CN108848041B - Mpls网络中lsp改变时的业务传输方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种MPLS网络中LSP改变时的业务传输方法及系统，涉及MPLS网络中的业务传输领域。该方法的步骤为：S1：在需要切断业务传输之前，MPLS节点创建出端口辅助路径，出端口辅助路径的业务配置信息，与该业务正常传输的出端口路径相同；将业务倒换至出端口辅助路径进行传输；S2：MPLS节点切断业务传输后，新建出端口路径，将出端口辅助路径上的业务更新至新建的出端口路径进行传输；S3：删除出端口辅助路径。本发明在LSP改变前后始终不会中断业务的传输，进而显著降低了业务丢包的概率，非常适于推广。

Description

MPLS网络中LSP改变时的业务传输方法及系统
技术领域
本发明涉及MPLS网络中的业务传输领域，具体涉及一种MPLS网络中LSP改变时的业务传输方法及系统。
背景技术
在MPLS(Multi-Protocol Label Switching，多协议标签交换)网络模型中，LSP(Label Switching Path，标签交换路径)是一种比较独立的业务模型，LSP可以理解为承载二三层MPLS VPN(Virtual Private Network，虚拟专用网络)业务的传输隧道。
LSP往往由分发协议动态生成，例如LDP(Label Distribution Protocol，标签分发协议)，分发协议会根据网络中拓扑的变化重新生成LSP，这样就会引起LSP中节点设备的出端口发生变化。节点设备的出端口发生变化时，节点设备需要进行更新：先切断业务的传输，再建立与变化后的出端口对应的LSP出端口路径，最后恢复业务的通信(即将业务通过新建的LSP出端口路径进行发送)。
但是，由于业务的传输实际上是不会中断的，因此在更新过程中，业务会存在丢包现象，该现象在某些性能不高或流程固化的设备的交换芯片中的表现更加明显，因为该交换芯片的工作效率更低，所以更新周期较长，更新周期越长丢包的业务就会越多。
下面通过LSP承载二层或三层MPLS VPN(Virtual Private Network，虚拟专用网络)的网络模型的典型的业务场景，来说明为何LSP改变时会出现丢包现象。
参见图1所示，MPLS VPN的网络模型中包括LER节点(Label Edge Router，MPLS标记的边缘路由器)和LSR节点(Label Switching Router，MPLS标记的核心路由器)；LER节点中的LSP1承载PW1_1(Pseudo-Wire，伪线)到PW1_n的业务(出端口为port1)，LSR节点中的LSPn承载PWn_1(Pseudo-Wire，伪线)到PWn_n的业务(出端口为port3)，LER节点和LSR节点的丢包现象发生原理相同，下面以LER节点为例进行说明。
当LSP1的分发协议重新收敛时，会使得LER节点的LSP1的出端口从port1转移至port2；出端口发生变化后，LER节点会先切断业务的传输，再建立LSP的出端口路径(即建立出端口为port2的路径)，最后将承载在LSP1上的PW1_1～PW1_n的业务，从出端口port1更新至port2。更新过程为：将出端口路径的业务配置下发至PW1_1～PW1_n的业务，每条PW业务只有在收到业务配置后，才能够根据业务配置中的出端口路径进行传输。
但是，因为业务配置是以串行方式的依次下发(即按照先后顺序下发配置)，所以将发出端口路径改变的业务配置依次下发到PW1_1至PW1_n，会需要一定的过程；而在该过程中所有需要传输的业务都会丢包，而且丢包数量会以线性形式递增。例如，业务配置的下发顺序为PW1_1～PW1_n，则PW1_1的业务丢包最少(第一个接收)，因为接收业务配置所需的时间最短；PW1_n的业务丢包最多，因为接收业务配置所需的时间最长(最后一个接收)。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明解决的技术问题为：在MPLS网络中的LSP改变时，如何显著降低业务的丢包概率。
为达到以上目的，本发明提供的MPLS网络中LSP改变时的业务传输方法，包括以下步骤：
S1：在需要切断业务传输之前，MPLS节点创建出端口辅助路径，出端口辅助路径的业务配置信息，与该业务正常传输的出端口路径相同；将业务倒换至出端口辅助路径进行传输，转到S2；
S2：MPLS节点切断业务传输后，新建出端口路径，将出端口辅助路径上的业务更新至新建的出端口路径进行传输，转到S3；
S3：删除出端口辅助路径。
在上述技术方案的基础上，S1中所述需要切断业务传输的判定条件为：MPLS节点监测到LSP的出端口发生改变。
在上述技术方案的基础上，所述出端口辅助路径在创建和删除时，均不会被上层软件感知。
在上述技术方案的基础上，S1中所述MPLS节点创建出端口辅助路径的流程包括：MPLS节点生成一个唯一的KEY，根据业务正常传输的出端口路径的业务配置信息，创建辅助出端口路径，将辅助出端口路径与生成的KEY关联；S3的流程包括：删除辅助路径信息、以及与其关联的KEY。
在上述技术方案的基础上，S2的流程包括：MPLS节点监测到LSP的出端口发生改变后，切断业务的传输，新建改变后的出端口路径；将新建的出端口路径的配置信息下发至辅助路径信息上的业务，业务收到出端口路径的配置信息后，从辅助出端口路径更新至新建的出端口路径进行传输，MPLS节点的所有业务均更新至新建的出端口路径进行传输后，转到S3。
本发明提供的MPLS网络中LSP改变时的业务传输系统，包括设置于MPLS节点上的出端口辅助路径管理模块、以及出端口路径建立模块；
出端口辅助路径管理模块用于：在需要切断业务传输之前，创建出端口辅助路径，出端口辅助路径的业务配置信息，与该业务正常传输的出端口路径相同；将业务倒换至出端口辅助路径进行传输，向出端口路径建立模块发送路径建立信号；收到出端口路径建立模块返回的辅助路径删除信号后，删除出端口辅助路径；
出端口路径建立模块用于：收到路径建立信号后，切断业务传输后，新建出端口路径，将出端口辅助路径上的业务更新至新建的出端口路径进行传输，向出端口辅助路径管理模块发送辅助路径删除信号。
在上述技术方案的基础上，所述出端口辅助路径管理模块判断需要切断业务传输的条件为：监测到LSP的出端口发生改变。
在上述技术方案的基础上，所述出端口辅助路径管理模块在创建和删除出端口辅助路径时，均不会被上层软件感知。
在上述技术方案的基础上，所述出端口辅助路径管理模块创建出端口辅助路径的工作流程包括：MPLS节点生成一个唯一的KEY，根据业务正常传输的出端口路径的业务配置信息，创建辅助出端口路径，将辅助出端口路径与生成的KEY关联；删除出端口辅助路径的工作流程包括：删除辅助路径信息、以及与其关联的KEY。
在上述技术方案的基础上，所述出端口路径建立模块的工作流程包括：监测到LSP的出端口发生改变后，切断业务的传输，新建改变后的出端口路径；将新建的出端口路径的配置信息下发至辅助路径信息上的业务，业务收到出端口路径的配置信息后，从辅助出端口路径更新至新建的出端口路径进行传输，MPLS节点的所有业务均更新至新建的出端口路径进行传输后，向出端口辅助路径管理模块发送辅助路径删除信号。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
(1)参见本发明S1至S3可知，本发明在LSP改变时(即切断业务传输至恢复业务的过程)，将业务通过业务配置不变的出端口辅助路径进行传输。因此，与现有技术中在LSP改变时停止业务传输相比，本发明在LSP改变前后始终不会中断业务的传输，进而显著降低了业务丢包的概率，非常适于推广。
(2)参见本发明S1可知，本发明即时(在监测LSP的出端口发生改变时)创建出端口辅助路径，能够在利用出端口辅助路径传输业务的基础上，最小化出端口辅助路径的存在时间，进而将对MPLS节点的影响降低最低，保证了MPLS节点的工作性能。
(3)参见本发明S1可知，本发明的出端口辅助路径通过MPLS相应的驱动创建和删除(以下简称管理)，该驱动管理出端口辅助路径时不会被上层软件感知；其原因在于：若管理出端口辅助路径时被上层软件感知，则需要经过上层软件同意后，才能进行管理操作，这会加长出端口辅助路径的管理过程。由于本实施例中即时创建出端口辅助路径，因此需要保证出端口辅助路径的创建时间尽可能的短(时间越短，业务丢包越少)；在出端口辅助路径最后要被删除的基础上，管理出端口辅助路径时不会被上层软件感知，不仅能够缩短出端口辅助路径的管理过程，而且不会影响MPLS节点的正常工作。
附图说明
图1为现有技术中MPLS VPN的网络模型示意图；
图2为本发明实施例中的MPLS网络中LSP改变时的业务传输方法的流程图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。
参见图1所示，本发明实施例中的MPLS网络中LSP改变时的业务传输方法，包括以下步骤：
S1：在需要切断业务传输之前，MPLS节点创建出端口辅助路径，出端口辅助路径的业务配置信息，与该业务正常传输的出端口路径相同；将业务倒换至出端口辅助路径进行传输，转到S2。
S2：MPLS节点切断业务传输后，新建出端口路径，将出端口辅助路径上的业务更新至新建的出端口路径进行传输，转到S3。
S3：删除出端口辅助路径。
由此可知，本发明在LSP改变时(即切断业务传输至恢复业务的过程)，将业务通过业务配置不变的出端口辅助路径进行传输。与现有技术中在LSP改变时停止业务传输相比，本发明在LSP改变前后始终不会中断业务的传输，进而显著降低了业务丢包的概率，非常适于推广。
下面通过六个实施例说明本发明的方法。
实施例一：
S1中需要切断业务传输的判定条件为：MPLS节点监测到LSP的出端口发生改变；其原因为：若创建并长期使用出端口辅助路径会占用MPLS节点的内存，而本发明即时(在监测LSP的出端口发生改变时)创建出端口辅助路径，能够在利用出端口辅助路径传输业务的基础上，最小化出端口辅助路径的存在时间，进而将对MPLS节点的影响降低最低，保证了MPLS节点的工作性能。
实施例二：
在实施例一的基础上，出端口辅助路径通过MPLS相应的驱动创建和删除(以下简称管理)，该驱动管理出端口辅助路径时不会被上层软件感知；其原因在于：若管理出端口辅助路径时被上层软件感知，则需要经过上层软件同意后，才能进行管理操作，这会延长出端口辅助路径的管理过程。由于本实施例中即时创建出端口辅助路径，因此需要保证出端口辅助路径的创建时间尽可能的短(时间越短，业务丢包越少)；在出端口辅助路径最后要被删除的基础上，管理出端口辅助路径时不会被上层软件感知，不仅能够缩短出端口辅助路径的管理过程，而且不会影响MPLS节点的正常工作。
实施例三：
由于出端口路径的信息较多，因此管理(例如创建、删除等操作)出端口路径时，会通过1个KEY(关键值)调取出端口路径的信息，为了避免KEY之间产生冲突，每个KEY必须是唯一的。在此基础上，S1中MPLS节点创建出端口辅助路径的流程包括：MPLS节点生成一个唯一的KEY，根据业务正常传输的出端口路径的业务配置信息，创建辅助出端口路径，将辅助出端口路径与生成的KEY关联。
实施例四：
在实施例三的基础上，S3的流程包括：删除辅助路径信息、以及与其关联的KEY。
实施例五：
S2的流程包括：MPLS节点监测到LSP的出端口发生改变后，切断业务的传输，新建改变后的出端口路径；将新建的出端口路径的配置信息下发至辅助路径信息上的业务，业务收到出端口路径的配置信息后，从辅助出端口路径更新至新建的出端口路径进行传输，MPLS节点的所有业务均更新至新建的出端口路径进行传输后，转到S3。
实施例六：以MPLS网络中改变LSP的节点为LER节点，LSP承载PW1_1～PW1_100的业务；在此基础上，MPLS网络中LSP改变时的业务传输方法的步骤为：
LER节点监控到LSP的出端口从port1更新至port2，LER节点生成一个唯一的KEY，LER节点的驱动创建不会被上层软件感知的出端口辅助路径，出端口辅助路径的业务配置信息，与该业务正常传输的出端口路径相同，将辅助出端口路径与生成的KEY关联；将PW1_1～PW1_100的业务倒换至出端口辅助路径进行传输。
LER节点切断业务的传输，LER节点的交换芯片新建改变后的出端口路径后，将新建的出端口路径的配置信息依次下发至PW1_1～PW1_100的业务，每条PW业务收到出端口路径的配置信息后，从辅助出端口路径更新至新建的出端口路径进行传输。
PW1_1～PW1_100的业务均更新至新建的出端口路径进行传输后，删除辅助路径信息、以及与其关联的KEY。
本发明实施例中的MPLS网络中LSP改变时的业务传输系统，包括设置于MPLS节点上的出端口辅助路径管理模块、以及出端口路径建立模块。
出端口辅助路径管理模块用于：(监测到LSP的出端口发生改变时，判定需要切断业务传输，在需要切断业务传输之前，创建出端口辅助路径，出端口辅助路径的业务配置信息，与该业务正常传输的出端口路径相同；将业务倒换至出端口辅助路径进行传输，向出端口路径建立模块发送路径建立信号；收到出端口路径建立模块返回的辅助路径删除信号后，删除出端口辅助路径(创建和删除出端口辅助路径时，均不会被上层软件感知)。
所述出端口辅助路径管理模块创建出端口辅助路径的工作流程为：MPLS节点生成一个唯一的KEY，根据业务正常传输的出端口路径的业务配置信息，创建辅助出端口路径，将辅助出端口路径与生成的KEY关联；删除出端口辅助路径的工作流程为：删除辅助路径信息、以及与其关联的KEY。
出端口路径建立模块用于：收到路径建立信号后，切断业务传输后，新建出端口路径，将出端口辅助路径上的业务更新至新建的出端口路径进行传输，向出端口辅助路径管理模块发送辅助路径删除信号；具体工作流程为：监测到LSP的出端口发生改变后，切断业务的传输，新建改变后的出端口路径；将新建的出端口路径的配置信息下发至辅助路径信息上的业务，业务收到出端口路径的配置信息后，从辅助出端口路径更新至新建的出端口路径进行传输，MPLS节点的所有业务均更新至新建的出端口路径进行传输后，向出端口辅助路径管理模块发送辅助路径删除信号。
需要说明的是：本发明实施例提供的系统在进行模块间通信时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将系统的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。
进一步，本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (8)

1.一种MPLS网络中LSP改变时的业务传输方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
S1：在需要切断业务传输之前，MPLS节点创建出端口辅助路径，出端口辅助路径的业务配置信息，与该业务正常传输的出端口路径相同；将业务倒换至出端口辅助路径进行传输，转到S2；
S2：MPLS节点切断业务传输后，新建出端口路径，将出端口辅助路径上的业务更新至新建的出端口路径进行传输，转到S3；
S3：删除出端口辅助路径；
其中，S1中所述MPLS节点创建出端口辅助路径的流程包括：MPLS节点生成一个唯一的KEY，根据业务正常传输的出端口路径的业务配置信息，创建辅助出端口路径，将辅助出端口路径与生成的KEY关联；S3的流程包括：删除辅助路径信息、以及与其关联的KEY。
2.如权利要求1所述的MPLS网络中LSP改变时的业务传输方法，其特征在于，S1中所述需要切断业务传输的判定条件为：MPLS节点监测到LSP的出端口发生改变。
3.如权利要求2所述的MPLS网络中LSP改变时的业务传输方法，其特征在于：所述出端口辅助路径在创建和删除时，均不会被上层软件感知。
4.如权利要求1至3任一项所述的MPLS网络中LSP改变时的业务传输方法，其特征在于，S2的流程包括：MPLS节点监测到LSP的出端口发生改变后，切断业务的传输，新建改变后的出端口路径；将新建的出端口路径的配置信息下发至辅助路径信息上的业务，业务收到出端口路径的配置信息后，从辅助出端口路径更新至新建的出端口路径进行传输，MPLS节点的所有业务均更新至新建的出端口路径进行传输后，转到S3。
5.一种MPLS网络中LSP改变时的业务传输系统，其特征在于：该系统包括设置于MPLS节点上的出端口辅助路径管理模块、以及出端口路径建立模块；
出端口辅助路径管理模块用于：在需要切断业务传输之前，创建出端口辅助路径，出端口辅助路径的业务配置信息，与该业务正常传输的出端口路径相同；将业务倒换至出端口辅助路径进行传输，向出端口路径建立模块发送路径建立信号；收到出端口路径建立模块返回的辅助路径删除信号后，删除出端口辅助路径；
出端口路径建立模块用于：收到路径建立信号后，切断业务传输后，新建出端口路径，将出端口辅助路径上的业务更新至新建的出端口路径进行传输，向出端口辅助路径管理模块发送辅助路径删除信号；
其中，所述出端口辅助路径管理模块创建出端口辅助路径的工作流程包括：MPLS节点生成一个唯一的KEY，根据业务正常传输的出端口路径的业务配置信息，创建辅助出端口路径，将辅助出端口路径与生成的KEY关联；删除出端口辅助路径的工作流程包括：删除辅助路径信息、以及与其关联的KEY。
6.如权利要求5所述的MPLS网络中LSP改变时的业务传输系统，其特征在于：所述出端口辅助路径管理模块判断需要切断业务传输的条件为：监测到LSP的出端口发生改变。
7.如权利要求6所述的MPLS网络中LSP改变时的业务传输系统，其特征在于：所述出端口辅助路径管理模块在创建和删除出端口辅助路径时，均不会被上层软件感知。
8.如权利要求5至7任一项所述的MPLS网络中LSP改变时的业务传输系统，其特征在于：所述出端口路径建立模块的工作流程包括：监测到LSP的出端口发生改变后，切断业务的传输，新建改变后的出端口路径；将新建的出端口路径的配置信息下发至辅助路径信息上的业务，业务收到出端口路径的配置信息后，从辅助出端口路径更新至新建的出端口路径进行传输，MPLS节点的所有业务均更新至新建的出端口路径进行传输后，向出端口辅助路径管理模块发送辅助路径删除信号。
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