CN1238994C - 使用自动保护切换的高速切换路由器和其切换方法 - Google Patents

使用自动保护切换的高速切换路由器和其切换方法 Download PDF

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Abstract

在一种在设置在第一和第二单元之间的第一和第二通信线路之间切换当前使用通信线路的方法中，预先在作为当前使用通信线路的第一通信线路的第一物理接口和第二通信线路的第二物理接口中保持链路数据。当检测到与所述第一通信线路有关的故障时，将当前使用通信线路从第一通信线路切换到第二通信线路。根据链路数据，为了在第一和第二单元之间进行数据传输将第二通信线路建立为当前使用通信线路。

Description

使用自动保护切换的高速切换路由器和其切换方法
技术领域
本发明涉及一种使用APS(自动保护切换)的高速切换路由器以及通信线路的高速切换方法。
技术背景
常规的使用APS的高速切换路由器具有POS(SONET/SDH上的分组)接口。在常规路由器中，在SONET(同步光纤网络)/SDH(同步数字体系)的使用APS(1+1)方法的避免故障路由功能中存在两种常规方法。即，在一种常规方法中，通过组合两个如图1所示的路由器来操作APS，以及在另一种常规方法中，以如图2A和2B所示的一个路由器来操作APS。
结合上述说明，已知作为第一常规例的日本公开的专利申请(JP-A-平成11-331170)。在第一常规例中，提供了当前使用的系统链路和用于备份当前使用系统链路的备用系统链路，以及在ATM接口卡中加倍了光发射机和接收机与光缆。对于这种结构，仅加倍物理链路并与ATM交换机连接。
在上述结构中，当接收到ATM信元时，检查该ATM信元是通过当前使用系统ATM交换机还是备用系统ATM交换机接收的。当判断出该ATM信元是通过备用系统链路接收到的时，通过未接收ATM信元的选择部分返回由光接收机接收的串行数据。第一常规例表明ATM接口卡的加倍不是必须的，结果是降低了装置的成本。
然而，上述使用SONET/SDH中的APS的具有线路避免故障路由功能的常规IP路由器使用了2条链路PPP(点对点协议)。将SONET/SDH中使用APS的切换执行为IP路由器中的普通速率的避免故障路由操作。因此，并未有效率地执行SONET/SDH中的高速切换。
在上述两种常规方法中的每一个物理接口都使用了POS中的PPP链路。在APS(1+1)方法中，存在两个PPP链路。为此原因，因为在检测到故障时在APS切换中改变了路由器基侧的IP地址，需要重新协商PPP的IPCP(Internet协议控制协议)。而且，因为地址的改变需要进行路由重新计算。因此，在APS切换之后到可以再次传输IP分组时为止，需要较长的时间。
而且，在日本公开的专利申请(JP-A-平成4-58636)中公开了一种通信路径加倍控制系统。在这一常规例中，该系统由在两条通信路径之间切换的通信控制部分组成。通信监视部分监视通信路径。提供管理数据，以管理在传输装置单元中的两个传输装置之间的各条传输路径。这两个传输装置由通信控制部分和通信监视部分共用。在当前的通信状态不同于管理数据所示的状态时，由通信控制部分或通信监视部分更新管理数据。然后，根据更新的管理数据，切换在传输装置的单元中的路径。
而且，在日本公开的专利申请(JP-A-平成7-226729)中公开了一种线路切换控制系统。在这一常规例中，为各个传输单元提供插入部分，以便在当前使用路径和备用路径上的主信号中插入故障数据。该故障数据表示在各个传输单元的传输部分存在或不错在故障。传输单元的提取部分提取该故障数据。传输单元的选择部分根据提取的故障数据选择当前使用路径和备用路径中与故障没有关系的一条路径，并从所选路径中提取切换控制数据。
而且，在日本公开的专利申请(JP-A-平成9-74412)中公开了一种ATM切换网络的APS系统。在这一常规例中，第一和第二单元通过工作线路和保护线路相连接。第一和第二单元分别是由网桥部分、交换机和控制部分组成。网桥部分在传输方跨接工作线路和保护线路。交换机在接收方选择工作线路和保护线路之一。控制部分产生k个字节数据以实现APS，从保护线路接收这k个字节数据，分析这k个字节数据。控制部分在k个字节数据上添加预定数据，并控制交换机以执行切换操作。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种使用APS并有效地利用了高速切换的高速切换路由器，以及通信线路的高速故障切换的方法。
在本发明的一个方面，一种在设置在第一和第二单元之间的第一和第二通信线路之间切换当前使用通信线路的方法，该方法由下面的步骤获得：
(a)预先为作为当前使用通信线路的第一通信线路的第一物理接口和第二通信线路的第二物理接口中保持链路数据；
(b)当检测到与所述第一通信线路有关的故障时，将当前使用通信线路从第一通信线路切换到第二通信线路；以及
(c)基于链路数据，为了在第一和第二单元之间进行数据传输将第二通信线路建立为当前使用通信线路。
这里，(a)保持步骤通过下面的步骤获得：
在第一和第二单元之间进行协商，以产生链路数据；预先为作为当前使用通信线路的第一通信线路保持第一物理接口中的链路数据；以及将链路数据从第一物理接口拷贝到第二物理接口，致使由第二物理接口保持所链路数据。
而且，根据期望，一个地址被分配给第一物理接口和第二物理接口。
而且，第一单元可以是使用APS(自动保护切换)的路由器，以及第二单元可以是SONET(同步光纤网络)/SDH(同步数字体系)传输装置。在这种情况下，物理接口可以是POS(SONET/SDH上的分组)接口，以及协商是PPP(点对点协议)协商。
在本发明的另一方面，一种路由器，包括：第一物理接口，设置有用做当前使用通信线路的第一通信线路，并保持链路数据；以及第二物理接口，设置有第二通信线路，并保持链路数据。当检测到与第一通信线路有关的故障时，将所当前使用通信线路从第一通信线路切换到第二通信线路。基于所述的链路数据，将第二通信线路建立为当前使用通信线路，以进行数据传输。
这里，按照期望，一个地址被分配给第一物理接口和第二物理接口。
而且，路由器通过第一和第二通信线路与传输单元连接。路由器使用第一通信线路与传输单元进行协商，并产生表示协商结果的链路数据。第一物理接口将链路数据拷贝到第二物理接口中。
而且，使用的APS(自动保护切换)和传输单元是SONET(同步光纤网络)/SDH(同步数字体系)传输装置。
而且，物理接口是POS(SONET/SDH上的分组)接口，以及协商是PPP(点对点协议)协商。
在本发明的另一方面，提供一种记录介质，其中记录用于在设置在第一和第二单元之间的第一和第二通信线路之间切换当前使用通信线路的方法的程序，该方法由下面的步骤获得：
(a)预先为作为当前使用通信线路的第一通信线路的第一物理接口和第二通信线路的第二物理接口中保持链路数据；
(b)当检测到与所述第一通信线路有关的故障时，将当前使用通信线路从第一通信线路切换到第二通信线路；以及
(c)基于链路数据，为了在第一和第二单元之间进行数据传输将第二通信线路建立为当前使用通信线路。
这里，(a)保持步骤通过下面的步骤获得：
在第一和第二单元之间进行协商，以产生链路数据；预先为作为当前使用通信线路的第一通信线路保持第一物理接口中的链路数据；以及将链路数据从第一物理接口拷贝到第二物理接口，致使由第二物理接口保持所链路数据。
而且，一个地址被分配给第一物理接口和第二物理接口。
而且，第一单元可以是使用APS(自动保护切换)的路由器，以及第二单元可以是SONET(同步光纤网络)/SDH(同步数字体系)传输装置。在这种情况下，物理接口可以是POS(SONET/SDH上的分组)接口，以及协商是PPP(点对点协议)协商。
附图说明
图1是示出常规例的方框图；
图2A和2B是示出另一常规例的图表；
图3是示出根据本发明实施例使用APS的高速切换路由器的结构的方框图；
图4是示出根据本发明实施例使用APS的高速切换路由器的操作的方框图。
具体实施方式
此后，将参考附图详细地描述本发明的使用APS的高速切换路由器。图3和4示出本发明的带有使用APS的高速切换路由器的系统。
在本发明的使用APS的高速切换路由器中，使用了APS(自动保护切换)(1+1)方法的两个POS(SONET/SDH上的分组)被作为一个逻辑接口管理。因此，可以实现高速避免故障路由功能。在这种结构中，当运行使用APS的避免故障路由功能时，IP(网际协议)地址绝不会改变，因为PPP使用了单一链路。结果是，因为不需要为PPP(点到点协议)的IPCP(Internet协议控制协议)重新协商和路由重新计算，所以可以实现高速避免故障路由功能。
图3示出了根据本发明实施例使用APS的高速切换路由器所应用的系统的通信线路结构。参考图3，使用APS的高速切换路由器所应用的系统由路由器A1、第一SONET/SDH传输装置3a、第二SONET/SDH传输装置3b和路由器B2组成。第一SONET/SDH传输装置3a通过工作线路5a和保护线路6a与路由器A1连接。第二SONET/SDH传输装置3b通过通过工作线路5b和保护线路6b与路由器B2连接。传输装置3a和传输装置3b与可选的传输线路连接。
路由器A1具有工作线路物理接口51a，保护线路物理接口61a和控制部分12a。工作线路物理接口51a和保护线路物理接口61a被用做一个逻辑接口11a，并分配有一个IP地址。路由器B2具有工作线路物理接口51b，保护线路物理接口61b和控制部分12b。工作线路物理接口51b和保护线路物理接口61b被用做一个逻辑接口11b，并分配有一个与上述IP地址不同的IP地址。在逻辑接口11a和逻辑接口11b之间的间隔H中形成PPP链路。
如图3所示，本发明中，使用APS(1+1)方法的两个物理接口作为一个逻辑接口管理。在路由器A1和SONET/SDH传输装置3a之间以及在路由器B2和SONET/SDH传输装置3b之间传输并接收APS(1+1)方法的APS信号，以检测SONET/SDH层中的故障。然后，当检测到故障时，向控制部分12a或12b传输报警，并执行切换操作。
另一方面，在路由器A1和B1之间形成一条与IP层相对的PPP链路，以用于当前使用的系统线路和备用系统线路。
图4是示出根据本发明实施例的高速切换路由器所应用的系统的图表。
在路由器1，根据APS(1+1)方法来操作作为POS接口的两个物理接口51a和61a。这两个物理接口51a和61a被识别为一个逻辑接口11。工作线路物理接口51a通过工作线路5a与SONET/SDH传输装置3a连接。保护线路物理接口61a通过保护线路6a与SONET/SDH传输装置3a连接。对于路由器B2和SONET/SDH传输装置3b来说，上述内容是相同的。路由器1与SONET/SDH传输装置3a和路由器2与SONET/SDH传输装置3b根据APS(1+1)方法来工作，并用做SONET/SDH层中的相对装置。
接着，将描述使用APS的高速切换路由器的操作。在设为正常连接的第一阶段，根据下面的过程开始正常操作。
第一步，由控制部分12a给路由器逻辑接口11a一个IP地址。
第二步，工作线路物理接口51a使用给予路由器逻辑接口11a的IP地址通过工作线路5a执行PPP链路的协商。
第三步，在作为PPP链路协商结果的连接完成之后，产生表示PPP协商结果的链路数据并由工作线路物理接口51a保持。然后，控制部分12a控制工作线路物理接口51a和保护线路物理接口61a，致使将链路数据从工作线路物理接口51a拷贝到保护线路物理接口61a中。因此，由工作线路物理接口51a和保护线路物理接口61a保持相同的链路数据。
在设为发生故障的第二阶段，设在工作线路物理接口51a中检测到了故障。
在第十一步，当在工作线路物理接口51a中检测到了故障时，在使用APS的SONET/SDH层中执行从工作线路物理接口51a到保护线路物理接口61a的切换操作。
此时，立刻在保护线路物理接口61a中示出在由工作线路物理接口51a检测到故障之前的PPP链路数据，而不考虑切换操作是否完成。因此，在第十二步，可以以PPP连接状态重新开始IP传输操作，而不用再次执行PPP协商。
以这种方式，由于没有改变PPP状态，并不产生IP路由状态和转发状态的变化。因此，从故障发生到使用APS的切换操作的完成可以使IP传输的中止时间变短。
如上所述，根据本发明使用APS的高速切换路由器，分配给路由器的工作线路物理接口一个IP地址。在使用IP地址由工作线路物理接口进行PPP链路协商之后，作为协商的结果，连接建立。此时，从工作线路物理接口将作为PPP协商结果的链路数据拷贝到保护线路物理接口中。因此，由工作线路物理接口和保护线路物理接口保持相同的链路数据。当工作线路物理接口发生故障时，使用APS在SONET/SDH层中执行从工作线路到保护线路的切换操作。在这种情况下，切换完成，而不用重新协商和路由重新计算。因此，可以使IP传输的中止时间变短，以及高速切换操作是可能的。
应该注意，上述实施例仅仅作为本发明的一个示例。本发明并不局限与此，以及本发明的各种修改是在没有偏离本发明的精神的范围之内的。例如，在POS通信线路上进行上述的实施例。然而，通过将逻辑接口的思想应用到ATM(异步传输模式)线路上，可以获得相同的效果。
如上所述，根据本发明，在出现故障的情况下，不需要路由重新计算。因此，从故障的发生到切换的完成的IP传输的中止时间变短。而且，在出现故障的情况下，不需要用于PPP状态的重新协商。因此，高速切换操作成为可能。此外，与常规方法相比较，可以将PPP中使用的IP地址的数量减半。

Claims (7)

1.一种在设置在第一和第二单元之间的第一和第二通信线路之间切换当前使用通信线路的方法，该方法包括步骤：
(a)预先在作为所述的当前使用通信线路的所述第一通信线路的第一物理接口和所述的第二通信线路的第二物理接口中保持链路数据；
(b)当检测到与所述第一通信线路有关的故障时，将所述的当前使用通信线路从所述的第一通信线路切换到所述的第二通信线路；以及
(c)基于所述的链路数据，为了在所述的第一和第二单元之间进行数据传输，将所述的第二通信线路建立为所述的当前使用通信线路；
其中所述的(a)保持步骤包括下面的步骤：
在所述第一和第二单元之间进行协商，以产生所述的链路数据；
预先为作为所述的当前使用通信线路的所述第一通信线路保持所述第一物理接口中的链路数据；以及将所述的链路数据从所述第一物理接口拷贝到所述的第二物理接口，致使由所述的第二物理接口保持所述的链路数据。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于一个地址被分配给所述第一物理接口和所述第二物理接口。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述第一单元是使用自动保护切换的路由器，以及所述的第二单元是同步光纤网络/同步数字体系传输装置。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于所述的物理接口是同步光纤网络/同步数字体系上的分组接口，以及协商是点对点协议协商。
5.一种路由器，包括：
第一物理接口，设置有用做当前使用通信线路的第一通信线路，并保持链路数据；以及
第二物理接口，设置有第二通信线路，并保持所述的链路数据；和
其中当检测到与所述第一通信线路有关的故障时，将所述的当前使用通信线路从所述的第一通信线路切换到所述的第二通信线路；
基于所述的链路数据，将所述的第二通信线路建立为所述的当前使用通信线路，以进行数据传输；其中一个地址被分配给所述的第一物理接口和所述的第二物理接口；
所述的路由器通过所述的第一和第二通信线路与传输单元连接；
所述的路由器使用所述的第一通信线路与所述的传输单元进行协商，并产生表示协商结果的所述链路数据，以及
所述的第一物理接口将所述的链路数据拷贝在所述的第二物理接口。
6.如权利要求5所述的路由器，其特征在于所述的使用的自动保护切换和所述的传输单元是同步光纤网络/同步数字体系传输装置。
7.如权利要求6所述的路由器，其特征在于所述的物理接口是同步光纤网络/同步数字体系上的分组接口，以及协商是点对点协议协商。
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