CN102291311A - 以太网接口保护方法及网络侧设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种以太网接口保护方法及网络侧设备，其包括：网络侧设备获取被保护接口的备份路由，建立被保护接口和所述备份路由的主备关系条目，并根据所述主备关系条目建立FRR组信息；根据所述FRR组信息判断被保护接口上是否存在直连路由条目转发信息，如果是，则通过FRR组信息的被保护接口的索引信息找到该被保护接口上所有的直连路由转发信息，建立直连路由到FRR组信息的FRR索引之间的关联关系；如果否，则将FRR备份路由对应的转发条目信息和所述直连路由条目转发信息写入硬件转发表。本发明能减小检测报文的时间开销，从而减少了丢包时间，并提高扩展性和兼容性。

Description

以太网接口保护方法及网络侧设备
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其是指以太网接口保护方法及网络侧设备。
背景技术
基于快速网络发展需求，在网络任意节点或路由发生故障时，业务倒换要求小于50ms。对于PE(Provider Edge，服务商边缘设备)连接CE(CustomerEdge，用户侧边缘设备)的路由，主要使用VPN FRR(Virtual Private NetworkFast Re-route，基于虚拟专用网的快速重路由)技术来解决节点或路由的故障，实现路由的快速切换。
VPN FRR技术实现的过程为：在PE(或CE)和PE(或CE)之间建立端到端的业务，并预先配置两条端到端的可用路由，选定一条为主路由，另外一条为备份路由。在不配置检测机制的情况下，主路由down(故障)后触发协议收敛，协议将新的备份路由下发作为新的主路由用于流量转发。协议计算一般难以满足性能要求，目前主要通过路由检测机制，检测到主路由上的路由或节点发生故障时，通知业务的头结点，头结点将业务流量导入备份路由，在协议计算新路径之后进行替换，从而达到路由保护和快速切换目的。但是在现有技术中，在路由跨跳多设备情况下，对检测报文跨跳多设备传送的时间开销大，切换性能不高，且检测需要在对接设备来支持，导致边缘设备(网络侧设备)扩展性和兼容性差。
如图1所示，CE1与CE2之间有两条路由，在PE1到P再到PE3到CE2上的节点或路由发生故障时，业务流量在PE1上首先从PE3切换到PE2，再等待协议收敛进行路由替换。这里所说的路由故障也包括PE3到CE2之间的直连路由。从检测报文检测到故障发生到触发头结点进行业务切换，PE1到CE2之间的路由跨跳最多，对检测报文传送时间的影响无疑比其他节点或路由高，对切换性能的影响最大。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种以太网接口保护方法及网络侧设备，以减小检测报文的时间开销，从而减少了丢包时间，并提高扩展性和兼容性。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种以太网接口保护方法，其包括：
网络侧设备获取被保护接口的备份路由，建立被保护接口和所述备份路由的主备关系条目，并根据所述主备关系条目建立FRR组信息；
根据所述FRR组信息判断被保护接口上是否存在直连路由条目转发信息，如果是，则通过FRR组信息的被保护接口的索引信息找到该被保护接口上所有的直连路由转发信息，建立直连路由到FRR组信息的FRR索引之间的关联关系；如果否，则将FRR备份路由对应的转发条目信息和所述直连路由条目转发信息写入硬件转发表，其中：所述FRR组信息包括：FRR索引信息、被保护接口的接口信息和FRR备份路由对应的转发条目信息。
优选地，所述主控获取被保护接口的备份路由，具体包括：
通过OAM命令指定被保护接口的备份路由，或者通过协议生成所述被保护接口的备份路由。
优选地，所述直连路由条目转发信息，包括：接口地址所在的网段路由信息和属于该网段的所有地址解析协议转发条目信息。
优选地，所述建立直连路由到FRR组信息的FRR索引之间的关联关系，具体包括：
将FRR索引信息、FRR主备状态信息和直连路由转发信息写入硬件转发表。
优选地，所述建立直连路由到FRR组信息的FRR索引之间的关联关系，之后，进一步包括：
建立所述FRR组信息的软件信息，将所述FRR组信息的软件信息保存在软件表中，当所述被保护接口出现故障时，通过所述被保护接口索引信息查找所述软件表获取所述FRR索引信息；
根据所述FRR索引信息对所述硬件转发表中主备状态进行修改。
优选地，所述FRR组信息的软件信息包括：被保护接口的索引信息和FRR索引信息，所述FRR主备状态信息包括：所述FRR当前流量是在主路由还是在备份路由的状态信息。
优选地，所述建立直连路由到FRR组信息的FRR索引之间的关联关系，之后，进一步包括：
通过配置或者协议触发FRR主备关系解除的操作；
根据所述操作回收所述FRR索引信息，删除FRR硬件转发表，并解除所述直连路由到FRR组信息的FRR索引之间的关联关系。
本发明还提供一种网络侧设备，其包括：
保护组信息建立单元，用于获取被保护接口的备份路由，建立被保护接口和所述备份路由的主备关系条目，并根据所述主备关系条目建立FRR组信息；
路由关联单元，用于根据所述FRR组信息判断被保护接口上是否存在直连路由条目转发信息，如果是，则通过FRR组信息的被保护接口的索引信息找到该被保护接口上所有的直连路由转发信息，建立直连路由到FRR组信息的FRR索引之间的关联关系；如果否，则将FRR备份路由对应的转发条目信息和所述直连路由条目转发信息写入硬件转发表，其中：所述FRR组信息包括：FRR索引信息、被保护接口的接口信息和FRR备份路由对应的转发条目信息。
优选地，所述保护组信息建立单元，用于通过OAM命令指定被保护接口的备份路由，或者通过协议生成所述被保护接口的备份路由。
优选地，所述直连路由条目转发信息，包括：接口地址所在的网段路由信息和属于该网段的所有地址解析协议转发条目信息。
优选地，所述路由关联单元，用于将FRR索引信息、FRR主备状态信息和直连路由转发信息写入硬件转发表。
优选地，所述的网络侧设备还包括：主备状态切换单元，用于建立所述FRR组信息的软件信息，将所述FRR组信息的软件信息保存在软件表中，当所述被保护接口出现故障时，通过所述被保护接口的索引信息查找所述软件表获取所述FRR索引信息，根据所述FRR索引信息对所述硬件转发表中主备状态进行修改。
优选地，所述FRR组信息的软件信息包括：被保护接口的索引信息和FRR索引信息，所述FRR主备状态信息包括：所述FRR当前流量是在主路由还是在备份路由的状态信息。
优选地，所述的网络侧设备还包括：索引回收单元，用于通过配置或者协议触发FRR主备关系解除的操作，根据所述操作回收所述FRR索引信息，删除FRR硬件转发表，并解除所述直连路由到FRR组信息的FRR索引之间的关联关系。
实施本发明的技术方案，具有以下有益效果：本发明在路由故障情况下，只需要故障节点单个保护组的流量切换即可以保护以这个接口为出接口的所有业务流量的正常运行，降低了跳跨多设备情况下对检测报文跳跨多设备传送的时间限制，通过多对一映射(被保护接口下所有直连路由对应同一个FRR组)的流量切换机制在故障节点切换流量，减小检测报文的时间开销，从而减少了丢包时间，提高了该网络侧设备性能。且检测仅仅需要在单个节点上完成而不需要对接设备的支持，提高了网络侧设备扩展性和兼容性。
附图说明
图1为现有技术提供的组网架构图；
图2本发明实施例提供的方法流程图；
图3为本发明实施例提供的方法的另一流程图；
图4为本发明实施例提供的方法的又一流程图；
图5为本发明实施例提供的方法的应用例的流程图；
图6为本发明实施例提供的网络侧设备的结构示意图；
图7为本发明实施例提供的网络侧设备的另一结构示意图；
图8为本发明实施例提供的网络侧设备的又一结构示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提供一种以太网接口保护方法，如图2所示，该方法包括步骤：
S110、网络侧设备获取被保护接口的备份路由。
该步骤S110中，具体的，网络侧设备通过OAM命令指定被保护接口的备份路由，或者通过协议生成所述被保护接口的备份路由。
S120、建立被保护接口和所述备份路由的主备关系条目。
S130、根据所述主备关系条目建立FRR组信息，其中在本实施例中，所述FRR组信息包括：FRR索引信息、被保护接口的接口信息和FRR备份路由对应的转发条目信息，该FRR组信息也为FRR主备转发信息。
该FRR备份路由对应的转发条目信息包括：MAC(Media Access Control，物理层地址)、PORT(端口)、下一跳IP等信息；
该FRR索引信息是通过配置指定被保护接口的备份路由后，分配的FRR标识，该FRR索引信息用于标示被保护接口与保护路由的对应关系。
在本步骤S130中，通过调用FRR索引资源管理接口分配FRR索引信息，在分布式系统(该网络侧设备包括主控设备和线卡，其中该主控设备和线卡为分开的)中，主控设备还要将FRR索引和以该FRR索引为标识的FRR组信息同步转发到各个线卡。线卡接收到主控设备下发的FRR组信息后判断该FRR信息是否需要驱动，如果是，则将FRR组信息写入硬件表，如果不需要，则不驱动。该FRR组信息可能在被保护接口对应的直连路由下发之前下发到各个线卡，也可能在该直连路由下发之后下发到该各个线卡。其中本实施例中，步骤S110、S120、S130由主控设备执行，步骤S140、S150、S160、S170、S180都由线卡来执行。如果集成式系统，该方法中所有步骤都由该网络侧设备执行。
S140、根据所述FRR组信息判断被保护接口上是否存在直连路由条目转发信息；如果是，则执行步骤S150，如果否，则执行步骤S160。
在本实施例中，更为具体的，该直连路由条目转发信息包括：接口地址所在的网段路由信息和属于该网段的所有ARP(Address Resolution Protocol，地址解析协议)转发条目信息。
S150、通过FRR组信息的被保护接口的接口信息找到该被保护接口上所有的直连路由转发信息，建立直连路由到FRR组信息的FRR索引之间的关联关系。
本步骤S150中，调用被保护接口的直连路由与FRR索引资源管理接口，通过FRR主路由信息获取所有直连路由条目转发信息，建立被保护接口的直连路由条目转发信息与FRR索引之间的关联关系，更为具体的，该关联关系的建立是：将FRR索引信息、FRR主备状态信息和直连路由转发信息写入硬件转发表。所述FRR主备状态信息包括：所述FRR当前流量是在主路由还是在备份路由的状态信息，一般默认为主路由。另外，对于支持主备倒换功能的交换机(不仅有主控板，还有备用板)，备用板上也需要维护FRR索引与FRR组信息的对应关系表。
S160、将FRR备份路由对应的转发条目信息和直连路由条目转发信息写入硬件转发表。
本发明实施例提供的方法在路由故障情况下，只需要故障节点单个保护组的流量切换即可以保护以这个接口为出接口的所有业务流量的正常运行，降低了跳跨多设备情况下对检测报文跳跨多设备传送的时间限制，通过多对一映射(被保护接口下所有直连路由对应同一个FRR组)的流量切换机制在故障节点切换流量，减小检测报文的时间开销，从而减少了丢包时间，提高了该网络侧设备性能。
上述实施例中，完成了所述被保护接口的保护过程。
在进一步的实施例中，该方法还包括：根据上述实施例提供的保护过程后的流量切换过程，如图3所示，该过程包括步骤：
S170、建立所述FRR组信息的软件信息，将所述FRR组信息的软件信息保存在软件表中，当所述被保护接口出现故障时，通过所述被保护接口的索引信息查找所述软件表获取所述FRR索引信息；
通过检测到所述被保护接口的成员物理端口全部故障。
更为具体的，所述FRR组信息的软件信息包括：被保护接口的索引信息和FRR索引信息。
S180、根据所述FRR索引信息对所述硬件转发表中主备状态进行修改。
即完成了主备状态的切换，将主路由状态切换到备份路由状态(开始默认为主路由状态)。使检测仅仅需要在单个节点上完成而不需要对接设备的支持，提高了网络侧设备扩展性和兼容性。
在上述实施例的基础上，进一步的，该方法还包括FRR索引回收流程，通过该FRR索引回收流程解除FRR的主备关系，以节省路由表硬件资源。具体的，如图4所示，该FRR索引回收流程包括步骤：
S190、通过配置或者协议触发FRR主备关系解除的操作；
S200、根据所述操作回收所述FRR索引信息，删除FRR硬件转发表，并解除所述直连路由到FRR组信息的FRR索引之间的关联关系。(即删除该硬件转发表中的FRR索引信息)。
在本实施例中，如是在分布式系统中，则由主控设备通过配置或者协议触发FRR索引回收的操作，然后主控设备回收所述FRR索引信息，并将该回收消息同步转发给线卡。该线卡接收该消息后删除FRR硬件转发表，并解除所述直连路由到FRR组信息的FRR索引之间的关联关系。
下面还提供上述方法实施例的应用例，即描述应用上述方法完成报文转发流程：
以分布式系统为例，如图5所示，在分布式系统中(如果在集成式系统中，则由网络侧设备执行该流程)，该报文转发流程包括：
S501、线卡接收报文；
S502、解析该报文，并获取硬件转发表的关键字；
S503、查找硬件转发表；
S504、获取硬件转发表中的主备状态信息，如果是主路由有效，则执行步骤S505，备份路由有效，则执行步骤S506；
S505、获取主路由报文的封装信息；
S506、获取备份路由报文的封装信息；
S507、封装报文，完成该报文的转发。
本发明实施例还提供一种网络侧设备，该网络侧设备用于实现上述各实施例提供的方法，如图6所示，该网络侧设备包括：
保护组信息建立单元510，用于获取被保护接口的备份路由，建立被保护接口和所述备份路由的主备关系条目，并根据所述主备关系条目建立FRR组信息；更为具体的，所述保护组信息建立单元510，用于通过OAM命令指定被保护接口的备份路由，或者通过协议生成所述被保护接口的备份路由。所述FRR组信息的软件信息包括：被保护接口的索引信息和FRR索引信息，所述FRR主备状态信息包括：所述FRR当前流量是在主路由还是在备份路由的状态信息。
路由关联单元520，用于根据所述FRR组信息判断被保护接口上是否存在直连路由条目转发信息，如果是，则通过FRR组信息的被保护接口的索引信息找到该被保护接口上所有的直连路由转发信息，建立直连路由到FRR组信息的FRR索引之间的关联关系；如果否，则将FRR备份路由对应的转发条目信息和所述直连路由条目转发信息写入硬件转发表，其中：所述FRR组信息包括：FRR索引信息、被保护接口的接口信息和FRR备份路由对应的转发条目信息。其中，更为具体的，所述直连路由条目转发信息，包括：接口地址所在的网段路由信息和属于该网段的所有地址解析协议转发条目信息。更为具体的，所述路由关联单元建立直连路由到FRR组信息的FRR索引之间的关联关系过程即为：将FRR索引信息、FRR主备状态信息和直连路由转发信息写入硬件转发表。
本发明实施例提供的网络侧装置可以为CE、PE等，在路由故障情况下，只需要故障节点单个保护组的流量切换即可以保护以这个接口为出接口的所有业务流量的正常运行，降低了跳跨多设备情况下对检测报文跳跨多设备传送的时间限制，通过多对一映射(被保护接口下所有直连路由对应同一个FRR组)的流量切换机制在故障节点切换流量，减小检测报文的时间开销，从而减少了丢包时间，提高了该网络侧设备性能。
在其他的实施例中，更进一步的，所述网络侧设备如图7所示，还包括：主备状态切换单元530，用于建立所述FRR组信息的软件信息，将所述FRR组信息的软件信息保存在软件表中，当所述被保护接口出现故障时，通过所述被保护接口的索引信息查找所述软件表获取所述FRR索引信息，根据所述FRR索引信息对所述硬件转发表中主备状态进行修改。
在其他的实施例中，更进一步的，所述网络侧设备如图8所示，还包括：索引回收单元540，用于通过配置或者协议触发FRR主备关系解除的操作，根据所述操作回收所述FRR索引信息，删除FRR硬件转发表，并解除所述直连路由到FRR组信息的FRR索引之间的关联关系。以节省路由表硬件资源。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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 (14)

1.一种以太网接口保护方法，其特征在于，包括：
网络侧设备获取被保护接口的备份路由，建立被保护接口和所述备份路由的主备关系条目，并根据所述主备关系条目建立FRR组信息；
根据所述FRR组信息判断被保护接口上是否存在直连路由条目转发信息，如果是，则通过FRR组信息的被保护接口的索引信息找到该被保护接口上所有的直连路由转发信息，建立直连路由到FRR组信息的FRR索引之间的关联关系；如果否，则将FRR备份路由对应的转发条目信息和所述直连路由条目转发信息写入硬件转发表，其中：所述FRR组信息包括：FRR索引信息、被保护接口的接口信息和FRR备份路由对应的转发条目信息。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述主控获取被保护接口的备份路由，具体包括：
通过OAM命令指定被保护接口的备份路由，或者通过协议生成所述被保护接口的备份路由。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述直连路由条目转发信息，包括：接口地址所在的网段路由信息和属于该网段的所有地址解析协议转发条目信息。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述建立直连路由到FRR组信息的FRR索引之间的关联关系，具体包括：
将FRR索引信息、FRR主备状态信息和直连路由转发信息写入硬件转发表。
5.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述建立直连路由到FRR组信息的FRR索引之间的关联关系，之后，进一步包括：
建立所述FRR组信息的软件信息，将所述FRR组信息的软件信息保存在软件表中，当所述被保护接口出现故障时，通过所述被保护接口索引信息查找 所述软件表获取所述FRR索引信息；
根据所述FRR索引信息对所述硬件转发表中主备状态进行修改。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述FRR组信息的软件信息包括：被保护接口的索引信息和FRR索引信息，所述FRR主备状态信息包括：所述FRR当前流量是在主路由还是在备份路由的状态信息。
根据所述FRR索引信息对所述硬件转发表中主备状态进行修改。
7.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述建立直连路由到FRR组信息的FRR索引之间的关联关系，之后，进一步包括：
通过配置或者协议触发FRR主备关系解除的操作；
根据所述操作回收所述FRR索引信息，删除FRR硬件转发表，并解除所述直连路由到FRR组信息的FRR索引之间的关联关系。
8.一种网络侧设备，其特征在于，包括：
保护组信息建立单元，用于获取被保护接口的备份路由，建立被保护接口和所述备份路由的主备关系条目，并根据所述主备关系条目建立FRR组信息；
路由关联单元，用于根据所述FRR组信息判断被保护接口上是否存在直连路由条目转发信息，如果是，则通过FRR组信息的被保护接口的索引信息找到该被保护接口上所有的直连路由转发信息，建立直连路由到FRR组信息的FRR索引之间的关联关系；如果否，则将FRR备份路由对应的转发条目信息和所述直连路由条目转发信息写入硬件转发表，其中：所述FRR组信息包括：FRR索引信息、被保护接口的接口信息和FRR备份路由对应的转发条目信息。
9.如权利要求8所述的网络侧设备，其特征在于，所述保护组信息建立单元，用于通过OAM命令指定被保护接口的备份路由，或者通过协议生成所述被保护接口的备份路由。
10.如权利要求8所述的网络侧设备，其特征在于，所述直连路由条目转 发信息，包括：接口地址所在的网段路由信息和属于该网段的所有地址解析协议转发条目信息。
11.如权利要求8或9所述的网络侧设备，其特征在于，所述路由关联单元，用于将FRR索引信息、FRR主备状态信息和直连路由转发信息写入硬件转发表。
12.如权利要求8或9所述的网络侧设备，其特征在于，还包括：主备状态切换单元，用于建立所述FRR组信息的软件信息，将所述FRR组信息的软件信息保存在软件表中，当所述被保护接口出现故障时，通过所述被保护接口的索引信息查找所述软件表获取所述FRR索引信息，根据所述FRR索引信息对所述硬件转发表中主备状态进行修改。
13.如权利要求12所述的网络侧设备，其特征在于，所述FRR组信息的软件信息包括：被保护接口的索引信息和FRR索引信息，所述FRR主备状态信息包括：所述FRR当前流量是在主路由还是在备份路由的状态信息。
14.如权利要求8或9所述的网络侧设备，其特征在于，还包括：索引回收单元，用于通过配置或者协议触发FRR主备关系解除的操作，根据所述操作回收所述FRR索引信息，删除FRR硬件转发表，并解除所述直连路由到FRR组信息的FRR索引之间的关联关系。 
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