CN104660501A - 一种共享保护方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种共享保护方法、装置及系统，其中方法包括：控制器接收状态变化信息以及共享关系信息；所述控制器根据所述状态变化信息、所述共享关系信息、以及优先级规则，确定占用共享资源的保护实体，并确定所述保护实体的端节点和/或共享节点的状态。

Description

一种共享保护方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及移动通信领域中，尤其涉及一种共享保护方法、装置及系统。

背景技术

目前，在共享保护机制中，主要通过多个保护实体所共享节点自身检测到或被通告各保护实体上状态信息，共享节点对各个保护实体再根据SMP优先级的抢占规则对当前状态进行分析和处理，通过特定控制APS传送通道通告给共享该段资源的保护实体上端节点。可见，现有技术中提供的共享保护方法中，需要共享节点和端节点之间建立APS控制传送通道，进行倒换状态协商过程；并且共享节点支持复杂的SMP优先级分析判断功能；通过各个共享节点上的控制面进行信令协商来实现共享保护。

但是，上述的共享保护方法，需要在每个共享节点实现复杂的路由和信令协议。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种共享保护方法、装置及系统，能增加共享节点的透明性。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供了一种共享保护方法，该方法包括：

控制器接收状态变化信息以及共享关系信息；

所述控制器根据所述状态变化信息、所述共享关系信息、以及优先级规则，确定占用共享资源的保护实体，并确定所述保护实体的端节点和/或共享节点的状态。

上述方案中，所述状态变化信息包括：工作实体和保护实体上端到端的状态、以及管理命令；

所述共享关系信息包括：保护实体共享的链路资源、以及所述保护实体的标识（ID）。

上述方案中，所述确定占用共享资源的保护实体，并确定所述保护实体的端节点和/或共享节点的状态之后，所述方法还包括：

向需要改变保护倒换状态的节点，下发保护切换锁定态LOP或保护倒换锁定清除态UnLOP指令；和/或，向共享节点下发保护实体的连接的建立或删除操作管理命令。

本发明提供了一种共享保护方法，所述方法包括：

判断自身为保护关系中的端节点或共享节点，若为端节点，则当对应的工作实体或者保护实体发生状态变化时，所述节点上报状态变化信息；

若为共享节点，则当共享保护关系发生变化时，上报共享关系信息。

上述方案中，所述方法还包括：

若接收到保护倒换锁定清除态UnLOP指令，则所述节点检测到工作实体出现故障时，向对端节点发送状态协商报文并进行保护切换；

若接收到保护切换锁定态LOP指令，则所述节点向对端节点发送LOP状态协商报文，所述节点及其对端节点均不发生保护切换操作。

本发明提供了一种共享保护方法，所述方法包括：

节点判断自身为保护关系中的端节点或为共享节点，若为端节点，则当对应的工作实体或者保护实体发生状态变化时，所述节点向控制器上报状态变化信息；若为共享节点，则当共享保护关系发生变化时，所述节点向控制器上报所述共享关系信息；

所述控制器接收作为端节点的所述节点上报的所述状态变化信息，以及接收作为共享节点的所述节点上报的所述共享关系信息；

所述控制器根据所述状态变化信息、所述共享关系信息、以及SMP优先级规则，确定占用共享资源的保护实体，并确定所述保护实体的端节点和/或共享节点的状态。

本发明还提供了一种控制器，所述控制器包括：状态分析模块，用于接收状态变化信息以及共享关系信息，根据所述状态变化信息、所述共享关系信息、以及优先级规则，确定占用共享资源的保护实体，并确定所述保护实体的端节点和/或共享节点的状态。

上述方案中，所述状态变化信息包括：工作实体和保护实体上端到端的状态、以及管理命令；

所述共享关系信息包括：保护实体共享的链路资源、以及所述保护实体的ID。

上述方案中，所述控制器还包括：命令下发模块，用于确定占用共享资源的保护实体，并确定所述保护实体的端节点或共享节点的状态后，向需要改变保护倒换状态的保护实体端节点下发保护切换锁定态LOP或保护倒换锁定清除态UnLOP；和/或，向中间共享节点下发确定保护实体的连接的建立或删除操作管理命令。

本发明还提供了一种节点，所述节点包括：状态上报模块，用于判断自身为保护关系中的端节点、或为共享节点，若为端节点，则当对应的工作实体或者保护实体发生状态变化时，上报状态变化信息；若为共享节点，则当共享保护关系发生变化时，上报共享关系信息。

上述方案中，所述节点还包括：切换执行模块，用于进行切换操作；若接收到UnLOP指令，则所述节点检测到工作实体出现故障时，向对端节点发送状态协商报文，并进行保护切换；

若接收到保护切换锁定态LOP指令，则向对端节点发送LOP状态协商报文，自身及其对端节点均不发生保护切换操作。

本发明提供了一种共享保护系统，所述系统包括：节点及控制器；其中，

所述控制器为上述方案中所述控制器；所述节点为上述方案中所述节点。

本发明所提供共享保护方法、装置及系统，能控制器接收状态变化信息，以及接收共享关系信息；所述控制器根据所述状态变化信息、所述共享关系信息、以及优先级规则，确定占用共享资源的保护实体，并确定所述保护实体的端节点或共享节点的状态。采用本发明，可以简化共享节点的复杂性，避免了端节点和共享节点之间APS状态协商过程，增加了共享节点的透明性。

附图说明

图1为本发明实施例共享保护方法流程示意图一；

图2为本发明实施例共享保护方法流程示意图二；

图3为本发明实施例共享保护方法流程示意图三；

图4为本发明实施例使用场景示意图一；

图5为本发明实施例使用场景示意图二；

图6为本发明实施例使用场景示意图三；

图7为本发明实施例使用场景示意图四；

图8为本发明实施例系统组成结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。

实施例一、

本发明提供的共享保护方法中控制器的操作流程，如图1所示，包括：

步骤101：控制器接收状态变化信息以及共享关系信息。

这里，所述状态变化信息为：各个端节点向所述控制器上报的所述端节点端到端实体上的状态变化信息；其中，所述状态变化信息可以包括：工作实体和保护实体上端到端的状态、以及管理命令等。

所述共享关系信息为：各个共享节点向所述控制器上报的信息，可以包括保护实体共享的链路资源、以及所述保护实体的标识ID。

步骤102：所述控制器根据所述状态变化信息、所述共享关系信息、以及优先级规则，确定占用共享资源的保护实体，并确定所述保护实体的端节点和/或共享节点的状态。

这里，所述确定所述保护实体的端节点和/或共享节点的状态可以包括：判断各保护实体处于的保护状态，根据确定的保护状态向保护实体上各个的端节点下发保护切换锁定（LOP，Lock of protection）指令或保护倒换锁定解除(UnLOP，Unlock of protection）指令；和/或，向共享节点下发可以占用该共享资源的保护实体的连接建立或删除。

其中，所述保护状态包括：保护倒换锁定态（LOP）以及保护倒换锁定清除态（UnLOP)。

所述保护实体的连接建立或删除可以为：添加或删除相应的流表项，从而确保在同一时刻只有一个保护实体占用该段共享资源。

优选地，共享关系的每个保护实体的初始状态可以为：设置为保护倒换锁定态（LOP），或者在共享保护关系配置好由控制器直接将具有共享关系的保护实体设为保护倒换锁定态LOP；其中，所述LOP为被保护的业务不能倒换到保护实体上传送，占用共享保护资源，比如，某一保护实体处于LOP时，所述保护实体不能使用共享资源，从而确保共享资源上同一时间只能确保一个保护实体所占用。

所述UnLop为仅用来将原来保护倒换锁定命令进行解除操作，而对其他管理命令不产生影响，不同于现有的Clear命令。

优选地，所述保护切换锁定态（LOP）指令和所述保护倒换锁定清除态（UnLOP）指令，可以包括：SDN数据包（Packer）头（Header）以及命令，比如，如表1所示，

表1

所述确定共享节点的状态可以包括：向中间共享节点下发确定保护实体的连接的建立或删除操作管理命令，也即为流表项添加或删除命令，其命令报文格式如表2所示，包括：

表2

优选地，所述控制器还可以根据网络拓扑信息进行路径计算，将计算得到的路径信息下发至端节点和/或共享节点上。

实施例二、

本发明提供的共享保护方法中节点的操作流程，如图2所示，包括：

步骤201：判断自身为保护关系中的端节点或共享节点，若为端节点，则执行步骤202；若为共享节点，则执行步骤203。

这里，所述判断为现有技术，这里不做赘述。

步骤202：所述节点作为端节点，当对应的工作实体或者保护实体发生状态变化时，所述节点上报状态变化信息，结束处理流程。

这里，所述若所述节点的自身工作状态或者保护实体没有发生变化，则所述节点周期性的向控制器上报状态信息。

所述状态变化信息可以包括：故障状态信息、和/或管理状态信息，所述状态变化信息的报文结构，如表3所示，包括：

表3

优选地，所述节点还可以根据现有线性保护机制（两端节点协商）进行切换操作，具体为：若为保护倒换锁定清除态（UnLOP），则当节点检测到工作实体出现故障时，立即向对端的节点发送APS（SF）报文，并进行保护切换；若为保护切换锁定态(LOP)，立即向对端节点发送APS(LOP),其两端节点都不发生保护切换操作。

步骤203：所述节点作为共享节点，当共享保护关系发生变化时，上报共享关系信息。

这里，所述共享关系信息包括：保护实体ID、抢占优先级（preemptitivepriority）和共享资源ID，如：时隙ID，其报文格式如表4所示：

表4；

优选地，当自身共享关系没有发生变化或没有收到共享关系配置时，周期性的向控制器上报当前状态信息。

实施例三、

本发明实施例提供的共享保护方法，如图3所示，包括：

步骤301：各个节点判断自身为保护关系中的端节点或共享节点，若为端节点，则执行步骤302；若为共享节点，则执行步骤303。

步骤302：保护实体上的端节点，判断对应的工作实体或者保护实体是否发生变化，若存在，则向控制器上报状态变化信息，执行步骤304；否则，周期性的向控制器上报状态信息，结束处理流程。

这里，所述保护实体在初始态时，都设为保护倒换锁定态（LOP）。

当某一保护实体上端节点检测到其对应的工作实体存在故障或故障消失或者收到网管下发管理命令时，该端节点向其控制器上报该故障状态或故障消失的状态通告报文或管理命令信息。

步骤303：共享节点上共享保护关系发生变化，所述共享节点向控制器上报共享保护关系；若没有发生状态和共享关系的变化时，则这些端节点或共享节点定期地上报当前状态和共享关系信息。

步骤304：所述控制器接收所述端节点上报的状态变化信息，以及接收所述共享节点发来的共享关系信息。

所述状态变化信息可以包括：故障状态信息、或管理命令状态。

步骤305：所述控制器根据所述状态变化信息、所述共享关系信息、以及优先级规则，确定占用共享资源的保护实体，并确定所述保护实体的端节点和/或共享节点的状态。

所述控制器根据各保护实体设定的抢占优先级和/或所上报故障类型或管理命令的优先级，进行各个保护实体状态的判断和设定。

具体的，若发生状态改变的保护实体的优先级大于当前占用共享资源的保护实体的优先级，则所述控制器将向该保护实体上端节点下发保护倒换锁定清楚命令（UnLOP），并向共享节点下发该保护实体的连接行为或共享资源的占用即新的转发流表项的建立；

另外，将向原来占用共享资源的保护实体上端节点下发保护倒换锁定状态（LOP），并在共享节点下发删除该保护实体连接命令或删除该流表；否则，则保持现有保护实体的保护倒换状态不变。

优选地，步骤305完成后，还可以包括：

当占用共享资源的保护实体所对应的工作实体上故障消失时，控制器接收到该保护实体端节点所上报的故障恢复状态；

所述控制器将向该保护实体上端节点下发保护倒换锁定（LOP）命令，并向共享节点下发该保护实体连接删除或流表项删除命令，并对其他需要共享资源的保护实体进行状态重新设定和下发。

对于保护实体上端节点来说，当其对应工作实体存在故障且保护实体又处于UnLOP状态时，则立即将工作实体上传送业务切换到保护实体上，且该保护实体上一端节点向对端节点发送APS信息，进行保护状态的协商；若该保护实体处于保护倒换锁定态（LOP），则不能进行业务的切换。

实施例四、

本实例以图4所示，在SDN控制器上实现共享保护场景为例，具体描述了该共享保护机制的具体过程或主要特征，包括：

步骤401：在共享节点BC上配置P1和P2共享保护关系，在共享节点FG上配置P2和P3共享保护关系，设置共享节点BC和共享节点FG上的抢占优先级顺序为P1>P2>P3，在每个共享保护实体的端节点，将保护倒换状态默认为保护倒换锁定态（LOP）。

在正常情况下，保护实体的各个端节点（A、D、E、H、I、J）和共享节点（B、C、F、G）向控制器上报正常状态信息、或保护实体之间的共享关系信息、以及保护实体设定的抢占优先级信息。

步骤402：当任意一个端节点检测到链路出现故障时，所述端节点将链路故障信息发送至控制器。

比如，端节点A或D检测到W1链路出现故障时，如图5所示；则端节点A或D通过状态报文，向控制器上报该W1链路故障信息(SF-W)。

步骤403：所述控制器根据所述端节点上报的链路故障信息，以及所述共享节点上报的共享保护关系信息，确定所述端节点的共享资源。

比如，控制器收到所述端节点A或D上报的链路故障信息、以及共享节点B和C上报的共享保护关系信息后，判断所述端节点A或D是否可以使用共享节点BC段的共享资源，若可以，则所述控制器将向所述端节点A或D下发UnLOP管理命令；否则，所述控制器向所述共享节点B或C下发。。。

其中，所述判断所述端节点A或D是否可以使用共享节点BC端的共享资源可以为：判断所述端节点是否收到由其他管理系统下发的保护实体的LOP管理命令，由于管理LOP命令的优先级高于SF-W优先级，所以其A或D将向控制器所上报的信息是LOP状态，所以控制器就不向A和D下发UnLOP管理命令，A或D上业务就不能进行切换操作；同时，将向共享节点B或C下发P1的连接建立或流表项建立；

步骤404：当端节点A，D接收到UnLOP管理命令后，将其状态设定为保护UnLOP态；且对应工作实体上出现故障，则立即启动保护倒换，将其业务切换到P1上传送；同时，A或D端节点将向对端节点D或A发送APS(SF-W)报文，进行两端节点之间的状态协商；而共享节点B或C接收到该控制器所下发P1连接建立命令后，进行P1连接建立或流表项的添加；

步骤405：假如此时W2两端节点I、J也检测到故障或管理系统下发了切换命令时，如图6所示；则两端节点I、J立即向控制器上报W2的故障状态或管理命令状态信息；

步骤406：当控制器接收到I、J上报过来的W2故障信息后，控制器根据SMP优先级分析判断，因P1的抢占优先级高于P2的抢占优先级，所以控制器判断出，该段共享资源(BC)仍然给P1所使用，所以仍向I,J节点下发保护倒换锁定状态（LOP）命令；

步骤407：由于I,J保护切换锁定状态不变，W2上业务不能切换到P2上传送；当W1上故障状态消失时，则W1上两端节点A或D将立即向控制器上报Normal状态信息，则控制器接收到该状态信息后，立即向A或D下发LOP命令，A或D将P1业务重新切回到其工作实体W1上传送；

步骤408：由于I或J仍然向控制器上报SF-W状态信息，则控制器将向I或J下发UnLOP命令，且向共享节点B或C下发建立P2连接建立或相应流表项的添加命令；

步骤409：当B或C接收到控制器所下发的P2连接建立命令，则在共享节点B或C添加相应的流表项；而端节点I或J接收到控制器所下发的UnLOP命令后，将W2上业务切换到保护实体P2上传送；如图7所示。

实施例五、

本发明实施例提供的共享保护系统，如图8所示，包括：节点以及控制器；其中，

所述节点，用于判断自身为保护关系中的端节点、或为共享节点，若为端节点，则自身工作状态或者保护实体发生变化时，向控制器上报故障状态信息；若为共享节点，则自身共享保护关系发生变化时，向控制器上报共享保护关系；

所述控制器，用于接收所述节点上报的状态变化信息，以及共享关系信息，根据所述状态变化信息、所述共享关系信息、以及SMP（Shared MeshProtection）优先级规则，确定占用共享资源的保护实体，并确定所述保护实体的端节点或共享节点的状态。

这里，所述状态变化信息可以包括：故障状态信息、或管理命令状态。

所述节点包括：状态上报模块，用于判断自身为保护关系中的端节点、或为共享节点，若为端节点，则自身工作状态或者保护实体发生变化时，上报故障状态信息；若为共享节点，则自身共享保护关系发生变化时，上报共享保护关系。

所述节点还包括：切换执行模块，用于进行切换操作；若为保护倒换锁定清除态（UnLOP），则当一端节点检测到工作实体出现故障时，立即向对端节点发送APS（SF）报文，并进行保护切换；若为保护切换锁定态(LOP)，立即向对端节点发送APS（LOP）,是其两端节点都不发生保护切换操作。

所述状态上报模块，具体用于处于端节点，其工作或保护实体发生状态变化时，主动立即向控制器上报工作实体或保护实体上端到端路径上等故障状态或管理状态信息，其上报状态报文结构，如表3所示；或者在共享节点上共享关系发生变化或刚配置共享关系时，由共享节点立即向控制器上报共享保护实体ID，抢占优先级（preemptitive priority）和共享资源ID，如：时隙ID，其报文格式如表4所示；若无状态变化时，则保护实体上共享节点或端节点，定期向控制器上报当前状态信息。

所述控制器包括：状态分析模块，用于接收状态变化信息，以及共享关系信息，根据所述状态变化信息、所述共享关系信息、以及SMP（Shared MeshProtection）优先级规则，确定占用共享资源的保护实体，并确定所述保护实体的端节点和/或共享节点的状态。

所述控制器还包括：命令下发模块，用于根据SMP协议状态优先级分析后，向需要改变保护倒换状态的保护实体端节点下发保护切换锁定态（LOP）和保占用；护倒换锁定清除态（UnLOP），如表1所示；和/或向中间共享节点下发确定保护实体的连接的建立或删除操作管理命令，也即为流表项添加或删除命令，其命令报文格式，如表2所示。

所述控制器还包括：路径计算模块，用于根据网络上拓扑信息，进行路径计算，将计算好的路径信息下发给各个相关节点上。

所述命令下发模块，具体用于根据SMP优先级分析，来判断各保护实体应该处于何种状态：保护倒换锁定态（LOP），保护倒换锁定清除态（UnLOP)，对于共享关系的每个保护实体来说，其初始状态设为保护倒换锁定态（LOP）或者在共享保护关系配置好，由控制器直接将具有共享关系的保护实体设为“保护倒换锁定态LOP“，所谓“保护倒换锁定态“，是指被保护的业务不能倒换到保护实体上传送，占用共享保护资源；而”保护倒换锁定清除态（UnLOP）“,该命令仅用来将原来保护倒换锁定命令进行解除操作，而对其他管理命令不产生影响，不同于现有的“Clear”命令；

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种共享保护方法，其特征在于，该方法包括：

控制器接收状态变化信息以及共享关系信息；

所述控制器根据所述状态变化信息、所述共享关系信息、以及优先级规则，确定占用共享资源的保护实体，并确定所述保护实体的端节点和/或共享节点的状态。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述状态变化信息包括：工作实体和保护实体上端到端的状态、以及管理命令；

所述共享关系信息包括：保护实体共享的链路资源、以及所述保护实体的标识ID。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定占用共享资源的保护实体，并确定所述保护实体的端节点和/或共享节点的状态之后，所述方法还包括：

向需要改变保护倒换状态的节点，下发保护切换锁定态LOP或保护倒换锁定清除态UnLOP指令；和/或，向共享节点下发保护实体的连接的建立或删除操作管理命令。

4.一种共享保护方法，其特征在于，所述方法包括：

判断自身为保护关系中的端节点或共享节点，

若为端节点，则当对应的工作实体或者保护实体发生状态变化时，所述节点上报状态变化信息；

若为共享节点，则当共享保护关系发生变化时，上报共享关系信息。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

若接收到保护倒换锁定清除态UnLOP指令，则所述节点检测到工作实体出现故障时，向对端节点发送状态协商报文并进行保护切换；

若接收到保护切换锁定态LOP指令，则所述节点向对端节点发送LOP状态协商报文，所述节点及其对端节点均不发生保护切换操作。

6.一种共享保护方法，其特征在于，所述方法包括：

节点判断自身为保护关系中的端节点或为共享节点，若为端节点，则当对应的工作实体或者保护实体发生状态变化时，所述节点向控制器上报状态变化信息；若为共享节点，则当共享保护关系发生变化时，所述节点向控制器上报所述共享关系信息；

所述控制器接收作为端节点的所述节点上报的所述状态变化信息，以及接收作为共享节点的所述节点上报的所述共享关系信息；

所述控制器根据所述状态变化信息、所述共享关系信息、以及SMP优先级规则，确定占用共享资源的保护实体，并确定所述保护实体的端节点和/或共享节点的状态。

7.一种控制器，其特征在于，所述控制器包括：状态分析模块，用于接收状态变化信息以及共享关系信息，根据所述状态变化信息、所述共享关系信息、以及优先级规则，确定占用共享资源的保护实体，并确定所述保护实体的端节点和/或共享节点的状态。

8.根据权利要求7所述的控制器，其特征在于，所述状态变化信息包括：工作实体和保护实体上端到端的状态、以及管理命令；

所述共享关系信息包括：保护实体共享的链路资源、以及所述保护实体的ID。

9.根据权利要求8所述的控制器，其特征在于，所述控制器还包括：命令下发模块，用于确定占用共享资源的保护实体，并确定所述保护实体的端节点或共享节点的状态后，向需要改变保护倒换状态的保护实体端节点下发保护切换锁定态LOP或保护倒换锁定清除态UnLOP；和/或，向中间共享节点下发确定保护实体的连接的建立或删除操作管理命令。

10.一种节点，其特征在于，所述节点包括：状态上报模块，用于判断自身为保护关系中的端节点、或为共享节点，若为端节点，则当对应的工作实体或者保护实体发生状态变化时，上报状态变化信息；若为共享节点，则当共享保护关系发生变化时，上报共享关系信息。

11.根据权利要求10所述的节点，其特征在于，所述节点还包括：切换执行模块，用于进行切换操作；若接收到UnLOP指令，则所述节点检测到工作实体出现故障时，向对端节点发送状态协商报文，并进行保护切换；

若接收到保护切换锁定态LOP指令，则向对端节点发送LOP状态协商报文，自身及其对端节点均不发生保护切换操作。

12.一种共享保护系统，其特征在于，所述系统包括：节点及控制器；其中，

所述控制器为权利要求7-9任一项所述的控制器；

所述节点为权利要求10或11所述的节点。