CN101702683A - 一种实现端口快速重路由的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种实现端口快速重路由的方法，在快速重路由表项的端口表中设置路径的起始端口切换标记位，所述方法包括：当检测到主用路径失效时，将主用路径起始端口对应的端口表中起始端口切换标记位的取值设置为表示主用路径失效的值。本发明还公开了一种实现端口快速重路由的装置。采用本发明能够提高主备路径的切换速度。

Description

一种实现端口快速重路由的方法及装置

技术领域

本发明涉及快速重路由(FRR，Fast ReRoute)技术，尤其涉及一种实现端口快速重路由的方法及装置。

背景技术

传统的互联网协议(IP)网络服务模型是一种“尽力而为”的服务模型，随着网络业务的进一步发展，作为多业务统一承载的IP网络在可靠性方面必须要达到传统电信网络的水平，如保护切换的速度小于50ms，才能满足电信级业务的需要。

FRR技术是一种用于对局部网络进行快速保护的技术，它一般部署在对可靠性要求比较高的网络中。当网络中出现链路或节点失效时，FRR可以很快地切换到备用路径，以使数据业务受到较小的影响。

当前一般有IP FRR、标签分发协议(LDP，Label Distribution Protocol)FRR、流量工程(TE，Traffic Engineering)FRR，分别存在于IP网络、LDP标签网络、多协议标签交换(MPLS，Multiprotocol Label Switching)网络流量工程。

下面介绍一下现有FRR切换方法的流程。如图1所示，现有FRR切换方法的流程包括以下步骤：

步骤101，检测主用路径是否失效，如果是，则执行步骤102；否则，继续检测。

步骤102，通知支撑主用路径失效。

步骤103～104，支撑判断FRR是否属于IP FRR，如果是，则执行步骤105；否则，判断FRR是否属于LDP FRR，如果是，则执行步骤106；否则，可知FRR属于TE FRR，则执行步骤107。

其中，FRR的类型是由支撑通过复杂的哈希算法计算得到的。

步骤105，支撑根据复杂的哈希算法计算得到主用路径的所有FRR索引及FRR组，并将FRR类型、FRR索引、FRR组以及失效的主用下一跳通知驱动，然后执行步骤108。

其中，该步骤中的FRR类型为IP FRR。

步骤106，支撑根据复杂的哈希算法计算得到主用路径的所有FRR索引及FRR组，并将FRR类型、FRR索引、FRR组以及失效的主用下一跳通知驱动，然后执行步骤108。

其中，该步骤中的FRR类型为LDP FRR。

步骤107，支撑根据复杂的哈希算法计算得到主用路径的所有FRR索引及FRR组，并将FRR类型、FRR索引、FRR组以及失效的主用下一跳通知驱动，然后执行步骤108。

其中，该步骤中的FRR类型为TE FRR。

步骤108，驱动根据FRR类型及FRR索引将FRR表项中的备用下一跳替换失效的主用下一跳。

步骤109，驱动判断是否所有FRR组都切换完成，如果是，则执行步骤110；否则，执行步骤111。

步骤110，支撑通知平台产生告警；之后，再继续检测主用路径是否失效。

其中，平台为中央处理器(CPU)。

步骤111，驱动获取下一个需要切换的FRR索引，并返回步骤108。

其中，FRR组与FRR索引呈对应关系。

由以上流程可以看出，现有FRR切换方法在进行主备路径切换前需依赖于支撑下发的关于失效的主用路径的下一跳所在的FRR组信息，且切换时需对每个FRR组进行切换，过程过于繁琐，切换时间占用太多。特别是当FRR组较多时，开销更大，势必会影响切换完成的时间，例如，有100个FRR组共用一条主用链路或者主用路径中的某一条链路，则现有FRR切换方法需对每一个FRR组进行切换，即需要进行100次操作才能完成所有的切换。

另外，申请号为200410056187.3的发明专利申请公开了一种IP网络中重路由的实现方法，该方法通过修改端口表实现切换，但是该申请中检测端口状态是否有效的方法受限于硬件自身的扫描检测周期，一般物理端口的扫描检测周期都会大于100ms，如果周期过小则会占用CPU的使用资源，如此，从检测发现端口失效再到切换所花费的时间已经远远超出50ms，因而不能满足电信级业务的需要。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种实现端口快速重路由的方法及装置，能够提高主备路径的切换速度。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种实现端口快速重路由的方法，在快速重路由表项的端口表中设置路径的起始端口切换标记位，所述方法包括：

当检测到主用路径失效时，将主用路径起始端口对应的端口表中起始端口切换标记位的取值设置为表示主用路径失效的值。

其中，所述方法进一步包括：

当检测到多个快速重路由组共用的主用链路失效时，将主用链路起始端口对应的端口表中起始端口切换标记位的取值设置为表示主用路径失效的值。

其中，在将起始端口切换标记位设置为表示主用路径失效的值之后，所述方法进一步包括：

将失效的主用路径的信息上送支撑；支撑将失效的主用路径的信息上送平台；平台根据失效的主用路径的信息产生告警。

其中，在将起始端口切换标记位设置为表示主用路径失效的值之后，所述方法进一步包括：

将失效的主用路径的信息上送平台；平台根据失效的主用路径的信息产生告警。

其中，所述检测所采用的技术为双向转发检测技术或操作管理维护技术。

其中，所述表示主用路径失效的值为1。

一种实现端口快速重路由的装置，包括：起始端口切换标记位设置模块、检测模块、及起始端口切换标记位取值设置模块；其中，

起始端口切换标记位设置模块，用于在快速重路由表项的端口表中设置路径的起始端口切换标记位；

检测模块，用于检测主用路径的状态；

起始端口切换标记位取值设置模块，用于当检测模块检测到主用路径失效时，将主用路径起始端口对应的端口表中起始端口切换标记位的取值设置为表示主用路径失效的值。

其中，所述起始端口切换标记位取值设置模块，进一步用于当检测模块检测到多个快速重路由组共用的主用链路失效时，将主用链路起始端口对应的端口表中起始端口切换标记位的取值设置为表示主用路径失效的值。

其中，所述装置进一步包括：第一信息上送模块、支撑及平台；其中，

第一信息上送模块，用于将失效的主用路径的信息上送支撑；

支撑，用于将失效的主用路径的信息上送平台；

平台，用于根据失效的主用路径的信息产生告警。

其中，所述装置进一步包括：第二信息上送模块及平台；其中，

第二信息上送模块，用于将失效的主用路径的信息上送平台；

平台，用于根据失效的主用路径的信息产生告警。

由以上技术方案可以看出，当检测到主用路径失效时，可立即根据失效的主用路径的下一跳中的起始端口，直接将对应端口表中的起始端口切换标记位的取值设置为表示主用路径失效的值，而备用下一跳无需做任何更改。因此，通过端口快速重路由技术，实现了在主用路径失效时，以最快的速度和最小限度的丢包率将失效的主用路径切换到备用路径；尤其当多个FRR组共用一个主用链路、且主用链路失效时，可避免多次的FRR组的切换操作，因此在这种情况下，端口快速重路由技术的效果更加明显，从而大大提高了网络的可靠性。

另外，本发明在链路保护和节点保护的组网中均可使用，并且本发明可扩展至任何存在主用和备用路径的保护技术中，通过切换主用路径的起始端口就可将主用路径切换至备用路径。

附图说明

图1为现有FRR切换方法的流程示意图；

图2为本发明实现端口快速重路由的方法的流程示意图；

图3为本发明多个FRR组切换的示意图；

图4为本发明实现端口快速重路由的装置的结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心思想是：当检测到主用路径失效时，不用判断FRR的具体类型，因为最终都可归结为“接口失效”，而“接口失效”直接体现在主用路径的起始端口上，所以“接口失效”意味着主用路径的起始端口失效，因此，在FRR表项的端口表中设置一起始端口切换标记位，当检测到主用路径失效时，将该起始端口切换标记位的取值设置为表示主用路径失效的值，表示需要切换到备用路径，这表明，切换了起始端口即意味着实现了主备路径的切换，而不用再区分FRR的类型。

在说明本发明的技术方案之前，先说明下文将提到的“路径”与“链路”的区别：路径是指传输数据的整个途径，其中包含两个或两个以上端口；链路是指相邻两个端口之间的途径。

在实现本发明端口快速重路由之前，需先执行以下步骤：

现有FRR表项一般都包含端口表和下一跳，下一跳中包含有链路的端口信息，在此基础上，在FRR表项的端口表中设置路径的起始端口切换标记位。这里，将起始端口切换标记位用0或1表示，当起始端口切换标记位的取值为1时，表示主用路径失效，备用路径生效；当为0时，表示主用路径正常。

下面通过描述从检测到切换的过程来分析实现端口快速重路由的技术方案。

当到达同一个目的地址存在两条或两条以上不同路径时，在配置FRR之后，根据路径的优先级得到一条最优的主用路径和一条最优的备用路径形成一个FRR组，或者通过指定的方式指定一条主用路径和一条备用路径形成一个FRR组，在形成FRR组之后，对FRR组的主用路径配置路径检测，检测主用路径是否失效。

如图2所示，本发明实现端口快速重路由的方法包括以下步骤：

步骤201，当检测时间到时，检测主用路径是否失效，如果是，则执行步骤202，否则，继续检测。

其中，检测时间可以根据需要设定。

本发明检测主用路径是否失效所采用的检测技术有双向转发检测(BFD，Bidirection Forward Detect)技术或操作管理维护(OAM，OperationAdministration and Maintenance)技术，等等。

步骤202，判断失效的主用路径起始端口对应的端口表中起始端口切换标记位的取值是否为1，如果是，则返回步骤201；否则，执行步骤203。

步骤203，将失效的主用路径起始端口对应的端口表中起始端口切换标记位的取值设置为1，并将失效的主用路径的信息上送支撑。

其中，将起始端口切换标记位的取值设置为1之后，即实现了本发明的端口快速重路由；后面的步骤是用于产生告警。

步骤204，支撑将失效的主用路径的信息上送平台。

步骤205，平台根据失效的主用路径的信息产生告警；之后，返回步骤201，继续检测。

其中，告警的内容包括主用路径失效，切换至备用路径。

另外，为了使失效的主用路径的信息传递得更加快捷，可以在步骤203中，直接将失效的主用路径的信息上送给平台。

由以上流程可以看出，本发明在切换之前并不依赖支撑下发的FRR类型和FRR索引等FRR组信息，当检测到主用路径失效时，可立即根据失效的主用路径的下一跳中的起始端口，直接将对应端口表中的起始端口切换标记位的取值设置为1，而备用下一跳无需做任何更改。当转发数据时，先判断端口表中的切换标记位的取值是否为1，如果为1，则根据FRR表项中的备用下一跳由备用路径转发；否则，由主用路径转发。因此，与现有FRR切换方法不同，本发明不通知支撑、且不依赖于支撑下发的FRR组信息就能完成切换，过程相当简洁和快捷，显然比现有FRR切换方法更快速，并且，这种效果在FRR组较多、且FRR组共用一条主用链路时更明显。

下面通过一个实施例介绍多个FRR组的切换过程。

如图3所示，设备R1到达设备R3存在R1-R20-R31和R1-R21-R31两条路径。为了更清楚地说明，通过指定的方式指定路径R1-R20-R31为主用路径，R1-R21-R31为备用路径，并分配该FRR组为FRR1。同样，指定到R32的FRR2主用路径为R1-R20-R32，备用路径为R1-R22-R32；到R33的FRR3主用路径为R1-R20-R33，备用路径为R1-R23-R33；...；到R3n的FRRn主用路径为R1-R20-R3n，备用路径为R1-R2n-R3n。其中，本领域技术人员应当很容易理解：R20为各主用路径的起始端口。

FRR从组1到组n均使用R1-R20作为主用链路。因此，检测主用链路R1-R20的状态，当主用链路R1-R20失效(其中包括起始端口R20失效的情况)时，将主用链路R1-R20起始端口R20对应的端口表中起始端口切换标记位的取值设置为1，这样，实现了对共用这条主用链路的多个FRR组进行一次性切换，就将各FRR组的主用路径切换至备用路径。而现有FRR切换方法需对这n个FRR组分别切换，将每个FRR组中的备用下一跳替换失效的主用下一跳。因此很显然，本发明比现有技术大大提高了主备路径的切换速度。

另外，需要说明的是，本发明采用的BFD技术或OAM技术检测的时间一般约为10ms，再加上设置起始端口切换标记位的取值的时间，也即主备路径切换的时间，一共约为20ms，因此，本发明能满足电信级业务的需要。

为实现上述方法，本发明相应提供一种实现端口快速重路由的装置，如图4所示，该装置包括：起始端口切换标记位设置模块10、检测模块20、及起始端口切换标记位取值设置模块30；其中，

起始端口切换标记位设置模块10，用于在快速重路由表项的端口表中设置路径的起始端口切换标记位；

检测模块20，用于检测主用路径的状态；

起始端口切换标记位取值设置模块30，用于当检测模块20检测到主用路径失效时，将主用路径起始端口对应的端口表中起始端口切换标记位的取值设置为表示主用路径失效的值。

其中，起始端口切换标记位取值设置模块30，进一步用于当检测模块20检测到多个快速重路由组共用的主用链路失效时，将主用链路起始端口对应的端口表中起始端口切换标记位的取值设置为表示主用路径失效的值。

该装置可进一步包括：第一信息上送模块、支撑及平台；其中，

第一信息上送模块，用于将失效的主用路径的信息上送支撑；

支撑，用于将失效的主用路径的信息上送平台；

平台，用于根据失效的主用路径的信息产生告警。

可替换地，该装置可进一步包括：第二信息上送模块及平台；其中，

第二信息上送模块，用于将失效的主用路径的信息上送平台；

平台，用于根据失效的主用路径的信息产生告警。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种实现端口快速重路由的方法，其特征在于，在快速重路由表项的端口表中设置路径的起始端口切换标记位，所述方法包括：

当检测到主用路径失效时，将主用路径起始端口对应的端口表中起始端口切换标记位的取值设置为表示主用路径失效的值。

2.根据权利要求1所述的实现端口快速重路由的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

当检测到多个快速重路由组共用的主用链路失效时，将主用链路起始端口对应的端口表中起始端口切换标记位的取值设置为表示主用路径失效的值。

3.根据权利要求1所述的实现端口快速重路由的方法，其特征在于，在将起始端口切换标记位设置为表示主用路径失效的值之后，所述方法进一步包括：

将失效的主用路径的信息上送支撑；支撑将失效的主用路径的信息上送平台；平台根据失效的主用路径的信息产生告警。

4.根据权利要求1所述的实现端口快速重路由的方法，其特征在于，在将起始端口切换标记位设置为表示主用路径失效的值之后，所述方法进一步包括：

将失效的主用路径的信息上送平台；平台根据失效的主用路径的信息产生告警。

5.根据权利要求1、2、3或4所述的实现端口快速重路由的方法，其特征在于，所述检测所采用的技术为双向转发检测技术或操作管理维护技术。

6.根据权利要求1、2、3或4所述的实现端口快速重路由的方法，其特征在于，所述表示主用路径失效的值为1。

7.一种实现端口快速重路由的装置，其特征在于，该装置包括：起始端口切换标记位设置模块、检测模块、及起始端口切换标记位取值设置模块；其中，

起始端口切换标记位设置模块，用于在快速重路由表项的端口表中设置路径的起始端口切换标记位；

检测模块，用于检测主用路径的状态；

起始端口切换标记位取值设置模块，用于当检测模块检测到主用路径失效时，将主用路径起始端口对应的端口表中起始端口切换标记位的取值设置为表示主用路径失效的值。

8.根据权利要求7所述的实现端口快速重路由的装置，其特征在于，所述起始端口切换标记位取值设置模块，进一步用于当检测模块检测到多个快速重路由组共用的主用链路失效时，将主用链路起始端口对应的端口表中起始端口切换标记位的取值设置为表示主用路径失效的值。

9.根据权利要求7所述的实现端口快速重路由的装置，其特征在于，所述装置进一步包括：第一信息上送模块、支撑及平台；其中，

第一信息上送模块，用于将失效的主用路径的信息上送支撑；

支撑，用于将失效的主用路径的信息上送平台；

平台，用于根据失效的主用路径的信息产生告警。

10.根据权利要求7所述的实现端口快速重路由的装置，其特征在于，所述装置进一步包括：第二信息上送模块及平台；其中，

第二信息上送模块，用于将失效的主用路径的信息上送平台；

平台，用于根据失效的主用路径的信息产生告警。

Images