CN102710466A - 主备用板卡倒换保护系统及双向转发检测无缝切换方法和装置 - Google Patents

主备用板卡倒换保护系统及双向转发检测无缝切换方法和装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种主备用板卡倒换保护系统及双向转发检测无缝切换方法和装置，该方法包括以下步骤：主用板卡上的双向转发检测BFD会话信息实时地向备用板卡拷贝刷新；主、备板卡倒换保护后，备用板卡以刷新后的所述BFD会话信息与相邻系统进行BFD会话。本发明，在路由设备的主、备板卡之间设置了高速通信通道，可以快速、实时地将主用板卡上的BFD会话状态拷贝刷新到备用板卡上，当主、备板卡倒换保护后，备用板卡以刷新后的所述BFD会话信息与相邻系统进行BFD会话，从而避免了主、备板卡上BFD会话状态异常而引起的BFD会话中断和重启的问题，保证主、备用板卡倒换时BFD会话不中断，避免了网络路由状态的改变，提高了路由设备的稳定性。

Description

主备用板卡倒换保护系统及双向转发检测无缝切换方法和装置
技术领域
本发明涉及双向转发检测技术，具体涉及主备用板卡倒换保护系统及双向转发检测无缝切换方法和装置。
背景技术
随着信息网络容量和速率的不断提升，网络连接的稳定性和可靠性越来越重要。为了满足这一需求，产生了双向转发检测（BFD）技术。BFD是一个简单的“Hello”协议，相邻的系统通过BFD技术建立起连接关系后，在它们之间所建立的会话通道上周期性的互发检测报文，如果某个系统在足够长的时间内没有收到对端的检测报文，则认为在这条双向会话通道发生了故障，该通道可以是标记交换路径、其他类型的隧道或者是以太网络。BFD技术的突出优势在于：能够给系统的任何类型通道提供故障检测；可以提供50ms的电信级保护应用；灵活的协议机制可以支持不同性能的系统之间互连。
目前，作为信息流或数据分组选择的路由设备迫切需要快速可靠的网络故障检测和保护机制，以保证网络连接的稳定性和可靠性。为此，高端的路由设备越来越多地部署了双向转发检测技术。BFD模块可以部署在路由设备的控制板上，也可以部署在数据板上。图1为布署了BFD的路由设备的主备用板卡倒换保护系统的示意图，其中，路由器1是本地设备，起互为备份作用的板卡A和板卡B上分别部署有BFD模块。路由器2是路由器1的邻居设备，其上设有部署了BFD模块的板卡C，路由器1和路由器2建立有一条BFD会话。板卡A和板卡B共同维护同一条BFD会话，板卡C发往路由器1的BFD报文被并发至板卡A和板卡B，板卡A和板卡B由主备控制信号控制工作在主用还是备用状态，同一时间只能有一个板卡工作在主用状态。路由器1在发送BFD报文时根据板卡A和板卡B的主、备用状态选择发送至路由器2的报文来自板卡A还是板卡B。假如板卡A为主用，则板卡A与板卡C经过BFD报文的协商确定实际的BFD状态关系。由于板卡A和板卡B上的BFD模块分别独立运行，因此，板卡A和板卡B的BFD会话状态可能不同。当板卡A和板卡B倒换保护后，板卡C和板卡B之间的BFD状态关系就会不合法，从而导致BFD会话中断和重启，引起网络路由状态不必要的改变。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是解决路由设备在主、备板卡切换保护时，由于BFD会话状态异常引起BFD会话中断和重启的问题。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是提供一种主备用板卡倒换保护时双向转发检测无缝切换方法，包括以下步骤：
主用板卡上的双向转发检测BFD会话信息实时地向备用板卡拷贝刷新；
主、备板卡倒换保护后，备用板卡以刷新后的所述BFD会话信息与相邻系统进行BFD会话。
在上述方法中，所述BFD会话信息的刷新周期小于BFD状态机的迁移时间的一半。
在上述方法中，当主、备用板卡切换时，中断主用板卡与备用板卡之间的BFD会话信息拷贝刷新。
本发明还提供了一种主备用板卡倒换保护时双向转发检测无缝切换装置，包括设置在主、备用板卡上的双向转发检测BFD模块，所述主用板卡上的BFD模块与相邻系统进行BFD会话，还包括连接主用板卡和备用板卡的双向高速通信通道，所述主、备用板卡上还分别设有BFD会话信息存储器和实时同步装置，通过所述双向高速通信通道，所述主用板卡上的实时同步装置将主用板卡上的当前BFD会话信息实时拷贝刷新至备用板卡上的BFD会话信息存储器，根据主备倒换控制信号，切换为主用板卡的所述备用板卡上的BFD模块在BFD状态机迁移时间内与相邻系统建立BFD会话通道并进行BFD会话，同时，将当前BFD会话信息实时拷贝刷新至切换为备用板卡的所述主用板卡上的BFD会话信息存储器。
在上述装置中，所述实时同步装置的BFD会话信息刷新周期小于BFD状态机迁移时间的一半。
在上述装置中，所述主用板卡上的实时同步装置根据主备倒换控制信号，中断向所述双向高速通信通道发送BFD会话信息。
本发明还提供了一种包括上述装置的主、备板卡倒换保护系统。
本发明，在路由设备的主、备板卡之间设置了高速通信通道，可以快速、实时地将主用板卡上的BFD会话状态拷贝刷新到备用板卡上，当主、备板卡倒换保护后，备用板卡以刷新后的所述BFD会话信息与相邻系统进行BFD会话，从而避免了主、备板卡上BFD会话状态异常而引起的BFD会话中断和重启的问题，保证主、备用板卡倒换时BFD会话不中断，避免了网络路由状态的改变，提高了路由设备的稳定性。
附图说明
图1为现有布署了BFD的路由设备主备用板倒换保护系统示意图；
图2为包含有本发明提供的主备用板卡倒换保护时双向转发检测无缝切换装置的倒换保护系统结构示意图。
具体实施方式
本发明提供了一种主备用板卡倒换保护时双向转发检测无缝切换方法及装置，对图1所示的现有布署了BFD路由设备的倒换保护系统进行了改进，在路由设备的主、备板卡之间设置了高速通信通道，可以快速、实时地将主用板卡上的BFD会话状态拷贝刷新到备用板卡上，因此可以实现主、备用板卡倒换时BFD会话不中断，避免网络路由的改变，提高了路由设备倒换的稳定性。
本发明提供的主备用板卡倒换保护时双向转发检测无缝切换方法，包括以下步骤：
主用板卡上的双向转发检测BFD会话信息实时地向备用板卡拷贝刷新；
主、备板卡倒换保护后，备用板卡以刷新后的所述BFD会话信息与相邻系统进行BFD会话。
下面结合具体实施例和说明书附图对本发明作出详细的说明。
请参见图2，该图示出了一种包含有本发明提供的主备用板卡倒换保护时双向转发检测无缝切换装置的倒换保护系统，本发明提供的主备用板卡倒换保护时双向转发检测无缝切换装置，包括设置在主、备用板卡A、B上的双向转发检测（BFD）模块，以及连接主用板卡A和备用板卡B的双向高速通信通道，主用板卡A上的BFD模块与相邻系统进行BFD会话，主、备用板卡A、B上还分别设有BFD会话信息存储器和实时同步装置，通过双向高速通信通道，主用板卡A上的实时同步装置将主用板卡A上的当前BFD会话信息实时拷贝刷新至备用板卡B上的BFD会话信息存储器，根据主备倒换控制信号，备用板卡B切换为主用板卡，主用板卡A切换为备用板卡，此时，切换为主用板卡的备用板卡B上的BFD模块在BFD状态机迁移时间内与相邻系统建立BFD会话通道并进行BFD会话，同时，将当前BFD会话信息实时拷贝刷新至切换为备用板卡的主用板卡A上的BFD会话信息存储器。其中，BFD会话信息的刷新周期T_backup由BFD状态机的迁移时间T_transition决定，刷新周期应小于T_transition的一半。
图2所示的包含有本发明提供的主备用板卡倒换保护时双向转发检测无缝切换装置的倒换保护系统工作原理如下：
路由设备1上的板卡A和板卡B与路由设备2之间的板卡C之间共同维护同一条BFD会话，板卡C发往路由设备1的BFD报文被并发至板卡A和板卡B，板卡A和板卡B由主备控制信号控制工作在主用还是备用状态，同一时间只能有一个板卡工作在主用状态。路由设备1在发送BFD报文时根据板卡A和板卡B的主、备用状态选择发送至路由器2的报文来自板卡A还是板卡B。假如板卡A为主用，则板卡A与板卡C经过BFD报文的协商确定实际的BFD状态关系。
路由设备1的主、备用板卡倒换保护时，BFD会话信息的切换过程如下：
主、备用板卡A、B倒换保护前：路由设备1上的主用板卡A独立的与对端设备（路由设备2）上的板卡C协商BFD会话信息，形成实际的BFD会话参数。备用板卡B上的BFD会话状态机状态和会话参数强制锁定为从主用板卡A拷贝过来的BFD会话信息。
主、备用板卡A、B倒换保护过程中：当路由设备1上的主、备用板卡收到主备切换控制信号时，切断主、备用板卡A、B之间的双向高速通信通道，以避免错误的BFD会话信息传给正在倒换的主、备用板卡A、B，使备用板卡B保持在切换前的锁定状态。
主、备用板卡A、B倒换保护后，备用板卡B以切换前的锁定状态为起始点开始独立运行BFD会话，由于此时备用板卡B上的BFD会话信息与切换前主用板卡A上的BFD会话信息一致，因此，不会出现BFD会话状态不一致的现象，并且该过程在BFD状态机迁移的间隙中完成，邻居设备感知不到变化，从而实现了主、备用板卡A、B的无缝切换保护。此时，板卡A转变为备用板卡，板卡B转换为主用板卡，二者之间的双向高速通信通道打开，板卡A开始实时接收板卡B发来的备份信息，强制跟随板卡B 的状态。
本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人应该得知在本发明的启示下作出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.主备用板卡倒换保护时双向转发检测无缝切换方法，其特征在于，包括以下步骤：
主用板卡上的双向转发检测BFD会话信息实时地向备用板卡拷贝刷新；
主、备板卡倒换保护后，备用板卡以刷新后的所述BFD会话信息与相邻系统进行BFD会话。
2.如权利要求1所述的主备用板卡倒换保护时双向转发检测无缝切换方法，其特征在于，所述BFD会话信息的刷新周期小于BFD状态机的迁移时间的一半。
3.如权利要求1所述的主备用板卡倒换保护时双向转发检测无缝切换方法，其特征在于，当主、备用板卡切换时，中断主用板卡与备用板卡之间的BFD会话信息拷贝刷新。
4.主备用板卡倒换保护时双向转发检测无缝切换装置，包括设置在主、备用板卡上的双向转发检测BFD模块，所述主用板卡上的BFD模块与相邻系统进行BFD会话，其特征在于，还包括连接主用板卡和备用板卡的双向高速通信通道，所述主、备用板卡上还分别设有BFD会话信息存储器和实时同步装置，通过所述双向高速通信通道，所述主用板卡上的实时同步装置将主用板卡上的当前BFD会话信息实时拷贝刷新至备用板卡上的BFD会话信息存储器，根据主备倒换控制信号，切换为主用板卡的所述备用板卡上的BFD模块在BFD状态机迁移时间内与相邻系统建立BFD会话通道并进行BFD会话，同时，将当前BFD会话信息实时拷贝刷新至切换为备用板卡的所述主用板卡上的BFD会话信息存储器。
5.如权利要求4所述的主备用板卡倒换保护时双向转发检测无缝切换装置，其特征在于，所述实时同步装置的BFD会话信息刷新周期小于BFD状态机迁移时间的一半。
6.如权利要求4所述的主备用板卡倒换保护时双向转发检测无缝切换装置，其特征在于，所述主用板卡上的实时同步装置根据主备倒换控制信号，中断向所述双向高速通信通道发送BFD会话信息。
7.主备用板卡倒换保护系统，其特征在于，包括如权利要求4至6项任一项所述的装置。
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