CN102055619A - 一种实现双向路径段故障检测的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种实现双向路径故障检测的方法及系统，本发明在发送节点发送请求报文时携带一个新的类型-长度-数值(TLV)，该TLV是请求报文的接收节点用于确定其创建的响应报文到请求报文的发送节点的跳数，即伪线(PW)或LSP标签中的TTL的初始值。被测试的双向路径段的中间节点不对该TLV进行任何处理，这样当请求报文到达目的节点时，目的节点就可以根据该TLV的值确定响应报文的PW标签或LSP标签中的TTL值，从而确保响应报文能够正确到达请求报文的发送节点，保证了双向路径故障检测的正确性。

Description

一种实现双向路径段故障检测的方法及系统

技术领域

本发明涉及连通性检测技术，尤指一种伪线(PW)或双向LSP中实现双向路径段故障检测的方法及系统。

背景技术

PWE3是一种端到端的二层业务承载技术，属于点到点方式的2层虚拟个人网络(L2VPN，Layer 2Virtual Private Networks，)。在分组交换网络(PSN，Packet Switched Network)的两台提供商边缘(PE，Provider Edge)设备中，PWE3以标签分布协议/资源预留协议(LDP/RSVP，Label Distribution Protocol/ResourceReservation Protocol)作为信令，通过隧道模拟用户边缘(CE，Customer Edge)端的各种二层业务，如异步传输模式(ATM，Asynchronous Transfer Mode)、时分复用(TDM，Time Division Multiplexing)、帧中继(FR，Frame Relay)等，使CE端的二层数据在PSN网络中透明传递。其中，隧道可能是多协议标签交换隧道(MPLS，Multiple Protocol Label Switching)、GRE、L2TPv3或其他。

PWE3标准定义的伪线包括：单段伪线(SS-PW，Single Segment Pseudowires)和多段伪线(MS-PW，Multi-Segment Pseudo wires)。其中，SS-PW是指在两个PE之间直接建立PW，中间不通过其它的PE节点，图1(a)为单段伪线的示意图，如图1(a)所示，在PE1和PE2之间建立的一条PW。MS-PW是指在两个终结PE(T-PE，Terminating Provider Edge)之间创建的PW需要经过一个或多个中间节点，中间节点称为交换PE(S-PE，Switching PE)，图1(b)为多段伪线的示意图，如图1(b)所示在T-PE1和T-PE2之间建立一条MS-PW，在T-PE1和T-PE2之间经过一个中间节点S-PE(S-PE的数量在标准中是没有限制的)。

目前，在PWE3工作组中定义了伪线的连通性检测机制，称为虚电路连通性确认(VCCV，Virtual Circuit Connectivity Verification)。VCCV主要用于伪线的连通性检测，也可以用于故障通告。VCCV是在PW的入口和出口节点之间提供一条控制信道，在该控制信道上传输连通性确认消息，用于PW的故障检测。目前，VCCV机制只定义了3种VCCV报文：ICMP Ping、LSP Ping和BFD。下面以采用LSP ping方式为例来简单介绍一下VCCV检测机制(下文简称为VCCV ping)。

VCCV Ping检测方法为：一个PE(PE1)向对端PE(PE2)发送VCCV Ping请求(Request)报文，PE2接收到请求报文后执行相应的检查并通过响应(Reply)报文向PE1通告检测结果。如果在给定的时间内PE1没有收到PE2返回的响应报文，则表示PE1和PE2之间的路径出现故障，否则，表示路径正常。PE1和PE2之间通过上述方法检测到故障时，可以上报告警或者执行保护倒换。

上述VCCV机制同样可以用于多段伪线的故障检测，可以是端到端的故障检测，也可以是对部分伪线段进行故障检测。这里的部分伪线段包括从T-PE到某个S-PE的伪线段，也可以是从一个S-PE到另外一个S-PE或者T-PE之间的伪线段。但是，当中间的S-PE节点不支持S-PE类型-长度-数值(TLV)时，VCCV Ping机制用于上述类型的伪线段故障检测时，请求报文的接收节点(S-PE或T-PE)无法确定响应报文中PW标签或LSP标签中的TTL值，从而可能导致接收节点创建的响应报文不能正确到达请求报文的发送节点，最终导致故障检测的发起方不能得知连通性检测的结果。

另外，在BT提出的MPLS传输框架(MPLS-TP，Transport Profile for MPLS)需求中同样也提出了类似PW的故障检测需求，具体内容大致为：需要通过一种Ping机制来检测LSP/PW端到端或段的连通性。同时，MPLS-TP框架中的PW同样包括单段伪线和多段伪线。因此，在双向LSP段的故障检测中，仍然存在上述问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种实现双向路径段故障检测的方法，能够保证双向路径故障检测的正确性。

本发明的另一目的在于提供一种实现双向路径段故障检测的系统，能够保证双向路径故障检测的正确性。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种实现双向路径段故障检测的方法，包括：

需要检测的双向路径段的发送节点将生存时间类型-长度-数值TTL TLV随请求报文发送给目的节点；目的节点接收到请求报文后，按照接收到的TTL TLV向请求报文的发送节点发送响应报文。

所述需要检测的双向路径段为伪线段，或LSP段；

所述需要检测的双向路径段所在双向路径为同路由的双向路径或关联的双向路径。

所述发送节点为交换边缘设备S-PE、或终结边缘设备T-PE、或LSR；所述目的节点为S-PE、或T-PE、或LSR。

所述发送节点将TTL TLV随请求报文发送给目的节点：

所述发送节点通过人工命令或网管配置信息确定到目的节点的TTL TLV；

在伪线标签或LSP标签中设置TTL值，并携带取值为TTL值的TTL TLV，向目的节点发送请求报文。

所述TTL TLV位于关联控制信道TLV头ACH TLV Header之后，或者携带在所述请求报文净荷中。

所述目的节点按照接收到的TTL TLV向发送节点发送响应报文为：

所述目的节点设置响应报文伪线标签或LSP标签中的TTL值为接收到的TTL TLV中的值，向请求报文的发送节点发送响应报文。

一种实现双向路径段故障检测的系统，至少包括发送节点和目的节点，其中，

发送节点，用于将TTL TLV随请求报文发送给目的节点；

目的节点，用于接收到请求报文后进行检测和分析，并按照接收到的TTLTLV向发送节点发送响应报文。

该系统还包括中间节点，位于发送节点和目的节点之间；所述中间节点用于接收到请求报文，进行标签交换，并转发给下一跳节点；

所述中间节点为S-PE、或LSR；所述中间节点为一个或一个以上。

所述需要检测的双向路径段为伪线段，或LSP段；

所述发送节点为S-PE、或T-PE、或LSR；所述目的节点为S-PE、或T-PE、或LSR。

所述发送节点，具体用于通过人工命令或网管配置信息确定到目的节点的TTL TLV；在伪线标签或LSP标签中设置TTL值，并携带取值为TTL值的TTLTLV，向目的节点发送请求报文。

所述目的节点，具体用于设置响应报文伪线标签或LSP标签中的TTL值为接收到的TTL TLV中的值，向请求报文的发送节点发送响应报文。

所述TTL TLV位于接入信道TLV结构头ACH TLV Header之后，或者携带在所述请求报文净荷中。

从上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明方法在发送节点发送请求报文时携带一个新的TLV即生存时间类型-长度-数值(TTL TLV)参数，该TLV是请求报文的接收节点用于确定其创建的响应报文到请求报文的发送节点的跳数，即PW或LSP标签中的TTL的初始值。被测试的双向路径段的中间节点不对该TLV进行任何处理，这样当请求报文到达目的节点时，目的节点就根据该TLV获知了其创建的响应报文中PW标签或LSP标签中的TTL值，从而使得响应报文正确地到达了请求报文的发送节点，保证了双向路径故障检测的正确性。

附图说明

图1(a)为单段伪线的示意图；

图1(b)为多段伪线的示意图；

图2为本发明实现双向路径段故障检测的方法的流程图；

图3(a)为伪线段中，TTL TLV位于ACH TLV Header之后的示意图；

图3(b)为伪线段中，TTL TLV携带在Ping报文中的示意图；

图4(a)为LSP段中，TTL TLV位于ACH TLV Header之后的示意图；

图4(b)为LSP段中，TTL TLV携带在Ping报文中的示意图；

图5为本发明实现双向路径段故障检测的系统的示意图；

图6为本发明第一实施例的检测路径示意图；

图7为本发明第二实施例的检测路径示意图。

具体实施方式

图2为本发明实现双向路径段故障检测的方法的流程图，如图2所示，包括以下步骤：

步骤200：需要检测的双向路径段的发送节点将TTL TLV随请求报文发送给目的节点。

需要检测的双向路径段可以通过网管预先设置，其中双向路径段可以是伪线段或LSP段。这里的需要检测的双向路径段所在双向路径可以是同路由的(co-routed)双向路径或关联(associated)的双向路径。发送节点可以是S-PE、或T-PE、或LSR，目的节点可以是S-PE、或T-PE、或LSR。

在MPLS-TP中，所有的OAM报文都是采用关联控制信道(ACH)封装的，即通过应用层的控制信道(control channel)传输。在本发明中，TTL TLV可以位于关联控制信道TLV头(ACH TLV Header)之后作为一种类型的ACH TLV携带，也可以携带在Ping报文净荷中。图3(a)为伪线段中，TTL TLV位于ACHTLV Header之后的示意图，图3(b)为伪线段中，TTL TLV携带在Ping报文中的示意图。图4(a)为LSP段中，TTL TLV位于ACH TLV Header之后的示意图，图4(b)为LSP段中，TTL TLV携带在Ping报文中的示意图。

请求报文的发送节点可以通过人工命令或网管配置信息确定到接收节点的TTL TLV值，假设为N。以PW段为例，在伪线层标签(PW Label)中设置TTL值为N，并在ACH TLV header之后或者在请求报文净荷中携带TTL TLV，且TTL TLV的值为N，向目的节点发送请求报文。另外，在发送请求报文时，需要设置正确的响应报文返回模式(Reply mode)以便实现带内的检测，即请求报文需要设置返回报文转发路径的类型，指定通过用户指定模式返回，即随数据流量转发路径返回，实现带内检测。需要说明的是，按照现有技术，PW Label中设置TTL值在每经过一个交换PE就会自动减1，因此，目的节点是不能从该参数中获知响应报文的PW标签中的正确TTL值的。。

步骤201：目的节点接收到请求报文后进行检测和分析，并按照接收到的TTL TLV向发送节点发送响应报文。

目的节点接收到请求报文，进行检查和分析属于现有技术，这里不再赘述。目的节点向请求报文的发送节点发送响应报文，并设置响应报文PW标签或LSP标签中的TTL值为N。

本发明方法中，在发送节点发送请求报文时携带一个新的TLV即TTL TLV参数，该TLV是请求报文的接收节点用于确定其创建的响应报文到请求报文的发送节点的跳数，即PW或LSP标签中的TTL的初始值。被测试的双向路径段的中间节点不对该TLV进行任何处理，这样当请求报文到达目的节点时，目的节点就根据该TLV获知了其创建的响应报文中PW标签或LSP标签的正确TTL值，使得响应报文正确地到达了请求报文的发送节点，从而保证了双向路径故障检测的正确性。

图5为本发明实现双向路径段故障检测的系统的示意图，如图5所示，至少包括发送节点和目的节点，其中，

发送节点，用于将TTL TLV随请求报文发送给目的节点。

目的节点，用于接收到请求报文后进行检测和分析，并按照接收到的TTLTLV向发送节点发送响应报文。

本发明系统还包括中间节点，位于发送节点和目的节点之间，为0个、一个或一个以上。中间节点，用于接收到请求报文，进行标签交换，并转发给下一跳节点，中间节点不对该TLV进行任何处理。中间节点可以是S-PE、或LSR。

下面结合实施例对本发明方法进行详细描述。

图6为本发明第一实施例的检测路径示意图，如图6所示，假设要检测S-PE1到S-PE3伪线段的连通性，主要步骤如下：

首先，S-PE1确定到S-PE3的TTL值为2，将发送的请求报文的PW标签的TTL值设为2，并携带取值为2的TTL TLV；S-PE1经由S-PE2向S-PE3发送请求报文；

然后，S-PE3接收到请求报文，执行相关的检查和分析；S-PE3创建响应报文，并设置PW标签的TTL值为TTL TLV的值即2；

最后，S-PE3经由S-PE2将响应报文发送给S-PE1。

图7为本发明第二实施例的检测路径示意图，如图7所示，实施例二为双向LSP段的检测路径，假设该LSP是一条双向LSP，且前向和反向路径是严格一致的，即经过的节点和链路是完全相同的，在MPLS-TP中称之为co-routed的双向路径。并假设需要检测LSR1到LSR4段LSP的连通性，主要步骤如下：

首先，LSR1确定到LSR4的TTL值为3，将发送的请求报文的LSP标签的TTL值设为3，并携带取值为3的TTL TLV；LSR1经由LSR2和LSR3，向LSR4发送请求报文；

然后，LSR4接收到请求报文，执行相关的检查和分析；LSR4创建响应报文，并设置LSP标签的TTL值为TTL TLV的值即3；

最后，LSR4经由LSR2和LSR3，将响应报文发送给LSR1。

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，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 (12)

1.一种实现双向路径段故障检测的方法，其特征在于，包括：

需要检测的双向路径段的发送节点将生存时间类型-长度-数值TTL TLV随请求报文发送给目的节点；目的节点接收到请求报文后，按照接收到的TTL TLV向请求报文的发送节点发送响应报文。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述需要检测的双向路径段为伪线段，或LSP段；

所述需要检测的双向路径段所在双向路径为同路由的双向路径或关联的双向路径。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述发送节点为交换边缘设备S-PE、或终结边缘设备T-PE、或LSR；所述目的节点为S-PE、或T-PE、或LSR。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述发送节点将TTL TLV随请求报文发送给目的节点：

所述发送节点通过人工命令或网管配置信息确定到目的节点的TTL TLV；

在伪线标签或LSP标签中设置TTL值，并携带取值为TTL值的TTL TLV，向目的节点发送请求报文。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述TTL TLV位于关联控制信道TLV头ACH TLV Header之后，或者携带在所述请求报文净荷中。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述目的节点按照接收到的TTL TLV向发送节点发送响应报文为：

所述目的节点设置响应报文伪线标签或LSP标签中的TTL值为接收到的TTL TLV中的值，向请求报文的发送节点发送响应报文。

7.一种实现双向路径段故障检测的系统，其特征在于，至少包括发送节点和目的节点，其中，

发送节点，用于将TTL TLV随请求报文发送给目的节点；

目的节点，用于接收到请求报文后进行检测和分析，并按照接收到的TTLTLV向发送节点发送响应报文。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，该系统还包括中间节点，位于发送节点和目的节点之间；所述中间节点用于接收到请求报文，进行标签交换，并转发给下一跳节点；

所述中间节点为S-PE、或LSR；所述中间节点为一个或一个以上。

9.根据权利要求7或8所述的系统，其特征在于，所述需要检测的双向路径段为伪线段，或LSP段；

所述发送节点为S-PE、或T-PE、或LSR；所述目的节点为S-PE、或T-PE、或LSR。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，

所述发送节点，具体用于通过人工命令或网管配置信息确定到目的节点的TTL TLV；在伪线标签或LSP标签中设置TTL值，并携带取值为TTL值的TTLTLV，向目的节点发送请求报文。

11.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，

所述目的节点，具体用于设置响应报文伪线标签或LSP标签中的TTL值为接收到的TTL TLV中的值，向请求报文的发送节点发送响应报文。

12.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述TTL TLV位于接入信道TLV结构头ACH TLV Header之后，或者携带在所述请求报文净荷中。

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