CN105450518B - 一种mpls-tp环网故障排除方法及装置 - Google Patents

一种mpls-tp环网故障排除方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种MPLS‑TP环网故障排除方法及装置，在本方案中，网络设备接收故障检测设备发送的表示所述网络设备具有转发故障的转发故障通知消息后，检测MPLS进程学习的用于生成转发表的表项、软件转发表以及硬件转发表三者之间表项数目是否一致；若数目不一致，则通过所述MPLS进程重新下发并生成软件转发表以及硬件转发表。本方案，无需人工干预即可排除故障，能够提高通信路径恢复的效率，保证通信路径可用，以保证通信双方通信不中断。

Description

一种MPLS-TP环网故障排除方法及装置
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种MPLS-TP(Transport Profile forMPLS，面向连接的分组交换网络技术)环网故障排除方法及装置。
背景技术
MPLS-TP技术，它结合了MPLS(Multi-Protocol Label Switching，多协议标签交换)技术以及SDH(Synchronous Digital Hierarchy，同步数字体系)技术的优点，在传统的分组网络中加入面向连接的特性，增加运营级性能检测和OAM(Operation Administrationand Maintenance，操作维护管理)功能，补充完善QoS(Quality of Service，服务质量)机制以及端到端业务部署能力，从而能够提供电信级的传输功能。
在MPLS-TP当中，可靠性是一个关键指标，实际部署时往往采用MPLS-TP环网的方式来部署网络，使得网络具备高可用性。但在MPLS-TP环网往往会发送转发故障，如图1所示：CE1和CE2通过中间的MPLS-TP环网相连，最初通信路径为PE1->PE3->PE4，当PE3发生软件转发故障时，MPLS-TP技术会自动探测到通信路径为PE1->PE3->PE4发生故障，并将通信路径切换到PE1->PE2->PE4，从而保证业务不中断。
然而，上述方法中，由人工去排查PE1->PE3->PE4通信路径发生了什么问题并且尝试对其进行恢复。这导致发生故障的通信路径的恢复效率低，此外，若PE3的软件转发故障没有恢复的话，当PE1->PE2->PE4通信路径再出现问题时，CE1与CE2之间的通信就中断了。
发明内容
本发明实施例提供了一种MPLS-TP环网故障排除方法及装置，用以解决目前存在的由于人工修复通信路径的故障，导致通信路径恢复效率低，以及故障若不能及时修复则可能导致通信中断的问题。
本发明实施例提供了一种MPLS-TP环网故障排除方法，包括：
网络设备接收故障检测设备发送的表示所述网络设备具有转发故障的转发故障通知消息后，检测MPLS进程学习的用于生成转发表的表项、软件转发表以及硬件转发表三者之间表项数目是否一致；
若数目不一致，则通过所述MPLS进程重新下发并生成软件转发表以及硬件转发表。
进一步地，本发明实施例还提供了一种MPLS-TP环网故障排除装置，包括：
检测模块，用于接收故障检测设备发送的表示所述网络设备具有转发故障的转发故障通知消息后，检测MPLS进程学习的用于生成转发表的表项、软件转发表以及硬件转发表三者之间表项数目是否一致；
表项恢复模块，用于若数目不一致，则通过所述MPLS进程重新下发并生成软件转发表以及硬件转发表。
本发明有益效果如下：本发明实施例提供的MPLS-TP环网故障排除方法，使得网络设备能够在接收到转发故障通知消息后，对自身的故障自动进行排除，以恢复自身所在的通信路径。这样，无需人工手动排除故障，能够提高通信路径恢复的效率，保证通信路径可用，以保证通信双方通信不中断。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1所示为相关技术中所述MPLS-TP环网的通信路径示意图；
图2所示为本发明实施例一中所述MPLS-TP环网故障排除方法的流程示意图；
图3所示为本发明实施例二中所述MPLS-TP环网故障的结构示意图一；
图4所示为本发明实施例二中所述MPLS-TP环网故障排除方法的流程示意图二；
图5所示为本发明实施例四中所述MPLS-TP环网故障排除装置的结构示意图一；
图6所示为本发明实施例四中所述MPLS-TP环网故障排除装置的结构示意图二。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种MPLS-TP环网故障排除方法，在本发明实施例所述技术方案中，网络设备若发送软件转发故障后，由于可以自动对自身进行恢复，可以无需人工排查和修复故障，及时保证通信路径可用，由此可以降低人工成本的同时，提高通信路径恢复效率，并保证通信路径两端的设备通信不中断。
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
如图2所示，其为本发明实施例一中所述MPLS-TP环网故障排除方法的流程示意图，所述MPLS-TP环网故障排除方法可包括以下步骤：
步骤201：网络设备接收故障检测设备发送的表示所述网络设备具有转发故障的转发故障通知消息后，检测MPLS进程学习的用于生成转发表的表项、软件转发表以及硬件转发表三者之间表项数目是否一致。
其中，需要注意的是，网络设备具有转发故障只是说明该网络设备转发有问题，但该网络设备还可以与其他设备进行通信(例如采用IP或者以太方式通信)。
其中，在一个实施例中，MPLS进程负责网络协议面的处理工作，其职能包括转发表项的学习(即学习用于生成转发表的表项)、以及向软件转发表管理进程以及硬件转发表管理进程下发学习的转发表项等。其中，MPLS进程学习到转发表项后，会生成与学习到的该转发表项对应的标签，而这些标签将在下发转发表项时一同下发给软件转发表管理进程以及硬件转发表管理进程。其中，MPLS进程包含MPLS-TP协议的管理面和控制面。实际使用中，用户会配置命令来指定某一个MPLS-TP隧道的标签以及下一跳等信息，这个命令在MPLS进程内部解析，然后生成和转发有关的表项下发到软件转发表管理进程以及硬件转发表管理进程，下发的表项信息中包含MPLS标签(即入标签以及出标签)、出口等信息。
这里，为便于理解，对MPLS进程学习的用于生成转发表的表项(以后简称学习的转发表项)进行举例说明。在MPLS进程当中，有两个表项的信息合起来才能生成一个指导VC(Virtual Circuit，虚电路)转发的表项并下发到转发面(即软件转发表管理进程和硬件转发表管理进程)，如表1(a)和表1(b)所示分别为这两个表项包括的内容：
表1(a)
VC ID VC label owner
500 100 CLI
其中，在表1(a)中：VC ID表示VC的ID，每个VC都有一个唯一的ID标识；
VC label表示该VC收到报文之后，会根据该VC的出口标签进行封装得到一个MPLS报文；
owner表示该表项的来源，其中CLI是使用命令行静态配置的；也可以有其他来源，例如通过协议动态生成。
表1(b)
Inlabel OP FEC Out intf
300 PV VC(500) gi0/0
其中，在表1(b)中：Inlabel及对应的300表示：入标签为300的报文会根据该表项处理；
OP表示操作，PV表示弹出标签然后使用VC(500)所指定的出口进行转发处理；
FEC及对应VC(500)表示：该入标签关联的是VC(500)；
Out intf及对应的gi0/0表示：VC表项所指定的出口，即入标签为300的报文最终会被转发到gi0/0出口上。
其中，转发表的作用是为了指导报文的转发，但是在一个设备当中存在不同进程来管理这些表项，起到不同的作用。其中：
软件转发表管理进程：该进程负责管理软件转发表。软件转发表的作用是用于指导本地报文的收发，所谓本地报文是指目的地址为本机的报文(即，本设备需要接收这个报文)以及从本机发出去的报文，设备在收发本机相关的报文时，需要通过软件转发表来转发。
硬件转发表管理进行：该进程负责管理硬件转发表，硬件转发表的作用是根据这些表项将相关的信息设置到硬件芯片当中，当表项设置到硬件芯片之后，报文的转发就通过硬件芯片转发。硬件转发表主要是从软件转发表得到表项信息之后，它结合硬件芯片的一些特征生成自己内部的表项(硬件转发表中的表项)。举一个例子来说，对于表2中的VC表项，接口在软件转发表中表示为gi0/0，在硬件转发表里面可能就表示为0/0/0(即表示设备号为0，槽号slot 0，端口号port 0)。
表2软件转发表示例之VC表
VC ID InLabel OutLabel Intf
500 300 100 gi0/0
在表2中，VCID表示该虚电路的ID，每个虚电路都有一个唯一的ID标识；
InLabel表示收到入标签为300的MPLS报文属于该VC，会进行MPLS标签解封装之后从该VC所属的Intf gi0/0转发出去；
OutLabel表示从gi0/0收到报文之后，会根据该VC的出口标签进行封装得到一个MPLS报文；
Intf表示该接口与VC ID为500的VC绑定在一起，从这个接口进来的报文根据VC的标签转发规则进行转发。
软件转发表和硬件转发表中均使用标签做索引。
故此，在执行步骤201检测三者之间表项数目是否一致时，可以具体执行为判断三者之间存在的标签数目是否一致。
其中，在一个实施例中，网络设备接收到转发故障通知消息后，仅能确定自身有转发故障，但不能根据此转发故障通知消息确定具体是何种转发故障。而网络设备中往往由MPLS进程学习并下发转发表项给软件转发表管理进程，由软件转发表管理进程维护软件转发表，MPLS进程下发硬件转发表项给硬件转发表管理进程，由硬件转发表管理进程维护硬件转发表。而网络设备中由于软件BUG产生，则可能导致MPLS进程学习的转发表、软件软发表和硬件转发表三者之间表项数目不一致(即导致三者之间的转发表不一致)，最终导致报文转发出现问题。故此，网络设备在接收到转发故障通知消息时可以首先检测三者之间表项数目是否一致，进而根据判断结果，通过执行步骤102来排除故障。
步骤202：若数目不一致，则通过所述MPLS进程重新下发并生成软件转发表以及硬件转发表。
其中，网络设备如果发现三者之间的转发表的数目不一致，则说明出现了MPLS进程学习的转发表未下发或者转发表遗留等故障。此时需要进行转发表一致性恢复处理，即：通过所述MPLS进程重新下发并生成软件转发表以及硬件转发表，这样软件转发表管理进程以及硬件转发表管理进程则根据重新下发的转发表进行各自转发表的维护，以便于各自维护的转发表与MPLS进程下发的转发表数目一致。这样，便可以解决由于三者之间转发表数目不一致导致的转发故障。其中，转发表遗留是指在删除某一转发表项时，上述三个进程均应该将该表项删除，但由于软件故障，导致三进程之间的通信出现问题，则可能有的进程删除了该表项，而有的进程却没有删除该表项，导致需要删除的表项遗留。
其中，在一个实施例中，执行步骤202后还可以再检测一次MPLS进程、转件转发表以及硬件转发表三者之间转发表的表项数目是否一致，以确认三者之间的表项数目一致，彻底解决因表项数目不一致导致的转发故障。
其中，在执行上述步骤201和步骤202时，原有的软件转发表及硬件转发表(即执行步骤202之前软件转发表管理进程以及硬件转发表管理进程维护各自维护的转发表)仍用于进行报文转发，因此不会影响当前业务；故此，本发明实施例提供的MPLS-TP环网故障排除方法，在故障排除过程中业务转发不断流。
其中，在一个实施例中，若三者之间的表项数目一致，或者执行步骤202之后，若经过第一预设时长后，再次接收到转发故障通知消息，这说明还有其他原因导致故障。发明人在研究中发现，有些情况下，三者之间表项的数目相同，但实际上个别表项的转发信息却不一致(例如转发出口不同)或者MPLS进程所学到的表项已存在问题导致硬件转发表也有问题。这种情况下，通过步骤201的检测方式就无法发现问题，也无法解除故障，恢复出现故障的通信路径。此时可以考虑通过进程重启的方式进行表项恢复，即，重启所述MPLS进程。在MPLS进程重启之后，MPLS进程会通过协议收敛的方式重新学到正确的转发表项，然后把这些重新学习的转发表项重新下发给软件转发表管理进程以及硬件转发表管理进程。软件转发表管理进程以及硬件转发表管理进程各自根据MPLS进程下发的转发表项进行转发表管理，以保证三者之间的转发表项数目及内容均一致。而，在重启MPLS进程的过程中，原有的软件转发表及硬件转发表不会受影响，因此不会影响当前业务，故此，本发明实施例提供的MPLS-TP环网故障排除方法，在故障排除过程中业务转发不断流。
其中，在一个实施例中，在所述重启MPLS进程之后，若经过第二预设时长后，又接收到转发故障通知消息，则说明还有其他原因导致故障。发明人在研究中发现，有些情况下，由于设置到硬件中的转发表项信息或者状态错误，会导致转发异常，此时，优选的方法可以是重启所述网络设备，以使硬件恢复正常，这样便可以进一步排除故障。
其中，在一个实施例中，所述转发故障通知消息为所述故障检测设备通过MPLSTraceRoute机制检测到所述网络设备具有转发故障时发送的。这样，故障检测设备可以通过MPLS TraceRoute机制准确定位哪个网络设备存在故障，那么网络设备接收到的转发故障通知消息均为有效信息。具体的，以图3为例，通信的两个设备分别为S1与S4，业务流的方向若为S1至S4，则通信路径的源端设备为S1，通信路径的目的设备为S4。若通信路径为S1->S2->S3->S4。假设S3发生转发故障时，源端设备S1，通过运行OAM机制检测出路径S1->S2->S3->S4不通，然后源端设备S1通过运行MPLS TraceRoute机制来准确定位出S3具有转发故障。依次类推，若业务流的方向为S4至S1，则由S4发现S3具有转发故障。其中，MPLSTraceRoute机制是源端设备S1通过一跳一跳探测通信路径上的各个设备来发现具有转发故障的网络设备的。
其中，在一个实施例中，所述故障检测设备为所述网络设备所在的通信路径中的发起业务流的源端设备。
需要说明的是，若具有转发故障的网络设备与源端设备并非直连通信时，具有转发故障的网络设备通过与其直连的网络设备接收源端设备发送的转发故障通知消息。例如，图3中，S1将转发故障通知消息发送给S2，然后由S2发送给S3。
综上，本发明实施例提供的MPLS-TP环网故障排除方法，使得网络设备能够在接收到转发故障通知消息后，对自身的故障自动进行排重，以恢复自身所在的通信路径。这样，无需人工手动排重故障，能够提高通信路径恢复的效率，保证通信路径可用，以保证通信双方通信不中断。
实施例二
下面，以一具体的实施例说明本发明实施例提供的MPLS-TP环网故障排除方法，如图3所示：网络设备S1与S4之间的通信路径有两条，一条是S1->S2->S3->S4(记为第一通信路径)；另一条是S1->S5->S6->S7->S4(记为第二通信路径)；其中，第一通信路由为优选通信路径。在两通信路径都没有故障时，S1与S4通过第一通信路径进行通信。后来第一通信路径发生故障，S1与S4切换到第二通信路径进行通信。在此应用场景下，本发明实施例的MPLS-TP环网故障排除方法，如图4所示，包括以下步骤：
步骤401：故障检测设备通过MPLS TraceRoute机制检测到网络设备S3具有转发故障后，发送转发故障通知消息给S3。
其中，故障检测设备为发起业务流的源端设备。例如，若出现转发故障的设备为S3，若业务流方向为S1至S4(如图3所示)，则故障检测设备为S1。此外，若业务流方向为S4至S1，则故障检测设备为S4。
步骤402：S3接收到转发故障通知消息后，检测MPLS进程学习的用于生成转发表的表项、软件转发表以及硬件转发表三者之间表项数目是否一致，若一致则，执行步骤405，若不一致则执行步骤403。
步骤403：S3通过所述MPLS进程重新下发并生成软件转发表以及硬件转发表。
步骤404：S3确定经过第一预设时长后，是否接收到转发故障通知消息；若是，则执行步骤405，若否，则结束操作。
步骤405：S3重启所述MPLS进程。
步骤406：S3确定经过第二预设时长后，是否接收到转发故障通知消息；若是，执行步骤407，若否，则结束操作。
其中，在一个实施例中，第一预设时长和第二预设时长可以相同也可以不相同。本发明实施例对此不做限定。
步骤407：重启S3。
本发明实施例中，可以通过故障检测设备自动检测故障，并通知给具有故障的网络设备，而具有故障的网络设备在确认自己有故障时，可以自动进行修复以排除故障，达到恢复通信路径的目的。在此过程中，无需人工干预，相对于相关技术，能够提高通信路径恢复的效率，保证通信路径可用，以保证通信双方通信不中断。
实施例三
基于相同的发明构思，本发明实施例还提供一种MPLS-TP环网故障排除装置，如图5所示，为该装置的结构示意图，该装置包括：
检测模块501，用于接收故障检测设备发送的表示所述网络设备具有转发故障的转发故障通知消息后，检测MPLS进程学习的用于生成转发表的表项、软件转发表以及硬件转发表三者之间表项数目是否一致；
表项恢复模块502，用于若数目不一致，则通过所述MPLS进程重新下发并生成软件转发表以及硬件转发表。
其中，在一个实施例中，如图6所示，所述装置还包括：
进程重启模块503，用于所述表项恢复模块若数目不一致，则通过所述MPLS进程重新下发并生成软件转发表以及硬件转发表之后，若经过第一预设时长后，接收到转发故障通知消息，则重启所述MPLS进程。
其中，在一个实施例中，如图6所示，所述装置还包括：
设备重启模块504，用于所述进程重启模块重启MPLS进程之后，若经过第二预设时长后，接收到转发故障通知消息，则重启所述网络设备。
其中，在一个实施例中，所述转发故障通知消息为所述故障检测设备通过MPLSTraceRoute机制检测到所述网络设备具有故障时发送的。
其中，在一个实施例中，所述故障检测设备为所述网络设备所在的通信路径中发起业务流的源端设备。
关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
本发明实施例提供的MPLS-TP环网故障排除装置，使得网络设备能够在接收到转发故障通知消息后，对自身的故障自动进行排重，以恢复自身所在的通信路径。这样，无需人工手动排重故障，能够提高通信路径恢复的效率，保证通信路径可用，以保证通信双方通信不中断。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、装置、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、装置(装置)和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理装置的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理装置的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理装置以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理装置上，使得在计算机或其他可编程装置上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程装置上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种MPLS-TP环网故障排除方法，其特征在于，包括：
网络设备接收故障检测设备发送的表示所述网络设备具有转发故障的转发故障通知消息后，检测MPLS进程学习的用于生成转发表的表项、软件转发表以及硬件转发表三者之间表项数目是否一致；
若数目不一致，则通过所述MPLS进程重新下发并生成软件转发表以及硬件转发表。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述若数目不一致，则通过所述MPLS进程重新下发并生成软件转发表以及硬件转发表之后，所述方法还包括：
若经过第一预设时长后，接收到转发故障通知消息，则重启所述MPLS进程。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述重启MPLS进程之后，所述方法还包括：
若经过第二预设时长后，接收到转发故障通知消息，则重启所述网络设备。
4.根据权利要求1-3中任一所述的方法，其特征在于，所述转发故障通知消息为所述故障检测设备通过MPLS TraceRoute机制检测到所述网络设备具有故障时发送的。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述故障检测设备为所述网络设备所在的通信路径中发起业务流的源端设备。
6.一种MPLS-TP环网故障排除装置，其特征在于，包括：
检测模块，用于接收故障检测设备发送的表示网络设备具有转发故障的转发故障通知消息后，检测MPLS进程学习的用于生成转发表的表项、软件转发表以及硬件转发表三者之间表项数目是否一致；
表项恢复模块，用于若数目不一致，则通过所述MPLS进程重新下发并生成软件转发表以及硬件转发表。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
进程重启模块，用于所述表项恢复模块若数目不一致，则通过所述MPLS进程重新下发并生成软件转发表以及硬件转发表之后，若经过第一预设时长后，接收到转发故障通知消息，则重启所述MPLS进程。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
设备重启模块，用于所述进程重启模块重启MPLS进程之后，若经过第二预设时长后，接收到转发故障通知消息，则重启所述网络设备。
9.根据权利要求6-8中任一所述的装置，其特征在于，所述转发故障通知消息为所述故障检测设备通过MPLS TraceRoute机制检测到所述网络设备具有故障时发送的。
10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述故障检测设备为所述网络设备所在的通信路径中发起业务流的源端设备。
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