CN102377677B - Mpls网络中保护路径的快速切换方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种MPLS网络中保护路径的快速切换方法及系统，其中方法包括以下步骤：S1、判断是否需要发生保护切换动作；S2、若需要发生保护切换，检测故障来源属于MPLS网络中的LSP层或PW层，所述LSP层和PW层为相互分离设置；S3、当检测到LSP故障时，切换LSP；当检测到PW故障时，切换PW。本发明将LSP层和PW层路径保护进行分离，当检测到PW层故障时，只需要切换PW层，检测到LSP层故障时，切换LSP路径即可，减少了两个层次之间的耦合度，提高了切换速度，方便了软件的设计。
Description
技术领域
本发明涉及网络通信技术领域，尤其涉及一种MPLS网络中保护路径的快速切换方法及系统。
背景技术
在MPLS（多协议标签交换）环境中，电信级交换机需要达到50ms级的保护切换。其中50ms包含故障测试时间、保护切换信令时间和转发表切换项时间。参图1所示为现有技术中MPLS转发表，其包括{MPLS Label，Port Id，NextHopPtr，LabelEdit}，当工作LSP出现故障切换时，需要对Port Id和LabelEdit进行更新，LabelEdit包括PW和LSP，当该LSP上承载的PW越多时，需要更新的表项越多，即当LSP（标签交换路径）路径切换时，LSP承载的所有PW（伪线）服务都需要进行切换，在这种情况下需要修改大量的MPLS转发表项。并且随着承载的服务越多，修改的时间越长。所以无论是系统厂商和芯片厂商都需要提高快速删除转发表的方法和实现机制。另外一种方法是，在MPLS网络保护环境下，在芯片中同时保存两条路径，当检测到故障时，可以通过硬表的切换来达到快速保护的要求，这样减少了软件修改转发表的时间，但是由于对一条路径在芯片中配置了一条保护路径，相应消耗双倍的转发表资源，提高了成本。
鉴于上述问题，有必要提供一种新的MPLS网络中保护路径的快速切换方法及系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种MPLS网络中保护路径的可快速切换的方法及系统。
本发明的一种MPLS网络中保护路径的快速切换方法，所述方法包括以下步骤：
S1、通过OAM机制判断是否需要发生保护切换动作；
S2、若需要发生保护切换，检测故障来源属于MPLS网络中的LSP层或PW层，所述LSP层和PW层为相互分离设置；
S3、当检测到LSP故障时，切换LSP；当检测到PW故障时，切换PW；
所述MPLS网络中包括MPLS转发表，所述MPLS转发表包括报文转发出端口的值Port Id、保护组APSGroup及相互分离的报文的LSP编辑行为LSP LabelEdit和报文的PW编辑行为PW LabelEdit，其中，所述步骤S3具体为：
S31、当检测到LSP故障时，在MPLS转发表中进行找到对应的APSGroup，在APSGroup中使用保护路径的Port Id以及 LSP LabelEdit，完成切换LSP动作；
S32、当检测到PW故障时，在MPLS转发表中找到PW对应的保护组APSGroup1，当存在两级保护的时候，需要用APSGroup1中的索引进一步查找LSP的保护组APSGroup2，在APSGroup2中找到保护路径的Port Id以及PW LabelEdit和LSP LabelEdit；当没有LSP保护时，在保护组APSGroup1中找到保护路径的Port Id以及PW LabelEdit，完成切换PW动作。
作为本发明的进一步改进，所述故障检测是基于Label的层次进行的，所述LSP层包括有LSP OAM，所述PW层包括有PW OAM。
相应地，本发明的一种MPLS网络中保护路径的快速切换系统，所述系统包括：
判断单元：用于通过OAM机制判断是否需要发生保护切换动作；
检测单元：用于若需要发生保护切换，检测故障来源属于MPLS网络中的LSP层或PW层，所述LSP层和PW层为相互分离设置；
切换单元：用于当检测到LSP故障时，切换LSP；当检测到PW故障时，切换PW；
所述MPLS网络中包括MPLS转发表，所述MPLS转发表包括报文转发出端口的值Port Id、保护组APSGroup及相互分离的报文的LSP编辑行为LSP LabelEdit和报文的PW编辑行为PW LabelEdit，其中，所述切换单元还用于：
当检测到LSP故障时，在MPLS转发表中进行找到对应的APSGroup，在APSGroup中使用保护路径的Port Id以及 LSP LabelEdit，完成切换LSP动作；
当检测到PW故障时，在MPLS转发表中找到PW对应的保护组APSGroup1，当存在两级保护的时候，需要用APSGroup1中的索引进一步查找LSP的保护组APSGroup2，在APSGroup2中找到保护路径的Port Id以及PW LabelEdit和LSP LabelEdit；当没有LSP保护时，在保护组APSGroup1中找到保护路径的Port Id以及PW LabelEdit，完成切换PW动作。
作为本发明的进一步改进，所述故障检测是基于Label的层次进行的，所述LSP层包括有LSP OAM，所述PW层包括有PW OAM。
本发明的有益效果是：本发明按照MPLS层次的概念，将LSP和PW进行分离。当检测到PW故障时，只需要切换PW；检测到LSP故障时，切换LSP即可。这样减少了两个层次之间的耦合度，提高了切换速度，方便了软件的设计。
附图说明
图1为现有技术中MPLS转发表的示意图。
图2为本发明一实施方式中MPLS网络中保护路径的快速切换方法的流程图。
图3为本发明一实施方式中MPLS网络中保护路径模型示意图。
图4为本发明MPLS转发表的示意图。
图5为本发明一实施方式中MPLS网络中保护路径的快速切换系统示意图。
具体实施方式
以下将结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。
参图2所示为本发明一实施方式MPLS网络中保护路径的快速切换方法的流程图，一种MPLS网络中保护路径的快速切换方法，该方法包括以下步骤：
S1、通过OAM机制判断是否需要发生保护切换动作。参图3所示为保护模型示意图，保护域源端至保护域宿端有两条通道，分别为工作通道和保护通道，当工作通道发生故障时则可切换到保护通道，从而完成报文的稳定传输。其中LSP层包括有LSP OAM， PW层包括有PW OAM；
S2、若需要发生保护切换，检测故障来源属于MPLS网络中的LSP层或PW层，所述LSP层和PW层为相互分离设置。上述故障检测是基于MPLS网络中Label的层次进行的， LSP层包括有LSP OAM， PW层包括有PW OAM，分别通过LSP OAM、PW OAM来检测故障来源是否属于LSP层或PW层；
S3、当检测到LSP故障时，切换LSP；当检测到PW故障时，切换PW。
参图4所示，上述MPLS网络中包括MPLS转发表， MPLS转发表包括{MPLS Label，Port Id，NextHopPtr，LSP LabelEdit，PW LabelEdit}， MPLS Label为报文的进入Label，Port Id为报文转发出端口的值，NextHopPtr为报文从端口出去对出报文进行编辑的下一跳编辑表索引，LSP LabelEdit为报文的LSP编辑行为，PW LabelEdit为报文的PW编辑行为，其中LSP LabelEdit和PW LabelEdit是相互分离的。MPLS转发表还包括保护组APSGroup，LSP层有LSP的APSGroup，PW层有APSPW的Group，PW是由LSP承载，MPLS转发表的保护组APSGroup可以两级保护同时使用，及LSP和PW同时保护。
本实施方式中，步骤S3具体包括：
S31、当检测到LSP故障时，在MPLS转发表中进行找到对应的APSGroup，在APSGroup中使用保护路径的Port Id以及 LSP LabelEdit，完成切换LSP动作。次步骤中切换LSP动作无需设计LSP所承载的PW服务，大大减少了更新表，提高了切换速度；
S32、当检测到PW故障时，在MPLS转发表中找到PW对应的保护组APSGroup1，当存在两级保护的时候，需要用APSGroup1中的索引进一步查找LSP的保护组APSGroup2，在APSGroup2中找到保护路径的Port Id以及PW和LSP LabelEdit；当没有LSP保护时，在保护组APSGroup1中找到保护路径的Port Id以及PW LabelEdit，完成切换PW动作。基于MPLS层次化的考虑，引入了PW保护的实现，当只有PW层检测到故障时，使用PW切换比较合适，只需更新PW LabelEdit到保护PW Label就可以方便地完成切换，完全不涉及LSP路径。
参图5所示为本发明一实施方式中MPLS网络中保护路径的快速切换系统的示意图，一种MPLS网络中保护路径的快速切换系统，其包括：
判断单元10：用于通过OAM机制判断是否需要发生保护切换动作。参图3所示为保护模型示意图，保护域源端至保护域宿端有两条通道，分别为工作通道和保护通道，当工作通道发生故障时则可切换到保护通道，从而完成报文的稳定传输。其中LSP层包括有LSP OAM， PW层包括有PW OAM；
检测单元20：用于若需要发生保护切换，检测故障来源属于MPLS网络中的LSP层或PW层，所述LSP层和PW层为相互分离设置。上述故障检测是基于MPLS网络中Label的层次进行的， LSP层包括有LSP OAM， PW层包括有PW OAM，分别通过LSP OAM、PW OAM来检测故障来源是否属于LSP层或PW层；
切换单元30：用于当检测到LSP故障时，切换LSP；当检测到PW故障时，切换PW。
参图4所示，上述MPLS网络中包括MPLS转发表， MPLS转发表包括{MPLS Label，Port Id，NextHopPtr，LSP LabelEdit，PW LabelEdit}， MPLS Label为报文的进入Label，Port Id为报文转发出端口的值，NextHopPtr为报文从端口出去对出报文进行编辑的下一跳编辑表索引，LSP LabelEdit为报文的LSP编辑行为，PW LabelEdit为报文的PW编辑行为，其中LSP LabelEdit和PW LabelEdit是相互分离的。MPLS转发表还包括保护组APSGroup，LSP层有LSP的APSGroup，PW层有APSPW的Group，PW是由LSP承载，MPLS转发表的保护组APSGroup可以两级保护同时使用，及LSP和PW同时保护。
进一步地，上述切换单元30还用于：
当检测到LSP故障时，在MPLS转发表中进行找到对应的APSGroup，在APSGroup中使用保护路径的Port Id以及 LSP LabelEdit，完成切换LSP动作。次步骤中切换LSP动作无需设计LSP所承载的PW服务，大大减少了更新表，提高了切换速度；
当检测到PW故障时，在MPLS转发表中找到PW对应的保护组APSGroup1，当存在两级保护的时候，需要用APSGroup1中的索引进一步查找LSP的保护组APSGroup2，在APSGroup2中找到保护路径的Port Id以及PW和LSP LabelEdit；当没有LSP保护时，在保护组APSGroup1中找到保护路径的Port Id以及PW LabelEdit，完成切换PW动作。基于MPLS层次化的考虑，引入了PW保护的实现，当只有PW层检测到故障时，使用PW切换比较合适，只需更新PW LabelEdit到保护PW Label就可以方便地完成切换，完全不涉及LSP路径。
由上述实施方式可以看出，本发明按照MPLS层次的概念，将LSP和PW进行分离。当检测到PW故障时，只需要切换PW；检测到LSP故障时，切换LSP即可。这样减少了两个层次之间的耦合度，减少了切换时间，提高了切换速度，方便了软件的设计。
进一步地，本发明不仅可用于MPLS保护路径中，还可以适用于在一条路径上同时承载不同业务的tunnel模型。
为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本申请时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本申请各个实施方式或者实施方式的某些部分所述的方法。
以上所描述的装置实施方式仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施方式方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
本申请可用于众多通用或专用的计算系统环境或配置中。例如：个人计算机、服务器计算机、手持设备或便携式设备、平板型设备、多处理器系统、基于微处理器的系统、置顶盒、可编程的消费电子设备、网络PC、小型计算机、大型计算机、包括以上任何系统或设备的分布式计算环境等等。
本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。
应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种MPLS网络中保护路径的快速切换方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
S1、通过OAM机制判断是否需要发生保护切换动作；
S2、若需要发生保护切换，检测故障来源属于MPLS网络中的LSP层或PW层，所述LSP层和PW层为相互分离设置；
S3、当检测到LSP故障时，切换LSP；当检测到PW故障时，切换PW；
所述MPLS网络中包括MPLS转发表，所述MPLS转发表包括报文转发出端口的值Port Id、保护组APSGroup及相互分离的报文的LSP编辑行为LSP LabelEdit和报文的PW编辑行为PW LabelEdit，其中，所述步骤S3具体为：
S31、当检测到LSP故障时，在MPLS转发表中进行找到对应的APSGroup，在APSGroup中使用保护路径的Port Id以及 LSP LabelEdit，完成切换LSP动作；
S32、当检测到PW故障时，在MPLS转发表中找到PW对应的保护组APSGroup1，当存在两级保护的时候，需要用APSGroup1中的索引进一步查找LSP的保护组APSGroup2，在APSGroup2中找到保护路径的Port Id以及PW LabelEdit和LSP LabelEdit；当没有LSP保护时，在保护组APSGroup1中找到保护路径的Port Id以及PW LabelEdit，完成切换PW动作。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述故障检测是基于Label的层次进行的，所述LSP层包括有LSP OAM，所述PW层包括有PW OAM。
3.一种MPLS网络中保护路径的快速切换系统，其特征在于，所述系统包括：
判断单元：用于通过OAM机制判断是否需要发生保护切换动作；
检测单元：用于若需要发生保护切换，检测故障来源属于MPLS网络中的LSP层或PW层，所述LSP层和PW层为相互分离设置；
切换单元：用于当检测到LSP故障时，切换LSP；当检测到PW故障时，切换PW；
所述MPLS网络中包括MPLS转发表，所述MPLS转发表包括报文转发出端口的值Port Id、保护组APSGroup及相互分离的报文的LSP编辑行为LSP LabelEdit和报文的PW编辑行为PW LabelEdit，其中，所述切换单元还用于：
当检测到LSP故障时，在MPLS转发表中进行找到对应的APSGroup，在APSGroup中使用保护路径的Port Id以及 LSP LabelEdit，完成切换LSP动作；
当检测到PW故障时，在MPLS转发表中找到PW对应的保护组APSGroup1，当存在两级保护的时候，需要用APSGroup1中的索引进一步查找LSP的保护组APSGroup2，在APSGroup2中找到保护路径的Port Id以及PW LabelEdit和LSP LabelEdit；当没有LSP保护时，在保护组APSGroup1中找到保护路径的Port Id以及PW LabelEdit，完成切换PW动作。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述故障检测是基于Label的层次进行的，所述LSP层包括有LSP OAM，所述PW层包括有PW OAM。
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| PLDC | Enforcement, change and cancellation of contracts on pledge of patent right or utility model | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Method and system for quickly switching protection paths in multi-protocol label switching (MPLS) network Effective date of registration: 20160718 Granted publication date: 20140402 Pledgee: Zhenhua Group Finance Co. Ltd. Pledgor: Centec Networks (Suzhou) Inc. Registration number: 2016320010011 |
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| PLDC | Enforcement, change and cancellation of contracts on pledge of patent right or utility model | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20161130 Granted publication date: 20140402 Pledgee: Zhenhua Group Finance Co. Ltd. Pledgor: Centec Networks (Suzhou) Inc. Registration number: 2016320010011 |
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| PLDC | Enforcement, change and cancellation of contracts on pledge of patent right or utility model | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 215000 unit 13 / 16, 4th floor, building B, No.5 Xinghan street, Suzhou Industrial Park, Jiangsu Province Patentee after: Suzhou Shengke Communication Co.,Ltd. Address before: 215021 unit 13 / 16, floor 4, building B, No. 5, Xinghan street, Suzhou Industrial Park, Suzhou, Jiangsu Patentee before: CENTEC NETWORKS (SU ZHOU) Co.,Ltd. |
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| CP03 | Change of name, title or address |