CN102035712A - 多协议标签交换的环网保护方法、装置和系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例的目的是提供一种多协议标签交换的环网保护方法、装置和系统，用以解决现有的MPLS的环保护方案配置复杂，网络资源开销大的问题。该系统包括，入环节点、环网节点和出环节点。采用本发明实施例提供的技术方案，当报文的最外层标签为环保护通道标签且报文出接口不进行保护倒换时，根据环保护通道标签而非业务标签的配置信息转发报文，为具有不同业务标签的报文提供相同的保护通道，解决了现有的MPLS的环保护方案配置复杂，网络资源开销大的问题。

Description

多协议标签交换的环网保护方法、装置和系统

技术领域

本发明涉及网络通信领域，尤其涉及一种多协议标签交换的环网保护方法、装置和系统。

背景技术

多协议标签交换(Multi-Protocol Label Switch，MPLS)技术是一种采用标签交换技术实现分组业务快速交换传输的技术。传统上MPLS网络采用快速重路由(Fast ReRoute，FRR)，线性自动保护倒换(automatic protection switching，APS)以及之前存在的一些MPLS环网技术实现业务的保护。然而，这些技术配置复杂，网络资源开销很大，无法很好满足大规模传输网络的保护需求。

现有的MPLS的环保护方案基于物理环拓扑，在标签交换路径(Label Switch Path，LSP)层进行业务上下和保护倒换。该方案中要求对环上的每条工作LSP相应配置一条闭环的保护LSP，当工作LSP所经过的链路或者节点产生故障时，则将业务倒换到对应的保护LSP上。

发明人在研究过程中发现，该方案配置复杂，每条工作LSP需要相应配置一条保护LSP，保护通道和业务通道成1∶1关系，网络资源开销很大。没有体现传统环网保护的共享带宽优势，并且在相交环场景下无法有效进行保护倒换。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种多协议标签交换的环网保护方法、装置和系统，用以解决现有的MPLS的环保护方案配置复杂，网络资源开销大的问题。

本发明实施例的目的是通过以下技术方案实现的：

一种多协议标签交换MPLS的环网保护方法，当报文出接口不进行保护倒换时，包括：

对于从业务入环接口接收到的报文，根据所述报文的有效业务标签相应的配置信息转发所述报文；

对于从环网接口接收到的报文，当所述报文的最外层标签为有效的环工作通道标签时，弹出所述环工作通道标签，根据所述报文的有效内层业务标签相应的配置信息在环工作通道上转发所述报文；

对于从环网接口接收到的报文，当所述报文的最外层标签为有效的环保护通道标签时，根据所述环保护通道标签相应的配置信息转发所述报文。

一种多协议标签交换MPLS的环网保护装置，包括业务入环接口、业务出环接口、环网接口和处理单元；其中，

所述业务入环接口，用于接收进入环网的报文；

所述业务出环接口，用于发送离开环网的报文；

所述环网接口，用于接收或发送环网节点之间的报文；

所述处理单元，用于对于从业务入环接口接收到的报文，根据所述报文的有效业务标签相应的配置信息转发所述报文，对于从环网接口接收到的报文，当所述报文的最外层标签为有效的环工作通道标签时，弹出所述环工作通道标签，根据所述报文的有效内层业务标签相应的配置信息在环工作通道上转发所述报文，对于从环网接口接收到的报文，当所述报文的最外层标签为有效的环保护通道标签时，当报文出接口不进行保护倒换时，根据所述环保护通道标签相应的配置信息转发所述报文，当报文出接口进行保护倒换时，弹出所述环保护通道标签，根据所述报文的有效内层业务标签相应的配置信息转发所述报文。

一种多协议标签交换MPLS的环网保护系统，包括入环节点、环网节点和出环节点；其中，

所述入环节点，用于接收来自业务入环接口的报文，根据所述报文的有效业务标签相应的配置信息转发所述报文；

所述环网节点，用于接收来自所述入环节点或其他环网节点的报文，当所述报文的最外层标签为有效的环工作通道标签时，弹出所述环工作通道标签，根据所述报文的有效内层业务标签相应的配置信息转发所述报文，当所述报文的最外层标签为有效的环保护通道标签时，当报文出接口不进行保护倒换时，则将所述报文转发到所述环保护通道标签相应的环网接口，当报文出接口进行保护倒换时，弹出所述环保护通道标签，根据所述报文的有效内层业务标签相应的配置信息转发所述报文；

所述出环节点，用于弹出所述环工作通道标签或环保护通道标签，根据所述报文的有效内层业务标签转发所述报文到相应的业务出环接口。

采用本发明实施例提供的技术方案，当报文的最外层标签为环保护通道标签且报文出接口不进行保护倒换时，根据环保护通道标签而非业务标签的配置信息转发报文，为具有不同业务标签的报文提供相同的保护通道，解决了现有的MPLS的环保护方案配置复杂，网络资源开销大的问题。

附图说明

图1为本发明一个实施例中MPLS的环网保护方法流程图；

图2为本发明另一个实施例中MPLS的环网保护装置框图；

图3为本发明又一个实施例中MPLS的环网保护系统框图；

图4为本发明又一个实施例中MPLS的单环网保护系统示意图；

图5为本发明又一个实施例中MPLS的相切环网保护系统示意图；

图6为本发明又一个实施例中MPLS的相交环网保护系统示意图；

图7为本发明又一个实施例中MPLS的多环网保护系统示意图。

具体实施方式

本发明实施例中一个环网中，逻辑上存在四条环状通道，分别是顺时针方向环工作通道、顺时针方向环保护通道、逆时针方向环工作通道和逆时针方向环保护通道，报文经由哪个通道，则在报文最外层压入该通道相应的标签。顺时针方向工作通道的业务由逆时针方向保护通道进行保护，逆时针方向工作通道的业务由顺时针方向保护通道进行保护。上述环状通道为逻辑链路，其可承载于物理的两纤或四纤环。

环网保护的业务可以是LSP或伪线(Pseudo-Wire，PW)，如果被保护业务是LSP，则由隧道构成逻辑环状通道；如果被保护业务是PW，则由LSP构成逻辑环状通道。

用户需要为业务指定环上的源节点、业务工作通道走向、宿节点，并据此可以得出业务在工作通道上经过的中间节点。

用户需要为环状通道指定带宽信息，四个环状通道保持一致。用户配置业务(LSP或PW)时，所有业务的带宽之和不能超过环状通道配置的带宽。

只有业务(LSP或PW)正常工作情况下所经过的环节点才需要该业务的配置信息，其它节点无需业务的配置信息。业务的标签交换处理与现有标准的标签转发处理一致，即对于转发表项中可识别的有效标签，根据该标签的转发表项进行相应处理；对于转发表项中无法识别的标签，丢弃相应报文。

外层的环状通道标签和内层的业务标签都可以根据网管或信令配置，在环上各个节点的处理中可以进行标签交换，也可以不进行标签交换。如果内层的业务标签进行标签交换，则需要在该业务(LSP或PW)经由的每个节点配置好该节点在业务(LSP或PW)上的所有下游标签信息，以保证在保护倒换后能够根据具体的故障位置(单点或多点)交换正确的标签。

环网上的相邻节点间进行故障检测，可以利用现有互联网工程工作小组(Internet Engineering Task Force，IETF)定义的快速重路由机制中的方法实现(如链路层协议、资源预留协议(Resource Reservation Protocol，RSVP)的hello机制等)，也可以按照ITU-T定义的操作管理维护(Operation，administration and maintenance，OAM)故障检测方法实现。环上每个节点具备全环拓扑信息，节点通过环网保护倒换消息中的源、宿节点信息获知链路或节点故障，及具体故障位置。其中环网保护倒换通告机制与现有同步数字体系(Synchronous Digital Hierarchy，SDH)复用段保护环中的环APS机制类似。保护倒换消息不限于数据平面的OAM报文、控制平面的协议报文，及其它报文类型。此处不再赘述。

以下结合图1说明本发明一个实施例，该实施例中被保护业务以LSP为例，被保护业务为PW时，具体处理方式相同：

图1为本发明一个实施例中MPLS的环网保护方法流程图。该方法包括：

102、接收报文，确定接收报文的接口并根据接收报文的接口选择报文的处理方式，对于从业务入环接口接收到的报文，执行104，对于从环网接口接收到的报文，执行106。

104、对于从业务入环接口接收到的报文，根据报文的有效业务标签相应的配置信息转发报文。

如果报文来自业务入环接口，此时报文的最外层标签为LSP标签。若该LSP标签有效，节点根据该报文最外层的LSP标签查找相应的转发表项，若LSP标签相应的出接口为环网接口，且报文出接口不进行保护倒换，则为该报文压入相应的环工作通道标签，并转发到相应的环网接口，例如，该报文需要按顺时针方向转发给下一个环网节点，则该接收报文的节点为该报文压入顺时针环工作通道标签，并将该报文按顺时针方向转发给下一个环网节点；若LSP标签相应的出接口为环网接口，且报文出接口进行保护倒换，则为该报文压入相应反方向的环保护通道标签，并转发到反方向的相应的环网接口，例如，该报文需要按顺时针方向转发给下一个环网节点，但是顺时针方向相应的出接口受故障影响报文出接口进行保护倒换，则该节点为该报文压入逆时针环保护通道标签，并将该报文按逆时针方向在逆时针环保护通道上转发给下一个环网节点。

如果在转发过程中LSP需要实现标签交换，且报文在转发表项中对应的出接口受故障影响进行保护倒换，则需要根据具体的环网上的故障位置交换正确的标签，例如，该节点的下一跳环网节点故障，该节点需要将报文的LSP标签交换为下一跳环网节点转发报文时的出口标签，使进行标签交换后的报文的LSP标签能够被下下一跳环网节点所识别。

106、对于从环网接口收到的报文，根据报文的最外层标签选择报文的处理方式，当报文的最外层标签为有效的环工作通道标签时，执行108，当报文的最外层标签为有效的环保护通道标签时，执行110。

如果报文来自环网接口，此时报文的最外层标签为环工作通道标签或环保护通道标签。环网节点根据报文的最外层标签选择报文的处理方式。

108、当报文的最外层标签为有效的环工作通道标签时，弹出环工作通道标签，根据报文的有效内层业务标签相应的配置信息转发报文。

当报文的最外层标签为有效的环工作通道标签时，环网节点弹出报文最外层的环工作通道标签。环网节点根据有效内层业务标签即第二层的LSP标签查找相应的转发表项，若LSP标签相应的出接口为业务出环接口，则根据该LSP标签转发报文到相应的业务出环接口；若LSP标签相应的接口为环网接口，且报文出接口不进行保护倒换，则环网节点为该报文压入相应方向的环工作通道标签，并转发到相应的环网接口，即在环工作通道上转发所述报文，例如，该报文需要按顺时针方向转发给下一个环网节点，则环网节点为该报文压入顺时针环工作通道标签，并将该报文按顺时针方向转发给下一个环网节点；若LSP标签相应的出接口为环网接口，且报文出接口进行保护倒换，则环网节点为该报文压入相应反方向的环保护通道标签，并转发到反方向的相应的环网接口，即在环保护通道上转发所述报文，例如，该报文需要按顺时针方向转发给下一个环网节点，但是顺时针方向相应的出接口受故障影响进行保护倒换，则环网节点为该报文压入逆时针环保护通道标签，并将该报文按逆时针方向转发给下一个环网节点。

如果在转发过程中LSP需要实现标签交换，且报文在转发表项中对应的出接口受故障影响进行保护倒换，则需要根据具体的环网上的故障位置交换正确的标签，例如，该节点的下一跳环网节点故障，该节点需要将报文的LSP标签交换为下一跳环网节点转发报文时的出口标签，使进行标签交换后的报文的LSP标签能够被下下一跳环网节点所识别。

110、判断是否需要触发保护倒换。当报文的最外层标签为有效的环保护通道标签时，根据报文出接口是否进行保护倒换选择报文的处理方式，若报文出接口不进行保护倒换，执行112，若报文出接口进行保护倒换，执行114。

112、若报文出接口不进行保护倒换，则将报文转发到环保护通道标签相应的出环网接口，即在环保护通道上转发报文。

114、若报文出接口进行保护倒换，弹出环保护通道标签，根据报文的有效内层业务标签相应的配置信息转发报文。

若报文的环保护通道标签相应的出环网接口受故障影响进行保护倒换，环网节点弹出报文最外层的环保护通道标签。环网节点根据有效内层业务标签即第二层的LSP标签查找相应的转发表项，若LSP标签相应的出接口为业务出环接口，则根据该LSP标签转发报文到相应的业务出环接口；若LSP标签相应的出接口为环网接口，则环网节点为该报文压入相应方向的环工作通道标签，并转发到反方向相应的环网接口，即在环工作通道上转发报文。例如，该报文需要按顺时针方向转发给下一个环网节点，但是顺时针方向相应的出接口受故障影响进行保护倒换，则环网节点为该报文压入逆时针环工作通道标签，并将该报文按逆时针方向转发给下一个环网节点。

如果在转发过程中LSP需要实现标签交换，且报文在转发表项中对应的出接口受故障影响进行保护倒换，则需要根据具体的环网上的故障位置交换正确的标签，例如，该节点的下一跳环网节点故障，该节点需要将报文的LSP标签交换为下一跳环网节点转发报文时的出口标签，使进行标签交换后的报文的LSP标签能够被下下一跳环网节点所识别。

本领域普通技术人员可以理解，上述MPLS的环网保护方法可以应用于单环或多环的具体应用场景中。不同之处在于多环的具体应用场景中，可能需要同步转发信息。

举例来说，如果业务，例如LSP，通过两个相交环的某一相交节点进行跨环传输，则将该LSP的转发信息同步到另一相交点，并在另一相交点上激活，该激活可以是刷新转发表中的转发表项或刷新其它相应影响业务转发的处理，该跨环LSP经过的相交节点是该转发信息的来源节点，称为被同步节点，另一相交点则称为同步节点，同步节点需要将该LSP转发的出接口方向改为朝向被同步节点的接口，环工作通道为另一个环的相应环工作通道，环保护通道为另一环的相应环保护通道。如果配置了LSP标签交换，则在进行跨环传输的相交节点的转发表，配置一个业务正常跨环后的标签的转发表项，所述转发表项的转发动作和转发方向与业务跨环后该节点原有的转发动作及转发方向相同。例如第一个环的LSP标签交换到第二个环的LSP标签，进行跨环传输的相交节点的转发表中除了需要存储第一个环的LSP标签交换到第二个环的LSP标签的转发信息外，还需要存储第二个环的LSP标签的转发信息，该转发信息与第一个环的LSP标签交换到第二个环的LSP标签的转发信息一致。例如，参见图6，如果LSP从节点A1到D2，经过节点Iw而不经过节点Ie，该LSP转发信息需要从节点Iw同步到节点Ie，则节点Ie上该LSP的转发信息为：工作通道为D2所在环的顺时针环工作通道，保护通道为D2所在环的逆时针环保护通道。如果Iw配置了LSP标签交换，例如LSP1交换到LSP2，Iw的转发表中存储了查找LSP1，并将LSP1交换到LSP2，然后往D2所在环的顺时针环工作通道转发，保护通道为D2所在环的逆时针环保护通道；则还需要存储，查找LSP2，然后将LSP2往D2所在环的顺时针环工作通道转发，保护通道为D2所在环的逆时针环保护通道。

如果业务通过两个相交节点进行跨环传输，并且在业务经过的后一个相交节点进行跨环传输，则业务经过的前一个相交节点称为同步节点，同步时发现该业务，如LSP，同步信息在同步节点上已经存在，即已存在该LSP的转发表项，则不立即激活相应同步信息，该激活可以是刷新转发表中的转发表项或刷新其它相应影响业务转发的处理。系统需要通过故障检测机制(可以是OAM/APS通告机制，或其它协议机制)检测信息被同步节点是否与本节点在业务经过的第一个环上已经完全拓扑隔离(可能是由于链路多处中断或者信息被同步节点失效)，如果已经完全拓扑隔离，则同步节点将转发表中该LSP转发的工作出接口改为朝向被同步节点的接口，环工作通道为另一个环的相应环工作通道上，环保护通道为另一环的相应环保护通道。如果配置了LSP标签交换，例如第一个环的LSP标签交换到第二个环的LSP标签，进行跨环传输的相交节点(业务经过的后一个相交节点)的转发表中除了需要存储第一个环的LSP标签交换到第二个环的LSP标签的转发信息外，还需要存储第二个环的LSP标签的转发信息，该转发信息与第一个环的LSP标签交换到第二个环的LSP标签的转发信息一致。

如果业务通过两个相交节点进行跨环传输，并且在业务经过的前一个相交节点进行跨环，则无需同步该业务信息。如果在转发过程中LSP需要实现标签交换，则业务经过的前一个相交节点将该LSP的转发信息同步到业务经过的后一个相交节点，使得业务(例如LSP)，在其经过的后一个相交节点上进行和业务经过的前一个相交节点上相同的标签交换，转发动作和转发方向与业务经过的后一个相交节点配置的相应业务的转发动作及转发方向相同。例如在业务经过的前一个相交节点上配置了LSP1交换到LSP2，则业务经过的后一个相交节点需要配置一个转发表项，将LSP1交换为LSP2，该LSP1交换为LSP2的转发动作和转发方向与业务经过的后一个相交节点配置的LSP2业务的转发动作及转发方向相同。

以下结合图2说明本发明另一个实施例，该实施例中被保护业务以LSP为例，被保护业务为PW时，具体处理方式相同。

图2为本发明另一个实施例中MPLS的环网保护装置框图。该装置包括业务入环接口202、业务出环接口204、环网接口206和处理单元208；其中，

业务入环接口202，用于接收进入环网的报文。

业务出环接口204，用于发送离开环网的报文。

环网接口206，用于接收或发送环网节点之间的报文。

处理单元208，用于对于从业务入环接口202接收到的报文，根据所述报文的有效业务标签相应的配置信息转发所述报文，对于从环网接口接收到的报文，当所述报文的最外层标签为有效的环工作通道标签时，弹出所述环工作通道标签，根据所述报文的有效内层业务标签相应的配置信息在工作通道上转发所述报文，对于从环网接口接收到的报文，当所述报文的最外层标签为有效的环保护通道标签时，当报文出接口不进行保护倒换时，根据所述环保护通道标签相应的配置信息转发所述报文，当报文出接口进行保护倒换时，弹出所述环保护通道标签，根据所述报文的有效内层业务标签相应的配置信息转发所述报文。

用于对于从业务入环接口202接收到的报文，以及弹出环工作通道标签后的报文，处理单元208根据该报文的LSP标签查找相应的转发表项，若LSP标签相应的出接口为业务出环接口，则根据该LSP标签转发报文到相应的业务出环接口；若LSP标签相应的出接口为环网接口，且报文出接口不进行保护倒换，则处理单元208为该报文压入相应方向的环工作通道标签，并转发到相应的环网接口，例如，该报文需要按顺时针方向转发给下一个环网节点，则处理单元208为该报文压入顺时针环工作通道标签，并将该报文按顺时针方向转发给下一个环网节点；若LSP标签相应的出接口为环网接口，且报文出接口进行保护倒换，则处理单元208为该报文压入相应反方向的环保护通道标签，并转发到反方向的相应的环网接口，例如，该报文需要按顺时针方向转发给下一个环网节点，但是检测到与顺时针方向的下一个环网节点间的链路故障，则处理单元208为该报文压入逆时针环保护通道标签，并将该报文按逆时针方向转发给下一个环网节点。

当报文的最外层标签为环保护通道标签时，若报文出接口不进行保护倒换，则将报文转发到环保护通道标签相应的环网接口。

当报文的最外层标签为环保护通道标签时，若报文出接口进行保护倒换，处理单元208弹出报文最外层的环保护通道标签。处理单元208根据第二层的LSP标签查找相应的转发表项，若LSP标签相应的出接口为业务出环接口，则根据该LSP标签转发报文到相应的业务出环接口；若LSP标签相应的出接口为环网接口，则处理单元208为该报文压入相应方向的环工作通道标签，并转发到相应的环网接口。

如果在转发过程中LSP需要实现标签交换，且报文出接口进行保护倒换，则需要根据具体的环网上的故障位置交换正确的标签，例如，该节点的下一跳环网节点故障，该节点需要将报文的LSP标签交换为下一跳环网节点转发报文时的出口标签，使进行标签交换后的报文的LSP标签能够被下下一跳环网节点所识别。

以下结合图3至图7说明本发明又一个实施例，该实施例中被保护业务以LSP为例，被保护业务为PW时，具体处理方式相同。

图3为本发明又一个实施例中MPLS的环网保护系统框图。图4至图7为不同组网方式下该系统的示意图。该系统包括，入环节点302、环网节点304和出环节点306；其中，

入环节点302，用于接收来自业务入环接口的报文，根据报文的有效业务标签相应的配置信息转发报文。

入环节点302为报文进入环网保护系统的节点，例如，图4中的节点A、节点D；图5中的节点A1、节点D2；图6中的节点A1、节点C2。

报文进入环网保护系统时，最外层标签为LSP标签，入环节点302根据最外层的LSP标签查找相应的转发表项，若LSP标签相应的出接口为环网接口，且该环网接口没有进行保护倒换，则入环节点302为该报文压入相应方向的环工作通道标签，并转发到相应的环网接口，例如，该报文需要按顺时针方向转发给下一个环网节点，则入环节点302为该报文压入顺时针环工作通道标签，并将该报文按顺时针方向转发给下一个环网节点；若LSP标签相应的出接口为环网接口，且该环网接口受故障影响进行保护倒换，则入环节点302为该报文压入相应反方向的环保护通道标签，并转发到反方向的相应的环网接口，例如，该报文需要按顺时针方向转发给下一个环网节点，但是相应的环网接口受故障影响进行保护倒换，则入环节点302为该报文压入逆时针环保护通道标签，并将该报文按逆时针方向转发给下一个环网节点。

环网节点304，用于接收来自所述入环节点或其他环网节点的报文，当所述报文的最外层标签为有效的环工作通道标签时，弹出所述环工作通道标签，根据所述报文的有效内层业务标签相应的配置信息转发所述报文，当所述报文的最外层标签为有效的环保护通道标签时，当报文出接口不进行保护倒换时，则将所述报文转发到所述环保护通道标签相应的环网接口，当报文出接口进行保护倒换时，弹出所述环保护通道标签，根据所述报文的有效内层业务标签相应的配置信息转发所述报文。

环网节点304为报文在环网保护系统中转发时经过的节点，例如，图4中的节点B、节点C、节点E、节点F；图5中的节点B1、节点C1、节点D1、节点X、节点F1、节点A2、节点C2、节点E2、节点F2；图6中的节点B1、节点C1、节点D2、节点E2。

报文在环网保护系统中转发时，最外层标签为环工作通道标签或环保护通道标签，当报文的最外层标签为环工作通道标签时，环网节点304弹出报文最外层的环工作通道标签。环网节点304根据第二层的LSP标签查找相应的转发表项，若LSP标签相应的出接口为环网接口，且该环网接口没有进行保护倒换，则环网节点304为该报文压入相应方向的环工作通道标签，并转发到相应的环网接口，例如，该报文需要按顺时针方向转发给下一个环网节点，则环网节点304为该报文压入顺时针环工作通道标签，并将该报文按顺时针方向转发给下一个环网节点；若LSP标签相应的出接口为环网接口，且该环网接口受故障影响进行保护倒换，则环网节点304为该报文压入相应反方向的环保护通道标签，并转发到反方向的相应的环网接口，例如，该报文需要按顺时针方向转发给下一个环网节点，但是相应的环网接口受故障影响进行保护倒换，则环网节点304为该报文压入逆时针环保护通道标签，并将该报文按逆时针方向转发给下一个环网节点。

若报文的环保护通道标签相应的环网接口没有进行保护倒换，则将报文转发到环保护通道标签相应的环网接口。

若报文的环保护通道标签相应的环网接口受故障影响进行保护倒换，环网节点304弹出报文最外层的环保护通道标签。环网节点304根据第二层的LSP标签查找相应的转发表项，若LSP标签相应的出接口为环网接口，则环网节点304为该报文压入相应方向的环工作通道标签，并转发到相应的环网接口，举例来说，若环网节点304接收到的报文需要按顺时针方向转发给下一个环网节点，则环网节点304为该报文压入顺时针环工作通道标签，并将该报文按顺时针方向转发给下一个环网节点。

出环节点306，用于弹出环工作通道标签或环保护通道标签，根据报文的LSP标签转发报文到相应的业务出环接口。

出环节点306为报文离开环网保护系统的节点，例如，图4中的节点A、节点D；图5中的节点A1、节点D2；图6中的节点A1、节点C2。

当报文的最外层标签为环工作通道标签时，出环节点306弹出报文最外层的环工作通道标签，根据第二层的LSP标签查找相应的转发表项，根据该LSP标签转发报文到相应的业务出环接口。当报文的最外层标签为环保护通道标签时，且环保护通道标签的相应环网接口没有进行保护倒换，则将报文转发到环保护通道标签相应的环网接口。当报文的最外层标签为环保护通道标签时，且报文的环保护通道标签相应的环网接口受故障进行保护倒换，出环节点306弹出报文最外层的环工作通道标签，根据该LSP标签转发报文到相应的业务出环接口。

当该环网保护系统为相交环系统时，该系统还可以包括第二相交节点，第二相交节点为两个环网之间的两个相交节点之一，且第二相交节点上报文的跨环LSP标签相应的配置信息与另一个相交节点即第一相交节点上相应的配置信息保持同步。当第一相交节点故障，业务在第二相交节点上实现跨环时，第二相交节点为两个环网之间跨环即出入环的节点，因此第二相交节点具有入环节点、环网节点和出环节点的功能。

例如，图6中的节点Ie为第二相交节点。

如果在转发过程中LSP需要实现标签交换，且报文在转发表项中对应的出接口受故障影响进行保护倒换，则需要根据具体的环网上的故障位置交换正确的标签，例如，该节点的下一跳环网节点故障，该节点需要将报文的LSP标签交换为下一跳环网节点转发报文时的出口标签，使进行标签交换后的报文的LSP标签能够被下下一跳环网节点所识别。

本领域普通技术人员可以理解，上述入环节点302、环网节点304和出环节点306仅为逻辑上的概念，在不同的具体实现中，同一个物理节点可以承担不同的角色。

以图4所示的系统为例，

其中节点A和节点D之间的LSP分别为节点A->节点B->节点C->节点D，相应的LSP标签为1001，不进行标签交换；节点D->节点C->节点B->节点A，相应的LSP标签为1002，不进行标签交换。顺时针方向环工作通道为101，顺时针方向环保护通道为102，逆时针方向环工作通道为103，逆时针方向环保护通道为104。入标签为报文所带的标签；动作包括弹出标签(pop)、压入标签(push)、标签交换(swap)；主标签表示不需要保护倒换时动作的对象，备标签表示需要保护倒换时动作的对象。

节点A的转发表配置如表1所示，由于所有环通道标签一旦确定，其在该节点上的出接口也相应确定，所以下表及后续所有类似表格中不再列出出接口：

表1

因为节点A为逆时针工作通道的入环节点，所以可以无需配置逆时针工作通道标签的动作，同理，图4中的节点D、图5中的节点A1和图6中的节点A1无需配置顺时针工作通道标签的动作；图5中的节点D2和图6中的节点C2，无需配置逆时针工作通道标签的动作。

节点B，C的转发表配置如表2所示：

表2

节点D的转发表配置如表3所示：

节点E、F的配置如表4所示：

表4

对于节点E、节点F，正常情况下相应LSP不经过这两个节点，所以可以无需配置相应LSP的转发表项，同理，图5中的节点B1、C1、D1、C2和图6中的节点B1、C1无需配置相应LSP的转发表项。

根据上述配置，一个业务报文进入环之后在正常情况下和异常情况下的转发动作如下所述。

正常情况下：

LSP标签为1001的业务报文从A节点进入，A节点查找转发表后为该报文压入103标签并转发到相应接口。

上述报文从B节点进入，查找标签103，动作为Pop，则继续查找标签1001，动作为压入标签103并转发到相应接口。

上述报文从C节点进入，查找标签103，动作为Pop，则继续查找标签1001，动作为压入标签103并转发到相应接口。

上述报文从D节点进入，查找标签103，动作为Pop，则继续查找标签1001，动作是将LSP标签交换为用户配置值并转发到业务出环接口。

C与D节点之间的链路发生异常情况下：

LSP标签为1001的业务报文从A节点进入，A节点查找转发表后为该报文压入103标签并转发到相应接口。

上述报文进入B节点，查找标签103，动作为Pop，则继续查找标签1001，动作为压入标签103并转发到相应接口。

上述报文进入C节点，查找标签103，动作为Pop，则继续查找标签1001，动作为压入标签102并转发到相应接口。

上述报文进入B节点，查找标签102，动作为交换外层标签为102并将报文转发到相应接口。

上述报文进入A节点，查找标签102，动作为交换外层标签为102并将报文转发到相应接口。

上述报文进入F节点，查找标签102，动作为交换外层标签为102并将报文转发到相应接口。

上述报文进入E节点，查找标签102，动作为交换外层标签为102并将报文转发到相应接口。

上述报文进入D节点，查找标签102，动作为Pop，则继续查找标签1001，动作是将LSP标签交换为用户配置值并转发到业务出环接口。

对于图5中的节点X，为两个保护环的相切节点，配置方式和普通的环网节点基本相同，不同之处在于这类节点同时是两个环的环网节点，因此需要同时配置两个环上的标签的动作。例如，图5所示的系统中，两个环网相切。其中节点A1和节点D2之间的LSP分别为节点A1->节点F1->节点X->节点A2->节点F2->节点E2->节点D2和节点D2->节点E2->节点F2->节点A2->节点X->节点F1->节点A1。其各个节点的配置方式与图4所示的系统基本相同，差别仅在于两个环(环1和环2)的环通道标签不同，并且节点X，需要同时配置两个环上的标签的动作。因此不再赘述。

以图6所示的系统为例，

其中节点A1、节点B1、节点C1、节点Iw、节点Ie可以看作环1，节点E2、节点D2、节点C2、节点Iw、节点Ie可以看作环2，两个环相交并有两个交点节点Iw和节点Ie。节点A1和节点C2之间的LSP为节点A1->节点Iw->节点E2->节点D2->节点C2，相应的LSP标签为1001，不进行标签交换。环1顺时针方向环工作通道为101，顺时针方向环保护通道为102，逆时针方向环工作通道为103，逆时针方向环保护通道为104；环2顺时针方向环工作通道为201，顺时针方向环保护通道为202，逆时针方向环工作通道为203，逆时针方向环保护通道为204。入标签为报文所带的标签；动作包括弹出标签(pop)、压入标签(push)、标签交换(swap)；主标签表示不需要保护倒换时动作的对象，备标签表示需要保护倒换时动作的对象。

节点A1的配置如表5所示：

表5

节点Iw的配置如表6所示：

表6

节点A2，B2的配置如表7所示：

表7

节点C2的配置如表8所示：

表8

节点B1，C1的配置如表9所示：

表9

节点Ie的配置如表10所示：

表10

根据上述配置，一个业务报文进入环之后在正常情况下和异常情况下的转发动作如下所述。

正常情况下：

LSP标签为1001的业务报文从A1节点进入，A1节点查找转发表后为该报文压入101标签并转发到相应接口。

上述报文从Iw节点进入，查找标签101，动作为Pop，则继续查找标签1001，动作为LSP标签交换为1002，然后push上环标签201。

上述报文从A2节点进入，查找标签201，动作为Pop，继续查找标签1002，动作为压入201标签并转发到相应接口。

上述报文从B2节点进入，查找标签201，动作为Pop，继续查找标签1002，动作为压入201标签并转发到相应接口。

上述报文从C2节点进入，查找标签201，动作为Pop，继续查找标签1002，动作是将LSP标签交换为用户配置值并转发到业务出环接口。

若Iw节点失效，报文转发路径倒换为：

LSP标签为1001的业务从A1节点进入，查找转发表后，发现工作环标签101对应的出接口检测到故障，则压入104标签并转发到相应接口。

上述报文从B1节点进入，查找标签104，动作为交换外层标签为104并将报文转发到相应接口。

上述报文从C1节点进入，查找标签104，动作为交换外层标签为104并将报文转发到相应接口。

上述报文从Ie节点进入，查找标签104，动作为Pop，则继续查找标签1001，动作为LSP标签交换为1002，然后push上环标签204并转发到相应接口。

上述报文从C2节点进入，查找标签204，动作为交换外层标签为204并将报文转发到相应接口。

上述报文从B2节点进入，查找标签204，动作为交换外层标签为204并将报文转发到相应接口。

上述报文从A2节点进入，查找标签204，动作为Pop，则继续查找标签1002，动作为压入环标签201并转发到相应接口。

上述报文从B2节点进入，查找标签201，动作为交换外层标签为201并将报文转发到相应接口。

上述报文从C2节点进入，查找标签201，动作为Pop，继续查找标签1002，动作是将LSP标签交换为用户配置值并转发到业务出环接口。

需要注意的是，尽管第二相交节点Ie不在无故障时的工作通道上，但由于第二相交节点Ie负责第一相交节点Iw故障时两个环间跨环业务的报文转发，因此应当将第一相交节点上Iw的跨环LSP信息也同步到第二相交节点Ie的转发表中，如果需要进行LSP标签的标签交换，则第二相交节点Ie应当如同时第一相交节点Iw一样的进行标签交换。

例外的是，如果无故障时的业务同时经过两个相交节点，且在第一相交节点上实现跨环转发，第一相交节点为业务经过的前一个相交节点，如果需要进行LSP标签的标签交换，则需要在第二相交节点上配置与第一相交节点上相同的LSP标签的标签交换，该LSP标签的标签交换的转发动作和转发方向与后一个相交节点配置的LSP标签的标签交换的转发动作及转发方向相同。

如果无故障时的业务同时经过两个相交节点，且在第一相交节点上实现跨环转发，第一相交节点为业务经过的后一个相交节点，则将第一相交节点上跨环业务的转发信息同步到第二相交节点上，但不立即激活该同步信息。当第一相交节点与第二相交节点在业务经过的第一个环上完全拓扑隔离后再激活该同步信息。

以图7所示的系统为例，保护环1和保护环2存在节点D1-节点D2和节点E1-节点E2之间的连接，如果希望这两段连接存在网络保护功能，可以将节点D1，节点D2，节点E2和节点E1配置成为保护环3，从而使得全网链路存在保护。

采用本发明实施例提供的技术方案，因为在报文的最外层压入环保护工作标签或环保护通道标签，实现了保护环上各个节点的处理的统一，当报文的最外层标签为环保护通道标签且报文出接口不进行保护倒换时，将报文转发到环保护通道标签相应的环网接口，为具有不同LSP标签的报文提供相同的保护通道，并且在两个环的相交节点或相切节点上配置了对应于两个环的环保护工作标签和环保护通道标签的转发表可以提供相交环或相切环的保护，解决了现有的MPLS的环保护方案配置复杂，网络资源开销大的问题。

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完成，所述的程序可以存储于计算机可读存储介质中，所述存储介质可以是ROM/RAM，磁盘或光盘等。

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 (16)

1.一种多协议标签交换MPLS的环网保护方法，其特征在于，接收报文，并确定接收所述报文的接口，当报文出接口不进行保护倒换时，包括：

当所述接口为业务入环接口时，根据所述报文的有效业务标签相应的配置信息转发所述报文；

当所述接口为环网接口，且所述报文的最外层标签为有效的环工作通道标签时，弹出所述环工作通道标签，根据所述报文的有效内层业务标签相应的配置信息在环工作通道上转发所述报文；

当所述接口为环网接口时，当所述报文的最外层标签为有效的环保护通道标签时，根据所述环保护通道标签相应的配置信息在环保护通道上转发所述报文。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在接收报文之前，还包括：

当存在两个环网，两个环网之间存在两个相交节点，并且跨环业务只经过第一相交节点时，将第一相交节点上跨环业务的转发信息同步到第二相交节点。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在接收报文之前，还包括：

当存在两个环网，两个环网之间存在两个相交节点，并且跨环业务同时经过第一相交节点和第二相交节点，跨环业务在所述第一相交节点上实现跨环，所述第一相交节点为业务经过的后一个相交节点时，将第一相交节点上跨环业务的转发信息同步到第二相交节点，但不激活所述同步到第二相交节点的转发信息；

当第一相交节点与第二相交节点在业务经过的第一个环上完全拓扑隔离后，激活所述同步到第二相交节点的转发信息。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述将第一相交节点上跨环业务的转发信息同步到第二相交节点，包括：

第二相交节点将转发表中该跨环业务转发的工作出接口改为朝向所述第一相交节点的接口，环工作通道为另一个环的相应环工作通道，环保护通道为另一环的相应环保护通道。

5.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，当内层的业务标签进行标签交换时，在接收报文之前，还包括：

在业务实现跨环的相交节点上，配置一个业务正常跨环后的标签的转发表项，所述转发表项的转发动作和转发方向与业务跨环后该节点原有的转发动作及转发方向相同。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述报文的有效业务标签相应的配置信息转发所述报文，包括：

根据所述报文的LSP标签为所述报文压入相应方向的环工作通道标签，并转发到相应的环网接口。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述报文的有效内层业务标签相应的配置信息在环工作通道上转发所述报文，包括：

若所述报文的有效内层业务标签相应的出接口为业务出环接口，则根据所述报文的有效内层业务标签转发所述报文到相应的业务出环接口；

若所述报文的有效内层业务标签相应的出接口为环网接口，则根据所述报文的有效内层业务标签为所述报文压入相应方向的环工作通道标签，并转发到相应的环网接口。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当报文出接口进行保护倒换时，还包括：

对于从业务入环接口接收到的报文，根据所述报文的有效业务标签相应的配置信息在环保护通道上转发所述报文；

对于从环网接口接收到的报文，当所述报文的最外层标签为有效的环工作通道标签时，弹出所述环工作通道标签，根据所述报文的有效内层业务标签相应的配置信息在环保护通道上转发所述报文；

对于从环网接口接收到的报文，当所述报文的最外层标签为环保护通道标签时，弹出所述环保护通道标签，根据所述报文的有效内层业务标签相应的配置信息在环工作通道上转发所述报文。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，当报文出接口进行保护倒换时，所述根据所述报文的有效业务标签相应的配置信息在环保护通道上转发所述报文，包括：

根据所述报文的有效业务标签为所述报文压入相应反方向的环保护通道标签，并转发到反方向的相应的环网接口。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，当报文出接口进行保护倒换时，当所述报文的最外层标签为有效的环工作通道标签时，所述根据所述报文的有效内层业务标签相应的配置信息在环保护通道上转发所述报文，包括：

若所述报文的有效内层业务标签相应的出接口为业务出环接口，则根据所述报文的有效内层业务标签转发所述报文到相应的业务出环接口；

若所述报文的有效内层业务标签相应的出接口为环网接口，则根据所述报文的有效内层业务标签为所述报文压入相应反方向的环保护通道标签，并转发到反方向的相应的环网接口。

11.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，当报文出接口进行保护倒换时，当所述报文的最外层标签为环保护通道标签时，所述根据所述报文的有效内层业务标签相应的配置信息在环工作通道上转发所述报文，包括：

若所述报文的有效内层业务标签相应的接口为业务出环接口，则根据所述报文的有效内层业务标签转发所述报文到相应的业务出环接口；

若所述报文的有效内层业务标签相应的接口为环网接口，则根据所述报文的有效内层业务标签为所述报文压入相应方向的环工作通道标签，并转发到相应的环网接口。

12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当内层的业务标签进行标签交换时，在接收报文之前，还包括：

当存在两个环网，两个环网之间存在两个相交节点，并且跨环业务同时经过第一相交节点和第二相交节点，跨环业务在业务经过的前一个相交节点上实现跨环时，将业务经过的前一个相交节点上跨环业务的转发信息同步到业务经过的后一个相交节点。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述将业务经过的前一个相交节点上跨环业务的转发信息同步到业务经过的后一个相交节点，包括：

所述业务经过的后一个相交节点将转发表中同步的转发信息的业务转发动作及转发方向设置为与所述业务经过的后一个相交节点中配置的相应业务的转发动作及转发方向相同。

14.一种多协议标签交换MPLS的环网保护装置，其特征在于，包括业务入环接口、业务出环接口、环网接口和处理单元；其中，

所述业务入环接口，用于接收进入环网的报文；

所述业务出环接口，用于发送离开环网的报文；

所述环网接口，用于接收或发送环网节点之间的报文；

所述处理单元，用于对于从业务入环接口接收到的报文，根据所述报文的有效业务标签相应的配置信息转发所述报文，对于从环网接口接收到的报文，当所述报文的最外层标签为有效的环工作通道标签时，弹出所述环工作通道标签，根据所述报文的有效内层业务标签相应的配置信息在环工作通道上转发所述报文，对于从环网接口接收到的报文，当所述报文的最外层标签为有效的环保护通道标签时，当报文出接口不进行保护倒换时，根据所述环保护通道标签相应的配置信息转发所述报文，当报文出接口进行保护倒换时，弹出所述环保护通道标签，根据所述报文的有效内层业务标签相应的配置信息转发所述报文。

15.一种多协议标签交换MPLS的环网保护系统，其特征在于，包括入环节点、环网节点和出环节点；其中，

所述入环节点，用于接收来自业务入环接口的报文，根据所述报文的有效业务标签相应的配置信息转发所述报文；

所述环网节点，用于接收来自所述入环节点或其他环网节点的报文，当所述报文的最外层标签为有效的环工作通道标签时，弹出所述环工作通道标签，根据所述报文的有效内层业务标签相应的配置信息转发所述报文，当所述报文的最外层标签为有效的环保护通道标签时，当报文出接口不进行保护倒换时，则将所述报文转发到所述环保护通道标签相应的环网接口，当报文出接口进行保护倒换时，弹出所述环保护通道标签，根据所述报文的有效内层业务标签相应的配置信息转发所述报文；

所述出环节点，用于弹出所述环工作通道标签或环保护通道标签，根据所述报文的有效内层业务标签转发所述报文到相应的业务出环接口。

16.根据权利要求15所述的系统，其特征在于，还包括：

第二相交节点，所述第二相交节点为两个环网之间的两个相交节点之一，且所述第二相交节点上所述跨环业务报文的有效内层业务标签相应的配置信息与第一相交节点上相应的跨环业务配置信息保持同步，所述第二相交节点，用于接收来自业务入环接口的报文，根据所述报文的有效业务标签相应的配置信息转发所述报文，接收来自所述入环节点或其他环网节点的报文，当所述报文的最外层标签为有效的环工作通道标签时，弹出所述环工作通道标签，根据所述报文的有效内层业务标签相应的配置信息转发所述报文，当所述报文的最外层标签为有效的环保护通道标签时，当报文出接口不进行保护倒换时，则将所述报文转发到所述环保护通道标签相应的环网接口，当报文出接口进行保护倒换时，弹出所述环保护通道标签，根据所述报文的有效内层业务标签相应的配置信息转发所述报文，还用于弹出所述环工作通道标签或环保护通道标签，根据所述报文的有效内层业务标签转发所述报文到相应的业务出环接口。

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