CN110120914A - 一种基于sr-te隧道的节点保护方法和本地修复节点 - Google Patents

一种基于sr-te隧道的节点保护方法和本地修复节点 Download PDF

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Abstract

本公开提出了一种基于SR‑TE隧道的节点保护方法和本地修复节点。本地修复节点根据报文头部携带的顶层标签或第二层标签中包含的段索引值推导出对应的转发节点。所述本地修复节点以所述转发节点作为目的节点，根据拓扑无关环路避免算法TI‑LFA计算一条到达所述目的节点的无环路的备用路径。当邻接的被保护节点发生故障时，所述本地修复节点修改所述报文头部携带的标签栈，把修改后的标签报文倒换到所述备用路径。本发明无需为SR‑TE隧道手工配置一条备用保护路径（Hot‑Standy），由本地修复节点为邻接的保护节点自动生成备用路径配置，减少人工干预。

Description

一种基于SR-TE隧道的节点保护方法和本地修复节点
技术领域
本公开涉及数据通信网络技术领域，尤其涉及一种基于SR-TE隧道的节点保护方法和本地修复节点。
背景技术
在分段路由（Segment Routing）网络中，通常为重要业务配置一条具有QoS保证的SR-TE路径，同时，也会手工配置一条热备份的静态保护路径（Hot-Standy），通过某种快速链路检测机制（如BFD）检测到SR-TE路径发生故障时，业务能快速切换到Hot-Standy路径，保证业务不中断，如图1所示。当配置的SR-TE路径发生改变时，手工指定的Hot-Standy路径也要跟随改变。这种保护方法灵活性差，而且也带来了网络运维的复杂性。TI-LFA（Topology Independent Loop-free Alternate，拓扑无关的环路避免路径保护方法）可基于FRR（Fast Re-route，快速重路由）技术实现100%的网络节点和链路保护，只要对指定的相邻节点或链路启用FRR保护，节点会自动生成备用路径的配置，无需人工干预。然而该方法只适用于分段路由网络路径的保护，怎样把这种技术应用于对SR-TE隧道的自动保护，还是一个需要研究的课题。
发明内容
本公开要解决的技术问题是无需为SR-TE隧道手工配置一条备用保护路径（Hot-Standy），由PLR（Point of Local Repair，本地修复节点）为邻接的保护节点自动生成备用路径配置，减少人工干预。
根据本公开一方面，提出一种基于SR-TE隧道的节点保护方法，包括：本地修复节点PLR如果支持次末跳标签弹出机制，检查报文头部携带的顶层标签，根据顶层标签中包含的段索引值推导出对应的转发节点；所述PLR若不支持次末跳标签弹出机制， PLR需要查看报文头部携带的邻近顶层标签的第二层标签，根据第二层标签中包含的段索引值推导出对应的转发节点；所述PLR以所述转发节点作为目的节点，根据拓扑无关环路避免算法TI-LFA计算一条到达所述目的节点的无环路的备用路径，在标签转发表LFIB自动生成到所述转发节点的备用下一跳和出标签；当邻接的被保护节点发生故障时，所述PLR修改所述报文头部携带的标签栈，把修改后的标签报文倒换到所述备用路径。
进一步地，所述报文携带的标签栈中的包含所有标签由分段路由全局块SRGB+段索引SID组成，其中，所述SID具有全局唯一性。
进一步地，所述PLR若不支持次末跳标签弹出机制，把所述顶层标签指示被保护节点的主用下一跳标签修改为指向所述备用下一跳标签，所述第二层标签指示所述被保护节点到对应所述转发节点的标签修改为所述备用下一跳到对应所述转发节点的标签。
进一步地，所述PLR若支持次末跳标签弹出机制，弹出顶层标签，然后添加顶层标签，所述顶层标签指示所述备用下一跳，同时把所述第二层标签指示所述被保护节点到所述转发节点的标签修改为所述备用下一跳到所述转发节点的标签。
根据本公开的另一方面，还提出一种本地修复节点，包括：所述PLR如果支持次末跳标签弹出机制，检查报文头部携带的顶层标签，根据顶层标签中包含的段索引值推导出对应的转发节点；所述PLR若不支持次末跳标签弹出机制，PLR需要查看报文头部携带的邻近顶层标签的第二层标签，根据第二层标签中包含的段索引值推导出对应的转发节点；所述PLR以所述转发节点作为目的节点，根据拓扑无关环路避免算法TI-LFA计算一条到达所述目的节点的无环路的备用路径，在标签转发表LFIB自动生成到所述转发节点的备用下一跳；当邻接的被保护节点发生故障时，所述PLR修改所述报文头部携带的标签栈，把修改后的标签报文倒换到所述备用路径。
通过以下参照附图对本公开的示例性实施例的详细描述，本公开的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
构成说明书的一部分的附图描述了本公开的实施例，并且连同说明书一起用于解释本公开的原理。
参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本公开，其中：
图1为现有技术中为SR-TE隧道手工配置一条热备份的静态保护路径（Hot-Standy）示意图；
图2为本公开的SR-TE隧道节点保护的一个实施例示意图；
图3为本公开的SR-TE隧道节点保护方法的一个实施例的流程图；
图4为本公开的SR-TE隧道节点保护方法的另一个实施例的流程图；
图5为本公开的PLR根据TI-LFA算法为邻接保护节点计算一条备份保护路径的一个实施例示意图。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开进一步详细说明。
图2为本公开的SR-TE隧道节点保护的一个实施例示意图，可通过手工方式或SDN控制器为节点R1发送到节点R4的特定IP报文指定一条显式SR-TE路径：R1-R5-R6-R4。图中显示了每个节点配置的段索引值SID，如节点R1、R2、R3、R4、R5、R6的SID分别为101、102、103、104、105、106，这些为节点配置的SID具有全局唯一性。配置除节点R6外的所有节点SRGB：2000-3000，节点R6的SRGB：3000-4000。图中R1-R2、R1-R5、R2-R3、R3-R4、R4-R6的链路代价都为100，R3-R5链路代价为400，R5-R6链路代价为200。头节点R1为该业务报文指定的SR-TE路径配置的标签列表为{2106,3104}。标签 2106引导报文转发到节点R6 ，标签3104引导报文转发到目的节点R4。当报文头部携带2层标签的IP报文转发到本地修复节点PLRR5时，如果R5支持次末跳标签弹出机制，标签2106将被弹出，标签3104变成顶层标签。如果被保护节点R6发生故障，由于PLR节点R5不理解标签 3104的含义，在其标签转发表LFIB中查找不到标签 3104对应的出口，PLR节点R5无法根据标签3104把标签IP报文转发到目的节点R4。本发明针对这个问题给出下述解决方法。
本公开的SR-TE隧道节点保护方法的一个实施例的流程图如图3所示。
在步骤301中，PLR如果支持次末跳标签弹出机制，执行步骤302。
在步骤302中，PLR需要查看标签报文的顶层标签。
在步骤303中，PLR根据顶层标签中包含的段索引值SID推导出对应的转发节点。
在步骤304中，PLR以该转发节点作为目的节点，根据TI-LFA算法计算一条到达该目的节点的无环路备用路径。
在步骤305中，PLR得到报文转发到该备用路径的备用下一跳，并自动生成LFIB。
在步骤306中，PLR检测到被保护节点故障时，指定报文转发到备用下一跳。
PLR同时对指定报文的标签封装做如下处理：
PLR在弹出顶层标签后，然后添加顶层标签，该顶层标签指示备用下一跳标签，同时把原第二层标签指示被保护节点到转发节点的标签修改为备用下一跳到转发节点的标签。
本公开的SR-TE隧道节点保护方法的另一个实施例的流程图如图4所示。
在步骤401中，PLR如果不支持次末跳标签弹出机制，执行步骤402。
在步骤402中，PLR查看标签报文的邻近顶层标签的第二层标签。
在步骤403中，PLR需要根据第二层标签中包含的段索引值SID推导出对应的转发节点。
在步骤404中，PLR以该转发节点作为目的节点，根据TI-LFA算法计算一条到达该目的节点的无环路备用路径。
在步骤405中，PLR得到报文转发到该备用路径的备用下一跳，并自动生成LFIB。
在步骤406中，PLR检测到被保护节点故障时，指定报文转发到备用下一跳。
PLR同时对指定报文的标签封装做如下处理：
PLR把顶层标签指示被保护节点的主用下一跳标签修改为指示备用下一跳标签，第二层标签指示被保护节点到对应转发节点的标签修改为指示备用下一跳到对应转发节点的标签。
为便于理解，现参照图2所示的实施例，对本发明中SR-TE隧道的节点保护方法做详细说明。
通过手工方式或SDN控制器为节点R1发送到节点R4的特定IP报文指定一条显式SR-TE路径：R1-R5-R6-R4。PLR节点R5和邻接的被保护节点R6属于SR-TE隧道必经节点。当被保护节点R6发生故障时，PLR节点R5需要为被保护节点R6选择一条保护路径。在R1配置引导到该SR-TE路径的标签列表{2106,3104}R1为该IP报文头部添加两层标签{2106,3104}，携带标签的IP报文向R5转发。
R5如果支持次末跳标签弹出机制，将弹出顶层标签2106，第二层标签3104变成了顶层标签，R5根据顶层标签3104中包含的段索引值SID：104推导出对应的转发节点为R4。R5如果不支持次末跳标签弹出机制，将不弹出顶层标签2106，R5需要查看标签报文的邻近顶层标签的第二层标签3104，根据第二层标签中包含的段索引值SID：104推导出对应的转发节点R4。R5以该转发节点R4作为目的节点，根据TI-LFA算法计算一条到达该目的节点R4的无环路备用路径，如图5中的R5-R1-R2-R3-R4，并得到报文转发到该备用路径的备用下一跳R1，在LFIB中自动生成报文转发的备用下一跳R1，出标签为2101。当R5检测到节点R6链路中断，R5修改该IP报文头部的标签列表，然后把该带标签的IP报文转发到备用下一跳R1。
R5对报文头部携带的标签列表的标签栈修改规定如下：
若R5不支持次末跳标签弹出机制，把顶层标签指示被保护节点R6的主用下一跳标签2106修改为指向备用下一跳R1的标签2101，第二层指示被保护节点R6转发到对应转发节点R4的标签3104修改为备用下一跳R1到该转发节点R4的标签2104。经过两层标签的修改，此时R5把转发到备用下一跳R1的IP报文头部修改为携带标签列表{2101,2104}的标签栈的报文头部。该修改了标签列表的IP报文到达R1，R1弹出顶层标签2101，此时，第二层标签2104变成了顶层标签，R1查找LFIB，该标签IP报文转发到下一跳R2，R2依据标签操作转发到R3，R3最终把标签2104的报文转发到目的节点R4。
若R5支持次末跳标签弹出机制，弹出顶层标签2106，然后添加顶层标签，该顶层标签指向备用下一跳R1的标签2101，同时把第二层指示被保护节点R6转发到对应转发节点R4的标签3104修改为备用下一跳R1到该转发节点R4的标签2104。此时R5把转发到备用下一跳R1的IP报文头部修改为携带标签列表{2101，2104}标签栈的报文头部。R1及后续中间节点的标签操作同上。
至此，已经详细描述了本公开。为了避免遮蔽本公开的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。
可能以许多方式来实现本公开的方法以及装置。例如，可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本公开的方法以及装置。用于方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本公开的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说明。此外，在一些实施例中，还可将本公开实施为记录在记录介质中的程序，这些程序包括用于实现根据本公开的方法的机器可读指令。因而，本公开还覆盖存储用于执行根据本公开的方法的程序的记录介质。
虽然已经通过示例对本公开的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本公开的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本公开的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本公开的范围由所附权利要求来限定。

Claims (5)

1.一种基于SR-TE隧道的节点保护方法，其特征在于，包括：
本地修复节点PLR如果支持次末跳标签弹出机制，检查报文头部携带的顶层标签，根据顶层标签中包含的段索引值推导出对应的转发节点；
所述PLR若不支持次末跳标签弹出机制， PLR需要查看报文头部携带的邻近顶层标签的第二层标签，根据第二层标签中包含的段索引值推导出对应的转发节点；
所述PLR以所述转发节点作为目的节点，根据拓扑无关环路避免算法TI-LFA计算一条到达所述目的节点的无环路的备用路径，在标签转发表LFIB自动生成到所述转发节点的备用下一跳和出标签；
当邻接所述PLR的被保护节点发生故障时，所述PLR修改所述报文头部携带的标签栈，把修改后的标签报文倒换到所述备用路径。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述报文携带的标签栈中包含所有标签由分段路由全局块SRGB+段索引SID组成，其中，所述SID具有全局唯一性。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述PLR若不支持次末跳标签弹出机制，把所述顶层标签指示被保护节点的主用下一跳标签修改为指向所述备用下一跳标签，所述第二层标签指示所述被保护节点到对应所述转发节点的标签修改为所述备用下一跳到对应所述转发节点的标签。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述PLR若支持次末跳标签弹出机制，弹出顶层标签，然后添加顶层标签，所述顶层标签指示所述备用下一跳，同时把所述第二层标签指示所述被保护节点到所述转发节点的标签修改为所述备用下一跳到所述转发节点的标签。
5.一种本地修复节点PLR，其特征在于，包括：
所述PLR如果支持次末跳标签弹出机制，检查报文头部携带的顶层标签，根据顶层标签中包含的段索引值推导出对应的转发节点；
所述PLR若不支持次末跳标签弹出机制， PLR需要查看报文头部携带的邻近顶层标签的第二层标签，根据第二层标签中包含的段索引值推导出对应的转发节点；
所述PLR以所述转发节点作为目的节点，根据拓扑无关环路避免算法TI-LFA计算一条到达所述目的节点的无环路的备用路径，在标签转发表LFIB自动生成到所述转发节点的备用下一跳；
当邻接的被保护节点发生故障时，所述PLR修改所述报文头部携带的标签栈，把修改后的标签报文倒换到所述备用路径。
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