CN1874298A - 一种边缘到边缘伪线仿真多跳伪线的检验方法 - Google Patents
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Abstract
一种边缘到边缘伪线仿真多跳伪线的检验方法，支持边缘到边缘伪线仿真多跳的PING操作。本发明涉及边缘到边缘伪线仿真技术领域，解决现有技术中用户无法选择在中间节点上是否向控制平面上送PING报文的缺陷，能够对边缘到边缘伪线仿真多跳的伪线进行诊断。本发明利用标签确定PW，利用端口号不同来终止PING报文的转发。用户可以选择使用Control－Word方式或使用LABEL－ALERT方式来确定在中间节点上是否向控制平面上送PING报文。在PW发生连通故障时，应用LABEL－ALERT方式可以方便地定位出现故障的节点。
Description
技术领域
本发明涉及电信技术领域，尤其是涉及一种边缘到边缘伪线仿真多跳伪线的检验方法。
背景技术
PWE3(Pseudo Wire Emulation Edge-to-Edge，边缘到边缘伪线仿真)是一种能够在PSN(Packet Switching Network，报文交换网络)上模拟电信通信业务(如T1租用线、FR等)重要特性的技术机制。在该技术中，CE1和CE2(Customer Edge，客户边缘设备)分别与PE1和PE2(Provider Edge，提供者边缘设备)连接，PE1和PE2为CE1和CE2提供一条或多条PW(Pseudo Wire，伪线)，使得CE1与CE2之间可以在PSN上进行通信。
PW的主要功能是对信元、PDU(Protocol Data Unit，协议数据单元)或者特定业务比特流的入端口进行封装，并携带封装后的PING报文通过IP(Internet Protocol，因特网协议)或者MPLS(Multiprotocol Label Switch，多协议标签交换)通道进行传输。对于CE，PW是一条承载选定业务的、非共享的链路或电路。
随着PWE3在网络中日益广泛的应用，错误诊断和检测机制也变得越来越重要，而PW有专门的错误诊断和检测机制VCCV(virtualcircuit connection verification，虚电路连接验证)。其中，VCCV有一套对信息格式的定义，被VCCV定义的信息通过PW在PE之间传递，从而对PW的连通性进行检测。该信息的本质是经过PWE3封装的带有VCCV信息的报文。只有当PE之间协商通过后，该信息才能够被发送。为保证报文和数据走的是同一路径，报文和数据用相同的标签进行封装。
在进行错误诊断时，VCCV采用LSP(Label switch path，标签交换路径)PING技术。该技术是一种用来检查MPLS LSP在数据平面错误的机制。其中，LSP PING的报文分为两种，一种携带应答请求信息，另一种携带应答答复信息。应答请求信息是一个IPV4(IPV，IP Version，因特网协议版本)或者IPV6的UDP(User DatagramProtocol，用户数据报协议)报文，该报文的格式如表1所示。
表1
| 0 | 1 | 2 | 3 | ||||||||||||||||||||||||||||
| 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 版本号 | 全局标记 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 信息类型 | 应答模式 | 返回值 | 返回子码 | ||||||||||||||||||||||||||||
| 发送者句柄 | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 序列号 | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 发送时间戳(秒) | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 发送时间戳(微秒) | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 接收时间戳(秒) | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 接收时间戳(微秒) | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 类型-长度-值字段… | |||||||||||||||||||||||||||||||
报文包括版本号、全局标志、发送者句柄、序列号、发送时间戳、接收时间戳和TLVs(TLV，Type-Length-Value，类型-长度-值)等信息。
其中TLVs字段需要包含一种FEC(Forward Error Correction，前向纠错)128 Pseudowi re的TLV，其结构如表2所示。
表2
| 0 | 1 | 2 | 3 | ||||||||||||||||||||||||||||
| 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 发送提供者边缘节点地址 | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 远端提供者边缘节点地址 | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 伪线识别码 | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 封装类型 | 必须为零 | ||||||||||||||||||||||||||||||
该TLV包含发送提供者边缘节点地址、远端提供者边缘节点地址、伪线标识码和封装类型。
一种PWE3单跳的组网结构如附图1所示，提供者边缘节点PE1通过类型为ppp、识别码为100的伪线与提供者边缘节点PE2连接，PING报文(1)由PE1发送给PE2，PING报文(2)由PE2发送给PE1。PING报文(1)和(2)内的地址信息如表3所示。
表3
| (1) | 用户数据报协议/因特网协议 | 源地址 | 127.0.0.1 |
| 目的地址 | 127.0.0.1 | ||
| 源端口 | 随机的端口P | ||
| 目的端口 | 周知端口W | ||
| 包 | 伪线类型 | PPP | |
| 伪线识别码 | 100 | ||
| 源地址 | 1.1.1.1 | ||
| 目的地址 | 2.2.2.2 | ||
| (2) | 用户数据报协议/因特网协议 | 源地址 | 127.0.0.1 |
| 目的地址 | 127.0.0.1 | ||
| 源端口 | / | ||
| 目的端口 | P | ||
| 包 | 伪线类型 | PPP | |
| 伪线识别码 | 100 | ||
| 源地址 | 2.2.2.2 | ||
| 目的地址 | 1.1.1.1 |
然而，现有技术对PWE3多跳的情况并没有提及，存在以下缺点：
首先，在PWE3多跳时，只有在起始节点组织PING报文时，将目的地址填写为终节点的地址，且在中间节点上不向控制平面上送PING报文，才能够完成整个PING操作。因此，用户无法选择在中间节点上是否向控制平面上送PING报文。例如一条由LDP(Label distributeprotocol，标签分发协议)建立的多跳的PW，如图2所示，包括PE1、PE2和PE3三个节点，由两个单跳的PW组成的，该两个单跳PW的类型必须相同，而ID(Identifier，识别码)不要求相同。其中，PE2叫做SWITCH节点，当报文传到PE2节点时，首先剥掉外层标签，露出PW标签，然后打上PW ID＝200的PW标签，再打上到3.3.3.3隧道标签。
在PE1节点，当组织PING报文时，需要填写目的地址。如果目的地址填写为PE2节点的地址2.2.2.2，则在PING报文传到PE2节点时，如果向控制平面上送报文，报文会在PE2节点立即返回，无法PING通整个多跳的PW；如果在PING报文传到PE2节点时，不向控制平面上送报文，报文将被传到PE3节点，而PE3节点并不能识别目的地址为2.2.2.2PING报文，整个PING操作就会失败。
如果在PE1节点组织PING报文时，目的地址填写为PE3节点的地址3.3.3.3，则在PING报文传到PE2节点时，如果向控制平面上送报文，PE2节点不能识别目的地址为3.3.3.3的报文，整个PING操作就会失败；如果在PING报文传到PE2节点时，不向控制平面上送报文，报文将被传到PE3节点，从而完成整个PING操作。但是PE1节点的用户不能直接获取PE3节点的地址3.3.3.3，也不能直接获得远端的PW ID 200，这就给用户带来许多不便。
其次，使用现有技术不能定位出现错误的节点。在PWE3多跳时，由于在中间节点不能向控制平面上送PING报文，所以用户不能获得中间节点的信息。因此，当PW出现连通故障时，用户无法定位出现故障的节点。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种边缘到边缘伪线仿真多跳伪线的检验方法，以克服现有技术中用户无法对边缘到边缘伪线仿真多跳的伪线进行诊断的缺陷。
本发明的另一个目的是提供一种边缘到边缘伪线仿真多跳伪线的检验方法，在PW发生连通故障的情况下，用户可以定位出现故障的节点。
本发明包括以下步骤：
A、发送节点封装PING报文；
B、发送节点填写报文和设置标签类型；
C、发送节点向下一节点发送该PING报文；
D、下一节点接收到伪线PING报文时，判断是否终止PING报文的转发，如果是，则该报文就此终结，并打印PING结果；否则转步骤E；
E、下一节点判断是否将PING报文上报，如果是，则转步骤F，否则将报文返回；
F、下一节点判断目的地址是否就是本节点地址，如果是，则将报文返回；否则将该报文继续转发。
按照本发明的一个方面，步骤A进一步包括：
首先，用户从命令行键入命令数据，然后LSP诊断模块分析命令数据，根据命令数据中伪线类型和ID在二层私网模块寻找与之对应的伪线，最后，将伪线信息封装在PING报文中。
按照本发明的另一个方面，步骤B中所述填写报文的过程进一步包括：
根据命令行中伪线类型和ID找到本地的伪线，并判断用户是否输入远端伪线信息，如果是，则用远端伪线信息填写报文，并发送该报文，否则，用本地伪线信息填写报文。
按照本发明的再一个方面，步骤B中所述设置标签类型的过程进一步包括：
首先，判断用户是否指定标签类型，如果没有指定，则用控制字做默认值，如果指定，则使用用户指定的标签类型。然后，判断二层私网是否支持当前标签类型，如果不支持，则打印错误，并退出；如果支持，则再判断是否支持转发当前标签类型，如果支持，则用当前标签类型设置套截字选项，如果不支持，则退出。
按照本发明的再一个方面，步骤B中所述标签类型包括控制字标签和警告标签。步骤E中根据标签类型确定是否上报，如果标签类型是控制字，则不上报；如果是警告标签，则上报。而上述标签是在建立伪线的过程中，通过标签分发协议会话带到下一节点的。
按照本发明的再一个方面，步骤D中根据端口号不同判断是否终止PING报文的转发。如果接收PING报文的端口号是周知端口号，则继续转发报文；否则，终止PING报文的转发，并打印PING结果。
按照本发明的再一个方面，步骤F中所述目的地址设置在远端提供者边缘节点地址字段。
按照本发明的再一个方面，在PW发生连通故障时，定位出现故障的节点包括以下步骤：
A、采用控制字方式进行PWE3多跳的PING操作，若操作成功，则无故障，否则转步骤B；
B、采用警告标签方式对从距离发送节点最近的中间节点到距离发送节点最远的中间节点依次进行PING操作，若对所有中间节点的PING操作都成功，则距离发送节点最远的中间节点与终节点之间的PW有错误，否则第一个使PING操作失败的中间节点与该中间节点的上一个节点之间的PW有错误。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明在与现有LSP PING技术兼容的基础上，补充对PWE3多跳的支持，能够对边缘到边缘伪线仿真多跳的伪线进行诊断，解决在PWE3多跳时，用户无法选择在中间节点上是否向控制平面上送PING报文的问题。
进一步，在PW发生连通故障的情况下，用户可以选择在中间节点上向控制平面上送PING报文，从而用户能够获得中间节点的信息，可以方便快速地定位出现故障的节点。
附图说明
图1是现有技术中PWE3单跳的一种组网结构图。
图2是由LDP建立的多跳PW结构图。
图3是本发明中判断PING报文继续转发或就此终结的流程图。
图4是本发明中在运行PING命令的节点的总流程图。
图5是本发明中填写报文的流程图。
图6是本发明中设置标签类型的流程图。
图7是本发明中继续转发PING报文的流程图。
图8是本发明中判断是否打印IP地址的流程图。
图9是本发明中一种PWE3多跳的组网结构图。
图10是本发明中一种PWE3多跳时检测PW连通故障的组网结构图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述：
为防止PING报文在PW上来回振荡，本发明利用端口号的不同，来终止PING报文的转发。本发明有两个端口号，一个是源端口号，另外一个是目的端口号。源端口号用来发送报文，目的端口号是一个周知端口号。处理流程如附图3所示，当PE节点接收到伪线PING报文时，首先对PING报文进行解码，然后该节点对是需要继续转发报文还是打印PING结果进行判断。如果接收PING报文的端口号是源端口号，那么该报文就此终结，并打印PING结果；如果接收PING报文的端口号是周知端口号，那么该报文就被继续转发。
本发明采用两种报文封装方式来实现PWE3多跳的PING操作。对用户来说，上述两种方式是可选的，一种是Control-Word(ControlWord，控制字)方式，一种是Label-Alert(Label Alert，警告标签)方式。在使用Control-Word封装PING报文时，在中间节点上不向控制平面上送报文，而在使用Label-Alert封装PING报文时，在中间节点上向控制平面上送报文。具体实现方法为：使用Control-Word封装的PING报文，外层为隧道标签，中间为伪线标签，内层为Control-Word标签。当报文到达中间节点时，首先剥掉外层隧道标签，露出中间伪线标签，根据伪线标签直接进行转发。而使用Label-Alert封装的PING报文，外层为隧道标签，中间为Label-Alert标签，内层为伪线标签。当报文到达中间节点时，首先剥掉外层隧道标签，露出中间Label-Alert标签，根据Label-Alert标签，向控制平面上送报文；然后剥掉中间Label-Alert标签，露出内层伪线标签，再根据伪线标签进行转发。
发送节点在运行PING命令的节点的总流程如附图4所示。首先用户从连接发送节点的PC终端的命令行键入命令，接着LSP诊断模块分析用户输入的命令，根据命令中PW的类型和ID，在二层私网模块寻找与之相对应的PW，然后将PW的信息编入PING报文中，并将报文向下一个节点发送出去。
在发送报文之前，要进行填写报文和设置标签类型的工作。填写报文的流程如附图5所示，当用户从命令行键入命令行数据后，根据命令行中伪线的类型和ID找到本地的伪线，并判断用户是否输入远端伪线信息，如果是，则用远端伪线信息填写报文，否则，用本地伪线信息填写报文。其中，报文中的信息是要由远端节点来识别的，所以报文携带的应该是远端伪线的信息。但是在某些情况下(比如LDP建立的单跳伪线)，远端伪线信息和本地伪线信息完全相同或者部分相同，这就允许用户不必键入远端伪线信息，而由本地伪线信息做为默认值。
本发明有两种类型的标签可供选择，一种是Control-Word，一种是Label-Alert。设置标签类型的流程如附图6所示，用户从命令行键入命令行数据后，发送节点判断用户是否指定标签类型。如果没有指定，则用控制字做默认值，如果指定，则使用用户指定的标签类型。接着判断二层私网模块是否支持当前标签类型，如果不支持，则打印错误，并退出；如果支持，则再判断转发模块是否支持当前标签类型，如果支持，则用当前标签类型设置套截字选项，如果不支持，则打印错误，并退出。
在中间节点上，本发明采用标签代替IP地址来唯一地确定PW。在报文上打的标签，是在建立PW的过程中，通过LDP(Labeldistribute protocol，标签分发协议)会话带到对方机器上的，即入标签只有本地意义，而且本地的入标签是该节点唯一的，所以使用标签可以唯一地确定一条PW。这样本发明就可以空出远端提供者边缘节点地址字段，来专门供目的地址使用。需要说明的是，上述标签指的是PW的内层标签，而不是外层的隧道标签。
当中间节点接收到伪线PING报文时，首先根据端口号的不同，决定是继续转发还是打印PING结果。继续转发PING报文的流程如附图7所示，当接收到PING报文时，首先判断该报文是否为Control-Word选项的报文。如果是，则将报文返回，因为使用Control-Word选项的PING报文并不在中间节点向控制平面上送，所以当接收到该报文后，可以立即决定将报文返回；如果不是，再判断目的地址是否就是本机地址。如果是，那就表明这是终节点，则将报文返回；如果不是，那就表明这是中间节点，则将报文继续转发。
另外，由于伪线PING并不是IP转发，所以IP地址是没有意义的，又因为整个LSPV(LSP verification，LSP检测)是同一个模块，所以最终打印结果时，要根据具体情况选择是否打印IP地址。其实现逻辑如附图8所示，当节点接收PING报文时，判断是否是伪线的PING操作，如果是则不打印IP地址，如果不是，则打印IP地址。
下面以一个具体组网结构为实施例，如图9所示，来说明实现PWE3多跳PING操作的一种方法：
在PE1运行如下命令：
ping vc ppp 100 control-word remote ppp 200
上述命令中ppp 100表示本地的PW信息，系统需要用该信息来定位本地的PW，但该信息并不被真正地封装到PING报文中。而远端的PW信息在PE1上是看不到的，所以就需要用户手工地输入ppp 200部分，该信息才真正地被封装到PING报文中。在PE2中间节点，报文并不向控制平面上送，而是进行正常的转发。在PE3终节点，解出报文后，PE3找出类型为PPP、ID为200的PW，并通过该PW将报文返回。当PE1接收到返回的报文时，因为接收报文的端口号是源端口号，所以该报文就此终结，并打印PING结果，从而完成整个PWE3多跳的PING操作。
下面以附图10所示的组网结构为实施例，来说明在PW发生连通故障时，如何利用LABEL-ALERT来定位出现故障的节点：
在PE1运行如下命令：
ping vc ppp 100 control-word remote ppp 200
如果操作失败，则说明PW发生连通故障。
然后，在PE1运行如下命令：
ping vc ppp 100 label-alert remote 2.2.2.2
PE1解析命令后，找到类型为PPP、ID为100的PW，把目的地址设为2.2.2.2，使用LABEL-ALERT方式将报文发送出去。因为报文是用LABEL-ALERT进行封装的，所以在PE2报文将被上送控制平面，而又由于报文中的目的地址是PE2的LOOP-BACK地址，所以在PE2报文将被返回。PE1在收到返回的报文之后终结报文并打印PING结果。
如果前一条命令未成功，而后一条命令成功，则可以定位ID为200的PW有错误；如果两条命令都没有成功，则可以定位ID为100的PW有错误，而ID为200的PW可能有错误。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (11)
1、一种边缘到边缘伪线仿真多跳伪线的检验方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、发送节点封装PING报文；
B、发送节点填写报文和设置标签类型；
C、发送节点向下一节点发送该PING报文；
D、下一节点接收到伪线PING报文时，判断是否终止PING报文的转发，如果是，则该报文就此终结，并打印PING结果；否则转步骤E；
E、下一节点判断是否将PING报文上报，如果是，则转步骤F，否则将报文返回；
F、下一节点判断目的地址是否就是本节点地址，如果是，则将报文返回；否则将该报文继续转发。
2、如权利要求1所述边缘到边缘节点伪线仿真多跳伪线的检验方法，其特征在于，步骤A进一步包括：
A1、从命令行键入命令数据；
A2、LSP诊断模块分析命令数据；
A3、根据命令数据中伪线类型和ID在二层私网模块寻找与之对应的伪线；
A4、将伪线信息封装在PING报文中。
3、如权利要求1所述边缘到边缘节点伪线仿真多跳伪线的检验方法，其特征在于，步骤B中所述填写报文的过程进一步包括：
根据命令行中伪线类型和ID找到本地的伪线，并判断用户是否输入远端伪线信息，如果是，则用远端伪线信息填写报文，并发送该报文，否则，用本地伪线信息填写报文。
4、如权利要求1所述边缘到边缘节点伪线仿真多跳伪线的检验方法，其特征在于，步骤B中所述设置标签类型的过程进一步包括：
判断用户是否指定标签类型，如果没有指定，则用控制字做默认值，如果指定，则使用用户指定的标签类型。
5、如权利要求4所述边缘到边缘节点伪线仿真多跳伪线的检验方法，其特征在于，确定标签类型后，判断二层私网是否支持当前标签类型，如果不支持，则打印错误，并退出；如果支持，则再判断是否支持转发当前标签类型，如果支持，则用当前标签类型设置套截字选项，如果不支持，则退出。
6、如权利要求1所述边缘到边缘节点伪线仿真多跳伪线的检验方法，其特征在于，步骤B中所述设置标签类型包括控制字标签和警告标签。
7、如权利要求6所述边缘到边缘节点伪线仿真多跳伪线的检验方法，其特征在于，步骤E中根据标签类型确定是否上报，如果标签类型是控制字，则不上报；如果是警告标签，则上报。
8、如权利要求7所述边缘到边缘节点伪线仿真多跳伪线的检验方法，其特征在于，所述标签是在建立伪线的过程中，通过标签分发协议会话带到下一节点的。
9、如权利要求1所述边缘到边缘伪线仿真多跳伪线的检验方法，其特征在于，步骤D中根据端口号不同判断是否终止PING报文的转发。
10、如权利要求1所述边缘到边缘伪线仿真多跳伪线的检验方法，其特征在于，步骤F中所述目的地址设置在远端提供者边缘节点地址字段。
11、一种边缘到边缘伪线仿真多跳的故障定位方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、采用控制字方式进行PWE3多跳的PING操作，若操作成功，则无故障，否则转步骤B；
B、采用警告标签方式对从距离发送节点最近的中间节点到距离发送节点最远的中间节点依次进行PING操作，若对所有中间节点的PING操作都成功，则距离发送节点最远的中间节点与终节点之间的PW有错误，否则，第一个使PING操作失败的中间节点与该中间节点的上一个节点之间的PW有错误。
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