CN107786435B - 伪线保护方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了伪线保护方法及装置，其中该方法包括：确定环形业务组网中除第一伪线之外的任意一条伪线的状态异常，其中，该环形业务组网中的伪线形成环路，该第一伪线是主节点所接收的报文末次经过的伪线，且该第一伪线用于构成进行数据转发的伪线负荷分担路径；启用该第一伪线的数据转发功能。通过本发明，解决了相关技术中网络故障时部分链路上出现双份流浪费带宽的问题，以节约带宽。

Description

伪线保护方法及装置

技术领域

本发明涉及数据网络通信领域，尤其是涉及到伪线保护方法及装置。

背景技术

在电信业务IP化趋势的推动下，多协议标签交换(Multi-protocol LabelSwitching,简称MPLS)是当今分组交换网的最重要的一项技术。目前已经由点到点发展到点到多点，电信级的网路普通采用该技术。对于如此复杂的网路，不可避免的需要引入比较强大的保护技术，MPLS的动态静态技术中，分别采用了强大的链路检测协议(简称OAM)和双向转发检测(Bidirectional Forwarding Detection，简称BFD)功能对网路进行保护。

在MPLS网络中，目前保护方案有很多种，比较代表性的有：快速重路由(FastReroute，简称FRR)的旁路保护方式(简称bypass保护方式)、FRR的局部保护方式(简称Detour保护方法)以及基于G.8132保护方法、路由的保护方式。其中，FRR的bypass保护方式、FRR的Detour保护方法以及基于G.8132保护方法是在静态MPLS中使用，路由的保护方式是在动态MPLS中使用。

图1是相关技术中正常运行MPLS状态的组播业务系统的拓扑图，如图1所示，对于目前网络中的基于组播的保护，为了避免多份流的存在，通常使用局域网(简称LAN)模型，即每两台需要接入组播业务的设备间配置MPLS实例，由节点S1、S2、S3和S4组成，在这四个节点组成的环上配置了一个MPLS的组播业务系统，S1设备模拟接入应用路由器(简称SR)设备，S1、S2、S3和S4配置在一个虚拟专用局域网业务(简称VFI)实例里，环上设备之间配置伪线(简称PW)。为了避免产生环路，形成“网络风暴”，在S4和S2间不建立PW，正常运行时，PW1，PW2和PW3所在的链路各一份流，对于S2设备路径是：S1-S2，对于S3设备路径是：S1-S3，对于S4设备路径是：S1-S3-S4。

图2是相关技术中MPLS网络运行链路发生故障进行隧道保护切换后的运行状态的示意图，如图2所示，在配置PW的两点之间配置隧道保护，两台设备之间配置BFD或者OAM，两点之间不停发送链路健康检测报文(一般为HELLO报文)，如果节点在规定的时间内收不到HELLO报文，就认为链路发生故障。当节点检测到链路发生故障时，记录状态为DOWN，当S1和S3的链路发生故障时，PW1的进行隧道保护切换，更换业务运行的路径。对于S2设备的业务是：S1-S2，对于S3设备的业务是：S1-S2-S4-S3，对于S4设备的业务是：S1-S2-S4-S3-S4。

网络发送故障时采用上述技术，存在如下弊端：当网络中出现故障时，业务需要进行绕圈，在部分链路上会出现双份流，浪费带宽，如图2所示，当故障S1和S3之间的链路出现故障后，S1和S2，S3和S4之间就会出现双份流。

针对相关技术中网络故障时部分链路上出现双份流浪费带宽的问题，现有技术还未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明的目的在于提供了伪线保护方法及装置，解决了相关技术中网络故障时部分链路上出现双份流浪费带宽的问题。

根据本发明的一个方面，提供一种伪线保护方法，包括：确定环形业务组网中除第一伪线之外的任意一条伪线的状态异常，其中，该环形业务组网中的伪线形成环路，该第一伪线是主节点所接收的报文末次经过的伪线，且该第一伪线用于构成进行数据转发的伪线负荷分担路径；启用该第一伪线的数据转发功能。

进一步地，在该确定环形业务组网中除该第一伪线之外的任意一条伪线的状态异常之前，该方法还包括：通过将该伪线形成环路的方式配置该环形业务组网。

进一步地，该确定环形业务组网中除第一伪线之外的任意一条伪线的状态异常包括：确定该环形业务组网中除第一伪线之外的任意一条伪线对应的链路的状态异常。

进一步地，在启用该第一伪线的数据转发功能之前，该方法还包括：确定该第一伪线的状态正常。

进一步地，在确定该环形业务组网中除该第一伪线之外的任意一条伪线的状态异常之前，该方法还包括：在该环形业务组网中的伪线未进行数据转发的情况下，确定第二伪线的状态正常，其中，该第二伪线是主节点发送报文首次经过的伪线；关闭该第一伪线的数据转发功能。

进一步地，确定该环形业务组网中的除该第一伪线之外的任意一条伪线的状态异常，包括：确定未接收到快速链路健康监测OAM HELLO报文，其中，该OAM HELLO报文是周期性发送的。

根据本发明的另一方面，提供一种伪线保护装置，包括：第一确定模块，确定环形业务组网中除第一伪线之外的任意一条伪线的状态异常，其中，该环形业务组网中的伪线形成环路，该第一伪线是主节点所接收的报文末次经过的伪线，且该第一伪线用于构成进行数据转发的伪线负荷分担路径；启用模块，用于启用该第一伪线的数据转发功能。

进一步地，该第一确定模块包括：第一确定单元，用于确定该环形业务组网中除该第一伪线之外的任意一条伪线对应的链路的状态异常。

进一步地，该装置还包括：第二确定模块，用于在该环形业务组网中的伪线未进行数据转发的情况下，确定第二伪线的状态正常，其中，该第二伪线是主节点发送报文首次经过的伪线；关闭模块，用于关闭该第一伪线的数据转发功能。

进一步地，该第一确定模块包括：第三确定单元，用于确定未接收到快速链路健康监测OAMHELLO报文，其中，该OAM HELLO报文是周期性发送的。

通过本发明，采用将环形业务组网中的伪线形成环路，并按照预定规则进行业务转发的技术方案，解决了相关技术中网络故障时部分链路上出现双份流浪费带宽的问题，以节约带宽。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为相关技术中正常运行MPLS状态的组播业务系统的拓扑图；

图2为相关技术中MPLS网络运行链路发生故障进行隧道保护切换后的运行状态的示意图；

图3是根据本发明实施例的伪线保护方法的流程图；

图4是根据本发明实施例的伪线保护装置的结构框图；

图5是根据本发明优选实施例的伪线保护装置的结构框图一；

图6是根据本发明优选实施例的伪线保护装置的结构框图二；

图7是根据本发明优选实施例的伪线保护装置的结构框图三；

图8是根据本发明优选实施例的伪线保护方法的流程图；

图9是本发明实施例的MPLS运行状态的组播业务系统的拓扑图；

图10是本发明实施例的MPLS链路发生故障进行保护切换后的运行状态的示意图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实施例中提供了一种伪线保护方法及装置，图3是根据本发明实施例的伪线保护方法的流程图一，如图3所示，该流程包括如下步骤：

步骤S302，确定环形业务组网中除第一伪线之外的任意一条伪线的状态异常，其中，该环形业务组网中的伪线形成环路，该第一伪线是主节点所接收的报文末次经过的伪线，且该第一伪线用于构成进行数据转发的伪线负荷分担路径；

步骤S304，启用该第一伪线的数据转发功能。

可选地，在确定该环形业务组网中除该第一伪线之外的任意一条伪线的状态异常之前，该方法还包括：通过将该伪线形成环路的方式配置环形业务组网。

可选地，在启用该第一伪线的数据转发功能之前，该方法还包括：确定该第一伪线的状态正常。

优选地，该确定环形业务组网中除第一伪线之外的任意一条伪线的状态异常包括确定该环形业务组网中除第一伪线之外的任意一条伪线对应的链路的状态异常。

可选地，初始状态下对环形业务组网中的伪线和链路的状态进行检测。在确定第二伪线的状态正常的情况下，关闭该第一伪线的数据转发功能，其中，该第二伪线是主节点发送报文首次经过的伪线。而在确定该第二伪线的初始状态异常的情况下，启用该第一伪线。其中，在第二伪线对应的链路的状态异常的情况下，第二伪线的状态异常。在第二伪线对应的链路的状态正常的情况下，第二伪线的状态可能正常。异常值得一提的是，上述初始状态是指该环形业务组网中的伪线未进行数据转发的状态。

可选地，可以通过判断是否接收到快速链路健康监测OAM HELLO报文的方式来判断环形业务组网中的除第一伪线之外的任意一条伪线的状态是否正常，其中，该OAM HELLO报文是周期性发送的。在收到OAM HELLO报文的情况下，表明伪线状态正常，在未收到OAMHELLO报文的情况下，表明伪线状态异常。

根据上述实施方式可以解决相关技术中每两个节点间需要配置OAM或者BFD协议，当网络里节点很多时，会增加大量配置，同时增加CPU和内存的耗费。

图4是根据本发明实施例的伪线保护装置的结构框图，如图4所示，该装置包括：

第一确定模块42，用于确定环形业务组网中除第一伪线之外的任意一条伪线的状态异常，其中，该环形业务组网中的伪线形成环路，该第一伪线是主节点所接收的报文末次经过的伪线，且该第一伪线用于构成进行数据转发的伪线负荷分担路径；

启用模块44，用于启用该第一伪线的数据转发功能。

图5是根据本发明优选实施例的伪线保护装置的结构框图一，如图5所示，该第一确定模块42包括：

第一确定单元52，用于确定该环形业务组网中除该第一伪线之外的任意一条伪线对应的链路的状态异常。

图6是根据本发明优选实施例的伪线保护装置的结构框图二，如图6所示，该装置还包括：

第二确定模块62，用于在该环形业务组网中的伪线未进行数据转发的情况下，确定第二伪线的状态正常，其中，该第二伪线是主节点发送报文首次经过的伪线；

关闭模块64，用于关闭该第一伪线的数据转发功能。

图7是根据本发明优选实施例的伪线保护装置的结构框图三，如图7所示，该第一确定模块42包括：

第二确定单元72，用于确定未接收到快速链路健康监测OAM HELLO报文，其中，该OAM HELLO报文是周期性发送的。

下面结合具体实施例对本发明进行进一步说明。

在本实施例中提供了一种伪线保护方法，该流程包括如下步骤：

a、在环网中所有节点上(也即S1、S2、S3和S4)配置MPLS技术，在S4和S2间也建立PW，配置一个环形的业务组网，其中，S1为域中的主节点(MASTER)，其余节点S2、S3、S4是传输节点(TRANSIT)，在主节点S1设备上配置主备PW，其中，从主节点S1发出的报文最先经过的伪线为主用伪线(即主PW)，主节点S1接收的报文最后经过的伪线为备用伪线(即备PW)。在主备PW上配置OAM协议，用于检测网络中的PW是否存在故障。其中，上述第二伪线为主伪线，上述第一伪线为备伪线。

b、初始化时，主节点S1判断主PW的的工作状态。

c、如果物理端口对应的链路没有故障,并且主PW工作状态是正常的，记录的MPLS环状态为初始化(简称INIT)，阻塞备PW转发数据功能；如果主节点主PW的物理端口对应的链路发生故障,或者主PW的状态异常，认为MPLS环状态为DOWN，释放备PW转发数据功能；

d、初始化后，主节点通过主备PW间周期发送的快速链路健康检测报文(简称OAMHELLO报文)检测环上的PW工作状态。

e、如果主节点在规定的时间内收到了发出的HELLO报文，则认为MPLS环状态为UP，也即链路和伪线的工作状态都为正常，阻塞备PW的数据转发功能，不会影响OAM协议报文的收发，并通知备PW进行状态置位；如果主节点在规定的时间内收不到OAM HELLO报文，则认为MPLS环状态为DOWN，阻塞发生故障的端口，释放备PW的转发数据功能，并通知备PW状态为DOWN进行状态置位。进一步地，可以通过检测环上端口对应链路是否发生故障，判断MPLS环状态是否为DOWN。由于为链路检测的速度比OAM HELLO报文检测的时间快，可以达到快速切换的目的。

本发明的主要提出一种伪线保护的方法和装置，节省大量配置，降低设备的CPU和内存的消耗。

本发明的主要提出一种伪线保护的方法和装置，节省链路带宽，提高在实际组网中MPLS网络的抗故障能力。

本发明实施例包括以下处理单元，包括：启动处理单元，用于初始化时，确定网络状态；协议发送接收单元，用于发送和接收OAM HELLO报文；检测单元，用于检测和判断当前网络状态；物理端口快速扫描装置，用于扫描物理链路状态。

由以上的技术方案可见，本发明提出了MPLS环形网络系统中实现环网保护组播业务的方法和装置，配置简单，容易让人理解，降低设备的CPU和内存的消耗，同时起到节省链路带宽的作用，提高了环网保护系统的抗故障能力。需要说明的是，本技术同样适用于保护单播业务。即目前MPLS网络系统中均可以运行此方法。

在本实施例中提供了一种伪线保护方法及装置，图8是根据本发明优选实施例的伪线保护方法的流程图，如图8所示，该流程包括如下步骤：

步骤S802，在环上节点配置MPLS技术和主节点上配置OAM协议；

步骤S804，主节点检测主PW所在的物理端口链路状态和PW工作状态；

步骤S806，检测主PW及所在物理端口链路状态是否出现故障，在检测结果为否的情况下，执行步骤S808；在检测结果为是的情况下，跳转执行步骤S814；

步骤S808，阻塞备PW转发数据的功能，记录环状态为INIT，周期的向外发送HELLO报文；

步骤S810，检测主节点在规定的时间内是否收到发出的HELLO报文；在检测结果为是的情况下，执行步骤S812；在检测结果为否的情况下，跳转执行步骤S816；

步骤S812，记录环网状态为UP，阻塞备PW转发数据的功能，并置状态为UP，跳转执行步骤S818；

步骤S814，记录环状态为DOWN，释放备PW转发数据功能，跳转执行步骤S818；

步骤S816，记录环网状态为DOWN，则放开备PW转发数据的功能，并置状态为DOWN；

步骤S818，进入到MPLS网络的转发流程。

图9是本发明实施例的MPLS运行状态的组播业务系统的拓扑图，如图10所示，环上的有3个传输节点和1个主节点，环上链路完好，传输节点都已经配置完毕，配置主节点后主节点开始初始化。主节点初始化时阻塞了备PW的数据转发功能，防止网络上产生环路，记录环网状态为INIT，并向环上发生HELLO报文。环上链路完好，HELLO报文经过各个传输节点后到达主节点，主节点收到HELLO报文后认为环网状态为UP，阻塞了备PW的数据转发功能。

当环上某两个传输节点之间链路有故障，HELLO报文无法经过故障链路到达主节点，主节点在规定的时间内收不到HELLO报文，认为环网状态为DOWN，放开备PW的数据转发功能，如图10所示，假设S1和S3之间链路出现故障，主节点S1接收不到HELLO报文，启用伪线PW3，从而保障环网中每个节点的流量，对于S2设备路径是：S1-S2，对于S3设备路径是：S1-S4-S3，对于S4设备路径是：S1-S2-S4。，解决相关技术中产生双份流的问题，同时本发明中只需在主节点中配置OAM协议，避免了现有技术中每两个节点间需要配置检测协议的问题，从而达到降低设备的CPU和内存的消耗，起到节省链路带宽的作用，提高了MPLS保护系统的抗故障能力。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种伪线保护方法，其特征在于，包括：

在环形业务组网中的伪线未进行数据转发的情况下，确定第二伪线的状态正常，所述环形业务组网中的伪线形成环路，其中，所述第二伪线是主节点发送报文首次经过的伪线；

关闭第一伪线的数据转发功能，所述第一伪线是主节点所接收的报文末次经过的伪线，所述第一伪线用于构成进行数据转发的伪线负荷分担路径；且关闭所述第一伪线的数据转发功能不会影响OAM协议报文的收发；

确定环形业务组网中除第一伪线之外的任意一条伪线的状态异常；

启用所述第一伪线的数据转发功能。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在确定所述环形业务组网中除所述第一伪线之外的任意一条伪线的状态异常之前，所述方法还包括：

通过将所述伪线形成环路的方式配置所述环形业务组网。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述环形业务组网中除所述第一伪线之外的任意一条伪线的状态异常包括：

确定所述环形业务组网中除所述第一伪线之外的任意一条伪线对应的链路的状态异常。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在启用所述第一伪线的数据转发功能之前，所述方法还包括：

确定所述第一伪线的状态正常。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述确定所述环形业务组网中的除所述第一伪线之外的任意一条伪线的状态异常，包括：

确定未接收到快速链路健康监测OAM HELLO报文，其中，所述OAM HELLO报文是周期性发送的。

6.一种伪线保护装置，其特征在于，包括：

第二确定模块，用于在环形业务组网中的伪线未进行数据转发的情况下，确定第二伪线的状态正常，所述环形业务组网中的伪线形成环路，其中，所述第二伪线是主节点发送报文首次经过的伪线；

关闭模块，用于关闭第一伪线的数据转发功能，所述第一伪线是主节点所接收的报文末次经过的伪线，所述第一伪线用于构成进行数据转发的伪线负荷分担路径；且关闭所述第一伪线的数据转发功能不会影响OAM协议报文的收发；

第一确定模块，用于确定环形业务组网中除第一伪线之外的任意一条伪线的状态异常；

启用模块，用于启用所述第一伪线的数据转发功能。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一确定模块包括：

第一确定单元，用于确定所述环形业务组网中除所述第一伪线之外的任意一条伪线对应的链路的状态异常。

8.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，所述第一确定模块包括：

第二确定单元，用于确定未接收到快速链路健康监测OAM HELLO报文，其中，所述OAMHELLO报文是周期性发送的。

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