CN114363231A - 一种切换下行流量的方法、装置和计算机可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种切换下行流量的方法、装置和计算机可读存储介质，所述方法包括：第一网络服务提供点(PoP)确定所述第一PoP与客户端前置设备(CPE)之间的第一链路出现故障；将封装为互联网协议第六版的分段路由(SRv6)格式的报文发送到第二PoP，并经第二链路将最终得到的隧道封装的报文发送到所述CPE。

Description

一种切换下行流量的方法、装置和计算机可读存储介质

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，尤其涉及一种切换下行流量的方法、装置和计算机可读存储介质。

背景技术

虚拟扩展局域网(VxLAN)产生于数据中心，用于跨IP的大二层互通，客户端前置设备(CPE)和网络服务提供点(PoP)之间通过VxLAN隧道相连，CPE上两个上行WAN口，每个口承载一条VxLAN隧道，虚拟网络Overlay通过运行双向转发检测(BFD)机制和静态路由做保护倒换方案。

当前主备链路倒换方案需要CPE和PoP进行协同，以达到上下行流量同时切换的目的。在CPE上，静态路由可以在50ms内进行快速重路由(FRR)快速路由切换，上行流量立即恢复转发；但是，下行方向的恢复过程需要耗时数秒，业务质量难以得到保障。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例期望提供一种切换下行流量的方法、装置和计算机可读存储介质。

为达到上述目的，本发明实施例的技术方案是这样实现的：

本发明实施例提供了一种切换下行流量的方法，所述方法应用于第一网络服务提供点PoP，包括：

确定所述第一PoP与客户端前置设备CPE之间的第一链路出现故障；

将封装为互联网协议第六版的分段路由SRv6格式的报文发送到第二PoP，并经第二链路将最终得到的隧道封装的报文发送到所述CPE。

其中，所述第二链路，为：

所述第二PoP与所述CPE之间通过SRv6实现的备份链路。

其中，所述将封装为SRv6格式的报文发送到第二PoP，包括：

在第一PoP进行路由表查询，找到一条指定转发路径的备份链路；

将下行报文关联所述指定转发路径的备份链路，封装为SRv6隧道后，得到SRv6格式的报文；

基于路由查询结果发送所述SRv6格式的报文到所述第二PoP。

可选的，所述将封装为SRv6格式的报文发送到第二PoP时，该方法还包括：

对段标识符SID相应的功能Function进行设置，设置为解除SRv6封装后在指定VRF路由表查找路由，并将对应参数写入相应虚拟路由转发VRF对应的路由表。

可选的，该方法还包括：

接收软件定义广域网SD-WAN控制器以SRv6的形式发送的所述第二链路的信息。

本发明实施例还提供了一种切换下行流量的方法，所述方法应用于第二网络服务提供点PoP，包括：

接收封装为互联网协议第六版的分段路由SRv6格式的报文；所述报文为第一PoP确定所述第一PoP与客户端前置设备CPE之间的第一链路出现故障时发送的；

经第二链路将最终得到的隧道封装的报文发送到所述CPE。

其中，所述第二链路，为：

所述第二PoP与所述CPE之间通过SRv6实现的备份链路。

其中，所述经第二链路将最终得到的隧道封装的报文发送到所述CPE，包括：

解封装所述SRv6格式的报文；

进行路由表查询；

将解封后的报文外层进行隧道封装，并基于路由查询结果发送所述隧道封装的报文到所述CPE。

其中，所述进行路由表查询，包括：

根据段标识符SID中的功能Function的设置和对应参数找到对应的路由表进行查表。

本发明实施例还提供了一种切换下行流量的装置，所述装置应用于第一网络服务提供点PoP，包括：

确定模块，用于确定所述第一PoP与客户端前置设备CPE之间的第一链路出现故障；

第一发送模块，用于将封装为互联网协议第六版的分段路由SRv6格式的报文发送到第二PoP，并经第二链路将最终得到的隧道封装的报文发送到所述CPE。

本发明实施例还提供了一种切换下行流量的装置，所述装置应用于第二网络服务提供点PoP，包括：

接收模块，用于接收封装为互联网协议第六版的分段路由SRv6格式的报文；所述报文为第一PoP确定所述第一PoP与客户端前置设备CPE之间的第一链路出现故障时发送的；

第二发送模块，用于经第二链路将最终得到的隧道封装的报文发送到所述CPE。

本发明实施例还提供了一种切换下行流量的装置，该装置包括：处理器和用于存储能够在处理器上运行的计算机程序的存储器，

其中，所述处理器用于运行所述计算机程序时，执行上述方法的步骤。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。

本发明实施例提供的切换下行流量的方法、装置和计算机可读存储介质，第一网络服务提供点(PoP)确定所述第一PoP与客户端前置设备(CPE)之间的第一链路出现故障；将封装为互联网协议第六版的分段路由(SRv6)格式的报文发送到第二PoP，并经第二链路将最终得到的隧道封装的报文发送到所述CPE。本发明实施例在第一链路出现故障时，通过SRv6技术将下行流量转发到第二链路对应的PoP进行FRR保护，与相关技术相比，本发明实施例不需改变原有路由，因此可实现快速的保护切换；另外，也不需要改变CPE的设置和结构，便于该方案的实现。

附图说明

图1为本发明实施例所述切换下行流量的方法流程示意图一；

图2为本发明实施例所述切换下行流量的方法流程示意图二；

图3为本发明实施例所述切换下行流量的装置结构示意图一；

图4为本发明实施例所述切换下行流量的装置结构示意图二；

图5为本发明场景实施例所述基于SRv6的下行流程保护示意图；

图6为本发明场景实施例所述FRR隧道入口PoP处理示意图；

图7为本发明场景实施例所述FRR隧道出口PoP处理示意图；

图8为本发明场景实施例所述下行流量转发保护路径的设置示意图；

图9为本发明场景实施例所述链路正常情况下下行流量转发的封装示意图；

图10为本发明场景实施例所述故障发生时下行流量转发的封装示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行描述。

相关技术中，假设CPE上行存在两个WAN口，每一个WAN口关联一个VNI，而每一个VNI包含一个VxLAN，同时在每一个VNI上面会使能一个IRB接口(也可称之为BDIF)。假设主用链路是VNI X关联的VxLAN，当该VxLAN底层链路故障时，BFD会探测出故障，分别由CPE、和PoP X感知该故障，分别进行流量切换。在CPE上，静态路由可以在50ms内进行FRR快速路由切换，上行流量立即恢复转发；但是在下行方向，PoP X获取BFD故障后，需要把CPE对应的IRB接口的路由撤销，并通过BGP从PoP Z撤销，然后PoP Z经过BGP收敛把流量切换到PoP Y后才能恢复下行流量，整个过程需要耗时数秒，业务质量难以得到保障。

基于此，本发明实施例提供了一种切换下行流量的方法，如图1所示，所述方法应用于第一网络服务提供点PoP，包括：

步骤101：确定所述第一PoP与客户端前置设备CPE之间的第一链路出现故障；

步骤102：将封装为互联网协议第六版的分段路由SRv6格式的报文发送到第二PoP，并经第二链路将最终得到的隧道封装的报文发送到所述CPE。

本发明实施例中，所述隧道为静态隧道，可为：VxLAN、IPSec、VxLANoIPSec、GRE、SRv6等。

本发明实施例中，所述第二链路，为：

所述第二PoP与所述CPE之间通过SRv6实现的备份链路。

本发明实施例中，所述将封装为SRv6格式的报文发送到第二PoP，包括：

在第一PoP进行路由表查询，找到一条指定转发路径的备份链路；

将下行报文关联所述指定转发路径的备份链路，封装为SRv6隧道后，得到SRv6格式的报文；

基于路由查询结果发送所述SRv6格式的报文到所述第二PoP。

本发明一个实施例中，所述将封装为SRv6格式的报文发送到第二PoP时，该方法还包括：

对段标识符(SID)相应的功能(Function)进行设置，设置为解除SRv6封装后在指定VRF路由表查找路由(即：End.DT)，并将对应参数(如：指定VRF路由表的ID)写入相应虚拟路由转发VRF对应的路由表。

本发明一个实施例中，该方法还包括：

接收软件定义广域网SD-WAN控制器以SRv6的形式发送的所述第二链路的信息。

本发明实施例还提供了一种切换下行流量的方法，如图2所示，所述方法应用于第二网络服务提供点PoP，包括：

步骤201：接收封装为互联网协议第六版的分段路由SRv6格式的报文；所述报文为第一PoP确定所述第一PoP与客户端前置设备CPE之间的第一链路出现故障时发送的；

步骤202：经第二链路将最终得到的隧道封装的报文发送到所述CPE。

本发明实施例中，所述第二链路，为：

所述第二PoP与所述CPE之间通过SRv6实现的备份链路。

本发明实施例中，所述经第二链路将最终得到的隧道封装的报文发送到所述CPE，包括：

解封装所述SRv6格式的报文；

进行路由表查询；

将解封后的报文外层进行隧道封装，并基于路由查询结果发送所述隧道封装的报文到所述CPE。

本发明实施例中，所述进行路由表查询，包括：

根据段标识符SID中的功能Function的设置和对应参数找到对应的路由表进行查表。

本发明实施例中，所述CPE用静态隧道作为Overlay接入、且双归到两个PoP的场景下，不需对CPE的设置进行变更，即：本发明实施例中，CPE保持已有功能和设置不变，便于方案的实现。

为了实现上述方法实施例，本发明实施例还提供了一种切换下行流量的装置，如图3所示，所述装置应用于第一网络服务提供点PoP，包括：

确定模块301，用于确定所述第一PoP与客户端前置设备CPE之间的第一链路出现故障；

第一发送模块302，用于将封装为互联网协议第六版的分段路由SRv6格式的报文发送到第二PoP，并经第二链路将最终得到的隧道封装的报文发送到所述CPE。

本发明实施例中，所述第二链路，为：

所述第二PoP与所述CPE之间通过SRv6实现的备份链路。

本发明实施例中，所述第一发送模块302将封装为SRv6格式的报文发送到第二PoP，包括：

在第一PoP进行路由表查询，找到一条指定转发路径的备份链路；

将下行报文关联所述指定转发路径的备份链路，封装为SRv6隧道后，得到SRv6格式的报文；

基于路由查询结果发送所述SRv6格式的报文到所述第二PoP。

本发明一个实施例中，所述第一发送模块302将封装为SRv6格式的报文发送到第二PoP时，

还用于对段标识符(SID)相应的功能(Function)进行设置，设置为解除SRv6封装后在指定VRF路由表查找路由(即：End.DT)，并将对应参数(如：指定VRF路由表的ID)写入相应虚拟路由转发VRF对应的路由表。

本发明一个实施例中，所述确定模块301，还用于接收软件定义广域网SD-WAN控制器以SRv6的形式发送的所述第二链路的信息。

本发明实施例还提供了一种切换下行流量的装置，如图4所示，所述装置应用于第二网络服务提供点PoP，包括：

接收模块401，用于接收封装为互联网协议第六版的分段路由SRv6格式的报文；所述报文为第一PoP确定所述第一PoP与客户端前置设备CPE之间的第一链路出现故障时发送的；

第二发送模块402，用于经第二链路将最终得到的隧道封装的报文发送到所述CPE。

本发明实施例中，所述第二链路，为：

所述第二PoP与所述CPE之间通过SRv6实现的备份链路。

本发明实施例中，所述第二发送模块402经第二链路将最终得到的隧道封装的报文发送到所述CPE，包括：

解封装所述SRv6格式的报文；

进行路由表查询；

将解封后的报文外层进行隧道封装，并基于路由查询结果发送所述隧道封装的报文到所述CPE。

本发明实施例中，所述第二发送模块402进行路由表查询，包括：

根据段标识符SID中的功能Function的设置和对应参数找到对应的路由表进行查表。

本发明实施例还提供了一种切换下行流量的装置，该装置包括：处理器和用于存储能够在处理器上运行的计算机程序的存储器，

其中，所述处理器用于运行所述计算机程序时，执行：

确定所述第一PoP与客户端前置设备CPE之间的第一链路出现故障；

将封装为互联网协议第六版的分段路由SRv6格式的报文发送到第二PoP，并经第二链路将最终得到的隧道封装的报文发送到所述CPE。

其中，所述第二链路，为：

所述第二PoP与所述CPE之间通过SRv6实现的备份链路。

所述将封装为SRv6格式的报文发送到第二PoP时，所述处理器还用于运行所述计算机程序时，执行：

在第一PoP进行路由表查询，找到一条指定转发路径的备份链路；

将下行报文关联所述指定转发路径的备份链路，封装为SRv6隧道后，得到SRv6格式的报文；

基于路由查询结果发送所述SRv6格式的报文到所述第二PoP。

所述将封装为SRv6格式的报文发送到第二PoP时，所述处理器还用于运行所述计算机程序时，执行：

对段标识符SID相应的功能Function进行设置，设置为解除SRv6封装后在指定VRF路由表查找路由，并将对应参数写入相应虚拟路由转发VRF对应的路由表。

所述处理器还用于运行所述计算机程序时，执行：

接收软件定义广域网SD-WAN控制器以SRv6的形式发送的所述第二链路的信息。

本发明实施例还提供了一种切换下行流量的装置，该装置包括：处理器和用于存储能够在处理器上运行的计算机程序的存储器，

其中，所述处理器用于运行所述计算机程序时，执行：

接收封装为互联网协议第六版的分段路由SRv6格式的报文；所述报文为第一PoP确定所述第一PoP与客户端前置设备CPE之间的第一链路出现故障时发送的；

经第二链路将最终得到的隧道封装的报文发送到所述CPE。

其中，所述第二链路，为：

所述第二PoP与所述CPE之间通过SRv6实现的备份链路。

所述经第二链路将最终得到的隧道封装的报文发送到所述CPE时，所述处理器还用于运行所述计算机程序时，执行：

解封装所述SRv6格式的报文；

进行路由表查询；

将解封后的报文外层进行隧道封装，并基于路由查询结果发送所述隧道封装的报文到所述CPE。

所述进行路由表查询时，所述处理器还用于运行所述计算机程序时，执行：

根据段标识符SID中的功能Function的设置和对应参数找到对应的路由表进行查表。

需要说明的是：上述实施例提供的装置在进行下行流量的切换时，仅以上述各程序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处理分配由不同的程序模块完成，即将设备的内部结构划分成不同的程序模块，以完成以上描述的全部或者部分处理。另外，上述实施例提供的装置与相应方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。

在示例性实施例中，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质可以是FRAM、ROM、PROM、EPROM、EEPROM、Flash Memory、磁表面存储器、光盘、或CD-ROM等存储器；也可以是包括上述存储器之一或任意组合的各种设备，如移动电话、计算机、平板设备、个人数字助理等。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，执行：

确定所述第一PoP与客户端前置设备CPE之间的第一链路出现故障；

将封装为互联网协议第六版的分段路由SRv6格式的报文发送到第二PoP，并经第二链路将最终得到的隧道封装的报文发送到所述CPE。

其中，所述第二链路，为：

所述第二PoP与所述CPE之间通过SRv6实现的备份链路。

所述将封装为SRv6格式的报文发送到第二PoP时，所述计算机程序被处理器运行时，还执行：

在第一PoP进行路由表查询，找到一条指定转发路径的备份链路；

将下行报文关联所述指定转发路径的备份链路，封装为SRv6隧道后，得到SRv6格式的报文；

基于路由查询结果发送所述SRv6格式的报文到所述第二PoP。

所述将封装为SRv6格式的报文发送到第二PoP时，所述计算机程序被处理器运行时，还执行：

对段标识符SID相应的功能Function进行设置，设置为解除SRv6封装后在指定VRF路由表查找路由，并将对应参数写入相应虚拟路由转发VRF对应的路由表。

所述计算机程序被处理器运行时，还执行：

接收软件定义广域网SD-WAN控制器以SRv6的形式发送的所述第二链路的信息。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，执行：

接收封装为互联网协议第六版的分段路由SRv6格式的报文；所述报文为第一PoP确定所述第一PoP与客户端前置设备CPE之间的第一链路出现故障时发送的；

经第二链路将最终得到的隧道封装的报文发送到所述CPE。

其中，所述第二链路，为：

所述第二PoP与所述CPE之间通过SRv6实现的备份链路。

所述经第二链路将最终得到的隧道封装的报文发送到所述CPE时，所述计算机程序被处理器运行时，还执行：

解封装所述SRv6格式的报文；

进行路由表查询；

将解封后的报文外层进行隧道封装，并基于路由查询结果发送所述隧道封装的报文到所述CPE。

所述进行路由表查询时，所述计算机程序被处理器运行时，还执行：

根据段标识符SID中的功能Function的设置和对应参数找到对应的路由表进行查表。

下面结合场景实施例对本发明进行描述。

考虑到PoP设备是虚拟化设备，运营商内部网络、云基础设施已经全面支持IPv6。结合SRv6新技术，SD-WAN可以充分发挥SRv6的能力对下行流量进行快速切换。

SRv6在网络内部通过TILFA可以支持任意拓扑的FRR，但是在网络边缘，例如在网络服务提供点(PoP)和客户前置设备(CPE)之间的这段网络由于只运行静态路由，TILFA不能工作。因此这一段的网络需要一定的协议扩展来支撑FRR。

图5为基于SRv6的下行流程保护示意图，后续以静态隧道为VxLAN为例进行说明。图5描述了一个CPE和相关的两个PoP的拓扑。SD-WAN控制器知道CPE和PoP的IP地址以及连接拓扑，同时把静态的配置，如CPE和PoP间的VxLAN、静态路由、BFD下发到CPE和PoP上，如图5中消息①。为了支持下行流量的FRR，控制器同时计算了PoP X到CPE的下行备份链路是CPE和PoP Y之间的链路，控制器把PoP Y到CPE的这条备份链路以SRv6的形式下发给PoP X，如图5中消息②。当CPE和PoP X故障发生时，PoP X本地就可以切换链路到SRv6的这条保护链路上，PoP Y对流量进行解封装后转发给CPE。

这里，保护切换的FRR路径不使用VxLAN，主要考虑VxLAN具备二层转发能力，如果CPE上的VNI是L2 VNI并且配置了两个VxLAN，则容易在两个PoP和CPE间形成环路。而SRv6的FRR保护路径是单向的，在隧道末端可以指定为三层或二层转发(当前采用三层转发)。整体保护方案如图5所示。

本发明实施例通过网络转发技术SRv6实现快速重路由(FRR)备份路径来快速切换下行流量。如图6所示，当链路正常时，PoP X进行Overlay路由查找后再次封装为VxLAN发给CPE；当BFD检测链路发现故障时，入口PoP(PoP X)封装为SRv6，经FRR备份路径，同时把SID相应的Function置为DT，参数填写相应VRF对应的路由表。

如图7所示，快速重路由FRR出口PoP(PoP Y)收到SRv6的报文后，对SRv6的报文解封装，并且根据SID中的Function和参数找到对应的路由表，进行查表，查表后封装VxLAN转发给CPE。

该实施例中，下行流量转发保护路径的设置如图8所示，PoP X与PoP Y之间为SRv6备用路径，PoP X与CPE以及PoP Y与CPE之间为VxLAN隧道。

图9为以图5为例对链路正常情况下的下行流量转发的封装示意图。PoP X接收到VxLAN封装的流量后进行解封装，再查表封装成VxLAN发给CPE。

图10为以图5为例对故障发生时下行流量转发的封装示意图，流量经过PoP X后查表，隧道封装为SRv6后发给PoP Y，PoP Y对SRv6解封装后查表，外层封装VxLAN后发给CPE。

本发明实施例在原链路出现故障时，通过SRv6技术将下行流量转发到备用链路对应的PoP进行FRR保护，与相关技术相比，本发明实施例不需改变原有路由，因此可实现快速的保护切换；另外，也不需要改变CPE的设置和结构，便于该方案的实现。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (13)

1.一种切换下行流量的方法，其特征在于，所述方法应用于第一网络服务提供点PoP，包括：

确定所述第一PoP与客户端前置设备CPE之间的第一链路出现故障；

将封装为互联网协议第六版的分段路由SRv6格式的报文发送到第二PoP，并经第二链路将最终得到的隧道封装的报文发送到所述CPE。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二链路，为：

所述第二PoP与所述CPE之间通过SRv6实现的备份链路。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将封装为SRv6格式的报文发送到第二PoP，包括：

在第一PoP进行路由表查询，找到一条指定转发路径的备份链路；

将下行报文关联所述指定转发路径的备份链路，封装为SRv6隧道后，得到SRv6格式的报文；

基于路由查询结果发送所述SRv6格式的报文到所述第二PoP。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述将封装为SRv6格式的报文发送到第二PoP时，该方法还包括：

对段标识符SID相应的功能Function进行设置，设置为解除SRv6封装后在指定VRF路由表查找路由，并将对应参数写入相应虚拟路由转发VRF对应的路由表。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：

接收软件定义广域网SD-WAN控制器以SRv6的形式发送的所述第二链路的信息。

6.一种切换下行流量的方法，其特征在于，所述方法应用于第二网络服务提供点PoP，包括：

接收封装为互联网协议第六版的分段路由SRv6格式的报文；所述报文为第一PoP确定所述第一PoP与客户端前置设备CPE之间的第一链路出现故障时发送的；

经第二链路将最终得到的隧道封装的报文发送到所述CPE。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第二链路，为：

所述第二PoP与所述CPE之间通过SRv6实现的备份链路。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述经第二链路将最终得到的隧道封装的报文发送到所述CPE，包括：

解封装所述SRv6格式的报文；

进行路由表查询；

将解封后的报文外层进行隧道封装，并基于路由查询结果发送所述隧道封装的报文到所述CPE。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述进行路由表查询，包括：

根据段标识符SID中的功能Function的设置和对应参数找到对应的路由表进行查表。

10.一种切换下行流量的装置，其特征在于，所述装置应用于第一网络服务提供点PoP，包括：

确定模块，用于确定所述第一PoP与客户端前置设备CPE之间的第一链路出现故障；

第一发送模块，用于将封装为互联网协议第六版的分段路由SRv6格式的报文发送到第二PoP，并经第二链路将最终得到的隧道封装的报文发送到所述CPE。

11.一种切换下行流量的装置，其特征在于，所述装置应用于第二网络服务提供点PoP，包括：

接收模块，用于接收封装为互联网协议第六版的分段路由SRv6格式的报文；所述报文为第一PoP确定所述第一PoP与客户端前置设备CPE之间的第一链路出现故障时发送的；

第二发送模块，用于经第二链路将最终得到的隧道封装的报文发送到所述CPE。

12.一种切换下行流量的装置，其特征在于，该装置包括：处理器和用于存储能够在处理器上运行的计算机程序的存储器，

其中，所述处理器用于运行所述计算机程序时，执行权利要求1-5中任一项所述方法的步骤、或执行权利要求6-9中任一项所述方法的步骤。

13.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-5中任一项所述方法的步骤、或实现权利要求6-9中任一项所述方法的步骤。

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