CN102480323A - 一种实现olt异地容灾的系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种实现OLT异地容灾的系统及方法,其中,在该系统中,光网络单元ONU通过分光器节点与主光线路终端OLT和至少一台备光线路终端OLT进行通讯,其中,主OLT上包括同步模块,用于将当前配置信息和ONU的相关参数发给相应的ONU;并进一步用于将配置信息和ONU的相关参数忽略;备OLT上包括同步模块,用于提取配置信息和当前ONU的相关参数,以与主OLT的配置信息和ONU的相关参数同步;ONU包括同步模块,用于接收配置信息和ONU的相关参数,再把配置信息和ONU的相关参数转发给主OLT和备OLT。本发明的主备OLT通过ONU实现消息交互,避免了主备OLT之间建立额外的消息通道,节省了主备OLT之间互联光纤。
Description
技术领域
本发明涉及无源光网络(PON,Passive Optical Network)技术,特别涉及一种无源光网络中实现光线路终端(OLT,Optical Line Terminal)异地容灾的系统和方法。
背景技术
随着接入网对业务带宽需求的迅猛增长和光通信技术的发展以及成本的降低,光纤通信以其对业务透明、寿命长、带宽承载能力几乎无限、能适应不断增长的带宽与新业务发展需求的特点,成为接入层网络建设的重要方式,“光进铜退”、光节点逐步下移、光纤到驻地(FTTP,Fiber To The Premise)、光纤到大楼(FTTB,Fiber To The Building)、光纤到办公室(FTTO,Fiber ToThe Office)和光纤直至到户(FTTH,Fiber To The Home),已经成为接入层网络发展的必然趋势。
随着越来越多的业务通过FTTx(FTTP、FTTB、FTTO、FTTH总称)来承载,对FTTx的安全性要求也越来越高,包括移动回程线路(Backhaul)承载、视频实时监控、电力配网自动化控制等,都对FTTx网络可靠性提出要求。随着OLT向大容量、少局所方向演进及接入设备和汇聚设备融合,OLT设备在网络中作用越来越重要,对于OLT的异地容灾要求越来越迫切。
现有FTTx网络的保护技术主要是针对光纤保护,比如专利200610138880.4、200710090069.8、200810106452.2中主要给出了无源光网络中的针对光纤的保护,在OLT上实现跨PON口、跨PON板保护,没有针对跨OLT的保护。专利200710166383.X也给出了一种OLT设备备份方法,通过配置备份组,并通过在OLT之间的通告报文和备份报文实现对主干路径保护和备份,由于需要在OLT之间进行报文交换,主备OLT之间的报文通道增加了成本也增加了故障点,且很难实现快速的业务切换,另外,该专利的主备倒换切换只考虑到主干光纤异常,不能和上联口进行联动。
另外,专利201010142584.8也提到一种在运营商边缘设备(PE,ProviderEdge)上利用双向转发检测(BFD,Bidirectional Forwarding Detection)检测上行伪线状态并关联到和下联用户设备(CE,Customer Equipment)间的连通性联动,实现CE侧和PE侧联动,提高业务可靠性,但该专利只是提供一种故障检测和业务关联思路,并不能实现跨OLT保护功能。
发明内容
本发明的目的在于,提供一种实现OLT异地容灾的系统,通过ONU实现消息交互,避免了主备OLT之间建立额外的消息通道,节省了主备OLT之间互联光纤。
本发明的另一目的在于,提供一种实现OLT异地容灾的方法,通过ONU实现消息交互,避免了主备OLT之间建立额外的消息通道,节省了主备OLT之间互联光纤。
本发明的实现OLT异地容灾的系统,包括光网络单元ONU、分光器节点、主光线路终端OLT以及至少一台备光线路终端OLT,其中,所述ONU通过分光器节点与主OLT和备OLT进行通讯,其中,所述主OLT上包括同步模块,用于将当前配置信息和ONU的相关参数发给相应的ONU;并进一步用于将所述ONU转发来的所述配置信息和ONU的相关参数忽略;所述备OLT上包括同步模块,用于提取所述ONU转发来的所述配置信息和当前ONU的相关参数,以与主OLT的配置信息和ONU的相关参数同步;所述ONU包括同步模块,用于接收所述配置信息和ONU的相关参数,再把所述配置信息和ONU的相关参数转发给主OLT和备OLT。
其中,所述备OLT上同步模块,进一步用于侦听ONU发给主OLT的消息或者协议报文,包括ONU注册消息或者动态主机配置协议DHCP报文、因特网组管理协议IGMP报文,获取ONU注册信息、ONU下用户IP地址和介质访问控制MAC、绑定信息及组播加入信息中至少一种。
其中,所述主OLT,用于通过PON口将当前配置信息和ONU的相关参数发给相应的ONU,其中,所述配置信息,包括主OLT的PON口打开/关闭的时间、主OLT和备OLT的主备关系;所述ONU的相关参数,包括ONU的测距信息。
其中,所述主OLT和备OLT通过ONU的物理层操作维护管理PLOAM消息通道实现所述配置信息和ONU的相关参数的同步。
另外,所述备OLT,进一步用于在主OLT与上联网络业务中断,需要进行主备切换时,将备OLT的PON口状态切换为主,然后进行配置恢复。
本发明的实现OLT异地容灾的方法,其中,光网络单元ONU通过分光器节点与主光线路终端OLT和至少一台备光线路终端OLT进行通讯,其中,包括下列步骤:
步骤A:所述主OLT将当前配置信息和ONU的相关参数发给相应的ONU;
步骤B:所述ONU接收所述配置信息和ONU的相关参数,再把所述配置信息和ONU的相关参数转发给主OLT和备OLT;
步骤C:所述主OLT将所述ONU转发来的所述配置信息和ONU的相关参数忽略;所述备OLT提取所述ONU转发来的所述配置信息和当前ONU的相关参数,以与主OLT的配置信息和ONU的相关参数同步。
其中,所述主OLT,用于通过PON口将当前配置信息和ONU的相关参数发给相应的ONU,其中,所述配置信息,包括主OLT的PON口打开/关闭的时间、主OLT和备OLT的主备关系;所述ONU的相关参数,包括ONU的测距信息。
其中,在所述步骤C之后,进一步包括下列步骤:
在主OLT与上联网络业务中断,需要进行主备切换时,备OLT将其PON口状态切换为主,然后进行配置恢复。
其中,在备OLT切换到主状态后,需要对所述ONU进行重新测距,并根据先前保存的ONU的测距信息计算出主干光纤差值,确保ONU业务转发正常,同时将当前配置信息和ONU的相关参数发给相应的ONU。
另外,所述备OLT进一步用于侦听ONU发给主OLT的消息或者协议报文,包括ONU注册消息或者动态主机配置协议DHCP报文、因特网组管理协议IGMP报文,获取ONU注册信息、ONU下用户IP地址和介质访问控制MAC、绑定信息及组播加入信息中至少一种。
本发明的有益效果是:依照本发明的实现OLT异地容灾的系统和方法,主备OLT通过ONU实现消息交互,避免了主备OLT之间建立额外的消息通道,节省了主备OLT之间互联光纤,通过增加同步模块,备OLT增加对ONU报文侦听,加快了主备倒换后业务恢复;另外,通过检测模块检测上联口业务连通性,并且和PON口主备倒换关联,额外增加了针对上联网络的异地容灾,为用户提供更完备的保护措施。
附图说明
图1为本发明的实现OLT异地容灾的组网示意图;
图2为实现OLT异地容灾的OLT内部模块关系图;
图3为实现OLT异地容灾的ONU内部模块关系图;
图4为实现OLT异地容灾的具体组网示意图;
图5为实现OLT异地容灾的PON口工作状态切换图;
图6为主备竞争模式下PON口状态切换定时器超时处理流程图;
图7为上联口发起业务连通检测流程图;
图8为主备倒换消息处理流程图;
图9为主备竞争模式下LOS消息处理流程图。
具体实施方式
以下,参考附图1~9详细描述本发明的实现OLT异地容灾的系统和方法。
本发明的实现OLT异地容灾的系统,包括光网络单元(ONU,OpticalNetwork Unit)、分光器节点以及至少两台光线路终端OLT。OLT为吉比特无源光网络GPON(Gigabit-capable Passive Optical Network)OLT。组网如图1所示。每台OLT出一个PON口连到分光器上,ONU连到分光器分支光路上,将OLT的2个PON口配置到保护组中,正常工作状态下,其中一个PON工作状态为Master(主),另外一个PON口的工作状态为Standby(从),主从PON之间通过ONU作为桥梁,实现配置数据同步,另外,从PON口通过侦听ONU发送的报文,维持ONU的注册状态,同时对ONU发送的部分业务报文进行侦听,方便业务更快的切换。
具体地,如图2所示,OLT包括PON口、配置模块、倒换控制模块、上联口、检测模块、同步模块。其中,PON口主要完成数据传输;配置模块创建保护组,将PON口加入到保护组中,将保护组和某个上联口业务连通性进行关联,并把保护组的当前配置信息传递给倒换控制模块和检测模块;倒换控制模块,用于检测PON口光路信号丢失(LOS,Loss of Signal)告警,并支持和检测模块互动,实现对主备光纤倒换控制;上联口,主要完成OLT与上联网络之间的数据传输;检测模块,根据配置模块传递的配置信息,对保护组绑定的上联口进行业务连通性检测,还可以针对上联口某个虚拟局域网(VLAN,Virtual Local Area Network)进行业务联通性检测,其中,连通性检测可以采用多种方法,比如BFD、连接故障管理CFM(Connectivity FaultManagement)、Y.1731等;
主OLT上同步模块,用于将从配置模块配置的配置信息通过PON口发送给ONU,也可以定期把当前ONU相关参数通过PON口发给ONU。其中,配置信息,包括主OLT的PON口打开/关闭的时间、主OLT和备OLT的主备关系。ONU的相关参数,主要包括ONU的测距信息。备OLT上同步模块,用于从ONU接收配置数据信息,方便主备OLT通过ONU的物理层操作维护管理(PLOAM,Physical Layer Operations,Administration and Maintenance)消息通道同步相关数据。另外,备OLT上同步模块还可以侦听ONU发给主OLT的消息或者协议报文,比如ONU注册消息或者DHCP(Dynamic HostConfiguration Protocol,动态主机配置协议)、IGMP(Internet Group ManagementProtocol,因特网组管理协议)协议报文,获取ONU注册信息,获取ONU下用户IP(Internet Protocol,网际协议)地址和MAC(Media Access Control,介质访问控制)绑定信息及组播加入信息,这样主备倒换后可以加快业务恢复,减少业务流中断时间。
如图3所示,ONU包括上联PON口和ONU同步模块,其中,ONU同步模块用于接收主OLT发送的特定格式的包含配置数据相关的PLOAM消息,再把消息转发给主备OLT,其中主OLT会直接忽略该PLOAM消息,而备OLT可以处理这些PLOAM消息,从中提取主OLT同步的配置数据,确保备OLT上保持和主相同的配置数据,这样主备OLT切换后,可以减少业务中断时间。
如图4所示,为实现OLT异地容灾的具体组网示意图。分光器,可以是节点为2:N的分光器,分光器2个节点分别连到两台OLT上,分光器一路分支光纤连到ONU上,ONU可以通过2:N分光器同时和2台OLT进行通讯。
另外,PON口的工作状态包括非保护模式、主备竞争模式、主工作模式和备工作模式,状态切换如图5所示。PON口默认为非保护模式,当PON口加入到保护组中,则状态变化为主备竞争模式。完成主备竞争后,竞争成功则PON口会切换到主工作模式,竞争失败则切换到备工作模式,当发生主备倒换后,PON口状态会在主工作模式和备工作模式之间进行切换,当将PON口从保护组中取消,则PON口不管是处于主备竞争模式、主工作模式还是备工作模式,都会切换到非保护模式。
本发明的实现OLT异地容灾的方法,包括下列步骤:
步骤100:主OLT将当前配置信息和ONU的相关参数发给相应的ONU;
步骤200:ONU接收所述配置信息和ONU的相关参数,再把配置信息和ONU的相关参数转发给主OLT和备OLT;
步骤300:主OLT将所述ONU转发来的配置信息和ONU的相关参数忽略;备OLT提取ONU转发来的配置信息和当前ONU的相关参数,以与主OLT的配置信息和ONU的相关参数同步。
其中,主OLT,用于通过PON口将当前配置信息和ONU的相关参数发给相应的ONU,其中,所述配置信息,包括主OLT的PON口打开/关闭的时间、主OLT和备OLT的主备关系;ONU的相关参数,包括ONU的测距信息。
另外,在步骤300之后,进一步包括下列步骤:
在主OLT与上联网络业务中断,需要进行主备切换时,备OLT将其PON口状态切换为主,然后进行配置恢复。在备OLT切换到主状态后,需要对所述ONU进行重新测距,并根据先前保存的ONU的测距信息计算出主干光纤差值,确保ONU业务转发正常,同时将当前配置信息和ONU的相关参数发给相应的ONU。
在具体实现时,本发明可以包括下列步骤:
步骤11:配置主备OLT上保护组,并将PON口加入到保护组中,PON口工作状态从非保护模式切换为主备竞争模式。2台OLT保护组中PON口都进入到主备竞争模式,则启动定时器,主备PON口根据配置的时间间隔并加上一个随机数,轮流关闭PON口,增加随机数的目的是确保第一个ONU上线的时候刚好只有一个PON口打开。状态切换超时定时器消息处理如图6所示,等待ONU上线。
步骤12:当第一个ONU上线并注册成功后,则该OLT停止定时关闭PON口定时器,并将PON口状态从主备竞争模式切换到主工作模式,同时定时将ONU测距信息和当前PON口状态封装到PLOAM消息中,发送给ONU,ONU同步模块将该PLOAM消息再发送所有PON口。当OLT收到该PLOAM消息后,如果当前PON状态为主工作模式,直接忽略该消息,而如果当前PON状态为主备竞争模式,则停止定时关闭PON口定时器,并将PON口状态从主备竞争状态切换为备工作模式,并关闭PON口发光,只接收从ONU发送的所有消息和数据。
步骤13:主PON口配置保护组关联的上联口,由检测模块根据配置模块输入上联口检测配置信息,发起上联口到上联设备的连通性检测,可以采用快速检测,比如BFD或者802.1ag等,一旦上联业务中断,可以保证在50ms内完成主备PON口切换;也可以采用慢速检测,比如PING检测,一旦上联业务中断,也可以通知倒换控制模块进行主备切换,但是很难保证在50ms内完成;也可以直接检测上联光口LOS,一旦上联口出现LOS,且不能再短期内恢复,则认为上联业务中断,需要立刻通知倒换控制模块进行主备切换。流程如图7所示。具体实施的时候可以采用BFD来进行连通性检测。
步骤14:在发生主备倒换前,备PON的工作状态一直为备工作模式,PON关闭发光,但是接收打开,接收所有ONU发送的PLOAM消息、OMCI消息及数据报文。同步模块处理PLOAM消息,创建PLOAM消息中对应的ONU,并将其状态切换为激活状态,同时保持PLOAM中该ONU测距信息,方便发生主备倒换后,备PON口切换为主工作状态后,可以根据保存的信息快速完成ONU重新测距,恢复业务。
另外,主OLT上触发PON口主备倒换,主要包括下面情况:
a)主OLT配置模块通过命令手动进行主备切换;
b)OLT倒换控制模块检测到PON光路LOS;
c)主OLT检测模块检测到上联口业务连通性异常。
对于上面a、b情况下主OLT关闭PON口光模块发光,并同时把PON状态更新为备。ONU检测到PON口光路LOS后,会关闭PON口光模块发光。
另外,根据配置,同步模块侦听ONU发给主OLT的消息或者协议报文,包括ONU注册消息或者动态主机配置协议DHCP报文、因特网组管理协议IGMP报文,获取ONU注册信息、ONU下用户IP地址和介质访问控制MAC、绑定信息及组播加入信息,对于业务报文,备PON口不进行转发,直接丢弃,方便主备倒换后业务快速恢复。
步骤15:PON口在主工作模式下检测到PON口LOS告警,或接收到配置模块下发的手工倒换命令消息,或接收到检测模块的倒换消息,倒换控制模块进行主备倒换处理流程。首先判断倒换消息类型,对于手工倒换或者是PON口光纤中断告警,首先要通知检测模块停止上联检测,并关闭PON口发光,同时把PON口状态切换为备工作模式;如果是上联业务中断消息,则关闭PON口发光,并把PON口状态切换为备工作模式。处理流程如图8所示。当主PON口进行倒换,并关闭PON口后,备PON口则检测不到ONU发光,则备PON口打开PON口发光,并将PON口状态切换为主备竞争模式。
步骤16:备PON口从备工作状态模块切换到主备竞争模式后,接收到LOS恢复告警(因为备PON口已经打开发光,ONU检测到后会发LOS恢复告警),且当前PON口为打开状态,则将工作状态切换为主工作状态,并通知同步模块进行配置数据恢复。处理流程如图9所示。新切换到主工作状态的PON口,由同步模块进行数据恢复,对ONU重新测距,并计算出主干光纤的差值。等业务恢复后,再转到步骤13。
综上所述,依照本发明的实现OLT异地容灾的系统和方法,主备OLT通过ONU实现消息交互,避免了主备OLT之间建立额外的消息通道,节省了主备OLT之间互联光纤,通过增加同步模块,备OLT增加对ONU报文侦听,加快了主备倒换后业务恢复;另外,通过检测模块检测上联口业务连通性,并且和PON口主备倒换关联,额外增加了针对上联网络的异地容灾,为用户提供更完备的保护措施。
以上是为了使本领域普通技术人员理解本发明,而对本发明所进行的详细描述,但可以想到,在不脱离本发明的权利要求所涵盖的范围内还可以做出其它的变化和修改,这些变化和修改均在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种实现OLT异地容灾的系统,包括光网络单元ONU、分光器节点、主光线路终端OLT以及至少一台备光线路终端OLT,其特征在于,所述ONU通过分光器节点与主OLT和备OLT进行通讯,其中,
所述主OLT上包括同步模块,用于将当前配置信息和ONU的相关参数发给相应的ONU;并进一步用于将所述ONU转发来的所述配置信息和ONU的相关参数忽略;
所述备OLT上包括同步模块,用于提取所述ONU转发来的所述配置信息和当前ONU的相关参数,以与主OLT的配置信息和ONU的相关参数同步;
所述ONU包括同步模块,用于接收所述配置信息和ONU的相关参数,再把所述配置信息和ONU的相关参数转发给主OLT和备OLT。
2.如权利要求1所述的实现OLT异地容灾的系统,其特征在于,所述备OLT上同步模块,进一步用于侦听ONU发给主OLT的消息或者协议报文,包括ONU注册消息或者动态主机配置协议DHCP报文、因特网组管理协议IGMP报文,获取ONU注册信息、ONU下用户IP地址和介质访问控制MAC、绑定信息及组播加入信息中至少一种。
3.如权利要求1所述的实现OLT异地容灾的系统,其特征在于,所述主OLT,用于通过PON口将当前配置信息和ONU的相关参数发给相应的ONU,其中,所述配置信息,包括主OLT的PON口打开/关闭的时间、主OLT和备OLT的主备关系;所述ONU的相关参数,包括ONU的测距信息。
4.如权利要求1所述的实现OLT异地容灾的系统,其特征在于,所述主OLT和备OLT通过ONU的物理层操作维护管理PLOAM消息通道实现所述配置信息和ONU的相关参数的同步。
5.如权利要求1所述的实现OLT异地容灾的系统,其特征在于,所述备OLT,进一步用于在主OLT与上联网络业务中断,需要进行主备切换时,将备OLT的PON口状态切换为主,然后进行配置恢复。
6.一种实现OLT异地容灾的方法,其特征在于,光网络单元ONU通过分光器节点与主光线路终端OLT和至少一台备光线路终端OLT进行通讯,其中,包括下列步骤:
步骤A:所述主OLT将当前配置信息和ONU的相关参数发给相应的ONU;
步骤B:所述ONU接收所述配置信息和ONU的相关参数,再把所述配置信息和ONU的相关参数转发给主OLT和备OLT;
步骤C:所述主OLT将所述ONU转发来的所述配置信息和ONU的相关参数忽略;所述备OLT提取所述ONU转发来的所述配置信息和当前ONU的相关参数,以与主OLT的配置信息和ONU的相关参数同步。
7.如权利要求6所述的实现OLT异地容灾的方法,其特征在于,所述主OLT,用于通过PON口将当前配置信息和ONU的相关参数发给相应的ONU,其中,所述配置信息,包括主OLT的PON口打开/关闭的时间、主OLT和备OLT的主备关系;所述ONU的相关参数,包括ONU的测距信息。
8.如权利要求7所述的实现OLT异地容灾的方法,其特征在于,在所述步骤C之后,进一步包括下列步骤:
在主OLT与上联网络业务中断,需要进行主备切换时,备OLT将其PON口状态切换为主,然后进行配置恢复。
9.如权利要求8所述的实现OLT异地容灾的方法,其特征在于,在备OLT切换到主状态后,需要对所述ONU进行重新测距,并根据先前保存的ONU的测距信息计算出主干光纤差值,确保ONU业务转发正常,同时将当前配置信息和ONU的相关参数发给相应的ONU。
10.如权利要求6至9中任一项所述的实现OLT异地容灾的方法,其特征在于,所述备OLT进一步用于侦听ONU发给主OLT的消息或者协议报文,包括ONU注册消息或者动态主机配置协议DHCP报文、因特网组管理协议IGMP报文,获取ONU注册信息、ONU下用户IP地址和介质访问控制MAC、绑定信息及组播加入信息中至少一种。
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