PW状态消息，将VPLS业务快速切换到备份路径上。收到地址撤消消息的PE设备不清空其VPLS转换表，只进行相应的VPLS表项替换工作。
下面结合附图来详细描述本发明，本发明所述方法的具体处理流程如图2所示，包括如下步骤：
步骤2-1：在备份路径上的PE设备上保存备份关系的基础数据。
本发明所述方法首先需要在备份路径上的PE设备上保存备份关系的基础数据信息。其中包括VPLS序号信息、接入设备的信息和正常VPLS业务转发路径中PE设备的信息。该基础数据信息可以用来建立描述正常业务转发路径中故障PE设备信息的TLV。
比如，在图1所示的组网中，需要在PE3-rs上建立备份关系的基础数据信息，该基础数据包含以下信息：VPLS序号、MTU-s的信息、PE1-rs的信息。
步骤2-2：接入设备检测到正常路径出现故障。
在VPLS中，接入设备需要经常检查VPLS业务的正常转发路径是否出现故障，如果检查到正常转发路径出现了故障，则需要将VPLS业务切换到备份路径上。
比如，在图1所示的组网中，MTU-s需要经常检测Primary PW或PE1-rs是否出现故障，如果出现故障，则执行步骤2-3；否则，仍然按照VPLS业务的正常转发路径发送报文。
步骤2-3：有没有VPLS数据报文要发送。
接入设备在检测到正常业务转发路径出现故障后，便判断此时有没有VPLS数据报文要发送，如果有，则执行步骤2-5；否则，执行步骤2-4。
比如，在图1所示的组网中，MTU-s在检测到Primary PW或PE1-rs出现故障后，便判断此时有没有VPLS数据报文要发送到PE1-rs，如果有，则执行步骤2-5；否则，执行步骤2-4。
步骤2-4：向备份路径上的PE设备发送地址撤消消息或PW状态消息。
如果此时接入设备没有VPLS数据报文要发送，则接入设备向备份路径上的PE设备发送一个报告正常转发路径出现了故障的消息，比如，发送一个地址撤消消息，该地址撤消消息中包括因为故障而不能进行正常转发业务的PE设备的信息；或者发送一个PW状态消息。
比如，在图1所示的组网中，在MTU-s检测到Primary PW或PE1-rs出现故障后，立即向PE3-rs发送带MAC List TLV和PE1-rs信息TLV的地址撤销消息，PE1-rs信息TLV可以采用标准的Path Vector TLV(路径矢量类型长度值)。然后执行步骤2-6。
步骤2-5：向备份路径上的PE设备发送VPLS数据报文。
如果此时接入设备有VPLS数据报文要发送，则接入设备向备份路径上的PE设备发送需要发送的VPLS数据报文。备份路径上的PE设备接收到该VPLS数据报文后，便知道正常VPLS转发路径出现了故障，因为，在正常情况下，该VPLS数据报文是要发送到正常VPLS转发路径上的PE设备。然后执行步骤2-6。
步骤2-6：备份路径上的PE设备向其它PE设备发送带有错误信息的特定地址撤消消息。
备份路径上的PE设备在收到接入设备向其发送的地址撤消消息或PW状态消息或VPLS数据报文后，便知道正常VPLS业务转发路径出现故障，正常路径上的PE设备不能转发VPLS业务，于是，便向其他PE设备发送带有正常业务转发路径中故障PE设备信息的特定地址撤销消息。
比如，在图1所示的组网中，PE3-rs向其他PE-rs发送地址撤销消息，该消息中除了有MAC List TLV之外，还增加一个描述PE1-rs信息的TLV。该TLV可以根据在PE3-rs中保存的备份关系的基础数据来建立，该TLV可以采用标准的Path Vector TLV，也可以另外定义。采用PE1-rs的LSR ID(标记交换路由器编号)来描述。
步骤2-7：其它PE设备进行VPLS转发表替换操作。
其它PE设备收到备份路径上的PE设备发出的地址撤消消息后，便知道正常VPLS业务转发路径出现故障，并且根据接收到的地址撤销消息中的描述故障PE设备信息的TLV，知道不能正常转发VPLS业务的PE设备的信息，于是，进行相应的VPLS转发表替换操作，将其VPLS转发表项中转发路径是不能正常转发VPLS业务的PE设备的所有表项替换成转发路径为备份路径上的PE设备。
比如，在图1所示的组网中，PE2-rs收到来自PE3-rs的带MAC List TLV和PE1-rs信息TLV的地址撤销消息后，便知道正常VPLS业务转发路径上的PE1-rs不能正常转发VPLS业务，于是，将自己的VPLS转发表中所有转发路径是PE1-rs的表项替换成相应的转发路径为PE3-rs的表项。
替换过程如表3和表4所示：
表3：替换之前的PE2-rs上的转发表项：
    VPLS序号     MAC地址     转发路径
    1     00e0-fcaa-00aa     PE1-rs
    1     00e0-fcaa-00bb     PE4-rs
    1     00e0-fcaa-00cc     PE1-rs
...... ...... ......
表4：替换之后的PE2-rs上的转发表项：
    VPLS序号     MAC地址     转发路径 修改情况
    1     00e0-fcaa-00aa     PE3-rs 将PE1-rs替换成PE3-rs
    1     00e0-fcaa-00bb     PE4-rs 未改变
    1     00e0-fcaa-00cc     PE3-rs 将PE1-rs替换成PE3-rs
    ......     ......     ......
根据表4，在PE2-rs上所有需要发到MTU-s的报文都先发给PE3-rs，由PE3-rs转发给MTU-s。
上述方法可以通过LDP(标签分发协议)协议来实现。由于VPLS协议实现还有BGP(边缘网关协议)、L2TPv3(二层隧道协议版本3)等方式，因此在其他协议实现中也可以采用类似的方案来实现所述快速切换过程。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种实现虚拟专用局域网服务业务快速切换的方法，其特征在于，包括：
A、当虚拟专用局域网服务VPLS中正常业务转发路径出现故障后，备份路径上的服务商边沿PE设备获取故障PE设备信息，所述备份路径上的PE设备向所述正常业务转发路径上的其它PE设备发送带有所述故障PE设备信息的特定地址撤销消息；
B、所述其它PE设备根据接收到的特定地址撤销消息，将VPLS转发表项中转发路径项对应的所述故障PE设备替换为所述备份路径上的PE设备，对VPLS转发表项中转发路径不是所述故障PE设备的表项不进行替换。
2.根据权利要求1所述实现虚拟专用局域网服务业务快速切换的方法，其特征在于，所述的步骤A还包括：
在备份路径上的PE设备中保存包括VPLS序号信息、接入设备的信息和正常业务转发路径中PE设备信息的备份关系基础数据信息。
3.根据权利要求2所述实现虚拟专用局域网服务业务快速切换的方法，其特征在于，所述的步骤A具体包括：
A1、当VPLS中的接入设备检测到正常业务转发路径出现故障后，且没有VPLS数据报文要发送时，则该接入设备向备份路径上的PE设备发送报告故障的消息或虚路径PW状态消息；
A2、所述备份路径上的PE设备接收到所述报告故障的消息或PW状态消息后，向该路径上其它PE设备发送带有描述故障PE设备信息的类型长度值TLV和媒质接入控制层列表MAC List TLV的特定地址撤销消息。
4.根据权利要求3所述实现虚拟专用局域网服务业务快速切换的方法，其特征在于，所述的步骤A1还包括：
当VPLS中的接入设备检测到正常业务转发路径出现故障后，且有VPLS数据报文要发送时，则该接入设备向备份路径上的PE设备发送该VPLS数据报文。
5.根据权利要求3或4所述实现虚拟专用局域网服务业务快速切换的方法，其特征在于，所述的步骤A2具体包括：
所述备份路径上的PE设备根据保存的所述备份关系基础数据信息，建立描述正常业务转发路径中故障PE设备信息的TLV。
6.根据权利要求5所述实现虚拟专用局域网服务业务快速切换的方法，其特征在于，所述的描述故障PE设备信息的TLV包括：路径矢量类型长度值Path Vector TLV或PE设备的标记交换路由器编号LSR ID。
7.根据权利要求3或4所述实现虚拟专用局域网服务业务快速切换的方法，其特征在于，所述的步骤B具体包括：
B1、所述其它PE设备根据接收到的地址撤销消息或路径切换消息中的描述故障PE设备信息的TLV，确定正常业务转发路径中的故障PE设备；
B2、所述其它PE设备将VPLS转发表项中转发路径是所述故障PE设备的所有表项替换成相应的转发路径为备份路径上的PE设备的表项。
8.根据权利要求7所述实现虚拟专用局域网服务业务快速切换的方法，其特征在于，所述的步骤B2还包括：
所述其它PE设备的VPLS转发表项中转发路径不是所述故障PE设备的表项，则不进行替换操作。
9.根据权利要求1、2、3或4所述实现虚拟专用局域网服务业务快速切换的方法，其特征在于，所述的方法通过标签分发协议LDP协议来实现。
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