CN102088387A - 环网的隧道保护方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种环网的隧道保护方法及装置，其中，该方法包括：主节点检测到环网上存在故障；主节点生成倒换请求报文，并将倒换请求报文发送给故障的相邻节点，其中，倒换请求报文用于指示环网上存在故障；主节点接收来自故障的相邻节点倒换应答报文，其中，倒换应答报文中携带有故障的下游节点的入口标签以及受故障影响的标签交换路径的标识，并将入口标签及标识发送给故障的上游节点；故障的上游节点根据入口标签和标识将业务报文发送到故障的下游节点。通过本发明，能够在环网上同时出现多处故障时保证环网业务的正常传输。

Description

环网的隧道保护方法及装置

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种环网的隧道保护方法及装置。

背景技术

随着电信业务IP化和数据业务的不断增加，传统那种同步数字体系(Synchronous Digital Hierarchy，简称为SDH)电路交换设备无论在通道资源的利用率方面，还是所提供的业务的灵活性、处理业务的突发性都存在很大问题，需进行从SDH电路交换技术向IP/多协议标签交换(Multi-Protocol Label Switching，简称为MPLS)等分组传送网络转型。但现有的IP/MPLS数据网络由于采用分组交换技术，在处理业务的突发性和灵活性有了很大进步，但用在电信承载网上，在可靠性、运行、管理和维护(Operation Administration and Maintenance，简称为OAM)和生存性等方面存在一些问题，于是在IP/MPLS引入了故障检测机制和业务保护等功能，来实现对电信业务的承载和传输。

图1是根据相关技术的FRR方式bypass隧道保护方法示意图。

在现有的MPLS环网中，采取的保护方案有很多种，如：FRR的bypass保护方法、FRR的Detour保护方法以及G.8132保护方法。而前者相对于后面两种保护方法来说，在实现起来比较简单。但它只能对单个链路故障进行保护和恢复，不能对节点故障和环网上同时出现多处链路故障情况进行保护和恢复，其实现具体过程，如图1所示，当在节点105和106之间出现故障时，则将所有受影响的的业务，通过反方向的保护隧道，将这些业务转发到故障相邻的另一端节点上；另一端节点接收从保护隧道发送过来的报文后，将外层的隧道标签除去后，重新按照原来标签进行转发，以保护业务正常地转发目的端。但故障另一端节点出现故障或者环上同时出现两处或两处以上故障时，则通过该种保护方法并不能进行解决，于是提出一种新的隧道保护方法，能够解决在环网上出现节点故障或同时出现多处故障的情况，保证业务正常的传送。

针对相关技术中在环网上出现节点故障或同时出现多处故障时，往往不能进行正常业务传送的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对相关技术中在环网上出现节点故障或同时出现多处故障时，往往不能进行正常业务传送的问题而提出本发明，为此，本发明的主要目的在于提供一种环网的隧道保护方法及装置，以解决上述问题至少之一。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种环网的隧道保护方法。

根据本发明的环网的隧道保护方法，环网包括主节点和备节点，该方法包括：主节点检测到环网上存在故障；主节点生成倒换请求报文，并将倒换请求报文发送给故障的相邻节点，其中，倒换请求报文用于指示环网上存在故障；主节点接收来自故障的相邻节点倒换应答报文，其中，倒换应答报文中携带有故障的下游节点的入口标签以及受故障影响的标签交换路径的标识，并将入口标签及标识发送给故障的上游节点；故障的上游节点根据入口标签及标识将业务报文发送到故障的下游节点。

优选地，在主节点生成倒换请求报文之前，该方法还包括：主节点对故障的位置进行定位。

优选地，主节点生成倒换请求报文，并将倒换请求报文发送给故障的相邻节点包括：主节点生成倒换请求报文，并根据故障的位置将倒换请求报文发送给故障的相邻节点。

优选地，主节点生成倒换请求报文，并根据故障的位置将倒换请求报文发送给故障的相邻节点包括：主节点将倒换请求报文连续三次发送给故障的相邻节点；在没有收到倒换应答报文的情况下，主节点每隔预定的时间向故障的相邻节点发送一次倒换请求报文。

优选地，在主节点接收来自故障的相邻节点应答报文之前，该方法还包括：故障的相邻节点在接收到倒换请求报文之后，根据倒换请求报文生成倒换应答报文；故障的相邻节点将倒换应答报文发送给主节点。

优选地，故障的上游节点根据入口标签及标识将业务报文发送到故障的下游节点包括：故障上游节点接收倒换应答报文；故障上游节点将同一业务转发路径的上游节点的出口标签和下游节点的入口标签进行绑定，得到绑定关系表；故障的上游节点根据绑定关系表及标识将业务报文发送到故障的下游节点。

优选地，在主节点生成倒换请求报文，并将倒换请求报文发送给故障的相邻节点之前，该方法还包括：故障的相邻节点判断是否存在经过节点的上游业务受故障的影响；如果有影响，则将业务的转发路径标识和在节点的入口标签信息封装成一个类型长度值形式。

优选地，在故障两端节点判断是否存在经过节点的上游业务受故障的影响之后，该方法还包括：如果不存在影响，则故障两端节点生成空的类型长度值报文；故障两端节点将空的类型长度值报文发送给主节点。

优选地，该方法还包括：当主节点出现故障时，由备节点来代替主节点进行业务的转发。

优选地，倒换请求报文中包括长度类型值偏移量，其中，当长度类型值偏移量为零时，不存在长度类型值报文，当长度类型值偏移量不为零时，存在长度类型值报文。

为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供了一种环网的隧道保护装置。

根据本发明的环网的隧道保护装置包括：检测模块，用于通过主节点检测到环网上存在故障；第一生成模块，用于生成倒换请求报文，其中，倒换请求报文用于指示环网上存在故障；第二生成模块，用于根据倒换请求报文生成倒换应答报文，其中，倒换应答报文中携带有故障的下游节点的入口标签以及受故障影响的标签交换路径的标识；保护模块，用于根据入口标签及标识将业务报文发送到故障的下游节点。

优选地，该装置还包括：定位模块，用于定位故障的位置；绑定模块，用于通过主节点将故障的上游节点的入口标签和故障的下游节点的入口标签进行绑定。

通过本发明，采用主节点检测到环网上存在故障；主节点生成倒换请求报文，并将倒换请求报文发送给故障的相邻节点，其中，倒换请求报文用于指示环网上存在故障；主节点接收来自故障的相邻节点倒换应答报文，其中，倒换应答报文中携带有故障的下游节点的入口标签以及受故障影响的标签交换路径的标识，并将入口标签及受故障影响的标签交换路径的标识发送给故障的上游节点；故障的上游节点根据入口标签和受故障影响的标签交换路径的标识将业务报文发送到故障的下游节点，解决了在环网上出现节点故障或同时出现多处故障时，往往不能进行正常业务传送的问题，进而达到了实现新的环网隧道保护方法，保证环网业务正常传送的效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据相关技术的FRR方式bypass隧道保护方法示意图；

图2是根据本发明实施例的环网隧道保护方法的流程图；

图3是根据本发明实施例的基于环网链路故障的环网保护方法示意图；

图4是根据本发明实施例的优选环网隧道保护方法的流程图；

图5是根据本发明实施例的环网隧道保护装置示意图；

图6是根据本发明实施例优选地环网隧道保护装置示意图及关系图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

根据本发明的实施例，提供了一种环网的隧道保护方法。

图2是根据本发明实施例的环网隧道保护方法的流程图。

如图2所示，该方法包括如下步骤S202至步骤S204：

步骤S202，主节点检测到环网上存在故障；

步骤S204，主节点生成倒换请求报文，并将倒换请求报文发送给故障的相邻节点，其中，倒换请求报文用于指示环网上存在故障；

步骤S206，主节点接收来自故障的相邻节点倒换应答报文，其中，倒换应答报文中携带有故障的下游节点的入口标签及受故障影响的标签交换路径的标识，并将入口标签和受故障影响的标签交换路径的标识发送给故障的上游节点；

步骤S208，故障的上游节点根据入口标签和受故障影响的标签交换路径的标识将业务报文发送到故障的下游节点。

下面将结合实例对本发明实施例的实现过程进行详细描述。

图3是根据本发明实施例的基于环网链路故障的环网保护方法示意图；

图4是根据本发明实施例的优选环网隧道保护方法的流程图。

如图3和图4所示，根据本发明实施例的隧道保护方法包括以下步骤：

步骤S401，首先在建立环网时，预先配置环网上的主节点101和备节点108，并建立好其他节点到主节点101和备节点108之间的双向保护隧道，以便在出现故障状态下，进行环网上业务的保护和恢复。在该实施例中，当103与104以及104与105之间链路同时出现故障或104节点出现故障时，则主节点101根据前面已有环网故障检测和定位故障所在位置，并对隧道进行绑定；

步骤S402，当在主节点101检测和定位出在节点103和105之间出现故障后，由主节点101生成一个倒换请求报文，分别快速地连续三次将倒换请求报文发送给该故障的两端节点103和105；

步骤S403，故障恢复的业务故障下游节点103和105接收到该倒换请求报文；

步骤S404，得益于故障两端节点103和105来说，在生成故障路径信息通告报文时，首先判断哪些上游业务受到故障影响，受到影响时转入步骤S405，为受到影响时转入步骤S413；

步骤S405，有受故障影响的业务的下游节点，将所有受该故障影响的业务标识信息和本地的入口标签信息等封装一个LSP TLV。在该实施例中，当节点103和105接收到主节点101发送过来的倒换请求报文后，也对应地生成倒换应答报文，并在倒换应答报文中通过TLV报文封装方式，将该节点受影响的上游业务的标识信息(LSP ID)以及对应的入口标签等信息，封装进去；

步骤S406，快速地将生成的倒换应答报文发送给主节点101，并将LSP TLV通过应答报文做出进一步封装后，连续三次发送给主节点，主(备)节点从保护隧道接收到该故障路径信息通告报文后，将反馈过来两个故障节点的保护隧道进行绑定，并将故障下游节点发送过来的故障路径信息通告报文，又转发给故障上游节点上，在该实施例中，主节点101在通过与节点103和105之间保护隧道，接收到节点103和105发送过来的故障LSP信息通告报文后，首先将这两个保护隧道之间进行绑定，并将节点103发送过来的故障LSP信息通告报文，通过保护隧道之间交换，再通过节点101和105之间的保护隧道，发送给节点105；同样，节点由105发送过来的故障LSP信息通告报文，则在主节点101上进行保护隧道交换后，通过节点101和103节点之间的保护隧道，发送给节点103；

步骤S407，主节点101在接收到故障恢复的两端节点103和105发送过来的倒换应答报文后，再将该倒换应答报文转发给该业务的上游节点105和103，故障恢复的两节点103或105接收各自对方发送过来的倒换应答报文，对里面所封装的LSP TLV做出分析和处理，根据LSP ID唯一性，记录下各LSP的标识信息(LSP ID)和入口标签(Entry Label)，并根据业务LSP标识序号作为索引，将各LSP的上游节点的出标签和下游节点的入标签进行绑定，形成一个标签绑定表1，也就是说，在故障状态下，将业务原有的出口标签替换成下游节点的入口标签，再通过保护隧道转发出去。

表1是根据发明实施例的标签绑定关系示意表格。如下所示：

表1

转发路径序号	上游出口标签	下游入口标签
			1	100	200
......	......	......

步骤S408，判断该业务的上有节点103或105判断业务是否能够找到对应的绑定表。找到对应的绑定表转入步骤S409，未找到对应的绑定表转入步骤S414；

步骤S409，受故障影响的业务，需要从上游节点发送业务，先根据标签绑定表，将该业务出口替换成下游节点的入口标签(Entry Label)，再通过与主节点所建立的保护隧道，发送给主节点。在该实施例中，对于受故障影响的某一LSP业务的上游节点，如：105或103来说，当知道需要业务的倒换时，则将受故障影响的所有LSP业务，首先通过查找标签绑定表，将该业务的出口标签替换成下游节点的入口标签后，并进行保护隧道包装；

步骤S410，替换后的业务通过反向的保护隧道进行交换，将这些业务报文转发给主节点101；主节点101接收到故障恢复的上游节点，如：103或105，发送过来的业务报文后，直接进行外层保护隧道标签的交换；

步骤S411，主节点101进行隧道交换后，再通过其与该业务的下游节点之间的保护隧道，发送到该故障业务的下游节点；而对于各业务的下游节点105或103来说，若从保护隧道接收到主节点101转发过来的业务报文，重新按照原来工作路径进行业务转发，直至到达目的节点；

步骤S412，当环网上故障消失后，则主节点101重新通过保护隧道向倒换的两端节点103或105发送恢复请求信息，103或105节点在接收到该请求后，重新恢复到原来的工作路径上进行业务的转发传送；

步骤S413，没有受故障影响的业务的下游节点，形成一个NULL应答报文；

步骤S414，受故障影响的业务，未找到对应的标签绑定表，不进行标签替换，仍向原方向转发。根据实施例中，若是环网上主节点出现故障时，则立即启动其备份节点108代替101节点，成为主节点，进行业务保护和恢复。

从以上的描述中，可以看出，本发明实现了如下技术效果：

采用本发明的方法及装置，可以对环网上节点故障或环网上同时出现两处或两处以上的链路故障进行业务的保护和恢复。

根据本发明的实施例，提供了一种环网的隧道保护装置。

需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

图5是根据本发明实施例的环网隧道保护装置示意图。

如图5所示，该装置包括：检测模块501、第一生成模块502、第二生成模块503、保护模块504。优选地，还包括定位模块505、绑定模块506。

检测模块501用于通过主节点检测到环网上存在故障；第一生成模块502用于生成倒换请求报文，其中，倒换请求报文用于指示环网上存在故障；第二生成模块503用于根据倒换请求报文生成倒换应答报文，其中，倒换应答报文中携带有故障的下游节点的入口标签和受故障影响的标签交换路径的标识；保护模块504用于根据故障的下游节点的入口标签和受故障影响的标签交换路径的标识将业务报文发送到故障的下游节点。定位模块505用于定位故障的位置；绑定模块506用于通过主节点将故障的上游节点的入口标签和故障的下游节点的入口标签进行绑定。

图6是根据本发明实施例优选地环网隧道保护装置示意图及关系图。

如图6所示，该装置包括：倒换请求和应答报文生成模块、倒换请求和应答报文接收处理模块、倒换请求和应答报文发送模块。

其中，倒换请求和应答报文生成模块，该模块对于主节点来说，当检测和定位出故障位置时，生成一个倒换请求信息，发送给恢复故障的两端节点；而对于故障恢复的两端节点来说，当接收到主节点的倒换请求报文后，生成倒换应答报文，连续三次快速地发送给主节点；若在一定时间内，主节点还未收到故障两端节点应答的报文时，则再重新发送倒换请求报文；若收到后，则由主节点将该倒换应答报文又转发给业务故障的上游节点，其中倒换请求和应答报文结构见表2。

表2是根据本发明实施例的优选地倒换请求和应答报文结构示意表。

其中，信道类型(Channel Type)，可用来指示出该报文的类型；信息类型(Message Type)，用来区别报文中所携带报文的具体的类型，包括：00：倒换请求报文；01：倒换应答报文；02：恢复请求报文；03：恢复应答报文；信息长度(Message Length)，用来表示该报文的整个长度；长度类型值偏移量(TLV Offset)，用来表示所携带的第一TLV报文相对于报文第一个字节的位置的偏移量，若为0，则表示该报文中无TLV报文；否则，有TLV报文。

表2

倒换请求和应答报文接收处理模块，该模块主要用来接收和处理倒换请求和应答报文；对于主节点来说，接收到倒换应答报文后，只进行简单地处理而转发；而业务故障的上游节点则需要对业务故障的下游节点发送过来的倒换应答报文中LSP TLV分析，根据受故障影响的业务标识信息，将业务上游节点原出口标签和业务下游节点入口标签相绑定；其中LSP TLV报文结构如表3所示；而对故障恢复的两端节点来说，则对主节点发送过来的倒换请求报文，做出简单处理和分析后，将受故障影响的上游业务的业务标识信息和本地的入口标签等信息，封装成TLV报文后，发送给故障的上游节点；所谓“上游业务”是指相对于故障两端节点来说，先接收后转发的业务。

表3是根据本发明实施例的LSP TLV报文结构示意表。

表3

类型

长度

转发路径序号

入口标签

倒换请求和应答报文发送模块：该模块主要用来发送倒换请求和应答报文。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种环网的隧道保护方法，所述环网包括主节点和备节点，其特征在于，所述方法包括：

所述主节点检测到所述环网上存在故障；

所述主节点生成倒换请求报文，并将所述倒换请求报文发送给所述故障的相邻节点，其中，所述倒换请求报文用于指示所述环网上存在故障；

所述主节点接收来自所述故障的相邻节点倒换应答报文，其中，所述倒换应答报文中携带有所述故障的下游节点的入口标签以及受故障影响的标签交换路径的标识，并将所述入口标签及所述标识发送给所述故障的上游节点；

所述故障的上游节点根据所述入口标签及所述标识将业务报文发送到所述故障的下游节点。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述主节点生成倒换请求报文之前，所述方法还包括：

所述主节点对所述故障的位置进行定位。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述主节点生成倒换请求报文，并将所述倒换请求报文发送给所述故障的相邻节点包括：

所述主节点生成所述倒换请求报文，并根据所述故障的位置将所述倒换请求报文发送给所述故障的相邻节点。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述主节点生成所述倒换请求报文，并根据所述故障的位置将所述倒换请求报文发送给所述故障的相邻节点包括：

所述主节点将所述倒换请求报文连续三次发送给所述故障的相邻节点；

在没有收到所述倒换应答报文的情况下，所述主节点每隔预定的时间向所述故障的相邻节点发送一次所述倒换请求报文。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述主节点接收来自所述故障的相邻节点应答报文之前，所述方法还包括：

所述故障的相邻节点在接收到所述倒换请求报文之后，根据所述倒换请求报文生成倒换应答报文；

所述故障的相邻节点将所述倒换应答报文发送给所述主节点。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述故障的上游节点根据所述入口标签及所述标识将业务报文发送到所述故障的下游节点包括：

所述故障上游节点接收所述倒换应答报文；

所述故障上游节点将同一业务转发路径的上游节点的出口标签和下游节点的入口标签进行绑定，得到绑定关系表；

所述故障的上游节点根据所述绑定关系表及所述标识将业务报文发送到所述故障的下游节点。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述主节点生成倒换请求报文，并将所述倒换请求报文发送给所述故障的相邻节点之前，所述方法还包括：

所述故障的相邻节点判断是否存在经过节点的上游业务受故障的影响；

如果有影响，则将所述业务的转发路径标识和在所述节点的入口标签信息封装成一个类型长度值形式。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在故障两端节点判断是否存在经过节点的上游业务受故障的影响之后，所述方法还包括：

如果不存在影响，则所述故障两端节点生成空的类型长度值报文；

所述故障两端节点将所述空的类型长度值报文发送给主节点。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当主节点出现故障时，由所述备节点来代替所述主节点进行业务的转发。

10.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，所述倒换请求报文中包括长度类型值偏移量，其中，当所述长度类型值偏移量为零时，不存在长度类型值报文，当所述长度类型值偏移量不为零时，存在长度类型值报文。

11.一种环网的隧道保护装置，其特征在于，包括：

检测模块，用于通过所述主节点检测到所述环网上存在故障；

第一生成模块，用于生成倒换请求报文，其中，所述倒换请求报文用于指示所述环网上存在故障；

第二生成模块，用于根据所述倒换请求报文生成倒换应答报文，其中，所述倒换应答报文中携带有所述故障的下游节点的入口标签以及受故障影响的标签交换路径的标识；

保护模块，用于根据所述入口标签及所述标识将业务报文发送到所述故障的下游节点。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

定位模块，用于定位所述故障的位置；

绑定模块，用于通过所述主节点将所述故障的上游节点的入口标签和所述故障的下游节点的入口标签进行绑定。

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