CN100454896C - 一种虚拟交换系统中故障恢复的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及网络通信技术领域中一种虚拟交换系统中故障恢复的方法。该方法提供了一种在V-Switch体系中快速重路由的方法，当连接控制层接收到承载能力层上报某条链路发生故障的消息时，由连接控制层为该业务选择新的等效路由，以快速建立连接。本发明实现了V-Switch故障恢复功能，提高了专线业务的故障恢复能力，及专线业务的可靠性，且增强了网络运行的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及网络通信技术领域，尤其涉及一种虚拟交换系统中故障恢复的方法。
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，先进的多媒体系统层出不穷。由于多媒体业务占去了大量的带宽，使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QoS(服务质量)技术应运而生。基于门户的多种应用和服务以及宽带多媒体业务，包括为普通住宅用户提供丰富的Video(视频)/Audio(音频)流、VOD(视频点播)、视频组播、多媒体交互、高带宽需求的网络游戏；为商业用户提供视频会议、远程教育、VPN(虚拟私有网)、具有QoS保障的数据专线等，成为宽带运营的重要内容。
针对这些商业用户，提出了V-Switch(虚交换)、L2TP(二层隧道协议)、MPLS(多协议标签交换)等多种方式的VPN/VPDN专线方案。其中V-Switch技术主要用于组建稳定、实用、经济的运营级城域以太网，可以实现QoS保证、网络安全保护、电信级的网络维护和管理等功能，具备基于号码的用户管理、一定的移动性、业务开放管理计费的集中管理等核心业务管理能力，提供包括智能二层流量调度、LAN专线、IP流量规划等业务和服务，它的出现填补了目前的网络在纯二层能力上的不足。
如图1所示，V-Switch体系分为三层：V-Switch业务控制层，V-Switch连接控制层，V-Switch承载能力层。业务控制层完成业务的控制和V-Switch专线的注册等等；连接控制层用于维护DRE(数据转发实体)中交换资源，包括设备、接口、链路、VLAN(虚拟局域网)，接受业务控制层SCR(业务控制登记)的V-Switch建立请求，为该V-Switch连接选择业务流路径，分配带宽及VLAN(虚拟局域网)资源，并将控制信息下发到业务流经过的DRE设备上；DRE处于承载能力层，根据连接控制层设置的VLAN交换表项，完成对以太网帧格式的业务流的转发。VLAN交换表项如下：
| 参数 | 参数说明 | |
| 1 | 接口1 | 业务流转发接口1，如GE 1/0/0 |
| 2 | vlan id 1 | 业务流在接口1上以太网帧格式中携带的VLAN ID |
| 3 | 接口2 | 业务流转发接口2，如GE 1/0/1 |
| 4 | vlan id 2 | 业务流在接口2上以太网帧格式中携带的VLAN ID |
| 5 | 带宽 | 业务流带宽限制 |
| 5.1 | 上行最大带宽 | 业务流上行(从接口1接收，从接口2发送)最大带宽 |
| 5.2 | 下行最大带宽 | 业务流下行(从接口2接收，从接口1发送)最大带宽 |
| 6 | QoS参数 | 业务流QoS参数要求 |
| 6.1 | 延迟 | |
| 6.2 | 延迟抖动 | |
| 6.3 | 丢包率 |
DRE以VLAN交换表作为业务流转发的路由依据。业务数据的转发过程描述如下：将接口1中接收到的VLAN的ID1的以太网帧发送到接口2的同时将VLAN的ID1转换成VLAN的ID2；以及将接口2中接收到的VLAN ID 2的以太网帧发送到接口1的同时将VLAN的ID2转换成VLAN的ID1。通过这种形式，在整个网络可以建立一条VLAN的虚通道，该虚通道描述为：(设备1，接口1，VLAN的ID1)——(设备1，接口2，VLAN的ID2)——(设备2，接口3，VLAN的ID2)——(设备2，接口1，VLAN的ID3)......。
上述业务数据转发过程存在的问题在于：承载能力层本身没有故障恢复机制，一旦承载能力层DRE之间的某条物理链路故障，V-Switch专线业务就会拆除，即当连接控制层接收到DRE上报的链路故障时，将拆除专线连接，其可靠性存在严重的缺陷。
发明内容
鉴于上述现有技术所存在的问题，本发明的目的在于提供一种虚拟交换系统中故障恢复的方法，当承载能力层DRE检测到某条链路发生故障时，上报给连接控制层VSC，然后由连接控制层VSC为该业务流选择新的路径，并下发给路径上的各个DRE，以快速重新建立连接。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明提供了一种虚拟交换系统中故障恢复的方法，包括：
A、当连接控制层VSC接收到承载能力层上报的某条链路发生故障消息时，由发生故障的链路所属域的连接控制层VSC根据发生故障的链路的端点地址进行重路由，获得新的等效的路径，以保持虚交换V-Switch专线连接不中断；
B、VSC将新的路径信息通过流映射命令的形式下发给各数据转发实体DRE，由DRE利用获得的新的路径进行业务流传输。
所述连接控制层VSC接收到承载能力层上报的某条链路发生故障消息的步骤包括：
DRE通过DRE与VSC之间的协议连接将所述故障上报给故障所在域的VSC。
所述发生故障的链路所属域的VSC根据发生故障的链路的端点地址进行重路由的步骤包括：
发生故障的链路所属域的VSC在域内重路由，根据发生故障的链路的两个端点地址在本域内查找同样端点的等效路由，将选择出的新的路径消息下发到所述路径上的各个DRE，专线继续保持。
所述方法还包括：
若VSC在本域内重路由失败，则回退到初始的VSC进行重路由。
所述方法还包括：
若域内重路由失败，所述发生故障的链路所属域的VSC释放本域资源，并向上游VSC及下游VSC发送专线拆除消息，直到初始VSC，其上、下游VSC根据此消息拆除专线，释放资源，该初始VSC进行一次重路由。
所述流映射命令包括会话ID、流信息、服务质量Qos参数、流量描述符及该DRE的入口接口名、入口虚拟局域网VLAN的ID、出口接口名、出口VLAN的ID。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实现了当连接控制层接收到承载能力层的DRE上报的某条链路发生故障消息时，连接控制层可以为该业务选择新的等效路由，以保持V-Switch专线连接不中断，提高了专线业务的故障恢复能力，及专线业务的可靠性，且增强了网络运行的稳定性。
附图说明
图1为现有技术V-Switch体系架构示意图。
图2为本发明连接控制层重路由示意图；
图3为本发明重路由操作流程图。
具体实施方式
本发明的核心思想是提供一种虚拟交换系统中故障恢复的方法，当承载能力层检测到某条链路发生故障时，上报给连接控制层，然后连接控制层为该业务选择新的等效的路由，以快速建立连接，提高了专线业务的故障恢复能力和可靠性。
本发明提供了一种虚拟交换系统中故障恢复的方法，图2所示为本发明连接控制层重路由示意图，图3所示为本发明重路由操作流程图，下面参照图2及图3对本发明重路由过程进行说明，该V-Switch体系包括业务控制层、连接控制层及承载能力层，为方便叙述，该三层代表性实体名称分别为SCR、VSC、DRE。该重路由操作包括：
步骤10：VSC为UE1到UE2之间的专线选择业务流路径；
在承载能力层两个DRE之间存在一条或多条链路，在每个链路中承载至少一路V-Switch专线业务，每一路V-Switch专线业务通过特定的连接标识符区分，每一路V-Switch专线可以承载业务流数据，承载能力层在发送数据前，首先由连接控制层VSC选择路径，在初始DRE1和终止DRE6之间选择端到端的一条路径，遵循最短路径优先原则，假定选定链路B、D、F、H共4条首尾相接而组成的一条路径；
步骤11：VSC接收到上述路径发生故障的消息；
在数据传输过程中，当DRE接口失效或其他一些原因会导致相关的链路断连，从而导致经过该链路的路径故障，一旦路径发生故障，DRE将通过DRE与VSC之间的协议连接将该故障上报给故障所在域的VSC；
步骤12：VSC根据发生故障的链路的端点地址重路由；
VSC根据域内发生故障的链路的两个端点地址重路由，本发明以链路H发生故障为例，链路H的两个端点地址为DRE5和DRE6，该DRE5和DRE6将故障消息发送到VSC2后，VSC2根据端点地址DRE5和DRE6从域内路径集中重新选择另一条端点为DRE5和DRE6的路径，如链路G、K、L，也可以是其它的路径，只要符合路径的起始节点是DRE5，终止节点是DRE6即可，存在多条满足条件的路径的情况下，优选路径最短的，若VSC域内重路由成功，则专线继续保持，即原路径中未发生故障的链路继续使用。若VSC2在域内没有找到等效的路径可以保证起始节点是DRE5，终止节点是DRE6，则VSC2释放本域的资源，并向其上游VSC和下游VSC同时发起专线拆除的消息，然后其上游VSC和下游VSC根据此消息拆除专线，释放资源，直到初始VSC，即回退到初始VSC图2中的VSC1，重新发起一次重路由，如可以重新选择出由链路A、C、E、G、K、L共6条首尾相接而组成的一条路径；
步骤13：VSC下发查找到的路径到承载能力层的各DRE；
若上述重路由操作成功，即VSC查找到与原路径等效的路径，则VSC将新的路径信息通过流映射命令的形式下发给DRE，包括会话ID、流信息、Qos参数、流量描述符及该DRE的入口接口名、入口VLAN的ID、出口接口名、出口VLAN的ID，重路由过程完成；
步骤14：若初始VSC重路由操作失败，即没有查找到等效的路径，则拆除该专线业务，该拆除过程本发明不作限定。
本发明实现了V-Switch故障恢复功能，利用连接控制层的重路由技术加快了专线故障恢复速度，提高了专线业务的故障恢复能力，且该重路由技术适用于任何规模的网络，易于实现，及进行维护管理。
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 (6)
1、一种虚拟交换系统中故障恢复的方法，其特征在于，包括：
A、当连接控制层VSC接收到承载能力层上报的某条链路发生故障消息时，由发生故障的链路所属域的连接控制层VSC根据发生故障的链路的端点地址进行重路由，获得新的等效的路径，以保持虚交换V-Switch专线连接不中断；
B、VSC将新的路径信息通过流映射命令的形式下发给各数据转发实体DRE，由DRE利用获得的新的路径进行业务流传输。
2、如权利要求1所述的一种虚拟交换系统中故障恢复的方法，其特征在于，所述连接控制层VSC接收到承载能力层上报的某条链路发生故障消息的步骤包括：
DRE通过DRE与VSC之间的协议连接将所述故障上报给故障所在域的VSC。
3、如权利要求1所述的一种虚拟交换系统中故障恢复的方法，其特征在于，所述发生故障的链路所属域的VSC根据发生故障的链路的端点地址进行重路由的步骤包括：
发生故障的链路所属域的VSC在域内重路由，根据发生故障的链路的两个端点地址在本域内查找同样端点的等效路由，将选择出的新的路径消息下发到所述路径上的各个DRE，专线继续保持。
4、如权利要求3所述的一种虚拟交换系统中故障恢复的方法，其特征在于，所述方法还包括：
若所述发生故障的链路所属域的VSC在本域内重路由失败，则回退到初始的VSC进行重路由。
5、如权利要求4所述的一种虚拟交换系统中故障恢复的方法，其特征在于，所述方法还包括：
若域内重路由失败，所述发生故障的链路所属域的VSC释放本域资源，并向上游VSC及下游VSC发送专线拆除消息，直到初始VSC，其上、下游VSC根据此消息拆除专线，释放资源，该初始VSC进行一次重路由。
6、如权利要求1所述的一种虚拟交换系统中故障恢复的方法，其特征在于，所述流映射命令包括会话ID、流信息、服务质量Qos参数、流量描述符及该DRE的入口接口名、入口虚拟局域网VLAN的ID、出口接口名、出口VLAN的ID。
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