CN106341329B - 一种客户网络拓扑改变通知的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供基于拓扑变化检测，拓扑变化通知处理，拓扑变化通知隧道选择，远端PE数据库维护，拓扑变化通知的冗余，以及有选择FDB刷新的一种客户网络拓扑变化通知的方法。本发明基于远端PE的CCN隧道的选择，基于CCN隧道的CCN消息处理，CCN远端PE数据库的维护，能检测客户网络的拓扑变化，有选择的FDB刷新，减少业务中断时间。
Description
技术领域
本发明涉及一种客户网络拓扑改变通知(CCN)方法，更具体地说，在该方法中，引入了客户改变通知(CCN)，网络拓扑变化检测，以太环网保护，BPDU隧道，CCN隧道以及远端PE数据库的概念。
背景技术
现有的网络是一个混合网络，主要如下：
1.接入层是用户的PB网络——运行ERPS，MSTP/RSTP/STP等以太网保护协议；
2.汇聚层是MPLS-TP的网络；
3.PB网络通过网关网元接入到MPSL-TP网络——通常会采用双归(Dual Home)的方式；
4.网关网元上会使用BPDU隧道功能透传BPDU协议报文或者ERPS网关功能，运行ERPS协议。
上述的混合网络存在如下缺点：
1.不支持PB网络拓扑变化检测；
2.当PB网络拓扑变化后，不会通知MPLS-TP网络；
3.MPLS-TP网络的FDB不能刷新；
4.当PB网络拓扑变化后，业务中断时间长。
发明内容
本发明的目的是解决以上提出的问题，提供基于拓扑变化检测，拓扑变化通知处理，拓扑变化通知隧道选择，远端PE数据库维护，拓扑变化通知的冗余， 以及有选择FDB刷新的一种客户网络拓扑变化通知的方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明是一种客户网络拓扑改变通知的方法，主要包括：
1)CCN隧道的选择，所述的CCN隧道的选择是在至少一条以上的到同一远端PE的所有隧道中选择一条隧道作为到该远端PE的CCN隧道；
2)CCN远端PE数据库的维护，其中，所述的CCN远端PE数据库是根据用户业务针对每一个远端PE建立的CCN协议触发标记和相关VSI列表的数据库；
3)拓扑变化检测，所述的拓扑变化检测主要是根据不同的客户网络和网络保护协议，探测相应的报文，根据协议报文内容判断是否有拓扑变化产生；
4)CCN消息的接收。
作为优化，所述的CCN隧道的选择，主要包括：
1.1)自动CCN隧道的选择；
1.2)手工CCN隧道的选择；
作为优化，所述的CCN远端PE数据库的维护，主要包括：
2.1)CCN远端PE数据库的创建，即将一条隧道添加到任何的VSI(除了DH保护协议的VSI)的隧道列表；
2.2)CCN远端PE数据库的删除，即将隧道从任何VSI(除了DH保护协议的VSI)的隧道列表中删除，并且隧道的目的PE在CCN远端PE数据库中。
作为优化，所述的拓扑变化检测，主要包括：
3.1)如果客户网络运行MSTP/RSTP/STP协议，在网关网元上使用BPDU隧道来透传客户的BPDU报文，那么在该BPDU隧道上探测BPDU报文，如果是TCN消息，那么意味着客户网络有拓扑变化产生，如果不是TCN消息，则不处理；
3.2)如果客户网络运行ERPS协议，并且在网关网元上使能ERPS网关功能，那么在网关网元的ERPS实例上检测到以下的消息和事件时，意味着客户网络有拓扑变化产生，如果未检测到以下的消息和事件，则不处理：
3.2.1)本地ERPS环端口故障；
3.2.2)本地ERPS WTR老化事件；
3.2.3)ERPS网关实例上接收到R-APS(SF)消息；
3.2.4)ERPS网关实例上接收到R-APS(NR,RB)消息；
3.3)当检测到拓扑变化后，触发发送CCN消息。
作为优化，所述的CCN消息的接收，主要包括：
4.1)解析CCN消息内容；
4.2)查看CCN消息的序列号，判断是否需要处理该CCN消息；
4.3)如果需要处理，根据CCN消息的内容，查询CCN远端PE数据库，做有选择的FDB刷新。
作为优化，所述自动CCN隧道的选择，方法如下：
1.1.1)对每一个远端PE，应该从到该远端PE的所有P2P隧道中，自动选择一条隧道作为自动CCN隧道，选择规则如下：
1.1.1.1)高带宽的隧道优于低带宽的隧道；
1.1.1.2)有保护的隧道优于没有保护的隧道；
1.1.2)当发生下面的情况后，都要按照的1.1.1)规则重新自动选择CCN隧道；
1.1.2.1)当P2P隧道的保护模式发生改变；
1.1.2.2)当隧道的带宽发生改变；
1.1.2.3)当创建和删除隧道时。
作为优化，所述的CCN远端PE数据库的创建方法如下：
2.1.1)判断添加的隧道是否在DH保护协议的VSI中，如果是，设置该隧道的目的PE的CCN协议触发标记为“是”；
2.1.2)判断该隧道的目的PE不在CCN远端PE数据库中，如果是，添加该隧道的目的PE到CCN远端PE数据库中；如果不是，则判断该VSI是否在隧道目的PE的VSI列表中，如果是，则不处理；
2.1.3)添加该VSI到隧道目的PE的VSI列表中；
8、根据权利要求3所述的客户网络拓扑改变通知的方法，其特征在于，所述的CCN远端PE数据库的删除方法如下：
2.2.1)判断被删除的隧道是否在DH保护协议的VSI中，如果是，设置该PE 的CCN协议触发标记为“否”；
2.2.2)判断隧道的目的PE是否在远端PE数据库中，如果不是，则不处理；如果是，则判断该VSI是否在隧道的目的PE的VSI列表中，如果不是，则不处理；
2.2.3)从隧道的目的PE的VSI列表中删除该VSI；
2.2.4)检查该隧道是否还在另外的VSI(除了DH保护协议的VSI)中，如果没有其他的VSI包含该隧道，那么从CCN远端PE数据库中删除该目的PE，如果有，则不处理。
作为优化，所述的CCN消息的发送方法如下：
3.3.1)根据检测到的拓扑改变消息组装CCN消息；
3.3.2)查询要发送到的每一个远端PE所选择的CCN隧道；
3.3.3)在选择的CCN隧道上，以120ms的间隔连续发送3包CCN消息。
作为优化，所述的有选择的FDB刷新方法如下：
4.3.1)如果接收到的CCN消息里面的源PE ID字段指定的远端PE在CCN远端PE数据库中(即有一个共同的MP2MP业务)，并且该远端PE还没有注册到DH保护协议VSI中(即CCN协议触发标记为“否”)，那么根据CCN消息中源PE ID字段指定的远端PE，刷新VSI列表中所有VSI在该PE上学习到的FDB；
4.3.2)如果接收到的CCN消息里面的源PE ID字段指定的远端PE在CCN远端PE数据库中(即有一个共同的MP2MP业务)，但是该远端PE已经注册到DH保护协议VSI中(即远端PE的CCN协议触发标记为“是”)，那么就不对该CCN消息进行响应，也不进行刷新FDB的操作。
本发明的有益效果如下：
1、基于远端PE的CCN隧道的选择——到每一个目的PE，能手工选择或者根据算法自动选择一条CCN隧道来传送CCN消息。
2、基于CCN隧道的CCN消息处理——当有拓扑变化时，仅仅在选择的CCN隧道上传送CCN消息，减少了CPU的负担和网络负担。
3、CCN远端PE数据库的维护——维护到每一个远端PE对应的VSI列表，便 于接收到CCN消息时，刷新对应远端PE的相关VSI的FDB。
4、能检测客户网络的拓扑变化——根据不同的客户网络保护协议，探测客户网络的拓扑变化
5、有选择的FDB刷新——当接收到CCN消息后，根据CCN消息里面包含的源PE刷新FDB，减少不必要的FDB的刷新。
6、减少业务中断时间——当远端PE刷新了FDB后，新的地址表就会被重新学习。
附图说明
图1是CCN功能流程图；
图2是拓扑变化检测流程图
图3是CCN消息格式；
图4是CCN隧道选择流程图；
图5是CCN远端数据库的创建流程图；
图6是CCN远端数据库的删除流程图；
图7是正常的混合网络保护示意图；
图8是PB环链路故障时拓扑改变通知的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例进行进一步详细说明：
首先对说明书中的英文缩写进行列表说明：
本发明所述的一种客户网络拓扑改变通知方法，主要包括：
如图1所示，
1)CCN隧道的选择；
所述的CCN隧道的选择是在至少一条以上的到同一远端PE的所有隧道中选择一条隧道作为到该远端PE的CCN隧道。
如图4所示，CCN隧道的选择，主要包括：
1.1)自动CCN隧道的选择；
1.2)手工CCN隧道的选择；
所述的自动CCN隧道的选择方法如下：
1.1.1)对每一个远端PE，从到该远端PE的所有P2P隧道中，自动选择一条隧道作为自动CCN隧道，选择规则如下：
1.1.1.1)高带宽的隧道优于低带宽的隧道；
1.1.1.2)有保护的隧道优于没有保护的隧道；
1.1.2)当发生下面的情况后，都要按照的1.1.1)规则重新自动选择CCN隧道；
1.1.2.1)当P2P隧道的保护模式发生改变；
1.1.2.2)当隧道的带宽发生改变；
1.1.2.3)当创建和删除隧道时。
所述手工CCN隧道的选择：
1.2.1)用户可以用自己选择的CCN隧道覆盖系统自动选择的CCN隧道。
2)CCN远端PE数据库的维护；
所述的CCN远端PE数据库是根据用户业务针对每一个远端PE建立的CCN协议触发标记和相关VSI列表的数据库。主要是指本PE应该维护一个包含与之相连的所有PE的数据记录项，每一个远端PE记录项应该包含PE-ID(在该DB中是唯一的)，CCN协议触发标记(如果有BPDU隧道和ERPS网关实例包含这个PE，则设置为“是”，否则，设置为“否”)和VSI列表(具有共同远端PE的MP2MP VSI列表)。
如图5和图6所示，CCN远端PE数据库的维护，主要包括：
2.1)CCN远端PE数据库的创建；
当一条隧道被添加到任何的VSI(除了DH保护协议的VSI)的隧道列表中时，都应该执行下面的操作：
2.1.1)判断添加的隧道是否在DH保护协议的VSI中，如果是，设置该隧道的目的PE的CCN协议触发标记为“是”；
2.1.2)判断该隧道的目的PE不在CCN远端PE数据库中，如果是，添加该隧道的目的PE到CCN远端PE数据库中；如果不是，则判断该VSI是否在隧道目的PE的VSI列表中，如果是，则不处理；
2.1.3)添加该VSI到隧道目的PE的VSI列表中。
2.2)CCN远端PE数据库的删除；
当隧道从任何VSI(除了DH保护协议的VSI)的隧道列表中删除时，并且隧道的目的PE在CCN远端PE数据库中，那么下面的操作应该被执行：
2.2.1)判断被删除的隧道是否在DH保护协议的VSI中，如果是，设置该PE的CCN协议触发标记为“否”；
2.2.2)判断隧道的目的PE是否在远端PE数据库中，如果不是，则不处理；如果是，则判断该VSI是否在隧道的目的PE的VSI列表中，如果不是，则不处理；
2.2.3)从隧道的目的PE的VSI列表中删除该VSI；
2.2.4)检查该隧道是否还在另外的VSI(除了DH保护协议的VSI)中，如果没有其他的VSI包含该隧道，那么从CCN远端PE数据库中删除该目的PE，如果有，则不处理。
3)拓扑变化检测；
所述的拓扑变化检测主要是根据不同的客户网络和网络保护协议，探测相应的报文，根据协议报文内容判断是否有拓扑变化产生。
如图2所示，拓扑变化检测主要包括(但不限于)下面两种：
3.1)如果客户网络运行MSTP/RSTP/STP协议，在网关网元上使用BPDU隧道来透传客户的BPDU报文，那么在该BPDU隧道上探测BPDU报文，如果是TCN消息，那么意味着客户网络有拓扑变化产生，如果不是TCN消息，则不处理；
3.2)如果客户网络运行ERPS协议，并且在网关网元上使能ERPS网关功能，那么在网关网元的ERPS实例上检测到以下的消息和事件时，意味着客户网络有拓扑变化产生，如果未检测到以下的消息和事件，则不处理：
3.2.1)本地ERPS环端口故障；
3.2.2)本地ERPS WTR老化事件；
3.2.3)ERPS网关实例上接收到R-APS(SF)消息；
3.2.4)ERPS网关实例上接收到R-APS(NR,RB)消息；
3.3)当检测到拓扑变化后，应该触发发送CCN消息，CCN消息的格式如图3所示，CCN消息的发送方法如下：
3.3.1)根据检测到的拓扑改变消息组装CCN消息；
3.3.2)查询要发送到的每一个远端PE所选择的CCN隧道；
3.3.3)在选择的CCN隧道上，以120ms的间隔连续发送3包CCN消息。
4)CCN消息的接收，主要包括：
4.1)解析CCN消息内容；
4.2)查看CCN消息的序列号，判断是否需要处理该CCN消息；
4.3)如果需要处理，根据CCN消息的内容，查询CCN远端PE数据库，做有选择的FDB刷新，有选择的FDB刷新方法如下：
4.3.1)如果接收到的CCN消息里面的源PE ID字段指定的远端PE在CCN远端PE数据库中(即有一个共同的MP2MP业务)，并且该远端PE还没有注册到DH保护协议VSI中(即CCN协议触发标记为“否”)，那么根据CCN消息中源PE ID字段指定的远端PE，刷新VSI列表中所有VSI在该PE上学习到的FDB；
4.3.2)如果接收到的CCN消息里面的源PE ID字段指定的远端PE在CCN远端PE数据库中(即有一个共同的MP2MP业务)，但是该远端PE已经注册到DH保护协议VSI中(即远端PE的CCN协议触发标记为“是”)，那么就不对该CCN消息进行响应，也不进行刷新FDB的操作，因为MSTP或者ERPS协议本身已经进行了刷新FDB的操作。
实施例：
在实际的网络中，不同的运营商和服务提供商都有自己的网络，而这些网络是相互交织在一起，提供不同层次的网络服务。当不同的网络互连时，也需要提供基于这种混合网络的拓扑变化通知功能，为了满足这种要求，本发明设置了一种客户网络拓扑改变通知方法，它是在标准以太环网保护倒换的基础上扩展了混合网络的功能。
典型的应用网络拓扑如图7所示，核心是一个MPLS网络，边缘是PB接入网络，业务通过PB网络和MPLS网络。这样在不同网络之间的边缘网关网元PE，需要提供特殊的处理方式，来对业务进行保护倒换和拓扑变化通知。
所述的PB网络是一个ERPS环网或者是一个BPDU Tunneling的MSTP环网。
图中包含1个实例，BG-1、BG-2是PB GW节点，允许ERPS GW功能或者BPDUTunneling，BG-6和BG-7运行MSTP/RSTP/STP协议或ERPS协议。
一、正常的混合网络保护倒换状态拓扑图，如图7所示
该拓扑是有一个MPLS网络和1个PB网络组成的混合网络。
创建了1个以太环网保护实例。在网关网元上每一个实例包含一个端口和一个MPLS隧道。在其他PB网元上每一个实例包含2个端口。
在正常状态：
(1)PB环上没有形成环路，如果这个PB环上运行ERPS协议，那么RPL Owner阻塞RPL；如果PB环上运行MSTP/RSTP/STP协议，那么该协议会阻塞环上的端口。
(2)MPLS核心网络上由于水平分割也不会形成环路。
二、链路故障，如图8所示
当PB环上发生链路故障时：
如果PB环上运行的是ERPS协议，那么
(1)故障链路相连的2个BG会检测到链路故障，会在2个环端口上发送R-APS(SF)消息；
(2)PB环RPL Owner节点接收到R-APS(SF)消息后会取消RPL的阻塞状态；
(3)在PB环上的所有节点都进行FDB刷新，包括混合网络边缘节点BG-1和BG-2；
(4)BG-1和BG-2检测到R-APS(SF)消息，触发CCN消息到MPLS网络；
(5)MPLS网络远端节点接收到CCN消息进行FDB刷新。
如果PB环上运行的是MSTP/RSTP/STP协议，那么
(1)故障链路相连的2个BG会检测到链路故障，并产生TCN消息；
(2)BG-1和BG-2检测到TCN消息，进行FDB刷新，并触发CCN消息到MPLS网络；
(3)MPLS网络远端节点接收到CCN消息进行FDB刷新。
三、链路故障恢复
1、链路故障恢复后
如果PB环上运行的是ERPS协议，那么
(1)恢复的节点会发送R-APS(NR)消息；
(2)RPL Owner节点接收到R-APS(NR)消息会触发WTR定时器；
(3)当在WTR定时期间，RPL Owner节点接收到一个更高优先级的请求，就会取消WTR定时器；
(4)当WTR定时器过期时，同时没有任何其他更高优先级的请求出现，RPL Owner节点就会发起倒换，阻塞RPL端口上的业务，并且在两个环端口上传送R-APS(NR，RB)来通知环节点，RPL端口已经被阻塞，同时刷新FDB；
(5)当环上的节点接收到R-APS(NR，RB)报文，会开通原来被阻塞的非RPL端口，并且执行刷新FDB操作；
(6)BG-1和BG-2检测到R-APS(NR，RB)消息会触发CCN消息到MPLS网络；
(7)MPLS网络远端节点接收到CCN消息，进行FDB刷新；
如果PB环上运行的是MSTP/RSTP/STP协议，那么
(1)MSTP/RSTP/STP协议检测到拓扑变化，发送拓扑变化消息；
(2)BG-1和BG-2节点检测到拓扑变化消息，触发CCN消息到MPLS网络；
(3)MPLS网络远端节点接收到CCN消息，进行FDB刷新。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域中的普通技术人员来说，在不脱离本发明核心技术特征的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种客户网络拓扑改变通知的方法，其特征在于，包括：
1)CCN隧道的选择，所述的CCN隧道的选择是在至少一条以上的到同一远端PE的所有隧道中选择一条隧道作为到该远端PE的CCN隧道；
2)CCN远端PE数据库的维护，其中，所述的CCN远端PE数据库是根据用户业务针对每一个远端PE建立的CCN协议触发标记和相关VSI列表的数据库；
3)拓扑变化检测，所述的拓扑变化检测是根据不同的客户网络和网络保护协议，探测相应的报文，根据协议报文内容判断是否有拓扑变化产生；
4)CCN消息的接收；
所述的拓扑变化检测3)，包括：
3.1)如果客户网络运行MSTP/RSTP/STP协议，在网关网元上使用BPDU隧道来透传客户的BPDU报文，那么在该BPDU隧道上探测BPDU报文，如果是TCN消息，那么意味着客户网络有拓扑变化产生，如果不是TCN消息，则不处理；
3.2)如果客户网络运行ERPS协议，并且在网关网元上使能ERPS网关功能，那么在网关网元的ERPS实例上检测到以下的消息和事件时，意味着客户网络有拓扑变化产生，如果未检测到以下的消息和事件，则不处理：
3.2.1)本地ERPS环端口故障；
3.2.2)本地ERPS WTR老化事件；
3.2.3)ERPS网关实例上接收到R-APS，SF消息；
3.2.4)ERPS网关实例上接收到R-APS，NR,RB消息；
3.3)当检测到拓扑变化后，触发发送CCN消息；
所述的CCN消息的接收4)，包括：
4.1)解析CCN消息内容；
4.2)查看CCN消息的序列号，判断是否需要处理该CCN消息；
4.3)如果需要处理，根据CCN消息的内容，查询CCN远端PE数据库，做有选择的FDB刷新；
所述4.3)中的有选择的FDB刷新方法如下：
4.3.1)如果接收到的CCN消息里面的源PE ID字段指定的远端PE在CCN远端PE数据库中，并且该远端PE还没有注册到DH保护协议VSI中，那么根据CCN消息中源PE ID字段指定的远端PE，刷新VSI列表中所有VSI在该PE上学习到的FDB；
4.3.2)如果接收到的CCN消息里面的源PE ID字段指定的远端PE在CCN远端PE数据库中，但是该远端PE已经注册到DH保护协议VSI中，那么就不对该CCN消息进行响应，也不进行刷新FDB的操作。
2.根据权利要求1所述的客户网络拓扑改变通知的方法，其特征在于，所述的CCN隧道的选择，包括：
1.1)自动CCN隧道的选择；
1.2)手工CCN隧道的选择。
3.根据权利要求1所述的客户网络拓扑改变通知的方法，其特征在于，所述的CCN远端PE数据库的维护，包括：
2.1)CCN远端PE数据库的创建，即将一条隧道添加到任何的VSI的隧道列表，除了DH保护协议的VSI；
2.2)CCN远端PE数据库的删除，即将隧道从任何VSI的隧道列表中删除，除了DH保护协议的VSI，并且隧道的目的PE在CCN远端PE数据库中。
4.根据权利要求2所述的客户网络拓扑改变通知的方法，其特征在于，所述自动CCN隧道的选择，方法如下：
1.1.1)对每一个远端PE，从到该远端PE的所有P2P隧道中，自动选择一条隧道作为自动CCN隧道，选择规则如下：
1.1.1.1)高带宽的隧道优于低带宽的隧道；
1.1.1.2)有保护的隧道优于没有保护的隧道；
1.1.2)当发生下面的情况后，都要按照的1.1.1)规则重新自动选择CCN隧道；
1.1.2.1)当P2P隧道的保护模式发生改变；
1.1.2.2)当隧道的带宽发生改变；
1.1.2.3)当创建和删除隧道时。
5.根据权利要求3所述的客户网络拓扑改变通知的方法，其特征在于，所述的CCN远端PE数据库的创建方法如下：
2.1.1)判断添加的隧道是否在DH保护协议的VSI中，如果是，设置该隧道的目的PE的CCN协议触发标记为“是”；
2.1.2)判断该隧道的目的PE不在CCN远端PE数据库中，如果是，添加该隧道的目的PE到CCN远端PE数据库中；
如果不是，则再进行判断该VSI是否在隧道目的PE的VSI列表中；如果该VSI在隧道目的PE的VSI列表中，则不处理；
2.1.3)添加该VSI到隧道目的PE的VSI列表中。
6.根据权利要求3所述的客户网络拓扑改变通知的方法，其特征在于，所述的CCN远端PE数据库的删除方法如下：
2.2.1)判断被删除的隧道是否在DH保护协议的VSI中，如果是，设置该PE的CCN协议触发标记为“否”；
2.2.2)判断隧道的目的PE是否在远端PE数据库中，如果不是，则不处理；如果是，则判断该VSI是否在隧道的目的PE的VSI列表中，如果不是，则不处理；
2.2.3)从隧道的目的PE的VSI列表中删除该VSI；
2.2.4)检查该隧道是否还在另外的VSI中，除了DH保护协议的VSI，如果没有其他的VSI包含该隧道，那么从CCN远端PE数据库中删除该目的PE，如果有，则不处理。
7.根据权利要求1所述的客户网络拓扑改变通知的方法，其特征在于，所述的CCN消息的发送方法如下：
3.3.1)根据检测到的拓扑改变消息组装CCN消息；
3.3.2)查询要发送到的每一个远端PE所选择的CCN隧道；
3.3.3)在选择的CCN隧道上，以120ms的间隔连续发送3包CCN消息。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |