CN109691026B - 更新多个多协议标签切换双向转发检测会话的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

描述了用于更新多个多协议标签切换(MPLS)双向转发检测(BFD)会话的方法和装置。响应于确定MPLS BFD会话处于正常运行状态，出口网络设备(ND)确定所述MPLS BFD会话是否是多个MPLS BFD会话的一部分；以及响应于确定所述MPLS BFD会话是所述多个MPLS BFD会话的一部分，所述出口ND向入口网络设备发送BFD控制分组，所述BFD控制分组包括在所述入口网络设备处唯一地标识所述多个MPLS BFD会话的入口组标识符，并且其中，发送所述BFD控制分组导致基于所述入口组标识符而标识的所述多个MPLS BFD会话中的一组两个或更多个MPLS BFD会话的更新。

Description

更新多个多协议标签切换双向转发检测会话的方法和装置
技术领域
本发明的实施例涉及联网领域，更具体地，涉及多个多协议标签切换 (MPLS)双向转发检测(BFD)会话的更新。
背景技术
双向转发检测(BFD)的一个期望的应用是检测多协议标签切换 (MPLS)标签切换路径(LSP)数据平面故障。LSP Ping是一种现有的 检测MPLS数据平面故障和针对控制平面验证MPLS LSP数据平面的机 制。LSP Ping和BFD的组合被用于提供数据平面故障检测。
互联网工程任务组(IETF)、请求评论(RFC)5884和RFC 7726 讨论用于MPLS LSP的BFD。如RFC 5884和RFC 7726中所讨论的，为 了在入口网络设备(ND)与出口网络设备之间的MPLS LSP数据平面上 使用BFD进行故障检测(其中入口ND和出口ND经由IP/MPLS网络耦合)，为两个ND之间的该特定MPLS LSP建立BFD会话。在两个ND 之间建立BFD会话后，每个ND以固定的时间间隔将BFD控制分组转发 给另一ND，以确认MPLS LSP的活跃性(liveliness)。
入口ND将BFD控制分组发送到出口ND，该BFD控制分组包括用 于标识该MPLS LSP在入口ND处的BFD会话的入口鉴别符。入口鉴别 符用在从入口ND向该会话的出口ND发送的BFD控制分组的“我的鉴别 符(My Discriminator)”字段中。此外，入口鉴别符被添加到从出口ND 向BFD会话的入口ND发送的BFD控制分组的“你的鉴别符(Your Discriminator)”字段中。入口ND发送的BFD控制分组是用户数据报协 议(UDP)分组，其中源IP地址为入口ND的可路由IP地址。这些数据
出口ND将BFD控制分组发送到入口ND，该BFD控制分组包括标 识该MPLS LSP在出口ND处的BFD会话的出口鉴别符。出口鉴别符用 在从出口ND向入口ND发送的BFD控制分组的“我的鉴别符”字段中。 另外，将出口鉴别符添加到从入口ND向BFD会话的出口ND发送的BFD 控制分组的“你的鉴别符”字段中。出口ND发送的BFD控制分组是用户 UDP分组，其源IP地址是出口ND的可路由地址。
在典型场景中，在入口ND和出口ND之间建立与多个MPLS LSP相 关联的多个BFD会话。在这些场景中，周期性地从出口ND向入口ND发 送携带指示BFD会话仍然活动的“正常运行(UP)”状态的BFD控制分 组。除了每个会话的出口和入口标识符(例如“我的鉴别符”、“你的鉴 别符”)以外，针对每个BFD会话发送的BFD控制分组与针对其他会话 发送的BFD控制分组相同。这些BFD控制分组以相同的方式在相同的路 径上转发，对于给定的出口和入口ND对具有相同的转发处理。
因此，在两个ND之间提供多个MPLS BFD会话的现有解决方案中， 存在通过从出口ND向入口ND发送的这些BFD控制分组对网络资源(即 在网络中的每个节点处的计算资源和带宽)的高消耗。当应用需要快速故 障检测时，网络资源的消耗会特别高。例如，如RFC7419“双向转发检 测中的公共间隔支持”中所示，需要提供非常快速的控制分组传输间隔值 (例如低至3.3毫秒)，这导致快速故障检测，而同时支持两个ND之间 的大量BFD会话。例如，对于处于正常运行状态的25个MPLS BFD会话 (检测时间为50ms)，出口ND需要每秒发送大约1500个分组，这将消 耗从出口ND到入口ND的大约1.2Mbps带宽。
发明内容
描述了用于有效地更新多个多协议标签切换(MPLS)双向转发检测(BFD)会话的方法和装置。一个总体方面包括一种在出口网络设备中的 更新多个多协议标签切换MPLS双向转发检测BFD会话的方法，其中， 所述多个MPLS BFD会话中的每一个针对MPLS网络的入口网络设备与 所述出口网络设备之间的给定标签切换路径LSP而建立，所述方法包括： 响应于确定MPLS BFD会话处于正常运行状态，确定所述MPLS BFD会 话是否是所述多个MPLSBFD会话的一部分；以及响应于确定所述MPLS BFD会话是所述多个MPLS BFD会话的一部分，向所述入口网络设备发 送BFD控制分组，所述BFD控制分组包括在所述入口网络设备处唯一地 标识所述多个MPLS BFD会话的入口组标识符，并且其中，所述发送所 述BFD控制分组导致基于所述入口组标识符而标识的所述多个MPLS BFD会话中的一组两个或更多个MPLSBFD会话的更新。
一个总体方面包括一种出口网络设备，用于更新多个多协议标签切换 MPLS双向转发检测BFD会话，其中，所述多个MPLS BFD会话中的每 一个针对MPLS网络的入口网络设备与所述出口网络设备之间的给定标 签切换路径LSP而建立。所述出口网络设备包括：一个或多个处理器；以 及存储指令的非暂时性计算机可读介质，所述指令在由所述一个或多个处 理器执行时使得所述出口网络设备：响应于确定MPLS BFD会话处于正 常运行状态，确定所述MPLS BFD会话是否是所述多个MPLS BFD会话 的一部分。所述出口网络设备还响应于确定所述MPLS BFD会话是所述 多个MPLS BFD会话的一部分，向所述入口网络设备发送BFD控制分组， 所述BFD控制分组包括在所述入口网络设备处唯一地标识所述多个 MPLSBFD会话的入口组标识符，并且其中，所述发送所述BFD控制分 组导致基于所述入口组标识符而标识的所述多个MPLS BFD会话中的一 组两个或更多个MPLS BFD会话的更新。
一个总体方面包括一种在入口网络设备中的更新多个多协议标签切换 MPLS双向转发检测BFD会话的方法，其中，所述多个MPLS BFD会话 中的每一个针对MPLS网络的所述入口网络设备与出口网络设备之间的 给定标签切换路径LSP而建立，所述方法包括：从所述出口网络设备接收BFD控制分组；以及响应于确定所述BFD控制分组的状态字段具有“正常运行”值，以及所述BFD控制分组的入口BFD会话标识符字段的值与 唯一地标识所述多个MPLS BFD会话的入口组标识符相匹配，基于所述 入口组标识符而更新一组两个或更多个MPLS BFD会话。
一个总体方面包括一种入口网络设备，用于更新多个多协议标签切换 MPLS双向转发检测BFD会话，其中，所述多个MPLS BFD会话中的每 一个针对MPLS网络的所述入口网络设备与出口网络设备之间的给定标 签切换路径LSP而建立，所述入口网络设备包括：一个或多个处理器；以 及存储指令的非暂时性计算机可读介质，所述指令在由所述一个或多个处 理器执行时使所述入口网络设备：从所述出口网络设备接收BFD控制分组； 以及响应于确定所述BFD控制分组的状态字段具有“正常运行”值，以及 所述BFD控制分组的入口BFD会话标识符字段的值与唯一地标识所述多 个MPLS BFD会话的入口组标识符相匹配，基于所述入口组标识符而更 新一组两个或更多个MPLS BFD会话。
附图说明
通过参考用于例示本发明实施例的以下描述和附图，可以最好地理解 本发明。在附图中：
图1是示出根据一些实施例的用于初始化是一组MPLS BFD会话的 一部分的MPLSBFD会话的示例性操作的框图；
图2示出了根据一些实施例的用于各个MPLS BFD会话的示例性LSP Ping分组；
图3示出了根据一些实施例的在入口网络设备中执行的用于建立 MPLS BFD会话的操作的示例性流程图；
图4示出了根据一些实施例的在出口网络设备中执行的用于建立 MPLS BFD会话的操作的示例性流程图；
图5示出了根据一些实施例的用于发送用于一组MPLS BFD会话的 单个BFD控制分组的示例性操作的框图；
图6示出了根据一些实施例的用于发送包括入口组标识符的BFD控制 分组的示例性操作的流程图；
图7示出了根据一些实施例的用于接收包括入口组标识符的BFD控制 分组的示例性操作的流程图；
图8A示出了根据本发明的一些实施例的在示例性网络内的网络设备 (ND)之间的连接性以及ND的三个示例性实现；
图8B示出了根据本发明的一些实施例的实现专用网络设备的示例性 方式。
具体实施方式
以下说明书描述用于更新多个多协议标签切换(MPLS)双向转发检 测(BFD)会话的方法和装置。在以下说明书中，阐述了许多具体细节， 例如逻辑实现、操作码、指定操作数的手段、资源划分/共享/复制实现、 系统组件的类型和相互关系、以及逻辑划分/集成选择，以便提供对本发明 的更彻底了解。然而，本领域技术人员将理解，可以在没有这些具体细节 的情况下实施本发明。在其他情况下，没有详细示出控制结构、门级电路 和完整软件指令序列，以免模糊本发明。通过所包括的说明书，本领域普 通技术人员将能够实现适当的功能而无需过多的实验。
说明书中对“一个实施例”、“实施例”、“示例实施例”等的引用 指示所描述的实施例可以包括特定特征、结构或特性，但是不是每个实施 例都必须包括该特定特征、结构或特性。而且，这些短语不一定是指同一 实施例。此外，当结合实施例描述特定特征、结构或特性时，提出在本领 域技术人员的知识范围内结合其他实施例(无论是否显式描述)实现这样 的特征、结构或特性。
这里可以使用带有虚线边框(例如大破折号、小破折号、点划线和点) 的带括号的文本和框来说明向本发明的实施例添加附加特征的可选操作。 然而，这种标记法不应被理解为这些是唯一的选项或可选操作和/或具有实 线边框的框在本发明的某些实施例中不是可选的。
在以下说明书和权利要求中，可以使用术语“耦合”和“连接”以及 它们的派生词。应该理解，这些术语并不旨在作为彼此的同义词。“耦合” 用于指示可以或可以不彼此直接物理或电接触的两个或更多个单元彼此协 作或相互作用。“连接”用于指示在彼此耦合的两个或更多个单元之间建 立通信。
描述了用于有效地更新多个多协议标签切换(MPLS)双向转发检测 (BFD)会话的状态的方法和装置。这里描述的实施例提出了一种解决方 案，以减少从出口ND发送到入口ND的周期性BFD控制分组的数量。通 过节省BFD控制分组所遍历的节点处的处理资源以及减少网络中消耗的 带宽，BFD控制分组的数量的减少显著地改进了网络的整体性能。该解决 方案引入了使用单个BFD控制分组来指示出口和入口ND之间的多个 MPLS-BFD会话的“正常运行(UP)”状态。在一个实施例中，在MPLS 网络的入口ND和出口ND之间建立多个MPLSBFD会话。针对给定标签 切换路径(LSP)建立多个MPLS BFD会话中的每一个。响应于确定MPLS BFD会话处于正常运行状态，出口ND确定该MPLS BFD会话是否是多 个MPLS BFD会话的一部分。响应于确定该MPLS BFD会话是多个MPLS BFD会话的一部分，出口ND向入口网络设备发送BFD控制分组，该BFD 控制分组包括在入口网络设备处唯一地标识多个MPLS BFD会话的入口 组标识符。该单个BFD控制分组的发送导致基于入口组标识符标识的多个MPLS BFD会话中的一组两个或更多个MPLS BFD会话的更新。图1是 示出根据一些实施例的用于初始化是一组MPLS BFD会话的一部分的 MPLS BFD会话的示例性操作的框图。图1示出了包括入口网络设备102 和出口网络设备104的互联网协议(IP)/MPLS网络103。网络设备(ND) 是一种电子设备，其通信地互连网络上的其他电子设备(例如其他网络设 备、终端用户设备)。一些网络设备是“多服务网络设备”，其提供对多 个网络功能(例如路由、桥接、切换、第2层汇聚、会话边界控制、服务 质量和/或订户管理)的支持和/或提供对多种应用服务(例如数据、语音 和视频)的支持。入口ND(102)是标签切换ND(例如LS路由器)， 其是给定标签切换路径(LSP)的起始点(即，源)。出口ND 104是标 签切换ND(例如标签切换路由器)，其是给定标签切换路径(LSP)的 端点(即，漏)。LSP是在两个网络设备(例如入口ND102和出口ND 104) 之间建立的通过MPLS网络(例如MPLS网络103)的转发路径。LSP由 例如标签分发协议(LDP)、资源预留协议(RSVP)、边界网关协议(BGP) 等的信令协议建立。基于与LSP相关联的MPLS标签，在入口ND和出 口ND之间转发业务。
在入口ND 102和出口ND 104之间建立多个LSP。双向转发检测(BFD) 是一种协议，旨在为所有媒体类型、封装、拓扑和路由协议提供快速故障 检测时间。BFD用于在入口ND102与出口ND 104之间的LSP中提供故 障检测。为了检测多个LSP的故障，为LSP中的每一个建立BFD会话。 这些BFD会话称为MPLS BFD会话。每个MPLS BFD会话用于检测入 口ND 102与出口ND 104之间的标签切换路径的故障。
对于将要在入口ND 102与出口ND 104之间建立的每个MPLS BFD 会话，在操作110，入口ND 102创建包括入口组标识符的LSP Ping分组。 入口组标识符在入口网络设备处唯一地标识在入口ND 102与出口ND 104 之间建立的多个MPLS BFD会话。图2示出了根据一些实施例的用于各 个MPLS BFD会话的示例性LSP Ping分组。虽然图2示出了用于建立三个相应MPLS BFD会话的三个示例性LSP Ping分组，其中每个MPLS BFD会话用于检测不同LSP的故障，但是实施例不限于此，并且可以在 ND 102与ND 104之间建立任何数量的MPLSBFD会话。图2示出了第 一LSP Ping分组210、第二LSP Ping分组220和第三LSP Ping分组230。 每个LSP Ping分组210-230包括相应的MPLS报头211、221和231。MPLS 报头包括与要在其上发送LSP Ping分组并且要为其建立MPLS BFD会话 的LSP相关联的MPLS标签值(L1、L2或L3)。LSP Ping分组210-230 包括相应的IP报头212、222、232和UDP报头213、223、233(例如具 有目的地端口3503)。每个IP报头包括入口ND 102的可路由IP地址作 为源地址。
LSP Ping分组210-230中的每一个用于自举单独的MPLS BFD会话 并发送MPLSEcho请求217、227和237。MPLS Echo请求包括MPLS Echo 请求报头(214、224和234)、入口BFD会话标识符215、225和235。 入口BFD标识符唯一地标识将要建立的MPLS BFD会话。入口BFD标识 符用于在入口ND处标识MPLS BFD会话。MPLS BFD会话用两个标识 符(入口标识符和出口标识符)来标识。在入口ND 102处使用入口BFD 标识符来唯一地标识MPLS BFD会话并将其与在入口ND处建立的其他 MPLS BFD会话区分开。出口BFD标识符在出口ND104处用于唯一地标 识MPLS BFD会话并将其与在出口ND处建立的其他MPLS BFD会话区 分开。这些标识符中的每一个都具有非零值，该值在该系统上的所有BFD 会话之间是唯一的。例如，在分组210中，入口BFD会话标识符215可以 具有示例性值0x00001111，而分组220的入口BFD会话标识符225具有 值0x00002222，以及分组230的入口BFD会话标识符235具有值0x00003333。这些标识符(215、225和235)中的每一个唯一地标识MPLS BFD会话。在一些实施例中，入口BFD会话标识符由出口网络设备在发 送到入口ND的周期性BFD控制分组的字段中用于更新单个MPLS BFD 会话。
LSP Ping分组还包括相应的入口组标识符(G_ID)216、226和236。 G_ID唯一地标识ND 102与ND 104之间的一组MPLS BFD会话。如下 面将进一步详细讨论的，G_ID由出口ND使用(作为周期性BFD控制分 组的“你的鉴别符”字段中的值)，以基于单个BFD控制分组更新该组 MPLS BFD会话，而不是为是该组的一部分的每个MPLS BFD会话发送 单独的BFD控制分组。在一些实施例中，入口组标识符是类型TLV(类 型、长度、值)的分组。该TLV的格式可以与针对入口BFD会话标识符 所使用的格式相同，包括标识MPLS BFD会话所属的组的4字节值。例 如，LSP Ping分组210、220和230中的每一个包括具有值“0x1000AAAA” 的G_ID。
返回参考图1，在操作115，将包括入口组标识符的LSP Ping分组(例 如LSP Ping分组210)发送到出口ND 104。在操作120，出口ND 104更 新MPLS BFD会话以包括入口组标识符。在操作125，出口ND 104发送 指示MPLS BFD会话的初始化的出口BFD控制分组。出口BFD控制分组 还包括关于MPLS BFD会话的附加信息，例如出口BFD会话标识符(其 唯一地标识出口ND处的BFD会话)、期望的最小时间间隔(其定义连续 的BFD控制分组之间的时间间隔)等。在操作130，入口ND 102根据所 接收的出口BFD控制分组更新MPLS BFD会话，并在操作135发送指示 激活MPLS BFD会话的入口BFD控制分组。在接收到入口BFD控制分组 时，出口ND 104初始化(140)与MPLS BFD会话相关联的定时器，并 开始(操作150)传输确认MPLS BFD会话(以及LSP)的活跃性的BFD 控制分组(其可以称为保持活动分组)。
在入口ND 102处更新MPLS BFD会话之后，ND包括MPLS BFD会 话1(BFD1)的记录(145I-1)，其被更新以指示会话处于正常运行状态 (指示会话处于活动状态且未检测到故障)。该记录还包括入口BFD会话 标识符(例如Ingress.LocalDiscr：0x00001111)、出口BFD会话标识符 (例如Ingress.RemoteDiscr：0x11110000)以及第一和第二定时器。记录 自上一个BFD控制分组从入口ND 102发送起的时间 (Ingress.TimeSinceLstBFDPktSent)的第一定时器在每次发送BFD控制 分组时被初始化为0。记录自从出口ND 104接收上一个BFD控制分组起 的时间(Ingress.TimeSinceLstBFDPktRcvd)的第二定时器在每次从出口 ND104接收到BFD控制分组时被初始化为0。该记录还包括入口组标识 符(Ingress.LocalDiscrGroup，具有示例值0x1000AAAA)。
在操作135处接收入口BFD控制分组之后，出口ND 104更新BFD1 的记录(145E-1)以指示会话处于正常运行状态(指示会话处于活动状态 且未检测到故障)。记录145E-1还包括入口BFD会话标识符(例如 Egress.RemoteDiscr：0x00001111)、出口BFD会话标识符(例如 Egress.LocalDiscr：0x11110000)以及第一和第二定时器。记录自上一个 BFD控制分组从出口ND 104发送起的时间(Egress.TimeSinceLstBFDPktSent)的第一定时器在每次发送BFD控制 分组时被初始化为0。记录自从入口ND 102接收上一个BFD控制分组起 的时间(Egress.TimeSinceLstBFDPktRcvd)的第二定时器在每次从入口 ND 102接收BFD控制分组时被初始化为0。该记录还包括入口组标识符 (Egress.RemoteDiscrGroup，具有示例值0x1000AAAA)。
而在图1中，记录145I-1和145E-1中的每一个包括以下参数：1)BFD 会话的状态(其可以具有以下任何值：“Init”-指示初始化状态，“UP” -指示会话处于活动状态，“DOWN”-指示会话不再处于活动状态， “ADMINDOWN”-指示会话已被管理员关闭；2)标识入口网络设备 处的BFD会话的入口BFD会话标识符(即Egress.RemoteDiscr： 0x00001111和Ingress.LocalDiscr：0x00001111)；3)出口BFD会话标 识符(即Ingress.RemoteDiscr：0x00001111和Egress.LocalDiscr： 0x00001111)；4)标识BFD1会话所属的一组MPLS BFD会话的入口组 标识符(Egress.RemoteDiscrGroup：0x1000AAAA和Ingress.LocalDiscrGroup：0x1000AAAA)；5)指示自在网络设备处接 收上一个BFD控制分组起的时间(例如Egress.TimeSinceLstBFDPktRcvd： 0和Ingress.TimeSinceLstBFDPktRcvd：0)的第一定时器；6)指示自设 备发送上一个BFD控制分组起的时间(例如 Egress.TimeSinceLstBFDPktSent：0和Ingress.TimeSinceLstBFDPktSent： 0)的第二定时器，实施例不限于此，并且记录可以包括与MPLS BFD会 话相关联的未在图中示出的附加参数。例如，记录还可以包括：1)该系统使用的所发送的BFD控制分组之间的最小时间间隔(以微秒为单位)；2) 设备的源IP地址；以及3)远程网络设备的目的地IP地址等。
将参考图1-2的示例性实施例描述图3-4的流程图中的操作。然而， 应该理解，流程图的操作可以由除了参考图1-2讨论的那些实施例之外的 本发明的实施例执行，并且参考图1-2讨论的本发明的实施例可以执行与 参考流程图讨论的不同的操作。
图3示出了根据一些实施例的在入口网络设备中执行的用于建立MPLS BFD会话的操作的示例性流程图。在操作302，入口网络设备102 为给定LSP创建MPLS BFD会话。在操作304，入口网络设备102创建 LSP Ping分组(例如分组210、220或230)。在操作306，入口ND102 包括到LSP Ping分组的入口BFD会话标识符(例如入口BFD会话标识符 215-235)。入口BFD会话标识符在入口网络设备处唯一地标识用于给定 LSP的MPLS BFD会话。在操作308，入口ND 102确定MPLS BFD会 话是否可以是一组MPLS BFD会话的一部分。在一些实施例中，可以基 于指示MPLS BFD会话可以是该组的一部分的配置参数来执行该确定。 例如，在配置MPLS BFD会话时，管理员可以将分组标识符分配给该会 话。在其他实施例中，入口ND102可操作以将会话包括在一组MPLS BFD 会话中。例如，入口ND可以定义若干组，其中分离多个MPLS BFD会话。 在确定MPLS BFD会话可以是一组MPLS BDF会话的一部分时，入口ND102确定(在操作310)将要与MPLS BFD会话相关联的入口组标识符。 然后，流程转到操作312，在该操作312，入口ND 102将入口组标识符添 加到LSP Ping分组(例如分组210、220、230)以用于给定LSP的MPLS BFD会话。备选地，如果入口ND 102确定BFD会话不能是一组MPLS BFD 会话的一部分，则入口组标识符不被添加到LSP Ping分组，并且流程转 到操作314。在操作314，ND 102向出口网络设备104发送LSP Ping分组。
图4示出了根据一些实施例的在出口网络设备中执行的用于建立 MPLS BFD会话的操作的示例性流程图。在操作402，出口ND 104接收 LSP Ping分组。在操作404，出口ND104处理LSP ping分组以更新给定 LSP的MPLS BFD会话。当处理LSP Ping分组时，ND 104确定(操作 406)该分组是否包括用于MPLS BFD会话的入口组标识符。如果分组包 括入口组标识符(例如216、226、236)，则流程转到操作408，在操作 408，ND 104将入口组标识符复制到MPLS BFD会话记录的条目(例如 145E-1)。然后，流程转到操作410。如果分组不包括入口组标识符，则 流程转到操作410。在操作410，ND 104根据LSP ping分组中携带的信息 更新MPLS BFD会话(例如更新入口BFD会话标识符)。在一些实施例 中，MPLS BFD会话的更新包括更新与用于LSP的MPLS BFD会话相关 联的记录。
图5示出了根据一些实施例的用于发送用于一组MPLS BFD会话的 单个BFD控制分组的示例性操作的框图。一旦建立了ND 102与ND 104 之间的多个MPLS BFD会话并且它们的状态被设置为指示MPLS BFD会 话是活动的“正常运行”状态，则ND 102和104中的每一个发送周期性 BFD控制分组以更新BFD会话的活跃性。例如，返回参考图2的示例， 在ND 102与ND 104之间建立三个会话(例如BFD1、BFD2和BFD3)。 在使用MPLS BFD进行故障检测的传统系统中，出口ND将周期性地向入 口ND发送分别用于每个BFD会话的BFD控制分组。与传统系统相反， 出口网络设备104在操作510创建包括唯一标识多个MPLS BFD会话的入 口组标识符的BFD控制分组。向入口ND 102发送BFD控制分组(操作 515)。BFD控制分组534包括报头字段，该报头字段指示MPLS BFD会 话的状态534A、出口BFD会话标识符534B(其可以被称为“我的鉴别符 “)和入口BFD会话标识符534C(可以称为”你的鉴别符“)，其中， 入口BFD会话标识符包括入口组标识符。在接收到BFD控制分组时，ND 102基于入口组标识符更新多个MPLS会话中的一组两个或更多个MPLS BFD会话。MPLS BFD会话的更新导致存储在入口ND102处的会话的相 应记录的更新。
将参考图5的示例性实施例描述图6-7的流程图中的操作。然而，应 该理解，流程图的操作可以由除了参考图5讨论的那些实施例之外的本发 明的实施例来执行，并且参考图5讨论的本发明的实施例可以执行与参考 流程图所讨论的操作不同的操作。
图6示出了根据一些实施例的用于发送包括入口组标识符的BFD控制 分组的示例性操作的流程图。在建立多个MPLS BFD会话(例如BFD1、 BFD2、BFD3)之后，出口ND 104发起BFD控制分组的周期性发送，以 更新MPLS BFD会话的活跃性。在一些实施例中，在接收用于每个会话 (如参考图1-4所述的)的LSP Ping分组和初始化MPLS BFD会话的定 时器之后执行该控制分组的发送。在操作602，ND 104取得用于BFD控 制分组发送的MPLS BFD会话。流程转到操作604，在操作604，ND 104 确定是否要将出口BFD控制分组发送到用于所取得的BFD会话的入口 ND。ND 104确定自针对该给定MPLS BFD会话发送的最后一个分组起的 时间是否大于或等于期望的最小发送间隔与远程最小接收间隔之间的最大 值。如果ND 104确定不发送分组，则操作流程返回到操作602，在操作 602取得下一个BFD会话并且处理再次重新开始。如果ND 104确定要将 BFD控制分组发送到入口ND 102，则流程转到操作606。
在操作606，ND 104确定MPLS BFD会话的状态是否是指示MPLS BFD会话是活动状态的正常运行状态。响应于确定(在操作606)MPLS BFD会话处于正常运行状态，ND 104确定(在操作608)MPLS BFD会 话是否是多个MPLS BFD会话的一部分。例如，ND 104可以确定MPLS BFD会话是否被配置成一组MPLS BFD会话的一部分。在另一实施例中， ND 104可以将MPLS BFD会话分配为一组MPLS BFD会话的一部分。
响应于确定MPLS BFD会话是多个MPLS BFD会话的一部分，ND 104向入口网络设备(102)发送(操作610)包括在入口网络设备(ND 102) 处唯一地标识多个MPLS BFD会话的入口组标识符(534C)的BFD控制 分组(534)，并且发送该BFD控制分组(534)导致基于入口组标识符而 标识的多个MPLS BFD会话中的一组两个或更多个MPLS BFD会话的更 新。
在一些实施例中，发送BFD控制分组(534)包括设置(操作612) BFD控制分组的入口BFD会话标识符字段以包括入口组标识符。返回参 考BFD1、BFD2和BFD3的示例，可以将入口BFD会话标识符设置为分 配给由三个BFD会话形成的组的示例性值“0x1000AAAA”。BFD控制 分组包括入口组标识符作为远程ND的标识符(即“你的鉴别符”字段)。 因此，与其中BFD控制分组的入口BFD会话标识符字段包括唯一地标识 单个MPLS BFD会话的标识符的传统方法相反，入口组标识符标识两个 或更多个MPLS BFD会话。因此，单个BFD控制分组用于引起两个或更 多个MPLS BFD会话的更新，通常该分组可用于更新更多数量的MPLS BFD会话(10到1000个会话)。虽然这里描述的实施例描述了一组3个 MPLS BFD会话，但是可以理解本发明不限于此，并且可以用单个入口组 标识符对任何数量的MPLS BFD会话进行分组和标识。
在操作614，ND 104重置多个MPLS BFD会话中处于正常运行状态 并且是用入口组标识符标识的一组MPLS BFD会话的一部分的每一个 MPLS BFD会话的定时器。例如，当参考图5时，ND 104发送包括与三 个BFD会话BFD1、BFD2和BFD3相关联的入口组标识符的BFD控制分 组534。当该消息被发送时，ND 104重置指示自上一个分组被发送起的时 间的定时器。因此，如每个记录145E-1-145E-3中所示，定时器(对于发 送的上一个分组“Egress.TimeSinceLstBFDPktSent”)被重置为0。在一 些实施例中，在重置每个BFD会话的定时器之前，ND 104确定MPLS BFD 会话是否具有与所选BFD会话相同的目的IP地址、所述MPLS BFD会话 是否属于同一组MPLS BFD会话以及所述MPLS BFD会话是否仍处于正 常运行状态。在该确定之后，ND 104可以重置定时器，该定时器指示正在 发送的BFD控制分组将在入口网络处更新处于正常运行状态(即，仍然是 活动的)并且属于同一组的所有BFD会话。
响应于确定MPLS BFD会话不是多个MPLS BFD会话的一部分(即 不是一组MPLSBFD会话的一部分)，流程转到操作618，在操作618， ND 104向入口网络设备(102)发送包括在入口网络设备处唯一地标识 MPLS BFD会话的MPLS BFD会话标识符的BFD控制分组。例如，返回 参考图2，如果所选择的BFD会话是BFD1，则BFD控制分组包括在提交 的入口BFD会话标识符215中定义的BFD1的标识符(例如具有示例性值 0x00001111)。该控制分组的发送仅导致MPLS BFD会话的更新。
在一些实施例中，发送BFD控制分组包括设置(操作620)BFD控制 分组的入口BFD会话标识符字段以包括MPLS BFD会话标识符。在这种 情况下，单个BFD控制分组用于单个MPLS BFD会话的更新。
在操作622，ND 104重置MPLS BFD会话的定时器。当该消息被发 送时，ND 104重置指示自上一个分组被发送以来的时间的定时器。
图7示出了根据一些实施例的用于接收包括入口组标识符的BFD控制 分组的示例性操作的流程图。在操作702，从出口网络设备104接收BFD 控制分组。在操作704，ND 102确定BFD控制分组的状态字段是否具有 指示将使用所接收的分组来更新活动的BFD会话的“正常运行”值。如果 BFD控制分组不具有正常运行状态，则流程转到操作714，在操作714，ND 102更新单个MPLS BFD会话。基于BFD控制分组的入口BFD会话 标识符字段来标识将要更新的MPLS BFD会话。返回参考图2，当所接收 的BFD控制分组在“你的鉴别符”字段中包括BFD1的标识符(例如 0x00001111)时，ND 102仅更新BFD1。
备选地，当BFD控制分组具有正常运行状态时，操作流程移至操作 706，在操作706，ND 102确定BFD控制分组是否包括与入口组标识符匹 配的入口BFD会话标识符字段的值。如果BFD控制分组不包括入口组标 识符，则流程转到操作714，在操作714，该分组用于更新单个MPLS BFD 会话。当BFD控制分组包括入口组标识符时，流程转到操作708，在操作708，ND 102基于入口组标识符更新一组两个或更多个MPLS BFD会话。 例如，返回参考图2，当所接收的BFD控制分组在“你的鉴别符”字段中 包括入口组的标识符(例如0x1000AAAA)时，ND 102更新所有BFD会 话。
在一些实施例中，ND 102确定该组MPLS BFD会话中的每一个的源 IP地址是否与BFD控制分组的源IP地址相同、MPLS BFD会话是否是用 入口组标识符标识的一组MPLS BFD会话的一部分以及这些会话是否处 于正常运行状态。换句话说，在一些实施例中，在接收具有入口组标识符 的BFD控制分组时，ND 102更新该组的MPLS BFD会话的子集。该子集 包括已处于正常运行状态且具有相同源IP地址的会话。在一些实施例中， MPLS BFD会话的子集可以是整个会话组，而在其他实施例中，子集可以 小于整个会话组。例如，来自该会话组的一些会话可能处于“未运行 (DOWN)”状态，并且可能不会通过接收一组BFD控制分组来更新。 一旦确定了将要更新的一组MPLS BFD会话，ND 102就重置(操作712) 该组MPLS BFD会话中的每个会话的定时器。例如，返回参考图5，当接 收到BFD控制分组534时，ND 102确定分组包括正常运行状态(534A) 和入口组标识符(534C)，其导致三个BFD会话BFD1、BFD2和BFD3 的更新。给定每个会话在入口ND处处于正常运行状态，ND 102重置指示 自针对每个MPLS BFD会话接收上一个BFD分组以来的时间 (Ingress.TimeSinceLstBFDPktRcvd)的定时器。因此，每个会话的BFD 会话记录(145I-1、145I-2和145I-3)用重置后的定时器来更新。
在图5中，虽然来自一组记录145I和145E的每个记录包括以下参数： 1)BFD会话的状态(其可以具有以下任何值：“Init”-指示初始化状 态，“UP”-指示会话处于活动状态，“DOWN”-指示会话不再处于活 动状态，“ADMINDOWN”-指示会话已被管理员关闭；2)标识一组 MPLS BFD会话的入口组标识符(Egress.RemoteDiscrGroup： 0x1000AAAA和Ingress.LocalDiscrGroup：0x1000AAAA)；3)指示自 在网络设备处接收上一个BFD控制分组起的时间(例如 Egress.TimeSinceLstBFDPktRcvd和Ingress.TimeSinceLstBFDPktRcvd) 的第一定时器；4)指示自设备发送上一个BFD控制分组起的时间(例如 Egress.TimeSinceLstBFDPktSent和Ingress.TimeSinceLstBFDPktSent)的 第二定时器，但实施例不限于此，并且记录可以包括与MPLS BFD会话 相关联的未在图中示出的附加参数。例如，记录还可以包括：1)该系统使 用的所发送的BFD控制分组之间的最小时间间隔(以微秒为单位)；2) 设备的源IP地址；3)远程网络设备的目的地IP地址；4)在入口网络设 备处标识BFD会话的入口BFD会话标识符(即Egress.RemoteDiscr和 Ingress.LocalDiscr)；以及5)出口BFD会话标识符(即Ingress.RemoteDiscr 和Egress.LocalDiscr)等。在一些实施例中，记录可以存储在每个相应ND 的计算机可读介质中，和/或存储在与出口或入口ND通信地耦合的另一网 络设备上。
已经描述了用于使用单个BFD控制分组来更新多个MPLS BFD会话 的实施例。这里描述的实施例提出了一种解决方案，以减少从出口ND发 送到入口ND的周期性BFD控制分组的数量。通过节省BFD控制分组遍 历的节点处的处理资源以及减少网络中消耗的带宽，BFD控制分组的数量 的减少显著地改进了网络的整体性能。该解决方案引入了使用单个BFD控制分组来指示出口和入口ND之间的多个MPLS-BFD会话的“正常运 行”状态。例如，在如上所述的场景中(具有3个BFD会话)，从携带用 于3个MPLS-BFD会话的“正常运行”状态的出口网络设备发送的BFD 分组消耗的带宽(检测时间为50ms并且检测乘数为3)被减少到48Kbps而不是144Kbps(在传统的MPLS BFD中)。
电子设备使用机器可读介质(也称为计算机可读介质)存储和发送(在 内部和/或通过网络与其他电子设备一起)代码(其包括软件指令并且有时 被称为计算机程序代码或计算机程序)和/或数据，所述机器可读介质例如 机器可读存储介质(例如磁盘、光盘、只读存储器(ROM)、闪存设备、 相变存储器)和机器可读传输介质(也称为载波)(例如电、光、无线电、 声学或其他形式的传播信号-例如载波、红外信号)。因此，电子设备(例 如计算机)包括硬件和软件，诸如一组一个或多个处理器，其耦合到一个 或多个机器可读存储介质以存储用于在该组处理器上执行的代码和/或存 储数据。例如，电子设备可以包括包含代码的非易失性存储器，因为即使 当电子设备被关闭时(当电源被移除时)，非易失性存储器也能够保持代 码/数据，以及当电子设备被开启时，通常将由该电子设备的处理器执行的 代码的一部分从较慢的非易失性存储器复制到该电子设备的易失性存储器 (例如动态随机存取存储器(DRAM)、静态随机存取存储器(SRAM) 中。典型的电子设备还包括一组或一个或多个物理网络接口，以与其他电 子设备建立网络连接(以使用传播信号发送和/或接收代码和/或数据)。 可以使用软件、固件和/或硬件的不同组合来实现本发明的实施例的一个或 多个部分。
图8A示出了根据本发明的一些实施例的ND的三个示例性实现。这 些ND是物理设备，以及这些ND之间的连接可以是无线的或有线的(通 常称为链路)。
图8A中的两个示例性ND实现是：1)使用定制的专用集成电路(ASIC) 和专用操作系统(OS)的专用网络设备802；以及2)通用网络设备804， 其使用公共现成(COTS)处理器和标准OS。
专用网络设备802包括网络硬件810，其包括计算资源812(其通常包 括一组一个或多个处理器)、转发资源814(其通常包括一个或多个ASIC 和/或网络处理器)以及物理网络接口(NI)816(有时称为物理端口)， 以及其中存储有联网软件820的非暂时性机器可读存储介质818。物理NI 是ND中的硬件，通过其进行网络连接(例如无线地通过无线网络接口控 制器(WNIC)或通过将电缆插入连接到网络接口控制器(NIC)的物理 端口)，例如由ND800A-H之间的连接所示的那些连接。在操作期间， 联网软件820可以由联网硬件810执行以实例化一组一个或多个联网软件 实例822。每个联网软件实例822和联网硬件810的执行该联网软件实例 的那部分(无论是专用于该联网软件实例的硬件和/或该联网软件实例与其他联网软件实例822暂时共享的硬件的时间切片)形成单独的虚拟网络单 元830A-R。每个虚拟网络单元(VNE)830A-R包括控制通信和配置模块 832A-R(有时称为本地控制模块或控制通信模块)和转发表834A-R，以 使得给定虚拟网络单元(例如830A)包括控制通信和配置模块(例如832A)、 一组一个或多个转发表(例如834A)以及网络硬件810的执行虚拟网络单元(例如830A)的那部分。
专用网络设备802通常在物理上和/或逻辑上被认为包括：1)ND控制 平面824(有时称为控制平面)，其包括执行控制通信和配置模块832A-R 的计算资源812；以及2)包括利用转发表834A-R和物理NI 816的转发 资源814的ND转发平面826(有时称为转发平面、数据平面或媒体平面)。 作为示例，在ND是路由器(或正在实现路由功能)的情况下，ND控制 平面824(执行控制通信和配置模块832A-R的计算资源812)通常负责参 与控制如何路由数据(例如分组)(例如，数据的下一跳和该数据的输出 物理NI)并将该路由信息存储在转发表834A-R中，以及ND转发平面826 负责在物理NI816上接收该数据，并基于转发表834A-R将该数据转发出 适当的物理NI816。
图8B示出了根据本发明的一些实施例的实现专用网络设备802的示 例性方式。图8B示出了包括卡838(通常是可热插拔的)的专用网络设备。 虽然在一些实施例中，卡838有两种类型(一个或多个用作ND转发平面 826(有时称为线卡)，以及一个或多个用于实现ND控制平面824(有时 称为控制卡))，但是备选实施例可以将功能组合到单个卡上和/或包括附 加卡类型(例如，一种附加类型的卡被称为服务卡、资源卡或多应用卡)。 服务卡可以提供专门的处理(例如第4层到第7层服务(例如防火墙、互 联网协议安全(IPsec)、安全套接字层(SSL)/传输层安全(TLS)、入 侵检测系统(IDS)、对等体(P2P)、IP语音(VoIP)会话边界控制器、 移动无线网关(网关通用分组无线业务(GPRS)支持节点(GGSN)、演 进分组核心(EPC)网关))。作为示例，服务卡可用于终止IPsec隧道 并执行伴随认证和加密算法。这些卡通过一个或多个互连机构(例示为背 板836(例如，耦合线卡的第一全网状(full mesh)和耦合所有卡的第二 全网状)耦合在一起。
返回到图8A，通用网络设备804包括硬件840，硬件840包括一组一 个或多个处理器842(其通常是COTS处理器)和网络接口控制器844(NIC； 也称为网络接口卡(其包括物理NI 846)以及其中存储有软件850的非暂 时性机器可读存储介质848。在操作期间，处理器842执行软件850以实 例化一组或多组一个或更多个应用864A-R。虽然一个实施例不实现虚拟 化，但是备选实施例可以使用不同形式的虚拟化。例如，在一个这样的备 选实施例中，虚拟化层854表示操作系统的内核(或在基本操作系统上执 行的shim)，其允许创建称为软件容器的多个实例862A-R，每个软件容 器可以用于执行一组(或多组)应用864A-R；其中，多个软件容器(也 称为虚拟化引擎、虚拟专用服务器或jail)是彼此分离并与运行操作系统 的内核空间分离的用户空间(通常是虚拟内存空间)；并且其中，除非显 式允许，否则在给定用户空间中运行的一组应用不能访问其他进程的内存。 在另一个这样的备选实施例中，虚拟化层854表示系统管理程序(有时称 为虚拟机监控器(VMM))或在主机操作系统之上执行的系统管理程序， 并且每组应用864A-R在系统管理程序之上运行的称为虚拟机(在某些情 况下可能被认为是一种紧密隔离的软件容器形式)的实例862A-R内的客 机操作系统的顶部运行-客机操作系统和应用可能不知道它们正在虚拟机 上运行而不是在“裸机”主机电子设备上运行，或者通过半虚拟化，操作 系统和/或应用可能意识到存在虚拟化以用于优化目的。在其他备选实施例 中，一个、一些或所有应用被实现为单核，其可以通过应用仅直接编译提 供应用所需的特定OS服务的有限的一组库(例如来自包括OS服务的驱动器/库的库操作系统(LibOS))来生成。由于可以实现单核直接在硬件 840上、直接在系统管理程序上运行(在这种情况下，单核有时被描述为 在LibOS虚拟机内运行)或者在软件容器中运行，可以通过直接运行在由 虚拟化层854表示的系统管理程序上的单核、在由实例862A-R表示的软 件容器内运行的单核或者作为单核和上述技术的组合(例如单核和虚拟机 都直接在系统管理程序、单核和在不同软件容器中运行的应用集)来完全 实现实施例。
一组或多组的一个或多个应用864A-R的实例化以及虚拟化(如果实 现的话)统称为软件实例852。每组应用864A-R、对应的虚拟化构造(例 如实例862A-R)(如果实现的话)，以及执行它们的硬件840的部分(无 论是专用于该执行的硬件和/或临时共享的硬件的时间切片)形成单独的虚 拟网络单元860A-R。
虚拟网络单元860A-R执行与虚拟网络单元830A-R类似的功能-例 如类似于控制通信和配置模块832A和转发表834A(硬件840的这种虚拟 化有时被称为网络功能虚拟化(NFV)。因此，NFV可用于将许多网络设 备类型合并到可以位于数据中心、ND和客户端设备(CPE)中的行业标 准高容量服务器硬件、物理交换机和物理存储上。虽然用对应于一个VNE860A-R的每个实例862A-R示出了本发明的实施例，但是备选实施例可以 以更精细的级别粒度实现该对应关系(例如线卡虚拟机虚拟化线卡，控制 卡虚拟机虚拟化控制卡等)；应当理解，本文中参考实例862A-R与VNE 的对应关系描述的技术也适用于使用这种更精细级别的粒度和/或单核的 实施例。
在某些实施例中，虚拟化层854包括虚拟交换机，其提供与物理以太 网交换机类似的转发服务。具体地，该虚拟交换机在实例862A-R和NIC844 之间以及可选地在实例862A-R之间转发业务；此外，该虚拟交换机可以 实施按照策略不允许彼此通信的VNE860A-R之间的网络隔离(例如通过 使虚拟局域网(VLAN)优先)。
图8A中的第三示例性ND实现是混合网络设备806，其包括单个ND 或ND内的单个卡中的定制ASIC/专用OS和COTS处理器/标准OS。在 这种混合网络设备的某些实施例中，平台VM(即实现专用网络设备802 的功能的VM)可以为混合网络设备806中存在的网络硬件提供半虚拟化。
无论ND的上述示例性实现为何，当考虑由ND实现的多个VNE中的 单个VNE时(例如VNE中只有一个是给定虚拟网络的一部分)或者仅有 单个VNE当前由ND实现的情况下，缩短的术语网元(NE)有时用于指 代该VNE。同样在所有上述示例性实现中，每个VNE(例如VNE830A-R、 VNE 860A-R和混合网络设备806中的那些)接收物理NI(例如816、846) 上的数据，并将该数据转发出适当的物理NI(例如816、846)。例如， 实现IP路由器功能的VNE基于IP分组中的一些IP报头信息转发IP分 组；其中IP报头信息包括源IP地址、目的IP地址、源端口、目的地端口 (其中“源端口”和“目的地端口”在此指协议端口，而不是ND的物理 端口)、传输协议(例如用户数据报协议(UDP)、传输控制协议(TCP) 和差分服务代码点(DSCP)值。
例如，图8A的ND可以形成互联网或专用网络的一部分；以及其他 电子设备(未示出；诸如终端用户设备，包括工作站、笔记本电脑、上网 本、平板电脑、掌上电脑、移动电话、智能电话、平板手机、多媒体电话、 互联网协议语音(VOIP)电话、终端、便携式媒体播放器、GPS单元、 可穿戴设备、游戏系统、机顶盒、支持互联网的家用电器)可以耦合到网 络(直接地或通过诸如接入网络的其他网络)以通过网络(例如互联网或 叠加(例如通过隧道化)在互联网上的虚拟专用网络(VPN)彼此通信(直 接地或通过服务器)和/或访问内容和/或服务。这样的内容和/或服务通常 由属于服务/内容提供商的一个或多个服务器(未示出)或参与对等(P2P) 服务的一个或多个终端用户设备(未示出)提供，以及例如可以包括公共网页(例如免费内容、商店前端、搜索服务)、私人网页(例如提供电子 邮件服务的用户名/密码访问的网页)和/或VPN上的公司网络。例如，终 端用户设备可以耦合(例如通过耦合到接入网络(有线或无线)的客户端 设备)到边缘ND，边缘ND耦合(例如通过一个或多个核心ND)到其他 边缘ND，其他边缘ND耦合到充当服务器的电子设备。然而，通过计算 和存储虚拟化，作为图8A中的ND操作的一个或多个电子设备也可以托 管一个或多个这样的服务器(例如在通用网络设备804的情况下，一个或 多个软件实例862A-R可以作为服务器运行；对于混合网络设备806也是 如此；在专用网络设备802的情况下，一个或多个这样的服务器也可以在 由计算资源812执行的虚拟化层上运行)；在这种情况下，服务器被称为 与该ND的VNE共址。
虚拟网络是提供网络服务(例如L2和/或L3服务)的物理网络(例 如图8A中的物理网络)的逻辑抽象。虚拟网络可以实现为覆盖网络(有 时称为网络虚拟化覆盖)，其在底层网络(例如L3网络，诸如使用隧道 的互联网协议(IP)网络(例如通用路由封装(GRE)、第2层隧道协议 (L2TP)、IPSec)来创建覆盖网络)上提供网络服务(例如第2层(L2， 数据链路层)和/或第3层(L3，网络层)服务)。
网络虚拟化边缘(NVE)位于底层网络的边缘，并参与实现网络虚拟 化；NVE的面向网络的一侧使用底层网络来向其他NVE隧道传输帧和从 其他NVE隧道传输帧；NVE的朝外侧向网络外部的系统发送数据和从网 络外部的系统接收数据。虚拟网络实例(VNI)是NVE上的虚拟网络的特 定实例(例如ND上的NE/VNE、ND上的NE/VNE的一部分，其中NE/VNE 通过仿真被分成多个VNE)；可以在NVE上实例化一个或多个VNI(例 如作为ND上的不同VNE)。虚拟接入点(VAP)是NVE上用于将外部 系统连接到虚拟网络的逻辑连接点；VAP可以是通过逻辑接口标识符(例 如VLAN ID)标识的物理或虚拟端口。入口网络设备102和出口网络设备104是网络虚拟化边缘。
网络服务的示例包括：1)以太网LAN仿真服务(类似于互联网工程 任务组(IETF)多协议标签切换(MPLS)或以太网VPN(EVPN)服务 的基于以太网的多点服务)，其中，外部系统通过底层网络上的LAN环 境跨网络互连(例如NVE为不同的这种虚拟网络提供单独的L2VNI(虚 拟切换实例)，以及跨底层网络的L3(例如IP/MPLS)隧道封装)；以 及2)虚拟化IP转发服务(从服务定义角度来看，类似于IETF IP VPN(例 如边界网关协议(BGP)/MPLSIPVPN))，其中，外部系统通过底层网 络由L3环境跨网络互连(例如NVE为不同的这种虚拟网络提供单独的 L3VNI(转发和路由实例)，以及跨底层网络的L3(例如IP/MPLS)隧 道封装))。网络服务还可以包括服务质量能力(例如业务分类标记、业 务调节和调度)、安全能力(例如用于保护客户端免受网络发起的攻击、 用于避免格式错误的路由通告的过滤器)和管理能力(例如，全面检测和 处理)。
分组分类涉及在存储器中执行查找以通过基于匹配结构确定转发表中 哪个条目(也称为转发表条目或流条目)与分组最匹配或转发表条目的密 钥来对分组进行分类。转发表条目中表示的许多流可能与分组对应/匹配； 在这种情况下，系统通常被配置为根据定义的方案从多个转发表条目中确 定一个转发表条目(例如选择匹配的第一转发表条目)。转发表条目包括 一组特定的匹配准则(一组值或通配符、或分组的哪些部分应与特定值/ 多个值/通配符进行比较的指示(如匹配能力所定义的)、用于分组报头中 的特定字段、或用于某些其他分组内容)以及数据平面接收匹配分组所采 取的一组一个或多个动作。例如，动作可以是将报头推送到分组上(以使 得分组使用特定端口)、泛洪分组或者简单地丢弃分组。因此，具有特定 传输控制协议(TCP)目的地端口的IPv4/IPv6分组的转发表条目可以包 含指定应该丢弃这些分组的动作。
基于在分组分类期间标识的转发表条目，通过在分组上执行匹配的转 发表条目中标识的一组动作，进行转发决定并执行动作。
然而，当未知分组(例如“丢失的分组”或“OpenFlow用语中使用 的“匹配未命中”)到达数据平面880时，分组(或分组报头和内容的子 集)被通常转发到集中控制平面876。集中控制平面876然后将转发表条 目编程到数据平面880中，以适应属于未知分组流的分组。一旦特定转发 表条目已被集中控制平面876编程到数据平面880中，具有匹配凭证的下 一个分组将匹配该转发表条目并采取与该匹配条目相关联的一组动作。
网络接口(NI)可以是物理的或虚拟的；并且在IP的上下文中，接 口地址是分配给NI的IP地址，无论是物理NI还是虚拟NI。虚拟NI可 以与物理NI相关联、与另一个虚拟接口相关联、或独立存在(例如环回 接口、点对点协议接口)。可以对NI(物理的或虚拟的)进行编号(具有 IP地址的NI)或不编号(没有IP地址的NI)。环回接口(及其环回地址) 是经常用于管理目的的NE/VNE(物理的或虚拟的)的特定类型的虚拟NI (和IP地址)；其中，这种IP地址称为节点环回地址。分配给ND的NI 的IP地址称为该ND的IP地址；在更细粒度的级别，分配给NI(其分配 给在ND上实现的NE/VNE)的IP地址可以被称为该NE/VNE的IP地址。
与虚拟连接和虚拟信道同义的虚拟电路(VC)是借助分组模式通信传 送的面向连接的通信服务。虚拟电路通信类似于电路交换，因为两者都是 面向连接的，这意味着在两种情况下数据都以正确的顺序传送，并且在连 接建立阶段期间需要信令开销。虚拟电路可以存在于不同层。例如，在第 4层，面向连接的传输层数据链路协议(例如传输控制协议(TCP))可 以依赖于诸如IP的无连接分组切换网络层协议，其中，不同的分组可以在 不同的路径上路由，因此不按顺序传送。在底层不可靠且无连接的IP协议 之上利用TCP建立可靠的虚拟电路的情况下，虚拟电路由源和目的地网络 套接字地址对标识，即发送器和接收器IP地址和端口号。然而，虚拟电路 是可能的，因为TCP包括在接收器侧的分段编号和重新排序以防止无序传 送。虚拟电路也可以在第3层(网络层)和第2层(数据链路层)上；这 种虚拟电路协议基于面向连接的分组交换，这意味着数据总是沿着相同的 网络路径传送，即通过相同的NE/VNE传送。在这样的协议中，分组不是 单独路由的，并且在每个数据分组的报头中没有提供完整的寻址信息；每 个分组只需要一个小的虚拟信道标识符(VCI)；在连接建立阶段期间， 路由信息被传送到NE/VNE；交换仅涉及在表中查找虚拟信道标识符而不是分析完整地址。网络层和数据链路层虚拟电路协议的示例如下(其中数 据始终通过相同的路径传送)：X.25，其中VC由虚拟信道标识符(VCI) 标识；帧中继，其中VC由VCI标识；异步传输模式(ATM)，其中电 路由虚拟路径标识符(VPI)和虚拟信道标识符(VCI)对标识；通用分 组无线电业务(GPRS)；以及多协议标签切换(MPLS)，其可用于虚拟 电路上的IP(每个电路由标签标识)。
虽然附图中的流程图示出了由本发明的某些实施例执行的操作的特定 顺序，但是应该理解，这种顺序是示例性的(例如备选实施例可以以不同 顺序执行操作、组合某些操作、重叠某些操作等)。
尽管已经根据若干实施例描述了本发明，但是本领域技术人员将认识 到，本发明不限于所描述的实施例，而是可以在所附权利要求的精神和范 围内通过修改和变更来实践。因此，该描述被认为是说明性的而非限制性 的。

Claims (20)

1.一种在出口网络设备(104)中的更新多个多协议标签切换MPLS双向转发检测BFD会话的方法，其中，所述多个MPLS BFD会话中的每一个针对MPLS网络的入口网络设备(102)与所述出口网络设备(104)之间的给定标签切换路径LSP而建立，所述方法包括：
响应于确定(606)MPLS BFD会话处于正常运行状态，确定(608)所述MPLS BFD会话是否是所述多个MPLS BFD会话的一部分；以及
响应于确定所述MPLS BFD会话是所述多个MPLS BFD会话的一部分，向所述入口网络设备(102)发送(610)BFD控制分组(534)，所述BFD控制分组包括在所述入口网络设备(102)处唯一地标识所述多个MPLS BFD会话的入口组标识符，并且其中，所述发送(610)所述BFD控制分组(534)导致基于所述入口组标识符而标识的所述多个MPLS BFD会话中的一组两个或更多个MPLS BFD会话的更新。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述发送(610)所述BFD控制分组(534)包括：设置(612)所述BFD控制分组的入口BFD会话标识符字段以包括所述入口组标识符。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述发送(610)所述BFD控制分组还包括：重置(614)所述多个MPLS BFD会话中处于正常运行状态并且是用所述入口组标识符标识的所述多个MPLS BFD会话的一部分的每一个MPLS BFD会话的定时器。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述MPLS BFD会话是第一会话，所述BFD控制分组是第一BFD控制分组，所述方法还包括：
响应于确定第二MPLS BFD会话未处于正常运行状态或者不是所述多个MPLS BFD会话的一部分，向所述入口网络设备(102)发送(620)第二BFD控制分组，所述第二BFD控制分组包括在所述入口网络设备(102)处唯一地标识所述第二MPLS BFD会话的MPLS BFD会话标识符，其中，所述发送所述第二BFD控制分组引起所述第二MPLS BFD会话的更新。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，发送(618)所述第二BFD控制分组包括：设置(620)所述第二BFD控制分组的入口BFD会话标识符字段以包括所述MPLS BFD会话标识符。
6.一种出口网络设备(104)，用于更新多个多协议标签切换MPLS双向转发检测BFD会话，其中，所述多个MPLS BFD会话中的每一个针对MPLS网络的入口网络设备(102)与所述出口网络设备(104)之间的给定标签切换路径LSP而建立，所述出口网络设备包括：
一个或多个处理器；以及
存储指令的非暂时性计算机可读介质，所述指令在由所述一个或多个处理器执行时使得所述出口网络设备：
响应于确定(606)MPLS BFD会话处于正常运行状态，确定(608)所述MPLS BFD会话是否是所述多个MPLS BFD会话的一部分；以及
响应于确定所述MPLS BFD会话是所述多个MPLS BFD会话的一部分，向所述入口网络设备(102)发送(610)BFD控制分组(534)，
所述BFD控制分组包括在所述入口网络设备(102)处唯一地标识所述多个MPLS BFD会话的入口组标识符，并且其中，所述发送(610)
所述BFD控制分组(534)导致基于所述入口组标识符而标识的所述多个MPLS BFD会话中的一组两个或更多个MPLS BFD会话的更新。
7.根据权利要求6所述的出口网络设备，其中，所述发送(610)所述BFD控制分组(534)包括：设置(612)所述BFD控制分组的入口BFD会话标识符字段以包括所述入口组标识符。
8.根据权利要求7所述的出口网络设备，其中，所述发送(610)所述BFD控制分组还包括：重置(614)所述多个MPLS BFD会话中处于正常运行状态并且是用所述入口组标识符标识的所述多个MPLS BFD会话的一部分的每一个MPLS BFD会话的定时器。
9.根据权利要求6所述的出口网络设备，其中，所述MPLS BFD会话是第一会话，所述BFD控制分组是第一BFD控制分组，所述出口网络设备还用于：
响应于确定第二MPLS BFD会话未处于正常运行状态或者不是所述多个MPLS BFD会话的一部分，向所述入口网络设备(102)发送(620)第二BFD控制分组，所述第二BFD控制分组包括在所述入口网络设备(102)处唯一地标识所述第二MPLS BFD会话的MPLS BFD会话标识符，其中，发送所述第二BFD控制分组引起所述第二MPLS BFD会话的更新。
10.根据权利要求9所述的出口网络设备，其中，发送(618)所述第二BFD控制分组包括：设置(620)所述第二BFD控制分组的入口BFD会话标识符字段以包括所述MPLS BFD会话标识符。
11.一种在入口网络设备(102)中的更新多个多协议标签切换MPLS双向转发检测BFD会话的方法，其中，所述多个MPLS BFD会话中的每一个针对MPLS网络的所述入口网络设备(102)与出口网络设备(104)之间的给定标签切换路径LSP而建立，所述方法包括：
从所述出口网络设备接收(704)BFD控制分组(534)；以及
响应于确定所述BFD控制分组(534)的状态字段(534A)具有“正常运行”值，以及所述BFD控制分组的入口BFD会话标识符字段(534C)的值与唯一地标识所述多个MPLS BFD会话的入口组标识符相匹配，基于所述入口组标识符而更新(708)一组两个或更多个MPLS BFD会话。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，更新(708)所述一组MPLS BFD会话包括：确定所述一组MPLS BFD会话中的每一个的源因特网协议IP地址与所述BFD控制分组的源IP地址相同，所述一组MPLS BFD会话中的每一个是基于所述入口组标识符标识的所述多个MPLS BFD会话的一部分，以及所述MPLS BFD会话中的每一个处于正常运行状态。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，更新(708)所述一组MPLS BFD会话包括：重置所述一组MPLS BFD会话中的每一个的定时器。
14.根据权利要求11所述的方法，其中，所述BFD控制分组是第一BFD控制分组，所述方法还包括：
从所述出口网络设备接收(704)第二BFD控制分组(534)；以及
响应于确定所述BFD控制分组(534)的状态字段(534A)不具有“正常运行”值，或者所述BFD控制分组的入口BFD会话标识符字段(534C)的值与唯一地标识所述多个MPLS BFD会话的入口组标识符不匹配，基于所述入口BFD会话标识符字段的值来更新(714)MPLS BFD会话。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，更新(714)所述MPLS BFD会话包括：重置所述MPLS BFD会话的定时器。
16.一种入口网络设备(102)，用于更新多个多协议标签切换MPLS双向转发检测BFD会话，其中，所述多个MPLS BFD会话中的每一个针对MPLS网络的所述入口网络设备(102)与出口网络设备(104)之间的给定标签切换路径LSP而建立，所述入口网络设备包括：
一个或多个处理器；以及
存储指令的非暂时性计算机可读介质，所述指令在由所述一个或多个处理器执行时使得所述入口网络设备：
从所述出口网络设备接收(704)BFD控制分组(534)；以及
响应于确定所述BFD控制分组(534)的状态字段(534A)具有“正常运行”值，以及所述BFD控制分组的入口BFD会话标识符字段(534C)的值与唯一地标识所述多个MPLS BFD会话的入口组标识符相匹配，基于所述入口组标识符而更新(708)一组两个或更多个MPLS BFD会话。
17.根据权利要求16所述的入口网络设备，其中，更新(708)所述一组MPLS BFD会话包括：确定所述一组MPLS BFD会话中的每一个的源因特网协议IP地址与所述BFD控制分组的源IP地址相同，所述一组MPLS BFD会话中的每一个是基于所述入口组标识符标识的所述多个MPLS BFD会话的一部分，以及所述MPLS BFD会话中的每一个处于正常运行状态。
18.根据权利要求17所述的入口网络设备，其中，更新(708)所述一组MPLS BFD会话包括：重置所述一组MPLS BFD会话中的每一个的定时器。
19.根据权利要求16所述的入口网络设备，其中，所述BFD控制分组是第一BFD控制分组，所述入口网络设备还用于：
从所述出口网络设备接收(704)第二BFD控制分组(534)；以及
响应于确定所述BFD控制分组(534)的状态字段(534A)不具有“正常运行”值，或者所述BFD控制分组的入口BFD会话标识符字段(534C)的值与唯一地标识所述多个MPLS BFD会话的入口组标识符不匹配，基于所述入口BFD会话标识符字段的值来更新(714)MPLS BFD会话。
20.根据权利要求19所述的入口网络设备，其中，更新(714)所述MPLS BFD会话包括：重置所述MPLS BFD会话的定时器。
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