CN106941445B

CN106941445B - Mpls-tp快速层次化保护倒换的方法及系统

Info

Publication number: CN106941445B
Application number: CN201710106938.5A
Authority: CN
Inventors: 匡可; 杨彦波
Original assignee: Fiberhome Telecommunication Technologies Co Ltd
Current assignee: Fiberhome Telecommunication Technologies Co Ltd
Priority date: 2017-02-27
Filing date: 2017-02-27
Publication date: 2019-11-26
Anticipated expiration: 2037-02-27
Also published as: CN106941445A

Abstract

本发明公开了一种MPLS‑TP快速层次化保护倒换的方法及系统，方法为：查找保护逻辑数据库，条目都无效，用内部NHI信息；任意条目有效，获取第一、第二LSP保护组和PW保护组的ID及第一、第二和第三备用NHI信息；通过PW保护组ID获取第一、第二LSP保护组与PW保护组保护倒换状态，判断PW保护组的倒换状态，为倒换保护路径，判断第二LSP保护组倒换状态，否则，用第一备用NHI信息换内部NHI信息；若第二LSP保护组为倒换，第三备用NHI信息换内部NHI信息，否则，判断第一LSP保护组的倒换状态，为倒换，用第二备用NHI信息替换内部NHI信息，否则，继续用内部NHI信息；最后用更新后的NHI信息做后续操作。本发明缩短了保护倒换时的业务中断，提高倒换速度，且兼容了单层保护的需求。

Description

MPLS-TP快速层次化保护倒换的方法及系统

技术领域

本发明涉及光网络通信技术领域，具体涉及MPLS-TP快速层次化保护倒换的方法及系统。

背景技术

随着通信网络的发展，对网络的可靠性要求越来越高，为了应对不断发展的分组业务的承载，传送网承载的业务从以时分复用(TDM)为主向以IP为主转变，市场需要一种能够有效传送分组业务的新技术；传送多协议标记交换(MPLS-TP)作为一种面向连接的分组传送技术，是对MPLS传送功能的扩充，充分利用网络上层特性，不断优化更新，以实现电信级传送网络的要求，具有高效的多业务适配能力和灵活的标签转换机制；为IP业务提供可靠的信息传送保障。

MPLS-TP网络的典型应用为PW+LSP模式，存在PW冗余保护与LSP保护叠加的场景；PW冗余保护，由主用PW和备用PW间形成冗余保护组，工作时选择主用PW承载业务，而保护倒换后则选择备用PW来承载业务；LSP保护倒换的模式有：1+1模式和1:N模式，常用的自动保护模式为1:1模式。

但现有机制中只存在PW或LSP单层的保护倒换，如果要实现PW与LSP的叠加保护则存在保护组状态无法快速切换的问题，同时也难以匹配基于PW与LSP叠加的层次化调度。

有鉴于此，急需提供一种可以完成PW与LSP叠加保护场景下的快速保护倒换，并兼容单层的PW保护倒换或LSP保护倒换过程，同时也能匹配PW与LSP叠加的层次化调度需求的层次化保护倒换的系统及方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是MPLS-TP网络的机制中PW或LSP单层的保护，无法实现PW与LSP的叠加保护场景时保护组状态快速切换的问题，同时也难以匹配基于PW与LSP叠加的层次化调度。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是提供了一种MPLS-TP快速层次化保护倒换的方法，包括以下步骤：

A1、通过内部NHI信息查找保护逻辑数据库；

A2、若查找到保护逻辑数据库中的任意条目有效，获取PW保护组、第一LSP保护组及第二LSP保护组的ID，同时得到第一备用NHI、第二备用NHI和第三备用NHI的信息；否则，转A10；

A3、通过PW保护组的ID查找保护组状态数据库，获得本PW保护组、第一LSP保护组和第二LSP保护组的倒换状态；

A4、判断PW保护组的倒换状态，若PW保护组倒换至保护路径，转A5；否则，转A8；

A5、判断第二LSP保护组的倒换状态，若第二LSP保护组倒换至保护路径，转至A6；否则，转至A7；

A6、使用第三备用NHI的信息替换原有的内部NHI信息，并转至A11；

A7、使用第一备用NHI的信息替换原有的内部NHI信息，并转至A11；

A8、判断第一LSP保护组的倒换状态，若第一LSP保护组倒换至保护路径，转至A9；否则转A10；

A9、使用第二备用NHI的信息替换原有的内部NHI信息，并转至A11；

A10、继续使用原有的内部NHI信息；

A11、使用更新后的NHI信息做后续操作。

在上述方法中，

所述内部NHI信息的转发行为：发送至主用PW，主用PW经过第一LSP保护组中的主用LSP进行业务承载；

所述第一备用NHI信息的转发行为：发送至备用PW，备用PW经过第二LSP保护组中的主用LSP进行业务承载；

所述第二备用NHI信息的转发行为：发送至主用PW，主用PW经过第一LSP保护组中的备用LSP进行业务承载；

所述第三备用NHI信息的转发行为：发送至备用PW，备用PW经过第二LSP保护组中的备用LSP进行业务承载。

在上述方法中，

所述通过内部NHI信息查找保护逻辑数据库通过切换1bit的保护组状态进行保护组的快速切换。

本发明还提供了一种MPLS-TP快速层次化保护倒换的系统，包括入口CE、出口CE和环型连接的入口PE、第一出口PE与第二出口PE，所述入口CE的输出端接所述入口PE的输入端，所述出口CE的输入端分别接所述第一出口PE与所述第二出口PE的输出端；

所述入口CE将输入的业务转发给所述入口PE；

所述入口PE查找保护逻辑数据库，判断各主用和备用PW及主用和备用LSP的保护倒换状态，判断各链路故障并得到相应的NHI信息，且执行相应的NHI信息的转发行为，将封装好的业务转发给所述第一出口PE或所述第二出口PE；

所述第一出口PE与所述第二出口PE将接收到的VPN数据处理后转发给所述出口CE；

在所述入口PE与所述第一出口PE之间，创建主用PW与所述主用PW的LSP保护，主用LSP的路径为所述入口PE至所述第一出口PE的线路，备用LSP的路径为所述入口PE至所述第二出口PE再至所述第一出口PE的线路；在所述入口PE与所述第二出口PE之间，创建备用PW与所述备用PW的LSP保护，主用LSP的路径为所述入口PE至所述第二出口PE的线路，备用LSP的路径为所述入口PE至所述第一出口PE再至所述第二出口PE的线路。

在上述系统中，保护逻辑数据库中的条目的结构包括：

条目有效：指示该条目是否有效；

PW保护组的ID：用于索引该保护组的保护倒换状态；

第一备用NHI信息：PW保护组对应的备用NHI信息；

第一LSP保护组的ID：主用PW对应的LSP保护组的ID,用于索引该保护组的保护倒换状态；

第二备用NHI信息：第一LSP保护组对应的备用NHI信息；

第二LSP保护组的ID：备用PW对应的LSP保护组ID,用于索引该保护组的保护倒换状态；

第三备用NHI信息：第二LSP保护组对应的备用NHI信息。

在上述系统中，所述第一LSP保护组和第二LSP保护组的LSP保护的模式为1:1模式。

本发明将逻辑数据库进行了改进，加入三组NHI信息，包括原有的一组NHI信息在内，绑定为一组保护组信息，方便映射到层次化调度中，而且在保护倒换时，只需切换工作/保护状态即可完成，而不需在保护过程中对层次化调度进行临时切换，缩短了保护倒换带来的业务中断，且层次化的保护组状态可以通过1-bit配置里进行切换，提高倒换速度，完成了PW与LSP叠加保护场景下的快速切换；另外在实现层次化保护的同时，也兼容了单层保护的需求。

附图说明

图1为本发明提供的MPLS-TP层次化保护系统的网络示意图；

图2为发生LSP 1:1保护倒换时的网络示意图；

图3为发生PW冗余保护倒换时的网络示意图；

图4为本发明的保护逻辑数据库的表项结构图；

图5为MPLS-TP层次化保护方法的流程图。

具体实施方式

本发明提供了一种MPLS-TP快速层次化保护倒换的方法及系统，下面结合具体实施例和说明书附图对本发明予以详细说明。

如图1所示，为本发明提供的MPLS-TP层次化保护系统的网络示意图，包括用户边缘设备入口CE1与出口CE2和环型连接的运营商边缘设备入口PE1、第一出口PE2与第二出口PE3；入口CE1输出端接入口PE1输入端，出口CE2的输入端分别接第一出口PE2与第二出口PE3的输出端，形成双归保护；

在入口PE1与第一出口PE2之间，创建PW冗余保护的主用PW，创建用于保护主用PW的LSP 1:1保护，主用LSP的路径为PE1-PE2，备用LSP的路径为PE1-PE3-PE2；在入口PE1与第二出口PE3之间，创建PW冗余保护的备用PW，创建用于保护备用PW的LSP 1:1保护，主用LSP的路径为PE1-PE3，备用LSP的路径为PE1-PE2-PE3；

入口CE1将输入的业务转发给入口PE1。

入口PE1用于通过内部NHI信息查找保护逻辑数据库，判断各主用和备用PW及主用和备用LSP的保护倒换状态，判断各链路故障并得到相应的NHI信息，并执行相应的NHI的转发行为，将封装好的业务转发给第一出口PE2或第二出口PE3。

第一出口PE2与第二出口PE3用于将接收到的VPN(Virtual Private Network，虚拟专用网)数据处理后进行转发给出口CE2。

出口CE2用于将从第一出口PE2或第二出口PE3输入的业务进行处理并发送给用户。

需要说明的是图1中各线路表示的具体意义：

主用PW，建立在入口PE1与第一出口PE2之间

备用PW，建立在入口PE1与第二出口PE3之间

承载主用PW的主用LSP，路径为PE1-PE

承载主用PW的备用LSP，路径为PE1-PE3-PE2

承载备用PW的主用LSP，路径为PE1-PE3

承载备用PW的备用LSP，路径为PE1-PE2-PE3

下面为链路或节点出现故障时系统工作原理及路径的实施例：

实施例1：

如图2所示，当入口PE1与第一出口PE2之间出现链路故障时，此时主用PW及保护主用PW的主用LSP会感知故障，作为PW的服务层，通过在PW层和LSP层设置不同的延迟时间，保证LSP层会首先触发自动保护倒换；此时入口CE1与出口CE2之间的业务通过主用PW以及保护主用PW的备用LSP进行承载，即备用LSP的路径为PE1-PE3-PE2。

实施例2：

如图3所示，当第一出口PE2出现故障时，此时主用PW失效，用于保护主用PW的主用LSP和备用LSP均失效；此时入口CE1与出口CE2之间的业务通过备用PW以及承载备用PW的主用LSP来进行承载，即主用LSP的路径为PE1-PE3。

本发明还提出了一种MPLS-TP网络中层次化保护倒换的方法，可以完成PW与LSP叠加保护场景下的快速保护倒换，并兼容单层的PW保护倒换或LSP保护倒换过程，同时也能匹配PW与LSP叠加的层次化调度需求。

为达到以上目的，本发明对保护逻辑数据库进行了改进，基于内部NHI(下一跳指示，能够通过其查找到保护组，出端口以及相应的封装)信息查找保护逻辑数据库时不再得到单一的保护组信息，而是得到其绑定的一组保护组信息，并且能够通过切换1bit的保护组状态进行保护组的快速切换。保护逻辑数据库的条目的结构如图4所示，需要说明的是：

条目有效：指示该条目是否有效；

PW保护组的ID：可以用于索引该保护组的倒换状态；

第一备用NHI信息：PW保护组对应的备用NHI信息；

第一LSP保护组的ID：主用PW对应的LSP保护组ID,可以用于索引该保护组的倒换状态；

第二备用NHI信息：第一LSP保护组对应的备用NHI信息；

第二LSP保护组的ID：备用PW对应的LSP保护组ID,可以用于索引该保护组的倒换状态；

第三备用NHI信息：第二LSP保护组对应的备用NHI信息；

如图5所示，本发明提供的方法包括以下步骤：

S1、通过内部NHI查找保护逻辑数据库；

S2、若查找到保护逻辑数据库中的任意条目有效，则得到PW保护组、第一LSP保护组和第二LSP保护组的ID，同时得到第一备用NHI信息、第二备用NHI信息和第三备用NHI信息；否则，转S10；

S3、通过PW保护组ID查找保护组状态数据库，得到该PW保护组的状态；同时得到第一LSP保护组和第二LSP保护组的倒换状态；

S4、判断PW保护组的倒换状态，如果PW保护组倒换到保护路径，跳转至S5；否则，转至S8；

S5、判断第二LSP保护组的倒换状态，如果第二LSP保护组倒换到保护路径，转至S6；否则，转至S7；

S6、使用第三备用NHI2信息替换原有的内部NHI信息；第三备用NHI信息的转发行为：发送至备用PW，备用PW经过第二LSP保护组中的备用LSP进行业务承载，并转至S11；

S7、使用第一备用NHI信息替换原有的内部NHI信息；第一备用NHI信息的转发行为：发送至备用PW，备用PW经过第二LSP保护组中的主用LSP进行业务承载，并转至S11；

S8、判断第一LSP保护组的倒换状态，如果第一LSP保护组倒换到保护路径，转至S9；否则，转S10；

S9、使用第二备用NHI信息替换原有的内部NHI信息；第二备用NHI的转发行为：发送至主用PW，主用PW经过第一LSP保护组中的备用LSP进行业务承载，并跳转至S11；

S10、继续使用原有的内部NHI信息，原有的内部NHI的行为：发送至主用PW，主用PW经过第一LSP保护组中的主用LSP进行业务承载；

S11、使用更新后的NHI信息做后续操作。

本发明的工作原理如下：

当入口CE1端有业务输入时，入口PE1通过内部NHI查找保护逻辑数据库，若保护逻辑数据库的条目无效，则继续使用原有的内部NHI信息，业务将发送至主用PW，主用PW经过第一LSP保护组中的主用LSP进行业务承载，主用LSP的路径为PE1-PE2，将业务转发至第一出口PE2；若保护逻辑数据库的条目有效，可得到PW保护组ID、第一LSP保护组的ID和第二LSP保护组的ID，同时得到第一备用NHI信息、第二备用NHI信息和第三备用NHI信息；

通过PW保护组的ID查找保护组状态数据库，得到该保护组的倒换状态，同时得到第一LSP保护组和第二LSP保护组的保护组倒换状态；此时判断本PW保护组的倒换状态，如果PW保护组倒换到保护路径，再判断第二LSP保护组的倒换状态，如果第二LSP保护组也倒换到保护路径，则使用第三备用NHI信息替换原有的内部NHI信息，业务将发送至备用PW，备用PW经过第二LSP保护组中的备用LSP进行业务承载，备用LSP的路径为PE1-PE2-PE3，将业务转发至第二出口PE3；如果第二LSP保护组为工作路径，则使用第一备用NHI信息替换原有的内部NHI信息，业务将发送至备用PW，备用PW经过第二LSP保护组中的主用LSP进行业务承载，主用LSP的路径为PE1-PE3，将业务转发至第一出口PE2。

如果检测到PW保护组为工作路径，则判断第一LSP保护组的倒换状态，如果第一LSP保护组倒换到保护路径，则使用第二备用NHI信息替换原有的内部NHI信息，业务将发送至主用PW，主用PW经过第一LSP保护组中的备用LSP进行业务承载，主用LSP的路径为PE1-PE3-PE2，将业务转发至第一出口PE2；如果第一LSP保护组为正常的工作路径，则继续使用原有的内部NHI信息，业务将发送至主用PW，主用PW经过第一LSP保护组中的主用LSP进行业务承载，主用LSP的路径为PE1-PE2，将业务转发至第一出口PE2；最后PE2或PE3将接收到的业务处理转发送给出口CE2。

本发明提供的MPLS-TP快速层次化保护倒换的系统，给出了三组NHI信息，包括原有的一组NHI信息在内，绑定为一组保护组信息，方便映射到层次化调度中，而且在保护倒换时，只需切换工作与保护状态即可完成，而不需在保护过程中对层次化调度进行临时切换，缩短了倒换带来的业务中断，且层次化的保护组状态可以通过1bit配置里进行切换，提高倒换速度，完成了PW与LSP叠加保护场景下的快速切换；另外在实现层次化保护的同时，也兼容了单层保护的需求。

本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人应该得知在本发明的启示下作出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。

Claims

1.MPLS-TP快速层次化保护倒换的方法，其特征在于,包括以下步骤：

A1、通过内部下一跳指示NHI信息查找保护逻辑数据库；

A2、若查找到保护逻辑数据库中的任意条目有效，获取PW保护组、第一LSP保护组及第二LSP保护组的ID，同时得到第一备用下一跳指示NHI、第二备用下一跳指示NHI和第三备用下一跳指示NHI的信息；否则，转A10；

A10、继续使用原有的内部NHI信息；

A11、使用更新后的NHI信息做后续操作。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过内部NHI信息查找保护逻辑数据库通过切换1bit的保护组状态进行保护组的快速切换。

4.MPLS-TP快速层次化保护倒换的系统，其特征在于，包括入口CE、出口CE和环型连接的入口PE、第一出口PE与第二出口PE，所述入口CE的输出端接所述入口PE的输入端，所述出口CE的输入端分别接所述第一出口PE与所述第二出口PE的输出端；

所述入口CE将输入的业务转发给所述入口PE；

5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，保护逻辑数据库中的条目的结构包括：

条目有效：指示该条目是否有效；

PW保护组的ID：用于索引该保护组的保护倒换状态；

第一备用NHI信息：PW保护组对应的备用NHI信息；

第二备用NHI信息：第一LSP保护组对应的备用NHI信息；

第三备用NHI信息：第二LSP保护组对应的备用NHI信息。

6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述第一LSP保护组和第二LSP保护组的LSP保护的模式为1:1模式。