CN101621497B - 一种多层网络中的业务保护的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及通信传输领域，特别公开了一种多层网络中的业务保护的方法和装置。所述方法包括：客户层网络对故障影响的业务启动流量工程快速重路由保护，将故障影响的业务从客户层工作路径倒换到客户层保护路径；服务层网络在到达设定的延时时间后，启动重路由恢复保护。所述装置包括：第二故障检测单元，用于检测多层网络链路是否发生故障；定时器；重路由恢复单元，用于在到达定时器设定的时间后，启动重路由，建立恢复路径；第二倒换单元，用于将故障影响的业务从服务层工作路径倒换到服务层恢复路径。本发明解决了现有技术多层网络保护技术无法使多层网络之间协调保护的问题，提高了传输系统的可靠性。

Description

一种多层网络中的业务保护的方法和系统

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种多层网络中的业务保护的方法和系统。 

背景技术

目前电信网络设计基本都采用经典的分层结构，每层网络中都可能采用不同的设备组网，并且每层网络都有独立的保护方式。电信级网络可靠性高，要求业务发生故障后在50ms的电信级恢复时间内恢复业务。 

典型的分层网络组网形式是传输层网络承载IP(IP，Internet Protocol)层网络，传输层网络为IP层网络提供传输电路。其中，IP层网络提供的主要保护机制有IGP(Interior Gateway Protocol，内部网关协议)快速收敛和TE FRR(TrafficEngineering Fast ReRoute，流量工程快速重路由)。IGP快速收敛主要是在传统路由收敛技术基础上，通过优化算法使OSPF(Open Shortest Path First，开放最短路径优先)或IS-IS(Intermediate System to Intermediate System，中间系统到中间系统)路由快速收敛，实现业务的保护，保护性能在2s之内。TE FRR是对网络中的关键节点或者链路配置一条保护路径，在工作路径故障后将流量迅速切换到保护路径上，保护性能可达到电信级恢复时间50ms的要求。 

如图1为现有技术多层网络中的业务保护架构示意图。现有技术的多层网络的保护主要采取三种方式，实现不同网络层次之间的保护配合。 

方式一，多层网络中的业务在上层网络(客户层网络)采用保护、在底层网络(服务层网络)无保护。例如在IP/MPLS网和传输层网络中，上层网络IP/MPLS层采用TE FRR保护，底层网络传输层不配置保护。当工作链路失效后， IP/MPLS层网络检测到故障，直接启动IP/MPLS层的TE FRR保护，将上受故障影响的业务从上层工作路径倒换到上层保护路径。 

方式二，多层网络中的业务在上层网络无保护，在底层网络有保护。例如在IP/MPLS网和传输层网络中，上层网络IP/MPLS层无保护，底层网络传输层采用永久1+1保护。当工作链路失效后，底层网络传输层检测到故障后，启动保护，将受故障影响的业务从底层工作路径倒换到底层保护路径上。IP/MPLS层无动作。 

方式三，多层都有各自的保护。当工作链路失效后，首先底层先发起保护，上层的保护延时触发，只有在底层的保护失败后，才发起上层的保护。例如在IP/MPLS网和传输层网络中，客户层网络IP/MPLS层配置TE FRR保护，但是设置延时触发，传输层设置永久1+1保护。当工作链路失效后，IP/MPLS层和传输层都会检测到链路故障，传输层立即启动保护，IP/MPLS层要延时之后才启动保护。IP/MPLS层在到达延时时间后，如果传输层已经保护成功，则IP/MPLS层不启动保护；如果传输层保护失败，则启动IP/MPLS层的TE FRR保护。 

发明人在研究过程中，发现现有技术的多层网络保护至少存在如下问题： 

现有技术只能启动单层的保护，即使多层网络都有自己的保护，也需要在上层网络(即客户层网络)的保护中设置延时。在底层网络(即服务层网络)保护失败的情况下，才启动上层保护。整个端到端业务的保护时间会很长，不能满足电信级恢复时间的要求，资源利用率低，并且现有技术的单层保护会有一些缺陷，例如IP/MPLS层的TE FRR保护对业务只能保护一次，多次故障的情况下，无法实现业务保护。 

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种多层网络中的业务保护的方法和装置，解决了现有多层网络保护技术无法使多层网络之间协调保护的问题，提高了传输系统的可靠性。 

为了达到上述目的，本发明实施例的技术方案是这样实现的： 

本发明实施例提供了一种多层网络中的业务保护的方法，包括， 

当多层网络链路发生故障后，在客户层网络，对所述故障影响的业务启动流量工程快速重路由保护，将所述故障影响的业务从容户层工作路径倒换到客户层保护路径； 

在服务层网络，在检测到所述故障后，触发开始计时，在到达设定的延时时间后，对所述故障影响的业务启动重路由恢复保护，建立所述故障影响的业务在所述服务层网络的服务层恢复路径，将所述故障影响的业务从服务层工作路径倒换到所述服务层恢复路径；所述服务层工作路径和所述服务层恢复路径都用来承载所述客户层工作路径； 

在所述客户层网络，检测到所述客户层工作路径恢复正常，将所述故障影响的业务从所述客户层保护路径倒换回所述客户层工作路径。 

本发明实施例还提供了一种多层网络中的业务保护的系统，包括， 

客户层通信设备和服务层通信设备， 

所述客户层通信设备由至少一个路由器设备组成，所述路由器设备具体包括：第一故障检测单元，用于检测多层网络链路是否发生故障；快速重路由建立单元，用于根据所述第一故障检测单元检测的结果，启动流量工程快速重路由保护，建立所述故障影响的业务在客户层网络的客户层保护路径；第一倒换单元，用于将所述故障影响的业务从客户层工作路径倒换到客户层保护路径； 

所述服务层通信设备由至少一个交换设备组成，所述交换设备具体包括： 

第二故障检测单元，用于检测所述多层网络链路是否发生故障；定时器，用于根据所述第二故障检测单元检测的结果，触发开始计时；重路由恢复单元，用于在到达所述定时器设定的时间后，启动重路由恢复保护，建立所述故障影响的业务在服务层网络的服务层恢复路径；第二倒换单元，用于将所述故障影响的业务从服务层工作路径倒换到服务层恢复路径；所述服务层工作路径和所述服务层恢复路径都用来承载所述客户层工作路径； 

所述路由器设备还包括：倒换检测单元，用于检测到所述客户层工作路径恢复正常后，通知所述第一倒换单元将所述故障影响的业务从所述客户层保护路径倒换回所述客户层工作路径。 

由此可见，在本发明实施例中，通过客户层网络对故障影响的业务启动流量工程快速重路由保护，服务层网络在检测到故障后设定延时，当到达设定的延时时间后，对故障影响的业务启动重路由恢复保护，解决了现有技术无法满足电信级恢复时间要求、资源利用率低、无法多次抗故障的问题，提高了传输系统的性能。 

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。在附图中： 

图1示出了现有技术的多层网络中的业务保护架构示意图； 

图2示出了本发明实施例的多层网络中的业务保护的方法流程图； 

图3示出了本发明实施例的多层网络中的业务保护架构示意图； 

图4示出了本发明实施例的多层网络中的业务保护的系统装置图。 

具体实施方式

为了便于本领域一般技术人员理解和实现本发明，现结合附图描绘本发明的实施例。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。 

多层电信网络的每一层网络都可能采用不同的设备组网，并且每层网络都可能有独立的保护方式。通常我们将上层网络称为客户层网络，上层网络的下一层网络称为服务层网络，即，每一个相对于上层网络的下层网络，均可称为上层网络的服务层网络。下面以SDH(Synchronous Digital Hierarchy，同步数字体系)/ASON网络作为服务层网络来承载IP/MPLS网络的两层网络为实施例进行描述，可以理解的是，同样可以基于其它类似的网络，例如PDH、SONET、ATM网络，处理方法类似。 

本发明实施例的多层网络中的业务保护的方法流程图如图2所示。 

步骤201，客户层网络启动流量工程快速重路由保护，将故障影响的业务从客户层工作路径倒换到客户层保护路径。 

当多层网络链路发生故障时，客户层网络IP/MPLS和服务层网络SDH/ASON均会检测到故障信息，此时，客户层网络IP/MPLS启动流量工程快速重路由(TE FRR，Traffic Engineering Fast ReRoute)保护，将故障影响的业务从客户层工作路径倒换到客户层保护路径。 

步骤202，服务层网络在检测到故障后设定延时，当到达设定的延时时间后，对故障影响的业务启动重路由恢复保护。 

目前，在传统的服务层网络SDH/ASON中引入了GMPLS(GeneralizedMulti-Protocol Label Switching，通用多协议标签交换)控制平面，这种新型的光传送网络被国际电联-标准化部(International Telecommunication Unite-Tsector，ITU-T)称为“自动交换光网络(Automatically switched optical network，ASON)”。ASON网络在传统的保护机制上增加了一种新的业务保护机制，预先不配置保护路径，只有在工作路径故障后，才发起恢复路径的计算。 

在本发明的实施例中，服务层网络SDH/ASON设置了业务延时恢复，即，当服务层网络检测到多层网络链路发生故障时，并不立即启动服务层业务的保护机制，而是当延时到达设定的时间后，才对故障影响的业务启动重路由恢复保护。 

本发明实施例通过检测到多层网络链路发生故障时，客户层网络启动流量工程快速重路由保护，将故障影响的业务从客户层工作路径倒换到客户层保护路径，提高了带宽资源的利用率。 

本发明实施例还可以进一步包括如下步骤： 

步骤203，服务层网络建立服务层恢复路径，将故障影响的业务从服务层工作路径倒换到服务层恢复路径。 

服务层网络SDH/ASON动态建立服务层恢复路径之后，将故障影响的业务倒换到服务层恢复路径上，此种保护机制称为恢复或者称为重路由保护。重路由保护最大的优势就是提高了网络资源的利用率。传统的保护机制下，网络资源利用率最多达到50％，重路由保护可以将网络资源的利用率提高到75％，恢复性能在2s之内。而且该保护恢复还可以与传统的传输网保护机制相结合，为传输网提供更加丰富的保护，例如重路由与SNCP保护(SubNetwork ConnectProtection，子网连接保护)结合，形成一种永久1+1保护。 

步骤204，故障影响的业务从客户层保护路径倒换回客户层工作路径。 

因为客户层的工作路径是承载于服务层的工作路径和恢复路径上的，当故障影响的业务从服务层工作路径倒换到服务层恢复路径上时，相当于客户层网络的工作路径故障已消失，处于正常工作状态，所以，此时客户层网络将故障影响的业务从客户层保护路径倒换回客户层工作路径。 

如果此时服务层的恢复路径再次发生故障，那么还会再次首先启动客户层的TE FRR保护，在启动服务层进行再次恢复保护之后，故障影响的业务再次回切到客户层工作路径上，从而在客户层上形成永久的TE FRR保护。 

本发明实施例的多层网络中的业务保护架构示意图如图3所示。 

客户层网络为IP/MPLS层网络，配置了TE FRR保护，工作路径为H1-H2-H3。服务层网络为SDH，并且具有ASON功能。IP/MPLS层的保护路径为H1-H4-H3，单独使用服务层网络ASON层的其他路径资源，在图中没有标识。服务层网络建立的工作路径为L1-L2-L3，并且配置业务延时恢复，只有在网络链路发生故障、延时时间到达设定的时间后，才启动业务端到端的重路由。服务层网络的工作路径承载IP层工作路径，也就是IP层的工作路径使用服务层网络ASON层工作路径的资源。 

当业务工作路径故障后，IP/MPLS层和服务层网络ASON层的工作路径使用相同的网络资源，因此两层会同时检测到故障，并且根据本层配置的保护策略对业务进行保护。具体为，IP/MPLS层网络检测到工作路径故障后，立即启动TE FRR保护，业务从工作路径H1-H2-H3切换到保护路径H1-H4-H3上；ASON层检测到工作路径故障后，启动定时器，触发定时装置开始计时。在定时器到达设定时间之前，不启动业务重路由恢复保护。 

在到达定时器设定的时间后，启动重路由恢复保护，建立服务层网络ASON层的恢复路径，动态建立业务恢复路径为L1-L4-L3，并且将业务流量切换到该恢复路径上。 

故障影响的业务从IP/MPLS层的保护路径H1-H4-H3倒换回IP/MPLS层的工作路径H1-H2-H3。具体为，因为ASON层的工作路径和恢复路径都用来承载 IP/MPLS层的工作路径，因此当ASON层的业务恢复后，对于IP/MPLS层业务就相当于其工作路径的故障已经消失，IP/MPLS层的业务从保护路径H1-H4-H3回切到工作路径H1-H2-H3。如果此时ASON层的恢复路径L1-L4-L3再次发生故障，那么还会再次首先启动IP/MPLS层的TE FRR保护，然后经过定时器的延时，启动ASON层的恢复，最后IP/MPLS层再回切到工作路径H1-H2-H3，在IP/MPLS层上形成永久TE FRR保护，从而解决了现有多层网络保护技术无法使多层网络之间协调保护、抗多次故障的问题，提高了传输系统的可靠性。 

本发明实施例的多层网络中的业务保护的系统装置图如图4所示。 

本发明实施例的多层网络保护的系统，包括，客户层通信设备和服务层通信设备。 

客户层通信设备由至少一个路由器设备组成。路由器设备用于，当检测到多层网络链路发生故障时，启动流量工程快速重路由保护，将故障影响的业务从客户层工作路径倒换到客户层保护路径。 

路由器设备具体包括， 

第一故障检测单元，用于检测多层网络链路是否发生故障；快速重路由建立单元，用于根据第一故障检测单元检测的结果，启动流量工程快速重路由保护，建立客户层保护路径；第一倒换单元，用于将故障影响的业务从客户层工作路径倒换到客户层保护路径。 

服务层通信设备由至少一个交换设备组成。交换设备用于，当检测到上述第一故障检测单元所检测到的故障发生时，在延时到达设定的时间后，启动重路由恢复保护。 

交换设备具体包括， 

第二故障检测单元，用于检测多层网络链路是否发生故障；定时器，用于根据第二故障检测单元检测的结果，触发开始计时；重路由恢复单元，用于在到达定时器设定的时间后，启动重路由恢复保护，建立服务层恢复路径；第二倒换单元，用于将故障影响的业务从服务层工作路径倒换到服务层恢复路径。 

本发明实施例中的路由器设备还可以包括，倒换检测单元，用于检测到客户层工作路径恢复正常时，通知第一倒换单元将故障影响的业务从客户层保护路径倒换回客户层工作路径。 

上述装置模块之间具体的信号处理、执行过程等内容，由于与本发明方法实施例基于同一构想，可参见本发明实施例的多层网络中业务保护的方法和多层网络中业务保护架构中的叙述，此处不再赘述。 

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的硬件平台的方式来实现，当然也可以全部通过硬件来实施，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案对背景技术做出贡献的全部或者部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。 

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书的保护范围为准。 

Claims (4)

1.一种多层网络中的业务保护的方法，其特征在于，包括：

当多层网络链路发生故障后，在客户层网络，对所述故障影响的业务启动流量工程快速重路由保护，将所述故障影响的业务从客户层工作路径倒换到客户层保护路径；

在服务层网络，在检测到所述故障后，触发开始计时，在到达设定的延时时间后，对所述故障影响的业务启动重路由恢复保护，建立所述故障影响的业务在所述服务层网络的服务层恢复路径，将所述故障影响的业务从服务层工作路径倒换到所述服务层恢复路径；所述服务层工作路径和所述服务层恢复路径都用来承载所述客户层工作路径；

在所述客户层网络，检测到所述客户层工作路径恢复正常，将所述故障影响的业务从所述客户层保护路径倒换回所述客户层工作路径。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述客户层网络具体为：互联网协议网络和通用多协议标签交换网络。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述服务层网络具体为：具有自动交换功能的传输层同步数字体系网络。

4.一种多层网络中的业务保护的系统，其特征在于，包括，

客户层通信设备和服务层通信设备，

所述客户层通信设备由至少一个路由器设备组成，所述路由器设备具体包括：第一故障检测单元，用于检测多层网络链路是否发生故障；快速重路由建立单元，用于根据所述第一故障检测单元检测的结果，启动流量工程快速重路由保护，建立所述故障影响的业务在客户层网络的客户层保护路径；第一倒换单元，用于将所述故障影响的业务从客户层工作路径倒换到客户层保护路径；

所述服务层通信设备由至少一个交换设备组成，所述交换设备具体包括：第二故障检测单元，用于检测所述多层网络链路是否发生故障；定时器，用于根据所述第二故障检测单元检测的结果，触发开始计时；重路由恢复单元，用于在到达所述定时器设定的时间后，启动重路由恢复保护，建立所述故障影响的业务在服务层网络的服务层恢复路径；第二倒换单元，用于将所述故障影响的业务从服务层工作路径倒换到服务层恢复路径；所述服务层工作路径和所述服务层恢复路径都用来承载所述客户层工作路径；

所述路由器设备还包括：倒换检测单元，用于检测到所述客户层工作路径恢复正常后，通知所述第一倒换单元将所述故障影响的业务从所述客户层保护路径倒换回所述客户层工作路径。

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