CN105024837A - 一种实现跨板通道保护的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种实现跨板通道保护方法及装置，涉及光通信技术领域，其方法包括以下步骤：对于邻接的两个网元，通过对每个网元中的多块单板级联，在所述两个网元的线路侧端口形成端口跨板聚合组；所述两个网元的每块单板对其线路侧端口的传输质量和/或连接状态进行实时检测；当一个网元的一块单板检测到其单板线路侧端口的传输质量和/或连接状态不正常时，则该单板经由级联的其他单板和所述端口跨板聚合组转发来自客户端的业务给另一个网元的对应单板。本发明可以共享所有线路侧端口的带宽，并增加了线路侧带宽的利用率。

Description

一种实现跨板通道保护的方法及装置
技术领域
本发明涉及通道保护技术领域，特别涉及一种实现跨板通道保护的方法及装置。
背景技术
现有的跨板通道保护方法主要基于主备的APS（Automatic ProtectionSwitched，自动保护倒换）保护技术，一个单板作为主板，另一个单板作为备板，正常情况下，只有主板处在工作状态，当发生线路侧故障后，APS协议将链路切到备板上，从而实现链路的保护倒换。这种板级保护方式无法充分利用备板线路侧端口的带宽，同时需要APS协议支持。
针对上述问题，本发明提出了一种实现跨板通道传输的方法及装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种实现跨板通道传输的方法及装置，解决了现有技术中无法利用备板线路侧端口带宽，并需要APS协议支持的问题。
根据本发明的一个方面，提供了一种实现跨板通道传输的方法，包括以下步骤：
对于邻接的两个网元，通过对每个网元中的多块单板级联，在所述两个网元中的线路侧端口形成端口跨板聚合组；
所述两个网元的每块单板对其线路侧端口的传输质量和/或连接状态进行实时检测；
当一个网元的一块单板检测到其单板线路侧端口的传输质量和/或连接状态不正常时，则该单板经由级联的其他单板和所述端口跨板聚合组转发来自客户端的业务给另一个网元的对应单板。
优选地，所述单板包括多个客户侧端口、多个线路侧端口以及两个级联端口；其中，所述每个网元中的每块单板通过所述两个级联端口进行级联，在所述两个网元中的多块单板的多个线路侧端口形成端口跨板聚合组。
优选地，所述两个网元的每块单板对其线路侧端口的传输质量和/或连接状态进行实时检测包括：
当每块单板的线路侧端口为10M/100M/1000M电口或100M/GE或10GE光口时，对线路侧端口的物理连接状态进行实时检测；
当每块单板的线路侧端口为光传送网OTN端口时，对线路侧端口的传输质量进行实时检测。
优选地，所述单板经由级联的其他单板和所述端口跨板聚合组转发来自客户端的业务给另一个网元的对应单板包括：
所述单板接收到来自客户侧的业务后，在所接收客户侧业务的报文前添加私有报文头；
根据所添加的私有报文头选择通过所述级联端口级联的其他单板；
利用所选择的其他单板和所述端口跨板聚合组转发所述客户端的业务给另一个网元的对应单板。
优选地，所述每块单板包含一张线路侧端口成员列表，所述每个线路侧端口包括转发标记和告警标记；
其中，所述每块单板将所述线路侧端口成员列表中每个线路侧端口的转发标记和告警标记以通知报文的格式经由级联端口通知给其他单板。
根据本发明的另一方面，提供了一种实现跨板通道传输的装置，包括：
形成端口跨板聚合组模块，用于在邻接的两个网元中，通过对每个网元中的多块单板级联，在所述两个网元中的线路侧端口形成端口跨板聚合组；
监测模块，用于所述两个网元的每块单板对其线路侧端口的传输质量和/或连接状态进行实时检测；
转发模块，用于当一个网元的一块单板检测到其单板线路侧端口的传输质量和/或连接状态不正常时，则该单板经由级联的其他单板和所述端口跨板聚合组转发来自客户端的业务给另一个网元的对应单板。
优选地，所述单板包括多个客户侧端口、多个线路侧端口以及两个级联端口；其中，所述每个网元中的每块单板通过所述两个级联端口进行级联，在所述两个网元中的多块单板的多个线路侧端口形成端口跨板聚合组。
优选地，所述检测模块包括：
连接状态检测单元，用于当每块单板的线路侧端口为10M/100M/1000M电口或100M/GE或10GE光口时，对线路侧端口的物理连接状态进行实时检测；
传输质量检测单元，用于当每块单板的线路侧端口为光传送网OTN端口时，对线路侧端口的传输质量进行实时检测。
优选地，所述转发模块包括：
添加报文头单元，用于所述单板接收到来自客户侧的业务后，在所接收客户侧业务的报文前添加私有报文头；
选择其他单板单元，用于根据所添加的私有报文头选择通过所述级联端口级联的其他单板；
转发单元，用于利用所选择的其他单板和所述端口跨板聚合组转发所述客户端的业务给另一个网元的对应单板。
优选地，所述每块单板包含一张线路侧端口成员列表，所述每个线路侧端口包括转发标记和告警标记；
其中，所述每块单板将所述线路侧端口成员列表中每个线路侧端口的转发标记和告警标记以通知报文的格式经由级联端口通知给其他单板。
与现有技术相比较，本发明的有益效果在于：
本发明通过将多块单板进行级联，并通过每块单板中的跨板聚合单元使线路侧端口形成一个跨板聚合组，使得无需人为或无需使用自动保护倒换协议参与，即可实现线路侧通道的保护，同时传输数据可以共享所有线路侧端口的带宽，增加了线路侧带宽的利用率。
附图说明
图1是本发明提供的一种实现跨板通道传输的方法流程图；
图2是本发明提供的一种实现跨板通道传输的装置示意图；
图3是本发明实施例提供的单板系统结构图；
图4是本发明实施例提供的单板中跨板聚合单元的结构图；
图5是本发明实施例提供跨板通道聚合保护的系统图；
图6是本发明实施例提供的线路侧通道正常情况下数据流路径图；
图7是本发明实施例提供的线路侧通道故障时数据流路径图；
图8是本发明实施例提供的线路侧正常转发路径图；
图9是本发明实施例提供的线路侧故障的转发路径图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明，应当理解，以下所说明的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
图1显示了本发明提供的一种实现跨板通道传输的方法流程图，如图2所示，包括以下步骤：
步骤S101：对于邻接的两个网元，通过对每个网元中的多块单板级联，在所述两个网元中的线路侧端口形成端口跨板聚合组；
本发明所述单板包括多个客户侧端口、多个线路侧端口以及两个级联端口；其中，所述每个网元中的每块单板通过所述两个级联端口进行级联，在所述两个网元中的多块单板的多个线路侧端口形成端口跨板聚合组。
步骤S102：所述两个网元的每块单板对其线路侧端口的传输质量和/或连接状态进行实时检测；
当每块单板的线路侧端口为10M/100M/1000M电口或100M/GE或10GE光口时，对线路侧端口的物理连接状态进行实时检测；
当每块单板的线路侧端口为光传送网OTN端口时，对线路侧端口的传输质量进行实时检测。
步骤S103：当一个网元的一块单板检测到其单板线路侧端口的传输质量和/或连接状态不正常时，则该单板经由级联的其他单板和所述端口跨板聚合组转发来自客户端的业务给另一个网元的对应单板。
其中，所述单板经由级联的其他单板和所述端口跨板聚合组转发来自客户端的业务给另一个网元的对应单板包括：所述单板接收到来自客户侧的业务后，在所接收客户侧业务的报文前添加私有报文头；根据所添加的私有报文头选择通过所述级联端口级联的其他单板；利用所选择的其他单板和所述端口跨板聚合组转发所述客户端的业务给另一个网元的对应单板。
具体地说，所述每块单板包含一张线路侧端口成员列表，所述每个线路侧端口包括转发标记和告警标记；其中，所述每块单板将所述线路侧端口成员列表中每个线路侧端口的转发标记和告警标记以通知报文的格式经由级联端口通知给其他单板。
图2显示了本发明提供的一种实现跨板通道传输的装置示意图，如图2所示，包括：形成端口跨板聚合组模块201，用于在邻接的两个网元中，通过对每个网元中的多块单板级联，在所述两个网元中的线路侧端口形成端口跨板聚合组；监测模块202，用于所述两个网元的每块单板对其线路侧端口的传输质量和/或连接状态进行实时检测；转发模块203，用于当一个网元的一块单板检测到其单板线路侧端口的传输质量和/或连接状态不正常时，则该单板经由级联的其他单板和所述端口跨板聚合组转发来自客户端的业务给另一个网元的对应单板。
本发明所述单板包括多个客户侧端口、多个线路侧端口以及两个级联端口；其中，所述每个网元中的每块单板通过所述两个级联端口进行级联，在所述两个网元中的多块单板的多个线路侧端口形成端口跨板聚合组。所述每块单板还包含一张线路侧端口成员列表，所述每个线路侧端口包括转发标记和告警标记；其中，所述每块单板将所述线路侧端口成员列表中每个线路侧端口的转发标记和告警标记以通知报文的格式经由级联端口通知给其他单板。
具体地说，所述检测模块202包括：连接状态检测单元，用于当每块单板的线路侧端口为10M/100M/1000M电口或100M/GE或10GE光口时，对线路侧端口的物理连接状态进行实时检测；传输质量检测单元，用于当每块单板的线路侧端口为光传送网OTN端口时，对线路侧端口的传输质量进行实时检测。所述转发模块203包括：添加报文头单元，用于所述单板接收到来自客户侧的业务后，在所接收客户侧业务的报文前添加私有报文头；选择其他单板单元，用于根据所添加的私有报文头选择通过所述级联端口级联的其他单板；转发单元，用于利用所选择的其他单板和所述端口跨板聚合组转发所述客户端的业务给另一个网元的对应单板。
图3显示了本发明实施例提供的单板系统结构图，如图3所示，包括二层转发单元，跨板聚合单元，客户侧单元，线路侧单元，以及两个级联端口，具体地说，所述二层转发单元用于实现以太网数据包的转发，跨板聚合单元用于实现多单板的跨板聚合功能，客户侧单元包括N个客户侧端口（N>=1），用于客户业务接入，线路侧单元包括N个线路侧端口(N>=1)，用于和对端网元的单板线路侧端口互联，以及两个级联端口用于本网元多单板级联。
图5显示了本发明实施例提供跨板通道聚合保护的系统图，如图5所示，包括：用于跨板聚合的多块单板、线路侧以及客户侧。用于接入客户业务的为客户侧，包括GE（Gigabit Ethernet，千兆以太网）、10GE等以太网业务，与单板用户侧对接的另一侧为线路侧，包括GE、10GE、OTN（Optical Transport Network，光传送网）等端口。
下面结合图6至图9来具体说明本发明的内容：
一、单板线路侧加入同一个跨板聚合组中；
N块单板（N>1）中每块单板的多个线路侧端口形成一个跨板聚合组，其中，每块单板中的跨板聚合单元都维护一张端口成员列表，该列表默认情况下所有线路侧端口都加入，也可以人为指定。其中端口成员列表用【单板ID+端口号】来标识一个线路侧端口，比如，图6中网元A跨板聚合组的端口成员列表为：【1，1】，【1，2】，【2，3】，【3，2】；网元B跨板聚合组的端口成员列表为：【1，3】，【1，4】，【2，4】，【3，1】。
二、跨板聚合单元实时监测线路侧通道状态和/或传输质量；
当监测线路侧通道改变或者出现告警时，根据告警处理策略设置本地端口的转发标记，并通过级联口通知给其他单板的跨板聚合单元。如图4所示，跨板聚合单元包括告警检测子单元、转发控制子单元以及出端口选择逻辑子单元。其中转发控制子单元用于在每个成员端口上都设有一个转发标记，置1表示转发，置0表示不转发，该标记为由跨板聚合组控制。告警检测子单元用于在每个成员端口都设有一个告警标记位，置1表示有告警，置0表示无告警。出端口选择逻辑子单元用于根据优先级别从成员端口列表中选择出端口。每块单板的端口成员列表及端口状态会通过内部消息共享给其他单板，这样该系统上的每块单板都知道其他单板的端口成员情况。在系统第一次初始化时，跨板聚合单元会将本地单板的所有线路侧端口成员及状态通知给其他单板。
根据线路侧端口的传输介质来判断线路侧通道状态和传输质量包括以下：
1、当线路侧端口的传输介质为10M/100M/1000M电口时，只检测物理连接状态（up/down）；
2、当线路侧端口的传输介质为100M/GE或10GE光口时，检测物理连接状态以及光信号状况（弱光告警，强光告警等）。
3、当线路侧端口的传输介质为OTN端口时，根据OTN层告警来判断线路侧通道的传输质量，如表1中所列告警来作为跨板聚合组判断线路侧通道传输质量的条件。
表1OTN层告警
线路侧端口的传输介质可以有多种，不仅限于上述3种情况，不同的传输介质所检测的告警和链路状态不同，同时可以设置告警策略，选择是否将某些告警作为设置端口转发的条件，端口的转发状态也可人为配置。
当端口从有告警到无告警时，本地端口转发标记置0，并从级联口发送通知给其他单板，当端口从无告警到有告警时，本地端口转发标记置1，并发送通知报文给其他单板。
三、单板将接收到客户侧的以太网报文通过二层转发单元转发到跨板聚合单元中。
四、跨板聚合单元收到客户侧的以太网报文后，根据转发策略选择出端口并将所述以太网报文进行转发。
其中，所述转发策略是指跨板聚合单元根据下列优先级从成员端口列表中选择出端口：若本地linkup的线路侧端口，其中端口号最小的优先转发；若其他单板linkup的线路侧端口，其中优先选择多个linkup端口的单板。
如图8所示，出端口如果是本地端口，则直接从本板端口转发出去。
圈1，网元A客户2报文从单板2进入；
圈2，经过二层转发单元，再经过跨板逻辑单元从单板2线路侧口出去；
圈3，报文从网元B单板2线路侧口进入；
圈4，经过二层转发单元，转发给网元B客户2。
如图9所示，出端口如果是其他单板的端口，则先在客户业务报文前加一个私有报文头，然后转发给级联口。
其步骤包括：
圈1，入口时学习MAC：【客户2MAC，vid，单板2，端口1】；
圈2，从级联口转发出去，带私有报文头：【报文类型，单板2，端口1，单板1，端口2】。
五、级联口收到报文后，根据报文类型来判断是通知报文还是业务报文，如果是通知报文就根据【单板ID+端口号】来设置成员端口列表中的转发标记。如果是业务报文，则根据内部MAC（Media Access Control，媒体访问控制）转发表项做转发，先根据源单板ID+源端口号+SMAC+VLAN来做学习MAC，然后根据目的单板ID+目的端口号做转发。其中内部MAC转发表项内容：【MAC，VID，单板ID，端口号】，其中key=【MAC，VID】，result=【单板ID，端口号】。
其中，通知报文格式为：【报文类型+源单板ID+源单板端口号+转发状态】；
其中报文类型=0001，表示为通知报文；
源单板ID：本地出现告警的单板ID；
源单板端口号：本地出现告警的端口号；
转发状态：0-不转发，1-转发；
其中，业务报文包括私有报文头和客户业务报文，其业务报文格式为：【报文类型+源单板ID+源单板端口号+目的单板ID+目的单板端口号+客户业务报文】。
其中，报文类型=0002，表示此报文为客户的转发报文。
源单板ID：表示客户接入的单板ID；
源单板端口号：表示客户接入的端口号；
目的单板ID：表示发送的单板ID；
目的单板端口号：表示发送的端口号；
其步骤包括：
圈3，入口时学习MAC：【客户2MAC，vid，单板2，端口1】
圈4，客户2的业务报文从端口发出，剥掉私有头
圈5，入口学MAC：【客户2MAC，vid，单板1，端口3】
圈6，从级联口转发出去，带私有报文头：【报文类型，单板1，端口3，ffff，ffff】
圈7，入口时学习MAC：【客户2MAC，vid，单板1，端口3】
圈8，查MAC转发表，如果没有网元B客户2的MAC，则报文从端口1中洪泛出去，如果有网元B客户2的MAC，则直接从端口1转发出去。
综上所述，本发明包括以下步骤：
a，N块单板线路侧端口形成一个跨板聚合组；
b，单板间通过背板级联口互联；
c，获取线路侧通道的传输质量和连接状态；
d，跨板聚合单元根据线路侧端口的传输质量和连接状态来进行报文转发；
e，如图6所示，正常情况下，本单板接入的客户侧业务从本单板的线路侧端口转发出去，当本单板有多个线路侧端口加入跨板聚合组中时，选择端口号小的转发；
f，如图7所示，当本单板线路侧通道出现故障时，通过其他单板的线路侧通道进行传输，传输通道会选择带宽占用较小的使用。
也就是说，当单板损毁时，无需更换单板，只要将客户侧设备接入其他单板即可，当客户侧端口失效后，只要更换接入端口即可（端口可以是其他单板的端口），当线路侧链路失效后，跨板聚合单元会自动切换到其他链路上。
综上所述，本发明具有以下技术效果：
本发明通过将多块单板进行级联，并通过每块单板中的跨板聚合单元使线路侧端口形成一个跨板聚合组，使得无需人为或无需使用自动保护倒换协议参与，即可实现线路侧通道的保护，同时传输数据可以共享所有线路侧端口的带宽，增加了线路侧带宽的利用率。
尽管上文对本发明进行了详细说明，但是本发明不限于此，本技术领域技术人员可以根据本发明的原理进行各种修改。因此，凡按照本发明原理所作的修改，都应当理解为落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种实现跨板通道保护方法，其特征在于，包括以下步骤：
对于邻接的两个网元，通过对每个网元中的多块单板级联，在所述两个网元中的线路侧端口形成端口跨板聚合组；
所述两个网元的每块单板对其线路侧端口的传输质量和/或连接状态进行实时检测；
当一个网元的一块单板检测到其单板线路侧端口的传输质量和/或连接状态不正常时，则该单板经由级联的其他单板和所述端口跨板聚合组转发来自客户端的业务给另一个网元的对应单板。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述单板包括多个客户侧端口、多个线路侧端口以及两个级联端口；其中，所述每个网元中的每块单板通过所述两个级联端口进行级联，在所述两个网元中的多块单板的多个线路侧端口形成端口跨板聚合组。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述两个网元的每块单板对其线路侧端口的传输质量和/或连接状态进行实时检测包括：
当每块单板的线路侧端口为10M/100M/1000M电口或100M/GE或10GE光口时，对线路侧端口的物理连接状态进行实时检测；
当每块单板的线路侧端口为光传送网OTN端口时，对线路侧端口的传输质量进行实时检测。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述单板经由级联的其他单板和所述端口跨板聚合组转发来自客户端的业务给另一个网元的对应单板包括：
所述单板接收到来自客户侧的业务后，在所接收客户侧业务的报文前添加私有报文头；
根据所添加的私有报文头选择通过所述级联端口级联的其他单板；
利用所选择的其他单板和所述端口跨板聚合组转发所述客户端的业务给另一个网元的对应单板。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述每块单板包含一张线路侧端口成员列表，所述每个线路侧端口包括转发标记和告警标记；
其中，所述每块单板将所述线路侧端口成员列表中每个线路侧端口的转发标记和告警标记以通知报文的格式经由级联端口通知给其他单板。
6.一种实现跨板通道保护装置，其特征在于，包括：
形成端口跨板聚合组模块，用于在邻接的两个网元中，通过对每个网元中的多块单板级联，在所述两个网元中的线路侧端口形成端口跨板聚合组；
监测模块，用于所述两个网元的每块单板对其线路侧端口的传输质量和/或连接状态进行实时检测；
转发模块，用于当一个网元的一块单板检测到其单板线路侧端口的传输质量和/或连接状态不正常时，则该单板经由级联的其他单板和所述端口跨板聚合组转发来自客户端的业务给另一个网元的对应单板。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述单板包括多个客户侧端口、多个线路侧端口以及两个级联端口；其中，所述每个网元中的每块单板通过所述两个级联端口进行级联，在所述两个网元中的多块单板的多个线路侧端口形成端口跨板聚合组。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述检测模块包括：
连接状态检测单元，用于当每块单板的线路侧端口为10M/100M/1000M电口或100M/GE或10GE光口时，对线路侧端口的物理连接状态进行实时检测；
传输质量检测单元，用于当每块单板的线路侧端口为光传送网OTN端口时，对线路侧端口的传输质量进行实时检测。
9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述转发模块包括：
添加报文头单元，用于所述单板接收到来自客户侧的业务后，在所接收客户侧业务的报文前添加私有报文头；
选择其他单板单元，用于根据所添加的私有报文头选择通过所述级联端口级联的其他单板；
转发单元，用于利用所选择的其他单板和所述端口跨板聚合组转发所述客户端的业务给另一个网元的对应单板。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述每块单板包含一张线路侧端口成员列表，所述每个线路侧端口包括转发标记和告警标记；
其中，所述每块单板将所述线路侧端口成员列表中每个线路侧端口的转发标记和告警标记以通知报文的格式经由级联端口通知给其他单板。
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