CN102549979A - 用于传送业务的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

提供了一种用于传送业务的方法和设备，其中，主节点连接至第一从节点和第二从节点；其中，所述第一从节点和所述第二从节点包括连接；其中，在所述主节点与所述第一从节点之间传送业务；以及其中，在故障状况的情况下，经由所述第二从节点以及所述第一从节点与所述第二从节点之间的直接连接，在所述主节点与所述第一从节点之间传送所述业务。此外，提出了一种包括所述设备的通信系统。

Description

用于传送业务的方法和设备
技术领域
本发明涉及一种用于传送业务的方法和设备。还提出了一种包括这种设备的通信系统。
背景技术
互连分组网络可以包括客户网络和服务提供商网络。端对端服务连接可以跨越多个这种互连分组网络。
每个网络可以部署用于传送运营商以太网服务的不同分组传输技术。用于将网络进行互连的接口可以基于IEEE 802.3 MAC，并且，在接口上传输的分组可以是以太网帧（根据IEEE 802.3/802.1）。以太网帧可以经由各种传输技术（例如，经由ETH（以太网）、GFP（通用成帧过程）、WDM（波分复用）或经由ETH/ETY（以太网物理层））而传输。
质量和可用性方面的可靠性是运营商以太网服务的关键特征。作为服务水平协议 （SLA）而提供的服务保证需要以下弹性网络：该弹性网络快速检测任何设施（接口或节点）的失效或劣化，并根据SLA的条款来恢复网络操作。网络生存性对于传送可靠服务来说是重要的。
要解决的问题是：高效地保护至少一个服务（例如运营商以太网服务）免受单点失效或免受单点设施（节点或接口）劣化，特别是沿着在以太网保护域中传送至少一个服务的路径。
发明内容
该问题是根据独立权利要求的特征来解决的。其他实施例产生于从属权利要求。
为了克服该问题，提出了一种用于传送业务的方法，
- 其中，主节点连接至第一从节点和第二从节点；
- 其中，所述第一从节点和所述第二从节点包括连接；
- 其中，在所述主节点与所述第一从节点之间传送业务；
- 其中，在故障状况的情况下，经由所述第二从节点以及所述第一从节点与所述第二从节点之间的直接连接，在所述主节点与所述第一从节点之间传送所述业务。
所述第一从节点与所述第二从节点之间的连接可以是直接连接或间接连接，例如经由（受保护的）网络或其部分。
需要注意，这里所指的任何节点可以是网络元件或网络组件。此外，主节点可以是第一网络的边缘处的节点，且这两个从节点均可以部署在第二网络的边缘处。因此，从节点之间的直接连接是第二网络内的直接连接。主节点与从节点之间的连接、主节点和从节点的接口以及直接连接可以定义互连区。
还要注意，节点的接口也被称作端口。还要注意，相应地可以利用多于两个从节点。
还要注意，以下节点被称作“业务网关”：业务从附着网络穿过所述节点到达互连区中。
经由第二从节点到达第一从节点的旁路（bypass）特征允许维持对第一从节点的业务网关功能，而完全无需改变从节点所附着至的网络的拓扑。因此，可以以对与该互连区相连接的网络的影响减小的高效方式利用该互连区。由于互连区允许将不同技术的网络相连接，因此该方案具有稳健、灵活和自组织连接的优势。
优势在于：所提出的概念允许业务在节点之间的负载共享。因此，在正常操作的情况下（在没有任何故障状况的情况下），可以经由单独的VLAN来传输业务，其中，每个VLAN可以在主节点与从节点之间利用仅一个连接。因此，根据角色（主、代理、从），针对每个VLAN分配节点，可以在不同连接当中高效地分发业务。
与此一道，提供了针对分组网络之间的互连区中的单点失效或针对单点设施（节点或接口）劣化的解决方案。每个分组网络可以依赖于不同的分组技术（例如，桥接以太网、业务工程以太网、第2层多协议标签交换（L2-MPLS）、MPLS传输简档（MPLS-TP）等），分组技术提供了其自身的（多个）机制以确保网络生存性。因此，这种不同技术的网络之间的互连区可以配备有以下机制，该机制能够快速检测该互连区中的失效或设施（节点或接口）劣化和/或在不中断被提供给终端用户的服务的情况下恢复业务。
为了确保不存在表示单点失效的节点，互连区可以被解释为使得实现运营商以太网服务经由驻留于该区的任一侧的两个不同节点在互连区上的传输。四个节点中的每一个可以连接至互连区的另一侧的两个节点。
在实施例中，所述主节点经由第一接口连接至所述第一从节点，并经由第二接口连接至所述第二从节点。
所述第一接口可以是工作端口，而所述第二接口可以是可在故障状况的情况下激活的保护端口。
根据实施例，所述第二从节点触发变为用于传送所述业务的中间节点的决定。
因此，所述第二从节点作出变为旁路路由中的中间节点且尤其是（不）变为业务网关的决定。
在另一实施例中，所述主节点与第一网络相关联，而所述第一从节点和所述第二从节点与第二网络相关联。
在另一实施例中，代理节点连接至所述第一从节点和所述第二从节点，并且在故障状况的情况下，所述从节点接管所述主节点。
在所述代理节点接管所述主节点的情况下，所述代理节点可以接管其配置、角色和/或功能（至少部分地），并且所述代理节点可以执行与所述主节点所执行（曾执行）的相同的活动。因此，在特定旁路中，这里描述的业务可以从代理节点经由针对主节点而描述的另一从节点至任何从节点而工作。例如，在发生故障状况的情况下，经由所述第二从节点以及所述第一从节点与所述第二从节点之间的直接连接，在代理节点与所述第一从节点之间传送所述业务。
因此，所述代理节点接管所述主节点的角色。尤其是，提供了从主节点至代理节点的切换。这种切换可以由主节点、代理节点、从节点或OAM发起或触发。
所述代理节点可以是在必要时可替换所述主节点的冗余节点或保护节点。存在这种替换的各种情形，例如，主节点失效、主节点的端口失效、链路（例如所述主节点与从节点之间）失效。此外，可以监视劣化，并且，在达到预定阈值时，代理节点可以接管主节点。这高效地允许在失效实际发生之前确定该失效，例如通过检测增大的延迟等等。
所述从节点或所述主节点可以向所述代理节点通知触发从所述主节点至所述代理节点的切换的故障状况。然而，这种切换还可以由所述代理节点自身在确定故障状况时发起。
因此，在检测到故障状况时，所述代理节点可以至少暂时替换所述主节点。尤其是，根据实际故障状况，可以经由所述主节点的其他接口来传送所述业务，或者，可以将所述主节点的功能切换至所述代理节点。尤其是，如果所述主节点有缺陷，则所述代理节点将替换所述主节点。
所述代理节点和所述主节点与相同网络相关联，并尤其是这种网络的边缘节点。
在下一实施例中，所述主节点和所述代理节点直接和/或间接连接。
此外，可选地，所述主节点和所述代理节点间接连接，例如经由它们所附着至的网络的多个网络元件。然而，需要注意，这还可以适用于从节点之间的连接、主节点与（多个）从节点之间的连接、以及代理节点与（多个）从节点之间的连接。
主节点与代理节点之间的这种直接连接可以用于向相应的其他节点通知节点的状态。这种状态信息可以包括与节点和/或其面向从节点的端口中的任一个的转发状态有关的信息。
需要注意，主节点与代理节点之间的内部链路可以用于传输以太网数据业务和/或传输控制消息（例如OAM）。
还有一个实施例是，所述主节点和所述代理节点每一个都包括如下三个接口：
- 工作接口，连接至所述第一从节点；
- 保护接口，连接至所述第二从节点；以及
- 内部接口。
所述内部接口可以用于将所述主节点和所述代理节点相连接。然而，需要注意，有利地，所述主节点和所述代理节点与第一网络相关联，而两个从节点与第二网络相关联。所有节点（主、代理和从）可以是相应网络的边缘节点。
需要注意，取代主节点、从节点和代理节点之间的直接连接，还可以经由保护域（例如，网络或其部分）将这些节点（中的至少一些）间接连接。这种连接可以经由这种保护域的至少一个中间节点而提供。尤其是，整个保护域中的不同路径可以用于这种目的。
根据另一实施例，依照故障状况，所述主节点或所述代理节点通过从其工作接口切换至其保护接口或者从其保护接口切换至其工作接口来传送业务。
根据另一实施例，在故障状况结束之后，如故障状况之前那样传送业务。
因此，在解决了导致从主节点至代理节点的切换的故障状况之后，可以进行从代理节点至主节点的切换。这可以是可逆（revertive）模式的示例。
然而，这种可逆模式是可选的，并且，不重新激活主节点并维持经由代理节点而进行的操作也可以是解决方案（该情形是非可逆模式的示例）。
因此，即使在故障状况结束的情况下，也可以维持业务流。此外，可选地，主节点和代理节点切换角色，例如，在代理节点已被激活之后，代理节点可以变为主节点。
根据另一实施例，所述故障状况包括或者基于接口或节点的失效或劣化，尤其是包括以下中的至少一项：
- 链路失效；
- 接口失效；
- 远程接口失效；
- 远程节点失效；
- 管理操作。
所述故障状况可以由所述主节点、所述代理节点或从节点确定。所述故障状况可以直接或间接触发保护切换，例如，激活所述主节点处或所述代理节点处的冗余接口或者从所述主节点切换至所述代理节点。可以传送所确定的故障状况，例如由所述从节点传送至所述主节点或所述代理节点。所述主节点或所述代理节点自身可以确定故障状况并触发保护切换。
在另一实施例中，经由虚拟局域网（VLAN）来传送业务。
然而，所提供的解决方案可以由具有标记或标签的其他协议使用，该标记或标签用于标识特定业务（的部分），例如MPLS或MPLS传输简档（MPLS-TP）。
因此，在所提及的节点之间传送的业务与VLAN相关联。物理结构及其连接可以由不同VLAN利用，其中，针对每个VLAN，可以给每个节点（主节点、代理节点或从节点）分配不同角色。这允许业务在互连区上的高效负载共享，这是由于不同VLAN可以出于不同目的使用不同节点。此外，在发生故障状况的情况下，针对这种VLAN启用保护切换。
这里描述的保护机制适用于加标签或未加标签的以太网业务。
根据下一实施例，经由单独的虚拟局域网来传送业务的部分。
根据另一实施例，所述业务是以太网业务，尤其是包括以太网帧。
根据另一实施例，所述故障状况由所述主节点、所述代理节点或从节点确定。
所确定的这种故障状况可以触发要提供给例如主节点或代理节点的信息。因此，主节点可以切换至代理节点，或者，代理节点可以激活其自身。可选地，代理节点可以对主节点进行去激活。
故障状况可以与端口、节点或这两者相关。因此，主节点在其活动端口之一处确定故障状况时可以切换至不活动端口，对该端口进行激活，从而经由该新激活的端口来传送业务。
该情形也适用于代理节点。一旦代理节点被激活（被来自从节点的消息激活、被来自主节点的消息激活、或者通过其自身认识到主节点不活动而激活），代理节点就可以利用其端口（如针对主节点而描述的），且从而可以在必要时提供其端口之间的保护切换。
上述问题还通过以下设备而解决：该设备包括和/或关联于处理器单元和/或硬接线电路和/或逻辑设备，所述处理器单元和/或硬接线电路和/或逻辑设备被布置为使得这里描述的方法能够在其上执行。
根据实施例，所述设备是通信设备，尤其是或者关联于与所述网络或所述网络的边缘节点相关联的网络元件。
上述问题还通过一种包括这里描述的设备的通信系统而解决。
附图说明
在附图中示出和图示了本发明的实施例。
图1示出了网络之间的互连区的示例；
图2示出了由在互连区内关联的节点提供的不同节点功能；
图3示出了在互连区上传送的业务的示例，其中，在主节点失效之后，代理节点接管主节点的角色；
图4示出了示例端口描述，其中，主节点和代理节点附着至第一网络，而两个从节点附着至第二网络，并且其中，主节点和代理节点每个都经由互连区连接至这两个从节点；
图5示出了转移（transition）表，包括用于在互连区上传送业务的业务网关和链路以及不同类型的失效后的新业务网关和链路的组合；
图6示出了流程图，该流程图示意了数据流程（data flow）以及可由不同类型的失效引起的流程之间的转移；
图7示出了针对基于IEEE 802.1ag CCM的TFC TLV而提出的结构。
具体实施方式
图1示出了互连区的示例。
在情形（A）中，网络101连接至网络102，其中，网络102包括两个节点103、104，而网络102包括两个节点105、106。每个节点具有两个接口（还被称作端口），其中，节点103连接至节点105和节点106；此外，节点104连接至节点105和节点106。互连区107包括所述节点和与相应其他网络的连接。互连区107用于以没有单点失效或劣化的可靠方式传输运营商以太网服务。这种类型的情形被称作“2x2附着”互连区。
在情形（C）中，节点109（包括两个接口）连接至两个节点111、112，这两个节点111、112是网络110的边缘节点。互连区108用于经由位于互连区108一侧的单个节点109将运营商以太网服务传输至互连区108另一侧的两个附着节点111、112。这种构造的示例是数字订户线路接入复用器（DSLAM），其通过两个节点附着至服务提供商网络。这种类型的情形被称作“1x2附着”互连区（还被称作“双重附着”互连区）。
所提出的机制允许快速检测故障状况或失效或劣化状况以及快速恢复（在小于50ms内）。该机制还允许服务提供商以高效的方式利用互连区中的资源，从而实现要传送的业务的负载共享。
该机制适用于任何MEF（城域以太网论坛）服务，例如EPL（以太网专用线路）、EVPL（以太网虚拟专用线路）、EP-LAN（以太网专用LAN）、EVP-LAN（以太网虚拟专用LAN）、EP树（以太网专用树）或EVP树（以太网虚拟专用树）。
用于在互连区中的接口上传送以太网业务的以太网帧可以基于IEEE 802.1D、IEEE 802.1Q、IEEE 802.1ad或IEEE 802.1ah或者如IEEE 802.1D、IEEE 802.1Q、IEEE 802.1ad或IEEE 802.1ah中所定义。
如图1的情形（A）和（C）所示的互连区107和108尤其是具有以下优势：
- 在附着网络之间提供直接（单跳）连接。当在附着网络之间传输业务时，这确保了短路径和低延时。
- 实现了互连区中的所有（直接）链路上的高效负载共享，从而允许高效地利用互连区中部署的资源。
需要注意，可以在作为互连区而工作的任何保护域或网络中使用所提出的机制，其中，这种保护域还可以包括间接链路，例如经由该保护域的中间网络元件。
然而，该机制的副作用是：互连区的每个保护事件（即，切换或回复）均影响至少一个附着网络的拓扑。例如，由链路失效引起的切换使互连区中的业务通过另一链路和另一节点而重定向。因此，该节点所属的附着网络的拓扑可以相应地改变，以允许业务经由新活动节点从该网络重定向至互连区。
因此，可以通过利用如图1的情形（B）和（D）所示的互连区来进一步保护运营商以太网服务。
情形（B）基于情形（A），组件相同并参照情形（A）而描述。然而，情形（B）包括网络101的节点103和104之间的连接以及网络102的节点105和106之间的连接。
还可以是以下情形（未示出）：其中，仅从节点彼此相连接，但主节点和从节点不直接彼此相连接。
相应地，情形（D）来源于情形（C），其中，组件相同并参照情形（C）而描述。此外，情形（D）包括网络110的节点111和112之间的连接。
节点103和104之间、节点105和106之间以及节点111和112之间的连接被称作“内部链路”或“内部连接”。
依照互连区内的保护事件，这些内部链路有助于最小化有害影响。尤其是，可以显著减小对附着网络内的拓扑改变的影响。
这种有害影响可以由以下事件中的至少一项造成：
（a）互连区中的节点的失效。在该节点上的失效事件之前传输的业务需要被重定向至驻留于相同附着网络中的另一节点。必须改变附着网络的拓扑，以允许来自该网络的业务经由新活动节点而定向至互连区中。
（b）在节点上设置可逆模式迫使在节点从其故障状况恢复时切换。这影响了相关附着网络的拓扑，这是由于从附着网络至互连区的业务需要被重定向至该（重新）激活的节点（即主节点）。
（c）切换至保护节点（被称作代理节点）的管理命令。
另一方面，当链路在互连区中失效（由于故障或劣化）时，可以经由旁路失效链路的路由，在两个节点（其通过失效链路而连接）之间传输业务。因此，附着网络的拓扑不受互连区中的保护事件影响。
以下节点被称作“业务网关”：业务从附着网络穿过该节点到达互连区中。在任何时刻，（每个附着网络中的）仅一个节点可以充当其附着网络的这种业务网关。
只要互连区中的保护事件未造成业务网关的改变，相关附着网络的拓扑就不受该保护事件影响。如果业务网关自身失效，则新业务网关可以接管，其中，这种事件影响（如上所述）附着网络的拓扑。
根据图1的情形（B），经由节点103和105在网络101和102之间传输业务。这些节点103和105可以充当附着网络101和102以及互连区107的业务网关。
如果节点103与节点105之间的链路失效，则将经由旁路该失效链路的另一路由在节点103和105之间传输业务。这种旁路路由可以如下：从节点103经由节点106至节点105。在这种情况下，节点106不用作业务网关，而是用作业务网关103和105之间的旁路路由中的中间节点。
从节点可以决定创建该旁路路由。主节点可以决定经由不同链路来传送业务。第二从节点可以决定不变为业务网关，而是充当旁路路由的中间节点并将第一从节点保持为业务网关。因此，作为旁路路由的中间节点的从节点可以决定经由所述旁路路由来处理业务。
如果业务网关失效，则可以经由新业务网关来传输业务。例如，根据图1的情形（B），可以在节点103和105之间传送业务，这两个节点均充当业务网关。在节点105失效的情况下，附着网络102的拓扑受影响，这是由于不再可以在该节点105上传送业务。相应地，节点106可以变为网络102的业务网关。因此，将业务从节点103定向至该新业务网关106。需要注意，网络101的拓扑不受该保护事件影响，这是由于充当网络101的业务网关的节点103保持不变。
这里描述的机制可以受益于如图1的情形所示的互连区的类型。所提供的方案支持图1所示的互连区的所有四个情形，即，根据情形（A）的“2x2附着”类型、根据情形（B）的“全网状2x2附着（Full Mesh 2x2 Attached）”类型、根据情形（C）的“1x2附着”类型和根据情形（D）的“全网状1x2附着”类型。
还要注意，该机制还支持从一种类型至另一种类型的服务中网络升级。
这里描述的机制可以用于保护互连区中的以太网业务流。互连区可以基于图1所示的情形之一。
所保护的业务可以具有任何类型的运营商以太网服务（E-Line、E-LAN或E-Tree）。用于在互连区中的接口上载送以太网业务的以太网帧可以基于IEEE 802.1D、IEEE 802.1Q、IEEE 802.1ad或IEEE 802.1ah或者如IEEE 802.1D、IEEE 802.1Q、IEEE 802.1ad或IEEE 802.1ah中所定义。
在将两个相邻网络相连接的接口之一上传输业务流。在该接口上有故障状况的情况下，通过两个业务网关之间的旁路路由（如果可用的话）将业务重定向。如果旁路路由不可用（如图1的情形（A）和（C）所示的互连区中那样），则通过冗余接口将业务重定向至新业务网关（在情形（C）和（D）中；节点109具有两个接口，其中，一个接口是备用接口，从而允许节点109在主要接口的连接失效或劣化的情况下选择经由备用接口的不同路径）。
如果业务网关不再能够在“2x2附着”和“全网状2x2附着”互连区（参见图1的情形（A）和（B））中传输业务，则可以通过冗余业务网关将业务重定向。
所保护的以太网业务可以是加标签的或未加标签的。在加标签的以太网业务的情况下，可以针对每VLAN来实现保护，而不管任何其他VLAN如何。需要注意，该解决方案可以适用于帧的外部VLAN。
可以在将两个相邻网络相连接的不同接口上传输来自各个VLAN的业务。（外部）VLAN可以具有以下标签中的任一项：C-VLAN（客户VLAN）、S-VLAN（服务VLAN）或B-VLAN（骨干VLAN）。
在IEEE 802.1Q、IEEE 802.ad和IEEE 802.1ah切换中，通过端口VLAN标识符来对去标签的业务加标签，这产生了加标签的业务。在IEEE 802.1D切换中，可以在接口上传输的整个业务上实现保护。
这里描述的保护机制适用于加标签或未加标签的以太网业务。
互连区中的节点之一可以作为主节点进行操作。主节点负责选择将要通过其传输相关业务的接口，而附着网络中的对等端节点作为从节点、遵照主节点的决定而工作。然而，需要注意（也如上所示），从节点可以决定是变为业务网关还是成为旁路路由内的中间节点，且因此，从节点可以将业务转发至第一从节点。
在根据图1的情形（A）的“2x2附着”类型中以及在根据图1的情形（B）的“全网状2x2附着”类型中，主节点由冗余节点（还被称作备用节点或代理节点）保护，该冗余节点附着至与主节点相同的两个从节点。如果主节点失效，则代理节点充当主节点的替补。
图2示出了由在互连区内关联的节点提供的不同节点功能。在图2中，使用以下缩写：M指代主节点，S指代从节点，而D指代代理节点。此外，至左侧附着有第一网络，而至右侧附着有第二网络（在图2中未示出网络），与图1的示意类似。因此，左侧所示的节点与第一网络相关联，而右侧所示的节点与第二网络相关联。这些节点可以是相应网络的边缘节点并经由所示互连区而连接。
图2A示出了主节点与两个从节点的双重附着，而图2E示出了从节点连接至主节点和代理节点。图2C所示的情形与图2A所示的情形相对应，补充了两个从节点之间的连接。
图2B示出了“2x2附着”情形，其中，第一网络的主节点和代理节点每个都连接至第二网络的两个从节点。图2D示出了基于图2B的“全网状2x2附着”情形，其中，主节点和代理节点连接，并且其中两个从节点彼此连接。图2G所示的情形与图2D所示的情形相对应，其中，主节点和从节点并不直接连接。
图2F与图2B的镜像情形相对应，且图2H与图2D的镜像情形相对应。
互连区中的每个节点的角色（主、代理或从）可以由每个VLAN的管理配置来设置。因此，节点可以充当一些VLAN的主节点而充当另一VLAN的代理节点。由于在正常操作中（即在没有任何故障状况的情况下）针对每VLAN仅使用一个路径在互连区上传送业务，因此不同VLAN可以使用不同路径。这允许互连区的节点之间的高效负载共享。
保护机制基于每VLAN进行操作并与其他VLAN无关。尤其是，所提出的方案涉及对特定VLAN的以太网业务的保护。该机制针对互连区中的每个VLAN相应地工作。
对于特定VLAN，可以在给定时刻使用相邻网络之间的（直接）链路中的仅一个来转发业务。还可以在从节点之间的内部链路（如果可用的话）上传输业务，以保留业务网关并旁路失效或劣化的链路。需要注意，主节点与代理节点之间的内部链路可以用于传输以太网数据业务和/或用于传输控制消息（例如OAM）。这些控制消息允许主节点和代理节点监视彼此的状态并在检测到故障状况的情况下进行适当的动作。
所保护的VLAN可以被配置在互连区中的每个节点的一个、两个或三个端口上。两个端口用于将相应节点与相邻网络的两个节点相连接，而一个（内部）端口可以用于将节点与相同网络的另一节点相连接。如上所述，在特定VLAN中，可以在经由互连区将相邻网络相连接的接口之一上传输以太网业务。还可以在从节点之间的、对失效或劣化的链路旁路的内部链路上传输业务，以便保留业务网关并避免附着网络中的拓扑改变。
互连区中的节点中的每一个可以具有针对每个VLAN的转发状态。转发状态可以指示节点针对该VLAN中的以太网业务是“活动”还是“待机（standby）”。需要注意，处于“活动”转发状态的节点作为业务网关。对于特定VLAN，两个节点可作为业务网关，其中，这两个节点之一是主节点或代理节点，而另一节点是从节点。此外，互连区中的端口（在其上配置该特定VLAN）中的每一个具有与该VLAN相关的转发状态，指示端口针对该VLAN中的以太网业务是“活动”还是“待机”。业务网关的（最多三个端口当中的）单个端口可处于“活动”转发状态。
当使用旁路路由来保护失效或劣化的链路时，中间（从）节点的（三个端口当中的）两个端口处于“活动”转发状态。三个端口之一是内部端口，该节点通过该内部端口连接至附着至相同网络的第二从节点。需要注意，（仅）从节点可以充当互连区中的旁路路由上的中间节点。当从节点充当这种旁路路由上的中间节点时，其节点转发状态是“待机”，尽管其端口中的两个的转发状态是“活动”。
可以仅通过节点和端口将在VLAN中接收的以太网业务转发至附着网络，该节点和端口处于“活动”转发状态。如上所述，可以经由处于“待机”转发状态的从节点在互连区中传输业务，而其端口中的两个端口处于“活动”状态。如果这两个从节点经由内部链路直接或间接连接（即，一个网络的两个从节点直接连接）以及如果从节点之一充当两个业务网关之间（即，另一从节点与活动节点（主节点或代理节点）之间）的旁路路由中的中间节点，则该情形将适用。
在互连区中，每个端口可以向互连区中的其对等端端口（其直接连接至的那个端口）传送与其相关联的节点的转发状态（针对每VLAN）以及其自身的转发状态。
关于主节点或代理节点，其端口之一（其连接至从节点）被配置为针对特定VLAN的 “工作”端口，而另一端口被配置为针对该VLAN的“保护”端口。这种配置定义了在管理上优选处于“活动”转发状态的端口。需要注意，主节点和代理节点可以选择要通过其发送业务的端口。这种选择在以下情况下具有优势：其有助于避免依照互连区中的保护事件而对附着网络之一中的拓扑的改变。
图3A示出了包括主节点303和代理节点304的第一网络301以及包括从节点305和从节点306的第二网络302。主节点303经由第一端口连接至从节点305，并经由第二端口连接至从节点306。此外，代理节点304经由第一端口连接至从节点305，并经由第二端口连接至从节点306。此外，主节点303和代理节点304彼此直接相连接（经由位于主节点303以及代理节点304处的内部端口），并且，从节点305和从节点306彼此直接相连接（经由位于从节点305和从节点306处的内部端口）。
在图3A中，经由主节点的第二端口（还被称作保护端口）在操作于非可逆模式的链路中将业务从主节点303传输至从节点306。该传输由箭头307指示。
图3B基于图3A并指示主节点303的失效309。为了在主节点有缺陷的这种情况下避免相邻网络302中的任何拓扑改变，代理节点304接管并经由其第二端口（保护端口）将业务发送至从节点306，从节点306充当业务网关。这在图3B中由箭头308指示。
图4示出了示例端口配置。参考标记与图3A和图3B所示的参考标记至少部分相同，并且以上提供的说明相应地适用。此外，图4示出了主节点303的作为工作端口401的第一端口和主节点303的作为保护端口402的第二端口。此外，主节点303具有内部端口403。类似地，代理节点304具有内部端口406、工作端口405和保护端口404。从节点305具有内部端口407，而从节点306具有内部端口408。如以上在图1中所示，区域409被称作互连区。
此外，可以配置该VLAN的可逆和非可逆模式。可以在节点级和/或端口级支持这种可逆模式。
在节点级的可逆模式中，在解决了导致切换的（多个）状况之后，将业务恢复至主节点。在节点级的非可逆模式中，在解决了导致切换的问题之后，业务归属于代理节点。
需要注意，节点级的可逆操作可以导致业务网关的改变，且由此，其还可以导致附着网络的拓扑的改变。当在节点级配置可逆模式时，应当考虑这一点。回复至恢复节点高效地重新实现了业务负载平衡能力。
在端口级的可逆模式中，在解决了导致切换的（多个）状况之后，将业务恢复至“工作”端口。在端口级的非可逆模式中，在解决了导致切换的（多个）状况之后，业务保持处于“保护”端口上。
在任何时刻，互连区中的每个节点可以确定可以用于传送业务的端口。该决定可以基于以下信息中的至少一项作出：
- 节点的角色（即，主、代理或从）。
- 在主节点或代理节点的情况下端口的角色。端口的该角色可以是“工作”、“保护”或“内部”。对于从节点，端口的角色可以是“内部”。从节点上未配置的端口可以被称作“端口1”和“端口2”。
- 特定VLAN的节点级的针对主节点的可逆或非可逆模式。
- 特定VLAN的端口级的针对主节点和代理节点的可逆或非可逆模式。
- 节点的当前转发状态。
- 参与保护机制的端口的当前保护状态。
- 互连区中的对等端节点和端口的转发状态（在（直接）接口上接收），指示特定情形中的每个端口和节点的状态，从而指示业务网关的位置。
当节点在正常状况下（即，在互连区中没有任何故障状况的情况下）启动时，主节点变为业务网关。主节点选择其“工作”端口以转发业务，并将“工作”端口的转发状态设置为“活动”，将其“保护”端口的转发状态设置为“待机”，且将其“内部”端口的转发状况设置为“待机”。如果主节点的状态被设置为“活动”，则将代理节点及其端口的转发状态设置为“待机”。
如果出于任何原因（例如端口失效、远程端口失效、超过预定阈值的任何劣化等等）主节点的“工作”端口无法转发业务，则选择“保护”端口以转发业务，并将其端口转发状态设置为“活动”。将业务切换至该“保护”端口。
根据针对特定VLAN而配置的可逆模式或非可逆模式，当解决了导致切换的问题时，“保护”端口的转发状态改变为“待机”或保持为“活动”。
如果主节点失效以及如果存在代理节点可用时，代理节点替代主节点并接管其角色。代理节点变为业务网关。如果代理节点发现从节点之一是附着网络的业务网关，则其可以选择与该特定从节点（充当业务网关）相连接的端口，而不管与该从节点相连接的端口的配置如何，将该端口的转发状态设置为“活动”。如果不存在充当业务网关的从节点，则代理节点可以将所配置的工作端口选择为“活动”端口。
需要注意，可以主要基于远程从节点是否是业务网关的事实来确定主节点和代理节点的端口偏好的顺序；因此，当没有节点是业务网关时，可以仅根据其预置配置来选择端口。
如果主节点失效以及如果不存在代理节点（例如在“1x2附着”情形中那样），则无法通过互连区来转发业务，直到主节点恢复为止。在这种情形中，主节点可以是单点失效，并且，可能必须丢弃业务。
如果从节点并不彼此直接相连接（经由所述内部链路），则这些从节点可以根据由活动节点（主节点或代理节点）提供的决定来调整其自身。
当从节点经由其内部端口直接连接并且从节点接收到将业务转发至相邻网络上的业务网关的请求（即，从节点从相邻网络上的对等端节点接收到以下指示：其节点以及其连接至从节点所通过的端口的转发状态是“活动”）时，其可以执行以下步骤中的至少一项：
（1）从节点可以检验其是否已经连接至业务网关（即，主节点或代理节点）。如果从节点已经连接至这种业务网关，则从节点忽略新请求。需要注意，在相同网络上可以（暂时）并行存在两个业务网关，例如在内部链路失效的情况下，依照该失效，主节点和代理节点均可以连接。
由于主节点与代理节点之间的内部链路上的故障状况可能与节点自身的失效不可分辨，因此未从另一节点（其经由内部链路直接连接至的节点）收听的冗余节点（主或代理）怀疑该另一节点已经失效并且冗余节点尝试接管。
当（尝试接管的）冗余节点认识到从节点与请求不相对应并且未对接收到该请求的端口进行激活时，冗余节点可能认识到，在其网络中存在另一业务网关，并且由于内部链路失效，与其的连接已经丢失。
然后，冗余节点可以回复，并其可以将其节点转发状态设置为“待机”。冗余节点还可以将其连接至从节点所通过的端口的转发状态设置为“待机”。
由此，可以存在较短时间间隔，在该较短时间间隔期间，主节点和代理节点均可以将业务发送至从节点。然而，有利地，从节点可以仅处理来自其“活动”端口的业务，并且从节点可以丢弃在另一端口上接收到的业务。在任何情况下，不可能在相邻网络（即，从节点所连接至的网络）中两次接收业务。
（2）如果第一从节点未连接至业务网关，则第一从节点将检验（经由内部端口而连接的）第二从节点是否已经用作业务网关。
如果第二从节点用作业务网关，则第一从节点不会变为业务网关，但是其将充当旁路路由上的中间节点。因此，第一从节点保留其“待机”节点转发状态，将内部端口的端口转发状态设置为“活动”，并将其连接至相邻网络所经由的端口的转发状态设置为“活动”，第一从节点从该相邻网络接收到请求。
（3）如果第二从节点不是业务网关，则第一从节点接受该请求（来自主节点或来自代理节点）并变为业务网关。第一从节点将其节点的转发状态以及其接收到请求所通过的端口的转发状态设置为“活动”。
当第一从节点（其节点转发状态是“活动”）接收到第二从节点的转发状态为“待机”但其内部端口的转发状态是“活动”的指示时，第一从节点变为知道第二从节点充当在其自身端口上端接的旁路路由上的中间节点。因此，第一从节点将其内部端口（其通过该内部端口连接至第二从节点）的转发状态设置为“活动”。
如果在主节点与代理节点之间不存在内部链路以及只要代理节点知道其对等端（从）节点之一具有“活动”转发状态，代理节点就可以推断出主节点是活动的且可以转发业务。当代理节点检测到没有从节点处于“活动”转发状态时，其可以得出以下结论：主节点已经失效而不能转发业务，且从而代理节点可以通过将其转发状态改变为“活动”并选择其端口之一（优选地，“工作”端口）以转发业务，来接管主节点的角色。因此，该“工作”端口的转发状态被设置为“活动”。还可能的是：在这种情况下，代理节点决定利用其“保护”端口，而不是“工作”端口。
如果从节点经由内部链路彼此相连接以及如果充当业务网关的从节点不再从相邻网络（即，从主节点或从代理节点）接收任何消息，则从节点将停止向互连区发送业务，尽管其将其角色保留为业务网关（因此，其可以在给定的时间段内将其节点转发状态保持为“活动”，以指示其可以用作业务网关）。这种中间状态（即，当从节点从其附着网络接收到业务但未将其发送至互连区时）追求保留业务网关（的位置）的目的，并尝试避免要对其附着网络的拓扑应用的改变。在这种预定时间段结束之后以及如果从节点未（从互连区上的主节点或代理节点）接收到经由其端口中的任一个转发业务的请求，则从节点将放弃其作为业务网关的角色，并将其节点转发状态设置为“待机”。在主节点和代理节点并不彼此相连接且从而不能直接检测到相应其他节点处的失效的情况下，该功能尤其有用。因此，在这种情况下，可以经由互连区上的从节点（的行为）来检测该失效。当冗余节点（主节点或代理节点）检测到不存在活动从节点时，其可以推断出在其网络中不存在业务网关，且因此其可以将其自身设置为变为业务网关。
然而，需要注意，可以将与转发状况有关的信息添加至IEEE 802.1ag链路级CCM消息，这些消息是为了监视链路而发送的。然而，所提供的方案可以利用可在节点之间传送所需信息的任何（有规律的或非周期性的）消息。
互连区中的每个节点可以具有被称作业务转发控制器（TFC）的功能实体。TFC用于控制在互连区中连接的节点、将节点连接至附着网络的端口以及还有内部端口的转发状况（针对每VLAN）。
TFC充当对驻留于互连区中的节点中的端口集合进行捆绑的逻辑端口。需要注意，这些捆绑端口可能不被视为桥接端口。相反，根据IEEE 802.1桥接中继功能，可以将TFC视为桥接端口，并且，可以将VLAN定义为TFC的成员，如在任何其他桥接端口上所定义。TFC可以将业务转发至适当的潜在（underlying）端口，并从潜在端口收集业务。因此，MAC地址可以被TFC而不是潜在端口获知，潜在端口由TFC控制。
将TFC与要处理的VLAN和能够转发该单个VLAN的潜在端口（一个、两个或三个端口（如果存在内部端口的话））一起进行配置。可以根据IEEE 802.1桥接中继功能将VLAN业务转发至TFC（当其属于该VLAN的成员集合时），TFC进而将其转发至处于“活动”转发状况的端口。如果TFC不具有处于该VLAN的“活动”转发状况的端口，则可以丢弃分组。在旁路节点（节点转发状态是“待机”）的情况下，在活动端口之一上接收到VLAN业务，并将其直接中继至另一活动端口而不经过桥接中继实体。
TFC可以保存与TFC为其成员的每个VLAN有关的信息。该信息包括该VLAN的节点和端口的转发状况。可能发生的情况是：对于特定VLAN，节点的转发状况是“活动”，而对于另一VLAN，其为“待机”。
需要注意，任何桥接端口（根据IEEE 802.3ad的物理端口或链路聚合（LAG））可以是TFC的一部分。
转移表，流程图
三种类型的节点（主节点、代理节点、从节点）中的每一种具有其自身的状态机。状态机可以驻留于TFC中，并可以针对每VLAN而定义。因此，专用状态机可以是针对每个所保护的VLAN而提供的。状态机确定其上定义VLAN的端口的转发状态以及该VLAN的节点的转发状态。转发状态可以作为节点中本地发生、对等端节点中远程发生或将对等端节点相连接的接口上发生的事件的结果而改变。
图5示出了转移表，其包括业务网关和用于在互连区上传送业务的链路的组合。
拓扑基于如图4所示的“2x2附着”情形。图5中使用的缩写如下（在括号中提供了图4的对应参考）：
- M：主节点（节点303）；
- D：代理节点（节点304）；
- S1：从节点（节点305）；
- S2：从节点（节点306）。
列505指示了各种状态，其中，业务网关是相应路径的边缘处的节点。例如，行521示出了将节点M和S1相连接的情形，因此这些节点是业务网关。
上边的行520示出了可影响通过其转发业务的节点和链路的可能失效和恢复状态。
列506至517示出了根据图4的全网状情形（即，所有节点都连接）。列518和519涉及其中主节点和代理节点并不经由内部端口直接连接的情形。
图6示出了流程图，该流程图示意了数据流程以及可由不同失效引起的流程之间的转移。椭圆601指示状态图的起始点。
分组结构
可以如下扩展IEEE 802.1ag协议：可以向链路级连续性校验消息（CCM）提供新TLV（类型/长度/值（type/length/value）字段），该新TLV用于传送针对每VLAN的节点和端口的转发状况。
该TLV可以包括在由端口生成的链路级CCM中，这些端口由TFC控制。每个端口可以根据其状态来创建TLV。该TLV可以被称作“TFC TLV”，并且该TLV可以包括相当于“9”的类型字段（与IEEE 802.1ag的表21-6中的第一可用值相对应）。TFC TLV的结构是：Type=9；Length=1024以及值。
对于每个VLAN，可以在TLV中分配两个比特以指示该VLAN的节点和端口的转发状况：
- 第一比特指示VLAN的节点的转发状况。值“0”指示了节点处于“待机”转发状况并且不在VLAN中转发业务。值“1”指示了节点处于“活动”转发状况并准备好在VLAN中转发业务。
- 第二比特指示与VLAN有关的端口的转发状况。值“0”指示了端口处于“待机”转发状况并且不在VLAN中转发业务。值“1”指示了端口处于“活动”转发状况并在VLAN中转发业务。
TFC TLV中的前两个比特指示了与1号VLAN相关的信息。TFC TLV中的接下来两个比特指示与2号VLAN相关的状态，依此类推直到VID 4096。该结构可以与在IEEE 802.1ak MVRP（多VLAN注册协议）中使用的结构类似。在这种情况下，与针对每VLAN使用三个比特的MVRP不同，针对每VLAN仅使用两个比特。
在去标签的业务的情况下，前两个比特可以指示整个业务的状态。
图7示出了针对基于IEEE 802.1ag CCM的TFC TLV而提出的结构。
根据IEEE 802.1ag的协议用于故障管理目的，并且可以在接口上使用该协议。当使用CCM消息来检测故障状况或失效并触发保护切换时，可以将CCM消息的传输速率设置为3.3ms。因此，可以在10.8ms内检测到三个CCM消息（用于触发保护切换事件）的丢失。因此，使用CCM消息在对等端端口之间传送针对每VLAN的转发状况可以确保能够迅速检测到互连区中的故障状况并且能够实现小于50ms中的保护切换。
对于本申请，可能必须定义消息或者需要适配现有消息（格式）。这在这里讨论的概念应用于除以太网外的技术时也可以是相关的。优选地，这种消息可以提供与所需的所有服务相关的信息。
其他优势
与此一道提供的解决方案实现了快速恢复机制（尤其是，处于小于50ms内），该快速恢复机制保护任何类型的运营商以太网服务免于以太网保护域中的故障状况或者失效或劣化。
需要注意，所描述的方案也可以适用于除运营商以太网外的其他情形。
所提供的机制适用于“2x2附着”情形、“全网状2x2附着”情形、“1x2附着”情形和“全网状1x2附着”情形。可以相应地保护各个互连区。
每个附着网络可以利用不同分组传输技术（例如，根据IEEE 802.1ah或根据IEEE 802.1ad、MPLS-TP、L2-MPLS等的以太网），分组传输技术使用其自身的弹性机制来保护网络操作。结合在附着网络中实现的这种弹性机制在此描述的机制实现了对任何类型的设施（节点或接口）失效或劣化的立即检测。在检测到失效或劣化之后，可以快速恢复网络操作。这提供了与针对在互连的网络上传送的端对端运营商以太网服务而保证的SLA的条款的完全符合。
这里定义的机制支持将相同附着网络中的两个节点相连接的内部链路。这些链路的目的是：保留业务网关，并最小化互连区中的保护事件对附着网络的拓扑的影响。
该机制可以基于以太网连接故障管理（该以太网连接故障管理根据由对连续性校验协议应用的增强而补充的IEEE 802.1ag）以允许保护状态在互连区中的节点之间的通信。可以将与保护状态有关的信息添加至CCM分组。这允许保护状态的快速故障检测和协调，以在需要时执行快速保护切换。
然而，需要注意，所描述的概念不必基于IEEE 802.1ag。也可以应用其他消息收发技术。可以是有利的是，具有允许针对多个（或者尤其是，所有）服务传送转发状况的一个消息（类型或格式）。
网络生存性是可靠运营商以太网服务的传送中的关键因素。运营商以太网服务是通过域间、运营商间和分组技术间网络间以及国家和全球网络的世界范围服务。接入网提供了光纤、铜线、线缆、无源光网络（PON）和到大量客户的无线接口上的可用性。运营商以太网服务实现了规模从汇聚的商业、住宅和无线网络的经济性，汇聚的商业、住宅和无线网络共享相同的基础设施和服务并能够在保留以太网的费用模型和优势的同时快速部署不同类型的应用。
运营商以太网服务给企业带来了引人注目的商业收益，该企业具有诸如保健、金融、教育、政府、媒体等部分以及具有诸如站点对站点接入、商业连续性、灾难恢复等应用。
运营商以太网服务还用于移动回程，该移动回程具有语音、视频和数据的应用，其在经济上满足对当前受传统（例如TDM）网络的禁止成本约束的螺旋上升的带宽的需求。运营商以太网服务提供了移动回程应用所需的可靠性、完全SLA支持和充分OAM能力。可靠性是这些应用以及住宅服务和娱乐应用的关键需求。
使用这里描述的机制，运营商可以在符合相应SLA的条款的互连的网络上供应运营商以太网服务时提供所需水平的端对端弹性。
缩写列表：
B-VLAN：骨干VLAN
CCM：连续性校验消息
C-VLAN：客户LAN
E-LAN：以太网LAN
E-Line：以太网线路
EPL：以太网专用线路
EP-LAN：以太网专用LAN
EP-Tree：以太网专用树
ETH：以太网
E-Tree：以太网树
ETY：以太网物理层
EVPL：以太网虚拟专用线路
EVP-LAN：以太网虚拟专用LAN
EVP-Tree：以太网虚拟专用树
FDB：过滤数据库
GFP：通用成帧过程
IEEE：电子和电气工程师学会
IETF：互联网工程任务组
IP：互联网协议
LAG：链路聚合
LAN：局域网
MA：维护协会
MAC：媒体接入控制
MEF：城域以太网论坛
MEP：维护端点
MPLS：多协议标签交换
MPLS-TP：MPLS传输简档
MVRP：多VLAN注册协议
OAM：运营管理维护
SLA：服务水平协议
S-VLAN：服务VLAN
TFC：业务转发控制器
TLV：类型/长度/值
VID：VLAN ID
VLAN：虚拟LAN
VPLS：虚拟专用LAN服务
WDM：波分复用

Claims (17)

1. 一种用于传送业务的方法，
- 其中，主节点连接至第一从节点和第二从节点；
- 其中，所述第一从节点和所述第二从节点包括连接；
- 其中，在所述主节点与所述第一从节点之间传送业务；
- 其中，在故障状况的情况下，经由所述第二从节点以及所述第一从节点与所述第二从节点之间的直接连接，在所述主节点与所述第一从节点之间传送所述业务。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述主节点经由第一端口连接至所述第一从节点，并经由第二端口连接至所述的第二从节点。
3. 根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述第二从节点触发变为用于传送所述业务的中间节点的决定。
4. 根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述主节点与第一网络相关联，而所述第一从节点和所述第二从节点与第二网络相关联。
5. 前述权利要求中任一项所述的方法，
- 其中，代理节点连接至所述第一从节点和所述第二从节点；
- 其中，在所述故障状况的情况下，所述代理节点接管所述主节点。
6. 根据权利要求5所述的方法，其中，所述主节点和所述代理节点直接和/或间接连接。
7. 根据权利要求5或6中任一项所述的方法，其中，所述主节点和所述代理节点每一个都包括如下三个接口：
- 工作接口，连接至所述第一从节点；
- 保护接口，连接至所述第二从节点；以及
- 内部接口。
8. 根据权利要求7所述的方法，其中，依照所述故障状况，所述主节点或所述代理节点通过从其工作接口切换至其保护接口或者从其保护接口切换至其工作接口来传送业务。
9. 根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在所述故障状况结束之后，如所述故障状况之前那样传送业务。
10. 根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述故障状况包括或者基于接口或节点的失效或劣化，尤其是包括以下中的至少一项：
- 链路失效；
- 接口失效；
- 远程接口失效；
- 远程节点失效；
- 管理操作。
11. 根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，经由虚拟局域网来传送业务。
12. 根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，经由单独的虚拟局域网来传送业务的部分。
13. 根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述业务是以太网业务，尤其是包括以太网帧。
14. 根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述故障状况由所述主节点、所述代理节点或所述从节点确定。
15. 一种设备，包括和/或关联于处理器单元和/或硬接线电路和/或逻辑设备，所述处理器单元和/或硬接线电路和/或逻辑设备被布置为使得根据前述权利要求中任一项所述的方法能够在其上执行。
16. 根据权利要求15所述的设备，其中，所述设备是通信设备，尤其是，与所述网络或所述网络的边缘节点相关联的网络元件。
17. 一种包括根据权利要求15或16中任一项所述的设备的通信系统。
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