CN104869010B - 保护切换 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及保护切换。本申请的各方面提供了一种网络交换机,其具有多个物理端口、检测器和分组处理流水线。多个物理端口中的每一个都与传输网络中的一个或多个网络路径相关联,以发送/接收网络路径的业务。检测器被配置为检测网络路径上的连续性丢失(LOC)。分组处理流水线被配置为识别映射到第一网络路径的两个或更多个第一逻辑接口,确定映射到第二网络路径的两个或更多个第二逻辑接口,所述第二网络路径是用于第一网络路径的备用网络路径,并响应于在第一网络路径上检测到LOC,在转发决策中使用两个或更多个第二逻辑接口,使得去往第一网络路径的业务被发送到与第二网络路径相关联的物理端口。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求2013年12月13日提交的名为“Protection Switching”的美国临时申请No.61/915,798和2014年3月13日提交的名为“Protection Switching”的美国临时申请No.61/952,790的利益,通过引用将上述申请整体并入本文。
技术领域
本申请涉及网络通信领域,更具体地涉及保护切换。
背景技术
本文提供的背景技术描述是为了一般性地呈现本公开的上下文。就背景技术部分描述的工作的范围而言,当前所称的发明人的工作以及描述中的在提交时可能不以其它方式构成现有技术的各方面,既不明确也不暗示地被承认为相对于本公开的现有技术。
保护切换被用来在网络中增加网络的可靠性和提高网络故障的弹性。在一个保护切换示例中,两个网络节点通过工作路径和保护路径耦合。当工作路径有缺陷时,使用保护路径在两个网络节点之间传送业务。
发明内容
本公开的各方面提供了一种具有多个物理端口、检测器和分组处理流水线的网络交换机。多个物理端口的每一个都与在传输网络中的一个或多个网络路径相关联,以发送/接收网络路径的业务。检测器被配置为检测网络路径上的连续性丢失(LOC)。分组处理流水线被配置为识别映射到第一网络路径的两个或更多个第一逻辑接口,确定映射到第二网络路径的两个或更多个第二逻辑接口,所述第二网络路径是第一网络路径的备用网络路径,并且响应于在第一网络路径上的LOC的检测,在转发决策中使用两个或更多个第二逻辑接口,使得去往第一网络路径的业务被发送到与第二网络路径相关联的物理端口。
在一个实施例中,分组处理流水线包括操作、管理和维护(OAM)引擎,以检测网络路径上的LOC。当在配置的时间段内没有接收到激励消息时,LOC状态可以通过硬件OAM引擎设置,或者LOC状态可以通过管理软件进行设置。在一个示例中,分组处理流水线被配置为将两个或更多个第一逻辑接口映射到指示第一网络路径的LOC检测状态的LOC表中的条目,并且该分组处理流水线被配置为在检测到所述第一网络路径上的LOC时更新该LOC表中的条目。
根据本公开的一个方面,所述分组处理流水线被配置为,在转发决策中基于指示第一网络路径的LOC检测状态的LOC表中的条目,确定使用映射到所述第一网络路径的两个或更多个第一逻辑接口或者使用映射到所述第二网络路径的两个或更多个第二逻辑接口。
在一个实施例中,当保护切换服务是一个1∶1保护切换服务时,该分组处理流水线包括转发引擎,所述转发引擎被配置为在转发决策中使用映射到第一网络路径的两个或更多个第一逻辑接口中的一个或使用映射到第二网络路径的两个或更多个第二逻辑接口中的一个,以便将保护切换服务中的业务提供到第一网络路径和第二网络路径中的一个。在另一个实施例中,当保护切换服务是一个1+1保护切换服务时,所述转发引擎被配置为在转发决策中使用多目标逻辑接口,以便将业务提供到第一网络路径和第二网络路径两者。
根据本公开的一个方面,所述分组处理流水线被配置为基于指示第一网络路径的LOC检测状态的LOC表中的条目,从第一网络路径和第二网络路径中的一个接收业务。在一个实施例中,所述分组处理流水线被配置为,当从网络路径接收到分组时,向分组分配被映射到网络路径的逻辑接口,并且当LOC表中的条目指示在逻辑接口所映射到的网络路径上检测到LOC时,丢弃所述分组。在一个示例中,在目标逻辑接口指示LOC的情况下,则切换目标逻辑接口索引的最低有效位,使得该分组被转发到新的目标逻辑接口。例如,如果该分组被分配二进制的目标逻辑接口索引100,并且这个逻辑接口指示LOC,则该分组被转发到二进制的新的目标逻辑接口索引101。在一个示例中,分组处理流水线被配置为分配连续的逻辑接口索引给在保护切换服务中的第一网络路径和第二网络路径,并且将至第一网络交换机的逻辑接口的索引与LOC表中的条目进行XOR,以确定转发决策中的目标逻辑接口。
本公开的各方面提供了一种用于网络通信的方法。该方法包括在与网络交换机的第一物理端口相关联的第一网络路径上检测连续性丢失(LOC)。所述网络交换机具有多个物理端口,每一个物理端口都与在传输网络中的一个或多个网络路径相关联以发送/接收网络路径的业务。此外,该方法包括识别映射到传输网络中的第一网络路径的两个或更多个第一逻辑接口,确定映射到第二网络路径的两个或更多个第二逻辑接口,所述第二网络路径是第一网络路径的备用网络路径,以及在转发决策中使用两个或更多个第二逻辑接口,使得响应于第一网络路径上的LOC的检测,将去往第一网络路径的业务发送到与第二网络路径相关联的第二物理端口。
附图说明
将参照下面的附图详细地描述作为示例提出的本公开的各种实施例,其中相同的标号表示相同的元件,并且其中:
图1示出了根据本公开实施例的使用保护切换的网络系统100的示图;
图2示出了根据本公开实施例的用于保护切换的网络交换机201的框图;
图3示出了根据本公开实施例的分组处理流水线330的示图;
图4示出了概述根据本公开实施例的用于从保护切换服务接收分组的过程400的流程图;和
图5示出了概述根据本公开实施例的用于发送分组到保护切换服务的过程500的流程图。
具体实施方式
图1示出了根据本公开实施例的网络系统100。网络系统100的一部分,诸如网络交换机101-103等,被配置为启用保护切换以传输数据报,如传输分组、数据帧等。网络交换机的至少一个,诸如网络交换机101等,被配置为当检测到工作路径上的网络故障时,启用从工作路径到保护路径的例如在少于50毫秒内的快速切换。
网络系统100可以是任何合适的网络系统。例如,网络系统100可以是单个网络或者相同或不同类型的多个网络。在一个例子中,网络系统100包括与长途电话网连接的本地电话网。此外,在另一个实施例中,网络系统100是数据网络或与数据网络连接的电信或视频分发(如电缆、地面广播或者卫星)网络。在不脱离本公开的精神和范围的情况下,可以使用电信、视频/音频分发和数据网络的任何组合,不论是有线、无线、光学、全球、国家、区域、广域、局域或家庭网络。
在一个实施例中,网络系统100包括多协议标签交换(MPLS)网络,其中网络交换机101-103是被配置为根据标签路由分组的标签交换路由器。在一个示例中,网络交换机101-103分别是标签边缘路由器,每个都位于相邻于局域网(未示出)的MPLS网络的边缘处来充当局域网(LAN)和MPLS网络之间的网关。在一个示例中,MPLS网络是一个更宽的区域网络或因特网。MPLS网络包括耦合到MPLS网络中的网络交换机101-103的其他标签交换路由器(未示出)。
在该示例中,网络交换机101-103操控到MPLS网络的信息的进出。例如,当网络交换机101从LAN接收分组并转发分组到MPLS网络时,网络交换机101使用路由信息来确定待粘贴的合适的标签,相应地标记分组,然后转发被标记的分组到MPLS网络。当网络交换机101接收注定要退出MPLS网络的被标记的分组时,网络交换机101剥掉标签,并使用例如正常的IP转发规则转发所得的分组。
在另一个实施例中,网络系统100包括基于以太网网络的虚拟局域网(VLAN),其中所述网络交换机101-103是被配置为根据VLAN标识路由分组的以太网交换机。在一个示例中,网络交换机101-103分别是终端交换机,每个都连接诸如台式计算机、打印机等等的一个或多个终端电子设备(未示出)到以太网网络。以太网网络包括与以太网网络中的网络交换机101-103耦合的其它以太网交换机(未示出)。
在该示例中,网络交换机101-103处理到以太网网络的信息的进出。例如,当网络交换机101接收到来自终端电子设备的分组并转发该分组到以太网网络时,网络交换机101使用路由信息来确定待粘贴的适当的VLAN标识(ID),相应地在分组中包括VLAN ID,然后将具有VLAN ID的分组转发到以太网网络。
根据本公开的一个方面,该网络系统100被配置为提供保护切换服务,以增加网络的可靠性并改善对网络故障的弹性。例如,网络系统100被配置为提供在网络交换机101和网络交换机102之间的保护切换服务110,并提供在网络交换机101和103之间的保护切换服务120。
具体地,保护切换服务110包括工作路径和保护路径,其并行地互连网络交换机101和网络交换机102。工作路径包括串联耦合在网络交换机101和网络交换机102之间的一个或多个网络交换机(未示出),并且每个网络交换机被配置为从先前的网络交换机接收分组,处理该分组并将分组转发到工作路径上的下一个网络交换机。保护路径包括串联耦合在网络交换机101和网络交换机102之间的一个或多个网络交换机(未示出),并且每个网络交换机被配置为从先前的网络交换机接收分组,处理该分组并将分组转发到保护路径上的下一个网络交换机。
在一个示例中,保护切换服务110属于MPLS网络。网络交换机101被配置为向流中的分组附着特定标签。工作路径上的网络交换机被配置为与工作路径上的下一个交换机相关联地存储该特定标签用于分组转发。然后,当在工作路径上的网络交换机从先前的网络交换机接收分组时,网络交换机标签交换分组,并且根据标签转发分组到工作路径上的下一个网络交换机。
类似地,在保护路径上的网络交换机被配置为与保护路径上的下一个交换机相关联地存储特定标签用于分组转发。然后,当在保护路径上的网络交换机从先前的网络交换机接收分组时,网络交换机从分组的标签切换学习标签,并且根据标签转发分组到保护路径上的下一个网络交换机。
保护切换服务120还包括工作路径和保护路径,其并行地互连网络交换机101和网络交换机103。工作路径包括串联耦合在网络交换机101和网络交换机103之间的一个或多个网络交换机(未示出),并且每个网络交换机被配置为从先前的网络交换机接收分组,处理该分组并将分组转发到工作路径上的下一个网络交换机。保护路径包括串联耦合在网络交换机101和网络交换机103之间的一个或多个网络交换机(未示出),并且每个网络交换机被配置为从先前的网络交换机接收分组,处理该分组并转发分组到保护路径上的下一个网络交换机。
在一个示例中,保护切换服务110属于基于VLAN的以太网网络。网络交换机101被配置为向流中的分组附着特定VLAN ID。工作路径上的网络交换机被配置为与端口成员关联地存储特定VLAN ID以用于分组转发。然后,当在工作路径上的网络交换机从先前的网络交换机接收分组时,网络交换机交换分组,并且根据VLAN ID和端口成员在工作路径上转发分组。
类似地,在保护路径上的网络交换机被配置为与端口成员关联地存储特定VLANID以用于分组转发。然后,当在保护路径上的网络交换机从先前的网络交换机接收分组时,网络交换机交换分组,并且根据VLAN ID和端口成员将分组转发到保护路径上的下一个网络交换机。
保护切换服务120还包括工作路径和保护路径,其并行地互连网络交换机101和网络交换机103。工作路径包括串联耦合在网络交换机101和网络交换机103之间的一个或多个网络交换机(未示出),并且每个网络交换机被配置为从先前的网络交换机接收分组、处理分组并转发分组到工作路径上的下一个网络交换机。保护路径包括串联耦合在网络交换机101和网络交换机103之间的一个或多个网络交换机(未示出),并且每个网络交换机被配置为从先前的网络交换机接收分组、处理分组并转发分组到保护路径上的下一个网络交换机。
应注意的是,在一个例子中,在工作路径和保护路径上的网络交换机是被配置为根据标签来转发业务的标签交换路由器。在另一个例子中,在工作路径和保护路径上的网络交换机是被配置为能够根据VLAN标识以及例如端口成员信息等的其它信息转发业务的以太网交换机。
还应当注意的是,在一个实施例中,网络系统100被配置为适当地将资源分配给保护切换服务中的工作路径和相应的保护路径,使得该保护路径具有与相应的工作路径大约相同的传输特性,如带宽等。
另外,网络交换机101-103被配置为能够从保护交换服务中的一个路径切换到另一路径。具体地,在图1示例中,网络交换机101包括分组处理流水线130用于分组处理。分组处理流水线130被配置为在转发决策中使用逻辑端口,并且基于逻辑端口到物理端口的映射进行分组转发。网络交换机101包括与网络路径相关联的物理端口(未示出)。每个物理端口对应于一个或多个逻辑端口。在一个示例中,网络交换机101包括映射器(未示出),其被配置为将物理端口映射到逻辑端口。根据本公开的一个方面,从物理端口解耦转发决策。当在网络路径上检测到连续性丢失LOC时,转发决策以最快速度被更新。基于逻辑端口和物理端口之间的映射,业务被重新路由到不同的网络路径上。
在图1的示例中,分组处理流水线130包括第一处理部119,被配置为充当用于将分组定向到保护切换服务110的工作路径和/或保护路径的出口网桥。在一个例子中,在转发决策中为分组确定代表保护切换服务110的第一逻辑端口。例如,当第一逻辑端口的属性表明该保护切换服务110是1+1保护切换服务时,第一处理部119确定对应于与保护切换服务110中的工作路径和保护路径相关联的两个物理端口的多目标ePort。分组被复制,并且所复制的分组从与保护切换服务的工作路径和保护路径二者相关联的物理端口出去。当第一逻辑端口的属性表明该保护切换服务110是1∶1保护切换服务时,第一处理部119确定对应于与工作路径相关联的第一物理端口的第一逻辑端口是,当在工作路径上没有检测到连续性丢失(LOC)时用于转发分组的目标逻辑端口,并确定对应于与保护路径相关联的第二物理端口的第二逻辑端口是用于转发分组的目标逻辑端口。因此,当在工作路径上没有检测到LOC时,使分组从第一物理端口出去,当在工作路径上检测到LOC时,使分组从第二物理端口出去。
此外,在图1的示例中,网络交换机101使用保护切换服务120从网络交换机103接收分组。分组处理流水线130包括第二处理部129,被配置为充当用于选择工作路径和保护路径中的一个来接收分组的入口选择器。例如,第二处理部129被配置为选择默认的工作路径接收分组;并且被配置为,当在工作路径上检测到LOC时,选择保护路径。在一个实施例中,第二处理部129基于从中接收分组的物理端口和其它信息来为分组分配逻辑端口,其他信息例如是指示保护切换服务的信息的分组头部。然后第二处理部129对已到达工作路径或保护路径的分组进行分类。例如,第二处理部129设定路径标志为二进制“1”,以指示该分组是从保护路径接收的,并设置路径标志为二进制“0”,以指示该分组是从工作路径接收的。然后,第二处理部129根据路径标志和LOC检测过滤所述分组。例如,当在工作路径上没有检测到LOC且路径标志为二进制“1”时,该分组被丢弃;当在工作路径上检测到LOC且该路径标志为二进制“0”时,该分组被丢弃。
此外,根据本公开的一个方面,使用逻辑端口接口进行分组处理的网络交换机101被配置为,当在工作路径上检测到LOC时,使得将所有业务从工作路径快速切换到相应的保护路径。在一个实施例中,网络交换机101被配置为分配逻辑端口(ePort)来表示对分组的每个流的保护切换服务和将使用相同保护切换服务的多个流的逻辑端口映射到保护切换服务中的工作路径的状态。在一个示例中,工作路径的状态存储在数据结构的条目中,如硬件表条目等。条目值指示保护切换服务中的工作路径的LOC状态。当在工作路径上检测到LOC时,条目值被更新以指示所述工作路径是有缺陷的。然后条目值的更新使所有被映射到条目的逻辑端口以例如小于50毫秒的快速速度切换到保护路径。
根据本公开的一个方面,分组处理流水线130包括LOC表140,以在网络系统100中维持保护切换服务的工作路径的状态。在一个例子中,LOC表中的条目141保持保护切换服务110中工作路径的LOC状态。例如,条目141中的逻辑值“0”指示保护交换服务110中工作路径的正常操作(例如,没有被检测到LOC);条目141中的逻辑值“1”指示在保护切换服务110中的工作路径上检测到LOC。
另外,分组处理流水线130包括ePort表150,以维持保护切换服务的业务流到保护切换服务的工作路径的LOC状态的映射。例如,有两个MPLS业务,即服务X和服务Y,它们通过与MPLS隧道切换服务110相同的MPLS隧道被传输。隧道OAM用于检测隧道传输上的LOC。MPLS隧道切换服务110用于将服务X和服务Y的分组从网络交换机101传输到网络交换机102。服务X分组被分配给目标ePort 151,其映射到反映MPLS隧道的LOC状态的LOC表状态条目141。服务Y分组被分配给目标ePort 152,其也映射到LOC表状态条目141。
此外,当保护切换服务110是1∶1型保护切换服务且在工作路径上检测到LOC时,条目141从逻辑“0”变为逻辑“1”。该值变化使得第一处理部119将第一流中的服务X分组和服务Y分组定向到保护切换服务110的保护路径(即不同的MPLS隧道)。
应当指出,可使用任何合适的技术来检测LOC,例如基于硬件的LOC检测、基于软件的检测、从另一装置通知LOC检测的通信等等。
还应当注意,分组处理流水线130可以使用任何合适的技术来实现。在一个示例中,分组处理流水线130用电路来实现。在另一示例中,分组处理流水线130用处理器实现。
图2示出了根据本申请实施例的网络交换机201的框图。在一个示例中,网络交换机201用在网络系统100中作为网络交换机101。网络交换机201包括分组处理流水线230。分组处理流水线230包括由预出口引擎217和出口接口215形成的第一处理部219、由入口接口225和入口引擎227形成的第二处理部229以及转发引擎275。在一个实施例中,网络交换机201包括被配置为检测LOC的OAM处理引擎280,所述LOC信息可以用于在转发决策中由分组处理流水线230使用。OAM处理引擎280可以是分组处理流水线230的一部分,或者可以是从分组处理流水线230分开。如图2所示,在一个实施例中,这些元件被耦合在一起。
入口接口225包括任何合适的硬件和/或软件组件,如接收电路、物理入口端口等,被配置为接收进入网络交换机201的分组。出口接口215包括任何合适的硬件和/或软件组件,如发送电路、物理出口端口等,被配置为从网络交换机201发送出分组。
入口引擎227对接收到的分组进行分类和过滤。在一个例子中,当入口接口225从保护切换服务的路径接收到进入网络交换机201的流中的分组时,入口引擎227向分组分配表示用于流的保护切换服务的ePort。另外,入口引擎227根据接收分组的路径和保护切换服务中工作路径的LOC状态来过滤分组。
根据本公开的一个方面,分组处理流水线230包括数据结构,用于保持工作路径的LOC状态。在一个示例中,分组处理流水线230包括用于保持工作路径的LOC状态的LOC表。可使用任何合适的技术来检测工作路径的LOC状态。在一个示例中,OAM处理引擎280使用持久连接老化(keep-alive aging)技术来检测工作路径的LOC状态。标准持久连接消息的例子有IEEE 802.1ag连接性检查消息(CCM)和IETF双向转发检测(BFD)。在另一示例中,OAM处理引擎280从另一个网络交换机接收工作路径的LOC状态。
在一个示例中,当保护切换服务中工作路径的LOC状态为正常而未检测到LOC且该分组从工作路径进入网络交换机201时,分组被保持用于进一步的处理。当在保护切换服务中工作路径的LOC状态为正常而未检测到LOC且该分组从保护路径进入网络交换机201时,该分组被丢弃。当在保护切换服务的工作路径上检测到LOC且该分组从工作路径进入网络交换机201时,该分组被丢弃。当在保护切换服务的工作路径上检测到LOC且该分组从保护路径进入网络交换机201时,分组被保持用于进一步的处理。
转发引擎275为分组作出转发决策。转发引擎275处理分组,并根据任何合适的协议作出转发决策。在一个示例中,转发引擎275接收来自保护切换服务的分组,处理该分组并作出将分组转发到例如LAN的决策。在另一个示例中,转发引擎275接收来自LAN的分组,并且作出经由MPLS转发分组到远程LAN的决策。在一个实施例中,转发引擎275使用ePort做出转发决策。在一个例子中,当该分组被指定到保护服务时,转发引擎275将分组转发到为给定的保护切换服务已分配给该流的ePort。
在一个实施例中,预出口引擎217将ePort映射到出口接口215中的物理端口。当转发引擎275基于ePort做出转发决策时,预出口引擎217然后基于逻辑ePort到物理端口的映射、保护切换服务类型和与保护切换服务中的物理端口相关联的工作路径的LOC状态,将该分组定向到出口接口215中的合适物理端口。在一个例子中,当目的地是1+1保护切换服务时,转发引擎275分配多目标ePort,该多目标ePort触发组播复制引擎(未示出)复制分组到两个目标ePort,每一个目标ePort被映射到出口接口215中的逻辑接口(例如,MPLS伪线)和物理端口。两个物理端口分别是用于保护切换服务的工作路径和保护路径的入口。
在另一个例子中,当保护切换服务类型为1∶1保护服务,并且工作路径未检测到LOC(例如,LOC表的条目中为逻辑“0”)时,做出转发决策,以转发分组到工作路径的ePort(即其为由转发引擎275分配的相同ePort);当工作路径上检测到LOC(例如,LOC表的条目中为逻辑“1”)时,预出口引擎217更新转发决策,以将分组转发到保护路径的ePort。在一个实施例中,保护路径的ePort是通过切换工作路径的ePort的最低有效位来确定的。
在一个实施例中,具有索引N的ePort(在一个例子中N是正整数)被分配到保护切换服务,ePort被映射到逻辑接口和作为保护切换服务的工作路径的入口的物理端口。此外,具有索引N+1的ePort被映射到逻辑接口和作为保护切换服务的保护路径的入口的物理端口。因此,在一个例子中,当在工作路径上检测到LOC时,分组处理流水线230更新映射的ePort的索引(例如,将最低有效位从“0”切换到“1”)。然后,该分组被转发到作为保护路径的入口的物理端口。在一个示例中,分组处理流水线230包括XOR异或逻辑电路,其将转发决策中的初始分配的ePort的索引与工作路径的LOC条目值结合,以计算映射的ePort的索引。该分组接着被转发到映射的ePort的物理端口。因此,以硬件速度执行分组转发。
图3示出了根据本公开实施例的表的示图。该示图包括:保持路径属性的OAM引擎表360,保持保护切换服务中的工作路径的LOC状态的LOC表340,以及将工作路径的ePort映射到与其相关联的LOC状态的ePort到LOC映射表350。
具体而言,在图3的示例中,OAM引擎表360包括多个条目,其中每个条目都有一个索引并存储工作路径的属性。例如,条目361具有索引A并存储MPLS型保护切换服务中的工作路径的属性;条目362具有索引B并存储VLAN型保护切换服务中的工作路径的属性。在一个示例中,属性之一是指示工作路径是否被启用以更新LOC状态的标志。例如,当该标志为“1”时,工作路径被启用以更新LOC状态;而当标志为“0”时,工作路径被禁用更新LOC状态。
此外,OAM引擎表360中的每个工作路径具有在LOC表340中的相应LOC条目以保持工作路径的LOC状态。在图3的示例中,LOC表340的条目341保持条目361的工作路径的LOC状态;LOC表340的条目342保持条目362的工作路径的LOC状态。例如,当没有在工作路径上检测到连续性丢失时,对应的LOC条目是逻辑“0”(例如,条目342),并且当在工作路径上检测到LOC时,相应的LOC条目是逻辑“1”(例如,条目341)。
ePort到LOC映射表350包括将工作路径ePort映射到其相关联的LOC状态的多个条目。在一个实施例中,ePort(例如,对于分组的流的保护切换服务)被模拟为伪线(PW),以通过分组交换网络隧穿。因此,分组的PW流的保护切换服务被分配OAM表索引,该OAM表索引被用于索引OAM引擎表360。例如,条目351将分配给PW-A的eProt映射到OAM引擎表360的索引A;条目352将分配给PW-B的ePort映射到OAM引擎表360的索引A;条目353将分配给PW-C的ePort映射到OAM引擎表360的索引A;条目354将分配给PW-D的ePort映射到OAM引擎表360的索引B。
在图3的示例中,伪线PW-A、PW-B和PW-C的各自的ePort被映射到OAM引擎表360的索引A。当OAM引擎表360的索引A中的工作路径上检测到LOC时,该工作路径的LOC状态被改变为如341所示的逻辑“10”。LOC状态变化使得伪线PW-A、PW-B和PW-C上的流以硬件速度(例如,使用XOR门)切换到保护切换服务的保护路径。
应当指出,OAM引擎330的表结构可以适当地进行修改。在一个示例中,将LOC表340与OAM引擎表360集成。例如,工作路径的属性包括工作路径的LOC状态。
图4示出了概述根据本公开实施例的用于接收分组的过程400的流程图。在图1的示例中,在网络交换机101中由第二处理部129执行过程400。过程开始于S401,并且进行到S410。
在S410,由网络交换机从保护切换服务中的路径接收分组。在图1的示例中,网络交换机101从保护切换服务120接收分组。保护切换服务120包括工作路径和保护路径。
在S420,根据从中接收分组的路径将分组分类。例如,当从工作路径接收分组时,该分组被分类为来自工作路径,当从保护路径接收分组时,该分组被分类为来自保护路径。在一个例子中,入口处理部129基于分组被接收的物理端口和诸如分组头部中的保护服务信息之类的其它信息来分配逻辑端口给分组。然后入口处理部129对已经到达工作路径或保护路径的分组进行分类。例如,入口处理部129设定路径标志为二进制“1”,以指示该分组是从保护路径接收的,并设置路径标志为二进制“0”,以指示该分组是从工作路径接收的。
在S430,网络交换机确定是否从正确的路径接收分组。例如网络交换机101根据工作路径的LOC状态确定是否从正确的路径接收分组。例如,当工作路径不具有LOC指示并且该分组来自工作路径时,则该分组被从正确的路径接收;当工作路径不具有LOC指示并且该分组是来自保护路径时,该分组被从不正确的路径接收;当在工作路径上检测到LOC并且该分组被从工作路径接收时,该分组被从不正确的路径接收;当在工作路径上检测到LOC并且该分组被从保护路径接收时,该分组被从正确的路径接收。当从正确的路径接收分组时,处理进行到步骤S440;否则,过程进行到S450。
在S440,分组被处理,并转发到另一个设备。在一个示例中,转发引擎,诸如转发引擎275等,做出ePort来转发该分组的转发决策。然后,另一个处理部,如预出口引擎217,确定对应于ePort的物理端口将分组发送到另一个设备。然后,过程前进到S499并结束。
在S450,分组由于不正确的路径被丢弃,并且处理前进到S499并结束。
图5示出了概述根据本公开实施例的用于发送分组的过程500的流程图。在图1的示例中,过程500由网络交换机101中的第一处理部119执行。该过程开始于S501,并且进行到S510。
在S510,转发引擎做出将分组转发到ePort的转发决策。在图1的示例中,例如,网络交换机101从第一网络接收分组且所述分组经由保护切换服务110发往第二网络。基于ePort和物理端口之间的映射,网络交换机101转发分组到对应于保护切换服务110的物理端口。
在S520,按照ePort所分配的保护切换服务的类型处理分支。例如,当保护切换服务110是1+1类型的保护切换服务时,过程前进到S530;否则,当保护切换服务110是1∶1型的保护切换服务时,过程前进到S550。
在S530,ePort被映射到多目标ePort,诸如层2组播组。
在S540,组播复制引擎复制分组。分组和复制被分别转发到与工作路径相关联的第一ePort和与保护切换服务110的保护路径相关联的第二ePort。每个相应的复制ePort然后被映射到逻辑接口和物理出口端口。物理转发是基于ePort逻辑接口和物理端口接口之间的映射完成的。然后,该过程前进至S599并结束。
在S550,基于工作路径的LOC状态确定目标ePort。在一个示例中,网络交换机101为工作路径和保护路径分配ePort的连续索引,如N和N+1(N为整数)。当工作路径上没有检测到LOC时,转发决策是到目标ePort N,当在工作路径上检测到LOC时,转发决策是到其最低有效位被切换的目标ePort。在一个示例中,网络交换机101用XOR门将索引N与LOC表140中的条目相结合以计算目标ePort的索引。
在S560,从转发决策的目标ePort被映射到的物理端口将分组转发出去。然后,过程前进到S599并结束。
当以硬件实现时,硬件可以包括分立组件、集成电路、专用集成电路(ASIC)等中的一种或多种。
虽然本公开的各方面已经结合作为示例提出的其特定实施例被描述,但可以对这些示例进行替代、修改和变化。因此,本文阐述的实施例旨在说明性的,而不是限制性的。在不脱离以下阐述的权利要求的范围的情况下可以进行变化。
Claims (18)
1.一种用于网络通信的网络交换机,网络交换机包括:
多个物理端口,每一个物理端口都与网络中的相应网络路径相关联并且在所述网络交换机的数据结构中通过所述每一个物理端口映射到的一个或多个逻辑端口来表示;
检测器,被配置为检测在至少第一网络路径上的连续性丢失LOC;以及
分组处理流水线,被配置为:
使用所述数据结构选择第一逻辑端口,用于沿着所述第一网络路径转发分组;
在所述第一网络路径上不存在所述LOC的情况下,将所述分组转发到被映射到所述第一逻辑端口的所述第一物理端口;以及
在所述第一网络路径上存在所述LOC的情况下,指定用于转发所述分组的备用逻辑端口,并且将所述分组转发到第二物理端口,所述备用逻辑端口通过将标识所述第一逻辑端口的第一索引中的最低有效位翻转以生成标识所述备用逻辑端口的第二索引而被指定,所述第二物理端口被映射到由所述第二索引标识的所述备用逻辑端口,所述第二物理端口与所述网络中的备用网络路径相关联。
2.根据权利要求1所述的网络交换机,其中所述分组处理流水线被进一步配置为:在保护切换服务中分别向所述第一网络路径和所述第二网络路径分配逻辑端口的连续索引,并且将至所述第一网络路径的所述第一逻辑端口的索引与LOC表中的条目进行异或,以确定转发决策中的目标逻辑端口,所述LOC表中的条目指示所述第一网络路径的LOC检测状态。
3.根据权利要求1所述的网络交换机,其中所述分组处理流水线进一步被配置为,使用(i)被映射到所述第一网络路径的第一逻辑端口或者(ii)被映射到所述第二网络路径的第二逻辑端口,以便部分地基于指示所述第一网络路径的LOC检测状态的LOC表中的条目来转发所述分组。
4.根据权利要求1所述的网络交换机,其中所述分组处理流水线被进一步配置为:当保护切换服务是1:1保护切换服务时,使用(i)被映射到所述第一网络路径的第一逻辑端口中的一个或者(ii)被映射到所述第二网络路径的第二逻辑端口中的一个,以便将所述保护切换服务中的所述分组转发到所述第一网络路径和所述第二网络路径的一个。
5.根据权利要求1所述的网络交换机,其中所述分组处理流水线进一步被配置为:当保护切换服务是1+1保护切换服务时,使用逻辑端口组来将所述分组转发到所述第一网络路径和所述第二网络路径二者。
6.根据权利要求1所述的网络交换机,其中所述分组处理流水线进一步被配置为:当从网络路径接收到分组时向所述分组分配映射到所述网络路径的逻辑端口,当LOC表中的条目指示在所述逻辑端口所映射到的所述网络路径上检测到LOC时丢弃所述分组,以及经由保护路径传送所述分组。
7.根据权利要求1所述的网络交换机,其中所述分组处理流水线进一步被配置为:设置路径标志值,所述路径标志值指示所述第一网络路径和所述备用网络路径中的一个作为与所述分组被发送到的物理端口相关联的网络路径。
8.根据权利要求7所述的网络交换机,其中所述分组处理流水线进一步被配置为:从所述备用网络路径接收所述分组,并且检查所述路径标志值是否与所述物理端口相关联的所述网络路径的LOC检测状态一致。
9.根据权利要求8所述的网络交换机,其中所述分组处理流水线进一步被配置为:基于检查到的所述路径标志值,当由所述LOC检测状态指示所述第一网络路径上没有检测到LOC时,丢弃从所述备用网络路径接收到的所述分组。
10.一种用于网络交换机的网络通信的方法,包括:
将多个物理端口中的每一个物理端口与网络中的相应网络路径相关联并且在所述网络交换机的数据结构中通过所述每一个物理端口映射到的一个或多个逻辑端口来表示所述每一个物理端口;
检测在至少第一网络路径上的连续性丢失LOC;
使用所述数据结构选择第一逻辑端口,用于沿着所述第一网络路径转发分组;
在所述第一网络路径上不存在所述LOC的情况下,将所述分组转发到被映射到所述第一逻辑端口的所述第一物理端口;以及
在所述第一网络路径上存在所述LOC的情况下,指定用于转发所述分组的备用逻辑端口,并且将所述分组转发到第二物理端口,所述备用逻辑端口通过将标识所述第一逻辑端口的第一索引中的最低有效位翻转以生成标识所述备用逻辑端口的第二索引而被指定,所述第二物理端口被映射到由所述第二索引标识的所述备用逻辑端口,所述第二物理端口与所述网络中的备用网络路径相关联。
11.根据权利要求10所述的方法,还包括:
在保护切换服务中分别向所述第一网络路径和所述第二网络路径分配逻辑端口的连续索引,并且将至所述第一网络路径的所述第一逻辑端口的索引与LOC表中的条目进行异或,以确定转发决策中的目标逻辑端口,所述LOC表中的条目指示所述第一网络路径的LOC检测状态。
12.根据权利要求10所述的方法,还包括:
使用(i)被映射到所述第一网络路径的第一逻辑端口或者(ii)被映射到所述第二网络路径的第二逻辑端口,以便部分地基于指示所述第一网络路径的LOC检测状态的LOC表中的条目来转发所述分组。
13.根据权利要求10所述的方法,还包括:
当保护切换服务是1:1保护切换服务时,使用(i)被映射到所述第一网络路径的第一逻辑端口中的一个或者(ii)被映射到所述第二网络路径的第二逻辑端口中的一个,以便将所述保护切换服务中的所述分组转发到所述第一网络路径和所述第二网络路径的一个。
14.根据权利要求10所述的方法,还包括:
当保护切换服务是1+1保护切换服务时,使用逻辑端口组来将所述分组转发到所述第一网络路径和所述第二网络路径二者。
15.根据权利要求10所述的方法,还包括:
当从网络路径接收到分组时,向所述分组分配映射到所述网络路径的逻辑端口;
当LOC表中的条目指示在所述逻辑端口所映射到的所述网络路径上检测到LOC时,丢弃所述分组;以及
经由保护路径传送所述分组。
16.根据权利要求10所述的方法,还包括:
设置路径标志值,所述路径标志值指示所述第一网络路径和所述备用网络路径中的一个作为与所述分组被发送到的物理端口相关联的网络路径。
17.根据权利要求16所述的方法,还包括;
从所述备用网络路径接收所述分组;以及
检查所述路径标志值是否与所述物理端口相关联的所述网络路径的LOC检测状态一致。
18.根据权利要求17所述的方法,还包括;
基于检查到的所述路径标志值,当由所述LOC检测状态指示所述第一网络路径上没有检测到LOC时,丢弃从所述备用网络路径接收到的所述分组。
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