CN101030967B - 一种网络控制通道可达性检测维护的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种网络控制通道可达性检测维护的方法，包括以下步骤：a.在通讯网络中的两节点间配置一条或多条控制通道，分别监测每条控制通道的有效性；b.从两节点间的有效控制通道中选择一条为当前控制通道，通过此当前控制通道建立和维护节点间的邻接关系；c.检测到当前控制通道失效后，首先判断节点间是否具有备用控制通道：如果具有备用控制通道，节点可达；如果不具有备用控制通道，节点不可达。本发明提高了信令网的可靠性和节点间可达的准确性。在部分控制通道失效时，尽可能地保证节点之间控制通道可达性，避免扩散错误的不可达性信息，从而保障了控制和信令信息有效、迅速的在节点之间转发。

Description

一种网络控制通道可达性检测维护的方法

技术领域

本发明涉及一种通讯领域网络检测和维护的方法，特别是涉及一种使用协议实现自动维护控制通道的方法。

背景技术

自动交换光网络(ASON，Automatic Switched Optical Network)将交换功能引入了光层。ASON是一个智能化的光网络，它采用客户/服务器(Client/Server)的体系结构，具有定义明确的接口，让客户端从光网络服务器请求服务。ASON的体系结构及其一般的自动交换传输网(ASTN，Automatic Switched Trans-port Networks)是国际标准化组织的一个研究热点。

ASON的体系结构根据功能可以分为三个平面：传送平面、控制平面和管理平面。节点间控制平面传送信令和控制信息的通道称为控制通道，实际上就是ASON的信令网。因此当控制通道失效即信令网发生故障，将直接导致节点间不能传送信令信息。这个时候，即使传送平面能正常工作，但是由于控制平面信令不能在节点间传递，也会影响连接的建立、删除等操作。虽然可以在ASON网络控制平面中使用标准的开放式最短路径优先协议(OSPF，Open Shortest Path First Protocol)或者链路管理协议(LMP，linkManagement Protocol)的Hello包机制检测控制节点的可达性，但是目前两种检测机制是同时独立运行的，在功能上两种机制虽然有相同的地方，即都可以检测当前控制通道是否有效，但是检测范围各有侧重。

首先，LMP协议Hello包用于维护两个相邻节点间多条控制通道的连通性，如果节点间有多条控制通道，LMP协议的Hello包同时维护所有控制通道的连通性，并且选出一条控制通道为当前控制通道，负责传送节点间的信令信息，其它控制通道作为备份，如果当前控制通道失效，那么LMP协议将当前控制通道切换到备份控制通道上，因此LMP协议的Hello包机制不会改变信令网的拓扑结构。

其次，OSPF协议的hello包用于建立和维护邻居关系，hello包在检测到控制通道故障，邻居节点路由不可达后，会通过OSPF协议的泛洪机制将不可达节点的信息扩散到网络中的每个节点，各节点网络的拓扑信息发生变化，重新计算网络拓扑结构。

因为两种协议独立运行，所以两种不相关的Hello包检测控制平面节点可达性机制有下面的缺点：当两相邻节点有多条控制通道时，其中有一条为当前控制通道传送信令信息并用于传送OSPF的hello包。LMP监测到当前控制通道故障后，还可以启用备用控制通道，但是OSPF已经检测到当前控制通道故障后，就认为两个节点不可达，会向网络其他节点扩散节点不可达信息，使网络拓扑结构发生变化，改变路由转发表的路由信息。如果在信令网的拓扑结构还没有完成收敛的情况下建立连接，可能会引起连接的建立失败。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供了一种网络控制通道可达性检测维护的方法，克服了现有技术中OSPF协议和LMP协议两种控制通道检测机制独立运行的缺点，防止错误的判断相邻节点路由可达性，引起信令网拓扑结构的改变，影响正常的信令和控制信息的路由转发。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种网络控制通道可达性检测维护的方法，包括以下步骤：

a.在通讯网络中的两节点间配置一条或多条控制通道，链路管理协议分别监测每条控制通道的有效性，标识控制通道是否有效；

b.从两节点间的有效控制通道中选择一条为当前控制通道，其他有效控制通道为备用控制通道，开放式最短路径优先协议通过此当前控制通道建立和维护节点间的邻接关系；

c.链路管理协议检测到当前控制通道失效后，首先判断节点间是否具有备用控制通道：如果具有备用控制通道，链路管理协议选择此备用通道作为当前控制通道，并且通知开放式最短路径优先协议，节点可达；如果不具有备用控制通道，链路管理协议通知开放式最短路径优先协议节点间所有控制通道都失效，节点不可达。

所述步骤c可以进一步包括：

如果链路管理协议检测到当前控制通道失效且不具有备用控制通道，开放式最短路径优先协议向整个网络扩散节点间新的可达性信息。

所述方法可以进一步包括：

d.链路管理协议检测到不可达节点的无效控制通道恢复工作后，重新设置控制通道信息，并视此节点为可达；开放式最短路径优先协议向全网扩散节点的新的可达性信息。

所述步骤d可以进一步包括：

链路管理协议使用Hello包检测控制通道的有效性，链路管理协议检测到任意一条控制通道恢复工作后，选择其中一条重新设置当前控制通道，开放式最短路径优先协议维护端口进入Up状态，与此端口连接的邻居节点可达。

所述步骤a可以进一步包括：

使用链路管理协议的Hello包分别检测节点间各条控制通道的有效性，标识控制通道是否有效。

所述步骤b可以进一步包括：

链路管理协议使用Hello包检测控制通道，检测到当前控制通道失效后，首先判断导致控制通道失效的两节点间是否还具有其它有效控制通道。

所述步骤c可以进一步包括：

链路管理协议使用Hello包检测控制通道的有效性，链路管理协议如果检测到没有备用控制通道，通知开放式最短路径优先协议节点间所有控制通道都失效，开放式最短路径优先协议维护的端口进入Down状态，与此端口连接的邻居节点不可达。

本发明方法提高了信令网的可靠性和节点间可达的准确性。在部分控制通道失效时，尽可能地保证节点之间控制通道可达性，避免扩散错误的不可达性信息，从而保障了控制和信令信息有效、迅速的在节点之间转发。

附图说明

图1为根据本发明实施例所述的OSPF协议和LMP协议的Hello包工作原理示意图；

图2为根据本发明实施例所述的两节点间所有控制通道失效后信令路由变化的示意图；

图3为根据本发明实施例所述的网络控制通道可达性检测维护的方法的工作流程图。

具体实施方式

如图1所示，为根据本发明实施例所述的OSPF协议和LMP协议的Hello包工作原理示意图，在网络中有3个ASON节点，分别为节点一101，节点二102和节点三103。

任意两个节点之间有一条或者多条控制通道，在节点一101和节点二102之间有3条控制通道，分别是CC1、CC2和CC3，在节点二102和节点三103之间有一条控制通道控制CC5，在节点一101和节点三103之间有一条控制通道CC4。

每个节点的控制平面分别运行OSPF和LMP协议，任意两个相邻节点间的OSPF和LMP协议分别发送Hello包，检测控制平面节点的可达性，并且选择一条控制通道为当前控制通道，用来传送信令信息。但是LMP协议在两个节点间的所有控制通道上发送hello包检测控制通道是否有效和相邻节点是否可达，而OSPF协议只是在节点间当前控制通道上发送hello包，检测相邻节点是否可达。例如，在节点一101和节点二102之间，LMP协议分别在控制通道CC1、CC2和CC3上发送Hello包，维护控制通道是否有效，并且在3条有效的控制通道中选择一条CC1作为当前控制通道，通知OSPF协议，另外两条作为备用控制通道。OSPF协议使用CC1作为当前通道发送自己的hello包，维护邻接关系，并且根据网络的拓扑计算出节点一101和节点二102之间的信令转发路由为节点一101→节点二102。

当前控制通道失效后，LMP协议的Hello包机制会检测到，LMP协议会在备用控制通道中重新选择一条控制通道作为当前控制通道，选择完成后，在通知OSPF协议新的当前控制通道。在OSPF协议没有收到LMP协议的通知之前，OSPF协议即使通过自己的hello包检测到邻居节点不可达，也不会立即向网络中的其他节点扩散不可达信息。OSPF协议在收到LMP的通知后，使用新的当前控制通道发送Hello包，维护节点的邻接关系。这样就避免了控制平面相邻节点还有可达控制通道，信令网拓扑没有必要改变的情况下，而OSPF协议误认为相邻节点不可达，从而向网络中扩散新的可达信息，引起信令网拓扑结构发生变化。

如图2所示，为根据本发明实施例所述的两节点间所有控制通道失效后信令路由变化的示意图，网络中的3个ASON节点与图1相同。

当LMP协议检测到节点一101和节点二102之间的所有控制通道都发生故障而失效后，通知OSPF协议节点间没有可用的控制通道，此时OSPF协议在节点一101和节点二102之间没有可用的控制通道发送hello包，从而认为节点一101和节点二102之间不可达。这时OSPF协议向全网扩散信息，表示出节点一101和节点二102的不可达信息，全网每个节点根据这个信息重新进行路由收敛计算，可以计算出节点一101到节点二102的信令路由为节点一101→节点三103→节点二102。

当节点一101和节点二102之间任意一条控制通道故障解除后，LMP协议的Hello包可以检测到新的可达信息，此时通知OSPF协议这条当前控制通道，当OSPF发送的hello包也检测到路由可达时，将重新扩散信息并计算网络拓扑，使得信令路由重新回到节点一101→节点二102，优化转发路径。

图3为根据本发明实施例所述的网络控制通道可达性检测维护的方法的工作流程图，步骤如下：

(步骤301)LMP协议在每条控制通道上分别发送Hello包。

(步骤302)LMP协议验证控制通道是否有效，如果控制通道失效转到步骤304。

(步骤303)LMP协议标识此控制通道为有效控制通道，并返回步骤301。

(步骤304)LMP协议标识此控制通道为失效控制通道。

(步骤305)LMP协议判断失效控制通道是否为当前控制通道，如果不是当前控制通道返回步骤301。

(步骤306)LMP协议判断失效控制通道所在的两节点间是否还有其它有效控制通道，如果没有其它有效控制通道，转到步骤309。

(步骤307)LMP协议在其它有效的控制通道中选择一条作为当前控制通道，LMP协议向OSPF协议上报选择结果，LMP协议自身返回步骤301，并通知OSPF协议选择结果。

(步骤308)OSPF协议在当前控制通道发送Hello包，对OSPF协议状态进行维护。

(步骤309)LMP协议判断失效控制通道所在的两节点间全部控制通道失效。

(步骤310)LMP协议通知OSPF协议节点间无控制通道可用。

(步骤311)OSPF协议维护的端口进入Down状态，与此端口连接的邻居节点不可达。

本发明的另一实施例为：LMP协议的Hello包负责对节点间多条控制通道的维护，选择一条为当前工作通道，并且使得控制通道的选择对OSPF协议透明，即为OSPF协议不关心节点间使用哪条具体的控制通道，对OSPF协议来说只要有一条控制通道正常，它就认为节点间可以建立邻接关系。在控制通道切换过程中，OSPF协议不改变节点间的邻居关系，只有在节点间所有的控制通道都失效后，OSPF协议的Hello包才会检测到，邻接关系也才发生改变。这时，OSPF协议重新计算控制节点的可达信息，将网络中的可达控制节点关系扩散到其它节点。具体的步骤为：

(步骤401)在ASON网络中的两个节点间配置多条控制通道，LMP协议的Hello包分别监测每条控制通道的有效性，标识控制通道是否有效。

(步骤402)从两节点间的多条有效控制通道中选择一条为当前控制通道，其他通道为备用控制通道，OSPF协议通过此当前控制通道发送Hello包，建立和维护节点间的邻接关系。

(步骤403)当LMP协议的Hello包检测到当前控制通道失效后，首先判断节点间是否还有有效的备用控制通道。

(步骤404)如果还有备用控制通道，LMP协议选择此备用通道作为当前控制通道，并且通知OSPF协议，OSPF协议使用新选择的控制通道发送Hello包。

(步骤405)如果没有备用控制通道，那么LMP通知OSPF协议节点间所有控制通道都失效。OSPF协议维护的端口进入Down状态，与此端口连接的邻居节点不可达。

(步骤406)OSPF协议向全网扩散节点的新的可达性信息，网络的拓扑结构发生变化。

(步骤407)如果LMP协议的Hello包检测到任意一条控制通道恢复工作后，选择其中一条重新设置当前控制通道，OSPF协议维护端口进入Up状态，与此端口连接的邻居节点可达。

(步骤408)OSPF协议向全网扩散节点的新的可达性信息，网络的拓扑结构发生变化。

本发明实施例的优点在于使两种协议的控制平面可达性检测机制有机的结合到一齐，解决了两种检测机制独立运行时的缺点，使控制平面可达性的检测更加可靠，并且提高路由转发的性能从而保障了传送平面连接的建立。

Claims (7)

1.一种网络控制通道可达性检测维护的方法，其特征在于，包括以下步骤：

a.在通讯网络中的两节点间配置一条或多条控制通道，链路管理协议分别监测每条控制通道的有效性，标识控制通道是否有效；

b.从两节点间的有效控制通道中选择一条为当前控制通道，其他有效控制通道为备用控制通道，开放式最短路径优先协议通过此当前控制通道建立和维护节点间的邻接关系；

c.链路管理协议检测到当前控制通道失效后，首先判断节点间是否具有备用控制通道：如果具有备用控制通道，链路管理协议在备用通道中重新选择一条控制通道作为当前控制通道，并且通知开放式最短路径优先协议，节点可达；如果不具有备用控制通道，链路管理协议通知开放式最短路径优先协议节点间所有控制通道都失效，节点不可达。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤c进一步包括：

如果链路管理协议检测到当前控制通道失效且不具有备用控制通道，开放式最短路径优先协议向整个网络扩散节点间新的可达性信息。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括以下步骤：

d.链路管理协议检测到不可达节点的无效控制通道恢复工作后，重新设置控制通道信息，并视此节点为可达；开放式最短路径优先协议向全网扩散节点的新的可达性信息。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤d进一步包括：

链路管理协议使用Hello包检测控制通道的有效性，链路管理协议检测到任意一条控制通道恢复工作后，选择其中一条重新设置当前控制通道，开放式最短路径优先协议维护端口进入Up状态，与此端口连接的邻居节点可达。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤a进一步包括：

使用链路管理协议的Hello包分别检测节点间各条控制通道的有效性，标识控制通道是否有效。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤b进一步包括：

链路管理协议使用Hello包检测控制通道，检测到当前控制通道失效后，首先判断导致控制通道失效的两节点间是否还具有其它有效控制通道。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤c进一步包括：

链路管理协议使用Hello包检测控制通道的有效性，链路管理协议如果检测到没有备用控制通道，通知开放式最短路径优先协议节点间所有控制通道都失效，开放式最短路径优先协议维护的端口进入Down状态，与此端口连接的邻居节点不可达。

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