CN102118301B - 隧道保护方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种隧道保护方法及装置，该方法包括：在第一保护组的两个中间节点上设置第二保护组；当两个中间节点之间的段发生故障时，采用第二保护组进行隧道保护。本发明提高了网络资源的利用率和可靠性。

Description

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，涉及一种隧道保护方法及装置。
背景技术
随着运营商级以太网的发展，为了使以太网达到电信级别标准，对以太网的保护、倒换提出了更高的要求。在现有的运营商骨干桥流量工程(Provider Backbone Bridge Traffic Engineering，简称为PBB-TE)保护倒换技术中，目前支持的是对流量工程服务实例(Traffic Engineering Service Instance，简称为TESI)的保护，即，一种端到端的隧道保护。这种端到端的保护方案不但保护倒换时间较长，而且涉及的节点太多，无法实现对其中间链路和节点的保护。一旦中间某条链路或某个节点出现故障，则必须进行整条TESI的切换，而且如果该条故障链路或故障节点上通过有多条TESI，则会引起多条TESI的切换。也就是说，PBB-TE端到端保护的保护对象是TESI，当检测到某条工作TESI出现故障时，需要对进入该PBB-TE隧道的用户报文用另一条保护TESI重新封装，让该流量走保护PBB-TE隧道。对于以太网而言，链路、节点保护是以太网保护的一部分，大部分的网络故障都是出现在某条链路或节点上，因此，PBB-TE段保护也变得更加的紧迫，已有多家运营商提出了对PBB-TE的段保护需求，即在PBB-TE隧道的一段工作段专门配置保护段对这段工作段加以保护，工作段和保护段组成分段保护组(Infrastructure Protection Group，简称为IPG)。
图1是根据相关技术的PBB-TE段保护的示意图，如图1所示，即一个保护组内有一条工作段和一条或若干条保护段。在正常情况下，当工作段上没有检测到故障，则所有受到该PBB-TE段保护组保护的流量从该工作段上转发；但一旦这段工作段有故障发生时，PBB-TE段保护组的端点段的边缘桥(Segment Edge Bridge，简称为SEB)能及时检测到该故障，则SEB会触发转发表更新，将受到该保护域IPG保护的TESI对应的转发表的出端口修改为保护段在该SEB上所对应的出端口，从而将流量切换到保护段上，实现了对工作段的保护，保证网络流量的正常转发，提高了网络的可靠性。目前该技术已经在电气和电子工程师协会(Institute for Electrical andElectronic Engineers，简称为IEEE)标准组织中立项，该项目不仅支持的是1:1的PBB-TE段保护，而且还提供了M:1的PBB-TE段保护的方案，即一个M:1的PBB-TE段保护组由一条工作段和M条保护段，M(M大于1)条保护段保护这一条工作段。该方案可以大大提高系统的可靠性。
在PBB-TE段保护的连通性检测消息报文(Connectivity CheckMessage，简称为CCM)检测机制中，对于故障检测所采用的机制是802.1ag标准中的CCM消息报文来实现。
图2是根据相关技术的PBB-TE段以及其故障检测机制的示意图，如图2所示，在PBB-TE网路中有一段，从端口端的边缘端口(Segment Edge Port，简称为SEP)1到端口SEP2(其中，SEB可以是PBB-TE网络中的骨干边缘桥(Backbone Edge Bridge，简称为BEB)设备，也可以是骨干核心桥(Backbone Core Bridge，简称为BCB)设备，SEP1和SEP2都是运营商网络端口(Provider NetworkPort，简称为PNP)端口，是该段的两个端点，该段的中间端口(Segment Intermediate Port，简称为SIP)上的段的中间桥(SegmentIntermediate Bridge，简称为SIB)设备可以为BCB。其中，SEP1的MAC地址为MAC1，SEP2的MAC地址为MAC2。在该段的中间设备SIB上需要为CCM配置以太网交换路径(Ethernet SwitchPath，简称为ESP)进行CCM的转发，SEP2到SEP1方向的ESP1的三元组为<MAC1，MAC2，BVID1>；SEP1到SEP2方向的ESP2的三元组为<MAC2，MAC1，BVID2>。其中，MAC为媒体接入控制Media Access Control，BVID为桥局域网标识Bridge Local AreaNetwork Identifier。则SEP2发往SEP 1的CCM1将携带三元组<MAC1，MAC2，BVID1>按ESP1的路径转发，SEP1发往SEP2的CCM2将携带三元组<MAC2，MAC1，BVID2>按ESP2的路径转发。通过CCM1，CCM2从而实现对SEP1和SEP2之间这一段的故障检测。
图3是根据相关技术的PBB-TE工作段、保护段、SEB、SIB的示意图，如图3所示，其中：
成员段是指一个保护组的工作段或者保护段，其中，工作段是指当该段没检测到故障发生时流量经过的那一段。
保护段是指当检测到工作段故障或收到切换管理命令发生切换后承载流量的那一段。
SEB是用于终结段的两个端点，SEB可以是PBB-TE网络中的BEB设备，也可以是BCB设备。段中间的桥设备为SIB。
IPG流量切换是指将一组受该IPG保护的TESI流量从走工作段重定向为走保护段，或者从走保护段重定向为走工作段。重定向一般是通过修改TESI对应在转发表中的相应表项的出端口来实现的。
但是很多情况下为一条工作段如果要配置多条保护段实现难度较大，可能受到像网络资源等条件的限制。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种隧道保护方法及装置，以至少解决上述为一条工作段如果要配置多条保护段实现难度较大，可能受到像网络资源等条件的限制的问题。
根据本发明的一个方面，提供了一种隧道保护方法，包括：在第一保护组的两个中间节点上设置第二保护组；当两个中间节点之间的段发生故障时，采用第二保护组进行隧道保护。
优选地，采用第二保护组进行隧道保护包括：设置第一定时器的时长大于第二定时器的时长，其中，第一定时器用于记录第一保护组发生故障后等待保护倒换的时长，第二定时器用于记录第二保护组发生故障后等待保护倒换的时长。
优选地，采用第二保护组进行隧道保护还包括：将第一保护组的成员段检测故障的连通性检测消息报文CCM对应的以太网交换路径ESP的三元组加入到第二保护组的保护成员中，ESP的三元组为<ESP-DA，ESP-SA，ESP-VID>，其中，ESP-DA为专用于段间故障诊断的CCM在工作段或保护段上转发所设置的ESP的目的媒体接入控制MAC地址，ESP-SA为专用于段间故障诊断的CCM在工作段或保护段上转发所设置的ESP的源MAC地址，ESP-VID为第二保护组所在的第一保护组的成员段所属的一个虚拟局域网标识VLAN ID。
优选地，源MAC地址和/或目的MAC地址为第一保护组的段的边缘端口SEP的MAC地址。
优选地，第一定时器和/或第二定时器为延时定时器hold-offtimer。
优选地，第一保护组的两个中间节点为第一保护组的工作段的两个中间节点。
优选地，第一保护组的两个中间节点为第一保护组的保护段的两个中间节点。
优选地，第一保护组的段的边缘桥SEB与第二保护组的SEB不同。
根据本发明的另一个方面，提供了一种隧道保护装置，包括：设置模块，用于在第一保护组的两个中间节点上设置第二保护组；保护模块，用于在两个中间节点之间的段发生故障的情况下，采用第二保护组进行隧道保护。
优选地，保护模块包括：设置子模块，用于设置第一定时器的时长大于第二定时器的时长，其中，第一定时器用于记录第一保护组发生故障后等待保护倒换的时长，第二定时器用于记录第二保护组发生故障后等待保护倒换的时长。
优选地，保护模块还包括：加入子模块，用于将第一保护组的成员段检测故障的连通性检测消息报文CCM对应的以太网交换路径ESP的三元组加入到第二保护组的保护成员中，其中，ESP的三元组为<ESP-DA，ESP-SA，ESP-VID>，其中，ESP-DA为专用于段间故障诊断的CCM在工作段或保护段上转发所设置的ESP的目的媒体接入控制MAC地址，ESP-SA为专用于段间故障诊断的CCM在工作段或保护段上转发所设置的ESP的源MAC地址，ESP-VID为第二保护组所在的第一保护组的成员段所属的一个虚拟局域网标识VLAN ID。
通过本发明，在第一保护组的两个中间节点上设置第二保护组；当两个中间节点之间的段发生故障时，采用第二保护组进行隧道保护，解决了为一条工作段如果要配置多条保护段实现难度较大，可能受到像网络资源等条件的限制的问题，进而提高了网络资源的利用率和可靠性。
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PBB-TE段保护的示意图；
图2是根据相关技术的PBB-TE段以及其故障检测机制的示意图；
图3是根据相关技术的PBB-TE工作段、保护段、SEB、SIB的示意图；
图4是根据本发明实施例的保护组嵌套保护组的网络拓扑结构的示意图；
图5是根据本发明实施例的隧道保护方法的流程图；
图6是根据本发明实例的隧道保护结构的示意图；
图7是根据本发明实施例的隧道保护装置的结构框图；
图8是根据本发明实施例的隧道保护装置的优选结构框图。
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。
方法实施例
根据本发明的实施例，提供了一种隧道保护方法。下面对本发明实施例的实现过程中涉及的结构进行描述。
保护组嵌套，是指在网络拓扑结构上一个保护组包含了另一个保护组。图4是根据本发明实施例的保护组嵌套保护组的网络拓扑结构的示意图；如图4所示，在保护组嵌套的架构的拓扑结构中，IPG2嵌套在IPG1中，即，IPG2的成员段包括在了IPG1的某一个成员段中，但IPG1和IPG2没有SEB的重合，即，IPG1的SEB和IPG2的SEB是不同的。这种网络架构也可以称为IPG1和IPG2之间覆盖(overlay)。
保护组群是指一组有一定关联关系的保护组，即，他们对同一个TESI进行了保护。因此需要保护组群中的各个保护组在发生切换时协调统一。如图4所示，其中的IPG1和IPG2，当IPG2发生切换时，IPG1是不切换的。只有当IPG2中的工作段和保护段均发生故障，则IPG1才发生流量切换。
图5是根据本发明实施例的隧道保护方法的流程图，如图5所示，包括如下的步骤：
步骤S502，在第一保护组(即，IPG1)的两个中间节点上设置第二保护组(即，IPG2)。其中，第一保护组的两个中间节点为第一保护组的工作段的两个中间节点或者第一保护组的保护段的两个中间节点。第一保护组的段的边缘桥SEB与第二保护组的SEB不同。
步骤S504，当两个中间节点之间的段发生故障时，采用第二保护组进行隧道保护。
具体地，为了IPG1和IPG2能对同一TESI进行保护，需要同时进行如下操作：
(1)设置第一定时器的时长大于第二定时器的时长，其中，第一定时器用于记录第一保护组发生故障后等待保护倒换的时长，第二定时器用于记录第二保护组发生故障后等待保护倒换的时长；其中，第一定时器和/或第二定时器可以为保护组保护切换的延时定时器hold-off timer。
即，增加IPG1的hold-off timer，使得hold-off timerIPG1＞hold-offtimerIPG2。确保在IPG1发生切换之前完成IPG2的切换。其中，hold-off timer是指在检测到故障发生后需要等待hold-off timer超时并故障仍然存在时才进行保护倒换。hold-off timerIPG1是指IPG1的hold-off timer；hold-off timerIPG2是指IPG2的hold-off timer。
(2)将第一保护组的成员段检测故障的连通性检测消息报文CCM对应的以太网交换路径ESP的三元组加入到第二保护组的保护成员中。
其中，ESP的三元组为<ESP-DA，ESP-SA，ESP-VID>，其中，ESP-DA为专用于段间故障诊断的CCM在工作段或保护段上转发所设置的ESP的目的媒体接入控制MAC地址，ESP-SA为专用于段间故障诊断的CCM在工作段或保护段上转发所设置的ESP的源MAC地址，ESP-VID为第二保护组所在的第一保护组的成员段的虚拟局域网标识VLAN ID。优选地，ESP-DA，ESP-SA是段的端点SEP的MAC地址，即，源MAC地址和/或目的MAC地址为第一保护组的段的边缘端口SEP的MAC地址。
通过该实施例，提出了一种保护组内嵌套保护组的实现方案，考虑对于特别重要的一部分路径做重点保护，可以通过保护组的嵌套来实现。进而提高了网络资源的利用率和可靠性，对重要部分路径进行重点保护，
下面结合附图对技术方案的实施作进一步的详细描述。
图6是根据本发明实例的隧道保护结构的示意图，如图6所示，在PBB-TE网络中，有A、B、C、D、E、F这些桥设备以及他们之间的链接组成一组保护组群。IPG2可以覆盖在IPG1的工作段上，也可以覆盖在IPG1的保护段上，即图6中的A-B-C-D可以是IPG1的工作段，也可以是IPG1的保护段。这里实施例以IPG2覆盖在IPG1的工作段上为例。例如，有工作段A-B-C-D以及保护该工作段的保护段A-F-D，他们组成保护组IPG1；工作段B-C以及保护该工作段的保护段B-E-C，他们组成保护组IPG2。IPG1和IPG2之间的工作过程为：当工作段B-C发生故障时，IPG2发生切换，将流入IPG2的流量切换到保护段B-E-C上；只有当IPG2的工作段和保护段同时故障，或者A-B(这里包括了节点B)、C-D(这里包括了节点C)发生故障，则由IPG1发生切换，将流入IPG1的流量切换到保护段A-F-D上。
为了实现上述保护功能，其方法为：
1.配置用于检测IPG1工作段的MA，该MA中的CCM对应的三元组为<MACD1，MACA1，BVIDABCD>，<MACA1，MACD1，BVIDDCBA>，即在B、C、E设备上的转发表FDB中均有该三元组对应的表项，用于该CCM的转发，如图6所示。
2.在A、D上配置IPG1，在B、C上配置IPG2，并设置hold-offtimerIPG1＞hold-off timerIPG2。
3.在B、C设备配置保护组IPG2时，将用于检测IPG1、流入IPG2的CCM对应的三元组加入到IPG2的保护成员中。如图6的B、C设备上的IPG2保护TESI列表所示，在B设备上其IPG2的保护成员必须要有一条对应于<MACD1，MACA1，BVIDABCD>，而C设备上其IPG2的保护成员必须要有一条对应于<MACA1，MACD1，BVIDDCBA>。
从而，当B-C段出现故障时，IPG1检测到段A-B-C-D出现故障，IPG2检测到B-C出现故障，但由于hold-off timerIPG1＞hold-offtimerIPG2，因此IPG2先发生切换，将所有受IPG2保护的流量均从B-C上切换到了B-E-C上，包括了用于检测IPG1段且流入了IPG2的CCM报文，这时的该CCM走的路径为A-B-E-C-D。在IPG1的hold-off timer超时的情况下，再检测到这时的CCM由于走的是A-B-E-C-D，因此对于IPG2来说是故障恢复了，因此不需要进行切换。只有当B-C、B-E-C段同时都发生故障，则IPG1的CCM在hold-off timerIPG1超时的时候仍能检测到其工作段故障，因此这时IPG1发生切换，将流量切换到A-F-D段上。另外A-B、C-D部分并不受IPG2的保护，因此他们一旦发生故障，则IPG1检测到故障后在等待hold-off timerIPG1后IPG1发生切换。
装置实施例
根据本发明的实施例，提供了一种隧道保护装置，可以用于实现上述的隧道保护方法。图7是根据本发明实施例的隧道保护装置的结构框图，如图7所示，该装置包括：设置模块2和保护模块4，下面对上述结构进行描述。
设置模块2，用于在第一保护组的两个中间节点上设置第二保护组；保护模块4，连接至设置模块2，用于在两个中间节点之间的段发生故障的情况下，采用第二保护组进行隧道保护。
图8是根据本发明实施例的隧道保护装置的优选结构框图，如图8所示，保护模块4包括：设置子模块42，优选地，保护模块4还包括：加入子模块44，下面对上述结构进行描述。
设置子模块42，用于设置第一定时器的时长大于第二定时器的时长，其中，第一定时器用于记录第一保护组发生故障后等待保护倒换的时长，第二定时器用于记录第二保护组发生故障后等待保护倒换的时长。
加入子模块44，用于将第一保护组的成员段检测故障的连通性检测消息报文CCM对应的以太网交换路径ESP的三元组加入到第二保护组的保护成员中，其中，ESP的三元组为<ESP-DA，ESP-SA，ESP-VID>，其中，ESP-DA为专用于段间故障诊断的CCM在工作段或保护段上转发所设置的ESP的目的媒体接入控制MAC地址，ESP-SA为专用于段间故障诊断的CCM在工作段或保护段上转发所设置的ESP的源MAC地址，ESP-VID为第二保护组所在的第一保护组的成员段的虚拟局域网标识VLAN ID。
通过本发明的上述实施例，能够充分利用现有的网络资源对重要路段进行重点保护，并能极大地提高网络的可靠性和故障恢复能力。
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，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，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。
以上所述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 (9)

1.一种隧道保护方法，其特征在于，包括：
在第一保护组的两个中间节点上设置第二保护组；
当所述两个中间节点之间的段发生故障时，采用所述第二保护组进行隧道保护；
其中，采用所述第二保护组进行隧道保护包括：设置第一定时器的时长大于第二定时器的时长，其中，所述第一定时器用于记录所述第一保护组发生故障后等待保护倒换的时长，所述第二定时器用于记录所述第二保护组发生故障后等待保护倒换的时长。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采用所述第二保护组进行隧道保护还包括：
将所述第一保护组的成员段检测故障的连通性检测消息报文CCM对应的以太网交换路径ESP的三元组加入到所述第二保护组的保护成员中，所述ESP的三元组为＜ESP-DA，ESP-SA，ESP-VID＞，其中，ESP-DA为专用于段间故障诊断的CCM在工作段或保护段上转发所设置的ESP的目的媒体接入控制MAC地址，ESP-SA为专用于段间故障诊断的CCM在工作段或保护段上转发所设置的ESP的源MAC地址，ESP-VID为所述第二保护组所在的所述第一保护组的成员段所属的一个虚拟局域网标识VLAN ID。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述源MAC地址和／或所述目的MAC地址为所述第一保护组的段的边缘端口SEP的MAC地址。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一定时器和／或所述第二定时器为延时定时器hold-offtimer。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一保护组的两个中间节点为所述第一保护组的工作段的两个中间节点。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一保护组的两个中间节点为所述第一保护组的保护段的两个中间节点。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一保护组的段的边缘桥SEB与所述第二保护组的SEB不同。
8.一种隧道保护装置，其特征在于，包括：
设置模块，用于在第一保护组的两个中间节点上设置第二保护组；
保护模块，用于在所述两个中间节点之间的段发生故障的情况下，采用所述第二保护组进行隧道保护；
其中，所述保护模块包括：
设置子模块，用于设置第一定时器的时长大于第二定时器的时长，其中，所述第一定时器用于记录所述第一保护组发生故障后等待保护倒换的时长，所述第二定时器用于记录所述第二保护组发生故障后等待保护倒换的时长。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述保护模块还包括：
加入子模块，用于将所述第一保护组的成员段检测故障的连通性检测消息报文CCM对应的以太网交换路径ESP的三元组加入到所述第二保护组的保护成员中，其中，所述ESP的三元组为＜ESP-DA，ESP-SA，ESP-VID＞，其中，ESP-DA为专用于段间故障诊断的CCM在工作段或保护段上转发所设置的ESP的目的媒体接入控制MAC地址，ESP-SA为专用于段间故障诊断的CCM在工作段或保护段上转发所设置的ESP的源MAC地址，ESP-VID为所述第二保护组所在的所述第一保护组的成员段所属的一个虚拟局域网标识VLAN ID。
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