WO2006039865A1 - Procede permettant de mettre en oeuvre une decouverte automatique de structure de topologie dans le reseau boucle mpls - Google Patents

Procede permettant de mettre en oeuvre une decouverte automatique de structure de topologie dans le reseau boucle mpls Download PDF

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WO2006039865A1
WO2006039865A1 PCT/CN2005/001677 CN2005001677W WO2006039865A1 WO 2006039865 A1 WO2006039865 A1 WO 2006039865A1 CN 2005001677 W CN2005001677 W CN 2005001677W WO 2006039865 A1 WO2006039865 A1 WO 2006039865A1
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WO
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topology
ring network
node
mpls
topology discovery
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PCT/CN2005/001677
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Yuli Shi
Huaixue Wan
Xingyue Quan
Yang Yang
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Huawei Technologies Co., Ltd.
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    • H04L41/34—Signalling channels for network management communication
    • H04L41/344—Out-of-band transfers

Definitions

  • the present invention relates to the field of network communication technologies, and in particular, to a multi-protocol label switching
  • NGN transport network Next Generation Network
  • SDH synchronous digital series
  • ATM Asynchronous Transfer Mode
  • MSTP Multi-Service Transport Platform
  • WDM Wavelength Division Multiplexing
  • MAN metropolitan area network
  • WAN wide area network
  • a ring network based on the MPLS protocol has emerged.
  • Label is short for easy processing, and can usually be directly referenced by index; Label has only local meaning for easy distribution.
  • the MPLS edge device when a packet enters the first MPLS device, the MPLS edge device encapsulates the packet with a Label.
  • the MPLS edge device selects the appropriate label for the data packet by analyzing the content of the data packet.
  • the MPLS edge device not only analyzes the destination address information in the data packet header, but also analyzes other information in the IP packet header. Subsequently, all the nodes in the MPLS network use this short label as the forwarding decision basis, and thus, the MPLS network forwards the data packet much faster than the IP network.
  • the tags will be separated by the edge device.
  • This new MPLS ring network which is suitable for the NGN transport layer, is called an MPLS ring.
  • the MPLS ring network needs to have an automatic topology discovery function, so that each network node in the network can know the status of other network nodes in real time.
  • the current topology auto-discovery function cannot be implemented in the MPLS ring network. Summary of the invention
  • an object of the present invention is to provide a method for implementing automatic topology discovery in an MPLS ring network, which provides a complete automatic for an MPLS ring network that can satisfactorily meet the needs of the NGN transport layer. Topology discovery features.
  • a method for implementing automatic discovery of topology structure in a multi-protocol label switching MPLS ring network including:
  • the node in the MPLS ring network sends a topology discovery packet to the node in the MPLS ring network through the established label switching path LSP, and carries the topology structure information of the MPLS ring network in the topology discovery packet;
  • the node in the MPLS ring network receives the topology discovery packet, it determines whether the topology discovery packet is a topology discovery packet sent by itself, and if yes, based on the topology structure information carried in the packet Dynamically update the topology information saved by itself; otherwise, add the topology structure information of the node to the received topology discovery message and send it to the next node.
  • the automatic discovery function of the topology structure can be implemented on the MPLS ring network to meet the needs of the NGN transport layer.
  • the topology function of the automatic discovery logical ring network according to the present invention is constructed in the MPLS layer of the MPLS ring network, thereby eliminating the network topology and the physical layer and the MAC layer network extension.
  • the method of the present invention cancels the loading of the second layer (L2) layer MAC frame, greatly improves the mapping efficiency, and accelerates the automatic discovery speed of the ring topology.
  • Figure 1 is a schematic diagram of an MPLS ring network
  • FIG. 2 is a flowchart of a method for automatically discovering a topology structure according to a preferred embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a schematic structural diagram of a topology discovery frame according to a preferred embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a schematic structural diagram of an MPLS packet according to a preferred embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a flowchart of a method for updating an topology information of an MPLS ring network node according to a preferred embodiment of the present invention. Mode for carrying out the invention
  • the MPLS ring network will first be described below.
  • the MPLS ring network of the present invention is an MPLS Label Switched Path (LSP) transport ring network constructed by means of logical structure mapping.
  • LSP MPLS Label Switched Path
  • FIG. 1 the transport channel entity for transmitting traffic between ring network nodes is based on A set of LSPs of MPLS is implemented.
  • the ring network bearer entity is a double-ring structure consisting of one or more LSPs. The two rings can be called the outer ring and the inner ring respectively. Each ring can be used according to the number of services. Multiple LSPs are set up to assign different sets of LSPs to different transport streams.
  • the MPLS ring network node is a label switched path-an add/drop multiplex network element (LSP-ADM) having an MPLS switching function and a service upper and lower ring processing capability, that is, an MPLS ring network.
  • LSP-ADM label switched path-an add/drop multiplex network element
  • the node network unit is composed of functional unit boards or devices with MPLS switching management, service upper and lower ring capabilities.
  • logical neighboring relationships are established between the nodes, and the establishment of the corresponding connection relationship is not restricted by the physical device, the media access control (MAC) layer topology or the connection; at the same time, the node operation management is also established.
  • Maintenance (OAM) database and state machine used to store management operation data information of each node and control node's service transmission, topology update, etc. Cheng.
  • Each node on the MPLS ring network is peer-to-peer, that is, any node on the ring network can be accessed from any node.
  • a preferred embodiment of the present invention provides an automatic discovery method for topology structure on the above MPLS ring network. As shown in FIG. 1, the method includes the following steps:
  • Step 201 Establish an LSP for transmitting topology information in the MPLS ring network.
  • the LSP for transmitting the topology information in the step may be a dedicated LSP, that is, a dedicated control channel LSP, or a common LSP that can transmit service data and transmit control information including topology information. .
  • the MPLS label identification field on the LSP identifies whether the current LSP is a dedicated control channel LSP or a normal LSP.
  • the dedicated control channel LSP in each ring carries the control information of the other ring.
  • the dedicated control channel LSP will not participate in the priority management of the service LSP, and the dedicated control channel LSP and the ordinary LSP transmitting the service data are logically independent, but the priority is always the highest. That is, the control data transmitted in the control channel LSP needs to be transmitted preferentially in the ring network.
  • Step 202 Set a database for storing the MPLS ring topology information on each MPLS ring node.
  • the content saved by the database includes: node identification (ID) data, service configuration management data, node effective status data, network protection status interface data, bandwidth configuration management data, ring network topology data, etc., wherein:
  • the node identifier is used to identify the network node in the topology establishment and update process
  • the service configuration management data is used to perform service bearer configuration on the ring network.
  • the node valid state data is used to dynamically indicate whether the node is valid or invalid;
  • the network protection status interface data is used to provide output interface information of the protection status information of the network for the service;
  • the bandwidth configuration management data is used to configure the bandwidth of each service carried by the network.
  • the ring topology data is a dynamic input and output database of the topology discovery state machine, which is used to cooperate with the topology automatic discovery and maintenance process.
  • Step 203 Each node in the MPLS ring network applies the LSP established in step 201 to periodically send topology discovery packets in the MPLS ring network, and automatically detects and discovers the topology structure information of the maintenance ring network.
  • the node on the MPLS ring network carries the topology information of the MPLS ring network in the topology discovery packet.
  • the topology structure information refers to the topology structure information carried in the MPLS topology (TP) discovery frame.
  • the structure of the specific MPLS TP discovery frame is as shown in FIG. 3, which mainly includes a header field, a source node ID, and a destination. a node ID, a topology content domain, and a tail content domain, where: the header field further includes:
  • Content identification word used to indicate or distinguish the content of the frame as a topology discovery frame or a common data service
  • Topology data type words Used to illustrate the different types of data found in the topology.
  • the topology content domain further includes:
  • VC virtual container
  • Ring identification word used to indicate clockwise or counterclockwise ring
  • Node ID used to identify the indicator node network element
  • the MPLS ring network uses a static definition or dynamic allocation method to assign each node on the MPLS ring network a unique ID in the ring network;
  • Topological stability status bit Indicates whether the current ring topology has entered a steady state;
  • Topological change indicator used to indicate that the current topology has changed;
  • Neighbor node information word used to record the adjacent node, its format is [left and right node], and topology message sequence word: used to indicate the message sequence;
  • Topology type word Used to indicate the type of ring topology, such as open loop or closed loop;
  • Topical packet hop count used to record the number of nodes through which the topology discovery packet passes
  • Topology grouping timing used to define and configure the transmission period of the topology discovery packet
  • topology discovery packet used to configure the survival time of the discovery packet
  • Node ID conflict indication used to determine whether there is an ID conflict event on the ring
  • Ring network protection status word Used for message communication with the ring network protection mechanism
  • Reserved words and extended words Used to provide definitions of subsequent functions, that is, other auxiliary fields used for future expansion.
  • the tail content field is used to carry topology content packets and MPLS frame check words.
  • the MPLS TP discovery frame may be carried in the MPLS label domain of the topology discovery packet or the VC domain of the MPLS, and at the same time, in order to cooperate with the MPLS TP to discover the complete bearer of the frame,
  • the topology discovery message is pushed into the n-layer label, and the n value can be expanded according to the number of nodes.
  • the label compression work is performed by each node on the MPLS ring network.
  • Figure 4 shows the structure of a topology discovery message transmitted in an MPLS ring.
  • the topology discovery packet can carry the MPLS TP discovery frame in the following three ways.
  • the first method is to use the inner label field of the topology discovery packet to carry the MPLS TP discovery frame, and the topology finds that the outermost label of the fourth text participates in unified management of the entire network label distribution;
  • the second method is to use the MPLS VC domain of the topology discovery packet to carry the MPLS TP discovery frame, and use the inner label field of the topology discovery packet to identify the current MPLS VC bearer content of the MPLS packet.
  • Park structure information ;
  • the topology discovery packet is carried by a common LSP;
  • the third method directly uses the dedicated control channel LSP to carry the MPLS TP discovery frame topology structure information, that is, defines a dedicated LSP for transmitting the ring network control information data, and uses the logical channel independently from the service data and the control information data.
  • the LSP and the dedicated control channel LSP are carried.
  • Each MPLS ring network node can directly identify the topology structure information of the MPLS ring network according to the label value of the dedicated LSP, and perform corresponding processing.
  • the node on the MPLS ring network After performing the step 203, after transmitting the topology discovery message, the node on the MPLS ring network is in a state of waiting to receive the topology discovery message returned by each node of the MPLS ring network.
  • Step 204 After receiving a topology discovery packet, the node in the MPLS ring network determines whether the received packet is a topology discovery packet sent by the node. If yes, step 205 is performed. Otherwise, step 206 is performed. .
  • the node in the MPLS ring network can determine whether the packet is a topology discovery packet sent by the node according to the information such as the LSP label, the node identifier, or the source address identifier carried in the topology discovery packet. .
  • Step 205 The received topology discovery packet is stripped from the LSP ring that transmits the packet, and the local node is updated according to the topology structure information carried in the packet to be saved in the MPLS ring topology information database. Topological structure information.
  • each node on the MPLS ring network periodically transmits the topology structure information in the ring network to the topology structure information database of the node, and updates the topology structure information database, thereby realizing real-time automatic discovery of the ring topology. With reports as well as maintenance.
  • Step 206 The topology information of the local node is carried in the topology discovery packet, and the topology discovery packet is forwarded to the downstream node, and then returns to step 204.
  • the topology structure information of the node refers to the adjacent relationship between the point and its neighbors, that is, the left node ID and the right node ID.
  • the node on the MPLS ring network fills in its own neighbor node ID in the topology of the topology discovery frame carried by the topology discovery message. If the local node is in the switching state, the topology discovery packet is switched to the reverse ring for transmission; at this time, if other nodes receive the topology discovery packet, according to the topology The ring identifier in the topology information carried by the packet is determined to be the current ring. If yes, the process returns to step 204. Otherwise, the packet is not forwarded and the packet is discarded.
  • each node on the MPLS ring network can automatically send the topology discovery packet to the single ring or the dual ring.
  • Each node on the MPLS ring network can obtain the entire MPLS ring at regular intervals.
  • the topology information of the network so that the topology of the MPLS ring network can be recorded and updated.
  • the new network topology information will be used by each node on the MPLS ring network.
  • the node on the MPLS ring network may also directly add or delete a node, a node failure, or an optical LSP interrupt in the MPLS ring during the initialization process, and directly initiate a ring protection switching.
  • the topology discovery packet is sent to each node on the MPLS ring network, and the topology information of the changed MPLS ring network is obtained in time.
  • Step 501 The node in the MPLS ring network determines whether the current time is the time for sending the topology discovery packet, and if yes, step 502 is performed; otherwise, the processing is continued. wait.
  • each node on the MPLS ring network needs to send topology discovery packets to the ring network at a fixed time to update the locally saved topology structure information. It is judged whether or not the set fixed interval time has elapsed, and step 502 is executed when the set interval time is reached.
  • Step 502 Send a topology discovery packet along any LSP ring direction on the MPLS ring network.
  • the node may also send the topology discovery message to the network management system through the state interface, and provide corresponding network state information to the network management system.
  • Step 503 The node in the MPLS ring network that sends the topology discovery packet is waiting to receive the topology discovery packet sent by other nodes before receiving the topology discovery packet sent by the node 502.
  • the topology while waiting for the topology discovery packet sent by itself, carries the topology structure information in the MPLS ring network and returns to the node.
  • the node after receiving the topology discovery packet sent by the other node, the node adds its topology information to the topology discovery packet and forwards the topology discovery packet to the MPLS ring.
  • the downstream node of the network After receiving the topology discovery packet sent by the other node, the node adds its topology information to the topology discovery packet and forwards the topology discovery packet to the MPLS ring.
  • the downstream node of the network After receiving the topology discovery packet sent by the other node, the node adds its topology information to the topology discovery packet and forwards the topology discovery packet to the MPLS ring.
  • step 502 When the node receives the topology discovery message sent by itself in step 502, the process proceeds to step 504.
  • Step 504 After receiving the topology discovery packet sent by the self-sent in step 502, determine whether the sequence number carried in the topology discovery packet is valid. If yes, execute step 506. If invalid, perform steps. 505. ,
  • the role of the serial number in the topology discovery message is to determine whether the topology discovery message is valid and whether it has passed through each node.
  • the operation of the serial number on each node of the MPLS ring network is as follows: The sequence number sent from the node is initialized to a fixed value, and each time a node is passed, the value is incremented or decremented by one, so that the topology discovery report After the text returns to the node, the value of the serial number should be the initial value minus or the total number of nodes on the network minus one. Otherwise, it means that the topology discovery frame does not completely traverse the nodes on the MPLS ring network, or a node occurs.
  • topology discovery message does not completely traverse each node, it is determined that the topology discovery message is invalid, and the frame needs to be discarded, that is, the entire network saved by the node cannot be updated by using the topology structure information carried by the frame.
  • Topological structure information In addition, according to the sequence number, the number of network nodes obtained from the topology discovery frames of each node on the MPLS ring network may be determined, if most nodes get the same If the node reduces the information, it indicates that the node has failed. If the node fails, the node failure information is recorded, and the number of nodes in the topology information is refreshed.
  • Step 505 Ignore the topology discovery message, do not process, and return to step 503.
  • Step 506 Determine whether the topology discovery packet received by the clockwise LSP ring is the topology discovery packet received by the counterclockwise LSP ring. If the clockwise LSP ring is processed, go to step 507; otherwise, perform the step. 508.
  • Steps 507, 509 determining that the topology structure information of the node that is the clockwise LSP ring is changed, and inputting the topology structure information that changes the clockwise LSP ring to the state processor for updating the topology structure information of the node, and Go to step 511.
  • Steps 508, 510 determining that the topology structure information of the node that is the counterclockwise LSP ring is changed, and inputting the topology structure information that is changed by the counterclockwise LSP ring to the state processor for updating the topology structure information of the node, and Go to step 511.
  • Step 511 The state processor saves the topology structure information saved by the local node in the local MPLS ring topology information database, and returns to step 501.

Description

在多协议标记交换环网中实现拓朴结构自动发现的方法 技术领域
本发明涉及网絡通信技术领域， 尤其涉及一种在多协议标记交换
( MPLS )环网中实现拓朴结构自动发现的方法。 发明背景
随着信息网络技术的不断发展以及互联网 （Internet ) 的飞速普及， 下一代网络（NGN )传送网概念逐步形成， 网络信息流的种类、 格式、 服务要求变得日益丰富，由同步数字系列（ SDH )、异步传输模式（ ATM )、 多业务传送平台 （MSTP )、 波分复用 （WDM )技术主导的数据传送网 络在处理传送层业务的调度与交换时逐步变得力不从心， NGN传送层网 络迫切需要一种能够统一承载多种业务类型、 能够提供较好的服务质量 ( QoS )、 适合城域网 （MAN )、 广域网 （WAN )应用， 可灵活扩展且低 成本的传送环网技术， 为此， 出现了一种基于 MPLS协议的环网。
MPLS技术的关键是引入了标签（Label ) 的概念， 所述 Label是一 种短的、 易于处理的、 不包含拓朴信息、 只具有局部意义的信息内容。 其中， Label短是为了易于处理， 通常可以用索引直接引用； 而 Label 只具有局部意义是为了便于分配。
在 MPLS网络中， 数据包在进入第一个 MPLS设备时， MPLS边缘 设备就用 Label将数据包封装起来。 MPLS边缘设备通过分析数据包的 内容为这些数据包选择合适的标签， MPLS边缘设备不仅分析数据包头 中的目的地址信息， 它还将分析 IP包头中的其他信息。 随后， MPLS网 絡中的所有节点都将这个简短的标签作为转发判决依据， 由此， MPLS 网络的转发数据包的速度要远远比 IP网快。 当该数据包最终离开 MPLS 网络时， 标签将被边缘设备分离。
这种适合 NGN传送层需要的、新的 MPLS环型网絡，筒称为 MPLS 环网。 为保证所述 MPLS环网的可靠运行， 需要 MPLS环网具备自动拓 朴发现功能， 使网络中各个网络节点均可以实时获知其他网络节点的状 态。 但是， 目前在 MPLS环网中还无法实现完善的拓朴自动发现功能。 发明内容
鉴于上述现有技术所存在的问题， 本发明的目的是提供一种在 MPLS环网中实现拓朴结构自动发现的方法， 为能够很好满足 NGN传送 层需要的 MPLS环网提供了完善的自动拓朴发现功能。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的： 一种在多协议标记交换 MPLS环网中实现拓朴结构自动发现的方法， 包括：
A、 MPLS环网中的节点通过建立的标签交换路径 LSP向 MPLS环网 中的节点发送拓朴发现报文， 并在该拓朴发现报文中携带 MPLS环网的 拓朴结构信息；
B、 当 MPLS环网中的节点接收到拓朴发现报文时， 判断该拓朴发现 报文是否为自身发送的拓朴发现报文， 如果是， 则根据报文中承载的拓 朴结构信息对自身保存的拓朴结构信息进行动态更新； 否则， 将本节点 的拓朴结构信息附加在所接收的拓朴发现报文中发送到下一节点。
通过上述技术方案可以在 MPLS环网上实现拓朴结构的自动发现功 能， 满足 NGN传送层的需要。 另外， 从上述技术方案还可以看出， 本 发明所述的自动发现逻辑环网拓朴结构功能是在 MPLS环网的 MPLS层 构建的， 从而取消了网络拓朴对物理层、 MAC层网络拓朴的依赖关系； 同时， 本发明所述的方法取消第二层（L2 )层 MAC帧装载， 大大地提 高了映射效率， 加快了环网拓朴结构自动发现速度。 附图简要说明
图 1为 MPLS环网示意图；
图 2为本发明优选实施例所述拓朴结构自动发现方法的流程图； 图 3为本发明优选实施例所述拓朴发现帧的结构示意图；
图 4为本发明优选实施例所述 MPLS报文的结构示意图；
图 5为本发明优选实施例所述 MPLS环网节点进行拓朴结构信息更 新时的方法流程图。 实施本发明的方式
为了便于对本发明优选实施例进行描述， 下面首先对 MPLS环网进 行介绍。
本发明所述的 MPLS环网是通过逻辑结构映射的方式构建的 MPLS 标签交换路径（LSP )传送环网， 如图 1所示， 环网节点之间的用于传送 业务的传送通道实体由基于 MPLS的一组 LSP实现，环网承载实体为一条 或者多条 LSP构成的双环结构， 两个环的传送方向相反， 可以分别称为 外环和内环， 每个环内可以根据业务数量需要， 建立多条 LSP, 为不同 的传送流分配不同组 LSP。
在构建的 MPLS环网中， 所述的 MPLS环网网络节点为具备 MPLS交 换功能及业务上、 下环处理能力的标签交换路径-分插复用网元 ( LSP-ADM ) , 即 MPLS环网节点网络单元由具备 MPLS交换管理、 业 务上、 下环能力的功能单元单板或者设备构成
在] VIPLS环网中， 各节点之间建立逻辑相邻连接关系， 相应连接关 系的建立不受物理设备、 媒体接入控制 （MAC )层拓朴或者连接限制； 同时， 还将建立节点运营管理维护（OAM )数据库与状态机， 用于保存 各节点的管理操作数据信息及控制节点的业务传送、 拓朴更新等处理过 程。
所述的 MPLS环网上的各个节点地位对等， 也就是说从任何一个节 点均可以访问环网上的其它节点。
基于上述 MPLS环网，本发明的优选实施例给出了一种在上述 MPLS 环网上实现拓朴结构自动发现方法。 如图 1所示， 所述方法包括以下步 驟：
步驟 201 : 在 MPLS环网中建立用于传输拓朴结构信息的 LSP。
该步驟所述的用于传输拓朴结构信息的 LSP可以是专用的 LSP, 即 专用控制通道 LSP , 也可以是既可以传送业务数据又可以传送包括拓朴 结构信息在内的控制信息的普通 LSP。
在实际的应用中，可以通过 LSP上的 MPLS标签识别域标识出当前的 LSP是专用控制通道 LSP还是普通 LSP。 在 MPLS环网中， 每个环中的专 用控制通道 LSP将承载另外一个环的控制信息。
在 MPLS环网中， 所述的专用控制通道 LSP将不参与业务 LSP的优先 级管理，专用控制通道 LSP与传送业务数据的普通 LSP在逻辑上是相互独 立的， 但是其优先级始终为最高， 即控制通道 LSP中传送的控制数据在 环网中是需要优先传送的。
步驟 202: 在每个 MPLS环网的节点上设置一个用于保存 MPLS环网 拓朴结构信息数据库。
所述的数据库所保存的内容包括： 节点标识（ID )数据、 业务配置 管理数据、 节点有效状态数据、 网絡保护状态接口数据、 带宽配置管理 数据、 环网拓朴数据等， 其中：
节点标识用于在拓朴建立以及更新过程中标识网络节点；
业务配置管理数据用于对环网进行业务承载配置；
节点有效状态数据用于动态指示节点有效还是失效； 网络保护状态接口数据用于提供网絡针对业务进行的保护状态信 息的输出接口信息；
带宽配置管理数据用于对网絡承载的各业务进行带宽配置； 环网拓朴数据是拓朴发现状态机的动态输入输出数据库， 用于配合 拓朴自动发现与维护过程。
步驟 203 : MPLS环网中的各个节点应用在步骤 201建立的 LSP在 MPLS环网中周期性发送拓朴发现报文， 自动探测、 发现维护环网的拓 朴结构信息。
据 MPLS环网的配置进行动态调整。
MPLS环网上的节点将在所述的拓朴发现报文中承载 MPLS环网的 拓朴结构信息。 所述的拓朴结构信息是指承载在 MPLS拓朴 （TP )发现 帧中的拓朴结构信息， 具体的 MPLS TP发现帧的结构如图 3所示， 主要 包括头字段、 源节点 ID、 目的节点 ID、 拓朴内容域及尾内容域， 其中： 所述头字段进一步包括：
内容识别字： 用以指示、 区分帧内容为拓朴发现帧还是普通数据业 务；
拓朴数据类型字： 用以说明拓朴发现帧内数据的各种不同类型。 所述拓朴内容域进一步包括：
内容域帧头： 作为虚容器（VC )净荷偏移参考， 保证对各个拓朴结 构信息的正确访问；
环标识字： 用于指示顺时针环还是逆时针环；
节点 ID: 用于识别指示节点网元； MPLS环网采用静态定义或动态 分配方法为 MPLS环网上的每个节点分配在环网内唯一的 ID;
拓朴稳定状态位： 指示目前环拓朴是否进入稳定状态； 拓朴变化指示位： 用于指示当前拓朴发生改变；
相邻节点信息字：用于记录指示相邻节点，其格式为 [左、右节点],； 拓朴报文序列字： 用于指示报文顺序；
拓朴类型字： 用于指示环拓朴类型， 如开环还是闭环；
拓朴分组跳数： 用于记录拓朴发现分组经过的节点数；
拓朴分组定时： 用于定义、 配置拓朴发现分组的发送周期； 拓朴发现分组： 用于配置发现分组的生存时间；
节点 ID冲突指示： 用于判断环上是否存在 ID冲突事件；
环网保护状态字： 用于与环网保护机制进行消息通信；
保留字与扩展字： 用于提供后续功能的定义， 即未来扩展使用的其 它辅助域。
所述的尾内容域用于承载拓朴内容分组以及 MPLS帧校验字。
在本优选实施例所述的方法中， MPLS TP发现帧可以承载在拓朴发 现报文的 MPLS标签域或 MPLS的 VC域中， 同时， 为了配合 MPLS TP发 现帧的完整承载， 可以根据需要在拓朴发现报文中压入 n层标签， 所述 的 n值可以根据节点数目按照需要扩展， 标签弹压工作由 MPLS环网上的 各个节点完成。 图 4显示了在 MPLS环网中传送的拓朴发现报文的结构。
在实际的应用中， 拓朴发现报文可以通过以下 3种方式承载 MPLS TP发现帧。
第一种方法， 利用拓朴发现报文的内层标签域承载所述 MPLS TP发 现帧， 该拓朴发现 4艮文的最外层标签参与整网标签分配统一管理；
第二种方法，利用拓朴发现报文的 MPLS VC域来承载所述 MPLS TP 发现帧， 同时使用该拓朴发现报文的内层标签域标识当前该 MPLS报文 的 MPLS VC承载内容为拓朴结构信息；
在以上两种方法中， 所述的拓朴发现报文均由普通 LSP来承载； 第三种方法， 直接使用专用控制通道 LSP来承载所述 MPLS TP发现 帧拓朴结构信息， 即定义传送环网控制信息数据专用 LSP, 将业务数据 与控制信息数据分别使用逻辑通道相互独立的普通 LSP和专用控制通道 LSP承载， 各个 MPLS环网节点可以根据所述的专用的 LSP的标签值直接 识别出其传送的是 MPLS环网的拓朴结构信息， 从而进行相应的处理。
MPLS环网上的节点在执行完步骤 203， 发送完拓朴发现报文后， 便 将处于等待接收经 MPLS环网各节点返回的拓朴发现报文的状态。
步骤 204: MPLS环网中节点接收到一个拓朴发现报文后， 判断所接 收的报文是否为本节点发送出去的拓朴发现报文， 如果是， 则执行步骤 205, 否则， 执行步驟 206。
在本步骤中， MPLS环网中的节点可以根据所述拓朴发现报文中承 载的 LSP标签、 节点标识或源地址标识等信息判断所述报文是否为本节 点发送的拓朴发现报文。
步骤 205: 将所接收的拓朴发现报文从传送该报文的 LSP环上剥离， 并根据报文中承载的所述拓朴结构信息更新本地节点在 MPLS环网拓朴 结构信息数据库中保存的拓朴结构信息。
这样， MPLS环网上各节点会定时将环网中的拓朴结构信息传递到 本节点的拓朴结构信息数据库中， 对所述拓朴结构信息数据库进行更 新， 从而实现环拓朴的实时自动发现与报告以及维护。
步骤 206: 将本节点的拓朴结构信息承载于所述的拓朴发现报文中， 并继续向下游节点转发所述拓朴发现报文， 然后返回步骤 204。
所述本节点的拓朴结构信息是指这个点与其相邻点之间的相邻关 系， 即左边节点 ID与右边节点 ID。 在本步骤中， MPLS环网上的节点将 •自身的相邻节点 ID填写在该拓朴发现报文所承载的拓朴发现帧的拓朴 内^^或内。 如果所述本节点处于倒换状态， 则所述拓朴发现报文将被倒换到反 向环上进行传输； 此时， 如果其他节点收到所述的拓朴发现报文后， 根 据该拓朴发现报文所承载的拓朴结构信息中的环标识字确定是否为当 前环， 如果是， 则返回执行步骤 204, 否则， 不再进行转发操作， 直接 将报文丢弃即可。
通过本实施例所述的方法， 由于 MPLS环网上的各个节点自动、 定 时向单环或双环发送拓朴发现报文， MPLS环网上的每个节点每隔一段 固定的时间就可以获得整个 MPLS环网的拓朴结构信息， 从而可以记录、 并更新 MPLS环网的拓朴。这样， 当 MPLS环在初始化过程中，或在 MPLS 环网中加入或者删除节点、 某节点失效或光 LSP中断而引发环保护倒换 时， 新的网络拓朴结构信息将被 MPLS环网上的各个节点自动发现。
在本发明另一个优选实施例中， MPLS环网上的节点还可以在 MPLS 环在初始化过程中， 或在 MPLS环网中加入或者删除节点、 某节点失效 或光 LSP中断而引发环保护倒换时直接向 MPLS环网上的各个节点发送 拓朴发现报文， 及时获得已经改变的 MPLS环网拓朴结构信息。
为进一步理解本发明， 下面再对 MPLS环网中节点更新所保存的拓 朴结构信息的具体过程作进一步说明， 如图 5所示， MPLS环网上的每个 节点均将分别独立地执行图 5所示的拓朴结构信息处理过程， 具体包括： 步驟 501： MPLS环网中的节点判断当前时间是否为发送拓朴发现报 文的时间， 如果是， 则执行步驟 502, 否则， 不作处理， 继续等待。
为实现 MPLS环网的拓朴结构自动更新需要 MPLS环网上的各节点 每隔一段固定的时间便向环网中发送拓朴发现报文， 以更新本地保存的 拓朴结构信息， 该步骤即为判断是否到了设定的固定的间隔时间， 并在 到了设定的间隔时间时执行步骤 502。
步驟 502: 沿着 MPLS环网上的任一 LSP环方向发送拓朴发现报文。 同时， 该节点还可以通过状态接口将所述的拓朴发现报文发送到网 络管理系统， 向网络管理系统提供相应的网络状态信息。
步驟 503: 在未接收到步骤 502所述自身发送的拓朴发现报文之前， 发送该拓朴发现报文的 MPLS环网中的节点将处于等待接收其他节点发 送来的拓朴发现报文的状态， 同时等待自身发送出去的拓朴发现报文携 带着 MPLS环网中的拓朴结构信息返回本节点。
在此过程中， 当节点接收到其他节点发送来的拓朴发现报文后， 将 自身的拓朴结构信息添加在该拓朴发现报文中并将所述拓朴发现报文 转发到 MPLS环网的下游节点。
当该节点接收到步骤 502所述自身发送出去的拓朴发现报文时， 则 转入执行步驟 504。
步驟 504: 收到步骤 502所述自身发送出去的拓朴发现报文后， 判断 所述的拓朴发现报文中承载的序列号是否有效， 如果有效则执行步骤 506, 如果无效， 则执行步骤 505。 ,
拓朴发现报文中的序列号作用是判断这个拓朴发现报文是否有效， 是否完整经过了每一个节点。
MPLS环网上的每个节点对序列号的操作是这样： 从本节点发出的 序列号初始化为一个定值，每经过一个节点，则将该数值加一或者减一， 这样， 该拓朴发现报文回到本节点后， 序列号的数值应该为初始值减去 或者加上网上节点总数减一， 否则， 就说明这个拓朴发现帧就没有完整 遍历 MPLS环网上的各个节点， 或者发生了节点失效； 若该拓朴发现报 文没有完整遍历各个节点， 则判定该拓朴发现报文无效， 需要将这个帧 丟弃， 即不能以该帧承载的拓朴结构信息更新本节点保存的整网拓朴结 构信息。 另外， 还可以根据所述序列号， 对从 MPLS环网上各个节点拓 朴发现帧得到的网上节点数量进行判定， 如果大部分节点都得到相同的 节点减少信息， 就说明发生了节点失效， 若发生节点失效， 则记录节点 失效信息， 刷新拓朴信息中的节点数量信息。
步骤 505: 忽略该拓朴发现报文， 不作处理， 并返回步驟 503。 步骤 506:判断是顺时针 LSP环收到的所述拓朴发现报文还是逆时针 LSP环收到的所述拓朴发现报文， 如果顺时针 LSP环， 则执行步驟 507; 否则， 执行步骤 508。
步骤 507、 509: 确定为顺时针 LSP环的节点的拓朴结构信息发生改 变， 将顺时针 LSP环发生改变的拓朴结构信息输入到本节点用于更新拓 朴结构信息的状态处理机， 并进入步骤 511。
步骤 508、 510: 确定为逆时针 LSP环的节点的拓朴结构信息发生改 变， 将逆时针 LSP环发生改变的拓朴结构信息输入到本节点用于更新拓 朴结构信息的状态处理机， 并进入步骤 511。
步骤 511： 由所述状态处理机更新本节点在本地 MPLS环网拓朴结构 信息数据库中保存的拓朴结构信息， 并返回执行步骤 501。
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， 任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范 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书的保护范围为准。

Claims

权利要求书
1、一种在多协议标记交换 MPLS环网中实现拓朴结构自动发现的方 法， 其特征在于， 所述方法包括：
A、 MPLS环网中的节点通过建立的标签交换路径 LSP向 MPLS环网 中的节点发送拓朴发现报文， 并在该拓朴发现报文中携带 MPLS环网的 拓朴结构信息；
B、当 MPLS环网中的节点接收到拓朴发现报文时，判断该拓朴发现 报文是否为自身发送的拓朴发现报文， 如果是， 则根据报文中承载的拓 朴结构信息对自身保存的拓朴结构信息进行动态更新； 否则， 将本节点 的拓朴结构信息附加在所接收的拓朴发现报文中发送到下一节点。
2、 如权利要求 1所述的在 MPLS环网中实现拓朴结构自动发现的方 法， 其特征在于， 在步骤 A中， MPLS环网中的节点根据预先设定的发送 时间间隔， 定时、 周期性地发送所述拓朴发现报文。
3、如权利要求 1或 2所述的在 MPLS环网中实现拓朴结构自动发现的 方法， 其特征在于， 步骤 A进一步包括： MPLS环网中的节点在 MPLS环 网初始化， 或 MPLS环网中增加或删除节点， 或者由于节点失效或 LSP 中断需要进行保护倒换时发送所述拓朴发现报文。
4、 如权利要求 1所述的在 MPLS环网中实现拓朴结构自动发现的方 法，其特征在于，步骤 A所述建立的 LSP为既可以传送业务数据又可以传 送控制信息的普通 LSP。
5、 如权利要求 4所述的在 MPLS环网中实现拓朴结构自动发现的方 法，其特征在于， 步骤 A所述在该拓朴发现报文中携带 MPLS环网的拓朴 结构信息为： 在所述拓朴发现报文的内层标签域中携带所述拓朴结构信 白
6、 如权利要求 4所述的在 MPLS环网中实现拓朴结构自动发现的方 法，其特征在于， 步骤 A所述在该拓朴发现报文中携带 MPLS环网的拓朴 结构信息为： 在所述拓朴发现报文的 MPLS 虚容器域中携带所述拓朴结 构信息 , 同时使用该拓朴发现报文的内层标签域标识当前该拓朴发现报 文的 MPLS虚容器域承载内容为拓朴结构信息。
7、 如权利要求 1所述的在 MPLS环网中实现拓朴结构自动发现的方 法， 其特征在于， 步骤 A所述建立的 LSP为专用控制通道 LSP。
8、 如权利要求 1、 5、 6或 7所述的在 MPLS环网中实现拓朴结构自动 发现的方法， 其特征在于， 所述拓朴结构信息承载在拓朴发现帧中的拓 朴内容域中。
9、 如权利要求 8所述的在 MPLS环网中实现拓朴结构自动发现的方 法， 其特征在于， 所述的拓朴发现帧的拓朴内容域进一步包括： 用于确 定拓朴结构信息位置的内容域帧头， 用于指示顺时针环还是逆时针环的 环标识字， 用于识别指示节点网元的节点标识， 用于指示目前环拓朴是 否进入稳定状态的拓朴稳定状态位， 用于指示当前拓朴发生改变的拓朴 变化指示位， 用于记录指示左、 右相邻节点的相邻节点信息字， 用于指 示报文经过节点以及报文顺序的拓朴报文序列字， 用于指示环拓朴类型 的拓朴类型字， 用于记录拓朴发现报文在环网上经过的节点数的拓朴分 组跳数， 用于定义、 配置拓朴发现报文的发送周期的拓朴分组定时， 用 于配置发现分组的生存时间的拓朴发现分组， 用于判断环上是否存在节 点标识冲突事件的节点标识 ID冲突指示， 用于与环网保护机制进行消息 通信的环网保护状态字， 以及用于提供后续功能扩展的保留与扩展字 段。
10、如权利要求 8所述的在 MPLS环网中实现拓朴结构自动发现的方 法， 其特征在于， 所述拓朴发现帧进一步包括： 头字段、 源节点标识、 目的节点标识和用于承载拓朴结构信息内容及拓朴发现帧校验字的尾 内容域；
所述头字段进一步包括： 用于指示、 区分帧内容为拓朴发现帧或者 普通数据业务的内容识别字， 以及用于说明拓朴发现帧内数据的类型的 拓朴数据类型字。
11、如权利要求 1所述的在 MPLS环网中实现拓朴结构自动发现的方 法， 其特征在于， 该方法进一步包括： 在 MPLS环网的各个节点上设置 用于保存整个 MPLS环网拓朴结构信息数据的拓朴结构信息数据库； 所述的拓朴结构信息数据包括： 用于在拓朴建立以及更新过程中进 行网络节点标识的节点标识， 用于对环网进行业务配置的业务配置管理 数据， 用于动态指示节点有效还是失效的节点有效状态数据， 用于提供 网络针对业务进行的保护状态信息的输出接口信息的网络保护状态接 口数据， 用于对网络承载的各业务进行带宽配置的带宽配置管理数据， 用于配合拓朴自动发现与维护过程的环网拓朴数据；
步骤 B所述对自身保存的拓朴结构信息进行动态更新为动态更新保 存在自身节点拓朴结构信息数据库中的拓朴结构信息。
12、如权利要求 1所述的在 MPLS环网中实现拓朴结构自动发现的方 法， 其特征在于， 步骤 B所述判断该拓朴发现报文是否为自身发送的拓 朴发现报文为根据所述报文中承载的 LSP标签、 节点标识或源地址信息 判断所述报文是否为本节点发送的拓朴发现报文。
13、如权利要求 1所述的在 MPLS环网中实现拓朴结构自动发现的方 法， 其特征在于， 步骤 B中， 在 MPLS环网中的节点接收到拓朴发现报文 后进一步包括： 根据所接收拓朴发现报文中的序列号判断所述拓朴发现 报文是否有效， 如果有效， 则继续执行步骤 B, 否则， 丢弃该拓朴发现
14、 如权利要求 13所述的在 MPLS环网中实现拓朴结构自动发现的 方法， 其特征在于， 所述判断所接收拓朴发现报文是否有效的方法为： 将从本节点发出的拓朴发现报文的序列号初始化为一个确定的初始值， 并在该拓朴发现报文回到本节点后， 判断所接收拓朴发现报文序列号的 数值应是否为初始值减去或者加上 MPLS环网上节点总数减一， 如果是， 则该拓朴发现报文有效， 否则， 该拓朴发现报文无效。
15、如权利要求 1所述的在 MPLS环网中实现拓朴结构自动发现的方 法， 其特征在于， 在步骤 B, 所述根据报文中承载的拓朴结构信息对自 身保存的拓朴结构信息进行动态更新包括： 将所接收的拓朴发现报文承 载的拓朴结构信息输入到本节点的状态处理机， 更新本节点在本地 MPLS环网拓朴结构信息数据库中保存的整网拓朴结构信息。
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