CN1878165A - 一种标签交换路径连通性的检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种标签交换路径连通性的检测方法，在建立标签交换路径时，宿端标签交换路由器将源端标签交换路由器的ID与标签交换路径绑定并保存；然后按预定的周期形成连通性检测标签并压入用户数据报文的多协议标签交换标签栈，所述连通性检测标签中包括标签交换路径的ID和OAM Alert Label1；如果在3倍于上述周期的时间内，没有检测到相关报文，则判断所述标签交换路径出现问题；根据其保存的源端标签交换路由器的ID与标签交换路径绑定关系，确定TTSI，并向源端标签交换路由器发送后向缺陷指示。采用本发明，可以解决连通性快速检测和有效带宽专用的矛盾。
Description
技术领域
本发明涉及IP网络多业务承载的技术领域，尤其涉及多协议标签交换的故障检测技术领域。
背景技术
随着多协议标签交换(Multiple protocol label switching，MPLS)技术越来越成为IP网络多业务承载的关键技术，MPLS的故障检测和保护倒换成为业界关注的重要课题。目前MPLS保护在ITU和IETF二个标准齐头并进。
ITU-T定义了相关的标准用于实现MPLS的故障检测和保护倒换。相关标准包括：编号为Y.1710、标题为MPLS网络OAM功能需求(Requirements forOAM functionality for MPLS networks)；编号为Y.1711、标题为MPLS网络OAM机制(Operation and maintenance mechanism for MPLS networks)；编号为Y.1720、标题为MPLS网络保护切换(Protection switching for MPLS networks)。Y.1711定义了MPLS的端到端的故障检测机制，Y.1720定义了MPLS的端到端的保护切换机制。
IETF MPLS组定义了快速重路由(Fast Re-Route，FRR)保护。
无论是哪种保护方式，保护倒换的速度都是一个关键的因素，尤其现在对于数据传送网络的保护倒换速度要求越来越高的情况下。实现快速的保护倒换有两个主要的制约因素：一、故障的检测速度；二、保护路由的建立速度。
下面介绍的是ITU-T在Y.1711中提供的故障检测机制，如图1所示。
现有技术在源端标签交换路由器(Ingress Lable Switch Router，IngressLSR)周期性的插入连通性检测(Connectivity Verification，CV)或快速故障检测(Fast Failure Detection，FFD)报文，在宿端标签交换路由器(Egress LableSwitch Router，Egress LSR)检测CV或FFD报文，FFD报文与CV报文的格式一样，只是发送的周期不一样，CV报文为1秒间隔，FFD报文最短周期为10毫秒，采用CV还是FFD报文由管理员进行设定，两者只能选其一。EgressLSR连续3次以上收不到EV/FFD报文时，认为LSP故障，通过一条反向路径向Ingress LSR发送后向缺陷指示(Backward Defect Indication，BDI)消息通知Ingress LSR该LSP故障，Ingress LSR将该LSP对应的报文切换到备份的LSP。
CV帧采用最基本的格式，也是发送和处理最多的报文，它构成了各种缺陷检测的基础。
净荷格式如下：
| 功能类型(01Hex) | 保留(全00Hex) | LSP TTSI | 填充(全00Hex) | BIP16 |
1octets 3octets 20octets 18octets 2octets
CV报文和FFD纯粹是为了检测LSP的连通性的，没有携带任何的用户信息，因此对于用户来说是一种代看的浪费。例如由于电信网络要求50ms之内能完成保护倒换，以使对于业务的影响维持在可以接受的范围，这样就需要FFD的周期尽量的短，比如现在在Y.1711中定义的FFD的周期最短在10ms，这样由于用于连接性验证的FFD就将占用将近50Kbps的带宽，是一种极大的浪费。而且在一个通讯网络中的LSP是成千上万的，这样算起来造成的带宽的浪费更加惊人。
发明内容
本发明的目的是提出一种标签交换路径连通性的检测方法，可以既快速检测又能够不增加带宽的专用率。
一种标签交换路径连通性的检测方法，包括以下步骤：
a、在建立标签交换路径时，宿端标签交换路由器将源端标签交换路由器的ID与标签交换路径绑定并保存；
b、所述源端标签交换路由器按预定的周期形成连通性检测标签并压入多协议标签交换标签栈，所述用户数据报文的标签中包括标签交换路径的ID和操作与管理警告标记(OAM Alert Label1)；
c、所述宿端标签交换路由器对包含OAM Alert Label1的标签的用户数据报文进行检测，如果在步骤b中所述预定周期的预定倍数内，没有检测到标签包含标签交换路径的ID和OAM Alert Label1的报文，则判断所述标签交换路径出现问题；
d、所述宿端标签交换路由器根据其保存的源端标签交换路由器的ID与标签交换路径绑定关系，确定路径源端标识符(Trail Termination SourceIdentifier，TTSI)，并向源端标签交换路由器发送后向缺陷指示。
步骤b中，还包含有操作与管理Alert Label1的连通性检测报文被添加到被标记为普通用户平面转发报文之前。
所述连通性检测报文的实验使用(Experimental Use，EXP)域的编码设置为0。
所述连通性检测报文设置有S比特。
所述连通性检测报文的生存时间(Time to Live，TTL)域设置为1。
步骤b中所述的预定的周期可以为1毫秒。
步骤c中预定倍数可以为3倍。
步骤d中所述TTSI包括16个8位组的标签交换路由器的IP地址和随后的4个8位组的标签交换路径Tunnel ID。
所述的4个8位组的标签交换路径Tunnel ID中前面两个可以为0。
采用本发明，可以解决连通性快速检测和有效带宽专用的矛盾。使用本发明由于检测连通性只是在用户报文头的标签栈中增加一层标签，因此不专用额外的带宽，这样用于检测LSP连通性的CV和FFD报文所占用的带宽就可以节省下来。对于上面10ms的FFD报文而言，如果网络中有10k个LSP则使用本发明可以节省500Mbps的带宽资源。
附图说明
图1是现有技术中故障检测的示意图；
图2是本发明连通性检测的示意图。
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。
在建立LSP的时候，宿端LSR将源端LSR的ID，即源端LSR的IP地址与LSP绑定。
在同一级别的LSP上，MPLS OAM报文的堆栈深度比普通的用户平面报文多1，这样可以在每条独立的LSP上识别出MPLS OAM报文。MPLS OAM报文比普通用户平面报文多出来的这一层标记的规范如下：
Label：在LSP路径的源点，被标记为OAM Alert Label1的头被添加到被标记为普通用户平面转发头之前(也就是栈底)。同时在Lable中将LSP ID放入，具体如下：
0 15 19
| LSP ID | OAM Alert Label1 |
EXP：OAM报文可以用于E-LSP和L-LSP。在被标记为OAM Alert Label1的头部，EXP域的编码必须设置为0，而且对于该LSP，相对处理普通用户平面转发头都是“最小丢包率PHB”。这可以确保OAM报文能实现最低丢包率的逐跳转发。OAM将来定义的功能可能需要不同的EXP域编码。
S bit：S比特仅仅在被标记为OAM Alert Label1的头部中设置，表明它是栈底。
TTL：在被标记为OAM Alert Label1的头部中，TTL域应该设置为1。理由为OAM不可能超越它们当初被插入的LSP级别所在的LSP路径终端宿点传送。它们不会被中间的标记交换LSR检查，而仅仅在LSP宿点才被观察到，然后就被丢弃了。直接在普通用户平面转发头部前面的TTL用于减轻来自环回报文的对网络的破坏，因为它被设置为1。
LSP TTSI的结构是由16个8位组的LSR ID IPv6地址和随后的4个8位组的LSP Tunnel ID组成。注意前面的两个LSP Tunnel ID目前填充为0，这样可以允许将来的LSP Tunnel ID域增加到4个8位组。
| LSR ID | LSP ID |
16octets 4octets
对于不支持IPv6地址的节点，可以采用IPv4地址，格式由RFC 2327描述。如下：
| 全0填充 | 全1填充 | IPv4地址 |
10octets 2octets 4octets
在LSP上，建立LSP的路径终端宿点应该被配置一个预期的TTSI。尽管可以手工配置，理想的情况是在LSP建立的时候，通过LSP信令自动地配置，例如通过CR-LDP或RSVP控制平面机制。TTSI由源端的LSR ID和LSP ID组成。
在源端LSR周期性按照上面的要求形成标签并压入用户数据报文中的MPLS标签栈，宿端LSR对于标签Lable的16-19位值为OAM Alert Label1的标签进行检测如果在3倍于远端插入周期的时间内都没有检测到带有Lable值为OAM Alert Label1加上LSP ID的标签的帧则认为该LSP的连接性出现问题。
宿端LSR根据本端保存的LSP ID和源端LSR ID的绑定关系，确定TTSI用于BDI回告时使用。
源端LSR插入连接性标签的周期可以设的比较小，比如可以1ms，这样业务的保护倒换时间就可以很小。
如图2所示，对于其中的LSP：CDFG，在源端LSR，C压入用于检测连通性的标签，这个标签包括OAM Alert Label1和LSP ID，在宿端LSR对于这个标签进行检测，如果在三个周期内没有收到带有这个标签的数据包，则认为这个LSP存在连通性的问题。并且根据在建立LSP时建立的源LSR的IP地址与LSP的绑定关系最终确定TTSI，完成LSP联通性的检测。
由于MPLS理论上可以无限的嵌套扩展，因此可以使用嵌套的多个MPLS实现上面的功能。
相对于周期性插入用于联通性检测标签的方法，也可以在每个用户数据包中压入用于连通性检测的标签，宿端LSR根据这个LSP的带宽，决定没有收到几个这个LSP的连通性检测标签就断定连通性出现问题。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (9)
1、一种标签交换路径连通性的检测方法，其特征在于包括以下步骤：
a、在建立标签交换路径时，宿端标签交换路由器将源端标签交换路由器的ID与标签交换路径绑定并保存；
b、所述源端标签交换路由器按预定的周期形成连通性检测标签并压入到用户数据报文中的多协议标签交换标签栈，所述用户数据报文的标签中包括标签交换路径的ID和操作与管理警告标记；
c、所述宿端标签交换路由器对包含操作与管理警告标记的标签的用户数据报文进行检测，如果在步骤b中所述预定周期的预定倍数内，没有检测到标签包含标签交换路径的ID和操作与管理警告标记的用户数据报文，则判断所述标签交换路径出现问题；
d、所述宿端标签交换路由器根据其保存的源端标签交换路由器的ID与标签交换路径绑定关系，确定路径源端标识符，并向源端标签交换路由器发送后向缺陷指示。
2、如权利要求1所述的标签交换路径连通性的检测方法，其特征在于步骤b中，包含有操作与管理警告标记的连通性检测标签被添加到被标记为普通用户平面转发报文之前。
3、如权利要求2所述的标签交换路径连通性的检测方法，其特征在于所述连通性检测报文的实验使用域的编码设置为0。
4、如权利要求3所述的标签交换路径连通性的检测方法，其特征在于所述连通性检测报文设置有S比特。
5、如权利要求4所述的标签交换路径连通性的检测方法，其特征在于所述连通性检测报文的生存时间域设置为1。
6、如权利要求1所述的标签交换路径连通性的检测方法，其特征在于步骤b中所述的预定的周期可以为1毫秒。
7、如权利要求1所述的标签交换路径连通性的检测方法，其特征在于步骤c中所述预定倍数可以为3倍。
8、如权利要求1所述的标签交换路径连通性的检测方法，其特征在于步骤d中所述TTSI包括16个8位组的标签交换路由器的IP地址和随后的4个8位组的标签交换路径ID。
9、如权利要求8所述的标签交换路径连通性的检测方法，其特征在于所述的4个8位组的标签交换路径ID中前面两个可以为0。
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