CN106856446B - 用于提高虚拟网络可靠性的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于提高虚拟网络可靠性的方法和系统，涉及数据通信技术领域。其中方法包括：通过PE管理器将冗余组配置信息发送给各PE；各PE根据冗余组配置信息组成冗余组，冗余组包括主PE和备用PE，并将冗余组配置结果发送给PE管理器；PE管理器将冗余组配置结果在虚拟网路中发布，以便CE通过主PE进行数据传输。本发明通过设置冗余组，CE通过主PE进行数据传输，避免了CE与PE之间的环路问题，同时提高了虚拟网络的可靠性。

Description

用于提高虚拟网络可靠性的方法和系统
技术领域
本发明涉及数据通信技术领域，尤其涉及一种用于提高虚拟网络可靠性的方法和系统。
背景技术
VPLS(Virtual Private Lan Service，虚拟专用局域网)业务，是当前主流的一种MPLS(Multi-Protocol Label Switching，多协议标签交换)二层VPN(Virtual PrivateNetwork，虚拟专用网络)技术。随着用户需求量的增大，对VPLS业务可靠性的要求也越来越高。
当前骨干网的业务可靠性采用隧道备用实现，而接入测可靠性则采用多链路接入实现。接入侧的多链路接入方式会给CE(Customer Edge，客户侧边缘设备)和PE(ProviderEdge，运营商边缘设备)间的链路带来环路问题。目前多采用STP(Spanning TreeProtocol，生成树协议)和ICCP(Inter-Chassis Communication Protocol，机架间通信协议)解决环路问题。然而若采用STP协议防止环路问题，则在实际使用的过程中会带来设备协同复杂、业务运营风险大等问题，使得多数运营商对STP协议的开启持有保留态度。若采用ICCP协议防止环路问题，则由于ICCP协议是私有协议，并且实现机制复杂，对CE设备要求较高，难以实现跨厂家的互联互通，不利于运营商业务的部署。由此，导致运营商被迫采用单链路接入模式，但单链路接入模式不能满足业务高可靠性的需求，组网规模受限。
发明内容
本发明的发明人发现了上述现有技术中存在问题，并因此针对上述问题中的至少一个问题提出了一种新的技术方案。
根据本发明的一个方面，公开了一种用于提高虚拟网络可靠性的方法，包括：
运营商边缘设备PE管理器将冗余组配置信息发送给各PE；
各PE根据冗余组配置信息组成冗余组，将配置结果发送给PE管理器，冗余组包括主PE和备用PE；
PE管理器将冗余组信息、主PE和备用PE信息在虚拟网路中发布，以便用户侧边缘设备CE通过主PE进行数据传输。
在一个实施例中，PE管理器将冗余组配置信息发送给各PE包括：
PE管理器采用扩展的标签分发协议LDP协议(Label Distribution Protocol，标签分发协议)将冗余组配置信息发送给各PE。
在一个实施例中，冗余组配置信息包括冗余组字段，冗余组字段包括冗余组ID和冗余组内PE的loopback(本地环回接口)端口地址；
各PE根据冗余组配置信息组成冗余组包括：
各PE接收到冗余组配置信息后，相同冗余组ID的PE组成冗余组；
冗余组内的PE根据loopback端口地址确定主PE和备用PE。
在一个实施例中，本发明的方法还包括：
PE管理器对CE与各PE间的链路进行检测；
当PE管理器发现CE与主PE间的链路出现故障时，将CE与主PE的链路切换至备用PE上。
在一个实施例中，冗余组配置信息还包括虚拟网络的优先级。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于提高虚拟网络可靠性的系统，包括：
PE管理器，用于将冗余组配置信息发送给各PE；接收来自PE的冗余组配置结果，将冗余组配置结果在虚拟网路中发布，以便CE通过主PE进行数据传输；
PE，用于接收来自PE管理器的冗余组配置信息，根据冗余组配置信息组成冗余组，将冗余组配置结果发送给PE管理器，冗余组包括主PE和备用PE。
在一个实施例中，PE管理器采用扩展的LDP协议将冗余组配置信息发送给各PE。
在一个实施例中，冗余组配置信息包括冗余组字段，冗余组字段包括冗余组ID和冗余组内PE的loopback端口地址；
PE，具体用于接收到冗余组配置信息后，与相同冗余组ID的PE组成冗余组；根据loopback端口地址确定主PE和备用PE。
在一个实施例中，PE管理器还用于对CE与各PE间的链路进行检测，当发现CE与主PE间的链路出现故障时，将CE与主PE的链路切换至备用PE上。
在一个实施例中，冗余组配置信息还包括虚拟网络的优先级。
本发明的用于提高虚拟网络可靠性的方法和系统，通过PE管理器将冗余组配置信息发送给各PE；各PE根据冗余组配置信息组成冗余组；PE管理器将冗余组信息、主PE和备用PE信息在虚拟网路中发布，以便CE通过主PE进行数据传输。避免了CE与PE之间的环路问题，同时提高了虚拟网络的可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明用于提高虚拟网络可靠性的方法的一个实施例的示意图。
图2为本发明用于提高虚拟网络可靠性的方法的另一个实施例的示意图。
图3为本发明用于提高虚拟网络可靠性的系统的一个实施例的示意图。
图4为本发明用于提高虚拟网络可靠性的系统的架构图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明的用于提高虚拟网络可靠性的方法的一个实施例的示意图。优选的，本实施例的方法由本发明的系统执行。如图1所示，本实施例的方法步骤如下：
步骤101，PE管理器将冗余组配置信息发送给各PE。
在一个实施例中，PE管理器采用扩展的LDP协议将冗余组配置信息发送给各PE。LDP协议是MPLS体系中的一种主要协议。两个LSR(Label Switched Router，标签交换路由器)必须用在它们之间或通过它们转发流量的标签上达成一致。LDP的消息交换通过LDP对等体双方之间的LDP会话传输LDP的PDU(Protocol Data Unit，协议数据单元)。每个PDU可以携带一个或多个LDP消息，这些消息可以是互不相关的。每个LDP的PDU由LDP报文头和一个或者多个LDP消息构成，LDP的报文头如下表1：
表1
其中，版本号为协议的版本号，当前为1；PDU长度为PDU总长，不包括版本和PDU长字段。LDP标识符字段唯一识别由PDU请求的发送LSR的标签空间。起始的4Octet(八位位组)对分配给LSR的IP(Internet Protocol，网络之间互连协议)地址进行编码，最后的2Octet表示LSR中的标签空间；LDP消息是该报文携带的LDP信息，长度可变，其长度由PDU长度里面标示。在该实施例中，PE管理器将冗余组配置信息通过LDP消息下发给各PE，以便各PE根据冗余组配置信息组成冗余组。
步骤102，各PE根据冗余组配置信息组成冗余组，将冗余组配置结果发送给PE管理器，冗余组包括主PE和备用PE。
在一个实施例中，冗余组配置信息包括了冗余组的ID(身份标识)、该冗余组内各PE的loopback端口地址。PE接收到冗余组配置信息后，可以获取其所在的冗余组ID以及该冗余组内的PE的loopback端口地址。组内各PE根据loopback端口地址的大小进行协商，配置为主PE和备用PE。例如，可以将loopback端口地址大的配置为主PE，其余PE配置为备用PE。
在一个实施例中，每个冗余组可以包括两个PE，进行冗余组配对，根据loopback端口地址配置为主PE或备用PE，并将配置结果发送给PE管理器。
步骤103，PE管理器将冗余组配置结果在虚拟网路中发布，以便CE通过主PE进行数据传输。PE管理器将冗余组配置结果发布到整个VPLS域内，其中冗余组配置结果包括了主PE和备用PE等各冗余组的相关信息。
在一个实施例中，备用PE将VPLS业务的AC端口设置为down，及该备用PE与CE直连的子接口被设置为down。之后，CE通过主PE进行数据传输。
如图1所示的用于提高虚拟网络可靠性的方法实施例中，通过PE管理器将冗余组配置信息发送给各PE，各PE根据冗余组配置信息组成冗余组并区分主备PE，使得CE通过主PE进行数据传输。避免了CE与PE之间的环路问题，同时提高了虚拟网络的可靠性。
图2为本发明的用于提高虚拟网络可靠性的方法的另一个实施例的示意图。优选的，本实施例的方法由本发明的系统执行。如图2所示，本实施例的方法步骤如下：
步骤201，PE管理器采用扩展的LDP协议将冗余组配置信息发送给各PE。
在一个实施例中，PE管理器利用LDP协议中的LDP消息字段进行冗余组配置信息的发送。LDP消息字段采用TLV(Type-Length-Value，类型-长度-值)的编码方式，具体如下表2
表2
其中，U是一个未知信息位；消息类型表示信息的类型，包括：Notification、Hello、Initialization、Keep Alive、Address、Address Withdraw、Label Request、LabelWithdraw、Label Release和Unknown Message等名称；值为相应的参数，既有命令参数也有可选参数。有的信息没有命令参数，有的信息没有可选参数。本实施例的方法中，在LDP消息中新增一种LDP的TLV冗余组配置信息，该消息关联接入段的802.1ag/802.3ah协议，如下表3所示：
表3
步骤202，各PE接收到冗余组配置信息后，与相同冗余组ID的PE组成冗余组。
步骤203，冗余组内的PE根据loopback端口地址确定主PE和备用PE。
PE管理器采用扩展的LDP协议中TLV类型的LDP消息将冗余组配置信息发送给各PE，PE接收后可以获得本PE所属的冗余组ID、loopback端口地址，还可以获得相同冗余组内其他PE的loopback端口地址，以两个PE组成冗余组为例，冗余组内的PE在获得loopback端口地址后，根据loopback端口的大小，经过协商，确定主PE和备用PE。
步骤204，各PE将冗余组配置结果发送给PE管理器。冗余组配置结果包括了冗余组ID、主PE和备用PE等。
步骤205，PE管理器将冗余组配置结果在虚拟网络中发布，以便CE通过主PE进行数据传输。当PE管理器将冗余组配置结果在虚拟网络中发布后，CE即可获得主PE和备用PE的信息，通过主PE进行数据传输。其中，备用PE在配置完成后，将VPLS业务的AC端口设置为down，即该备用PE与CE直连的子接口被设置为down。之后，CE通过主PE进行数据传输。
在一个实施例中，还包括PE管理器对CE和各PE间的链路进行检测的步骤。例如，PE管理器利用CE和PE间运行的OAM(Operation Administration and Maintenance，操作、管理和维护)进行检测链路，当发现CE与主CE间的链路出现故障时，将CE与主PE的链路切换至备用PE上，从而实现主备PE的切换，保障了数据通信稳定。
在一个实施例中，冗余组配置信息还包括各虚拟网络的优先级，CE和主PE根据优先级即可获得接入AC端口的优先级，从而实现了负载的分担。
如图2所示的用于提高虚拟网络可靠性的方法的实施例，通过增加LDP协议中TLV类型的冗余组配置信息并关联接入段的803.1ag/802.3ah协议，在PE上构造了冗余组，配置了主PE和备用PE指导流量的转发和链路的稳定，实现了一种更有利于提高运营商接入侧可靠性的方案。
图3为本发明的用于提高虚拟网络可靠性的系统的一个实施例的示意图。图4为本发明的系统架构图，如图3和图4所示，包括PE管理器301和各PE 302，其中：
PE管理器301，用于将冗余组配置信息发送给各PE 302；接收来自PE 302的冗余组配置结果，将冗余组配置结果在虚拟网路中发布，以便CE 304通过主PE进行数据传输。
PE 302，用于接收来自PE管理器的冗余组配置信息，根据冗余组配置信息组成冗余组303，将冗余组配置结果发送给PE管理器301，冗余组包括主PE和备用PE。
在一个实施例中，PE管理器301采用扩展的LDP协议，利用TLV类型的LDP消息将冗余组配置信息发送给各PE 302。其中，LDP消息中包括了冗余组ID、冗余组内PE的loopback端口地址，PE 302在获得冗余组配置消息后，根据loopback端口的大小，与同一冗余组内的PE经过协商，确定主PE和备用PE。然后将冗余组配置结果发送给PE管理器301。冗余组配置结果包括了冗余组ID、主PE和备用PE等。备用PE在配置完成后，将VPLS业务的AC端口设置为down，即该备用PE与CE直连的子接口被设置为down。PE管理器301将冗余组配置结果在虚拟网络中发布，CE 304通过主PE进行数据传输。
在一个实施例中，PE管理器301对CE 304和各PE间的链路进行检测。例如，PE管理器301利用CE和PE间运行的OAM进行检测链路，当发现CE与主CE间的链路出现故障时，将CE与主PE的链路切换至备用PE上，从而实现主备PE的切换，保障了数据通信稳定。
在一个实施例中，冗余组配置信息还包括各虚拟网络的优先级，CE和主PE根据优先级即可获得接入AC端口的优先级，从而实现了负载的分担。
如图3所示的用于提高虚拟网络可靠性的系统实施例，通过增加LDP协议中TLV类型的冗余组配置信息并关联接入段的803.1ag/802.3ah协议，在PE上构造了冗余组，配置了主PE和备用PE指导流量的转发和链路的稳定，实现了一种更有利于提高运营商接入侧可靠性的方案。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (10)

1.一种用于提高虚拟网络可靠性的方法，其特征在于，包括：
运营商边缘设备PE管理器将冗余组配置信息发送给各PE；
所述各PE根据所述冗余组配置信息组成冗余组，将冗余组配置结果发送给所述PE管理器，所述冗余组包括主PE和备用PE，所述备用PE将虚拟专用局域网业务VPLS的联接电路AC端口设置为关闭down，及与用户侧边缘设备CE直连的子接口设置为down；
所述PE管理器将所述冗余组配置结果在虚拟网路中发布，以便CE通过所述主PE进行数据传输。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，PE管理器将冗余组配置信息发送给各PE包括：
PE管理器采用扩展的标签分发协议LDP将冗余组配置信息发送给各PE。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述冗余组配置信息包括冗余组字段，所述冗余组字段包括冗余组ID和冗余组内PE的loopback端口地址；
所述各PE根据所述冗余组配置信息组成冗余组包括：
所述各PE接收到冗余组配置信息后，与相同冗余组ID的PE组成冗余组；
所述冗余组内的PE根据loopback端口地址确定主PE和备用PE。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
所述PE管理器对CE与各PE间的链路进行检测；
当所述PE管理器发现CE与主PE间的链路出现故障时，将所述CE与所述主PE的链路切换至备用PE上。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述冗余组配置信息还包括虚拟网络的优先级。
6.一种用于提高虚拟网络可靠性的系统，其特征在于，包括：
运营商边缘设备PE管理器，用于将冗余组配置信息发送给各PE；接收来自PE的冗余组配置结果，将所述冗余组配置结果在虚拟网路中发布，以便用户侧边缘设备CE通过主PE进行数据传输；
PE，用于接收来自所述PE管理器的冗余组配置信息，根据所述冗余组配置信息组成冗余组，将冗余组配置结果发送给所述PE管理器，所述冗余组包括主PE和备用PE，其中，备用PE将虚拟专用局域网业务VPLS的联接电路AC端口设置为关闭down，及与CE直连的子接口设置为down。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述PE管理器采用扩展的LDP协议将冗余组配置信息发送给各PE。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述冗余组配置信息包括冗余组字段，所述冗余组字段包括冗余组ID和冗余组内PE的loopback端口地址；
所述PE，具体用于接收到所述冗余组配置信息后，与相同冗余组ID的PE组成冗余组；根据loopback端口地址确定主PE和备用PE。
9.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述PE管理器还用于对CE与各PE间的链路进行检测，当发现CE与主PE间的链路出现故障时，将所述CE与所述主PE的链路切换至备用PE上。
10.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述冗余组配置信息还包括虚拟网络的优先级。
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