CN102882780A - 基于共享路径的环网隧道配置方法、环网保护方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于共享路径的环网隧道配置方法、环网保护方法及系统，以环上业务的下环节点为目的节点配置基于共享路径的工作隧道，以及与工作隧道相应的反向封闭保护隧道。本发明通过在一个环上建立多个MP2P共享路径，每个共享路径上可以承载从环上一个或多个节点入环到同一个节点出环的业务，避免了环网隧道配置的复杂性，提高了保护切换的性能，优化配置。

Description

基于共享路径的环网隧道配置方法、环网保护方法及系统

技术领域

本发明涉及环网保护技术领域，尤其涉及一种基于共享路径的环网隧道配置方法、环网保护方法及系统。

背景技术

当前在环网中，对于G.8132标准上Wrapping（环回）保护方案，由于该保护方案是每个被保护的LSP（Label Switching Path，标签交换路径）对应一个封闭保护环，其配置工作量太大，倒换动作比较多，倒换处理时间也比较长。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种基于共享路径的环网隧道配置方法、环网保护方法及系统，优化环网配置，提高保护切换的性能。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于共享路径的环网隧道配置方法，以环上业务的下环节点为目的节点配置基于共享路径的工作隧道，以及与所述工作隧道相应的反向封闭保护隧道。

进一步地，一个物理环网承载多个多点到点（MP2P）的共享路径，所述共享路径承载从所述环上一个或多个节点到同一个目的节点的业务。

进一步地，所述配置工作隧道和封闭保护隧道，具体是指：

沿所述环的顺时针、和/或逆时针方向从所述下环节点的相邻节点到所述下环节点，建立工作隧道；

沿所述工作隧道的相反方向建立从所述下环节点到所述下环节点的封闭保护隧道。

此外，本发明还提供了一种基于共享路径的环网保护方法，所述方法包括：

以环上业务的下环节点为目的节点配置基于共享路径的工作隧道，以及与所述工作隧道相应的反向封闭保护隧道；

环上各节点检测与相邻节点间的链路状态，在检测到链路状态改变时，发送状态改变通告报文给环上其他节点；

当所述链路状态改变为链路或节点出现故障时，故障相邻节点将工作隧道上传送的发向故障点的业务切换到相应的封闭保护隧道上，将封闭保护隧道上传送的发向故障点的业务切换到相应的工作隧道上；故障相邻节点之外的节点对传送的业务进行透传。

进一步地，所述方法还包括：

当所述链路状态改变为链路或节点故障消失时，故障相邻节点将切换到所述封闭保护隧道上传送的业务重新恢复到所述工作隧道上。

进一步地，所述方法还包括：

当所述链路状态改变为链路或节点出现故障时，故障相邻节点将本节点的状态改变为倒换（Switch）态，故障相邻节点之外的节点将本节点的状态改变为穿通（Pass through）态；

当所述链路状态改变为链路或节点故障消失时，故障相邻节点将本节点的状态由Switch态改变为空闲（Idle）态；故障相邻节点之外的节点将本节点的状态由Pass through态改变为Idle态。

进一步地，所述方法还包括：

业务报文在上环转发时采用压入（PUSH）环网隧道标签堆栈方式，即，根据所述下环节点和工作隧道的运行方向压入（PUSH）共享路径的隧道标签，沿着环网进行转发，所述下环节点弹出（POP）隧道标签进行业务下环。

进一步地，一个物理环网承载多个多点到点（MP2P）的共享路径，所述共享路径承载从所述环上一个或多个节点到同一个目的节点的业务；

其中，所述共享路径承载的业务，包括：单层标签的虚拟专用网络（VPN）业务、多层标签的标签交换路径（LSP）业务、无标签的IP或以太网（Eth）业务。

进一步地，所述工作隧道支持倒数第二跳弹出（PHP）。

本发明还提供了一种基于共享路径的环网隧道配置系统，包括：路径配置模块，

所述路径配置模块用于，以环上业务的下环节点为目的节点配置基于共享路径的工作隧道，以及与所述工作隧道相应的反向封闭保护隧道。

进一步地，所述路径配置模块用于，沿所述环的顺时针、和/或逆时针方向从所述下环节点的相邻节点到所述节点，建立工作隧道；

沿所述工作隧道的相反方向建立从所述下环节点到所述下环节点的封闭保护隧道。

本发明还提供了一种基于共享路径的环网保护系统，所述系统包括：

路径配置模块，用于以环上业务的下环节点为目的节点配置基于共享路径的工作隧道，以及与所述工作隧道相应的反向封闭保护隧道；

状态检测模块，用于检测本节点与相邻节点间的链路状态； 

状态通告模块，用于检测与相邻节点间的链路状态，在检测到链路状态改变时，发送状态改变通告报文给环上其他节点；

业务切换模块，用于根据接收到的所述状态改变通告报文，当获知所述链路状态改变为正常状态变为链路或节点出现故障时，故障相邻节点将工作隧道上传送的发向故障点的业务切换到相应的封闭保护隧道上，将封闭保护隧道上传送的发向故障点的业务切换到相应的工作隧道上；故障相邻节点之外的节点对传送的业务进行透传。

进一步地，所述业务切换模块还用于，根据接收到的所述状态改变通告报文，当获知所述链路状态改变为链路或节点故障消失时，则故障相邻节点将切换到所述封闭保护隧道上传送的业务重新恢复到所述工作隧道上。

进一步地，所述业务切换模块还用于，当所述链路状态改变为链路或节点出现故障时，故障相邻节点将本节点的状态改变为Switch态，故障相邻节点之外的节点将本节点的状态改变为Pass through态；

当所述链路状态改变为链路或节点故障消失时，故障相邻节点将本节点的状态由Switch态改变为Idle态；故障相邻节点之外的节点将本节点的状态由Pass through态改变为Idle态。

本发明提出一种新的WRAPPING环网保护方案，可应用于MPLS/MPLS-TP环网，通过在一个环上建立多个多点到点（MP2P）的共享路径，每个共享路径上可以承载从环上一个或多个节点入环到同一个节点出环的业务，与现有技术相比，避免环网隧道配置的复杂性，提高了保护切换的性能，优化配置。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为根据现有技术的环网拓扑结构示意图；

图2为本发明实施例的环网保护系统的组成模块示意图；

图3为本发明实施例的故障状态保护示意图；

图4为本发明实施例的故障消失切换示意图；

图5为本发明实施例的环网保护过程流程示意图。

具体实施方式

本实施方式提供了一种基于共享路径的环网隧道配置方法，采用如下技术方案：

以环上业务的下环节点为目的节点配置基于共享路径的工作隧道，以及与该工作隧道相应的反向封闭保护隧道。

其中，一个物理环网承载多个多点到点（MP2P）的共享路径，所述的共享路径承载从所述环上一个或多个节点到同一个目的节点的业务。

进一步的，配置工作隧道和封闭保护隧道，具体是指：

沿所述环的顺时针、和/或逆时针方向从所述下环节点的相邻节点到所述下环节点，建立工作隧道；

沿所述工作隧道的相反方向建立从所述下环节点到所述下环节点的封闭保护隧道。

基于上述的环网隧道配置方法，本实施方式提供了一种基于共享路径的环网保护方法，采用如下技术方案：

步骤一，对于环网上业务的下环节点，以每个下环节点为目的节点配置工作隧道和封闭保护隧道。

具体地，假如环上由n个节点组成，则对每个下环节点首先沿着环的顺时针或逆时针方向从本节点的相邻节点到本节点的工作隧道（等同于路径），同时，沿着工作隧道的相反方向建立一条封闭的保护隧道，则至多共需要建立2N工作隧道和2N保护隧道。

步骤二，环上每段链路（即环上各节点分别检测与相邻两节点的链路状态，包括链路或节点是否出现故障）都启动故障检测，当环上某一节点检测到链路状态或对端节点的状态从正常状态变成故障状态时，沿着环的远离故障的方向，向其他节点发送状态改变通告报文。

步骤三，当环上其他节点接收到该状态改变通告报文后，如果是故障相邻节点，则将工作隧道上所传送的发向故障点的业务，包括：单层标签的VPN（Virtual Private Network，虚拟专用网络）业务、多层标签的LSP业务、无标签的IP或Eth（以太网）业务，切换到相应的封闭保护隧道上，并将封闭保护隧道上传送的发向故障点的业务切换到相应的工作隧道上；而环上其他节点则进行业务透明传送。

步骤四，当环上某一节点检测到链路状态或对端节点的状态从故障状态变成正常状态时，沿着环的远离原来故障的方向向其他节点发送状态改变通告报文，且故障相邻节点检测到环上故障消失或接收到故障状态消失的状态改变通告报文时，则在本节点上将从封闭保护隧道上发送或接收的业务恢复到工作隧道上发送或接收。

步骤五，环上节点接收到该从故障状态变成正常状态的报文通告后，则环上所有节点都变成Idle态；且对于故障相邻节点来说，则将保护隧道传送的业务重新切换到工作隧道上传送，防止数据的丢失。

步骤六，当入环的业务在工作隧道上传送时，当在业务传送到工作隧道上倒数第二跳时，可以将外层隧道标签弹出（PHP），直接将被传送的业务发送到业务的出环节点，继续传送。

此外，在上述步骤三的同时，还包括以下处理步骤：当环上节点检测到故障或接收到环上其他节点发送给本节点的状态改变通告报文时，如果是故障相邻节点，则从Idle态切换成Switch（倒换）态；对于环上其他节点（非故障相邻节点），接收到该状态改变通告报文后，则由Idle（空闲）态变成Pass through（穿通）状态。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

实施例一

本实施例提供了一种基于共享路径的环网隧道配置系统，该系统主要包括路径配置模块，该路径配置模块用于：以环上业务的下环节点为目的节点配置基于共享路径的工作隧道，以及与工作隧道相应的反向封闭保护隧道。

进一步地，上述的路径配置模块用于：沿所述环的顺时针、和/或逆时针方向从所述下环节点的相邻节点到所述节点，建立工作隧道；

沿所述工作隧道的相反方向建立从所述下环节点到所述下环节点的封闭保护隧道。

实施例二

如图2所示，本实施例提供的环网保护系统主要包括以下四个模块：路径配置模块、状态检测模块、状态通告模块和业务切换模块。其中，各模块的主要功能描述如下：

路径配置模块，主要用于以环上业务的每个下环节点为目的节点，配置一条从相邻节点沿着环的顺时针或逆时针方向到本下环节点上的工作隧道，另外，为该工作隧道配置一个方向相反的封闭环的保护隧道（下文中称作封闭保护隧道），对该工作隧道进行保护。

状态检测模块，主要用于通过环网上两个直接相连接的相邻节点之间链路层的故障检测报文，检测该段链路的状态。

例如，通过检测CC&CV（Continuity Check and Connectivity Verification，连续性检测和连通性确认）BFD（Bidirectional Forwarding Detection，双向转发检测）报文等，来检测链路状态。

状态通告模块，该模块主要用于当状态检测模块检测到链路状态发生改变时（包括链路或节点故障），则产生一个状态改变通告报文，沿着环上远离故障的方向发送给环上节点，直至到故障的下游节点；

其中，状态改变通告报文，包括但不限于：R-APS（Ring-Automatic Protection Switching，环网自动保护切换）报文等。

业务切换模块，用于根据检测到链路状态发生变化或者接收到其他节点发送过来的状态改变通告报文（如R-APS等）后，进行业务的保护切换，具体包括：

根据接收到的状态改变通告报文，当获知链路状态改变为正常状态变为链路或节点出现故障时，故障相邻节点将工作隧道上传送的发向故障点的业务切换到相应的封闭保护隧道上，将封闭保护隧道上传送的发向故障点的业务切换到相应的工作隧道上；故障相邻节点之外的节点对传送的业务进行透传；

根据接收到的状态改变通告报文，当获知链路状态改变为链路或节点故障消失时，则故障相邻节点将切换到所述封闭保护隧道上传送的业务重新恢复到所述工作隧道上。

此外，业务切换模块还用于进行本节点上状态的改变，对于故障相邻节点来说，由Idle态变成Switch态或者由Swtich态变成Idle态；而对于故障上非相邻节点来说，则由idle态变成pass through状态或者由pass through态变成idle态。

具体地，当链路状态改变为链路或节点出现故障时，故障相邻节点将本节点的状态改变为Switch态，故障相邻节点之外的节点将本节点的状态改变为Pass through态；

当链路状态改变为链路或节点故障消失时，故障相邻节点将本节点的状态由Switch态改变为Idle态；故障相邻节点之外的节点将本节点的状态由Pass through态改变为Idle态。

下面将结合图3和图4所示网络的故障为例，对本发明环网保护的具体实施过程作更进一步详细说明。

需要说明的是，本发明的共享路径承载的业务可以是单层标签的VPN业务（L2/L3 VPN），也可以是多层标签的LSP业务（IP-MPLS/MPLS-TP Tunnel等），甚至是无标签的IP或Eth业务。

针对环网业务来说，其实现环网保护的主要过程描述如下：

步骤1，配置工作隧道和封闭保护隧道；

以图3中所示的网络中D点来说，假如其工作隧道配置成其逆时针方向（C-B-A-F-E-D），其所对应的保护隧道为D-E-F-A-B-C-D封闭环。或者，也可以将工作隧道配置成顺时针方向（E-F-A-B-C-D），其对应的保护隧道为D-C-B-A-F-E-D。

步骤2，假如由业务1（LSP业务或IP业务或PW业务）和业务2（LSP业务，IP业务或PW业务）分别从环上节点A和B进入环，则在环上无故障情况下，业务1和业务 2分别在A和B点上压入（PUSH）到同一工作隧道上C-B-A-F-E-D传送，其封装后报文的格式如下表1所示。

表1 报文封装格式

其中，Tunnel Label:表示外层转发路径标签；

LSP Label：表示在进入环上，该业务是LSP业务，则在入环节点上，进行LSP标签交换（swap）后，再压入外层隧道Tunnel Label,在外层隧道上传送；

IP Header：表示当在入环节点上，直接接入进来是IP业务，则直接将IP业务压入外层隧道Tunnel Label,在外层隧道中传送；

PW  Label：表示在入环节点上，所接入是伪线仿真的业务（如：ATM，ETH，TDM等等），则在本入环节点进行本地业务处理（NSP）后，打上相应的PW Label后，再压入外层隧道Tunnel Label，在外层隧道上传送；

PDU：是指里面具体所封装的业务的内容。

在环上节点只进行外层隧道标签的交换（swap）操作，并在其出环节点D上弹出外层标签300后，直接对里面的业务1和业务2业务进行相对应处理；若是LSP业务来说，则先弹出（POP）外层Tunnel label，再进行里面LSP Label交换（Swap）后出环；若是IP业务来说，弹出（POP）外层Tunnel Label后，直接根据里面IP Header包头上信息，进行出环处理；若是PW业务来说，则先弹出（POP）外层Tunnel Label后，再弹出（POP）PW Label后，根据PW Label进行仿真业务的封装等处理，再出环操作。

步骤3，当环上节点E或F检测到链路或节点故障时（故障节点E或F），则将该工作隧道上的所有传送的业务（如业务1，业务2等）切换到保护隧道（D-E-F-A-B-C-D）上传送；并将生成状态改变通告报文（如R-APS等）沿着环的远离故障的方向发送给环上其他节点。

步骤4，当环上其他节点接收到状态改变通告报文时，对于非故障相邻节点来说，则将其从IDLE态变成pass through状态；而对于故障对端节点则从idle态变成Switching态。

所以，业务1和业务2业务从节点A和B进入环上，先压入到工作隧道C-B-A-F-E-D传送；当传送到节点F上时，则切换到保护隧道上，将原来工作隧道标签100交换（Swap）到保护隧道标签101，压入保护隧道F-A-B-C-D-E，传送到节点E后，将保护隧道标签301又交换成工作隧道标签300，重新压入到工作隧道传送，直至到达其环出节点D,弹出外层工作隧道标签300后，直接对里面的业务 1和业务 2业务等进行处理。

步骤5，当环上故障消失时，如图4所示，F和E之间链路故障消失，当节点F或E检测到故障消失时，则F或E从Switching状态变成Idle，并将保护隧道上D-E-F-A-B-C-D上又重新恢复到工作隧道上C-B-A-F-E-D传送；同时，检测到状态改变的节点E或F，还将生成一个故障消失的状态改变通告报文，沿着环上远离故障的方向，发送给环上其他节点。

步骤6，当环上其他节点接收到该故障消失的状态改变通告报文，则将原来的Switching和Pass Through状态改变成Idle状态；且在E或F节点上也将原来保护隧道上传送业务也重新切换工作隧道上传送。

步骤7，而对于业务1和业务2来说，又重新压入其工作隧道C-B-A-F-E-D，传送到其出环节点D后，弹出外层工作隧道标签300后，再根据里面的业务1和业务2业务进行处理。

图5示出了本发明实施例的环网保护方法的处理流程，如图5所示，该流程包括：

步骤101，以环上业务的下环节点（也称作出节点）为目的节点配置工作隧道和封闭保护隧道。

步骤102，每段链路上定期发送故障检测报文。

步骤103，判断是否检测到链路状态改变，如果是，则执行步骤104，否则，执行步骤105。

步骤104，立即生成状态改变通告报文，发送给环上其他节点。

步骤105，周期性发送状态通告报文。

步骤106，环上节点检测到或接收到其他状态改变通告报文。

步骤107，判断链路状态改变是否由正常状态变为故障状态，如果是，则执行步骤108，否则，执行步骤109。

步骤108，各节点设置为Switching或Pass through态，并执行步骤110。

步骤109，各节点设置为Idle态。

步骤110，进行业务传送隧道的切换。

以上仅为本发明的优选实施案例而已，并不用于限制本发明，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明做出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

Claims (14)

1.一种基于共享路径的环网隧道配置方法，其特征在于，

以环上业务的下环节点为目的节点配置基于共享路径的工作隧道，以及与所述工作隧道相应的反向封闭保护隧道。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

一个物理环网承载多个多点到点（MP2P）的共享路径，所述共享路径承载从所述环上一个或多个节点到同一个目的节点的业务。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，

所述配置工作隧道和封闭保护隧道，具体是指：

沿所述环的顺时针、和/或逆时针方向从所述下环节点的相邻节点到所述下环节点，建立工作隧道；

沿所述工作隧道的相反方向建立从所述下环节点到所述下环节点的封闭保护隧道。

4.一种基于共享路径的环网保护方法，其特征在于，所述方法包括：

以环上业务的下环节点为目的节点配置基于共享路径的工作隧道，以及与所述工作隧道相应的反向封闭保护隧道；

环上各节点检测与相邻节点间的链路状态，在检测到链路状态改变时，发送状态改变通告报文给环上其他节点；

当所述链路状态改变为链路或节点出现故障时，故障相邻节点将工作隧道上传送的发向故障点的业务切换到相应的封闭保护隧道上，将封闭保护隧道上传送的发向故障点的业务切换到相应的工作隧道上；故障相邻节点之外的节点对传送的业务进行透传。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述链路状态改变为链路或节点故障消失时，故障相邻节点将切换到所述封闭保护隧道上传送的业务重新恢复到所述工作隧道上。

6.如权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述链路状态改变为链路或节点出现故障时，故障相邻节点将本节点的状态改变为倒换（Switch）态，故障相邻节点之外的节点将本节点的状态改变为穿通（Pass through）态；

当所述链路状态改变为链路或节点故障消失时，故障相邻节点将本节点的状态由Switch态改变为空闲（Idle）态；故障相邻节点之外的节点将本节点的状态由Pass through态改变为Idle态。

7.如权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

业务报文在上环转发时采用压入（PUSH）环网隧道标签堆栈方式，即，根据所述下环节点和工作隧道的运行方向压入（PUSH）共享路径的隧道标签，沿着环网进行转发，所述下环节点弹出（POP）隧道标签进行业务下环。

8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，

一个物理环网承载多个多点到点（MP2P）的共享路径，所述共享路径承载从所述环上一个或多个节点到同一个目的节点的业务；

其中，所述共享路径承载的业务，包括：单层标签的虚拟专用网络（VPN）业务、多层标签的标签交换路径（LSP）业务、无标签的IP或以太网（Eth）业务。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，

所述工作隧道支持倒数第二跳弹出（PHP）。

10.一种基于共享路径的环网隧道配置系统，其特征在于，包括：路径配置模块，

所述路径配置模块用于，以环上业务的下环节点为目的节点配置基于共享路径的工作隧道，以及与所述工作隧道相应的反向封闭保护隧道。

11.如权利要求10所述的系统，其特征在于，

所述路径配置模块用于，沿所述环的顺时针、和/或逆时针方向从所述下环节点的相邻节点到所述节点，建立工作隧道；

沿所述工作隧道的相反方向建立从所述下环节点到所述下环节点的封闭保护隧道。

12.一种基于共享路径的环网保护系统，其特征在于，所述系统包括：

路径配置模块，用于以环上业务的下环节点为目的节点配置基于共享路径的工作隧道，以及与所述工作隧道相应的反向封闭保护隧道；

状态检测模块，用于检测本节点与相邻节点间的链路状态； 

状态通告模块，用于检测与相邻节点间的链路状态，在检测到链路状态改变时，发送状态改变通告报文给环上其他节点；

业务切换模块，用于根据接收到的所述状态改变通告报文，当获知所述链路状态改变为正常状态变为链路或节点出现故障时，故障相邻节点将工作隧道上传送的发向故障点的业务切换到相应的封闭保护隧道上，将封闭保护隧道上传送的发向故障点的业务切换到相应的工作隧道上；故障相邻节点之外的节点对传送的业务进行透传。

13.如权利要求12所述的系统，其特征在于，

所述业务切换模块还用于，根据接收到的所述状态改变通告报文，当获知所述链路状态改变为链路或节点故障消失时，则故障相邻节点将切换到所述封闭保护隧道上传送的业务重新恢复到所述工作隧道上。

14.如权利要求13所述的系统，其特征在于，

所述业务切换模块还用于，当所述链路状态改变为链路或节点出现故障时，故障相邻节点将本节点的状态改变为Switch态，故障相邻节点之外的节点将本节点的状态改变为Pass through态；

当所述链路状态改变为链路或节点故障消失时，故障相邻节点将本节点的状态由Switch态改变为Idle态；故障相邻节点之外的节点将本节点的状态由Pass through态改变为Idle态。

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