CN1816035B - 基于数据通信网的主备传输路径实现方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于数据通信网的主备传输路径实现方法，包括步骤：为数据通信网中的每条物理传输链路配置备份的标签交换路径；在所述物理传输链路出现故障，备份的标签交换路径工作正常时，将需要在该物理传输链路上传输的分组转发到备份的标签交换路径上进行传输；所述出现故障的物理传输链路的两端节点通过动态路由配置协议延时将故障信息发布给其他节点；其中，为每条物理传输链路配置N对标签交换路径，所述每对标签交换路径传输方向相反，其中N为自然数。本发明可以提高数据通信网的分组转发可靠性、并能够减小主备传输路径的维护工作量及维护复杂度。

Description

基于数据通信网的主备传输路径实现方法
技术领域
本发明涉及数据通信网(DCN，Data Communication Network)技术领域，尤其涉及到一种基于数据通信网的主备传输路径实现方法。
技术背景
在电信技术中，数据通信网(DCN，Data Communication Network)是一种专用于解决管理信息和分布式信令消息承载问题的分组通信网，属于电信支撑网范畴，其并不用于直接传输用户的最终业务流。
DCN中的物理传输链路具体是指纤内控制通道和纤外控制通道，其中纤内控制通道可以为光纤线路中的嵌入控制通道(ECC，Embedded ControlChannel)，如同步数字体系(SDH，Synchronous Digital Hierarchy)中的数据通信通道(DCC，Data Communications Channel)，或光传送网(OTN，OpticalTransport Network)中的通用通信通道(GCC，General Communication Channel)和专用光监控通道等；此外，纤外控制通道(纤外控制通道只传输管理信息和分布式信令消息，不传输业务消息)可以为以太网传输路径。
DCN的网络层遵循TCP/IP协议，即DCN中的各个节点可以根据传输分组中封装的目的IP地址信息来查询预先设置的路由表，以得到下一跳节点信息后对分组进行转发。其中各个节点中配置的路由表可以基于静态路由配置协议，也可以基于动态路由配置协议，且目前普遍采用动态路由配置协议生成路由表，因为动态路由配置协议具有可通过动态改变路由表配置使得分组可以避开网络故障的优点，这样DCN通过动态路由配置协议能够根据网络故障情况动态刷新各个节点中配置的路由表，需要传输的分组在全网路由表同步刷新一致后就能够避开出现故障的路径送达目的节点。由此DCN通过路由表结合动态路由配置协议来实现主备传输路径，可以达到很强的容错能力。
但是，DCN通过路由表结合动态路由配置协议来实现主备传输路径的方法在网络发生故障后，需要由发生故障的传输路径上的节点根据动态路由配置协议将故障信息由近及远逐跳的向其他节点扩散开去，然后各个节点再重新计算路由表，在路由表的更新过程中(即在全网路由表同步刷新一致以前)，各个节点中的路由表可能存在不一致的现象，这将导致部分分组可能因为转发次数限制或者相关队列溢出而使得无法正确转发到目的节点而被丢弃。并且路由表更新过程所需的时间与网络规模有关，对于小型网络可以控制在秒级，而对于大型网络则可能需要数分钟，这么长的时间对于管理信息和分布式信令消息的传输而言有时是不能忍受的，很可能会导致一些非常重要的管理信息，如故障通知消息等在传输过程中被丢弃。
另外，根据多协议标签交换(MPLS，Multi-Protocol Label Switching)技术的原理，可以在DCN的网络层建立多条逻辑上的标签交换路径(LSP，LabelSwitched Path)，这样当需要传输的分组通过LSP时，就可以直接按照分组中封装的标签值(Label)进行转发，避免了查找路由表。LSP对于分组而言就是“隧道Tunnel”，即为虚拟的分组转发链路。这样在任意两个节点之间建立二条或更多条互不重合的LSP，那么这些LSP之间可以形成相互保护关系，即其中一条LSP因网络故障中断时，可以将分组转换到其他备用的LSP上进行转发，这就形成了MPLS1+1保护或1:1(N)保护方案(其中MPLS1+1保护或1:1(N)保护方案具体请参照ITU-T建议G.7712)。DCN通过MPLS中的LSP来实现主备传输路径的方法其优点是能够使分组由出现故障的LSP迅速转换到其他备用LSP上进行转发，这个转换速度可以低于50毫秒，因此可以减小分组在传输过程中的丢失。
但是DCN通过MPLS中的LSP来实现主备传输路径的方法需要预先在传送通信消息的任意两个节点之间建立两条或多条LSP，这样对于一个存在N个节点的DCN而言，如果要在任意两个节点之间都建立LSP连接，则需要建立的总的LSP数目将与节点数目N的平方成正比。所以要建立和维护N平方数目的LSP将使得建立及维护工作量较大，并会导致DCN的可扩展性受到限制。另外当网络资源发生两处或更多处故障时，有可能会引起主备LSP同时出现故障，由此会导致通信中断现象发生，这一点对于分组的转发可靠性要低于通过路由表结合动态路由配置协议来实现主备传输路径的方法。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于提出一种可以提高分组转发可靠性、并能够减小主备传输路径的维护工作量及维护复杂度的基于数据通信网的主备传输路径实现方法。
为解决上述问题，本发明采用如下方案：
一种基于数据通信网的主备传输路径实现方法，其特征在于，包括以下步骤：
为数据通信网中的每条物理传输链路配置备份的标签交换路径；
在所述物理传输链路出现故障，备份的标签交换路径工作正常时，将需要在该物理传输链路上传输的分组转发到备份的标签交换路径上进行传输；
所述出现故障的物理传输链路的两端节点通过动态路由配置协议延时将故障信息发布给其他节点；
其中，为每条物理传输链路配置N对标签交换路径，所述每对标签交换路径传输方向相反，其中N为自然数。
所述的基于数据通信网的主备传输路径实现方法，为所述每条物理传输链路配置备份的标签交换路径通过下述方式之一完成：
根据基于流量工程扩展的资源预留协议来完成；
根据资源受限的标签分发协议来完成；
分别在数据通信网中的每个节点中配置标签转发表来完成。
所述物理传输链路与备份的标签交换路径所经过的物理传输链路在物理上相互独立。
所述的基于数据通信网的主备传输路径实现方法，还包括在所述出现故障的物理传输链路恢复正常时，将在备份的标签交换路径上传输的分组转发到该恢复正常的物理传输链路上进行传输的步骤。
所述备份的标签交换路径的代价值配置为大于该标签交换路径所保护的物理传输链路的代价值，并小于该标签交换路径所经过的物理传输链路的代价值之和。
所述的基于数据通信网的主备传输路径实现方法，为所述每个物理传输链路配置至少两对标签交换路径时，在所述物理传输链路出现故障时，将需要在该物理传输链路上传输的分组转发到备份的且代价值最小的标签交换路径上进行传输。
所述的基于数据通信网的主备传输路径实现方法，将需要在出现故障的物理传输链路上传输的分组转发到备份的标签交换路径上进行传输通过下述步骤之一完成：
将出现故障的物理传输链路上的源节点中保存的路由表中指向出现故障的物理传输链路的表项修改为指向备份的标签交互路径的表项；
在出现故障的物理传输链路的接口驱动中将在该出现故障的物理传输链路上传输的分组重定向到备份的标签交换路径上进行传输。
所述物理传输链路为纤内控制通道或纤外控制通道。
所述的基于数据通信网的主备传输路径实现方法，通过周期向所述数据通信网发送故障检测消息来检测所述物理传输链路和备份的标签交换路径是否出现故障。
所述的基于数据通信网的主备传输路径实现方法通过光网络告警检测机制来检测以所述纤内控制通道构成的物理传输链路是否出现故障。
所述的基于数据通信网的主备传输路径实现方法，当所述物理传输链路和备份的标签交换路径同时出现故障时，所述出现故障的物理传输链路的两端节点通过动态路由配置协议及时将故障信息发布给其他节点。
本发明基于数据通信网的主备传输路径实现方法通过为DCN中每条物理传输链路配置备份的标签交换路径LSP，以使用备份的LSP对相应的物理传输链路进行保护，以在物理传输链路出现故障时，能够将在该物理传输链路上传输的分组转发到备份的LSP上进行传输，这样便可以实现当用于传输分组的物理传输链路出现故障时，能够及时的将分组转发到备份的LSP进行传输，从而提高了分组转发的可靠性，进而很大程度的减小了分组在传输过程中的丢失，有利于DCN对管理信息和分布式信令消息的传输。
同时由于为每条物理传输链路配置的LSP与其要保护的物理传输链路成正比例关系，即为一条物理传输链路会配置N(其中N为自然数，并N通常取1)对传输方向相反的LSP，这样就可以避免采用现有技术中通过MPLS中的LSP来实现DCN主备传输路径的方式需要建立的总的LSP数目与节点数目N的平方成正比的弊端，从而在很大程度上减小了需要配置的LSP的数目，因此可以减小DCN中主备传输路径的维护工作量及其维护复杂度。
附图说明
图1是本发明的主要实现原理流程图；
图2是利用本发明构造的主备传输路径结构拓扑图；
图3为图2所示的各个物理传输链路的代价值和对应的备份LSP的代价值的配置情况示意图；
图4为在本发明方案中各个节点内部保存的路径拓扑状态图；
图5为本发明方案中节点A经计算后得到的最短路径树拓扑示意图；
图6为本发明方案中节点B经计算后得到的最短路径树拓扑示意图；
图7为本发明方案中节点A在物理传输链路B-C发生故障后进行更新处理后得到的最短路径树拓扑结构图；
图8为本发明方案中节点B在物理传输链路B-C发生故障后进行更新处理后得到的最短路径树拓扑结构图；
图9是本发明基于数据通信网的主备传输路径实现方法中在物理传输链路A-B出现故障后，原来通过物理传输链路A-B转发的分组流量转发到备份LSP(A-D-B)上进行转发的切换过程示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图来说明本发明的具体实施方式。
本发明基于数据通信网的主备传输路径实现方法融合现有技术中采用MPLS技术实现DCN中主备传输路径的方式中可以减小分组丢失率的优点和采用IP路由表结合动态路由配置协议实现DCN中主备传输路径的方式中主备传输路径的维护工作量较小且维护复杂度较低的优点，提出为DCN中的每条物理传输链路配置对应的备份LSP，以在物理传输链路出现故障时，及时将在物理传输链路上传输的分组转发到备份的LSP上进行传输，以减小分组的丢失，同时能够减小主备传输路径的维护工作量及其维护复杂度。
如图1所示，该图是本发明基于数据通信网的主备传输路径实现方法的主要实现原理流程图，其要实现过程如下：
步骤S10，为DCN中的每条物理传输链路配置备份的标签交换路径LSP；
其中在DCN中物理传输链路可以由纤内控制通道，如嵌入控制通道ECC来构成；也可以由纤外控制通道(如利用纤外以太网作为DCN的物理传输媒质)来构成；本发明这里所述的方法对由这两种传输媒质构成的物理传输链路同样都适用。
由于通常MPLS技术中的LSP都是支持单向传输分组的，而这里为物理传输链路配置的LSP应该具有双向传输性质，以分别对物理传输链路在双向传输方式下进行保护，因而需要对应每条物理传输链路配置两条方向相反的LSP，即形成一对传输方向相反的LSP。
当然也可以为DCN中的每条物理传输链路配置N(其中N为自然数，一般情况下，N取1就可以了)对传输方向相反的LSP，即为一条物理传输链路配置多条不同的LSP，这样在物理传输链路和其中一条或几条LSP同时出现故障时，还可以将分组转发到其中一条工作正常的LSP上进行传输，因此可以进一步保证分组在传输过程中不会丢失，有利于提高DCN传输管理信息和分布式信令消息的可靠性能。
其中被保护的物理传输链路与备份的LSP所经过的物理传输链路在物理上是相互独立的，即配置的LSP所途径的物理传输链路与被保护的物理传输链路在物理层面上是相互独立的，分别占用不同的物理传输链路，这样可以使备份的LSP发生的故障与被保护的物理传输链路发生的故障不相关，以使物理传输链路发生故障时，不会同时引起备份的LSP也发生故障，从而导致备份的LSP起不到保护物理传输链路的目的。
由于为一条物理传输链路配置N对传输方向相反的LSP，以保护该物理传输链路，因此配置的LSP的数目与物理传输链路的数目成正比，这样可以避免如现有技术中利用MPLS技术实现DCN主备传输路径的方式中需要配置LSP的数目是DCN中节点数目N的平方数的弊端，避免了增加维护主备传输路径的工作量及其维护复杂度等问题。
在DCN的拓扑结构图上，配置的LSP与它要保护的物理传输链路形成平行链路关系，即物理传输链路与备份的LSP源于相同的源节点，并宿于相同的目的节点。
同时还要保证在DCN中的物理传输链路工作正常时，将分组转发到物理传输链路上进行传输，而不通过配置的备份LSP进行传输，由于在通常情况下，备份的LSP相对于其要保护的物理传输链路而言是长路径，其路由是非优化的。
如图2所示，该图是利用本发明基于数据通信网的主备传输路径实现方法构造的主备传输路径结构拓扑图；其中A-F代表DCN中的六个网络节点，也即光交叉节点，因此由这六个网络节点相互之间构成的物理传输链路除了能够传输管理信息和分布式信令外，还用于传输业务流量；其中它们之间所构成的物理传输链路包括有A-B、A-D、B-C、B-D、D-E、C-E、C-F和E-F，这些物理传输链路都是故障不相关的，即它们之间不经过相同的光缆、管道和桥梁之类的传输媒质，即不会存在故障相关的问题。这些物理传输链路用于传输承载有管理信息和分布式信令消息的分组，这里可以假设其中的每条物理传输链路的代价值都为100(其中IP路由协议要保证分组通过代价值之和最小的物理传输链路进行转发)；并且节点A-F都分别具备MPLS转发能力。
其中为DCN中的每条物理传输链路配置备份的LSP可以通过根据基于流量工程扩展的资源预留协议(RSVP-TE，Resource Reservation Protocol-TrafficExtension)来完成；也可以通过根据资源受限的标签分发协议(CR-LDP，Constraint-Based Label Distribution Protocol)来完成；也可以通过分别在DCN中的每个节点中配置标签转发表来实现静态的LSP。其中上述用于实现LSP的信令协议具体可以参照互联网工程任务组(IETF，Internet Engineering TaskForce)规定的相关标准文本，具体RSVP-TE协议参照RFC3209，CR-LDP参照RFC3212。
同时为保证利用本发明方法实现的DCN中的主备传输路径能够合理的传输分组，可以通过将备份的LSP的代价值配置为大于该备份的LSP所要保护的物理传输链路的代价值，并小于该备份的LSP所经过的各个物理传输链路的代价值之和，以使得分组在物理传输链路出现故障时，能够转发到备份的LSP上进行传输；并在物理传输链路工作正常或恢复正常时，使分组能够自动转发到物理传输链路上进行传输(因为物理传输链路的代价值小于备份的LSP的代价值，所以原先通过LSP传输的分组流量在路由表更新后会自动转到代价值较小的物理传输链路上进行传输)。
对于为DCN中的每个物理传输链路配置了至少两对LSP的情况，在物理传输链路出现故障时，将需要在该物理传输链路上传输的分组首先转发到备份的且代价值最小的LSP上进行传输。
如图2所示DCN中的物理传输链路A-B的备份LSP为A-D-B，由于上述已经假设该物理传输链路A-B的代价值为100，而备份的LSP(A-D-B)经过了A-D和D-B两条物理传输链路，所以备份的LSP(A-D-B)所经过的物理传输链路的代价值之和为200，介于代价值100和200之间，这里可以将备份的LSP(A-D-B)的实际代价值设置为150；具体图2所示的各个物理传输链路的代价值和对应的备份LSP的代价值的配置情况可以参见图3所示。
DCN中的各个节点通过动态路由配置协议，如开放的最短路径优先协议(OSPF，Open Shortest Path First)将各自的物理传输链路和对应的备份LSP配置情况通过链路状态公告消息发布给网络中的其他各个节点，这样DCN中的每个节点都可以得到一个路径拓扑状态图，该路径拓扑状态图的具体构成请参照图4所示；然后DCN中的每个节点都以各自为起点，基于OSPF协议规定的最短路径算法计算自身到达其他节点的最短路径，并得到自身的IP路由表。如图5所示为本发明基于数据通信网的主备传输路径实现方法中节点A经计算后得到的最短路径树拓扑示意图；如图6所示为本发明基于数据通信网的主备传输路径实现方法中节点B经计算后得到的最短路径树拓扑示意图。各个节点根据得到的最短路径树可以进而构造自身的IP路由表，如图5所示节点A发出的目的节点为F的分组要发送到的下一跳节点为节点B，传输该分组的物理传输链路为A-B。OSPF协议具体请参照RFC2328，实际的OSPF协议可以将DCN分为多个区域(area)，这一点对于本发明的具体实施没有任何影响。
如图1所示的步骤S20，检测用于传输分组的物理传输链路是否出现故障，如果是，执行步骤S30；否则执行步骤S40；其中检测物理传输链路是否出现故障可以通过由DCN中的管理平面层周期地向DCN发送故障检测消息(Hello消息)来实现，并Hello消息还可以检测备份的LSP是否出现故障；并在物理传输链路由ECC构成时，还可以进而通过光网络告警检测机制来检测物理传输链路是否出现故障。
OSPF协议可以通过在DCN的管理平面层定期发送Hello消息来检测DCN中主备传输路径的工作状态，也就是可以检测各个物理传输链路和对应的备份LSP的具体工作状态。同时为了减小Hello消息发送过程所占用的传输带宽，Hello消息的发送周期通常不能定得太短，一般设置为10秒左右。而为加快DCN中各个节点的路由收敛过程，Hello消息的发送周期还应当适当缩短，如可以设置为1秒或更短，即Hello消息作为一种故障发现机制，发送周期要在故障检测快速性和资源专用开销方面取得折衷。
当DCN采用ECC构造物理传输链路时，还可以基于端口级的光网络告警检测机制作为Hello消息检测机制的补充，如在同步数字体系SDH网络中可以通过检测再生段或者复用段告警消息来确定DCN中物理传输链路的工作状态，即如果有信号丢失(LOS，Lost Of Signal)或帧丢失(LOF，Lost Of Frame)的告警发生，则表明关联的物理传输链路发生中断故障。这样通过光网络告警检测机制可以大大加快物理传输链路的故障定位效率，当故障发生后就可以以最快的速度将相关出现故障的物理传输链路上传输的分组流量切换到备份的LSP上进行传输。因为在DCN中物理传输链路传输方向一般都是双向的，如果物理传输链路只发生单向传输故障，则发生故障的物理传输链路的下游节点会立刻检测到故障状态，对于同步数字体系SDH、同步光网络(Sonet，SynchronousOptical Network)和光传送网(OTN，Optical Transport Network)等可以将故障信息以远端告警指示(REI/RDI，Remote Error Indication/Remote DefectIndication)的方式通知给对端节点，因此物理传输链路无论是发生单向传输故障还是发生双向传输故障，发生故障的物理传输链路的两侧节点都可以快速检测到故障状态。
其中当DCN中的物理传输链路出现故障，而备份的LSP工作正常时，出现了故障的物理传输链路的两端节点需要利用动态路由配置协议延时将故障信息发布给网络中的其他节点；而当物理传输链路和备份的LSP同时出现故障时，出现了故障的物理传输链路的两端节点需要利用动态路由配置协议及时地将故障信息发布给网络中的其他节点。即所说的拖延发布故障信息的情况仅适用于物理传输链路出现故障而备份的LSP工作正常时的情况，其他情况下的传输路径故障状态需要立刻进行发布。采用基于端口的光网络告警检测机制可以使DCN的物理传输链路故障恢复速度加速到50毫秒以内，因此可以进一步提高DCN对分组进行转发的可靠性。
如上所述DCN中的节点之所以要在发现物理传输链路的故障时，通过动态路由配置协议(如OSPF协议等)延时向网络中的其他节点发布故障状态信息，其原因在于：
(1)如果DCN中发生故障的物理传输链路的两端节点在发现故障时立刻向全网发布故障状态信息，则会引起网络中各节点的IP路由表发生变化，在此过程中各节点中的IP路由表可能存在不一致的情况，从而可能会影响到DCN中各节点之间的通信过程；
(2)物理传输链路发生故障后，由于发生的物理传输链路的两端节点所发送的分组可能不能正常到达目的节点，所以发送节点一般会通过多次重发分组的方式进行重发处理，因此会导致DCN中各节点相互之间和各节点与网络管理系统之间的通信量将会大增，这时就有可能导致网络中“消息风暴”的情况发生，如果这时再加上基于OSPF的动态路由配置协议的状态更新信息的发布、各节点重新根据路由状态更新信息进行计算路由表则会进一步加大节点的通信任务量和计算负荷；因此发生了故障的物理传输链路的两端节点拖延时间发布故障状态信息(实际需要拖延的时间根据具体网络情况进行设置)，能够使相关节点在适当时机及时发布路由状态更新信息，使得各节点的IP路由表及时得到更新和优化，因为这时“消息风暴”现象已经结束，所以IP路由表的更新过程对网络负荷的影响将大大减小。
如图2所示，如果物理传输链路B-C发生故障，物理传输链路B-C上的分组流量会首先切换到该物理传输链路B-C的备份LSP(B-D-E-C)上；经过拖延时间后经过基于OSPF协议的动态路由配置处理，各节点重新计算自身的最短路径树，进而得到经过刷新的经过优化的IP路由表。其中图7所示为本发明基于数据通信网的主备传输路径实现方法中节点A在物理传输链路B-C发生故障后进行更新处理后得到的最短路径树拓扑结构图；图8所示为本发明基于数据通信网的主备传输路径实现方法中节点B在物理传输链路B-C发生故障后进行更新处理后得到的最短路径树拓扑结构图。
同时在DCN中出现故障的物理传输链路的两端节点可以通过OSPF协议将故障信息扩散到网络中的其他节点；也可以通过中间系统-中间系统(IS-IS，Intermediate System to Intermediate System)协议将故障信息扩散到网络中的其他节点。其中IS-IS协议标准具体可以参考ISO标准号8473(Intermediate Systemto Intermediate System Intra-Domain Routeing Exchange Protocol for use inConjunction with the Protocol for Providing the Connectionless-mode NetworkService)。
如图1所示的步骤S30，在检测到物理传输链路出现故障时，将需要在该物理传输链路上传输的分组转发到备份的LSP上进行传输；当然如果物理传输链路发生故障后将分组自动倒换到备份的LSP上进行传输后，此时如果备份的LSP再次因故障发生中断(其中备份的LSP的故障信息也可以通过OSPF协议的Hello消息来检测)，这时就需要采用现有技术的过程通过动态路由配置协议来实现全网IP路由表的更新，以保证DCN传输分组的可靠性。
另外，当分组在备份的LSP上传输时，如果在这个过程中对应的物理传输链路的故障状态已经消除，即恢复为正常工作状态，还要进而将在备份的LSP上传输的分组转发到恢复正常工作的物理传输链路上进行传输。因为物理传输链路被修复后，相关的物理传输链路状态从向下(down，down表示物理传输链路工作状态非正常)转为向上(up，up表示物理传输链路工作状态正常)，这时也可以基于OSPF协议的Hello消息来检测物理传输链路恢复正常的情况，进而再次通过OSPF协议进行动态路由配置更新处理，以更新整个网络的IP路由表；又因为恢复正常工作的物理传输链路的代价值小于备份的LSP的代价值，所以原先通过备份的LSP进行传输的分组流量会自动转到该恢复正常工作状态的物理传输链路上进行传输。
如图1所示的步骤S40，在检测到物理传输链路未出现故障时，继续使用代价值较小的物理传输链路进行传输分组。
在上述过程中，其中将需要在出现故障的物理传输链路上传输的分组转发到备份的LSP上进行传输可以通过将出现故障的物理传输链路上的源节点中保存的IP路由表中指向该出现故障的物理传输链路的表项修改为指向对应的备份LSP的表项来完成；即DCN中的节点在发现与自身相关的物理传输链路发生故障时，并在对应的备份LSP工作正常状态下，可以在自身存储的IP路由表中将转发接口指向该故障物理传输链路的路由表项都修改为指向对应LSP的转发接口，这样处理以后，分组便可以在出现故障的物理传输链路上转到工作正常的LSP上进行传输。
另外，将需要在出现故障的物理传输链路上传输的分组转发到备份的LSP上进行传输也可以通过在出现故障的物理传输链路的接口驱动中将在该出现故障的物理传输链路上传输的分组重定向到备份的LSP上进行传输来完成，即在物理传输链路的接口驱动中对实际传输的分组转发做重定向处理，重定向处理就是指将原来的物理传输链路上转发的分组(这里所述的分组为除OSPF协议分组外的其他分组，因为OSPF协议分组需要反映网络的实际运行状态，因而不应被通过其他传输路径进行转发)转发到预配置的备份LSP上进行转发，重定向方式对于DCN中的IP路由表不需要进行任何更改。
下面将举个例子说明上面两种方式的具体实现情况：
请参阅图9，该图是本发明基于数据通信网的主备传输路径实现方法中在物理传输链路A-B出现故障后，原来通过物理传输链路A-B转发的分组流量转发到备份LSP(A-D-B)上进行转发的切换过程示意图；图9中A-B间的虚线路径表示备份的LSP(A-D-B)，如果采用IP路由表调整方式，则节点A保存的IP路由表中目的地址为节点B、C、F的表项对应的转发出接口需要从物理传输链路A-B改变为备份的LSP(A-D-B)的对应出接口。而如果采用传输路径重定向方式，则不需要改变节点A中保存的路由表，其中目的地址为节点B、C、F的分组按路由表指向被发送到产生了故障的物理传输链路A-B，其接口驱动发现本物理传输链路发生故障，就将这些分组重定向到预配置的LSP(A-D-B)上进行发送，使用重定向方式转发的分组中不包含OSPF协议分组。
下面再结合图2所示的结构图对本发明基于数据通信网的主备传输路径实现方法的具体实施例进行解释说明：如图2所示，当DCN中的节点A需要发送分组信息给节点F时，节点A按照自身配置的IP路由表对分组进行转发处理，依次经过节点B、C达到节点F。如果此过程中节点B和节点C之间的物理传输链路B-C因故障而产生中断，这时节点B、C根据检测到的故障信息知道物理传输链路B-C已经由“可用”变为“不可用”，物理传输链路B-C间的分组被切换到对应的LSP(B-D-E-C)上进行转发，由于物理传输链路B-C间的分组转发得到连通性维持，此时节点B和节点C之间不需要立刻通过动态路由配置协议发布其路由更新状态消息，其他节点的路由表也不需要立即改变。此后需将因光传送路径A-B-C-F故障而影响的光业务倒换到恢复路径A-D-E-F上进行传输；发生故障的光传送路径A-B-C-F的下游节点F检测到该光传送路径中断时发送故障状态信息给节点A，承载有该故障状态信息的控制信息分组在DCN上的转发过程为：
首先通过物理传输链路C-F将分组转发到节点C；节点C通过物理传输链路B-C的备份LSP将分组通过节点E、D转发到节点B，该转发过程通过标准的MPLS技术中的标签转发来实现，这个转发过程对于IP网络层转发而言仍是直接从节点C转发到节点B(因为MPLS转发是介于数据链路层和网络层之间的转发模式，对于网络层而言是不可见的)；进而节点B再将分组转发给节点A。由此可见，如果这里不采用本发明的技术方案，即物理传输链路B-C的备份LSP不存在，则节点F发送的故障状态信息到达节点C后就有可能因为路由表更新处理未完成而导致转发过程失败。
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权利要求范围之内。

Claims (11)

1.一种基于数据通信网的主备传输路径实现方法，其特征在于，包括以下步骤：
为数据通信网中的每条物理传输链路配置备份的标签交换路径；
在所述物理传输链路出现故障，备份的标签交换路径工作正常时，将需要在该物理传输链路上传输的分组转发到备份的标签交换路径上进行传输；
所述出现故障的物理传输链路的两端节点通过动态路由配置协议延时将故障信息发布给其他节点；
其中，为每条物理传输链路配置N对标签交换路径，所述每对标签交换路径传输方向相反，其中N为自然数。
2.如权利要求1所述的基于数据通信网的主备传输路径实现方法，其特征在于，为所述每条物理传输链路配置备份的标签交换路径通过下述方式之一完成：
根据基于流量工程扩展的资源预留协议来完成；
根据资源受限的标签分发协议来完成；
分别在数据通信网中的每个节点中配置标签转发表来完成。
3.如权利要求1所述的基于数据通信网的主备传输路径实现方法，其特征在于，所述物理传输链路与备份的标签交换路径所经过的物理传输链路在物理上相互独立。
4.如权利要求1所述的基于数据通信网的主备传输路径实现方法，其特征在于，还包括在所述出现故障的物理传输链路恢复正常时，将在备份的标签交换路径上传输的分组转发到该恢复正常的物理传输链路上进行传输的步骤。
5.如权利要求1所述的基于数据通信网的主备传输路径实现方法，其特征在于，所述备份的标签交换路径的代价值配置为大于该标签交换路径所保护的物理传输链路的代价值，并小于该标签交换路径所经过的物理传输链路的代价值之和。
6.如权利要求5所述的基于数据通信网的主备传输路径实现方法，其特征在于，为所述每个物理传输链路配置至少两对标签交换路径时，在所述物理传输链路出现故障时，将需要在该物理传输链路上传输的分组转发到备份的且代价值最小的标签交换路径上进行传输。
7.如权利要求1、4或5所述的基于数据通信网的主备传输路径实现方法，其特征在于，将需要在出现故障的物理传输链路上传输的分组转发到备份的标签交换路径上进行传输通过下述步骤之一完成：
将出现故障的物理传输链路上的源节点中保存的路由表中指向出现故障的物理传输链路的表项修改为指向备份的标签交互路径的表项；
在出现故障的物理传输链路的接口驱动中将在该出现故障的物理传输链路上传输的分组重定向到备份的标签交换路径上进行传输。
8.如权利要求1所述的基于数据通信网的主备传输路径实现方法，其特征在于，所述物理传输链路为纤内控制通道或纤外控制通道。
9.如权利要求8所述的基于数据通信网的主备传输路径实现方法，其特征在于，通过周期向所述数据通信网发送故障检测消息来检测所述物理传输链路和备份的标签交换路径是否出现故障。
10.如权利要求8所述的基于数据通信网的主备传输路径实现方法，其特征在于，通过光网络告警检测机制来检测以所述纤内控制通道构成的物理传输链路是否出现故障。
11.如权利要求1、9或10所述的基于数据通信网的主备传输路径实现方法，其特征在于，当所述物理传输链路和备份的标签交换路径同时出现故障时，所述出现故障的物理传输链路的两端节点通过动态路由配置协议及时将故障信息发布给其他节点。
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ES06705591T ES2366957T3 (es) 2005-02-02 2006-01-26 Método para la realización de una ruta de transmisión principal y de reserva.
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Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7606143B2 (en) * 2007-02-28 2009-10-20 Embarq Corporation System and method for advanced fail-over for packet label swapping
US20090052444A1 (en) * 2007-08-24 2009-02-26 At&T Bls Intellectual Property, Inc. Methods, systems, and computer program products for providing multi-service communication networks and related core networks
CN101159690B (zh) * 2007-11-19 2010-10-27 杭州华三通信技术有限公司 多协议标签交换转发方法、装置及标签交换路径管理模块
CN101453414B (zh) * 2007-11-30 2011-08-10 华为技术有限公司 点到多点标签交换路径的头节点保护方法、系统和设备
US9491527B2 (en) * 2008-02-29 2016-11-08 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Communication network
US8155028B2 (en) * 2008-03-17 2012-04-10 Alcatel Lucent Method and apparatus for providing full logical connectivity in MPLS networks
US8203938B2 (en) * 2008-05-22 2012-06-19 Level 3 Communications, Llc Multi-router IGP fate sharing
JP2009296230A (ja) * 2008-06-04 2009-12-17 Nec Corp 伝送ネットワーク、伝送装置、伝送ネットワークの回線切替方法及びプログラム
CN101309230B (zh) * 2008-06-27 2010-12-08 迈普通信技术股份有限公司 多协议标签交换网络传输路径切换报文秩序控制方法
ATE539517T1 (de) 2008-10-23 2012-01-15 Alcatel Lucent Verfahren zur signalisierung eines unidirektionalen fehlers einer paketgeschalteten verknüpfung
JP5251538B2 (ja) * 2009-01-20 2013-07-31 富士通株式会社 異常箇所特定プログラム、異常箇所特定装置、異常箇所特定方法
US8514876B2 (en) * 2009-08-11 2013-08-20 Cisco Technology, Inc. Method and apparatus for sequencing operations for an incoming interface check in data center ethernet
US8687653B2 (en) * 2009-10-30 2014-04-01 Brocade Communications Systems, Inc. Tunnel path MTU discovery
US8233387B2 (en) * 2009-11-06 2012-07-31 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Disjoint path computation algorithm
JP5494110B2 (ja) * 2010-03-29 2014-05-14 富士通株式会社 ネットワークの通信経路推定方法、通信経路推定プログラム及び監視装置
US8848518B2 (en) * 2010-05-06 2014-09-30 Verizon Patent And Licensing Inc. System and method for providing notification of a change in path condition
US9813257B2 (en) * 2010-09-10 2017-11-07 Extreme Networks, Inc. Access network dual path connectivity
DE102013204042A1 (de) * 2013-03-08 2014-09-11 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Übertragung von Datenpaketen in einem Datennetz aus einer Vielzahl von Netzknoten
EP2784992B1 (en) * 2013-03-28 2016-11-30 Mitsubishi Electric R&D Centre Europe B.V. Method and system for configuring node devices of a mesh communications network, when detecting a link failure or a link recovery
KR101881435B1 (ko) * 2014-01-14 2018-07-24 후아웨이 테크놀러지 컴퍼니 리미티드 이더넷 신호 전송 방법 및 스케줄링 방법, 및 그 장치 및 시스템
CN107171820B (zh) * 2016-03-08 2019-12-31 北京京东尚科信息技术有限公司 信息传输、发送、获取方法和装置
US9985870B2 (en) * 2016-07-29 2018-05-29 Nanning Fugui Precision Industrial Co., Ltd. Network service method and system based on software defined networking
CN109672616A (zh) * 2018-12-27 2019-04-23 北京奇安信科技有限公司 数据传输方法、装置、设备及介质
CN112994929A (zh) * 2021-02-04 2021-06-18 北京西鼎众合技术有限公司 一种基于主备链路切换的网络传输方法和系统
US20240007392A1 (en) * 2022-06-29 2024-01-04 Cisco Technology, Inc. Opportunistic label switched paths to ensure acceptable application experience

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2310872A1 (en) 1999-12-22 2001-06-22 Nortel Networks Corporation Automatic protection switching using link-level redundancy supporting multi-protocol label switching
US6996065B2 (en) * 2000-07-06 2006-02-07 Lucent Technologies Inc. Dynamic backup routing of network tunnel paths for local restoration in a packet network
KR100725005B1 (ko) * 2000-11-22 2007-06-04 주식회사 케이티 다중 프로토콜 레이블 스위칭 망에서의 고속 재라우팅 방법
US7280526B2 (en) * 2001-01-18 2007-10-09 Lucent Technologies Inc. Fast and scalable approximation methods for finding minimum cost flows with shared recovery strategies, and system using same
US20020112072A1 (en) * 2001-02-12 2002-08-15 Maple Optical Systems, Inc. System and method for fast-rerouting of data in a data communication network
US20030063580A1 (en) 2001-09-28 2003-04-03 Russell Pond Packetized voice messaging
US7039005B2 (en) * 2001-10-02 2006-05-02 Fujitsu Limited Protection switching in a communications network employing label switching
EP1318648B1 (en) 2001-12-07 2006-02-08 Nortel Networks Limited Fast path recovery method in label switching networks, and network arrangement to carry out the method
US20030117950A1 (en) * 2001-12-26 2003-06-26 Huang Gail G Link redial for mesh protection
US7496096B1 (en) * 2002-01-31 2009-02-24 Cisco Technology, Inc. Method and system for defining hardware routing paths for networks having IP and MPLS paths
US7230913B1 (en) * 2002-06-11 2007-06-12 Cisco Technology, Inc. MPLS fast reroute without full mesh traffic engineering
EP1596539B1 (en) * 2003-02-21 2013-07-17 Nippon Telegraph And Telephone Corporation A backup path bandwidth keeping method and a path switching apparatus
US7697417B2 (en) * 2003-07-18 2010-04-13 Alcatel-Lucent Usa Inc. Methods and devices for re-routing MPLS traffic
IL158656A (en) * 2003-10-29 2009-02-11 Eci Telecom Ltd Rerouting mpls traffic in ring networks
CN100502528C (zh) * 2004-06-08 2009-06-17 华为技术有限公司 实现自动交换光网络中光连接间的关联的方法
CN100334857C (zh) * 2004-09-27 2007-08-29 华为技术有限公司 一种环网及其业务实现方法
US7406032B2 (en) * 2005-01-06 2008-07-29 At&T Corporation Bandwidth management for MPLS fast rerouting
CN1327673C (zh) * 2005-01-29 2007-07-18 华为技术有限公司 一种多协议标签交换网络的数据传输方法及系统
US9306831B2 (en) * 2005-02-14 2016-04-05 Cisco Technology, Inc. Technique for efficient load balancing of TE-LSPs
GB0519648D0 (en) * 2005-09-27 2005-11-02 Roke Manor Research Resilient path protocol
CN100414942C (zh) * 2005-09-27 2008-08-27 华为技术有限公司 业务转发路由的恢复方法
US7675860B2 (en) * 2006-02-27 2010-03-09 Cisco Technology, Inc. Method and apparatus for determining a preferred backup tunnel to protect point-to-multipoint label switch paths
US7808887B2 (en) * 2006-08-23 2010-10-05 Alcatel Lucent Bridge/router and method for avoiding packet replication during a failure in a network
JP5135748B2 (ja) * 2006-09-27 2013-02-06 富士通株式会社 伝送装置及びパス設定方法

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