CN101883298A - 自动交换光网络中控制平面故障隔离的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自动交换光网络中控制平面故障隔离的方法，在业务通道建立和拆除请求信令中携带故障隔离标识码，控制平面建立业务通道时，各个节点上的策略控制器分别根据建立业务通道请求信令中的故障隔离标识码对策略控制器上的预留的资源进行标识；当发生业务通道拆除时，各个节点的策略控制器根据拆除业务通道请求信令中是否携带故障隔离标识码为依据判断该拆除业务通道请求是否为正常通道拆除操作，对异常拆除操作进行保护。本发明，实现了控制平面故障的隔离，从而当控制平面产生故障时，传送平面标签交换隧道(LSP)不受其影响，可以有效提高运营业务的安全和稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及自动交换光网络，特别是涉及自动交换光网络中控制平面故障隔离的方法。
背景技术
自动交换光网络(ASON)可以基于SDH(Synchronous Digital Hierarchy)、PTN(Packet Transport Nectwork)或OTN(Optical Transport Network)光传送网实现。自动交换光网络的体系结构包括管理平面、控制平面以及传送平面，支持永久连接(PC：Permanent Connection)、软永久连接(SPC：Soft Permanent Connection)和交换连接(SC：Switched Connection)三种连接方式。
控制平面可以采用基于IP的信令技术，引入通用多协议标签交换(GMPLS)网络实现分布式连接控制管理(DCM)功能，在信令控制下建立、拆除和维护端到端业务连接(控制平面不参与PC连接的建立)。基于流量工程的资源预留协议(RSVP-TE)作为RSVP协议的扩展，具有非常成熟的体系结构和协议规程，已经有了大规模的商业运用，ITU-T在把RSVP-TE作为MPLS应用中惟一的一种信令协议进行发展和完善。
RSVP协议工作在IPv4或IPv6上，是一种IP传送层协议，但并不处理传送层数据，其本质上应该是网络控制协议。通过RSVP协议，主机可以向网络申请特定的服务质量(QoS)，提供有保障的数据流服务，在数据流经过的各个路由器节点上预留资源，并维护其状态直到释放这些资源。在RSVP协议中，Qos的实现是由一组特定的流量控制机制来完成的，这些机制有业务数据分类器、接纳控制器以及业务数据调度器。其中，业务数据分类器决定数据的QoS的分类，业务数据调度器用来获取所请求的QoS。
根据ISWG(Integrated Services Working Group)的定义，流量控制机制如图1所示，在本发明中称之为传统型流量控制机制。在连接建立过程中，RSVP请求首先被传送到两个本地模块——接纳控制器和策略控制器，由接纳控制器决定该节点是否有足够的资源可以满足该请求，然后由策略控制器决定用户是否有权限申请这类服务。通过这两个模块的检测，RSVP请求的QoS参数就会输入到业务数据分类器中，然后再由业务数据调度器来获得申请的QoS。如果任一模块的检测没有通过，提出该请求的应用程序将会收到一个错误返回消息。
RSVP协议中定义了PATH消息，用于发起建立连接的请求，并申请资源预留，RESV消息作为其响应，在每个节点完成资源预留动作。PATH消息还用于拆除连接的请求，申请资源释放，PATHErr消息作为其响应，在每个节点完成资源释放动作。为了实现流量工程控制，IETF在RSVP协议基础上增加了一系列新的消息对象。
RSVP-TE是一个软状态协议，它继承了RSVP的消息刷新机制，其隧道状态和资源预留状态的维护仍然需要通过发送周期性的刷新消息来实现。虽然与RSVP协议相比，RSVP-TE协议在消息刷新方面做了许多改进，减少了刷新消息的开销，引入消息确认和集中刷新机制，使协议性能在一定程度上得到提高，但控制平面通道状态和资源预留状态的维护仍然依赖于信令刷新消息的抵达，一旦信令网发生拥塞或故障，刷新消息无法抵达，根据RSVP-TE协议规定，信令会自动发起控制平面通道的拆除工作(在本文件中称之为异常通道拆除)。如图2所示，网络沿路节点之间的控制链路用虚线标识，这条链路可以是独立的带外链路，也可以是带内通道。不论哪种情况，控制链路的失效或者信令模块软件的故障并不表示传送平面中已建立的标签交换隧道(LSP)连接也有问题。因此控制平面发生故障，而传送平面正常的情况下，如果不对传送平面连接进行保护，会致使运营业务中断，造成不可预知的经济损失。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是解决自动交换网络中，控制平面发生异常时，由于没有对传送平面连接进行保护，从而致使运营业务中断，造成不可预知的经济损失的问题。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是提供一种自动交换光网络中控制平面故障隔离的方法，在业务通道的建立和拆除请求信令中携带故障隔离标识码，控制平面在建立业务通道时，各个节点上的策略控制器分别根据建立业务通道请求信令中的故障隔离标识码对策略控制器上的预留的资源进行标识；当发生业务通道拆除时，各个节点的策略控制器根据拆除业务通道请求信令中是否携带故障隔离标识码为依据获得该拆除业务通道请求是否为正常通道拆除操作的判断结果，当判断结果表明该拆除业务通道请求为异常的业务通道拆除操作时，业务通道拆除操作暂不输入到业务数据分类器和调度器里，同时该节点的策略控制器和接纳控制器分别记录此异常拆除状态；否则，允许通道拆除请求输入到业务数据分类器和调度器并释放资源；当控制平面故障恢复时，各节点的策略控制器和接纳控制器分别清除异常拆除状态，恢复控制平面业务通道。
上述方法中，故障隔离标识在业务通道的建立和拆除请求信令中的PATH消息中的POLICY_DATA对象中携带。
上述方法中，控制平面故障隔离方式下建立业务通道包括以下步骤：
A10、发起端向下游节点发出业务通道建立请求PATH消息，该PATH消息中的POLICY_DATA对象中携带故障隔离标识，PATH消息依次经下游节点向接收端传送；
A20、接收端收到PATH消息后，计算出所需要的资源并向其上游节点发出资源预留请求RESV消息，RESV消息沿PATH消息的发送路径原路返回；
A30、沿路各节点收到RESV消息后，按要求为业务流分配带宽和缓存空间，同时根据POLICY_DATA对象中的故障隔离标识在该节点的本地策略控制器上进行标记，然后将RESV消息继续向上游节点转发，直到发送端收到RESV消息并且接受该请求时，向接收端发回一个确认消息确认建立完成业务连接通道为止。
上述方法中，控制平面故障隔离方式下拆除业务通道包括以下步骤：
B10、发起端向下游节点发出业务通道拆除请求PATH消息，该PATH消息依次经网络节点向接收端传送；
B20、接收端收到PATH消息后，向其上游节点发出资源释放请求RESV消息，RESV沿PATH的发送路径原路返回；
B30、沿路各节点收到RESV消息后，根据POLICY_DATA消息中是否包含故障隔离标识获得该拆除业务通道操作是否为正常通道拆除的判断结果，当判断结果表明该拆除业务通道操作是正常通道拆除时，本地接纳控制器允许通道拆除请求输入到业务数据分类器和调度器并释放资源，同时将RESV消息继续向下游节点转发，直至发送端完成拆除业务连接通道操作；当判断结果表明该拆除业务通道操作是异常通道拆除时，接纳控制器禁止拆除请求输入到业务数据分类器和调度器中，策略控制器和接纳控制器在本地记录此异常拆除状态。
上述方法中，控制平面故障隔离方式下控制平面故障恢复包括以下步骤：
C10、发起端向下游节点发出发起同步请求PATH消息，该PATH消息中的POLICY_DATA对象中携带需要进行故障隔离的标识，PATH消息依次经网络各节点向接收端传送；
C20、接收端收到PATH消息后，向其上游节点发出同步恢复请求RESV消息，RESV沿PATH的发送路径原路返回；
C30、沿路各节点收到RESV消息后，各节点的本地策略控制器和接纳控制器清除异常拆除状态，恢复至异常拆除之前的正常状态，该请求无需输入到业务数据分类器和调度器。
本发明，通过对信令的扩展对预留的资源进行标识，从而可以根据信令是否携带扩展信息判断是否为正常通道拆除操作，实现了控制平面故障的隔离，从而当控制平面产生故障时，传送平面标签交换隧道(LSP)不受其影响，因此，本发明在自动交换光网络实际应用中，可以有效提高运营业务的安全和稳定性。
附图说明
图1、传统流量控制机制示意图；
图2、信令故障隔离方式下流量控制机制示意图；
图3、信令故障隔离方式下通道建立流程图；
图4、信令故障隔离方式下正常通道拆除流程图；
图5、信令故障隔离方式下异常通道拆除流程图；
图6、信令故障隔离方式下控制平面故障恢复流程图；
图7、扩展的PATH信令消息示意图。
具体实施方式
本发明提供了一种自动交换光网络中控制平面故障隔离的方法，通过对控制平面中业务通道的建立和拆除请求信令进行扩展，携带故障隔离标识码，实现了控制平面故障的隔离，从而当控制平面产生故障时，传送平面标签交换隧道(LSP)不受其影响。具体而言，对建立和拆除业务通道请求信令中的PATH消息和RESV消息里的POLICY_DATA对象进行扩展，在POLICY_DATA对象中定义故障隔离标识码(如1表示需要故障隔离)。如图7所示(以PATH消息为例)，扩展PATH消息中的POLICY_DATA对象，携带故障隔离标识码。
在建立业务通道时，各个节点上的策略控制器和接纳控制器根据请求建立业务通道信令的PATH消息中的POLICY_DATA对象中是否携带扩展的故障隔离标识码，在上述各节点的预留资源中标识是否需要故障隔离。当发生业务通道拆除时，由策略控制器根据业务通道拆除请求信令的PATH消息中POLICY_DATA对象中是否携带扩展的故障隔离标识码，获得该业务通道拆除信令是否为正常的通道拆除操作的判断结果。如果PATH消息中未携带扩展的故障隔离标识码，则表明该请求业务通道拆除信令为异常的通道拆除操作，此时，各节点的策略控制器和接纳控制器记录下这个异常状态，请求业务通道拆除的操作暂不输入到业务数据分类器和调度器里。当控制平面故障恢复后，在策略控制器和接纳控制器中清除拆除状态，恢复控制平面业务通道状态至异常拆除之前的正常状态。
以下通过四种情况并结合附图详细地说明在控制平面故障隔离方式下建立、拆除和维护业务通道的方法。
图3为控制平面故障隔离方式下业务通道建立流程示意图，如图3所示，从网络节点A的接口1到网络节点D的接口2建立一条业务连接，中间经过网络节点B和C，业务通道建立的整个过程按照RSVP信令流程完成。发起端(网络节点A)向下游节点发出业务通道建立请求信令消息(PATH消息)，发起连接建立请求，该PATH消息中的POLICY_DATA对象中携带故障隔离标识，PATH消息依次经网络节点B和C向接收端(网络节点D)传送，网络节点B和C被告知准备预留资源，接收端(网络节点D)收到PATH消息后，计算出所需要的资源，向其上游节点发出资源预留请求RESV消息，RESV沿PATH的发送路径原路返回，网络沿路各节点(网络节点B或C)收到RESV消息后，记录该业务流的状态信息(状态信息包括业务流型号类型、带宽和接口ID号等信息，用于供控制平面进行资源预留计算)，并调用该节点的本地接纳控制器中的接入控制程序决定是否接受该业务流，如果接受，则根据信令请求申请特定的服务质量，按要求为业务流分配带宽和缓存空间，同时根据POLICY_DATA对象中的故障隔离标识在该节点的本地策略控制器上进行标记，指示该业务传送平面标签交换隧道资源受到故障隔离方式保护，然后将RESV消息继续向上游节点转发；如果拒绝，则向接收端返回一个错误信息终止呼叫；当发送端收到RESV消息并且接受该请求时，向接收端发回一个确认消息，至此，建立完成业务连接通道。
图4为控制平面故障隔离方式下正常的业务通道拆除流程示意图，如图4所示，拆除从网络节点A的接口1到网络节点D的接口2间的一条业务连接，中间经过网络节点B和C，业务通道拆除的整个过程按照RSVP信令流程完成。发起端(网络节点A)向下游节点发出业务通道拆除请求信令消息(PATH消息)，发起业务通道拆除请求，该PATH消息中的POLICY_DATA对象中携带需要进行故障隔离的标识，PATH消息依次经网络节点B和C向接收端(网络节点D)传送，网络节点B和C被告知准备释放资源，接收端(网络节点D)收到PATH消息后，向其上游节点发出资源释放请求RESV消息，RESV沿PATH的发送路径原路返回，网络沿路各节点(网络节点B或C)收到RESV消息后，根据该网络节点上的本地策略控制器上的标记是否与POLICY_DATA对象中携带需要进行故障隔离的标识相同判断该操作是否为正常通道拆除的判断结果，由于PATH消息中的POLICY_DATA对象中携带有需要进行故障隔离的标识，因此，该节点调用本地接纳控制器中的接入控制程序允许通道拆除请求输入到业务数据分类器和调度器，释放资源，并将RESV继续向下游节点转发，直至发送端(网络节点A)，完成拆除业务连接通道操作。
图5为控制平面故障隔离方式下异常的业务通道拆除流程示意图，如图4所示，拆除从网络节点A的接口1到网络节点D的接口2间的一条业务连接，中间经过网络节点B和C，业务通道拆除的整个过程按照RSVP信令流程完成。发起端(网络节点A)向下游节点发出业务通道拆除请求信令消息(PATH消息)，发起业务通道拆除请求，该PATH消息中的POLICY_DATA对象不含故障隔离标识，PATH消息依次经网络节点B和C向接收端(网络节点D)传送，网络节点B和C被告知准备释放资源，接收端(网络节点D)收到PATH消息后，向其上游节点发出资源释放请求RESV消息，RESV沿PATH的发送路径原路返回，网络沿路各节点(网络节点B或C)收到RESV消息后，根据该网络节点上的本地策略控制器上的标记是否与POLICY_DATA对象中携带需要进行故障隔离的标识相同判断该操作是否为正常通道拆除的判断结果，由于PATH消息中的POLICY_DATA对象不含需要进行故障隔离的标识，因此，该节点的接纳控制器判断该操作为异常通道拆除，接纳控制器禁止拆除请求输入到业务数据分类器和调度器中，传送平面标签交换隧道(LSP)不受该操作影响，但策略控制器和接纳控制器在本地记录此异常拆除状态。之后，该网络节点将RESV继续向下游节点转发，直至发送端(网络节点A)，完成异常的业务连接通道拆除操作。异常业务通道拆除情况下，不释放资源，需要对资源进行保护，记录拆除状态为了提供给管理平面查询业务通道状态所用。
图6为控制平面故障隔离方式下控制平面故障恢复的流程图，如图6所示，网络节点A故障恢复后，控制平面故障恢复的整个过程按照RSVP信令流程完成。发起端(网络节点A)向下游节点发出发起同步请求信令(PATH消息)，该PATH消息中的POLICY_DATA对象中携带需要进行故障隔离的标识，PATH消息依次经网络节点B和C向接收端(网络节点D)传送，接收端(网络节点D)收到PATH消息后，向其上游节点发出同步恢复请求RESV消息，RESV沿PATH的发送路径原路返回，网络沿路各节点(网络节点B或C)收到RESV消息后，本地策略控制器和接纳控制器清除异常拆除状态，恢复至异常拆除之前的正常状态，该请求无需输入到业务数据分类器和调度器，传送平面标签交换隧道(LSP)不受该操作影响。该网络节点继续将RESV消息向下游节点转发，直至发送端(网络节点A)。
本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人应该得知在本发明的启示下作出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.自动交换光网络中控制平面故障隔离的方法，其特征在于，在业务通道的建立和拆除请求信令中携带故障隔离标识码，控制平面在建立业务通道时，各个节点上的策略控制器分别根据建立业务通道请求信令中的故障隔离标识码对策略控制器上的预留的资源进行标识；当发生业务通道拆除时，各个节点的策略控制器根据拆除业务通道请求信令中是否携带故障隔离标识码为依据获得该拆除业务通道请求是否为正常通道拆除操作的判断结果，当判断结果表明该拆除业务通道请求为异常的业务通道拆除操作时，业务通道拆除操作暂不输入到业务数据分类器和调度器里，同时该节点的策略控制器和接纳控制器分别记录此异常拆除状态；否则，允许通道拆除请求输入到业务数据分类器和调度器并释放资源；当控制平面故障恢复时，各节点的策略控制器和接纳控制器分别清除异常拆除状态，恢复控制平面业务通道。
2.如权利要求1所述的自动交换光网络中控制平面故障隔离的方法，其特征在于，故障隔离标识在业务通道的建立和拆除请求信令中的PATH消息中的POLICY_DATA对象中携带。
3.如权利要求2所述的自动交换光网络中控制平面故障隔离的方法，其特征在于，控制平面故障隔离方式下建立业务通道包括以下步骤：
A10、发起端向下游节点发出业务通道建立请求PATH消息，该PATH消息中的POLICY_DATA对象中携带故障隔离标识，PATH消息依次经下游节点向接收端传送；
A20、接收端收到PATH消息后，计算出所需要的资源并向其上游节点发出资源预留请求RESV消息，RESV消息沿PATH消息的发送路径原路返回；
A30、沿路各节点收到RESV消息后，按要求为业务流分配带宽和缓存空间，同时根据POLICY_DATA对象中的故障隔离标识在该节点的本地策略控制器上进行标记，然后将RESV消息继续向上游节点转发，直到发送端收到RESV消息并且接受该请求时，向接收端发回一个确认消息确认建立完成业务连接通道为止。
4.如权利要求2所述的自动交换光网络中控制平面故障隔离的方法，其特征在于，控制平面故障隔离方式下拆除业务通道包括以下步骤：
B10、发起端向下游节点发出业务通道拆除请求PATH消息，该PATH消息依次经网络节点向接收端传送；
B20、接收端收到PATH消息后，向其上游节点发出资源释放请求RESV消息，RESV沿PATH的发送路径原路返回；
B30、沿路各节点收到RESV消息后，根据POLICY_DATA消息中是否包含故障隔离标识获得该拆除业务通道操作是否为正常通道拆除的判断结果，当判断结果表明该拆除业务通道操作是正常通道拆除时，本地接纳控制器允许通道拆除请求输入到业务数据分类器和调度器并释放资源，同时将RESV消息继续向下游节点转发，直至发送端完成拆除业务连接通道操作；当判断结果表明该拆除业务通道操作是异常通道拆除时，接纳控制器禁止拆除请求输入到业务数据分类器和调度器中，策略控制器和接纳控制器在本地记录此异常拆除状态。
5.如权利要求2所述的自动交换光网络中控制平面故障隔离的方法，其特征在于，控制平面故障隔离方式下控制平面故障恢复包括以下步骤：
C10、发起端向下游节点发出发起同步请求PATH消息，该PATH消息中的POLICY_DATA对象中携带需要进行故障隔离的标识，PATH消息依次经网络各节点向接收端传送；
C20、接收端收到PATH消息后，向其上游节点发出同步恢复请求RESV消息，RESV沿PATH的发送路径原路返回；
C30、沿路各节点收到RESV消息后，各节点的本地策略控制器和接纳控制器清除异常拆除状态，恢复至异常拆除之前的正常状态，该请求无需输入到业务数据分类器和调度器。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20130116 |