CN101997751B - 一种以太网中保护倒换的实现方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种以太网中保护倒换的实现方法，该方法包括：在两个网络节点间建立两条以上链路，从建立的链路中取两条以上链路作为工作链路，剩余的链路称作待用链路；分别为每条工作链路取一条所述工作链路或所述待用链路作为该工作链路的备用链路，得到各条工作链路的SPG；将通过所述两个网络节点的需保护的隧道分组，得到隧道组，将得到的隧道组分配至各SPG，使得SPG和隧道组一一对应；各SPG分别对自身对应的隧道组所承载用户报文进行传输及保护。本发明同时还公开了一种以太网中保护倒换的实现装置，包括设置模块、资源分配模块和转发模块。采用本发明所述的方法和装置，能够解决以太网中实现保护倒换时网络资源的浪费的问题。

Description

一种以太网中保护倒换的实现方法及装置

技术领域

本发明涉及数据传输中的保护倒换技术，尤其涉及一种以太网中保护倒换的实现方法及装置。

背景技术

支持流量工程的运营商骨干网桥接技术(PBB-TE)是一种新型的以太网承载技术，其采用针对流量工程服务实例(TESI，Traffic Engineering ServiceInstance)保护的方案实现保护倒换，即针对端到端隧道对需保护用户报文进行保护；其中，承载所述需保护用户报文的隧道为需保护的隧道；所述TESI由<骨干网目的MAC，骨干网源MAC，骨干网VLAN>三元组确定，即<B-DA，B-SA，B-VID>，用于指示隧道的源地址、目的地址及进入的虚拟局域网(VLAN)，将用户报文封装在该隧道，即在隧道入口处将该隧道的TESI封装在用户报文的报头中；该保护倒换方案具体为：预先为需保护的隧道的TESI设置保护TESI，当检测到某需保护的隧道通过的中间链路或节点出现故障时，将该需保护的隧道上的用户报文使用为该需保护的隧道设置的保护TESI重新封装后发送。

可见，上述方案缺少了针对中间链路和节点的保护，一旦隧道中间某条链路或某个节点出现故障，即将该隧道切换掉，但切换隧道牵涉的节点太多，使得报文倒换时间较长，尤其出现故障的链路或节点有多条隧道通过时，会引起多条隧道的切换，完成报文倒换需耗费更长的时间，而以太网中大部分的网络故障都是出现在某条链路或某个节点上，即，大部分网络故障的排除均需耗费较长时间，这使得以太网不能满足电信级别标准对保护倒换要求，成为以太网达到电信级别标准的阻碍。

因此，PBB-TE提出了分段保护方案，该方案的原理如图1所示，通过为两个网络节点间的待保护链路配置一个分段保护组实现对该段待保护链路的保护，具体为：为所述待保护链路设置备用链路，将待保护链路和备用链路组成看作一个分段保护组(SPG，Segment Protection Group)，保护通过工作链路的需保护的用户报文；其中，所述待保护链路称为工作链路；在工作链路正常的情况下，进入网络节点间的需保护的用户报文从工作链路转发，当网络节点间检测到该段工作链路发生故障时，将通过该链路的隧道的TESI对应的转发表表项的出端口修改为备用链路所对应的出端口，从而将所述需保护的用户报文倒换到备用链路上传输，实现了对所述需保护的用户报文的保护，以保证需保护的用户报文正常转发，提高网络的可靠性，但采用分段保护方案，在工作链路正常时，备用链路处于空闲状态，即该方案是以网络资源空闲为代价来提高可靠性的，会造成网络资源的浪费。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种以太网中保护倒换的实现方法及装置，能够解决以太网中实现保护倒换时网络资源的浪费的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种以太网中保护倒换的实现方法，该方法包括：

在两个网络节点间建立两条以上链路，从建立的链路中取两条以上链路作为工作链路，剩余链路作为待用链路；

分别为每条工作链路取一条所述工作链路或所述待用链路作为该工作链路的备用链路，得到各条工作链路的分段保护组SPG；

将通过所述两个网络节点的需保护的隧道分组，得到隧道组，将得到的隧道组分配至各SPG，SPG和隧道组一一对应；各SPG分别对自身对应的隧道组所承载用户报文进行传输及保护。

进一步地，所述从建立的链路中取两条以上链路作为工作链路为：将建立的全部链路均作为工作链路；

所述分别为每条工作链路取一条工作链路或待用链路作为该工作链路的备用链路为：所述分别为每条工作链路取一条所述工作链路作为该工作链路的备用链路。

进一步地，所述一条工作链路的备用链路是工作链路或待用链路中除该条工作链路外的其它链路；所述同一条工作链路或同一条待用链路为一条或多条工作链路的备用链路。

进一步地，所述将得到的隧道组分配至各SPG，SPG和隧道组一一对应具体为：

根据各SPG所属工作链路的出端口，在所述网络节点上的转发表中分别配置各隧道组所包含隧道的流量工程服务实例TESI对应的表项，使一个隧道组中所包含隧道的TESI对应的表项的出端口与且仅与一个SPG所属工作链路的出端口相同。

进一步地，工作链路正常时，所述各SPG分别对自身对应的隧道组所承载用户报文进行传输及保护为：按照所述网络节点上的转发表的表项转发用户报文。

进一步地，所述网络节点检测到某条工作链路故障时，所述各SPG分别对自身对应的隧道组所承载用户报文进行传输及保护为：

在所述网络节点上的转发表中，查询通过该条故障工作链路的需保护的隧道的TESI对应的表项，将所查询到的表项的出端口改为该条故障工作链路的SPG中备用链路的出端口，之后，按照所述网络节点上的转发表的表项转发用户报文。

本发明还包括一种以太网中保护倒换的实现装置，该装置包括：设置模块、资源分配模块和转发模块；其中，

设置模块，用于在两个网络节点间建立两条以上链路，从建立的链路中取两条以上链路作为工作链路，剩余链路作为待用链路；并分别为每条工作链路取一条所述工作链路或所述待用链路作为该工作链路的备用链路，得到各条工作链路的分段保护组SPG；

资源分配模块，用于将通过所述两个网络节点的需保护的隧道分组，得到隧道组，将得到的隧道组分配至各SPG，SPG和隧道组一一对应；

转发模块，由各SPG组成，用于分别对各SPG自身对应的隧道组所承载用户报文进行传输及保护。

进一步地，所述资源分配模块包括：分组模块和配置模块；其中，

分组模块，用于将通过所述两个网络节点的需保护的隧道分组，得到隧道组；

配置模块，用于根据各SPG所属工作链路的出端口，在所述网络节点上的转发表中分别配置各隧道组所包含隧道的TESI对应的表项的出端口，使一个隧道组所包含隧道的TESI对应的表项的出端口与且仅与一个SPG所属工作链路的出端口相同。

进一步地，所述转发模块包括：传输模块、故障检测模块和保护模块；其中，

传输模块，包括工作链路，用于在工作链路正常时，按照所述网络节点上的转发表的表项转发用户报文；

故障检测模块，用于对工作链路进行故障检测，并在检测到某工作链路故障时，触发保护模块；

保护模块，包括备用链路，用于在所述网络节点上的转发表中，查询通过故障工作链路的需保护的隧道的TESI对应的表项，将所查询到的表项的出端口改为该故障工作链路的SPG中备用链路的出端口，之后，按照所述网络节点上的转发表的表项转发用户报文。

本发明所提供的以太网中保护倒换的实现方法及装置，通过将任一个SPG的工作链路作为其它SPG的备用链路，和/或一个SPG的备用链路作为其它SPG的备用链路，来避免在工作链路正常时，备用链路空闲的情况，或减小了工作链路正常时，工作链路的数量与空闲的备用链路的数量的比例，进而提高了网络资源的利用率，并实现了流量的负载分担。

本发明使得从一个网络节点流向另一个网络节点的、需保护的用户报文的传输及保护，由各SPG分担完成，以避免在流量较大时工作链路上流量拥塞、服务质量下降，甚至丢失某些敏感信令而影响网络资源管理等问题。

附图说明

图1为分段保护方案的原理示意图；

图2为本发明实施例以太网中保护倒换的实现方法的实现流程图；

图3为本发明在两个网络节点间建立两条链路时，实现以太网中保护倒换的原理示意图；

图4为本发明在两个网络节点间建立三条链路时，实现以太网中保护倒换的原理示意图。

具体实施方式

本发明实施例以太网中保护倒换的实现方法流程如图2所示，包括以下步骤：

步骤201：在两个网络节点间建立两条以上链路，从建立的链路中取两条以上链路作为工作链路，剩余链路作为待用链路；其中，所建立的链路的数量和工作链路的数量，均根据所述网络节点的流量及网络资源来定；取两条以上链路作为工作链路时可以任意选取。

这里，可以将建立的全部链路均作为工作链路，即没有待用链路。

步骤202：分别为每条工作链路取一条所述工作链路或所述待用链路作为该工作链路的备用链路，得到各条工作链路的SPG；

其中，将建立的全部链路均作为工作链路时，所述分别为每条工作链路取一条工作链路或待用链路作为该工作链路的备用链路为：

所述分别为每条工作链路取一条所述工作链路作为该工作链路的备用链路。

这里，可以在工作链路或待用链路中为一条工作链路取除该条工作链路外的其它链路作为该条工作链路的备用链路，即任一个所述SPG所属的工作链路和该SPG中备用链路不是同一条链路；同一条工作链路或同一条待用链路可以作为一条或多条工作链路的备用链路，即一个SPG的工作链路可以作为其它SPG的备用链路，一个SPG的备用链路可以作为其它SPG的备用链路，避免在工作链路正常时，备用链路空闲的情况，或减少工作链路正常时，工作链路与空闲的备用链路的比例，以增加网络资源的利用率；其中，同一条工作链路或同一条待用链路作为一条或多条工作链路的备用链路根据所述网络节点的流量及网络资源来定。

步骤203：将通过所述两个网络节点的需保护的隧道分组，得到隧道组，将得到的隧道组分配至各SPG，SPG和隧道组一一对应。

其中，所述将得到的隧道组分配至各SPG，使得SPG和隧道组一一对应具体为：

根据各SPG所属工作链路的出端口，在所述网络节点上的转发表中分别配置各隧道组所包含隧道的TESI对应的表项的出端口，使得一组隧道组中所包含隧道的TESI对应的表项的出端口与且仅与一个SPG所属工作链路的出端口相同，即使得使得SPG和隧道组一一对应，且各SPG对应的隧道组所包含的隧道通过该SPG所属的工作链路；其中，所述TESI由<B-DA，B-SA，B-VID>确定，用于指示隧道的源地址、目的地址及进入的VLAN，用户报文传输时在隧道入口处将该隧道的TESI封装在用户报文的报头中；

步骤204：各SPG分别对自身对应的隧道组所承载用户报文进行传输及保护。

步骤203、204中，使得SPG和隧道组一一对应，并由所述各SPG分别对自身对应的隧道组所承载用户报文进行传输及保护，即从所述两个网络节点中的一个网络节点流向另一个网络节点的、需保护的用户报文的传输及保护，由各SPG分担完成，以避免在流量较大时，导致工作链路上流量拥塞、服务质量下降，甚至丢失某些敏感信令而影响网络资源管理等问题，例如避免CCM检测报文等丢失而引起误切换等。

其中，当工作链路正常时，所述各SPG分别对自身对应的隧道组所承载用户报文进行传输及保护包括：按照所述网络节点上的转发表的表项转发用户报文；

当所述网络节点检测到某条工作链路故障时，所述各SPG分别对自身对应的隧道组所承载用户报文进行传输及保护包括：

在所述网络节点上的转发表中，查询通过该条故障工作链路的需保护的隧道的TESI对应的表项，将所查询到的表项的出端口改为该条故障工作链路的SPG中备用链路的出端口，即，将通过该条故障工作链路的需保护的隧道倒换至该条工作链路SPG中的备用链路上，之后，按照所述网络节点上的转发表的表项转发用户报文。

本发明实施例以太网中保护倒换的实现装置包括：设置模块、资源分配模块和转发模块；其中，

设置模块，用于在两个网络节点间建立两条以上链路，从建立的链路中取两条以上链路作为工作链路，剩余链路作为待用链路；并分别为每条工作链路取一条所述工作链路或所述待用链路作为该工作链路的备用链路，得到各条工作链路的分段保护组SPG；

资源分配模块，用于将通过所述两个网络节点的需保护的隧道分组，得到隧道组，将得到的隧道组分配至各SPG，SPG和隧道组一一对应；

转发模块，由各SPG组成，用于分别对各SPG自身对应的隧道组所承载用户报文进行传输及保护。

其中，所述两个网络节点上均设置所述设置模块和资源分配模块。

其中，所述资源分配模块包括：分组模块和配置模块；其中，

分组模块，用于将通过所述两个网络节点的需保护的隧道分组，得到隧道组；

配置模块，用于根据各SPG所属工作链路的出端口，在所述网络节点上的转发表中分别配置各隧道组所包含隧道的TESI对应的表项的出端口，使得一组隧道组所包含隧道的TESI对应的表项的出端口与且仅与一个SPG所属工作链路的出端口相同。

所述转发模块包括：传输模块、故障检测模块和保护模块；其中，

传输模块，包括工作链路，用于在工作链路正常时，按照所述网络节点上的转发表的表项转发用户报文；

故障检测模块，用于对工作链路进行故障检测，并在检测到某工作链路故障时，触发保护模块；

保护模块，包括备用链路，用于在所述网络节点上的转发表中，查询通过故障工作链路的需保护的隧道的TESI对应的表项，将所查询到的表项的出端口改为该故障工作链路的SPG中备用链路的出端口，之后，按照所述网络节点上的转发表的表项转发用户报文。

以下分别以在两个网络节点之间建立两条链路和三条链路时，实现以太网中保护倒换的两个流程为例，具体说明本发明的方法及装置：

流程1：

如图3为本发明在两个网络节点间建立两条链路时，实现以太网中保护倒换的原理示意图，根据该示意图，在网络节点1和网络节点2之间建立链路1-1和链路2-2两条链路时，实现以太网中保护倒换的流程如下：

步骤a1、将链路1-1和链路2-2作为工作链路，在链路1-1和链路2-2中取链路2-2作为链路1-1的备用链路，得到链路1-1的SPG1；并在链路1-1和链路2-2中取链路1-1作为链路2-2的备用链路，得到链路2-2的SPG2；

步骤b1、将需保护的隧道1、隧道2、隧道3和隧道4分组，得到包含隧道1的隧道2隧道组1，以及得到包含隧道3的隧道4隧道组2；

步骤c1、将隧道组1分配至SPG1，将隧道组2分配至SPG2，即：将网络节点1和网络节点2上的转发表中隧道组1的所包含隧道的TESI对应的表项的出端口，修改为链路1-1的网络出口，并将网络节点1和网络节点2上的转发表中隧道组2的所包含隧道的TESI对应的表项的出端口，修改为链路2-2的网络出口；

步骤d1、SPG1对隧道1和隧道2所承载用户报文进行传输及保护；SPG2对隧道3和隧道4所承载用户报文进行传输及保护。

流程2：

如图4为本发明在两个网络节点间建立三条链路时，实现以太网中保护倒换的原理示意图，根据该示意图，在网络节点1和网络节点2之间建立链路1-1、链路2-2和链路3-3三条链路时，实现以太网中保护倒换的流程如下：

将链路1-1和链路2-2作为工作链路，在链路1-1、链路2-2和链路3-3中取链路3-3作为链路1-1的备用链路，得到链路1-1的SPG1；并在链链路1-1、链路2-2和链路3-3中取链路3-3作为链路2-2的备用链路，得到链路2-2的SPG2；

以下为隧道1、隧道2、隧道3和隧道4分配网络资源、以及对隧道1、隧道2、隧道3和隧道4所承载用户报文的传输及保护与流程1的相应步骤相同。

流程1中，SPG1的工作链路还作为SPG2的备用链路，而SPG2的工作链路也还作为SPG1的备用链路，即链路1-1和链路2-2互为备用链路，当工作链路正常时，网络节点1和网络节点2之间不存在空闲的备用链路，这样，即实现了保护倒换，又不会造成网络资源的浪费；流程2中，SPG1和SPG2共有的备用链路3-3，减小了工作链路正常时，工作链路的数量与空闲的备用链路的数量的比例，进而增加了网络资源的利用率。

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 (8)

1.一种以太网中保护倒换的实现方法，其特征在于，该方法包括：

在两个网络节点间建立两条以上链路，从建立的链路中取两条以上链路作为工作链路，剩余链路作为待用链路；

分别为每条工作链路取一条所述工作链路或所述待用链路作为该工作链路的备用链路，得到各条工作链路的分段保护组SPG；

将通过所述两个网络节点的需保护的隧道分组，得到隧道组，将得到的隧道组分配至各SPG，SPG和隧道组一一对应；各SPG分别对自身对应的隧道组所承载用户报文进行传输及保护；

所述将得到的隧道组分配至各SPG，SPG和隧道组一一对应具体为：根据各SPG所属工作链路的出端口，在所述网络节点上的转发表中分别配置各隧道组所包含隧道的流量工程服务实例TESI对应的表项，使一个隧道组中所包含隧道的TESI对应的表项的出端口与且仅与一个SPG所属工作链路的出端口相同。

2.根据权利要求1所述以太网中保护倒换的实现方法，其特征在于，所述从建立的链路中取两条以上链路作为工作链路为：将建立的全部链路均作为工作链路；

所述分别为每条工作链路取一条工作链路或待用链路作为该工作链路的备用链路为：所述分别为每条工作链路取一条所述工作链路作为该工作链路的备用链路。

3.根据权利要求1或2所述以太网中保护倒换的实现方法，其特征在于，所述一条工作链路的备用链路是工作链路或待用链路中除该条工作链路外的其它链路；所述同一条工作链路或同一条待用链路为一条或多条工作链路的备用链路。

4.根据权利要求1或2所述以太网中保护倒换的实现方法，其特征在于，工作链路正常时，所述各SPG分别对自身对应的隧道组所承载用户报文进行传输及保护为：按照所述网络节点上的转发表的表项转发用户报文。

5.根据权利要求1或2所述以太网中保护倒换的实现方法，其特征在于，所述网络节点检测到某条工作链路故障时，所述各SPG分别对自身对应的隧道组所承载用户报文进行传输及保护为：

在所述网络节点上的转发表中，查询通过该条故障工作链路的需保护的隧道的TESI对应的表项，将所查询到的表项的出端口改为该条故障工作链路的SPG中备用链路的出端口，之后，按照所述网络节点上的转发表的表项转发用户报文。

6.一种以太网中保护倒换的实现装置，其特征在于，该装置包括：设置模块、资源分配模块和转发模块；其中，

设置模块，用于在两个网络节点间建立两条以上链路，从建立的链路中取两条以上链路作为工作链路，剩余链路作为待用链路；并分别为每条工作链路取一条所述工作链路或所述待用链路作为该工作链路的备用链路，得到各条工作链路的分段保护组SPG；

资源分配模块，用于将通过所述两个网络节点的需保护的隧道分组，得到隧道组，将得到的隧道组分配至各SPG，SPG和隧道组一一对应；所述将得到的隧道组分配至各SPG，SPG和隧道组一一对应具体为：根据各SPG所属工作链路的出端口，在所述网络节点上的转发表中分别配置各隧道组所包含隧道的流量工程服务实例TESI对应的表项，使一个隧道组中所包含隧道的TESI对应的表项的出端口与且仅与一个SPG所属工作链路的出端口相同；

转发模块，由各SPG组成，用于分别对各SPG自身对应的隧道组所承载用户报文进行传输及保护。

7.根据权利要求6所述以太网中保护倒换的实现装置，其特征在于，所述资源分配模块包括：分组模块和配置模块；其中，

分组模块，用于将通过所述两个网络节点的需保护的隧道分组，得到隧道组；

配置模块，用于根据各SPG所属工作链路的出端口，在所述网络节点上的转发表中分别配置各隧道组所包含隧道的TESI对应的表项的出端口，使一个隧道组所包含隧道的TESI对应的表项的出端口与且仅与一个SPG所属工作链路的出端口相同。

8.根据权利要求6或7所述以太网中保护倒换的实现装置，其特征在于，所述转发模块包括：传输模块、故障检测模块和保护模块；其中，

传输模块，包括工作链路，用于在工作链路正常时，按照所述网络节点上的转发表的表项转发用户报文；

故障检测模块，用于对工作链路进行故障检测，并在检测到某工作链路故障时，触发保护模块；

保护模块，包括备用链路，用于在所述网络节点上的转发表中，查询通过故障工作链路的需保护的隧道的TESI对应的表项，将所查询到的表项的出端口改为该故障工作链路的SPG中备用链路的出端口，之后，按照所述网络节点上的转发表的表项转发用户报文。