CN101895409B - 多路径域中操作管理维护机制的处理方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种多路径域中操作管理维护机制的处理方法，其包括：启动多路径域OAM操作；及生成多路径OAM帧，所述多路径OAM帧的协议数据单元包括多路径域的子路径标识，根据所述多路径域的子路径标识将多路径OAM帧发送到多路径域相应的子路径。所述多路径域中操作管理维护机制的处理方法，对OAM的协议数据单元功能进行合理的扩展，使存在多路径域的网络能够有效的通过OAM技术实现对网络的操作、管理和维护，对业务及相应路径状态进行合理的监测。本发明实施例进一步提供一种多路径域中操作管理维护机制的处理装置和处理系统。

Description

多路径域中操作管理维护机制的处理方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及网络通信领域，尤其涉及一种在多路径域中操作管理维护机制的处理方法、装置及系统。

背景技术

在多链路的广域网中，如何有效地利用链路，部署流量策略，实现多路径路由选择，一直是网络建设考虑的问题。在静态和动态路由器协议中有效利用链路、部署流量策略的路由技术有很多，包括ECMP(Equal-CostMulti-Path，等价多路径)、WCMP(Weight-Cost Multi-path，权重多路径)、策略路由和多拓扑路由等。在多路径传输时，流量在多路径中的分配通常使用数据流的方式，按照数据报文头将数据流经过哈希(Hash)算法分配到不同的路径上。

OAM(operation，administration and maintenance，操作管理维护)机制是保障网络与业务正常、安全、有效运行的重要手段。将现有的OAM技术应用于多路径域内，会存在以下的问题。

为了保证OAM帧真正反映业务的状况，OAM帧和业务报文应该走相同的路径且fate sharing，为此，OAM帧与业务报文使用相同的转发标签。但OAM帧没有像数据业务一样有能够反映流的信息(如不同的数据流有不同的IP源、宿地址等)。所以，当对数据业务流进行Hash时(如对IP地址及转发标签实行哈希算法)，不同的数据流将Hash成不同数值，数据流据此被分配到不同的子路径上传送，而OAM帧由于不具备反映流的信息(比如：OAM帧外层是转发标签，接着是标识OAM帧的特殊标签14，然后是OAM净荷，并没有IP地址信息)，按照相同的Hash规则，不能像数据流一样分配到不同的子路径上，OAM帧可能被固定于其中某条子路径，无法实现对其他子路径的管理与维护。

发明内容

本发明实施例提供一种多路径域中操作管理维护机制的处理方法，并进一步提供一种多路径域中操作管理维护机制的处理装置和系统。

一种多路径域中操作管理维护机制的处理方法，包括启动多路径域OAM操作；生成多路径OAM帧，所述多路径OAM帧的协议数据单元包括多路径域的子路径标识，根据所述多路径域的子路径标识将多路径OAM帧发送到多路径域相应的子路径。

一种多路径域中操作管理维护机制的处理装置，包括启动单元，用于启动多路径域OAM操作；及生成单元，用于生成多路径OAM帧，所述多路径OAM帧的协议数据单元包括多路径域的子路径标识，根据所述多路径域的子路径标识将多路径OAM帧发送到多路径域相应的子路径。

一种多路径域中操作管理维护机制的处理系统，包括多路径域源节点，用于启动多路径域OAM操作，并生成多路径OAM帧，所述多路径OAM帧的协议数据单元包括多路径域的子路径标识，根据所述多路径域的子路径标识将多路径OAM帧发送到多路径域相应的子路径；及多路径域宿节点，用于接收所述多路径OAM帧，所述多路径OAM帧携带子路径信息，根据所述多路径OAM帧携带的子路径信息判断相应子路径是否存在故障。

本发明实施例所述的多路径域中操作管理维护机制的处理方法，对OAM协议数据单元的功能进行合理的扩展，使存在多路径域的网络能够有效的通过OAM技术实现对网络的操作、管理和维护，对业务及相应路径状态进行合理的监测，完善对网络的管理及维护功能。

附图说明

图1为本发明实施例多路径域中操作管理维护机制处理方法的流程图。

图2为本发明实施例等价多路径域的网络链路示意图。

图3为本发明实施例等价多路径域的组网示意图。

图4为本发明实施例等价多路径域的另一种组网示意图。

图5为本发明实施例等价多路径域的另一种网络链路示意图。

图6为本发明实施例多路径域中操作管理维护机制处理装置的结构示意图。

图7为本发明实施例多路径域中操作管理维护机制处理系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好的理解本发明内容，以下结合附图以及具体实施例对本发明内容作具体说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明实施例提供一种多路径域中操作管理维护机制的处理方法，所述方法包括：

步骤001：启动多路径域OAM操作；

步骤002：生成多路径OAM帧，所述多路径OAM帧的协议数据单元包括多路径域的子路径标识，根据所述多路径域的子路径标识将多路径OAM帧发送到多路径域相应的子路径。

本发明实施例所述的多路径域中操作管理维护机制的处理方法，通过对OAM帧中协议数据单元的功能进行合理扩展，使存在多路径域的网络能够有效的通过OAM技术实现对网络的操作、管理和维护，对业务及相应路径状态进行合理的监测，完善对网络的管理及维护功能。同时，通过扩展及增加相应字段来实现多路径域的OAM功能，对整个OAM技术的流程及处理没有进行修改，并不增加协议处理的复杂性。

图2为一种等价多路径(ECMP)域的网络链路示意图。等价多路径是改进网络基于最短路径的内部网关路由系统不足的一个技术，其将数据业务流分配到多个路径以实现负载分担。等价多路径域中操作管理维护机制的处理方法包括：

步骤010，LSP源节点在OAM帧中设置标识位，标识所述OAM帧到达ECMP域时是否启动ECMP域内的OAM操作；

LSP(Label Switching Path，标签交换路径)源节点发送OAM帧进行OAM功能(简称为LSP OAM，区别于ECMP OAM)。所述LSP中间存在ECMP负载分担。LSP源节点对LSP OAM帧进行扩展，设定ECMP func标识位，来标识LSP OAM帧到达ECMP域时是否启动ECMP域内OAM操作。

可选的，ECMP域是否要启动OAM操作，也可以通过网管直接通告ECMP域的边界点，不需要LSP源节点通过转发平面的报文进行通告。

步骤020，将LSP OAM帧按照转发标签转发至ECMP域的源节点；

步骤030，ECMP域源节点根据LSP OAM帧的标识位判断是否启动ECMP域的OAM操作；

ECMP域的源节点根据LSP OAM帧的扩展字段ECMP func标识位，来判断是否启动ECMP域操作。如果标识表明启动ECMP域操作(如取值1)，则进行040步骤；如果标识表明不启动ECMP域操作(如取值2)，则按照正常LSP OAM技术进行操作。

上述用于启动ECMP OAM的三个步骤也可以扩展用于其他需要在特定区域启动OAM操作的情况。

步骤040，ECMP的源节点执行ECMP域操作；

ECMP域的源节点生成ECMP OAM(区别于上述LSP OAM)，所述ECMPOAM的PDU(Protocol Data Unit，协议数据单元)中包含ECMP域内不同等价子路径标识，所述子路径标识可以是在PDU净荷中新增的TLV(类型长度值)。ECMP OAM的生成，可以选择复制LSP OAM帧为基础，也可以自行完全独立由ECMP源节点生成。ECMP域的源节点将这些新生成的ECMPOAM帧发送至相应的等价子路径(根据等价子路径标识)上进行转发。

LSP OAM和ECMP OAM的转发可以有两种方式：

第一种方式：独立传输；

考虑兼容现有的机制，保证ECMP OAM不影响现有LSP OAM的发送，即LSP OAM按照已有的方式从LSP源节点发出，经过ECMP域不发生变化，一直传到LSP宿节点，ECMP OAM和LSP OAM完全独立传输，如图3。

第二种方式：接续传输；

将LSP OAM的实现分段接续进行，即LSP源节点与ECMP域源节点之间运行LSP OAM，ECMP域内执行ECMP OAM，LSP宿节点与ECMP宿节点之间运行LSP OAM，如图4。这种方式对现有的LSP有影响，比如发送的周期要重新考虑等。

步骤050，ECMP域的宿节点接收ECMP OAM帧；

ECMP域的宿节点在收到最先到达的ECMP OAM帧时开始计时，在一定时间内，接收从不同子路径发送过来的ECMP OAM帧并处理。ECMP宿节点根据ECMP OAM帧携带的子路径信息可以分别判断相应子路径是否存在故障。具体的判断方法可以参考现有OAM技术，如ITU-T定义的以太网OAM机制(Y.1731)，ITU-T定义的MPLS OAM机制(Y.1711)，IETF定义的BFD机制等。所述“一定时间内”，与具体实现有关，可以根据预先设置的网络状况给出建议值，不作限定。

步骤060，ECMP域的宿节点处理ECMP OAM帧；

各条子路径上的OAM帧在设定的时间内到达ECMP宿节点并完成ECMPOAM处理，针对不同的转发方式，所述ECMP宿节点后续处理可以两种情况：

第一种方式：如图3所示，LSP OAM和ECMP OAM独立传输：

如果ECMP域判断没有任何故障(如无连通性故障或性能劣化等)，ECMP域不下插或上报任何告警，LSP OAM正常工作(如连通性检测，性能检测等)。

另外，ECMP域也可以选择(可选项)将搜集到的ECMP OAM信息(如每条等价路径的性能参数等)通知下游节点，帮助LSP宿节点了解整个路径包括经过ECMP域的情况。

如果ECMP域发生故障(如某几条ECMP子路径故障或者性能劣化)，ECMP宿节点可以向其他相关节点(上游或者下游节点)告警，比如可以向下游节点转发扩展的OAM帧，携带发生故障的子路径信息，表明哪条子路径故障。LSP OAM的处理正常进行，不受影响。

第二种方式：如图4所示，LSP OAM和ECMP OAM接续传输：

如果ECMP域判断没有任何故障(如无连通性故障或性能劣化等)，ECMP域不下插或上报任何告警，ECMP OAM在ECMP域边界节点终结，LSP OAM从ECMP域边界节点接续，在LSP宿节点按照现有的OAM机制进行连通性检测或者性能监视等。

另外，在上述LSP OAM接续的基础上，ECMP域也可以选择(可选项)将搜集到的ECMP OAM信息(如每条等价路径的性能参数等)通知下游节点，帮助LSP宿节点了解整个路径包括经过ECMP域的情况；

如果ECMP域发生故障(如某几条ECMP子路径故障或者性能劣化)，ECMP宿节点可以继续向下游节点发送LSP OAM帧，接续LSP OAM功能；也可以不接续LSP OAM功能(LSP宿节点接收不到LSP OAM报文，即认为ECMP域内故障已经导致LSP端到端不可用)。

判断按照哪种操作执行的依据与具体实现有关，比如可以设定故障程度门限，依据ECMP子路径发生故障的数量或者劣化程度等。未超过故障门限的，可以按照第一种操作执行；超过故障门限的，可以按照第二种操作执行，实际应用不作限定。

另外，在上述LSP OAM接续规则的基础上，ECMP宿节点也可以向其他相关节点(上游或者下游节点)告警，比如可以向下游节点转发扩展的OAM帧，携带发生故障的子路径信息，表明哪条子路径故障。

可选的，本发明实施例中ECMP域源节点与ECMP宿节点具有相同的结构，信号可以反向传输。此时，ECMP域源节点与ECMP宿节点位置及功能互换。

步骤070，LSP宿节点根据接收到的OAM帧作出相应处理；

LSP的宿节点根据接收到的OAM帧的情况作出相应处理，包括现有技术中已有的OAM处理以及由于ECMP OAM引入的新的处理，如步骤060所述。

本发明实施例所述的ECMP域中操作管理维护机制的处理方法，对OAM帧协议数据单元的功能进行合理的扩展，使存在ECMP域的网络能够有效的通过OAM技术实现对网络的操作、管理和维护，对业务及相应路径状态进行合理的监测，完善对网络的管理及维护功能。同时，通过扩展及增加相应字段来实现ECMP域的OAM功能，对整个OAM技术的流程及处理没有进行修改，并不增加协议处理的复杂性。

本发明实施例提供的多路径域中操作管理维护机制处理方法的另一种实施例以连通性(Connectivity，CC)检测为例，具体说明OAM帧在各个节点中的处理过程。图5为本发明实施例ECMP域的另一种组网示意图，本发明实施例提供的ECMP域中操作管理维护机制的处理方法包括：

步骤110，R1在OAM帧设定ECMP func标识位，标识OAM帧到达ECMP域时是否启动ECMP域内操作；

R1为整个LSP路径的源节点，发送OAM CC帧进行连通性检测。R1对CC PDU帧进行功能扩展，在CC帧设定ECMP func标识位，来标识CC帧到达ECMP域时是否启动ECMP域内操作。以ITU-T G.8114(T-MPLS OAM)定义的CC OAM PDU格式为例，可以利用预留字段(Res)的其中1位标识ECMP功能是否开启。OAM PDU帧的Res域共由3个比特组成，可以使用其中最高位的一个比特作为ECMP func标识位，用来标识是否启用ECMP功能，比如可以设置该比特位为1时，启动ECMP功能。

步骤120，CC帧按照转发标签转发至ECMP域的源节点R2；

步骤130，R2根据CC帧中的标识位判断是否启动ECMP域OAM操作；

R2根据CC帧中的Res字段中的最高位ECMP func位来判断是否启动ECMP域OAM操作。R2接收到CC帧，如果ECMP func标识位为1，则启动ECMP域OAM操作。

步骤140，R2执行ECMP域OAM操作；

R2生成ECMP OAM帧(可以是复制LSP OAM帧为基础，也可以自行完全独立由ECMP源节点生成)。并在其PDU中新增ECMP子路径标识域来表明该新生成的OAM帧(即ECMP OAM)所要经过的ECMP子路径。可以在OAMPDU净荷中新增一个TLV(类型长度值)，作为ECMP子路径标识。R2将ECMPOAM帧(携带ECMP子路径标识)发送到与其携带的子路径标识相同的ECMP子路径上。

参照图2及图3，LSP OAM和ECMP OAM的转发可以有两种方式：

第一种方式：LSP OAM和ECMP OAM独立转发(层次结构)；

LSP OAM在经过ECMP域时，保持不变，按照原来的方式继续转发直到LSP的宿节点R6，不受ECMP OAM的影响。

ECMP OAM由ECMP域的源节点R2发起，终结于ECMP域的宿节点R5。如图5所示，规定R2-R3-R4-R5为子路径1，R2-R7-R8-R9-R5为子路径2，R2-R10-R11-R12-R5为子路径3。用ECMP OAM<x>表示不同ECMP子路径x的OAM，其PDU中携带子路径标识x。

R2节点生成ECMP OAM<1>发到ECMP子路径1上，生成ECMP OAM<2>发到ECMP子路径2上，生成ECMP OAM<3>发到ECMP子路径3上。

R5节点等待接收各个ECMP子路径的OAM用于判断每条子路径故障的情况。每条子路径故障的判断方法与现有技术相同，比如：连通性丢失故障的判断可以依据3.5倍发送周期(如3.3ms)内是否收到至少一个该子路径对应的CC报文来确定。如果R5判断出哪条子路径发生了故障，可以产生告警报文，向相关节点(如下游节点，或者网管)发送告警指示，告警指示中可以携带发生故障的ECMP子路径标识。

第二种方式：LSP OAM和ECMP OAM接续转发(扁平结构)

LSP OAM在经过ECMP域时，发生变化，即LSP源节点与ECMP域源节点之间运行LSP OAM，ECMP域内执行ECMP OAM，LSP宿节点与ECMP宿节点之间运行LSP OAM。

LSP OAM从LSP源节点R1发送到ECMP域的源节点R2。R2节点根据ECMP func域为1启动ECMP OAM。R2生成ECMP OAM代替LSP OAM继续在ECMP域传递，新生成的ECMP OAM分别发送到不同的ECMP子路径上(携带不同的ECMP子路径标识)。

ECMP宿节点接收到ECMP OAM帧后，对不同功能的OAM帧进行定时操作。本例中以CC帧为例，宿节点接收到CC帧后，判断为连通性(CC)OAM帧，从该功能OAM帧第一次到达时开始计时，在特定时间内，判断是否从三条子路径上接收到该CC帧，如果三条子路径上的OAM帧均在规定时间内到达，则ECMP域的宿节点向下游节点发送LSP OAM(恢复为进入ECMP域时的OAM帧格式进行转发，ECMP func域设为0)，继续完成LSP OAM功能。

如果在规定时间内某些子路径上的OAM帧没有到达，判断该子路径发生连通性故障，ECMP宿节点向下游节点发送ECMP告警OAM帧，在该告警OAM帧中携带发生故障的ECMP子路径标识，通知下游节点发生故障的子路径ID，同时计时归零。

例如，如果没有接收到第3条子路径OAM帧，则R5向下游节点发送OAM帧，路径标识域分别为3；同时，Res域的ECMP func仍标识为1；这些OAM帧按照转发标签转发至LSP的宿节点。

在LSP的宿节点，接收到正常的OAM帧则按照Y.1711协议处理，如果接收到的OAM帧中ECMP func域设置为1，则启动ECMP域特定操作，根据ECMP子路径标识域的值判断ECMP域内哪条子路径故障。LSP的宿节点R6接收到OAM帧，根据ECMP func标识(为1)，进行ECMP特定操作，然后根据ECMP子路径标识域(分别为3)判断为ECMP域子路径3故障。

本发明实施例所述的ECMP域中操作管理维护机制的处理方法，对OAM协议数据单元的功能进行合理的扩展，使存在ECMP域的网络能够有效的通过OAM技术实现对网络的操作、管理和维护，对业务及相应路径状态进行合理的监测，完善对网络的管理及维护功能。同时，通过扩展及增加相应字段来实现ECMP域的OAM功能，对整个OAM技术的流程及处理没有进行修改，并不增加协议处理的复杂性。

基于上述多路径域中操作管理维护机制的处理方法，本发明实施例进一步提供一种多路径域中操作管理维护机制的处理装置。请参阅图6，所述多路径域中操作管理维护机制的处理装置600，包括：

启动单元610，用于启动多路径域OAM操作，具体而言，启动可以是接收OAM帧，所述OAM帧包括标识位，用于标识所述OAM帧到达多路径域时启动多路径域OAM操作；或者接收网管的启动通告，以启动多路径域OAM操作；及

生成单元620，用于生成多路径OAM帧，所述多路径OAM帧的协议数据单元包括多路径域的子路径标识，根据所述多路径域的子路径标识将多路径OAM帧发送到多路径域相应的子路径。

所述多路径域中操作管理维护机制的处理装置600可内置或者外挂于多路径域源节点。

所述多路径域中操作管理维护机制的处理装置600进一步包括接收单元630，用于接收其他节点发送的多路径OAM帧，并根据所述其他节点发送的多路径OAM帧携带的子路径信息判断相应子路径是否存在故障。

本发明实施例所述的多路径域中操作管理维护机制的处理装置，通过对OAM协议数据单元的功能进行合理的扩展，使存在多路径域的网络能够有效的通过OAM技术实现对网络的操作、管理和维护，对业务及相应路径状态进行合理的监测，完善对网络的管理及维护功能。

基于上述多路径域中操作管理维护机制的处理方法，本发明实施例进一步提供一种多路径域中操作管理维护机制的处理系统。请参阅图7，所述多路径域中操作管理维护机制的处理系统700，包括：

多路径域源节点710，用于启动多路径域OAM操作，并生成多路径OAM帧，所述多路径OAM帧的协议数据单元包括多路径域的子路径标识，根据所述多路径域的子路径标识将多路径OAM帧发送到多路径域相应的子路径；及

多路径域宿节点720，用于接收所述多路径OAM帧，所述多路径OAM帧携带相应的子路径信息，根据所述多路径OAM帧携带的子路径信息判断相应子路径是否存在故障。

所述多路径域的子路径标识为所述多路径OAM帧的协议数据单元净荷中的类型长度值。

进一步，所述启动多路径域OAM操作包括：

多路径域源节点710接收OAM帧，所述OAM帧包括标识位，用于标识所述OAM帧到达多路径域时启动多路径域OAM操作；或者

所述多路径域的源节点710接收网管通告启动多路径域OAM操作。

本发明实施例所述的多路径域中操作管理维护机制的处理系统，通过对OAM协议数据单元的功能进行合理的扩展，使存在多路径域的网络能够有效的通过OAM技术实现对网络的操作、管理和维护，对业务及相应路径状态进行合理的监测，完善对网络的管理及维护功能。

本发明上述实施例，可以通过扩展及增加OAM帧的字段来实现多路径域的OAM功能。这种方式，对整个OAM技术的流程及处理没有进行修改，并不增加协议处理的复杂性。

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的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种多路径域中操作管理维护机制的处理方法，其特征在于，包括： 

启动多路径域OAM操作；及 

生成多路径OAM帧，所述多路径OAM帧的协议数据单元包括多路径域的子路径标识，根据所述多路径域的子路径标识将多路径OAM帧发送到多路径域相应的子路径； 

其中，在所述启动多路径域OAM操作之前，所述方法还包括： 

标签交换路径LSP源节点在OAM帧中设置标识位，标识所述OAM帧到达等价多路径ECMP域时是否启动ECMP域内的OAM操作； 

将LSP OAM帧按照转发标签转发至ECMP域的源节点； 

ECMP域源节点根据LSP OAM帧的扩展字段ECMP func标识位判断是否启动ECMP域的OAM操作；如果标识表明启动ECMP域操作，则启动多路径域OAM操作；如果标识表明不启动ECMP域操作(如取值2)，则按照正常LSP OAM技术进行操作；

所述根据所述多路径域的子路径标识将多路径OAM帧发送到多路径域相应的子路径之后，所述方法还包括： 

ECMP域的宿节点接收ECMP OAM帧； 

ECMP域的宿节点处理ECMP OAM帧； 

LSP宿节点根据接收到的OAM帧作出相应处理。 

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多路径域的子路径标识为所述多路径OAM帧的协议数据单元净荷中的类型长度值。 

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述启动多路径域OAM操作包括接收OAM帧，所述OAM帧包括标识位，用于标识所述OAM帧到达多路径域时启动多路径域OAM操作。 

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述启动多路径域OAM操作包括所述多路径域的源节点接收网管通告以启动多路径域OAM操作。 

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多路径域的宿节点接收所述多路径OAM帧，并根据所述多路径OAM帧携带的子路径信息判断相应子路径是否存在故障。 

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，如果判断没有故障，则将接收的多路径OAM帧的信息转发下游节点。 

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，如果判断存在故障，包括： 

在所述多路径OAM帧中标识发生故障的子路径信息，并向下游节点转发所述多路径OAM帧；或者 

在标签交换路径OAM帧中标识发生故障的子路径信息，并向下游节点转发所述标签交换路径OAM帧。 

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