CN101964925B - 自动交换光网络中控制平面节点重启后的恢复方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明适用于自动交换光网络领域，提供了一种自动交换光网络中控制平面节点重启后的恢复方法及系统。所述方法包括：在连接和业务正常时，每个节点备份一份相关的路径状态块和预留状态块；有节点发生重启时，由相邻的正常节点或先恢复节点在与重启节点建立hello通信后，向所述重启节点发送恢复消息；所述重启节点根据收到的恢复消息检索出相关的路径状态块和预留状态块并触发它们进行倒换，恢复其与发送恢复消息的节点间的刷新流程。这样便可以在保证网络设备互连互通且不会删除业务连接的同时，完整快速地恢复重启节点的信令状态。

Description

自动交换光网络中控制平面节点重启后的恢复方法及系统

技术领域

本发明涉及光通信领域，尤其涉及自动交换光网络中控制平面节点重启后的恢复方法及系统。

背景技术

自动交换光网络(Automatic Switched Optical Network，以下简称ASON)中，有一条基本的原则：控制平面的失效不能影响传送平面，导致业务的中断或瞬断。在ASON网络中，控制平面的失效可分为两种情况：一种是网元节点发生了故障，如节点重启，控制信息丢失，但底层的业务仍然存在；另一种情况是控制通道失效，如连接控制平面两个节点间的链路断开，导致通讯中断。当控制平面的网元节点发生故障时，如节点重启后，需要恢复原来的控制信息，重新对业务进行控制才不会导致业务的中断或瞬断。

在现有的IETF(Internet Engineering Task Force，因特网工程任务组)、OIF(Optical Interworking Forum，光网络论坛)有关ASON的标准和草案中，对于由RSVP(Resource reservation Protocol，资源预留协议)和RSVP-TE(Resourcereservation Protocol with Traffic Engineering Extension，具有流量工程扩展的资源预留协议)建立的连接，只给出了单节点发生重启后用于恢复控制平面的方法，对于有多个节点发生重启后如何进行恢复处理，则没有给出解决方案。在这种对于单节点重启恢复的解决方案中，同步恢复是由上游节点通过发送带恢复标签(Recovery_Label)的路径(Path)消息来发起的。在多个节点发生重启的情况下，采用上述协议中提供的解决方案会导致业务的删除。假设ASON网络中的某条连接经过的两个连续的节点B和节点C发生了重启，而且节点B比节点C先完成重启，这样节点B接收到上游节点的恢复消息后，继续往下转发，但由于节点C没有完成重启，节点B发送的路径(以下称为Path)消息始终没有应答，同时上游节点也始终接收不到下游的预留(Reservation，以下简称Resv)消息，因此按照协议目前所描述的处理流程，上游节点或节点B都可能删除底层的交叉连接。

在现有技术中控制平面多节点重启后的恢复方法中，有的由于没有充分考虑到ASON系统中的需求，一旦某个节点发送的消息没有应答，就会导致业务的删除；有的由于修改了IETF中所规定的Hello消息的正常处理流程，而导致实际网络的互连互通性不高；也有的通过维护重传定时器和自维护定时器很好的解决了多节点重启的问题，但是却无法完全恢复重启前控制平面的状态。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自动交换光网络中控制平面节点重启后的恢复方法及系统，旨在解决现有技术下，节点重启后进行恢复会导致业务连接的删除或不能完整恢复重启前的状态，或者恢复过程会降低网络的互连互通性的问题。

本发明是这样实现的，一种自动交换光网络中控制平面节点重启后的恢复方法，所述恢复方法包括：

在连接和业务正常时，每个节点备份一份相关的路径状态块和预留状态块；

有节点发生重启时，由相邻的正常节点或先恢复节点在与重启节点建立hello通信后，向所述重启节点发送恢复消息；

所述重启节点根据收到的恢复消息检索出相关的路径状态块和预留状态块并触发它们进行倒换，恢复其与发送恢复消息的节点间的刷新流程。

本发明的另一目的在于提供自动交换光网络中控制平面节点重启后的恢复系统，所述恢复系统包括：

状态备份单元，用于在连接和业务正常时，为每个节点备份一份相关的路径状态块和预留状态块；具体如上所述。

恢复消息发送单元，用于有节点发生重启时，在相邻的正常节点或先恢复节点与该重启节点建立hello通信后，向该重启节点发送恢复消息；具体如上所述。

刷新流程恢复单元，用于根据收到的恢复消息检索出该重启节点的路径状态块和预留状态块并触发它们进行倒换，恢复该重启节点与建立了hello通信的相邻节点间的刷新流程。

本发明的有益效果是：通过已有标准定义的恢复消息触发重启前备份的相关的路径状态块和预留状态块倒换，进而完整快速地恢复重启节点的信令状态，同时还保证了网络设备的互连互通性且不会在恢复过程中删除业务连接。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种自动交换光网络的网络结构图；

图2是本发明实施例提供的一种自动交换光网络中控制平面节点重启后的恢复方法流程图；

图3是本发明实施例提供的一种自动交换光网络中中间相邻的两节点重启后的恢复方法流程图；

图4是本发明实施例提供的一种自动交换光网络中相邻的两节点重启后且其中一个为尾节点的恢复方法流程图；

图5是本发明实施例提供的一种自动交换光网络中相邻的两节点重启后且其中一个为首节点的恢复方法流程图；

图6是本发明实施例提供的一种自动交换光网络中控制平面节点重启后的恢复系统结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明实施例中，对每个节点相关的路径状态块和预留状态块进行备份，节点发生重启时，由相邻正常节点或先恢复节点在与重启后节点建立hello通信后发送相关的路径(Path)恢复消息，重启节点检索出备份的路径状态块和预留状态块并触发它们倒换，从而恢复节点间的刷新流程；逐段恢复刷新流程，当所有节点间的刷新流程恢复，整个标签交换通道得到恢复。

图1示出了本发明实施例提供的一种自动交换光网络的网络结构。为了便于描述，这里只示出了与本发明相关的一种简单自动交换光网络。在该ASON中包括四个网元节点A，B，C和D，其中网元节点A为业务的首节点，B，C为中间节点，D为业务的尾节点。并且假定每个节点都具备GR(Graceful Restart)能力，在重启前保存了相关的转发状态。Graceful Restart是一种旨在使路由协议重启的影响最小化的机制，其目的是尽量减少路由器重启导致的路由抖动，减少路由计算资源和网络带宽资源的浪费。倒换是指将备份的状态恢复出来；倒换的处理是节点的本地策略，不会影响到其它节点或相关标准的执行，不影响设备的互联互通。

图2示出了本发明实施例提供的一种自动交换光网络中控制平面节点重启后的恢复方法流程图。该恢复方法流程包括如下步骤：

在步骤S201中，在连接和业务正常时，每个节点备份一份相关的路径状态块和预留状态块；

对每个节点所作的备份，在掉电重启时也不会丢失；具体如下所述。

在步骤S202中，有节点发生重启时，由相邻的正常节点或先恢复节点在与重启节点建立hello通信后，向该重启节点发送恢复消息；

当检测到有节点重启时，根据重启节点和正常节点的位置，会有下游节点向上游节点发送恢复路径(以下称为Recovery Path)消息，上游节点向下游节点发送带恢复标签(以下称为Recovery Label)的Path消息；如果是相邻的多节点重启，恢复节点启动重启定时器(Restart Timer)，等待重启节点的恢复，恢复节点会同重启中的节点重建Hello通信，当Hello通信建好后，会发送相关的Recovery Path消息或带有Recovery Label的Path消息；具体如下所述。

在步骤S203中，该重启节点根据收到的恢复消息检索出相关的路径状态块和预留状态块并触发它们进行倒换，恢复其与发送恢复消息的节点间的刷新流程。具体如下所述。

重启节点根据收到的恢复消息在转发表中检索是否有相关条目，如果符合恢复流程，再检索出相关的PSB(Path State Block，路径状态块)和RSB(Reservation State Block，预留状态块)，从而触发Path消息和Resv消息的倒换，进而在重启节点与发送恢复消息的节点这两个节点间的正常刷新能够恢复。在所有的节点间的刷新流程都恢复了之后，整个标签交换通道(Label SwitchPath，LSP)得到恢复。

上述流程假设至少有一个节点没有重启，为正常节点。如果LSP上的所有节点都重启，那么节点的控制平面信息为空，通过节点的信息无法进行自恢复。此时，首节点和/或尾节点通过管理平面信息或者配置信息先进行恢复；然后再执行上述方法完成整个LSP的恢复。

图3示出了本发明实施例提供的一种自动交换光网络中中间相邻的两节点重启的恢复方法流程。在本发明实施例中，自动交换光网络为图1所示的网络；网络中网元节点B和网元节点C的Control Unit发生了重启；节点B在节点C之前启动，节点C长时间没有完成重启；节点A和节点D为正常节点。恢复方法流程包括以下步骤：

在步骤S301中，当节点A收到节点B重启后发送的Hello消息，节点A知道B的Control Unit发生了重启，因此节点A向节点B发送了带有Recovery Label的Path消息，同时节点A启动本点Control Unit中的自刷新定时器(refreshtimer)，抑制本地的RSVP Path状态和Resv状态刷新；

在步骤S302中，当节点B收到节点A发送过来的恢复消息，检索相关的转发表中的条目，如果没找到，按照相关标准执行后续动作。如果找到，符合恢复流程，检索备份的PSB和RSB，触发相关的PSB和RSB倒换，节点B的RSVP状态信息得到恢复。节点A和节点B之间的刷新流程得到恢复。

在步骤S303中，节点B检测到和节点C的通信中断，节点B向节点C发送Hello Request，并启动Restart Timer等待节点C的恢复。

在步骤S304中，节点D在收到节点C的Hello消息后，节点D知道节点C的Control Unit发生了重启，因此节点D向节点C发送Recovery Path消息，同时启动本节点Control Unit的自刷新定时器，抑制本地的RSVP Path状态和Resv状态刷新。

在步骤S305中，当节点C收到节点D发送过来的恢复消息，查找备份的PSB和RSB，如果没找到，丢弃恢复消息，进行错误处理阶段。如果找到，触发相关的PSB和RSB倒换，节点C节点的RSVP状态信息得到恢复。节点C和节点D之间的刷新流程得到恢复。

在步骤S306中，此时节点C向节点B发送Hello Ack消息，节点B和节点C的Hello通信得到建立。

在步骤S307中，节点B向节点C发送Path消息，此Path消息是备份倒换的Path消息。

在步骤S308中，在节点C中找到对应的状态块，节点B和节点C之间的刷新流程恢复。

至此，所有节点的控制状态都得到了恢复，进入正常的刷新状态。

如图3的场景中，如果节点C比节点B先重启，那么节点C收到节点D发送过来的Recovery Path消息进行恢复，并且节点C向节点B发送Hello Request消息，启动Restart Timer等待节点B恢复。后面流程同上述中节点A对节点B的恢复，待节点B恢复，节点B和节点C重建Hello关系，发送Path消息，直到恢复完成。

图4示出了本发明实施例提供的一种自动交换光网络中相邻的两节点重启后且其中一个为尾节点的恢复方法流程。该恢复方法流程使用的是图1所示的自动交换光网络；网络中的网元节点C和网元节点D的Control Unit发生了重启，节点C在节点D之前启动。处理流程包括以下步骤：

在步骤S401中，当节点B收到节点C重启后发送的Hello消息，节点B知道节点C的Control Unit发生了重启，因此节点B向节点C发送带Recovery Label的Path消息，同时节点B启动本节点Control Unit中的自刷新定时器，抑制本地的RSVP Path状态和Resv状态刷新。

在步骤S402中，当节点C收到节点B发送过来的恢复消息，查找备份的PSB和RSB，如果没找到，认为是新建消息。如果找到，触发相关的PSB和RSB倒换，节点C的RSVP状态信息得到恢复。节点B和节点C之间的刷新流程得到恢复。

在步骤S403中，节点C检测到和节点D的通信中断，节点C向节点D发送Hello Request，并启动Restart Timer等待节点D的恢复。

在步骤S404中，当节点C收到节点D重启后发送的Hello Ack消息，节点C知道节点D的Control Unit发生了重启。

在步骤S405中，节点C向节点D发送带Recovery Label的Path消息，同时节点C启动本节点Control Unit中的自刷新定时器，抑制本地的RSVP Path状态和Resv状态刷新。

在步骤S406中，当节点D收到节点C发送过来的恢复消息，查找备份的PSB和RSB，如果没找到，认为是新建消息。如果找到，触发相关的PSB和RSB倒换，节点D节点的RSVP状态信息得到恢复。节点D和节点C之间的刷新流程得到恢复。至此，所以节点的RSVP状态得到恢复，进入正常的刷新流程。

如图4的场景中，如果节点D比节点C先重启，那么节点D向节点C发送Hello Request消息，并启动Restart Timer等待节点C的恢复；其他的处理流程，如上所介绍的节点C恢复过程，等节点C恢复后，向节点D回复Hello Ack消息，重建Hello关系成功，接着节点C向节点D发送带Recovery Label的Path消息，进行恢复。具体过程如上介绍的过程，不再重复。

图5示出了本发明实施例提供的一种自动交换光网络中相邻的两节点重启后且其中一个为首节点的恢复方法流程。该恢复方法流程使用的也是图1所示的自动交换光网络；网络中的网元节点A和网元节点B的Control Unit发生了重启，节点B在节点A之前启动。处理流程包括以下步骤：

在步骤S501中，当节点C收到节点B重启后发送的Hello消息，节点C知道节点B的Control Unit发生了重启，因此节点C向节点B发送Recovery Path消息，同时节点C启动本节点Control Unit中的自刷新定时器，抑制本地的RSVPPath状态和Resv状态刷新。

在步骤S502中，当节点B收到节点C发送过来的恢复消息，查找备份的PSB和RSB，如果没找到，认为是新建消息。如果找到，触发相关的PSB和RSB倒换，节点B的RSVP状态信息得到恢复。节点B和节点C之间的刷新流程得到恢复。

在步骤S503中，节点B检测到和节点A的通信中断，节点B向节点A发送Hello Request，并启动Restart Timer等待A的恢复。

在步骤S504中，当节点B收到节点A重启后发送的Hello消息，节点B知道节点A的Control Unit发生了重启。

在步骤S505中，节点B向节点A发送Recovery Path消息，同时节点B启动本节点Control Unit中的自刷新定时器，抑制本地的RSVP Path状态和Resv状态刷新。

在步骤S506中，当节点A收到节点B发送过来的恢复消息，查找备份的PSB和RSB，如果没找到，认为是新建消息。如果找到，触发相关的PSB和RSB倒换，节点A的RSVP状态信息得到恢复，进而节点A和节点B之间的刷新流程得到恢复。至此，所有节点的RSVP状态得到恢复，进入正常的刷新流程。

图6示出了本发明实施例提供的一种自动交换光网络中控制平面节点重启后的恢复系统结构。为了便于描述，这里只示出了与本发明相关的部分。该恢复系统结构包括：

状态备份单元601，用于在连接和业务正常时，为每个节点备份一份相关的路径状态块和预留状态块；具体如上所述。

恢复消息发送单元602，用于有节点发生重启时，在相邻的正常节点或先恢复节点与该重启节点建立hello通信后，向该重启节点发送恢复消息；具体如上所述。

刷新流程恢复单元603，用于根据收到的恢复消息检索出该重启节点的路径状态块和预留状态块并触发它们进行倒换，恢复该重启节点与建立了hello通信的相邻节点间的刷新流程；具体如上所述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种自动交换光网络中控制平面节点重启后的恢复方法，其特征在于，所述恢复方法包括：

在连接和业务正常时，每个节点备份一份相关的路径状态块和预留状态块；

有节点发生重启时，由相邻的正常节点或先恢复节点在与重启节点建立hello通信后，向所述重启节点发送恢复消息；

所述重启节点根据收到的恢复消息检索出相关的路径状态块和预留状态块并触发它们进行倒换，恢复其与发送恢复消息的节点间的刷新流程。

2.如权利要求1所述的恢复方法，其特征在于，所述节点发生重启为所有节点都发生重启时，由首节点和/或尾节点根据管理平面信息或配置信息先进行恢复；

再由先恢复节点在与重启节点建立hello通信后，向重启节点发送恢复消息；

所述重启节点根据收到的恢复消息检索出相关的路径状态块和预留状态块并触发它们进行倒换，恢复两节点间的刷新流程。

3.如权利要求1所述的恢复方法，其特征在于，所述相邻的正常节点在与重启节点建立hello通信后，向所述重启节点发送恢复消息步骤为：

相邻的下游正常节点在与所述重启节点建立hello通信后，向所述重启节点发送恢复路径消息；相邻的上游正常节点在与所述重启节点建立hello通信后，向所述重启节点发送带恢复标签的路径消息。

4.如权利要求3所述的恢复方法，其特征在于，所述正常节点向所述重启节点发送恢复消息的同时，启动本节点控制单元中的自刷新定时器，抑制本地的资源预留协议的路径状态和预留状态刷新。

5.如权利要求1所述的恢复方法，其特征在于，先恢复节点在与重启节点建立hello通信后，向所述重启节点发送恢复消息步骤为：

先恢复节点启动等待定时器，等待所述重启节点恢复再与其建立hello通信；

在hello通信建立好后，所述先恢复节点若为所述重启节点的上游节点，则向所述重启节点发送带恢复标签的路径消息，否则向所述重启节点发送恢复路径消息。

6.如权利要求1所述的恢复方法，其特征在于，所述重启节点根据收到的恢复消息检索出相关的路径状态块和预留状态块并触发它们进行倒换，恢复两节点间的刷新流程步骤为：

所述重启节点根据收到的恢复消息检索出相关的路径状态块和预留状态块并触发它们进行倒换，进而恢复所述重启节点的资源预留协议状态信息及恢复两节点间的连接。

7.如权利要求1所述的恢复方法，其特征在于，所述重启节点根据收到的恢复消息检索出相关的路径状态块和预留状态块并触发它们进行倒换是指触发相关的路径状态块和预留状态块的Path消息和Resv消息进行倒换。

8.一种自动交换光网络中控制平面节点重启后的恢复系统，其特征在于，所述系统包括：

状态备份单元，用于在连接和业务正常时，为每个节点备份一份相关的路径状态块和预留状态块；

恢复消息发送单元，用于有节点发生重启时，在相邻的正常节点或先恢复节点与该重启节点建立hello通信后，向该重启节点发送恢复消息；

刷新流程恢复单元，用于根据收到的恢复消息检索出该重启节点的路径状态块和预留状态块并触发它们进行倒换，恢复该重启节点与建立了hello通信的相邻节点间的刷新流程。

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