CN111130871B - 保护切换方法、装置和网络设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提出一种保护切换方法、装置和网络设备，涉及通信技术领域。其中，网络设备的等值多路径组包括多条用于与对端设备通信的等价路径，基于等值多路径组中的多条所述等价路径建立有各条所述等价路径与备用路径之间的主备关系；所述方法包括：当检测到多条等价路径中出现故障路径时，根据所述主备关系确定所述故障路径所对应的备用路径；针对所述故障路径进行转发切换，以通过所述故障路径所对应的备用路径转发分配给所述故障路径的业务报文；基于除所述故障路径外的其他等价路径更新所述等值多路径组，并调整所述主备关系。如此，避免等值多路径组更新过程中出现业务丢包。

Description

保护切换方法、装置和网络设备

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体而言，涉及一种保护切换方法、装置和网络设备。

背景技术

为了保障不同网络设备之间的通信质量，可以在不同网络设备之间创建多条通信链路。相关技术中，采用(Equal-CostMultipath Routing，ECMP)等值路由，将各类业务负载均衡地承载到各个通信链路。如此，不仅增加网络设备之间的传输带宽，还实现了多路径的负载均衡。

ECMP实际使用的过程中，一旦出现通信链路故障，则需要重新将各类业务的负载均衡的承载到工作状态正常的通信隧道(简称：保护切换)。然而，在业务进行保护切换的过程中，在切换的时间间隔内将出现丢包、超时等问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种保护切换方法、装置和网络设备。

为了实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

第一方面，实施例提供一种保护切换方法，应用于网络设备，所述网络设备的等值多路径组包括多条用于与对端设备通信的等价路径，基于所述等值多路径组中的多条所述等价路径建立有各条所述等价路径与备用路径之间的主备关系；所述方法包括：

当检测到多条等价路径中出现故障路径时，根据所述主备关系确定所述故障路径所对应的备用路径；其中，每一条所述等价路径对应一条备用路径，所述备用路径为所述多条等价路径中与该条等价路径不同的另一条等价路径，且各条等价路径的备用路径互不相同；

针对所述故障路径进行转发切换，以通过所述故障路径所对应的备用路径转发分配给所述故障路径的业务报文；

基于除所述故障路径外的其他等价路径更新所述等值多路径组，并调整所述主备关系。

第二方面，实施例提供一种保护切换装置，应用于网络设备，所述网络设备的等值多路径组包括多条用于与对端设备通信的等价路径，基于所述等值多路径组中的多条所述等价路径建立有各条所述等价路径与备用路径之间的主备关系；所述装置包括：

确定模块，用于当检测到多条等价路径中出现故障路径时，根据所述主备关系确定所述故障路径所对应的备用路径；其中，每一条所述等价路径对应一条备用路径，所述备用路径为所述多条等价路径中与该条等价路径不同的另一条等价路径，且各条等价路径的备用路径互不相同；

转发切换模块，用于针对所述故障路径进行转发切换，以通过所述故障路径所对应的备用路径转发分配给所述故障路径的业务报文；

更新模块，用于基于除所述故障路径外的其他等价路径更新所述等值多路径组，并调整所述主备关系。

第三方面，实施例提供一种网络设备，所述网络设备的等值多路径组包括多条用于与对端设备通信的等价路径，基于所述等值多路径组中的多条所述等价路径建立有各条所述等价路径与备用路径之间的主备关系；所述网络设备包括处理器、存储器和转发芯片；在所述存储器中存储有用于表征所述主备关系的软件表，在所述转发芯片中存储有所述软件表对应的硬件表；

当检测到多条等价路径中出现故障路径时，所述处理器根据所述主备关系确定所述故障路径所对应的备用路径；其中，每一条所述等价路径对应一条备用路径，所述备用路径为所述多条等价路径中与该条等价路径不同的另一条等价路径，且各条等价路径的备用路径互不相同；

所述处理器针对所述故障路径进行转发切换，以所述转发芯片通过所述故障路径所对应的备用路径转发分配给所述故障路径的业务报文；

所述处理器基于除所述故障路径外的其他等价路径更新所述等值多路径组；

所述处理器根据所述故障路径更新所述存储器中存储的软件表，并根据更新后的软件表更新所述转发芯片中存储的硬件表，以调整所述主备关系。

与现有技术相比，本发明实施例提供的保护切换方法、装置、网络设备和计算机可读存储介质。其中，网络设备的等值多路径组包括多条用于与对端设备通信的等价路径，并基于等值多路径组中的多条等价路径建立有各条等价路径与备用路径之间的主备关系，使多条等价路径之间形成单向循环的互为备用关系，当检测到多条等价路径中出现故障路径时，根据主备关系确定故障路径所对应的备用路径。针对故障路径进行转发切换，以通过故障路径所对应的备用路径转发分配给故障路径的业务报文。之后再基于除故障路径外的其他等价路径更新等值多路径组，并调整主备关系，也即，出现故障路径时通过暂用其他等价路径的方式，直至等值多路径组更新完毕，如此，避免等值多路径组更新过程中出现业务丢包。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本发明实施例提供的应用环境示意图。

图2示出了相关技术中业务报文进入网络设备后的转发示意图之一。

图3示出了相关技术中业务报文进入网络设备后的转发示意图之二。

图4示出了本发明实施例提供的保护切换方法的步骤流程图。

图5示出了本发明实施例提供的业务报文进入网络设备后的转发示意图之一。

图6示出了本发明实施例提供的业务报文进入网络设备后的转发示意图之二。

图7示出了本发明实施例提供的出现故障路径时，业务报文进入网络设备后的转发示意图。

图8示出了本发明实施例提供的一种基于多条等价路径配置的多个等价路径组的示例图。

图9示出了本发明实施例提供的一种等价路径表的示例图。

图10为图4中步骤S101的子步骤流程图。

图11为图4中步骤S102的子步骤流程图。

图12示出了本发明实施例提供的保护切换装置的示意图。

图13示出了本发明实施例提供的网络设备的示意图。

图标：100-网络设备；110-处理器；120-存储器；130-转发芯片；200-保护切换装置；201-确定模块；202-转发切换模块；203-更新模块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

参考图1所示的组网拓扑，不同的网络设备100之间可以创建多条等价路径，例如，(Label Switched Path，LSP)标签交换路径。等价路径用于在网络设备100间进行数据传输。网络设备100接收到各类业务报文之后将其均衡地承载在各条等价路径上。上述业务报文可以是，但不限于是，L2VPN业务报文、L3VPN业务报文ILM业务报文等，为了方便说明本申请中均以L2VPN业务报文为例进行描述。

相关技术中，L2VPN业务报文进入网络设备100到从等价路径发往对端网络设备100的过程可以参见图2或图3所示的场景。无论是图2还是图3中所示的场景下，业务报文数据进入网络设备100后，均会均衡的承载到等价路径(也即，LSP路径)上。当LSP路径出现故障时，由于上述PW表项与LSP表项之间的对应关系一旦建立则不能改变，因此，分配至与LSP表项对应的PW表项的业务报文则无法发出。

可选地，在图2所示的场景下，为了解决路径故障带来的丢包问题，一旦等价路径出现故障，则将该出现故障的等价路径、指向该等价路径的LSP表项(也即，转发表项)及与该LSP表项相关的PW表项(也即，业务表项)删除，基于各个业务更新后的PW表项，重新按照等值多路径报文分配策略进行业务报文分配(即，保护切换)，以避免出现丢包的现象。比如，等价路径1出现故障，将等价路径1、LSP表项1、PW表项11删除，然后，基于PW表项12、PW表项13、PW表项14，利用等值多路径报文分配策略对业务1的业务报文重新分配。再将PW表项21删除，基于PW表项22、PW表项23、PW表项24，利用等值多路径报文分配策略对业务2的业务报文重新分配。最后，将PW表项31删除，基于PW表项32、PW表项33、PW表项34，利用等值多路径报文分配策略对业务3的业务报文重新分配。

然而，上述依次对各个业务进行保护切换的过程在业务数量少时可以改善丢包的问题，但是面对大业务量时，依然会出现丢包的情况，且难以确保电信级的50ms保护倒换性能。接上例，等价路径1、LSP表项1删除后，在对业务1的业务报文进行保护切换时，业务2和业务3的业务报文依然会被分配值PW表项21和PW表项31，致使分配至PW表项21和PW表项31的业务报文无法发出。这一问题在业务数量越多，影响越大。

相关技术中，在图3所示的场景下，为了解决路径故障带来的丢包问题，一旦等价路径出现故障，则基于正常的等价路径对应的LSP表项创建ECMP组，依次将各类业务的业务前缀刷新到新创建的ECMP组。已完成业务前缀刷新的业务能够基于等值多路径报文分配策略将业务报文分配给正常的等价路径。然而，还未完成业务前缀刷新的业务仍然会将部分业务报文分配给故障的等价路径，从而造成丢包。

为了改善上述问题，本发明实施例提供了一种保护切换方法、装置、网络设备100和计算机可读存储介质。

上述网络设备100包括多条与对端设备通信的等价路径。以上述等价路径为成员，构建等值多路径组。等值多路径组中每一条等价路径都是业务路径，均需要承载业务报文的转发。上述网络设备100还基于等值多路径组中的多条所述等价路径建立有各条等价路径与备用路径之间的主备关系。比如，ECMP组包括隧道A、隧道B和隧道C，那么隧道A的备用隧道可以是隧道B，隧道B的备用隧道可以是隧道C，隧道C的备用隧道为隧道A。

第一实施例

请参考图4，图4示出了本发明实施例提供的一种保护切换方法。如图4所示，上述保护切换方法包括以下步骤：

步骤S101，当检测到多条等价路径中出现故障路径时，根据主备关系确定故障路径所对应的备用路径。

建立的主备关系可以表征着每一条等价路径对应一条备用路径，备用路径为多条等价路径中与该条等价路径不同的另一条等价路径，且各条等价路径的备用路径互不相同。

在一些实施例中，可以定时检测等值多路径组中每个等价路径的工作状态，比如，可以为每条等价路径建立3ms*3的lspbfd，用于快速检测路径的故障状态。

步骤S102，针对故障路径进行转发切换。

在本发明实施例中，通过转发切换使分配给故障路径的业务报文通过故障路径所对应的备用路径转发。也即，将原本分配给故障路径的业务报文通过该故障路径对应的备用路径发出。

步骤S103，基于除故障路径外的其他等价路径更新等值多路径组，并调整主备关系。

在本发明实施例中，除故障路径外的其他等价路径可以是工作状态正常的等价路径。可以理解地，本发明的原理是通过使与对端设备通信的等价路径之间互为备份，在一等价务路径故障之后，暂用对应的备用路径将分配给故障的等价路径的业务报文发送出去。然而，每条备用路径本身也是等价路径，若长时间以备用路径转发故障路径的业务报文，必然给作为备用路径的等价路径带来过高的负载，因此，还需基于除故障路径外的其他等价路径更新等值多路径组，并调整主备关系。

下面对本发明实施例的实现细节进行描述：

第一种应用场景：主备关系建立后以硬件表的形式存在。上述等值多路径组中的等价路径被配置为多个等价路径组，每一等价路径组中包含一条主用路径和一条备用路径，例如，图5或图6所示。

上述步骤S101可以包括：查询采用故障路径作为主用路径的第一等价路径组，将第一等价路径组对应的备用路径确定为故障路径所对应的备用路径。可续地，上述等价路径组可以以硬件表的形式存在，比如，等价路径组表。上述每个等价路径组在等价路径组表中对应着一个主用表项一个备用表项，主用表项内写入主用路径的路径标识，备用表项写入备用路径的路径标识。

上述步骤S102可以包括：对第一等价路径组的主用路径和备用路径进行主备切换，以使分配给第一等价路径组的业务报文通过第一等价路径组的备用路径转发。比如，图7中示出的在等价路径1故障时，切换到等价路径2上。

上述步骤S103可以包括以下步骤：

(1)当故障路径的故障时长超过指定时长时，基于除故障路径外的其他等价路径建立新的等值多路径组。

(2)清除第一等价路径组。

(3)将第二等价路径组的备用路径更新为第一等价路径组中的备用路径。可选地，上述第二等价路径组的备用路径为故障路径。

由于本发明实施例中配置等价路径之间的主备关系的原则是每条等价路径的备用路径为多条等价路径中与该条等价路径不同的另一条等价路径，且各条等价路径的备用路径互不相同。因此，得到的多个等价路径组之间形成逻辑层面上的单循环，例如图8所示，主用表项1中的路径标识与备用表项3中的路径标识相同，主用表项3与备用表项2中的路径标识相同，主用表项2与备用表项1中的路径标识相同。在将第一等价路径组清除后，还需要调整第二等价路径组的备用路径，以使工作状态正常的等价路径之间的主备关系依然保持逻辑层面上的单循环。

此外，上述步骤S103还包括：当故障路径在指定时长内恢复正常时，再次对第一等价路径组的主用路径和备用路径进行主备切换，以使分配给第一等价路径组的业务报文通过第一等价路径组的主用路径转发。

可以理解地，在一些实施例中，等值多路径组是采用图5中所示的ECMP实现方式实现时，上述步骤S103在步骤(1)和(2)之间还包括：删除所述第一等价路径组所对应的业务表项，比如，与第一等价路径组对应的PW表项、私网表项、ILM表项等。

在另一些实施例中，等值多路径组是采用图6中所示的ECMP实现方式实现时，上述步骤S103在步骤(1)和(2)之间还包括：将各类业务的业务前缀依次刷新到除故障路径外的其他等价路径建立新的等值多路径组。

第二种应用场景：主备关系建立后以软件表的形式存在。可选地，网络设备100中存储有记录有所述主备关系的软件表，即等价路径表。等价路径表中包括等价路径的路径标识、前项指针和后项指针。如此，等价路径表中的表项之间形成双向循环链表，例如图9所示。

可选地，等价路径表项中的前项指针指向该等价路径表项的前一等价路径表项，等价路径表项中的后项指针指向该等价路径表项的后一等价路径表项。等价路径表项的前一等价路径表项的路径标识为该等价路径表项所对应的等价路径的备用路径的路径标识。例如，图9中，等价路径表项1的前一等价路径表项为等价路径表项3，后一等价路径表项为等价路径表项2；等价路径表项2的前一等价路径表项为等价路径表项1，后一等价路径表项为等价路径表项3；等价路径表项3的前一等价路径表项为等价路径表项2，后一等价路径表项为等价路径表项1。

可选地，如图10所示，上述步骤S101可以是包括：

S101-1，根据故障路径的路径标识，在等价路径表中确定故障路径对应的第一目标等价路径表项。在本发明实施例中，上述第一目标等价路径表项内携带的路径标识与故障路径的路径标识相同。

S101-2，依据第一目标等价路径表项的前项指针查找对应的前一等价路径表项。

S101-3，依据查找到的前一等价路径表项的路径标识确定故障路径所对应的备用路径。

在本发明实施例中，将前一等价路径表项的路径标识所指向的等价路径作为备用路径。

在一些实施例中，如图11所示，上述步骤S102可以包括以下步骤：

S102-1，将前一等价路径表项的路径标识写入转发表中与故障路径对应的转发表项内。上述转发表存储于网络设备100的转发芯片130中，转发表中每个转发表项对应着一条等价路径，转发表项内携带对应的等价路径的路径标识，转发表项中写入的路径标识可以被修改。在转发表项内的路径标识未修改时，分配到转发表项的业务报文通过对应的等价路径转发。在转发表项内的路径标识被替换为该等价路径的备用路径的路径标识时，将分配到转发表项的业务报文通过该等价路径的备用路径转发。

S102-2，将第一目标等价路径表项的前一等价路径表项的后项指针指向第一目标等价路径表项的后一等价路径表项。

S102-3，将第一目标等价路径表项的后一等价路径表项的前项指针指向所述第一目标等价路径表项的前一等价路径表项。

S102-4，清除第一目标等价路径表项。

第三种应用场景：主备关系建立后以软件表的形式存在的同时，还建立对应的硬件表。也即，既有等价路径组，又有等价路径表。此时，上述等价路径表还包括等价路径组的组标识。如此，依据故障路径的路径标识在等价路径表中查询到第一目标等价路径表项，依据第一目标等价路径表项对应的组标识，查找对应的第一等价路径组，以便进行针对故障路径的转发切换。再利用第一目标等价路径表项的前项指针查询前一目标等价路径表项所对应的组标识(也即，第二等价路径组的组标识)，以便在删除第一等价路径组后，更新第二等价路径组的备用路径，从而完成主备关系的调整。

第二实施例

为了执行上述实施例及各个可能的方式中的相应步骤，下面给出一种保护切换装置200的实现方式。进一步地，请参阅图12，图12为本发明实施例提供的一种保护切换装置200的功能模块图。需要说明的是，本实施例所提供的保护切换装置200，其基本原理及产生的技术效果和上述实施例相同，为简要描述，本实施例部分未提及之处，可参考上述的实施例中相应内容。该保护切换装置200包括：

确定模块201，用于当检测到多条等价路径中出现故障路径时，根据所述主备关系确定所述故障路径所对应的备用路径；其中，每一条所述等价路径对应一条备用路径，所述备用路径为所述多条等价路径中与该条等价路径不同的另一条等价路径，且各条等价路径的备用路径互不相同。

在本发明实施例中，上述步骤S101可以由上述确定模块201执行。

转发切换模块202，用于针对所述故障路径进行转发切换，以通过所述故障路径所对应的备用路径转发分配给所述故障路径的业务报文。

在本发明实施例中，上述步骤S102可以由上述转发切换模块202执行。

更新模块203，用于基于除所述故障路径外的其他等价路径更新所述等值多路径组，并调整所述主备关系。

在本发明实施例中，上述步骤S103可以由上述更新模块203执行。

在一些实施例中，等值多路径组中的等价路径被配置为多个等价路径组，所述等价路径组用于表征所述主备关系，每一所述等价路径组中包含一条主用路径和一条备用路径。

上述确定模块201包括：查询子模块和确定子模块。

可选地，查询子模块，用于查询所述故障路径作为主用路径的第一等价路径组。

可选地，确定子模块，用于将所述第一等价路径组对应的备用路径确定为所述故障路径所对应的备用路径。

可选地，上述转发切换模块202具体用于对第一等价路径组的主用路径和所述备用路径进行主备切换，以使分配给所述第一等价路径组的所述业务报文通过所述第一等价路径组的备用路径转发。

可选地，上述更新模块203包括：建立子模块、删除子模块、更新子模块及切换子模块。

建立子模块，用于当所述故障路径的故障时长超过指定时长时，基于除所述故障路径外的其他等价路径建立新的等值多路径组。

删除子模块，用于清除所述第一等价路径组。

更新子模块，用于将第二等价路径组的备用路径更新为所述第一等价路径组中的备用路径；其中，所述第二等价路径组的备用路径为所述故障路径。

切换子模块，用于当所述故障路径在所述指定时长内恢复正常时，再次对所述第一等价路径组的所述主用路径和所述备用路径进行主备切换，以使分配给所述第一等价路径组的所述业务报文通过所述第一等价路径组的主用路径转发。

可选地，上述删除子模块还用于在基于除所述故障路径外的其他等价路径建立新的等值多路径组之前，删除所述第一等价路径组所对应的业务表项。

在一些实施例中，上述网络设备100中存储有记录有所述主备关系的等价路径表，所述等价路径表中包括等价路径的路径标识、前项指针和后项指针。

可选地，上述确定模块201包括：

查询子模块，用于根据所述故障路径的路径标识，在所述等价路径表中确定所述故障路径对应的第一目标等价路径表项；其中，所述等价路径表项中的前项指针指向该等价路径表项的前一等价路径表项，所述等价路径表项中的后项指针指向该等价路径表项的后一等价路径表项；所述等价路径表项的前一等价路径表项的路径标识为该等价路径表项所对应的等价路径的备用路径的路径标识。

上述查询子模块，还用于依据所述第一目标等价路径表项的前项指针查找对应的所述前一等价路径表项。

上述确定子模块，用于依据查找到的所述前一等价路径表项的路径标识确定故障路径所对应的备用路径。

上述更新模块203包括：

调整子模块，用于将所述第一目标等价路径表项的前一等价路径表项的后项指针指向所述第一目标等价路径表项的后一等价路径表项。

调整子模块，还用于将所述第一目标等价路径表项的后一等价路径表项的前项指针指向所述第一目标等价路径表项的前一等价路径表项。

删除子模块，用于清除所述第一目标等价路径表项。

第三实施例

请参照图13，是网络设备100的方框示意图。上述网络设备100中基于等值多路径组中的多条所述等价路径建立有各条所述等价路径与备用路径之间的主备关系。上述网络设备100包括存储器120、处理器110及转发芯片130。所述存储器120、处理器110以及转发芯片130各元件相互之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件相互之间可通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接。

其中，存储器120用于存储程序或者数据。所述存储器120可以是，但不限于，随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，只读存储器(Read Only Memory，ROM)，可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory，PROM)，可擦除只读存储器(ErasableProgrammable Read-Only Memory，EPROM)，电可擦除只读存储器(Electric ErasableProgrammable Read-Only Memory，EEPROM)等。在存储器120中存储有用于表征所述主备关系的软件表。

处理器用于读/写存储器中存储的数据或程序，并执行相应地功能。

转发芯片130用于将业务报文转发到对端网络设备100。在所述转发芯片130中存储有软件表对应的硬件表。

可选地，当检测到多条等价路径中出现故障路径时，处理器110根据主备关系确定故障路径所对应的备用路径。每一条等价路径对应一条备用路径，备用路径为多条等价路径中与该条等价路径不同的另一条等价路径，且各条等价路径的备用路径互不相同。

在一些实施例中，上述软件表包括等价路径表。等价路径表中包括等价路径的路径标识和该等价路径的前项指针和该等价路径的后项指针。等价路径表项中的前项指针指向该等价路径表项的前一等价路径表项，等价路径表项中的后项指针指向该等价路径表项的后一等价路径表项。等价路径表项的前一等价路径表项的路径标识为该等价路径表项所对应的等价路径的备用路径的路径标识。因此，可以依据软件表中体现的主备关系查找故障路径的备用路径。

在一些实施例中，上述硬件表包括业务表项及等价路径组表。可以理解地，等值多路径组中的等价路径被配置为多个所述等价路径组，每一所述等价路径组中包含一条主用路径和一条备用路径。因此，还可以依据故障路径对应的路径标识遍历硬件以便查找到第一等价路径组，并基于第一等价组确定出备用路径。

可选地，处理器110针对故障路径进行转发切换，以使转发芯片130通过故障路径所对应的备用路径转发分配给故障路径的业务报文。

第一种场景，即硬件表包括等价路径组表的场景，上述等价路径表中还包括等价路径组的组标识。在等价路径表中将每条等价路径的路径标识与采用该条等价路径为主用路径的等价路径组的组标识关联。如此，上述处理器110针对故障路径进行转发切换的步骤可以是：

根据故障路径的路径标识，在等价路径表中确定故障路径的路径标识所对应的第一目标等价路径表项，从第一目标等价路径表项中获取第一等价路径组的第一组标识。向转发芯片130下发包含所述第一组标识的切换指令，以使所述转发芯片130对与所述第一组标识匹配的等价路径组进行主备切换。

第二种场景，即硬件表包括转发表的场景，转发表中一个转发表项对应所述等价路径表中一个等价路径表项。也可以说，转发表中一个转发表项对应着一条等价路径。如此，上述处理器110针对故障路径进行转发切换的步骤可以是：

根据故障路径的路径标识，在等价路径表中确定故障路径的路径标识所对应的第一目标等价路径表项。依据第一目标等价路径表项的前项指针获取对应的前一等价路径表项的路径标识，将前一等价路径表项的路径标识写入第一目标等价路径表项所对应的转发表项中。

可选地，处理器110基于除故障路径外的其他等价路径更新等值多路径组。

可选地，处理器110根据故障路径更新所述存储器120中存储的软件表，并根据更新后的软件表更新转发芯片130中存储的硬件表，以调整主备关系。

在一些实施例中，上述处理器110根据所述故障路径更新存储器120中存储的软件表的步骤包括：

首先，根据故障路径的路径标识，在等价路径表中确定故障路径的路径标识所对应的第一目标等价路径表项。如前所述，上述等价路径表项中的前项指针指向该等价路径表项的前一等价路径表项，所述等价路径表项中的后项指针指向该等价路径表项的后一等价路径表项。上述等价路径表项的前一等价路径表项的路径标识为该等价路径表项所对应的等价路径的备用路径的路径标识。

其次，将第一目标等价路径表项的前一等价路径表项的后项指针指向所述第一目标等价路径表项的后一等价路径表项。

最后，将第一目标等价路径表项的后一等价路径表项的前项指针指向所述第一目标等价路径表项的前一等价路径表项。

在上述第一种场景下，若等值多路径组是采用图5所示的ECMP实现方式实现，上述处理器110根据更新后的软件表更新转发芯片130中存储的硬件表的步骤包括：首先，获取采用故障路径作为备用路径的第二等价路径组。其次，将故障路径对应的业务表项均删除。再次，删除第一等价路径组。最后，利用更新后的等价路径表，将第二等价路径组的备用路径更新为第一等价路径组的备用路径。

可选地，上述获取采用故障路径作为备用路径的第二等价路径组的步骤包括：根据第一目标等价路径表项的前项指针，确定第一目标等价路径表项的前一等价路径表项，依据前一等价路径表项中的第二组标识确定第二等价路径组。

可选地，上述利用更新后的等价路径表，将第二等价路径组的备用路径更新为第一等价路径组的备用路径的步骤包括：利用第二组标识在更新后的等价路径表中查找第二目标等价路径表项。依据第二目标等价路径表项的前项指针查找对应的前一等价路径表项。将前一等价路径表项的路径标识确定为更新第二等价路径组的备用路径标识，向转发芯片130下发包含第二组标识和备用路径标识的更新指令，以对第二等价路径组的备用路径进行更新。

在上述第一种场景下，若等值多路径组是采用图6所示的ECMP实现方式实现，则无需将故障路径对应的业务表项均删除，只需将各类业务对应的业务前缀刷新到由除所述故障路径外的其他等价路径构成的等值多路径组中即可。

在上述第二种场景下，若等值多路径组是采用图2中所示的ECMP实现方式实现，上述根据更新后的软件表更新转发芯片130中存储的硬件表的步骤包括：获取与更新后的等价路径表项不存在对应关系的目标转发表项，将故障路径对应的业务表项均删除，将目标转发表项从转发表中删除。

在上述第二种场景下，若等值多路径组是采用图3中所示的ECMP实现方式实现，则无需将故障路径对应的业务表项均删除，只需将各类业务对应的业务前缀刷新到由除所述故障路径外的其他等价路径构成的等值多路径组中即可。

在一些实施例中，上述等价路径表中还包括业务表项标识。上述任意一种场景下提及到的将所述故障路径对应的所述业务表项均删除的步骤可以包括：从第一目标等价路径表项中获取所述故障路径对应的目标业务表项标识，向所述转发芯片130下发包含目标业务表项标识的删除指令，以使所述转发芯片130将与所述目标业务表项标识匹配的所述业务表项删除。

可选地，上述模块可以软件或固件(Firmware)的形式存储于图13示的存储器120中或固化于该网络设备100的操作系统(Operating System，OS)中，并可由图13的处理器110执行。同时，执行上述模块所需的数据、程序的代码等可以存储在存储器120中。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

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，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种保护切换方法，其特征在于，应用于网络设备，所述网络设备的等值多路径组包括多条用于与对端设备通信的等价路径，基于所述等值多路径组中的多条所述等价路径建立有各条所述等价路径与备用路径之间的主备关系；所述方法包括：

当检测到多条等价路径中出现故障路径时，根据所述主备关系确定所述故障路径所对应的备用路径；其中，每一条所述等价路径对应一条备用路径，所述备用路径为所述多条等价路径中与该条等价路径不同的另一条等价路径，且各条等价路径的备用路径互不相同；

针对所述故障路径进行转发切换，以通过所述故障路径所对应的备用路径转发分配给所述故障路径的业务报文；

基于除所述故障路径外的其他等价路径更新所述等值多路径组，并调整所述主备关系。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述等值多路径组中的等价路径被配置为多个等价路径组，所述等价路径组用于表征所述主备关系，每一所述等价路径组中包含一条主用路径和一条备用路径；

所述根据所述主备关系确定所述故障路径所对应的备用路径，包括：查询所述故障路径作为主用路径的第一等价路径组；将所述第一等价路径组对应的备用路径确定为所述故障路径所对应的备用路径；

所述针对所述故障路径进行转发切换的步骤，包括：对所述第一等价路径组的所述主用路径和所述备用路径进行主备切换，以使分配给所述第一等价路径组的所述业务报文通过所述第一等价路径组的备用路径转发；

所述基于除所述故障路径外的其他等价路径更新所述等值多路径组，并调整所述主备关系包括：

当所述故障路径的故障时长超过指定时长时，基于除所述故障路径外的其他等价路径建立新的等值多路径组；

清除所述第一等价路径组；

将第二等价路径组的备用路径更新为所述第一等价路径组中的备用路径；其中，所述第二等价路径组的备用路径为所述故障路径；

当所述故障路径在所述指定时长内恢复正常时，再次对所述第一等价路径组的所述主用路径和所述备用路径进行主备切换，以使分配给所述第一等价路径组的所述业务报文通过所述第一等价路径组的主用路径转发。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述基于除所述故障路径外的其他等价路径建立新的等值多路径组之前，所述基于除所述故障路径外的其他等价路径更新所述等值多路径组的步骤还包括：

删除所述第一等价路径组所对应的业务表项。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述网络设备中存储有记录有所述主备关系的等价路径表，所述等价路径表中包括等价路径的路径标识、前项指针和后项指针；

所述根据所述主备关系确定所述故障路径所对应的备用路径，包括：

根据所述故障路径的路径标识，在所述等价路径表中确定所述故障路径对应的第一目标等价路径表项；其中，所述等价路径表项中的前项指针指向该等价路径表项的前一等价路径表项，所述等价路径表项中的后项指针指向该等价路径表项的后一等价路径表项；所述等价路径表项的前一等价路径表项的路径标识为该等价路径表项所对应的等价路径的备用路径的路径标识；

依据所述第一目标等价路径表项的前项指针查找对应的所述前一等价路径表项；

依据查找到的所述前一等价路径表项的路径标识确定所述故障路径所对应的备用路径；

所述调整所述主备关系的步骤，包括：

将所述第一目标等价路径表项的前一等价路径表项的后项指针指向所述第一目标等价路径表项的后一等价路径表项；

将所述第一目标等价路径表项的后一等价路径表项的前项指针指向所述第一目标等价路径表项的前一等价路径表项；

清除所述第一目标等价路径表项。

5.一种保护切换装置，其特征在于，应用于网络设备，所述网络设备的等值多路径组包括多条用于与对端设备通信的等价路径，基于所述等值多路径组中的多条所述等价路径建立有各条所述等价路径与备用路径之间的主备关系；所述装置包括：

确定模块，用于当检测到多条等价路径中出现故障路径时，根据所述主备关系确定所述故障路径所对应的备用路径；其中，每一条所述等价路径对应一条备用路径，所述备用路径为所述多条等价路径中与该条等价路径不同的另一条等价路径，且各条等价路径的备用路径互不相同；

转发切换模块，用于针对所述故障路径进行转发切换，以通过所述故障路径所对应的备用路径转发分配给所述故障路径的业务报文；

更新模块，用于基于除所述故障路径外的其他等价路径更新所述等值多路径组，并调整所述主备关系。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述等值多路径组中的等价路径被配置为多个等价路径组，所述等价路径组用于表征所述主备关系，每一所述等价路径组中包含一条主用路径和一条备用路径；

所述确定模块包括：

查询子模块，用于查询所述故障路径作为主用路径的第一等价路径组；

确定子模块，用于将所述第一等价路径组对应的备用路径确定为所述故障路径所对应的备用路径；

所述转发切换模块，用于对所述第一等价路径组的所述主用路径和所述备用路径进行主备切换，以使分配给所述第一等价路径组的所述业务报文通过所述第一等价路径组的备用路径转发；

所述更新模块包括：

建立子模块，用于当所述故障路径的故障时长超过指定时长时，基于除所述故障路径外的其他等价路径建立新的等值多路径组；

删除子模块，用于清除所述第一等价路径组；

更新子模块，用于将第二等价路径组的备用路径更新为所述第一等价路径组中的备用路径；其中，所述第二等价路径组的备用路径为所述故障路径；

切换子模块，用于当所述故障路径在所述指定时长内恢复正常时，再次对所述第一等价路径组的所述主用路径和所述备用路径进行主备切换，以使分配给所述第一等价路径组的所述业务报文通过所述第一等价路径组的主用路径转发。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述删除子模块还用于在所述基于除所述故障路径外的其他等价路径建立新的等值多路径组之前，删除所述第一等价路径组所对应的业务表项。

8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述网络设备中存储有记录有所述主备关系的等价路径表，所述等价路径表中包括等价路径的路径标识、前项指针和后项指针；

所述确定模块包括：

查询子模块，用于根据所述故障路径的路径标识，在所述等价路径表中确定所述故障路径对应的第一目标等价路径表项；其中，所述等价路径表项中的前项指针指向该等价路径表项的前一等价路径表项，所述等价路径表项中的后项指针指向该等价路径表项的后一等价路径表项；所述等价路径表项的前一等价路径表项的路径标识为该等价路径表项所对应的等价路径的备用路径的路径标识；

所述查询子模块，还用于依据所述第一目标等价路径表项的前项指针查找对应的所述前一等价路径表项；

确定子模块，用于依据查找到的所述前一等价路径表项的路径标识确定所述故障路径所对应的备用路径；

所述更新模块包括：

调整子模块，用于将所述第一目标等价路径表项的前一等价路径表项的后项指针指向所述第一目标等价路径表项的后一等价路径表项；

所述调整子模块，还用于将所述第一目标等价路径表项的后一等价路径表项的前项指针指向所述第一目标等价路径表项的前一等价路径表项；

删除子模块，用于清除所述第一目标等价路径表项。

9.一种网络设备，其特征在于，所述网络设备的等值多路径组包括多条用于与对端设备通信的等价路径，基于所述等值多路径组中的多条所述等价路径建立有各条所述等价路径与备用路径之间的主备关系；所述网络设备包括处理器、存储器和转发芯片；在所述存储器中存储有用于表征所述主备关系的软件表，在所述转发芯片中存储有所述软件表对应的硬件表；

当检测到多条等价路径中出现故障路径时，所述处理器根据所述主备关系确定所述故障路径所对应的备用路径；其中，每一条所述等价路径对应一条备用路径，所述备用路径为所述多条等价路径中与该条等价路径不同的另一条等价路径，且各条等价路径的备用路径互不相同；

所述处理器针对所述故障路径进行转发切换，以使所述转发芯片通过所述故障路径所对应的备用路径转发分配给所述故障路径的业务报文；

所述处理器基于除所述故障路径外的其他等价路径更新所述等值多路径组；

所述处理器根据所述故障路径更新所述存储器中存储的软件表，并根据更新后的软件表更新所述转发芯片中存储的硬件表，以调整所述主备关系。

10.根据权利要求9所述的网络设备，其特征在于，所述软件表包括等价路径表，所述等价路径表中包括等价路径的路径标识和该等价路径的前项指针和该等价路径的后项指针；所述根据所述故障路径更新所述存储器中存储的软件表，包括：

根据所述故障路径的路径标识，在所述等价路径表中确定所述故障路径的路径标识所对应的第一目标等价路径表项；其中，所述等价路径表项中的前项指针指向该等价路径表项的前一等价路径表项，所述等价路径表项中的后项指针指向该等价路径表项的后一等价路径表项；所述等价路径表项的前一等价路径表项的路径标识为该等价路径表项所对应的等价路径的备用路径的路径标识；

将所述第一目标等价路径表项的前一等价路径表项的后项指针指向所述第一目标等价路径表项的后一等价路径表项；

将所述第一目标等价路径表项的后一等价路径表项的前项指针指向所述第一目标等价路径表项的前一等价路径表项。

11.根据权利要求10所述的网络设备，其特征在于，所述硬件表包括业务表项及等价路径组表；所述等值多路径组中的等价路径被配置为多个所述等价路径组，每一所述等价路径组中包含一条主用路径和一条备用路径；所述等价路径表中还包括等价路径组的组标识；

所述针对所述故障路径进行转发切换的步骤，包括：

根据所述故障路径的路径标识，在所述等价路径表中确定所述故障路径的路径标识所对应的所述第一目标等价路径表项；

从所述第一目标等价路径表项中获取第一等价路径组的第一组标识；

向所述转发芯片下发包含所述第一组标识的切换指令，以使所述转发芯片对与所述第一组标识匹配的等价路径组进行主备切换；

所述根据更新后的软件表更新所述转发芯片中存储的硬件表，包括：

获取采用所述故障路径作为备用路径的第二等价路径组；

将所述故障路径对应的所述业务表项均删除；

删除所述第一等价路径组；

利用更新后的所述等价路径表，将所述第二等价路径组的备用路径更新为所述第一等价路径组的备用路径。

12.根据权利要求11所述的网络设备，其特征在于，

所述获取采用所述故障路径作为备用路径的第二等价路径组的步骤，包括：

根据所述第一目标等价路径表项的前项指针，确定所述第一目标等价路径表项的前一等价路径表项；

依据所述前一等价路径表项中的第二组标识确定所述第二等价路径组；

所述利用更新后的所述等价路径表，将所述第二等价路径组的备用路径更新为所述第一等价路径组的备用路径的步骤，包括：

利用所述第二组标识在更新后的等价路径表中查找第二目标等价路径表项；

依据所述第二目标等价路径表项的前项指针查找对应的前一等价路径表项；

将所述前一等价路径表项的路径标识确定为更新所述第二等价路径组的备用路径标识；

向所述转发芯片下发包含所述第二组标识和所述备用路径标识的更新指令，以对所述第二等价路径组的备用路径进行更新。

13.根据权利要求10所述的网络设备，其特征在于，所述硬件表包括业务表项及转发表；所述转发表中一个转发表项对应所述等价路径表中一个所述等价路径表项；

所述针对所述故障路径进行转发切换的步骤，包括：

根据所述故障路径的路径标识，在所述等价路径表中确定所述故障路径的路径标识所对应的所述第一目标等价路径表项；

依据所述第一目标等价路径表项的前项指针获取对应的前一等价路径表项的路径标识；

将前一等价路径表项的路径标识写入所述第一目标等价路径表项所对应的所述转发表项中；

所述根据更新后的软件表更新所述转发芯片中存储的硬件表，包括：

获取与更新后的所述等价路径表项不存在对应关系的目标转发表项；将所述故障路径对应的所述业务表项均删除；将所述目标转发表项从所述转发表中删除。

14.根据权利要求11或13所述的网络设备，其特征在于，所述等价路径表中还包括业务表项标识；所述将所述故障路径对应的所述业务表项均删除的步骤，包括：

从所述第一目标等价路径表项中获取所述故障路径对应的目标业务表项标识；

向所述转发芯片下发包含所述目标业务表项标识的删除指令，以使所述转发芯片将与所述目标业务表项标识匹配的所述业务表项删除。

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