CN104618233A

CN104618233A - Vpls跨域冗余保护方法及系统

Info

Publication number: CN104618233A
Application number: CN201310542984.1A
Authority: CN
Inventors: 易放军; 雷华; 江乐
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2013-11-05
Filing date: 2013-11-05
Publication date: 2015-05-13
Also published as: WO2015067048A1; RU2016118682A

Abstract

本发明公开了一种VPLS跨域冗余保护方法及系统。其中，该方法包括：当第一VPLS域的与第二VPLS域之间的第一伪线PW发生故障时，使用第一VPLS域的与第二VPLS域之间的第二伪线PW进行数据转发，其中，第一PW连接于第一VPLS域中的第一SPE边界节点和第二VPLS域中的第三SPE边界节点之间，第二PW连接于第一VPLS域中的第二SPE边界节点和第二VPLS域中的第四SPE边界节点之间，第二SPE边界节点、第四SPE边界节点是预先分别在第一VPLS域、第二VPLS域中增加设置的。通过本发明，达到了降低由域间链路故障和边界节点故障而引起的流量损失的效果。

Description

VPLS跨域冗余保护方法及系统

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种VPLS跨域冗余保护方法及系统。

背景技术

由于全连接的VPLS（Virtual Private Lan Service，虚拟专用局域网业务）网络各节点之间必须建立PW（Pseudo Wire，伪线）连接，随着拓扑中节点数目的增长，其HUB PW（集线器伪线）规模呈指数增长，这无疑加重了网络的信令开销与维护成本。为了减少连接数过大，通常会采用层次化的H-VPLS。如图1所示，在相邻的HUB域之间用SPOKE PW进行连通，能够使得所有的节点之间能够通信，并减少了HUB连接数。但是，一旦关键的SPOKE PW失效，则两个域之间的通讯必然中断。采用SPOKE PW走TUNNEL FRR的方式虽然对链路失效能够进行有效保护，但是一旦边界SPE节点失效链路仍然无法得到有效保护。

因此，无论是SPOKE PW发生故障或是边界SPE节点发生故障，都将导致链路仍然无法得到有效保护而造成流量损失。

针对相关技术中VPLS域间链路故障和边界节点故障容易引起通信中断和流量损失的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明提供了一种VPLS跨域冗余保护方法及系统，以至少解决上述问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种VPLS跨域冗余保护方法，包括：当第一VPLS域的与第二VPLS域之间的第一伪线PW发生故障时，使用第一VPLS域的与第二VPLS域之间的第二伪线PW进行数据转发，其中，第一PW连接于第一VPLS域中的第一SPE边界节点和第二VPLS域中的第三SPE边界节点之间，第二PW连接于第一VPLS域中的第二SPE边界节点和第二VPLS域中的第四SPE边界节点之间，第二SPE边界节点、第四SPE边界节点是预先分别在第一VPLS域、第二VPLS域中增加设置的。

优选地，第一SPE边界节点和第二SPE边界节点通过ICCP链路进行通信，其中，通信的内容包括：第一PW的配置信息、第一PW的状态信息、第二PW的配置信息，以及第二PW的状态信息，其中，第一PW的状态信息用于指示第一PW是否存在故障，第二的PW状态信息用于指示第二PW是否存在故障。

优选地，第一PW状态信息包括：第一检测状态信息和第一协议状态信息，其中，第一检测状态信息包括：第一PW的bfd、tp-oam；第二PW状态信息包括：第二检测状态信息和第二协议状态信息，其中，第二检测状态信息包括：第二PW的bfd、tp-oam；其中，第一协议状态信息和第二协议状态信息均包括：PW协商结果、外层lsp、或tunnel状态。

优选地，该方法还包括：在ICCP链路发生故障的情况下，使用第一PW和第二PW进行数据转发，并阻塞第一SPE边界节点和第二SPE边界节点之间的HUB PW。

优选地，该方法还包括：当第一SPE边界节点发生故障时，使用第二PW进行数据转发。

优选地，该方法还包括：当第一SPE边界节点和ICCP链路均发生故障时，使用第二PW进行数据转发，并阻塞第一SPE边界节点和第二SPE边界节点之间的HUB PW。

优选地，第一SPE边界节点和第二SPE边界节点构成主动端设备，第三SPE边界节点和第四SPE边界节点构成被动端设备。

优选地，在根据预置的PW优先级和PW的工作状态做出将第一PW作为工作PW决定的情况下，该方法还包括：阻塞第二PW，在主动端设备删除第二PW学到的媒体接入控制MAC，并通知被动设备和逐次与被动设备连接相邻的其它被动设备以进行MAC撤销操作并重学MAC；第一SPE边界节点将第一PW被决定为工作PW的结果通知给第三SPE边界节点，和第二SPE边界节点将第二PW被决定为备份PW的结果通知给第四SPE边界节点。

根据本发明的另一方面，提供了一种VPLS跨域冗余保护系统，包括：倒换模块，用于当第一VPLS域的与第二VPLS域之间的第一伪线PW发生故障时，使用第一VPLS域的与第二VPLS域之间的第二伪线PW进行数据转发，其中，第一PW连接于第一VPLS域中的第一SPE边界节点和第二VPLS域中的第三SPE边界节点之间，第二PW连接于第一VPLS域中的第二SPE边界节点和第二VPLS域中的第四SPE边界节点之间，第二SPE边界节点、第四SPE边界节点是预先分别在第一VPLS域、第二VPLS域中增加设置的。

优选地，第一SPE边界节点和第二SPE边界节点通过ICCP链路进行通信，其中，通信的内容包括：第一PW的配置信息、第一PW的状态信息、第二PW的配置信息，以及第二PW状态信息，其中，第一PW的状态信息用于指示第一PW是否存在故障，第二PW的状态信息用于指示第二PW是否存在故障。

通过本发明，采用在两个相邻VPLS域之间的当前工作PW发生故障的情况下，使用在两个相邻VPLS域之间预先设置的备用PW进行两个VPLS域之间的数据转发，以保证数据不中断的方式，解决了VPLS域间链路故障和边界节点故障容易引起通信中断和流量损失的问题，达到了降低由域间链路故障和边界节点故障而引起的流量损失的效果。

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是根据本发明实施例的VPLS跨域冗余保护方法流程图；

图2是根据本发明实施例的VPLS跨域冗余保护方法系统的结构示意图；

图3是根据本发明优选实施例的跨域H-VPLS的部署方式示意图；

图4是根据本发明优选实施例的跨域H-VPLS的边界SPE工作方式示意图；

图5是根据本发明优选实施例的PW链路故障时边界SPE的工作方式示意图；

图6是根据本发明优选实施例的边界节点故障时边界SPE工作方式示意图；

图7是根据本发明优选实施例的ICCP信令失效时边界SPE的工作方式示意图；

图8是根据本发明优选实施例的MC-PW-GROUP的决策流程图；

图9是根据本发明优选实施例的MC-PW-GROUP决策结果对转发的处理示意图；

图10是根据本发明优选实施例的ICCP信令失效时对转发的处理示意图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。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组合。

为了解决上述技术问题，本发明实施例主要提供一种VPLS跨域冗余保护方法及系统（在相邻VPLS域间建立保护决策机制），来达到实现域间PW和SPE节点的冗余备份的目的。在工作PW（或工作PW一端的SPE）失效后，备份PW和SPE能够及时开始工作，确保整个域间流量保持畅通。

本发明实施例提供了一种VPLS跨域冗余保护方法。图1是根据本发明实施例的VPLS跨域冗余保护方法流程图，如图1所示，该方法主要包括以下步骤（步骤S102）：

步骤S102，当第一VPLS域的与第二VPLS域之间的第一伪线PW发生故障时，使用第一VPLS域的与第二VPLS域之间的第二伪线PW进行数据转发，其中，第一PW连接于第一VPLS域中的第一SPE边界节点和第二VPLS域中的第三SPE边界节点之间，第二PW连接于第一VPLS域中的第二SPE边界节点和第二VPLS域中的第四SPE边界节点之间，第二SPE边界节点、第四SPE边界节点是预先分别在第一VPLS域、第二VPLS域中增加设置的。

通过该步骤，当两个相邻VPLS域之间的当前工作PW发生故障时，可以使用在两个相邻VPLS域之间预先设置的备用PW继续进行两个VPLS域之间的数据转发，以保证数据不中断。

在本实施例中，第一SPE边界节点和第二SPE边界节点可以通过ICCP链路进行通信，其中，通信的内容可以包括：第一PW的配置信息、第一PW的状态信息、第二PW的配置信息，以及第二PW的状态信息，其中，第一PW的状态信息用于指示第一PW是否存在故障，第二的PW状态信息用于指示第二PW是否存在故障。

在本实施例中，第一PW状态信息可以包括：第一检测状态信息和第一协议状态信息，其中，第一检测状态信息可以包括：第一PW的bfd、tp-oam；第二PW状态信息包括：第二检测状态信息和第二协议状态信息，其中，第二检测状态信息可以包括：第二PW的bfd、tp-oam；其中，第一协议状态信息和第二协议状态信息均可以包括：PW协商结果、外层lsp、或tunnel状态。

在本实施例中，在ICCP链路发生故障的情况下，可以使用第一PW和第二PW进行数据转发，并阻塞第一SPE边界节点和第二SPE边界节点之间的HUB PW。优选地，当第一SPE边界节点发生故障时，可以使用第二PW进行数据转发。

在本实施例中，当第一SPE边界节点和ICCP链路均发生故障时，可以使用第二PW进行数据转发，并阻塞第一SPE边界节点和第二SPE边界节点之间的HUB PW。

在发生这三种故障的情况下，通过本实施例可以保证数据转发不中断。

在本实施例中，第一SPE边界节点和第二SPE边界节点构成主动端设备，第三SPE边界节点和第四SPE边界节点构成被动端设备。

在根据预置的PW优先级和PW的工作状态做出将第一PW作为工作PW决定的情况下，还可以阻塞第二PW，在主动端设备删除第二PW学到的媒体接入控制MAC，并通知被动设备和逐次与被动设备连接相邻的其它被动设备以进行MAC撤销操作并重学MAC；第一SPE边界节点将第一PW被决定为工作PW的结果通知给第三SPE边界节点，和第二SPE边界节点将第二PW被决定为备份PW的结果通知给第四SPE边界节点。

本发明实施例还提供了一种VPLS跨域冗余保护系统。图2是根据本发明实施例的VPLS跨域冗余保护方法系统的结构示意图，如图2所示，该系统包括：倒换模块10。

其中，倒换模块10，用于当第一VPLS域的与第二VPLS域之间的第一伪线PW发生故障时，使用第一VPLS域的与第二VPLS域之间的第二伪线PW进行数据转发，其中，第一PW连接于第一VPLS域中的第一SPE边界节点和第二VPLS域中的第三SPE边界节点之间，第二PW连接于第一VPLS域中的第二SPE边界节点和第二VPLS域中的第四SPE边界节点之间，第二SPE边界节点、第四SPE边界节点是预先分别在第一VPLS域、第二VPLS域中增加设置的。

在本实施例中，第一SPE边界节点和第二SPE边界节点可以通过ICCP链路进行通信，其中，通信的内容可以包括：第一PW的配置信息、第一PW的状态信息、第二PW的配置信息，以及第二PW状态信息，其中，第一PW的状态信息用于指示第一PW是否存在故障，第二PW的状态信息用于指示第二PW是否存在故障。

采用上述实施例提供的VPLS跨域冗余保护方法和系统，解决了VPLS域间链路故障和边界节点故障容易引起通信中断和流量损失的问题，达到了降低由域间链路故障和边界节点故障而引起的流量损失的效果。

下面结合图3至图10以及优选实施例对上述实施例提供的VPLS跨域冗余保护方法及系统进行更加详细的描述和说明。

本优选实施例主要涉及包交换通信网络，在使用层次化VPLS网络进行拓扑部署时，为了防止因SPOKE PW失效而导致VPLS域间无法进行通信，本实施例提出了部署一条冗余的SPOKE PW，并通过特定的阻塞选取方式使得域间边界节点间的SPOKE PW具备冗余保护，并且不会导致转发环路。

在本优选实施例中，在每个VPLS全连接域里面增加一个SPE边界节点，并在新增的边界节点之间增加一条SPOKE PW作为备份PW，通过恰当的冗余协商机制决策出当前应该工作的PW用于转发，并将不工作的PW进行流量阻塞。这里可以参考图4（图4是根据本发明优选实施例的跨域H-VPLS的边界SPE工作方式示意图），如图4所示，无论是域间SPOKE PW故障还是边界SPE故障决策机制都能够及时正确选取工作PW，可以降低由域间链路故障和边界节点故障而引起的流量损失。

在本优选实施例中，可以利用ICCP进行SPE设备之间的信令通信。ICCP的TCP/IP通道能够确保信令的正确且有序的传递。选取一个VPLS Hub域的两个边界节点作为主动决策端（master）设备，另一个VPLS Hub域的两个边界节点作为被动决策端（slave）设备。主动决策端的两个SPE之间通过ICCP进行信令的交互，同步配置和状态信息，并能据此做出决策判断。最终选取出工作的PW，将不工作的PW予以阻塞。在进行阻塞的SPE节点上通告邻居mac withdraw，PW冗余选取的决策结果还需要通知对另一个VPLS域的边界节点。对端边界SPE收到的决策结果若为本SPE节点的SPOKE PW不转发，则向邻居通告mac withdraw。通过该决策机制，能够在当前工作SPOKE PW故障（这里可以看出图5，图5是根据本发明优选实施例的PW链路故障时边界SPE的工作方式示意图）时，选择出新的用于转发的PW息，使得两个域内的其他节点刷新mac转发表项，流量在较短的时间内收敛到新的可用链路上，减少了流量的损失。

进一步地，该优选实施例的实施过程主要包括：

（1）MC-PW-GROUP决策状态协商。

图3是根据本发明优选实施例的跨域H-VPLS的部署方式示意图，如图3所示，SPE1和SPE2处于一个full mesh的VPLS域的边界，SPE3和SPE4处于另一个在边界full mesh的VPLS域的边界。SPE1和SPE3之间有SPOKE伪线PW1（即上述第一PW）连接，SPE2和SPE4之间有SPOKE伪线PW2（即上述第二PW）连接。配置选择SPE1和SPE2作为主动端（master）节点，SPE3和SPE4作为被动端（slave）节点。SPE1和SPE2上进行MC-PW-GROUP部署，PW1和PW2分别作为保护组的主用成员和备用成员加入。SPE1和SPE2上的MC-PW-GROUP都关联ICCP应用，使用相同的roid来标识匹配保护组。此处，可以将PW的检测状态（例如，bfd、tp-oam等）以及协议状态（例如，pw协商结果、外层lsp或tunnel状态等）统称为PW状态信息，这些信息可以用于指示PW是否存在故障，SPE1和SPE2之间需要相互同步这部分信息。

SPE1和SPE2都得到了PW1和PW2状态信息后，便可以决策出转发结果。如果PW1和PW2都无故障，则优先选择PW1作为工作PW；如果有一条PW有故障，则选择无故障的PW工作；如果PW1和PW2都有故障，则选择PW1工作。

图6是根据本发明优选实施例的边界节点故障时边界SPE工作方式示意图，如图6所示，在边界SPE失效和ICCP信令失效的场景下，流量被中断，每个边界SPE在MC-PW-GROUP信令协商失效时，要将本地SPOKE PW置为转发，并且阻塞本域内两个边界设备之间的HUBPW以防止成环。详细流程描述请参见图8（图8是根据本发明优选实施例的MC-PW-GROUP的决策流程图）。

（2）MC-PW-GROUP决策结果对PW转发流量进行影响。

针对MC-PW-GROUP的决策结果，将工作pw的流量打开，将不工作的PW流量进行阻塞。在主动端，主动删除阻塞pw上学到的mac，并向域内邻居PE及域间SPE发送macwithdraw，使得各个节点刷新所有PW上的mac条目。

主动侧的SPE还需要将SPOKE PW是否被选为转发（active/standby）发送到被动端SPE。被动侧SPE如果收到SPOKE PW被选为非活动PW，则删除从该PW上学到的mac，并向其邻居PE发送mac withdraw。

通过以上的流量阻塞及mac withdraw的发送，可以确保域间的流量收敛到所决策的SPOKE PW上。两个SPOKE PW互为保护，确保了PW链路故障（请参见图5）发生时，网络流量转发不受影响。流程描述请参考图9（图9是根据本发明优选实施例的MC-PW-GROUP决策结果对转发的处理示意图）。

（3）SPE节点失效或ICCP信令故障进行冗余保护。

如果SPE1失效（请参见图6），ICCP断链导致信令交互中断，MC-PW-GROUP协商失效。SPE2会将PW2放开流量转发，并且向该PW上发出mac withdraw，SPE4从SPOKE PW收到mac withdraw后会将其进一步传递到邻居节点。最终流量能收敛到PW2.

图7是根据本发明优选实施例的ICCP信令失效时边界SPE的工作方式示意图，如图7所示，如果单纯ICCP链路失效导致信令中断时，SPE1和SPE2会分别将PW1和PW2放开流量转发。但是PW1、PW2、PW3、PW4都处于可转发状态会形成转发环路，因此一旦MC-PW-GROUP无法协商成功，则在开启SPOKE PW的时候，还要将SPE之间的hub伪线PW3进行阻塞。详细流程描述请参见图10（图10是根据本发明优选实施例的ICCP信令失效时对转发的处理示意图）。

需要说明的是，上述各个模块是可以通过硬件来实现的。例如：一种处理器，包括上述各个模块，或者，上述各个模块分别位于一个处理器中。

在另外一个实施例中，还提供了一种软件，该软件用于执行上述实施例及优选实施方式中描述的技术方案。

在另外一个实施例中，还提供了一种存储介质，该存储介质中存储有上述软件，该存储介质包括但不限于：光盘、软盘、硬盘、可擦写存储器等。

从以上的描述中，可以看出，本发明实现了如下技术效果：在两个相邻VPLS域之间的当前工作PW发生故障的情况下，使用在两个相邻VPLS域之间预先设置的备用PW进行两个VPLS域之间的数据转发，以保证数据不中断，可以解决VPLS域间链路故障和边界节点故障容易引起通信中断和流量损失的问题，达到了降低由域间链路故障和边界节点故障而引起的流量损失的效果。

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。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种VPLS跨域冗余保护方法，其特征在于，包括：

当第一VPLS域的与第二VPLS域之间的第一伪线PW发生故障时，使用所述第一VPLS域的与所述第二VPLS域之间的第二伪线PW进行数据转发，其中，所述第一PW连接于所述第一VPLS域中的第一SPE边界节点和所述第二VPLS域中的第三SPE边界节点之间，所述第二PW连接于所述第一VPLS域中的第二SPE边界节点和所述第二VPLS域中的第四SPE边界节点之间，所述第二SPE边界节点、所述第四SPE边界节点是预先分别在所述第一VPLS域、所述第二VPLS域中增加设置的。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一SPE边界节点和第二SPE边界节点通过ICCP链路进行通信，其中，

通信的内容包括：所述第一PW的配置信息、所述第一PW的状态信息、所述第二PW的配置信息，以及所述第二PW的状态信息，其中，所述第一PW的状态信息用于指示所述第一PW是否存在故障，所述第二的PW状态信息用于指示所述第二PW是否存在故障。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述第一PW状态信息包括：第一检测状态信息和第一协议状态信息，其中，所述第一检测状态信息包括：所述第一PW的bfd、tp-oam；

所述第二PW状态信息包括：第二检测状态信息和第二协议状态信息，其中，所述第二检测状态信息包括：所述第二PW的bfd、tp-oam；

其中，所述第一协议状态信息和所述第二协议状态信息均包括：PW协商结果、外层lsp、或tunnel状态。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述ICCP链路发生故障的情况下，使用所述第一PW和所述第二PW进行数据转发，并阻塞所述第一SPE边界节点和所述第二SPE边界节点之间的HUB PW。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述第一SPE边界节点发生故障时，使用所述第二PW进行数据转发。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述第一SPE边界节点和所述ICCP链路均发生故障时，使用所述第二PW进行数据转发，并阻塞所述第一SPE边界节点和所述第二SPE边界节点之间的HUB PW。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一SPE边界节点和所述第二SPE边界节点构成主动端设备，所述第三SPE边界节点和所述第四SPE边界节点构成被动端设备。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在根据预置的PW优先级和PW的工作状态做出将所述第一PW作为工作PW决定的情况下，所述方法还包括：

阻塞所述第二PW，在所述主动端设备删除所述第二PW学到的媒体接入控制MAC，并通知所述被动设备和逐次与所述被动设备连接相邻的其它被动设备以进行MAC撤销操作并重学MAC；

所述第一SPE边界节点将所述第一PW被决定为工作PW的结果通知给所述第三SPE边界节点，和所述第二SPE边界节点将所述第二PW被决定为备份PW的结果通知给所述第四SPE边界节点。

9.一种VPLS跨域冗余保护系统，其特征在于，包括：

倒换模块，用于当第一VPLS域的与第二VPLS域之间的第一伪线PW发生故障时，使用所述第一VPLS域的与所述第二VPLS域之间的第二伪线PW进行数据转发，其中，所述第一PW连接于所述第一VPLS域中的第一SPE边界节点和所述第二VPLS域中的第三SPE边界节点之间，所述第二PW连接于所述第一VPLS域中的第二SPE边界节点和所述第二VPLS域中的第四SPE边界节点之间，所述第二SPE边界节点、所述第四SPE边界节点是预先分别在所述第一VPLS域、所述第二VPLS域中增加设置的。

10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一SPE边界节点和第二SPE边界节点通过ICCP链路进行通信，其中，

通信的内容包括：所述第一PW的配置信息、所述第一PW的状态信息、所述第二PW的配置信息，以及所述第二PW状态信息，其中，所述第一PW的状态信息用于指示所述第一PW是否存在故障，所述第二PW的状态信息用于指示所述第二PW是否存在故障。