CN101212400B - 一种协商伪线的双向转发检测会话区分符的方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种协商伪线的双向转发检测会话区分符的方法、装置及系统，用以解决现有PWE3系统中通过LSP Ping协商伪线的双向转发检测会话区分符而使得处理过程复杂的问题，本发明方法包括第一设备向第二设备发送用于伪线参数协商的消息，并在该消息中携带第一设备的伪线的虚电路连接确认VCCV的双向转发检测BFD能力和BFD区分符；第二设备获得所述BFD能力和BFD区分符后，向所述第一设备发送携带第二设备的伪线的VCCV的BFD能力和分配给该伪线的BFD区分符的消息；采用本发明方法，简化了双向转发检测会话区分符的协商过程，提高了系统伪线的建立和维护效率。

Description

一种协商伪线的双向转发检测会话区分符的方法及系统
技术领域
本发明涉及通信领域，特别涉及在边缘到边缘伪线仿真系统中协商伪线的双向转发检测会话区分符的方法。 
背景技术
边缘到边缘伪线仿真(PWE3，Pseudo Wire Emulation Edge-to-Edge)技术用于在分组交换网络(PSN，Packet Switched Network)中仿真异步传输方式(ATM，Asynchronous Transfer Mode)、帧中继(FR，Frame Relay)、以太网、低速时分复用(TDM，Time Division Multiplexing)电路和同步光纤网(SONET，Synchronous Optical Network)/同步数字系列(SDH，Synchronous DigitalHierarchy)等业务的基本特征，伪线(PW，Pseudo Wire)的功能包括在入口封装特定业务的协议数据单元(PDU，Protocol Data Unit)，然后在入口和出口之间的路径或隧道上承载这些PDU，并管理该PDU的定时和顺序以及尽可能提供真实模拟这些业务的行为和特征所需要的功能；从用户角度而言，伪线PW只是一条独立的链路或者电路。 
在PWE3系统中，客户端边缘(CE，Customer Edge)设备通过连接电路(AC，Attachment Circuit)连接到运营商边缘(PE，Provider Edge)设备，PE之间通过分组交换网络隧道(PSN Tunnel)承载连接两个AC的多个伪线；所述AC是物理电路或虚拟电路，一个AC可以是一个帧中继FR的数据链路连接标识符(DLCI，Data Link Connection Identifier)、一个ATM的虚通路标识符(VPI，Virtual Path Identifier)/虚信道标识符(VCI，Virtual Channel Identifier)、一个以太网的端口、一个虚拟局域网(VLAN，Virtual Local Area Network)、一个物理接口上的点到点协议(PPP，Point-to-Point Protocol)连接或者是一个 多协议标记交换(MPLS，Multi-Protocol Label Switching)的标签交换路径(LSP，LSP Label Switched Path)等等。 
双向转发检测(BFD，Bidirectional Forwarding Detection)是一种用来快速检测一对转发设备之间的转发路径是否可用的机制，其在两个相邻系统之间提供一种低开销、短检测周期的失败检测机制，包括接口、数据链路以及转发设备的检测。BFD类似于“Hello”协议，当需要检测的两个系统之间的BFD会话建立之后，双方周期性地向对方发送BFD报文，同时也在使用了BFD的链路上周期性检测对方报文到达的情况，如果在一定时间间隔内没有收到来自对端的BFD报文，则认为该链路出现故障，以此达到链路故障快速发现的目的。 
PWE3系统中的伪线是双向的，相同伪线标识(PWID，Pseudo Wire Identity)的伪线在入口(ingress)PE和出口(egress)PE两个方向都建立后，该伪线才能工作(UP)并能够很好地构成BFD双向检测路径，伪线的两端互相发送BFD报文，收到对端标识为“down”的报文或在预定定时时间内收不到对端报文，则认为该伪线发生故障。 
现有技术中对于伪线的双向转发检测的会话建立过程采取LSP Ping自动协商方式建立。根据draft-ietf-bfd-mpls-03的定义，通过LSP ping协商BFD区分符的过程是：入口PE通过伪线的LSP ping发出自己的区分符，再从出口PE的LSP ping响应报文中获得对端的区分符，其主要处理流程如下： 
1、配置伪线时配置BFD的相关参数(如报文最小发送时间间隔，报文最小接收时间间隔等)，以及伪线的虚电路连接确认(VCCV，Virtual CircuitConnection Verification)能力参数(包括连接通道CC参数(如PW控制字，alert标签)和连接确认CV参数(如BFD能力))。 
2、在伪线协商建立并且转发项确定后，通过LSP ping进行BFD区分符协商。 
3、在LSP ping协商BFD区分符成功后，建立BFD会话。 
4、通过BFD会话检测伪线的转发是否发生故障。 
LSP ping报文中携带的BFD区分符的类型长度值(TLV，Type Length Value)格式如图1所示，包括类型(Type)、长度(Length)和BFD区分符(BFD Discriminator)。 
现有PWE3系统中PW的BFD会话区分符通过LSP ping进行协商，在保持伪线两端设备的BFD配置状态一致时，需要考虑LSP ping与伪线建立/切断(up/down)的时序关系，因此增加了系统处理的复杂性，而且互通的路由器设备还必须支持LSP ping，因此对设备CPU资源消耗比较大，并且两端PE不能及时感知伪线的BFD配置状态；另外，当伪线两端设备的BFD的配置状态不对称，即一方取消或者在线增加BFD能力时，都需要将伪线切断后重新进行协商再建立，因此会造成流量中断，降低了伪线的维护效率。 
发明内容
本发明提供一种协商伪线的双向转发检测会话区分符的方法，用以解决现有PWE3系统中通过LSP Ping协商伪线的双向转发检测会话区分符而使得处理过程复杂的问题。 
本发明提供如下技术方案： 
一种协商伪线的双向转发检测会话区分符的方法，包括步骤： 
第一设备向第二设备发送用于伪线协商的消息，并在该消息中携带第一设备的伪线的虚电路连接确认VCCV的双向转发检测BFD能力和分配给该伪线的BFD区分符； 
第二设备获得所述BFD能力和BFD区分符后，在所述第二设备的伪线支持BFD能力时，向所述第一设备发送携带第二设备的伪线的VCCV的BFD能力和分配给该伪线的BFD区分符的消息。 
一种通信设备，包括： 
用于向其他设备发送进行伪线协商的消息，并在所述消息中携带本设备的伪线的虚电路连接确认VCCV的双向转发检测BFD能力和分配给该伪线的BFD区分符的单元； 
用于接收包含所述其他设备发送的携带所述其他设备的伪线的虚电路连接确认VCCV的BFD能力和分配给该伪线的BFD区分符的消息的单元。 
一种通信系统，包括多个通信设备，所述通信设备之间通过建立伪线连接进行数据传输，其中，第一设备向第二设备发送用于伪线参数协商的消息，并在该消息中携带伪线的虚电路连接确认VCCV的双向转发检测BFD能力和BFD区分符；所述第二设备获得所述BFD能力和BFD区分符后，在所述第二设备的伪线支持BFD能力时，向所述第一设备发送包含第二设备的伪线的VCCV的BFD能力和BFD区分符的消息。 
本发明中第一设备通过标签分发协议向第二设备发送用于伪线参数协商的消息，并在该消息中携带第一设备的伪线的虚电路连接确认VCCV的双向转发检测BFD能力和BFD区分符；第二设备获得所述BFD能力和BFD区分符后，在向所述第一设备发送的消息中携带第二设备伪线的VCCV的BFD能力和BFD区分符；在伪线协商的过程中同时协商BFD区分符，而不依赖于LSPPing进行协商，简化了伪线的BFD区分符的协商过程，使BFD会话与伪线之间的绑定更加简单，从而提高了伪线的维护效率。 
附图说明
图1为现有LSP Ping中BFD区分符的TLV格式示意图； 
图2为本发明实施例中PWE3系统结构示意图； 
图3为本发明实施例中PE结构示意图； 
图4为本发明实施例中建立BFD会话的实现流程图； 
图5为本发明实施例中PWid FEC TLV格式示意图； 
图6为本发明实施例中BFD区分符的Sub-TLV格式示意图； 
图7为本发明实施例中一端PE改变伪线的VCCV的BFD能力时通知对端设备的实现流程图； 
图8为本发明实施例中通知消息的格式示意图； 
图9为本发明实施例中PW Status TLV的格式示意图。 
具体实施方式
为解决现有技术中使用LSP Ping对双向转发检测BFD区分符进行协商而导致伪线的建立和维护效率较低的问题，本实施例伪线建立过程遵守RFC4447的定义，通过标签分发协议(LDP，Label Distribution Protoco1)进行伪线参数和伪线BFD区分符的协商；在伪线建立标签映射消息中扩展了VCCV的BFD能力和BFD区分符，并且当伪线不支持BFD能力时在发送给对端设备的LDP消息中携带不支持BFD能力的信息，当伪线两端的BFD能力状态发生改变时，在LDP通知消息的伪线状态信息中扩展了BFD能力动态撤销的状态码，本实施例中伪线的BFD能力是指伪线的VCCV的BFD能力。 
参阅图2，本实施例中的一种PWE3系统包括多个客户端边缘设备CE20和多个运营商边缘设备PE21，PE21之间通过建立伪线PW22连接进行数据传输，其中，两个PE21之间建立伪线的过程中，在标签分发协议消息中携带本设备伪线的VCCV的BFD能力和BFD区分符，将伪线参数以及伪线两端的PE21的BFD能力和BFD区分符同时进行协商以建立伪线连接和在该伪线上建立BFD会话；当一端PE21改变伪线的BFD能力时，向对端PE21通知本端的BFD能力状态。 
如图3所示，所述PE包括接收单元30、处理单元31和发送单元32；其中： 
接收单元30，用于接收其他设备发送的消息，该消息包括携带伪线的VCCV的BFD能力和BFD区分符的LDP协商消息、携带不支持BFD能力信息的LDP协商消息，以及携带伪线BFD能力状态信息的LDP通知消息。 
处理单元31，用于在本端建立伪线并需要协商BFD区分符时指示发送单元32向对端PE发送携带本端的伪线的VCCV的BFD能力和BFD区分符的LDP协商消息；对接收单元30接收的消息进行解析，从其中获取对端PE伪线 的BFD能力和BFD区分符，并将其与本端PE伪线的BFD能力进行比较，根据比较结果指示发送单元32向对端PE发送相应的LDP协商消息；以及侦测到本端伪线BFD能力生变化时指示发送单元32向对端PE发送携带BFD能力状态信息的LDP通知消息。 
当接收单元30接收到携带对端PE伪线的VCCV的BFD能力和BFD区分符的协商消息时，如果本端伪线支持BFD能力，则在LDP消息中携带本端伪线的BFD能力和BFD区分符，并指示发送单元32发送该LDP消息；如果本端伪线没有配置或者不支持BFD能力，则在LDP消息中携带本端不支持BFD能力的信息，该信息在LDP消息中通过LDP Status Code字段中的一个状态码标识。当接收单元30接收到对端PE发送的携带不支持BFD能力信息的LDP协商消息时，取消伪线BFD区分符的协商。当接收单元30接收到携带对端PE伪线BFD能力状态信息的LDP通知消息时，根据该通知消息中的BFD能力状态信息相应调整本端伪线的BFD能力。 
发送单元32，用于根据所述处理单元31的指示消息向对端PE发送相应的LDP协商消息和LDP通知消息。 
本实施例中在伪线建立时如果配置VCCV能力参数，则在伪线的InterfaceParameter Sub-TLV同时增加BFD区分符，如图4所示，本实施例中通过LDP协议触发建立双向转发检测会话的实现流程如下： 
步骤400、配置伪线的虚电路连接确认VCCV能力参数以及双向转发检测BFD参数。 
步骤401、PE1通过标签分发协议LDP在伪线上向PE2发送协商伪线参数的消息，该消息中包含所述PE1伪线的BFD能力和BFD区分符。 
步骤402、PE2从所述消息中获取所述PE1伪线的BFD能力和BFD区分符，并向PE1发送携带包含所述PE2伪线的BFD能力和BFD区分符的LDP消息。 
步骤403、PE1和PE2双方协商伪线参数成功，建立伪线连接(UP)，如 果步骤401、步骤402协商得到了该伪线的BFD双向区分符，则触发建立该伪线的BFD会话，进一步由BFD进行BFD参数协商，由BFD对双向伪线进行故障检测；否则PE1和PE2重新进行BFD区分符的协商。 
本实施例PE1和PE2协商过程中交互的LDP消息中的伪线标识符转发等价类元素PWid FEC Element格式如图5所示，包括伪线标识符(PWid)(0x80)、控制位(C)、伪线类型(PW Type)、伪线信息长度(PW Info Length)、组标识(Group ID)、伪线标识(PW ID)和接口参数子类型长度值(Interface ParameterSub-TLV)；Interface Parameter Sub-TLV为入口PE和出PE必须具有的能力交互，并且可以包括多个Interface Parameter Sub-TLV，因此本实施例将BFD定义为伪线的一种能力，并在Interface Parameter Sub-TLV字段中增加BFD区分符的Sub-TLV，该BFD区分符的Sub-TLV的具体格式如图6所示，包括Sub-TLV类型(Sub-TLV Type)、长度(Length)、可变长度值(Variable LengthValue)和本端BFD区分符(My BFD Discriminator)。 
在协商过程中，如果本端PE的伪线没有配置或者不支持VCCV的BFD能力时，则向对端设备发送携带本端不支持BFD能力信息的LDP消息，所述LDP消息通过LDP Status Codes字段中的一个状态码标识本端没有配置或者不支持BFD能力，此时，需要向因特网分址机构(IANA，Internet Assigned NumberAuthority)申请一个新的LDP Status code，E bit为0，指示伪线没有配置或者不支持VCCV的BFD能力；目前RFC 4447定义的LDP Status Codes如下： 
Range/Value               E               Description                             Reference 
------------- -----       ----------------------                --------- 
0x00000024                0               Illegal C-Bit                           [RFC4447] 
0x00000025                0               Wrong C-Bit                             [RFC4447] 
0x00000026                0               Incompatible bit-rate                   [RFC4447] 
0x00000027                0               CEP-TDM mis-configuration               [RFC4447] 
0x00000028                0               PW Status                               [RFC4447] 
0x00000029                0               Unassigned/Unrecognized TAI             [RFC4447] 
0x0000002A                0               Generic Misconfiguration Error          [RFC4447] 
0x0000002B    0     Label Withdraw PW Status Method    [RFC4447] 
本实施例中在进行伪线协商的LDP消息中携带本端BFD区分符，不需要在伪线参数协商成功后再通过LSP Ping进行BFD区分符的协商，因此简化了BFD区分符的协商过程。 
在伪线的BFD会话建立后，如果伪线两端PE的VCCV的BFD能力不对称，即一端设备取消伪线的VCCV的BFD能力时，则需要将BFD能力状态改变的信息通知给对端设备，本实施例以PE1改变本端伪线VCCV的BFD能力为例，其实现过程如图7所示，包括步骤： 
步骤700、PE1增加或取消本端伪线的VCCV的BFD能力。 
步骤701、PE1向PE2发送标签分发协议通知(LDP Notification)消息，该消息中携带伪线BFD能力状态信息。 
步骤702、PE2根据所述BFD能力状态信息码对本端BFD能力进行相应处理，一种可选的处理方式是：如果PE1增加BFD能力，则PE2在本端增加相应的BFD能力，同时进行伪线的BFD区分符协商；如果PE1取消BFD能力，则PE2在本端取消相应的BFD能力。 
本实施例中LDP Notification消息的具体格式如图8所示，包括通知类型(Notification(0x0001))、消息长度(Message Length)、消息标识(Message ID)、状态类型长度值(Status TLV)、伪线状态类型长度值(PW Status TLV)和转发等价类别类型长度值(FEC TLV)；其中，在PW初次建立时需要协商PW StatusFLV的算法，PE支持该PW Status TLV时，在初始标签映射消息中包含该PWStatus TLV，本实施例中BFD能力状态信息由PW Status TLV字段中的一个状态码(Status Code)标识，PW Status TLV的具体格式如图9所示，主要包括伪线状态(PW Status)、长度(Length)和状态码(Status Code)；其中，Status Code向IANA申请获得，本实施例中向IANA申请标识增加或取消BFD能力的StatusCode。 
本实施例中当一方设备增加或取消BFD能力时，通过LDP Notification消 息通知对端设备BFD能力状态改变的信息，防止了伪线建立后由于两端设备的BFD会话的不对称而造成设备BFD误报伪线故障，并且本实施例中在线就可增加或者取消BFD能力，而不需要将伪线切断重新进行协商后再重新建立，避免了流量中断，因此提高了系统伪线的维护效率。 
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 (21)

1.一种协商伪线的双向转发检测会话区分符的方法，其特征在于，包括步骤：
第一设备向第二设备发送用于伪线协商的消息，并在该消息中携带第一设备的伪线的虚电路连接确认VCCV的双向转发检测BFD能力和分配给该伪线的BFD区分符；
第二设备获得所述BFD能力和BFD区分符后，在所述第二设备的伪线支持BFD能力时，向所述第一设备发送携带第二设备的伪线的VCCV的BFD能力和分配给该伪线的BFD区分符的消息。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一设备和第二设备通过标签分发协议消息进行协商。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在标签分发协议消息中的接口参数子类型长度值字段中增加BFD区分符的子类型长度值。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述BFD区分符的子类型长度值包括子类型长度值类型字段、长度字段、可变长度字段和本端区分符字段。
5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第二设备的伪线未配置或者不支持BFD能力时，向所述第一设备发送携带本端不支持BFD能力信息的标签分发协议消息。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述标签分发协议消息的标签分发协议状态码字段中增加标识本端不支持BFD能力的状态码。
7.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一设备和所述第二设备获取到对端的伪线的VCCV的BFD能力和BFD区分符后，两端设备在建立连接的伪线上建立BFD会话。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第一设备或第二设备的伪线的VCCV的BFD能力发生变化时，向对端设备发送通知消息；接收到所述通知消息的对端设备根据该消息中的伪线BFD能力状态信息相应调整本端设备的BFD能力。 
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，在所述通知消息的伪线状态类型长度值字段中增加标识所述伪线BFD能力状态信息的伪线状态码。
10.一种通信设备，其特征在于，包括：
用于向其他设备发送进行伪线协商的消息，并在所述消息中携带本设备的伪线的虚电路连接确认VCCV的双向转发检测BFD能力和分配给该伪线的BFD区分符的单元；
用于接收包含所述其他设备发送的携带所述其他设备的伪线的虚电路连接确认VCCV的BFD能力和分配给该伪线的BFD区分符的消息的单元。
11.如权利要求10所述的通信设备，其特征在于，所述通信设备还包括：
用于在本设备的伪线未配置或者不支持BFD能力时，向所述其他设备发送携带本端不支持BFD能力信息的消息的单元。
12.如权利要求10或11所述的通信设备，其特征在于，所述通信设备还包括：
用于在本设备的伪线的VCCV的BFD能力发生变化时，向所述其他设备通知该伪线BFD能力状态的单元。
13.如权利要求12所述的通信设备，其特征在于，所述通信设备之间通过标签分发协议消息进行协商。
14.一种通信系统，其特征在于，包括多个通信设备，所述通信设备之间通过建立伪线连接进行数据传输，其中，第一设备向第二设备发送用于伪线参数协商的消息，并在该消息中携带伪线的虚电路连接确认VCCV的双向转发检测BFD能力和BFD区分符；所述第二设备获得所述BFD能力和BFD区分符后，在所述第二设备的伪线支持BFD能力时，向所述第一设备发送包含第二设备的伪线的VCCV的BFD能力和BFD区分符的消息。
15.如权利要求14所述的通信系统，其特征在于，所述通信设备之间通过标签分发协议进行协商。
16.如权利要求15所述的通信系统，其特征在于，所述第二设备的伪线 未配置或者不支持BFD能力时，向所述第一设备发送携带本端不支持BFD能力信息的标签分发协议消息。
17.如权利要求15所述的通信系统，其特征在于，所述第一设备和所述第二设备分别获取到对端的伪线的VCCV的BFD能力和BFD区分符后，两端设备在建立连接的伪线上建立BFD会话。
18.如权利要求17所述的通信系统，其特征在于，所述第一设备或第二设备的伪线的VCCV的BFD能力发生变化时，向对端设备发送通知消息；接收到所述通知消息的对端设备根据该消息中的伪线BFD能力状态信息相应调整本端设备的BFD能力。
19.如权利要求14至18任一项所述的通信系统，其特征在于，所述通信设备包括：
用于向其他设备发送进行伪线参数协商的消息，并在所述消息中携带本设备的伪线的VCCV的BFD能力和分配给该伪线的BFD区分符的单元；
用于接收包含所述其他设备发送的携带所述其他设备的伪线的VCCV的BFD能力和分配给该伪线的BFD区分符的消息的单元。
20.如权利要求19所述的通信系统，其特征在于，所述通信设备还包括：
用于在本设备的伪线未配置或者不支持BFD能力时，向所述其他设备发送携带本端不支持BFD能力信息的消息的单元。
21.如权利要求20所述的通信系统，其特征在于，所述通信设备还包括：
用于在本设备的伪线的VCCV的BFD能力发生变化时，向所述其他设备通知该伪线BFD能力状态的单元。 
CN2006101617767A 2006-12-25 2006-12-25 一种协商伪线的双向转发检测会话区分符的方法及系统 Active CN101212400B (zh)

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