CN101753464A

CN101753464A - 路由收敛方法、运营商边缘设备及虚拟专用网系统

Info

Publication number: CN101753464A
Application number: CN201010105719A
Authority: CN
Inventors: 许建真; 李石法; 张利锋; 马岚; 钱炜
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2010-01-22
Filing date: 2010-01-22
Publication date: 2010-06-23

Abstract

本发明提供一种路由收敛方法、运营商边缘设备及虚拟专用网系统，属于通信领域。该路由收敛方法，用于用户边缘设备双归属网络中，其中第二用户边缘设备双归接入第二运营商边缘设备和第三运营商边缘设备，包括：所述第二运营商边缘设备检测到与所述第二用户边缘设备之间的链路故障；所述第二运营商边缘设备将接收到的目的地址为所述第二用户边缘设备的路由报文转发至所述第三运营商边缘设备，由所述第三运营商边缘设备将所述路由报文转发至所述第二用户边缘设备。本发明实施例能够在CE双归属网络中当PE-CE链路故障时，实现业务流量快速收敛。本发明的技术方案可以应用在虚拟专用网中。

Description

路由收敛方法、运营商边缘设备及虚拟专用网系统

技术领域

本发明涉及通信领域，特别涉及一种路由收敛方法、运营商边缘设备及虚拟专用网系统。

背景技术

虚拟专用网(Virtual Private Network，以下简称VPN)是在共享骨干网上建立专用通信的网络节点集合。目前的VPN实现方式主要是由网络服务商为一个或多个用户站点部署基于多协议标签交换(Multi-Protocol Label Switching，以下简称MPLS)的VPN服务。

如图1所示，通过VPN快速重路由(以下简称FRR)技术，当主路径PE1-P1-PE2上任意节点发生故障时，运营商边缘设备(Provider Edge，以下简称PE)1将流量快速切换到备路径PE1-P2-PE2，以将路由报文发送至用户边缘设备(Customer Edge，以下简称CE)。当PE2发生故障时，PE1通过VPN FRR技术，快速地将流量从主路径PE1-P1-PE2-CE2切换到备路径PE1-P2-PE3-CE2，以达到流量快速收敛。

如图2所示，假设PE2-CE2链路出现故障时，PE2识别到故障之后，通过多协议网关协议(Multi-protocol extensions for BGP-4，以下简称MPBGP)向骨干网的其它PE设备(如PE1)通告它已经丢失到CE2的路由。PE1接收到路由更新信息后，会重新收敛，选择PE1-P2-PE3-CE2作为新的转发路径，但是仅仅依靠协议收敛，PE1设备重新收敛到新路径的时间比较长(大于1s)。在PE1收敛过程中，由于PE1上去往CE2的路径仍然是PE1-P1-PE2-CE2，因此PE1从CE1处接收到目的地为CE2的流量时，会打上外层标签给P1，流量在P1上做标签交换后到PE2，由于PE2-CE2链路已经发生故障，PE2上没有到CE2的路由，流量在PE2被丢弃，就造成去往CE2的业务流量丢失，使得端到端业务收敛慢。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种路由收敛方法、运营商边缘设备及虚拟专用网系统，能够实现在CE双归属网络中当PE-CE链路故障时，业务流量快速收敛。

为解决上述技术问题，本发明的实施例提供技术方案如下：

一方面，提供一种路由收敛方法，用于用户边缘设备双归属网络中，其中第二用户边缘设备双归接入第二运营商边缘设备和第三运营商边缘设备，包括：

所述第二运营商边缘设备检测到与所述第二用户边缘设备之间的链路故障；

所述第二运营商边缘设备将接收到的目的地址为所述第二用户边缘设备的路由报文转发至所述第三运营商边缘设备，由所述第三运营商边缘设备将所述路由报文转发至所述第二用户边缘设备，其中，第二运营商、第三运营商是指同一或不同运营商。

其中，所述第二运营商边缘设备检测到与所述第二用户边缘设备之间的链路故障的步骤之前还包括：

所述第二运营商边缘设备建立与所述第三运营商边缘设备间的链路；

所述第二运营商边缘设备从所述第三运营商边缘设备和所述第二用户边缘设备分别获取到所述第二用户边缘设备的路由。

其中，所述第二运营商边缘设备将接收到的目的地址为所述第二用户边缘设备的路由报文转发至所述第三运营商边缘设备的步骤之后还包括：

所述第二运营商边缘设备通过多协议网关协议通知第一运营商边缘设备撤销自身通告的所述第二用户边缘设备的路由，以便所述第一运营商边缘设备将目的地址为所述第二用户边缘设备的路由报文转发至所述第三运营商边缘设备。

本发明实施例还提供了一种运营商边缘设备，用于用户边缘设备双归属网络中，与一用户边缘设备相连接，所述用户边缘设备双归接入第二运营商边缘设备及第三运营商边缘设备，所述运营商边缘设备包括：

检测模块，用于检测与所述用户边缘设备之间的链路故障；

处理模块，用于将接收到的目的地址为所述用户边缘设备的路由报文转发至所述第三运营商边缘设备，由所述第三运营商边缘设备将所述路由报文转发至所述用户边缘设备，其中，第二运营商、第三运营商是指同一或不同运营商。

其中，所述设备还包括：

接收模块，用于接收目的地址为所述用户边缘设备的路由报文。

其中，所述设备还包括：

建立模块，用于建立与所述第三运营商边缘设备间的链路；

获取模块，用于从所述第三运营商边缘设备和所述用户边缘设备分别获取到所述用户边缘设备的路由。

其中，所述设备还包括：

通知模块，用于通过多协议网关协议通知第一运营商边缘设备撤销自身通告的所述用户边缘设备的路由，以便所述第一运营商边缘设备将目的地址为所述用户边缘设备的路由报文转发至所述第三运营商边缘设备。

本发明实施例还提供了一种业务收敛系统，虚拟专用网系统，包括第二用户边缘设备、第二运营商边缘设备和第三运营商边缘设备，其中第二用户边缘设备双归接入第二运营商边缘设备和第三运营商边缘设备，

所述第二运营商边缘设备，用于在检测到与所述第二用户边缘设备之间的链路故障后，将接收到的目的地址为所述第二用户边缘设备的路由报文转发至所述第三运营商边缘设备，由所述第三运营商边缘设备将所述路由报文转发至所述第二用户边缘设备；

所述第三运营商边缘设备用于在接收所述第二运营商边缘设备发送的路由报文后，将所述路由报文转发至所述第二用户边缘设备。

其中，所述第二运营商边缘设备，还用于建立与所述第三运营商边缘设备间的链路，从所述第三运营商边缘设备和所述第二用户边缘设备分别获取到所述第二用户边缘设备的路由。

其中，所述第二运营商边缘设备还用于检测到与所述第二用户边缘设备之间的链路故障后，通过多协议网关协议通知第一运营商边缘设备撤销自身通告的所述第二用户边缘设备的路由，以便所述第一运营商边缘设备将目的地址为所述第二用户边缘设备的路由报文转发至所述第三运营商边缘设备。

本发明的实施例具有以下有益效果：

上述方案中，当第二运营商边缘设备与第二用户边缘设备之间的链路发生故障时，第二运营商边缘设备进行快速重路由切换，将去往第二用户边缘设备的流量发到第三运营商边缘设备，由第三运营商边缘设备将流量发送至第二运营商边缘设备，实现了流量的快速收敛，保证在故障时，远端流量不丢失。

附图说明

图1为虚拟专用网中P设备故障和PE设备故障的保护示意图；

图2为虚拟专用网中PE-CE链路故障示意图；

图3为本发明的实施例路由收敛方法的流程示意图；

图4为本发明的实施例运营商边缘设备的内部结构示意图；

图5为本发明的实施例虚拟专用网系统的结构示意图；

图6为本发明的实施例路由收敛方法的另一流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的实施例要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本发明的实施例针对现有技术中端到端业务收敛慢的问题，提供一种路由收敛方法、系统及运营商边缘设备，能够实现在CE双归属网络中当PE-CE链路故障时，业务流量快速收敛。

本发明实施例提供了一种路由收敛方法，用于用户边缘设备双归属网络中，其中第二用户边缘设备双归接入第二运营商边缘设备和第三运营商边缘设备，如图3所示，本实施例包括：

步骤301：第二运营商边缘设备检测到与第二用户边缘设备之间的链路故障；

步骤302：第二运营商边缘设备将接收到的目的地址为第二用户边缘设备的路由报文转发至第三运营商边缘设备，由第三运营商边缘设备将该路由报文转发至第二用户边缘设备。

其中，第二运营商、第三运营商是指同一或不同运营商。

本实施例的路由收敛方法，当第二运营商边缘设备与第二用户边缘设备之间的链路发生故障时，第二运营商边缘设备进行快速重路由切换，将去往第二用户边缘设备的流量发到第三运营商边缘设备，由第三运营商边缘设备将流量发送至第二运营商边缘设备，实现了流量的快速收敛，保证在链路故障时，去往第二用户边缘设备的流量不丢失。

本发明实施例还提供了一种运营商边缘设备，用于用户边缘设备双归属网络中，与一用户边缘设备相连接，该用户边缘设备双归接入第二运营商边缘设备及第三运营商边缘设备，如图4所示，本实施例包括：

检测模块40，用于检测与该用户边缘设备之间的链路故障；

处理模块41，用于将接收到的目的地址为该用户边缘设备的路由报文转发至第三运营商边缘设备，由第三运营商边缘设备将该路由报文转发至该用户边缘设备。

其中，第二运营商边缘设备和第三运营商边缘设备可以属于同一运营商，也可以属于不同运营商。

进一步地，该设备还包括：

接收模块42，用于接收目的地址为该用户边缘设备的路由报文。

进一步地，该设备还包括：

建立模块43，用于建立与第三运营商边缘设备间的链路；

获取模块44，用于从第三运营商边缘设备和该用户边缘设备分别获取到该用户边缘设备的路由。

进一步地，该设备还包括：

通知模块45，用于通过多协议网关协议通知第一运营商边缘设备撤销自身通告的该用户边缘设备的路由，以便第一运营商边缘设备将目的地址为该用户边缘设备的路由报文转发至第三运营商边缘设备。

本实施例的运营商边缘设备，当检测到与用户边缘设备之间的链路发生故障时，将接收到的去往该用户边缘设备的流量转发至第三运营商边缘设备，由第三运营商边缘设备转发至该用户边缘设备，实现了流量的快速收敛，保证在链路故障时，去往该用户边缘设备的流量不丢失。

本发明实施例提供了一种虚拟专用网系统，如图5所示，本实施例包括：

第二用户边缘设备50、第二运营商边缘设备51和第三运营商边缘设备52，其中第二用户边缘设备50双归接入第二运营商边缘设备51和第三运营商边缘设备52。

其中，第二运营商边缘设备51用于在检测到与第二用户边缘设备50之间的链路故障后，将接收到的目的地址为第二用户边缘设备50的路由报文转发至第三运营商边缘设备52，由第三运营商边缘设备52将路由报文转发至第二用户边缘设备50；

第三运营商边缘设备52用于在接收第二运营商边缘设备51发送的路由报文后，将路由报文转发至第二用户边缘设备50。

其中，第二运营商边缘设备51和第三运营商边缘设备可以属于同一运营商，也可以属于不同运营商。

进一步地，第二运营商边缘设备51，还用于建立与第三运营商边缘设备52间的链路，从第三运营商边缘设备52和第二用户边缘设备50分别获取到第二用户边缘设备50的路由。

进一步地，第二运营商边缘设备51还用于检测到与第二用户边缘设备50之间的链路故障后，通过多协议网关协议通知第一运营商边缘设备撤销自身通告的第二用户边缘设备50的路由，以便第一运营商边缘设备将目的地址为第二用户边缘设备50的路由报文转发至第三运营商边缘设备52。

本实施例的虚拟专用网系统，当第二运营商边缘设备与第二用户边缘设备之间的链路发生故障时，第二运营商边缘设备进行快速重路由切换，将去往第二用户边缘设备的流量发到第三运营商边缘设备，由第三运营商边缘设备将流量发送至第二运营商边缘设备，实现了流量的快速收敛，保证在故障时，去往第二用户边缘设备的流量不丢失。

下面结合图5所示的虚拟专用网系统对本发明实施例的路由收敛方法进行进一步介绍，在图5中，CE2双归接入到PE2、PE3，其中，PE2是主PE，PE3是备PE，在PE1上部署属VPN FRR，在PE2和PE3之间建立物理链接。如图6所示，本实施例包括：

步骤601：配置PE1、PE2和PE3；

按普通的L3VPN组网配置来配置CE双归属网络中的各个节点PE1、P1、PE2、P2、PE3。

其中，PE1的主要配置为：

ip vrf vrf1

rd 1:1

route-target import 1:1

route-target export 1:1

！

router bgp 100

neighbor 2.2.2.2 remote-as 100

neighbor 2.2.2.2 activate

neighbor 2.2.2.2 update-source loopback1

neighbor 3.3.3.3 remote-as 100

neighbor 3.3.3.3 activate

neighbor 3.3.3.3 update-source loopback1

address-family ipv4 vrf vrf1

bgp frr

$

address-family vpnv4

neighbor 2.2.2.2 activate

neighbor 3.3.3.3 activate

$

！

PE2的主要配置为：

ip vrf vrf1

rd 2:2

route-target import 1:1

route-target export 1:1

！

router bgp 100

neighbor 1.1.1.1 remote-as 100

neighbor 1.1.1.1 activate

neighbor 1.1.1.1 update-source loopback2

address-family vpnv4

neighbor 1.1.1.1 activate

$

！

PE3的主要配置为：

ip vrf vrf1

rd 3:3

route-target import 1:1

route-target export 1:1

！

router bgp 100

neighbor 1.1.1.1 remote-as 100

neighbor 1.1.1.1 activate

neighbor 1.1.1.1 update-source loopback3

address-family vpnv4

neighbor 1.1.1.1 activate

$

！

router ospf2 vrf vrf1

network 34.1.1.0 0.0.0.255 area 0.0.0.0

network 35.1.1.0 0.0.0.255 area 0.0.0.0

！

步骤602：在PE2和PE3上配置协议多实例，在PE2上使能协议的FRR功能；

可以在PE2和PE3上配置开放式最短路径优先协议多实例(Open ShortestPath First，以下简称OSPF)，其中，PE2的配置为：

router ospf2 vrf vrf1

fast-reroute alternate-protect-type default

network 34.1.1.0 0.0.0.255 area 0.0.0.0

network 35.1.1.0 0.0.0.255 area 0.0.0.0

！

步骤603：PE2、PE3分别将CE2学习到的路由100.1.1.0/24通告给PE1；

这样在PE1的VPN路由转发表(Virtual Routing Forwarding，以下简称vrf)1中有两条到CE2侧的路由(分别从PE2、PE3学到)，主路径：PE1-P1-PE2，备路径：PE1-P2-PE3，形成了到CE2侧路由的FRR：

Dest Mask Gw Interface Owner Pri Metric

100.1.1.0 255.255.255.0 2.2.2.2 fei_2/1 bgp 10 0

100.1.1.0 255.255.255.0 3.3.3.3 fei_2/2 bgp 20 0

这样从CE1到CE2的路径有两条：CE1-PE1-P1-PE2-CE2和CE1-PE1-P2-PE3-CE2；

步骤604：PE2分别从CE2和PE3学习到路由100.1.1.0/24；

这样在PE2的vrf1中有两条到CE2侧的路由(分别从CE2、PE3学到)，从PE2上看，有两个CE设备(CE2、PE3属于相同的vrf)，有两条路由到达CE2：主路径PE2-CE2，备路径PE2-PE3-CE2，形成了FRR关系；

Dest Mask Gw Interface Owner Pri Metric

100.1.1.0 255.255.255.0 34.1.1.2 fei_1/1 ospf 8 0

100.1.1.0 255.255.255.0 35.1.1.3 fei_1/2 ospf 10 0

步骤605：CE1通过PE2向CE2发送路由报文；

CE1到CE2的路由报文在PE1出去后带两层标签，P1根据路由报文的外层标签转发将路由报文转发至PE2，PE2根据路由报文的内层标签确定对应的vrf1，然后根据路由报文的目的地址查找vrf1路由表，匹配到主路由，将路由报文发送到CE2；

步骤606：PE2检测到与CE2之间的链路故障，将接收到的目的地址为CE2的报文转发至PE3；

由于PE2的vrf1中部署了FRR，当PE2-CE2链路故障时，PE2会将转发路径切换到备路由上，当路由报文到达PE2后，匹配到备路由，路由报文就发送到PE3上，PE3收到报文后，查找相应的路由将路由报文转发到CE2上，保证去往CE2的流量不丢失；

步骤607：CE1通过PE3向CE2发送路由报文。

PE2-CE2链路故障后，MPBGP协议会重新收敛。当收敛完成后，PE2会通知PE1撤销从它通告的路由。这样，PE1上只剩下从PE3通告的路由。当该路由写到转发表后，CE1到CE2的流量就通过PE1-P2-P-PE3-CE2到达CE2。

正常情况下，从CE1去往CE2的流量通过主路径PE1-P1-PE2-CE2到达CE2；当PE2-CE2链路故障且路由重新收敛之前，去往CE2的流量通过PE1-P1-PE2-PE3-CE2到达CE2；当PE2-CE2链路故障且路由收敛完成，流量通过PE1-P2-PE3-CE2到达CE2。这样，就能保证PE2-CE2链路故障时，流量快速收敛。

本实施例的路由收敛方法，当CE2-PE2之间的链路发生故障时，在接收到目的地址为在PE2上进行FRR切换到备路径PE2-PE3-CE2上，保证发往CE2的流量不会被丢弃。由于在BGP收敛前，PE1感知不到CE2-PE2之间的链路故障，从CE1到CE2的流量仍然会从主路径PE1-P1-PE2，。流量到达PE2后，通过备路径PE2-PE3-CE2将流量转发到PE3上，最终流量通过PE3-CE2到达CE2，实现了流量的快速收敛。

所述方法实施例是与所述装置实施例相对应的，在方法实施例中未详细描述的部分参照装置实施例中相关部分的描述即可，在装置实施例中未详细描述的部分参照方法实施例中相关部分的描述即可。

本领域普通技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，包括如上述方法实施例的步骤，所述的存储介质，如：磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)等。

在本发明各方法实施例中，所述各步骤的序号并不能用于限定各步骤的先后顺序，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，对各步骤的先后变化也在本发明的保护范围之内。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种路由收敛方法，用于用户边缘设备双归属网络中，其中第二用户边缘设备双归接入第二运营商边缘设备和第三运营商边缘设备，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的路由收敛方法，其特征在于，所述第二运营商边缘设备检测到与所述第二用户边缘设备之间的链路故障之前还包括：

3.根据权利要求1所述的路由收敛方法，其特征在于，所述第二运营商边缘设备将接收到的目的地址为所述第二用户边缘设备的路由报文转发至所述第三运营商边缘设备之后还包括：

4.一种运营商边缘设备，用于用户边缘设备双归属网络中，与一用户边缘设备相连接，所述用户边缘设备双归接入第二运营商边缘设备及第三运营商边缘设备，其特征在于，所述运营商边缘设备包括：

检测模块，用于检测与所述用户边缘设备之间的链路故障；

5.根据权利要求4所述的运营商边缘设备，其特征在于，所述设备还包括：

6.根据权利要求5所述的运营商边缘设备，其特征在于，所述设备还包括：

建立模块，用于建立与所述第三运营商边缘设备间的链路；

7.根据权利要求6所述的运营商边缘设备，其特征在于，所述设备还包括：

8.一种虚拟专用网系统，包括第二用户边缘设备、第二运营商边缘设备和第三运营商边缘设备，其中第二用户边缘设备双归接入第二运营商边缘设备和第三运营商边缘设备，其特征在于，

9.根据权利要求8所述的虚拟专用网系统，其特征在于，

所述第二运营商边缘设备，还用于建立与所述第三运营商边缘设备间的链路，从所述第三运营商边缘设备和所述第二用户边缘设备分别获取到所述第二用户边缘设备的路由。

10.根据权利要求8所述的虚拟专用网系统，其特征在于，

所述第二运营商边缘设备还用于检测到与所述第二用户边缘设备之间的链路故障后，通过多协议网关协议通知第一运营商边缘设备撤销自身通告的所述第二用户边缘设备的路由，以便所述第一运营商边缘设备将目的地址为所述第二用户边缘设备的路由报文转发至所述第三运营商边缘设备。