CN100403687C - 在多协议标签交换网络中实现分域管理和保护的方法 - Google Patents

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本发明公开了一种在多协议标签交换网络中实现分域管理的方法，该方法在多协议标签交换(MPLS)连接上指定一个或多个操作维护管理(OAM)域，并确定各OAM域的入口节点和出口节点；从所述入口节点插入携带有特定标识的OAM帧，该特定标识用于指明该OAM帧为域内OAM帧；以及在所述出口节点根据所述特定标识捕获并解析所述域内OAM帧，并按该域内OAM帧中的指示管理所述OAM域。本发明还同时公开了一种在多协议标签交换网络中实现分域保护的方法。

Description

在多协议标签交换网络中实现分域管理和保护的方法
技术领域
本发明涉及多协议标签交(MPLS)换网络，尤其涉及在多协议标签交换网络中实现分域管理和保护的方法。
背景技术
多协议标签交换(MPLS)正成为一种数据传送技术，在数据网络中获得越来越多的应用。随着电信级数据业务的逐渐应用，如何管理MPLS连接成为一个急需解决的问题。
在多运营商网络或者一个运营商的大型网络中，一条MPLS连接往往穿过多个管理域。对于这样的MPLS连接，除了进行端到端的MPLS连接的管理之外，往往需要对MPLS连接在某个域内的一段进行管理，从而界定各部分网络的性能和可靠性等。
对于电信级网络，通常需要对业务进行可靠、快速的保护。同样，除了端到端的保护机制之外，基于管理域的分域保护也是非常有意义的。除了可以提供快速的保护之外，还可以使得一个管理域内的故障不会影响另一个管理域内的业务流向，即故障隔离。同时分域保护还允许不同的管理域按照自己的特点，采取不同的保护机制。
目前MPLS标签交换路径(LSP)能够提供端到端的操作维护管理(OAM)机制，提供1+1、1:1等保护模式(详见Y.1711和Y.1720)。对于一条MPLS LSP跨越多个运营商的情况，这种管理方法只能提供端到端的总的性能和管理，不能提供每个运营商内部的性能和管理，当出现性能比较差的时候，不利于界定不同运营商的服务质量和责任；另外，现有技术也无法提供域内的保护机制，无法对不同域的故障进行隔离。
发明内容
本发明提供一种在多协议标签交换网络中实现分域管理的方法，以解决现有技术中多协议标签交换路径上不能进行分域管理的问题。
本发明还同时提供一种在多协议标签交换网络中实现分域保护的方法，以解决现技术中多协议标签交换路上不能进行域内保护的问题。
本发明提供以下技术方案：
一种在多协议标签交换网络中实现分域管理的方法，包括如下步骤：
在多协议标签交换(MPLS)连接上指定一个或多个操作维护管理(OAM)域，并确定各OAM域的入口节点和出口节点；
从所述入口节点插入携带有特定标识的OAM帧，该特定标识用于指明该OAM帧为域内OAM帧；以及
在所述出口节点根据所述特定标识捕获域内OAM帧，并按该域内OAM帧中的指示管理所述OAM域。
一种在多协议标签交换网络中实现分域保护的方法，包括下述步骤：
在标签交换路径(LSP)上指定一个或多个操作维护管理(OAM)域，并确定各OAM域的入口节点和出口节点；
从各OAM域的入口节点插入携带有特定标识的连通性校验或快速故障检测帧，该特定标识用于指明该帧为域内OAM帧；
在各OAM域的出口节点，根据所述特定标识捕获并解析所述连通性校验或快速故障检测帧，并在根据所述连通性校验或快速故障检测帧检查到OAM域内的业务连接异常时，通知该OAM域内的入口节点进行保护切换。
上述方法中：
所述OAM域与路由域一致，即在形成路由域时自然形成OAM域；或者，所述OAM域与路由域不一致。
所述入口节点与所述出口节点可为同一节点，也可为不同节点。
所述连通性校验和快速故障检测帧由头部和净荷两部分组成；其中，头部携带所述特定标识，净荷中携带有用于区分不同OAM域的标识。
采用多协议标签协议中预留的标签作为所述特定标识。
采用本发明的域内OAM机制，能够对MPLS连接在某个域内的一段进行管理，可以方便地界定各部分网络的性能和可靠性等。基于域内OAM机制，本发明的基于管理域的分域保护能够对不同域的故障进行隔离，使得一个管理域内的故障不会影响另一个管理域内的业务流向。
附图说明
图1为本发明分域管理的流程图；
图2为本发明中指定的操作维护管理域的示意图；
图3为本发明分域保护的流程图。
具体实施方式
为了解决现有技术中只能对MPLS连接进行端到端管理，而不能进行分域管理的问题，本发明通过在MPLS连接上指定操作维护管理(OAM)域和在OAM域内传送域内OAM帧来实现分域管理，所述管理如连接保护、故障检测等。故障检测的操作是由源端定期发送检测帧，宿端如果定期接受到检测帧，则说明连接正常；否则说明连接故障。连接保护的主要操作是检测连接的故障，在出现故障时将业务从故障路径切换到正常的路径。
参阅图1所示，本发明的流程如下：
步骤1：在MPLS连接上指定一个或多个操作维护管理(OAM)域。
OAM域可以与路由域是一致，此时OAM域的形成在路由域形成的时候自然形成，如图1所示，节点：A-B-C-G构成一个OAM域，节点：C-D-E-F构成另一个OAM域，节点C同时属于2个域，业务从节点A到节点E，跨2个域。OAM域也可以不与路由域一致，此时可以用配置来指定每个域，可以将某个任意、特定的节点设备作为域的边界设备，以及边界设备的域间接口和域内接口。
步骤2：确定各OAM域的入口节点和出口节点。
对于一条具体的标签交换路径(LSP)中的一个节点而言，如果下一跳是另一个路由域，则表示本节点是该LSP的域出口节点(egressLSR)，如果本节点的上一跳是另一个路由域，则表示本节点是该LSP的域入口节点(ingress LSR)。
LSP入口节点和LSP出口节点可能同时是域的入口节点和出口节点，对于特定LSP，通过路由协议或者配置确定每个域的入口节点和出口节点，以及每个节点的域内接口和域外接口。
步骤3：从OAM域的入口节点定期插入携带有特定标识的OAM帧，该特定标识用于指明该OAM帧为域内OAM帧。
域内OAM帧包括OAM头部和OAM净荷两个部分，封装格式是在LSP的标签内部再压入一层域内OAM标签，并携带OAM净荷。其中：
(1)OAM头部的格式与MPLS的标签格式相同：分为4个字段：label+exp+s+ttl，其中label字段为一个特殊的数值，能够用来识别该数据包为域内的OAM包。比如，采用预留标签13(Y.1711定义的OAM标签为14)，表示为域内的OAM，以区别于E2E的OAM帧。exp、s、ttl字段的含义与MPLS标签的定义相同(参见RFC3032)。
(2)OAM净荷部分按照功能的不同包有多种类型，域内OAM帧可以包含目前各标准组织定义的一些端到端MPLS OAM类型。域内OAM帧净荷中至少包含有OAM域的标识，用以区分不同的OAM域。
步骤4：在OAM域的出口节点根据所述特定标识捕获并解析所述域内OAM帧，并按该域内OAM帧中的指示管理OAM域。
域内OAM帧穿通OAM域内非边缘节点，OAM域出口节点的接收到标签为13的OAM帧后，确定该帧为域内OAM帧，根据净荷的OAM标识确定相应的OAM域，然后按照净荷中的指示确定在域内要运行的OAM机制，如：维护连接、性能检视等。
在如图1中所示节点A->B->C->D->E的LSP上，实现分域管理中的分域保护(以1:1保护模式为例)如图2所示，其处理过程下：
步骤10：在标签交换路径(LSP)上指定节点A-B-C-G和节点C-D-E-F构成的两个OAM域，节点A-B-C-G构成的域中的域入口节点为节点A，出口节点为节点C，其中，A->B->C为工作链路，A->G->C为保护链路(工作链路和保护链路是基于路由信息或配置信息建立的)。节点C-D-E-F构成的域中的域入口节点为节点C，出口节点为节点E，其中，C->D->E为工作链路，C->F->E为保护链路。
节点A、C上的功能模型与保护类型有关，对于每种保护类型(保护类型参见MPLS保护标准ITU Y.1720)，与端到端保护机制中描述的源、宿节点的功能是相同的；节点C的保护策略可以通过配置或信令实现。
步骤11：分别从节点A和节点C插入携带有标签为13的连通性校验(CV)或快速故障检测(FFD)帧，发往域内的宿节点。
步骤12：在出口节点C和出口节点E分别根据标签13捕获和解析两个域内的连通性校验(CV)或快速故障检测(FFD)帧。
步骤13：若出口节点C未定期接收到检测帧时，确定OAM域内的业务连接异常，则通过域内OAM帧的反向失效指示(BDI)回告相应OAM域入口节点，将业务切换到保护链路。
例如，出口节点C在检测到节点A-B-C-G构成的OAM域中业务连接故障时，通知节点A，节点A接收到BDI回告后仅在该OAM域内完成倒换，即将业务从工作链路A->B->C切换到保护链路A->G->C。可见，从节点A到C的保护倒换，对节点C到E之间的网络没有任何影响。
对于上述两个OAM域，其中某个域也可不采用MPLS保护，而采用服务层保护。如，节点C到E之间采用服务层保护。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种在多协议标签交换MPLS网络中实现分域管理的方法，其特征在于，包括如下步骤：
在MPLS标签交换路径上指定一个或多个操作维护管理OAM域，并确定各OAM域的入口节点和出口节点；
从所述入口节点插入携带有特定标识的OAM帧，该特定标识用于指明该OAM帧为域内OAM帧；以及
在所述出口节点根据所述特定标识捕获并解析所述域内OAM帧，并按该域内OAM帧中的指示管理所述OAM域。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述OAM域可以与路由域一致，即在形成路由域时自然形成OAM域。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述入口节点与所述出口节点为同一节点，或为不同节点。
4.如权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，所述OAM帧由头部和净荷两部分组成；其中，头部携带所述特定标识，净荷中携带有用于区分不同OAM域的标识。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，采用多协议标签协议中预留的标签作为所述特定标识。
6.一种在多协议标签交换MPLS网络中实现分域保护的方法，其特征在于，包括下述步骤：
在MPLS标签交换路径LSP上指定一个或多个操作维护管理OAM域，并确定各OAM域的入口节点和出口节点；
从OAM域的入口节点插入携带有特定标识的连通性校验或快速故障检测帧，该特定标识用于指明该帧为域内OAM帧；以及
在OAM域的出口节点，根据所述特定标识捕获并解析所述连通性校验和/或快速故障检测帧，并在根据所述连通性校验或快速故障检测帧检查到OAM域内的业务连接异常时，通知该OAM域内的入口节点进行保护切换。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述OAM域可以与路由域一致，即在形成路由域时自然形成OAM域。
8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述入口节点与所述出口节点为同一节点，或为不同节点。
9.如权利要求6、7或8所述的方法，其特征在于，所述连通性校验或快速故障检测帧由头部和净荷两部分组成；其中，头部携带所述特定标识，净荷中携带有用于区分不同OAM域的标识。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，采用多协议标签协议中预留的标签作为所述特定标识。
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