CN109698781A - 报文转发路径的管理方法和pe设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种报文转发路径的管理方法和PE设备，用以提高主备PW切换的效率，从而减少丢包，该报文转发路径的管理方法应用于MPLS网络中的PE设备，包括如下步骤：在向本地硬件芯片下发主备伪线PW的信息时，检查本地是否已记录所述主备PW的转发路径；如果否，则创建与所述转发路径对应的故障切换failover表项，并将所述主备PW与所述failover表项关联，在所述failover表项中设置用于表示所述主备PW中处于激活状态的PW的标识；如果是，则将所述主备PW与已存在的与所述转发路径对应的failover表项关联。

Description

报文转发路径的管理方法和PE设备

技术领域

本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种报文转发路径的管理方法和PE设备。

背景技术

MPLS L2VPN提供基于MPLS(Multiprotocol Label Switching，多协议标签交换)网络的二层VPN(Virtual Private Network，虚拟专用网络)服务，使运营商可以在统一的MPLS网络上提供基于不同数据链路层的二层VPN，包括ATM(Asynchronous Transfer Mode，异步传输模式)、FR(Frame Relay，帧中继)、VLAN(Virtual Local Area Network，虚拟局域网)、Ethernet(以太网)、PPP(Point to Point Protocol，点对点协议)等。

目前，在MPLS L2VPN组网结构中进行报文转发的示意图如图1、图2所示，报文从CE1传送至CE2。图1、图2中，CE(Customer Edge，用户网络边缘)设备是直接与服务提供商网络相连的用户网络侧设备。PE(Provider Edge，服务提供商网络边缘)设备是与CE相连的服务提供商网络侧设备，在MPLS网络中，对VPN的所有处理都发生在PE上。P(Provider，服务提供商网络)设备不与CE直接相连，P设备只需要具备基本MPLS转发能力。MPLS L2VPN采用标签堆栈转发用户报文，通过在二层用户报文外封装伪线(PW)标签和公网(Tunnel)标签，实现用户报文在MPLS网络中的透明传送。

MPLS L2VPN组网结构中，PE设备通常在标签转发表中添加主PW的标签转发表项，以利用该主PW的标签转发表项转发相应的用户报文，当主备PW切换时，PE设备删除标签转发表中主PW的标签转发表项，然后在该标签转发表中添加备PW的标签转发表项，以利用该备PW的标签转发表项转发相应的用户报文。上述的报文转发过程中，在主备PW发生切换时，需要先删除主PW的标签转发表项，再添加备PW的标签转发表项，然后才能转发用户报文，这就造成完成主备PW切换的时间较长，从而导致丢包较多。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种报文转发路径的管理方法和PE设备，用以提高主备PW切换的效率，从而减少丢包。

第一方面，本申请提供了一种报文转发路径的管理方法，该方法应用于MPLS网络中的服务提供商网络边缘PE设备，所述方法包括：

在向本地硬件芯片下发主备伪线PW的信息时，检查本地是否已记录所述主备PW的转发路径；

如果否，则创建与所述转发路径对应的故障切换failover表项，并将所述主备PW与所述failover表项关联，在所述failover表项中设置用于表示所述主备PW中处于激活状态的PW的标识；

如果是，则将所述主备PW与已存在的与所述转发路径对应的failover表项关联。

上述方法中，PE设备在向本地硬件芯片下发主备PW的信息时，如果检查到本地未记录主备PW的转发路径，则创建与该主备PW的转发路径对应的failover表项，并将该主备PW与创建的failover表项关联，在该failover表项中设置用于表示该主备PW中处于激活状态的PW的标识，通过变换failover表项中处于激活状态的PW的标识，就可达到进行主备PW切换的效果，因此可以提高主备PW切换的效率，从而减少丢包。并且，如果检查到本地已记录主备PW的转发路径，则将该主备PW与已存在的与该主备PW的转发路径对应的failover表项关联，也就是说，采用相同主备PW的转发路径的各个VPN的报文，PE设备使用同一个failover表项控制报文的转发，这样就可以减少failover表项数目，从而节省硬件资源，并且由于可以通过同一个failover表项可以同时控制多个VPN的报文的转发，因此可以实现多个VPN的报文各自对应的主备PW的快速切换。

在一可能的实现方式中，所述failover表项中设置有开关值；

当开关值为第一值时，表示所述主PW处于激活状态；

当开关值为第二值时，表示所述备PW处于激活状态。

该方法中，通过变换failover表项中的开关值就可切换处于激活状态的PW，因此可以提高主备PW切换的效率，从而减少丢包。

在一可能的实现方式中，该方法进一步包括：

当主PW故障时，则检查所述failover表项中处于激活状态的PW的标识是否为备PW的标识，如果否，则将所述failover表项中处于激活状态的PW的标识更新为备PW的标识，并将主PW切换至备PW。

该方法中，当主PW故障时，如果检查到failover表项中处于激活状态的PW的标识不是备PW的标识，则将该failover表项中处于激活状态的PW的标识更新为备PW的标识，并将主PW切换至备PW，这样对于采用相同主备PW的转发路径的各个VPN的报文，PE设备后续就可通过备PW转发，因此就不会出现丢包。

在一可能的实现方式中，该方法进一步包括：

当备PW故障时，则检查所述failover表项中处于激活状态的PW的标识是否为主PW的标识，如果否，则将所述failover表项中处于激活状态的PW的标识更新为主PW的标识，并将备PW切换至主PW。

该方法中，当备PW故障时，如果检查到failover表项中处于激活状态的PW的标识不是主PW的标识，则将该failover表项中处于激活状态的PW的标识更新为主PW的标识，并将备PW切换至主PW，这样对于采用相同主备PW的转发路径(或者说使用同一个failover表项)的各个VPN的报文，PE设备后续就可通过主PW转发，因此就不会出现丢包。

在一可能的实现方式中，该方法进一步包括：

当检测到由外部操作执行的主备PW切换时，新生成与所述主备PW关联的failover表项，并在该新生成的failover表项中设置用于表示所述主备PW中处于激活状态的PW的标识。

该方法中，当检测到由外部操作执行的主备PW切换时，新生成与该主备PW关联的failover表项，由于该主备PW对应的VPN的报文的转发与其他采用相同主备PW的转发路径的各个VPN的报文的转发采用不同的failover表项进行控制，通过变换新生成的failover表项中处于激活状态的PW的标识进行主备PW切换，这样就不会影响PE设备转发其他采用相同主备PW的转发路径的各个VPN的报文。

第二方面，本申请还提供了一种PE设备，应用于MPLS网络中，所述服务提供商网络边缘PE设备包括用于执行第一方面或第一方面的任意可能的实现方式中的报文转发路径的管理方法的模块。

附图说明

图1为本申请实施例中第一种MPLS L2VPN组网结构的示意图；

图2为本申请实施例中第二种MPLS L2VPN组网结构的示意图；

图3为本申请实施例提供的一种报文转发路径的管理方法的流程示意图；

图4为本申请实施例提供的PE设备的第一种结构示意图；

图5为本申请实施例提供的PE设备的第二种结构示意图；

图6为本申请实施例提供的PE设备的第三种结构示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本申请可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申请范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

在描述本申请的技术方案之前首先介绍几个基本概念。

公网(外层)标签，在骨干网内部进行交换，指示从PE到对端PE的一条LSP(LabelSwitched Path，标签交换路径)。利用这层标签，可以沿LSP到达对端PE。

PW(内层)标签，在报文到达对端PE指示报文应被送到哪个CE，也就是对端PE根据内层标签可以找发送报文的出接口。

参见图1，远程连接建立后，MPLS L2VPN的报文转发过程为：

(1)PE 1接收到CE 1发送的二层用户报文后，根据PE 1与CE 1之间的AC所绑定的PW为报文封装PW标签，并查找对应的公网隧道，为其封装公网标签后将封装后的报文转发给P设备。

(2)P设备根据外层的公网标签将报文转发给PE 2。

(3)PE 2从公网隧道接收到报文后，根据PW标签判断报文所属的PW。PE2删除公网标签和PW标签，还原二层用户报文后，再根据与该PW绑定的PE2与CE2之间的AC将报文转发给CE2。

现有技术中，PE1设备中维护有各VPN的mac转发表和各VPN的标签转发表。在用户报文的转发过程中，通常主PW处于激活状态，VPN的mac转发表中包含主PW的mac转发表项，VPN的标签转发表中包含主PW的标签转发表项，PE1设备根据VPN内的目的CE设备的mac地址可以在该VPN的mac转发表中查找对应的主PW的下一跳索引，然后根据该主PW的下一跳索引在该VPN的标签转发表中查找对应的封装标签(例如主PW标签1000和公网标签100)，再根据封装标签找到对应的出接口(例如port1)以转发报文；若主备PW发生切换，备PW处于激活状态，这时PE设备将删除VPN的mac转发表中主PW的mac转发表项，以及删除VPN的标签转发表中主PW的标签转发表项，并在VPN的mac转发表中新增备PW的mac转发表项，以及在VPN的标签转发表中新增备PW的标签转发表项，PE1设备根据VPN内的目的CE设备的mac地址可以在该VPN的mac转发表中查找对应的备PW的下一跳索引，然后根据该备PW的下一跳索引在该VPN的标签转发表中查找对应的封装标签(例如备PW标签2000和公网标签200)，再根据封装标签找到对应的出接口(例如port2)以转发报文。上述的报文转发过程中，在主备PW发生切换时，需要先删除主PW的标签转发表项和主PW的mac转发表项，再添加备PW的标签转发表项和备PW的mac转发表项，然后才能转发用户报文，这就造成完成主备PW切换的时间较长，从而导致丢包较多。

本申请实施例中，MPLS L2VPN组网结构也如图1、图2所示，但PE1设备中维护有各VPN的mac转发表、各VPN的标签转发表、failover表、以及主备PW的下一跳索引与failover的标识之间的关联关系。在用户报文的转发过程中，VPN的mac转发表中包含VPN内的目的CE设备的mac地址与主备PW的下一跳索引(例如，主PW的下一跳索引为100，备PW的下一跳索引为101)的对应关系的mac转发表项，VPN的标签转发表中包含主备PW的标签转发表项，通常主PW处于激活状态，此时与主备PW关联的failover表项中处于激活状态的PW的标识为主PW的标识(例如0)，PE1设备根据VPN内的目的CE设备的mac地址可以在该VPN的mac转发表中查找对应的主备PW的下一跳索引，然后根据该主备PW的下一跳索引在维护的关联关系中查找该主备PW的下一跳索引关联的failover的标识，再根据failover的标识在failover表中查找处于激活状态的PW的标识，并根据该PW的标识选择主PW的下一跳索引(例如，当查找到的PW的标识为0时，得到下一跳索引为主PW的下一跳索引100)，之后根据该主PW的下一跳索引在该VPN的标签转发表中查找对应的封装标签(例如主PW标签1000和公网标签100)，再根据封装标签找到对应的出接口(例如port1)以转发报文；若主备PW发生切换，备PW处于激活状态，此时与主备PW关联的failover表项中处于激活状态的PW的标识更新为备PW的标识(例如1)，PE1设备根据VPN内的目的CE设备的mac地址可以在该VPN的mac转发表中查找对应的主备PW的下一跳索引，然后根据该主备PW的下一跳索引在维护的关联关系中查找该主备PW的下一跳索引关联的failover的标识，再根据failover的标识在failover表中查找处于激活状态的PW的标识，并根据该PW的标识选择备PW的下一跳索引(例如，当查找到的PW的标识为1时，得到下一跳索引为备PW的下一跳索引101)，之后根据该备PW的下一跳索引在该VPN的标签转发表中查找对应的封装标签(例如备PW标签2000和公网标签200)，再根据封装标签找到对应的出接口(例如port2)以转发报文。上述方法通过变换failover表项中处于激活状态的PW的标识，就可达到进行主备PW切换的效果，因此可以提高主备PW切换的效率，从而减少丢包。

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

参见图3，本申请实施例提供了一种报文转发路径的管理方法，该方法应用于MPLS网络中的PE设备，该方法可以包括如下步骤：

S101、在向本地硬件芯片下发主备PW的信息时，检查本地是否已记录主备PW的转发路径；

具体地，若在本地标签转发表中查找与主备PW的公网标签相同的公网标签，则本地已记录主备PW的转发路径。

例如当前VPN的主PW的公网标签为100、主PW标签为1000，备PW的公网标签为200、备PW标签为2000，而在本地标签转发表中查找到另一VPN的主PW的公网标签为100、主PW标签为3000，备PW的公网标签为200、备PW标签为4000，这时可确定本地已记录主备PW的转发路径。

S102、如果否，则创建与该转发路径对应的failover(故障切换)表项，并将主备PW与failover表项关联，在failover表项中设置用于表示主备PW中处于激活状态的PW的标识；

S103、如果是，则将主备PW与已存在的与该转发路径对应的failover表项关联。也就是说，多个具有相同主备PW的转发路径的VPN，采用同一个failover表项控制该多个VPN的报文的转发，因此可以实现多个VPN的报文各自对应的主备PW的快速切换。

在一可能的实现方式中，上述failover表项中可以设置有开关值，即使用开关值作为主备PW中处于激活状态的PW的标识；

当开关值为第一值(例如取值为0)时，表示主PW处于激活状态；

当开关值为第二值(例如取值为1)时，表示备PW处于激活状态。

在一可能的实现方式中，该方法进一步可以包括：

当主PW故障时，则检查failover表项中处于激活状态的PW的标识是否为备PW的标识，如果否，则将该failover表项中处于激活状态的PW的标识更新为备PW的标识，并将主PW切换至备PW。

在一可能的实现方式中，该方法进一步可以包括：

当备PW故障时，则检查failover表项中处于激活状态的PW的标识是否为主PW的标识，如果否，则将该failover表项中处于激活状态的PW的标识更新为主PW的标识，并将备PW切换至主PW。

在一可能的实现方式中，该方法进一步可以包括：

当检测到由外部操作执行的主备PW切换时，新生成与主备PW关联的failover表项，并在该新生成的failover表项中设置用于表示主备PW中处于激活状态的PW的标识。

需要指出的是，在本申请另一些实施例中，多个具有相同主备PW的转发路径的VPN，也可以采用不同的failover表项各自控制VPN的报文的转发，例如一个VPN的主备PW占用一个failover表项。

基于同一发明构思，本申请实施例还提供了一种PE设备，应用于MPLS网络中，参加图4，该PE设备包括：检测模块11和路径管理模块12。

其中，检测模块11，用于在向本地硬件芯片下发主备伪线PW的信息时，检查本地是否已记录主备PW的转发路径；

路径管理模块12，用于如果检测模块11检查到本地未记录主备PW的转发路径，则创建与该转发路径对应的故障切换failover表项，并将主备PW与failover表项关联，在failover表项中设置用于表示主备PW中处于激活状态的PW的标识；以及如果检测模块11检查到本地已记录主备PW的转发路径，则将主备PW与已存在的与该转发路径对应的failover表项关联。

在一可能的实现方式中，上述failover表项中可以设置有开关值；

当开关值为第一值时，表示主PW处于激活状态；

当开关值为第二值时，表示备PW处于激活状态。

在一可能的实现方式中，参加图5，上述PE设备还可以包括：

故障处理模块13，用于当主PW故障时，则检查failover表项中处于激活状态的PW的标识是否为备PW的标识，如果否，则将failover表项中处于激活状态的PW的标识更新为备PW的标识，并将主PW切换至备PW。

在一可能的实现方式中，参加图5，故障处理模块13进一步可以用于：

当备PW故障时，则检查failover表项中处于激活状态的PW的标识是否为主PW的标识，如果否，则将failover表项中处于激活状态的PW的标识更新为主PW的标识，并将备PW切换至主PW。

在一可能的实现方式中，参加图6，上述PE设备还可以包括：

手动切换模块14，用于当检测到由外部操作执行的主备PW切换时，新生成与主备PW关联的failover表项，并在该新生成的failover表项中设置用于表示主备PW中处于激活状态的PW的标识。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种报文转发路径的管理方法，其特征在于，该方法应用于MPLS网络中的服务提供商网络边缘PE设备，所述方法包括：

在向本地硬件芯片下发主备伪线PW的信息时，检查本地是否已记录所述主备PW的转发路径；

如果否，则创建与所述转发路径对应的故障切换failover表项，并将所述主备PW与所述failover表项关联，在所述failover表项中设置用于表示所述主备PW中处于激活状态的PW的标识；

如果是，则将所述主备PW与已存在的与所述转发路径对应的failover表项关联。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述failover表项中设置有开关值；

当开关值为第一值时，表示所述主PW处于激活状态；

当开关值为第二值时，表示所述备PW处于激活状态。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：

当主PW故障时，则检查所述failover表项中处于激活状态的PW的标识是否为备PW的标识，如果否，则将所述failover表项中处于激活状态的PW的标识更新为备PW的标识，并将主PW切换至备PW。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：

当备PW故障时，则检查所述failover表项中处于激活状态的PW的标识是否为主PW的标识，如果否，则将所述failover表项中处于激活状态的PW的标识更新为主PW的标识，并将备PW切换至主PW。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：

当检测到由外部操作执行的主备PW切换时，新生成与所述主备PW关联的failover表项，并在该新生成的failover表项中设置用于表示所述主备PW中处于激活状态的PW的标识。

6.一种PE设备，应用于MPLS网络中，其特征在于，所述服务提供商网络边缘PE设备包括：

检测模块，用于在向本地硬件芯片下发主备伪线PW的信息时，检查本地是否已记录所述主备PW的转发路径；

路径管理模块，用于如果所述检测模块检查到本地未记录所述主备PW的转发路径，则创建与所述转发路径对应的故障切换failover表项，并将所述主备PW与所述failover表项关联，在所述failover表项中设置用于表示所述主备PW中处于激活状态的PW的标识；以及如果所述检测模块检查到本地已记录所述主备PW的转发路径，则将所述主备PW与已存在的与所述转发路径对应的failover表项关联。

7.根据权利要求6所述的PE设备，其特征在于，所述failover表项中设置有开关值；

当开关值为第一值时，表示所述主PW处于激活状态；

当开关值为第二值时，表示所述备PW处于激活状态。

8.根据权利要求6或7所述的PE设备，其特征在于，所述PE设备还包括：

故障处理模块，用于当主PW故障时，则检查所述failover表项中处于激活状态的PW的标识是否为备PW的标识，如果否，则将所述failover表项中处于激活状态的PW的标识更新为备PW的标识，并将主PW切换至备PW。

9.根据权利要求8所述的PE设备，其特征在于，所述故障处理模块进一步用于：

当备PW故障时，则检查所述failover表项中处于激活状态的PW的标识是否为主PW的标识，如果否，则将所述failover表项中处于激活状态的PW的标识更新为主PW的标识，并将备PW切换至主PW。

10.根据权利要求6所述的PE设备，其特征在于，所述PE设备还包括：

手动切换模块，用于当检测到由外部操作执行的主备PW切换时，新生成与所述主备PW关联的failover表项，并在该新生成的failover表项中设置用于表示所述主备PW中处于激活状态的PW的标识。