CN102611629A

CN102611629A - Mpls中快速重路由方法和装置

Info

Publication number: CN102611629A
Application number: CN2012100977756A
Authority: CN
Inventors: 季福良; 顾锦枫
Original assignee: Hangzhou H3C Technologies Co Ltd
Current assignee: New H3C Technologies Co Ltd
Priority date: 2012-04-05
Filing date: 2012-04-05
Publication date: 2012-07-25
Anticipated expiration: 2032-04-05
Also published as: CN102611629B

Abstract

本发明提供了MPLS中快速重路由方法和装置。在本发明提供的方法和装置中，将具有相同出接口信息的大量主LSP复用同一个VN表项和同一个BFD会话，由该BFD会话检测该大量主LSP的相同出接口链路，在检测出链路故障时，通过仅更新该共用的VN表项实现主LSP的切换，这完全满足50mS的快速重路由性能，即实现了大量具有相同出接口的LSP的快速重路由。

Description

MPLS中快速重路由方法和装置

技术领域

本发明涉及网络通信技术领域，特别涉及多协议标签切换(MPLS：Multiprotocol Label Switching)中快速重路由方法和装置。

背景技术

在MPLS技术中，当网络发生变化时，需要尽可能缩短网络中业务中断时间，以满足业务实时处理要求。传统方法中，MPLS采用标签分发协议(LDP：Label Distribute Protocol)快速重路由(FRR：Fast Re-Route)技术来尽可能地缩短业务中断时间。LDP FRR主要思想为：配置了LDP的路由设备建立主标签转发路径(LSP：Label Switch Path)和用于保护该主LSP的备LSP，在主LSP链路正常时，由该主LSP转发业务，而当检测到主LSP故障时，将业务切换至备LSP由备LSP替代该主LSP继续进行业务转发。通常，主LSP和备LSP的切换能够在50mS内完成，这满足业务实时处理要求。

图1示出了LDP FRR应用组网图。在图1中，路由设备(ROUTE)A生成至ROUTE D的主(MAIN)LSP和备(BACKUP)LSP，并针对该生成的主备LSP创建以下两个相互关联的表项：入标签映射(ILM：Incoming LabelMap)表项和出接口表项(OUT INFO)。其中，ILM表项包括主备LSP的入标签信息；出接口表项至少包括：主备LSP的出接口信息和主备LSP的出标签信息，这里，主或备LSP的出接口信息至少包括：主或备LSP的路由下一跳信息、ARP和出接口等。在主LSP正常情况时，出接口表项指示利用主LSP出标签信息(MAIN LABEL)和主LSP出接口信息进行业务转发，具体如图2所示；然而在主LSP故障时，将出接口表项切换指示备LSP出标签信息和备LSP出接口信息，切换后的表项如图3所示，以将原来经由主LSP转发的业务切换至备LSP上进行转发。

通常，网络中的路由设备可生成很多对主备LSP，比如图1中ROUTE A生成多对主备LSP，基于此，ROUTE A就会针对每一对主备LSP创建相互关联的ILM表项和出接口表项。其中，针对各对主备LSP，在主LSP正常情况时，该各对主备LSP对应的出接口表项指示利用主LSP出标签信息和主LSP出接口信息进行业务转发，具体如图4所示；然而在主LSP故障时，将出接口表项切换指示备LSP出标签信息和备LSP出接口信息，具体如图5所示。目前，虽然1对主备LSP的切换时间能够达到50mS，但是，在实际组网中，主备LSP的数量很多，往往达到1M以上，如果每对主备LSP都同时独立进行切换，就无法实现50mS级别的快速倒换，导致业务中断时间延长。

发明内容

本发明提供了MPLS中快速重路由方法和装置，以避免在路由设备存在多对主备LSP时由于主LSP故障而导致业务中断的时间延长。

本发明提供的技术方案包括：

一种MPLS中快速重路由方法，该方法应用于MPLS网络中的路由设备；该方法包括：

A，在生成主备标签转发路径LSP时，将该主备LSP的出标签信息放至与该主备LSP相关联的标签表项，判断本设备是否已存在包含该主备LSP出接口信息的虚拟下一跳VN表项，如果否，执行步骤B，如果是，执行步骤C；

B，创建包含该主备LSP出接口信息的VN表项，将该VN表项与所述标签表项关联，并创建一个与该VN表项关联的双向转发检测BFD会话来检测主LSP出接口链路；之后执行步骤D；

C，将该存在的VN表项与所述标签表项关联，复用该VN表项以及与该VN表项关联的BFD会话；之后执行步骤D；

D，BFD会话检测到主LSP出接口链路正常时，将该BFD会话关联的VN表项中的主LSP出接口信息和与该VN表项关联的标签表项中的主LSP出标签信息作为业务转发路由进行业务转发，BFD会话检测到主LSP出接口链路故障时，将业务转发路由切换为该VN表项中的备LSP出接口信息和与该VN表项关联的标签表项中的备LSP出标签信息并进行业务转发。

一种路由设备，该路由设备用于实现多协议标签交换MPLS中的快速重路由，包括：标签转发路径LSP模块、标签模块、虚拟下一跳VN模块、BFD模块和转发模块；

所述LSP模块，用于生成主备LSP，将生成的主备LSP出标签信息发送至所述标签模块；

所述标签模块，用于接收所述LSP模块发送的主备LSP出标签信息，创建并存储用于存放该主备LSP出标签信息的标签表项；

所述VN模块，用于在所述LSP模块生成LSP时，判断是否已存在包含该主备LSP出接口信息的VN表项，如果否，创建包含该主备LSP出接口信息的VN表项，将该VN表项与所述标签表项关联，并通知BFD模块创建一个与该VN表项关联的双向转发检测BFD会话来检测主LSP出接口链路，如果是，将该存在的VN表项与所述标签表项关联，复用该VN表项以及与该VN表项关联的BFD会话；

BFD模块，用于接收到所述VN模块的通知后，创建一个与该VN表项关联的BFD会话，以检测主LSP出接口链路；；

转发模块，用于在BFD会话检测到主LSP出接口链路正常时，将该BFD会话关联的VN表项中的主LSP出接口信息和与该VN表项关联的标签表项中的主LSP出标签信息作为业务转发路由进行业务转发，在BFD会话检测到主LSP出接口链路故障时，将业务转发路由切换为该VN表项中的备LSP出接口信息和与该VN表项关联的标签表项中的备LSP出标签信息并进行业务转发。

由以上技术方案可以看出，本发明中，将具有相同主LSP出接口信息和备LSP出接口的大量主备LSP复用同一个VN表项，在大量主备LSP中的主LSP进行切换时，本发明仅更新该共用的VN表项，这完全满足50mS的快速重路由性能，即实现了大量LSP的快速重路由，并节省VN表项资源。

进一步地，本发明中，将具有相同主LSP出接口信息和备LSP出接口的大量主备LSP复用同一个BFD会话，这样，大量节省BFD会话资源，即使在LSP数量很多时，也能用少量的BFD会话对所有的LSP进行保护。

附图说明

图1为LDP FRR应用组网图；

图2为现有LDP FRR第一应用示意图；

图3为现有LDP FRR第二应用示意图；

图4为现有LDP FRR第三应用示意图；

图5为现有LDP FRR第四应用示意图；

图6为本发明实施例提供的方法流程图；

图7为本发明实施例提供的应用示意图；

图8为本发明实施例提供的装置结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。

要实现LSP快速切换，一种简单的方案就是配置BFD会话机制，由每一BFD会话检测一条LSP，但是，在实际组网应用中LSP的数量可能达到1M以上，而由于BFD会话对性能资源要求比较高，会导致设备无法支持大量BFD会话，无法大规模应用。

较佳地，本发明提出了图6所示的流程：

在描述图6所示流程之前，先对该流程的应用背景进行描述：

尽管MPLS网络中的路由设备比如图1所示的ROUTE A，其可生成多对主备LSP，但是，在实际应用中，很多对主备LSP会使用同一个出接口进行业务转发，即很多对主备LSP的出接口信息是相同的，基于此，一种较佳的方式就是使具有相同出接口信息的LSP共用同一个出接口信息。

然而，由于现有技术中，主备LSP的出接口信息和出标签信息是共同存在于同一个出接口表项中，通常，不同LSP分配不同的出标签且无法共用，因此，现有技术中即使很多对主备LSP的出接口信息相同，由于其出标签信息也不同，也不能共用同一个出接口表项，进而导致具有相同出接口信息的LSP共用同一个出接口信息实现起来比较困难。

基于此，本发明提出了一种方式，就是不再将主备LSP的出标签信息和出接口信息放入同一个表项即出接口表项中，而是分开处理。其中，将主备LSP的出标签信息和出接口信息分开处理可通过以下两种方式实现：

方式1：由一个表项单独保存主备LSP出标签信息，另一个表项用于保存主备LSP出接口信息。其中，为简单描述，可将保存主备LSP出接口信息的表项简称为虚拟下一跳(VN：Virtual Nexthop)表项。

方式2：由于MPLS网络中路由设备本身的资源有限，如果按照方式1中单独用一个表项保存主备LSP出标签信息，会耗费掉大量资源，存在资源浪费。为避免方式1产生的资源浪费，本方式2可利用现有与主备LSP关联的表项如ILM表项，ILM表项在路由设备生成主备LSP时是必然为该主备LSP创建的，而本方式2利用必然创建的ILM表项存放该主备LSP的出标签信息，显然会节省资源。至于主备LSP的出接口信息，与方式1一样，其同样保存至VN表项中。

基于上面描述的将主备LSP的出标签信息和出接口信息分开处理，就可以保证具有相同出接口信息的主备LSP复用同一个VN。下面通过图6描述如何保证具有相同出接口信息的主备LSP复用同一个VN。

参见图6，图6为本发明实施例提供的方法流程图。如图6所示，该流程可包括：

步骤601，MPLS网络中的路由设备在每次生成主备LSP时，将该主备LSP的出标签信息放入至与该主备LSP关联的标签表项，并判断本设备上是否已存在包含该主备LSP出接口信息的VN表项，如果是，执行步骤605，如果否，执行步骤602。

其中，如果本流程采用上述方式1，则本步骤601中的标签表项就为新增加的单独用于存放该主备LSP出标签信息的表项，而如果采用上述方式2，则本步骤601中的标签表项就为与该主备LSP相关联的ILM表项。

步骤602，创建包含该主备LSP出接口信息的VN表项，将该VN表项与所述标签表项关联。之后执行步骤603。

本步骤602是在步骤601的判断结果为否时执行的。其中，步骤601的判断结果为否，说明了路由设备已创建的VN表项中没有一个包含当前生成的主备LSP的出接口信息，进而也就说明了路由设备已生成的所有主备LSP中还没有一对主备LSP与当前生成的主备LSP具有相同的主LSP出接口信息和备LSP出接口信息(简称主备LSP出接口信息)。

步骤603，在该创建的VN表项中增加用于表示业务转发路由的出接口选择标识和主备LSP出标签选择标识，将出接口选择标识设置为主LSP出接口信息，将主备LSP出标签选择标识设置为第一出标签标识。之后执行步骤604。

由于标签表项中存在主备LSP出标签信息，其与VN表项相互独立，为便于业务转发时选择出标签信息，在该VN表项增加一个主备LSP出标签选择标识，该标识用于指示所选择的出标签是主LSP的还是备LSP的，其中，当该标识为第一出标签标识比如MAIN时，表示在业务转发时需要至该VN表项关联的标签表项中选择主LSP出标签信息，当该标识为第二出标签标识比如BACKUP时，表示在业务转发时需要至该VN表项关联的标签表项中选择备LSP出标签信息。

步骤604，创建一个与该VN表项关联的双向转发检测(BFD)会话来检测主LSP出接口链路。之后执行步骤606。

可以看出，本步骤604通过创建的BFD会话检测主LSP出接口的链路状态，这样，在大量LSP复用同一个出接口时，实现大量LSP对同一个BFD会话的复用，节省BFD会话资源。

通过步骤602至步骤604，完成了对该步骤601生成的主备LSP的操作。其中，步骤602至步骤604并没有固定的时间先后顺序，其可同时发生，也可先执行步骤604，后执行步骤603等，本发明并不具体限定。

步骤605，将该存在的VN表项与所述标签表项关联，复用该VN表项以及与该VN表项关联的BFD会话。之后执行步骤606。

本步骤605是在步骤601的判断结果为是时执行的。其中，步骤601的判断结果为是，说明了路由设备已生成的所有主备LSP中存在至少一对主备LSP满足以下条件：与当前生成的主备LSP具有相同的主LSP出接口信息和备LSP出接口信息(简称主备LSP出接口信息)。基于此，本步骤605就不再针对该当前生成的主备LSP单独创建VN表项和BFD会话，而是将当前生成的主备LSP与满足上述条件的主备LSP复用同一个VN表项和同一个BFD会话，这样，大量节省VN表项资源和BFD会话资源，即使在LSP数量很多时，也能用少量的BFD会话对所有的LSP进行保护。

另外，由于本步骤605是在步骤601能成功生成主备LSP的前提下执行的，这也就说明，执行到本步骤605时，满足上述条件的主备LSP中，主LSP的出接口链路正常，否则，步骤601就不会成功生成主备LSP，进而也说明了满足上述条件的主备LSP的VN表项中主备LSP出标签选择标识仍然被设置为第一出标签标识，以及出接口选择标识仍然被设置为主LSP出接口信息。

步骤606，在BFD会话检测到主LSP出接口链路正常时，依据该BFD会话关联的VN表项中主备LSP出标签选择标识和出接口选择标识的设置进行业务转发，否则，将该VN表项中的出接口选择标识更新为备LSP出接口信息，将主备LSP出标签选择标识更新为第二出标签标识，依据VN表项中主备LSP出标签选择标识和出接口选择标识更新后的设置进行业务转发。

具体地，步骤606中，依据该BFD会话关联的VN表项中主备LSP出标签选择标识和出接口选择标识的设置进行业务转发可包括：依据该VN表项中主备LSP出标签选择标识被设置的第一出标签标识从该VN表项关联的标签表项中获取主LSP出标签信息，利用该获取的主LSP出标签信息和出接口选择标识被设置的主LSP出接口信息进行业务转发。同样，本步骤606中，依据VN表项中主备LSP出标签选择标识和出接口选择标识更新后的设置进行业务转发可为：依据VN表项中主备LSP出标签选择标识更新后被设置的第二出标签标识从该VN表项关联的标签表项中获取备LSP出标签信息，依据获取的备LSP出标签信息和该VN表项中出接口选择标识被设置的备LSP出接口信息进行业务转发。

至此，完成图6所示的流程。

下面以本步骤601中的标签表项为ILM表项为例对图6所示流程进行举例描述。

假如路由设备生成了N对主备LSP，编号依次为LSP1、LSP2.......LSP N，其中，该N对主备LSP中，各个主LSP具有相同的出接口比如都为Port1信息、各个备LSP也具有相同的出接口比如都为Port2信息，如此，基于图6所示的流程，针对N对主备LSP中的每一对主备LSP，将该主备LSP的出标签信息放至其关联的ILM表项，而针对N对主备LSP，由于其主LSP具有相同的出接口信息、备LSP也具有相同的出接口信息，基于此，该N对主备LSP复用同一个VN表项，该VN表项分别与每一对主备LSP的ILM表项关联。并且，设置该VN表项中的主备LSP出标签选择标识为第一出标签标识比如为MAIN，同时设置该VN表项中的出接口选择标识为主LSP出接口信息比如为Port1信息，具体如图7所示，其表示该路由设备在进行业务转发时，将该VN表项关联的ILM表项中的主LSP出标签信息和该VN表项的Port1信息作为业务转发路由进行业务转发。

由于上述N对主备LSP中各个主LSP具有相同的出接口比如Port1，为了实现快速重路由，本发明创建一个用于检测该出接口链路的BFD会话。

假如BFD会话检测出主LSP出接口比如Port1链路故障，则将编号依次为LSP1、LSP2.......LSP N的主LSP切换至各自对应的备LSP，并将图7示出的VN表项中的出接口选择标识更新为备LSP出接口信息，以及将主备LSP出标签选择标识更新为第二出标签标识比如为BACKUP，其表示路由设备在进行业务转发时，将该VN表项关联的ILM表项中的备LSP出标签信息和该VN表项的Port2信息作为业务转发路由进行业务转发。

从上面可以看出，在大量主LSP进行切换时，本发明仅更新一个共用的VN表项，这完全满足50mS的快速重路由性能，即实现了大量具有相同出接口的LSP的快速重路由。

需要说明的是，在实际应用中，路由设备是利用硬件层面的单元进行业务转发，而上述步骤602至步骤604的操作均是由路由设备软件层面的单元执行的，基于此，本发明可对上述步骤603、步骤605、以及步骤606做一些改进，即，在上述步骤603中进一步包括：创建VN表项关联的硬件表项，所述硬件表项中包括以下信息：VN表项中出接口选择标识和主备LSP出标签选择标识的设置，即包括主LSP出接口信息和第一出标签标识；将该创建的硬件表项下发至硬件层面。在步骤605中进一步包括：复用与该存在的VN表项相关联的硬件表项。在步骤606中，在BFD会话检测到主LSP出接口链路故障时，进一步包括：在硬件层面更新该BFD会话关联的VN表项所关联的硬件表项中的信息。以及步骤606中，依据该BFD会话关联的VN表项中主备LSP出标签选择标识和出接口选择标识的设置或者更新后的设置进行业务转发包括：利用该BFD会话关联的VN表项所关联的硬件表项中的信息进行业务转发。

至此，完成本发明提供的方法描述，下面对本发明提供的装置进行描述：

参见图8，图8为本发明实施例提供的装置结构图。该装置为MPLS网络中的路由设备，如图8所示，该路由设备包括：LSP模块、标签模块、VN模块、BFD模块和转发模块。

其中，所述LSP模块，用于生成主备LSP，将生成的主备LSP出标签信息发送至所述标签模块；

优选地，本发明中，所述VN模块进一步用于在创建的VN表项中增加用于表示业务转发路由的出接口选择标识和主备LSP出标签选择标识，将出接口选择标识设置为主LSP出接口信息，将主备LSP出标签选择标识设置为第一出标签标识，以及，在BFD会话检测到主LSP出接口链路故障时，将该BFD会话关联的VN表项中的出接口选择标识更新为备LSP出接口信息，将主备LSP出标签选择标识更新为第二出标签标识；

基于此，所述转发模块在BFD会话检测到主LSP出接口链路正常时，依据该BFD会话关联的VN表项中主备LSP出标签选择标识被设置的第一出标签标识从该VN表项关联的标签表项中获取主LSP出标签信息，利用该获取的主LSP出标签信息和出接口选择标识被设置的主LSP出接口信息进行业务转发，在BFD会话检测到主LSP出接口链路故障时，依据该BFD会话关联的VN表项中主备LSP出标签选择标识被设置的第二出标签标识从该VN表项关联的标签表项中获取备LSP出标签信息，依据获取的备LSP出标签信息和该VN表项中出接口选择标识被设置的备LSP出接口信息进行业务转发。

优选地，所述的标签表项为ILM表项。

至此，完成本发明提供的装置结构图。

以上所述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，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims

1.一种多协议标签交换MPLS中快速重路由方法，该方法应用于MPLS网络中的路由设备；其特征在于，该方法包括：

D，BFD会话检测到主LSP出接口链路正常，则将该BFD会话关联的VN表项中的主LSP出接口信息和与该VN表项关联的标签表项中的主LSP出标签信息作为业务转发路由进行业务转发，BFD会话检测到主LSP出接口链路故障，则将业务转发路由切换为该VN表项中的备LSP出接口信息和与该VN表项关联的标签表项中的备LSP出标签信息并进行业务转发。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤D之前进一步包括：

在VN表项中增加用于表示业务转发路由的出接口选择标识和主备LSP出标签选择标识，将出接口选择标识设置为主LSP出接口信息，将主备LSP出标签选择标识设置为第一出标签标识；

步骤D包括：

在BFD会话检测到主LSP出接口链路正常时，依据该BFD会话关联的VN表项中主备LSP出标签选择标识被设置的第一出标签标识从该VN表项关联的标签表项中获取主LSP出标签信息，利用该获取的主LSP出标签信息和出接口选择标识被设置的主LSP出接口信息进行业务转发，

在BFD会话检测到主LSP出接口链路故障时，将该BFD会话关联的VN表项中的出接口选择标识更新为备LSP出接口信息，将主备LSP出标签选择标识更新为第二出标签标识并依据该第二出标签标识从该VN表项关联的标签表项中获取备LSP出标签信息，依据获取的备LSP出标签信息和该VN表项中出接口选择标识被设置的备LSP出接口信息进行业务转发。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述的标签表项为入标签映射ILM表项。

4.一种路由设备，该路由设备用于实现多协议标签交换MPLS中的快速重路由，其特征在于，该路由设备包括：标签转发路径LSP模块、标签模块、虚拟下一跳VN模块、BFD模块和转发模块；

5.根据权利要求4所述的路由设备，其特征在于，所述VN模块进一步用于在创建的VN表项中增加用于表示业务转发路由的出接口选择标识和主备LSP出标签选择标识，将出接口选择标识设置为主LSP出接口信息，将主备LSP出标签选择标识设置为第一出标签标识，以及，在BFD会话检测到主LSP出接口链路故障时，将该BFD会话关联的VN表项中的出接口选择标识更新为备LSP出接口信息，将主备LSP出标签选择标识更新为第二出标签标识；

所述转发模块在BFD会话检测到主LSP出接口链路正常时，依据该BFD会话关联的VN表项中主备LSP出标签选择标识被设置的第一出标签标识从该VN表项关联的标签表项中获取主LSP出标签信息，利用该获取的主LSP出标签信息和出接口选择标识被设置的主LSP出接口信息进行业务转发，在BFD会话检测到主LSP出接口链路故障时，依据该BFD会话关联的VN表项中主备LSP出标签选择标识被设置的第二出标签标识从该VN表项关联的标签表项中获取备LSP出标签信息，依据获取的备LSP出标签信息和该VN表项中出接口选择标识被设置的备LSP出接口信息进行业务转发。

6.根据权利要求4或5所述的路由设备，其特征在于，所述的标签表项为入标签映射ILM表项。