WO2009089784A1 - Procédé, système et équipement permettant l'accès d'un dispositif réseau à un réseau d'échange de paquets - Google Patents

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WO2009089784A1
WO2009089784A1 PCT/CN2009/070067 CN2009070067W WO2009089784A1 WO 2009089784 A1 WO2009089784 A1 WO 2009089784A1 CN 2009070067 W CN2009070067 W CN 2009070067W WO 2009089784 A1 WO2009089784 A1 WO 2009089784A1
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fault detection
network device
interface
primary
standby
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Jian Li
Hong Lv
Yuping Jiang
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Huawei Technologies Co., Ltd.
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    • H04L65/1023—Media gateways
    • H04L65/103—Media gateways in the network

Definitions

  • FIG. 1 is a schematic diagram of an MGW accessing an IP/MPLS network in the prior art.
  • the MGW works in active/standby mode and is directly connected to two PEs on the IP/MPLS network: PE1 and PE2.
  • the primary port on the MGW is connected to PE1 through primary links 1 and 2
  • the secondary port is connected to PE2 through alternate links 3 and 4, and links 3 and 4 serve as backup links for links 1 and 2, respectively.
  • Each primary link and its corresponding alternate link are configured with the same IP address.
  • the standby port of the MGW does not work, that is, the packet is not sent or received. Therefore, the standby link does not process the data stream.
  • FIG. 2 is a schematic diagram of an MGW accessing an IP/MPLS network when a primary link 1 fails in the prior art. As shown in Figure 2, the MGW sends traffic to PE2 through the primary port and link 3.
  • the embodiment of the invention further provides a system for a network device to access a packet switching network, which reduces service packet loss during failover.
  • the embodiment of the invention further provides a PE, which reduces service packet loss during failover.
  • the embodiment of the invention further provides a network device, which reduces service packet loss during failover.
  • the master PE determines that, after receiving the fault detection response from the interface that is connected to the network device, the master PE sets the state of the interface to be up, and advertises the route to the remote PE; The status of the interface is set to down, and the route advertised to the remote PE is revoked.
  • the network device accesses the packet switching network, and the primary PE and the standby PE that are connected to the primary port and the standby port of the network device respectively send the fault detection packet to the network device through the interface connected to the network device.
  • the primary PE receives the fault detection response sent by the network device from the interface within the preset time period, set the interface status to up, and advertise the route to the remote PE; otherwise, set the interface status to down; The route advertised by the remote PE.
  • the standby PE receives a fault detection response from the interface connected to the network device, the status of the interface is set to up and the route is advertised to the remote PE.
  • the ARP detection or the BFD detection between the PE and the MGW replaces the VRRP detection between the PEs, which reduces the time that the PEs can detect the faults.
  • the backup PE can quickly change the status of the outbound interface with the MGW. Control the release of routes. Thereby reducing service packet loss during failover.
  • the VRRP fault detection time is long, usually 3s. Therefore, when the primary PE device fails, the standby PE senses the fault for a long time. The change is slower, which can cause serious service loss during failover.
  • the ARP detection mechanism or the BFD mechanism between the PE device and the network device is used to replace the VRRP detection between the PE devices.
  • the fault detection time of the ARP detection mechanism or the BFD mechanism is smaller than the fault detection time of the VRRP.
  • the primary PE is faulty.
  • the standby PE immediately switches its outgoing interface to the up state, which improves the speed at which the PE performs failover, thus reducing service loss during failover.
  • the VRRP link does not exist between the PEs. The problem that the active/standby switchover cannot be performed normally does not occur.

Description

网络设备接入分组交换网络的方法、 系统及装置 本申请要求于 2008 年 1 月 10 日提交中国专利局， 申请号为 200810001013.5, 发明名称为 "网络设备接入分组交换网络的方法、 系统及装置"的中国专利申请的优先权， 其全部内容通过引用结合在 本申请中。 技术领域
本发明实施例涉及网络技术领域，具体涉及一种网络设备接入分 组交换网络， 例如网际协议（ IP , Internet Protocol )或多协议标签交 换（ MPLS, Multi-Protocol Label Switching )网络（下文中称作 IP/MPLS 网络） 的方法、 系统及装置。 背景技术
当前， 网络发展日新月异， 在任何场景下， 都力求更好的降低设 备复杂度， 减少设备成本和其管理成本， 同时提高故障切换时的业务 收敛速度。
现有技术中下一代网络（NGN, Next Generation Network )通过 主备方式直连接入 IP/MPLS 网络的网络提供商边界路由器 （PE, Provider Router )设备上。如下就以 NGN设备中的多媒体网关（ MGW , Media Gateway ) 为例， 说明现有技术中 NGN设备以主备方式接入 IP/MPLS网络的具体处理过程。
图 1为现有技术中 MGW接入 IP/MPLS网络的示意图。 如图 1 所示， MGW工作在主备方式，与 IP/MPLS网络的两个 PE设备： PE1 和 PE2直连。 MGW上的主端口通过主链路 1和 2与 PE1连接，备用 端口通过备用链路 3和 4与 PE2连接， 链路 3和 4分别作为链路 1 和 2的备用链路。 每条主链路和其对应的备用链路配置相同的 IP地 址。 正常情况下， MGW的备用端口不工作， 即不收发报文， 因此备 用链路不进行数据流的收发处理。 MGW主端口通过主链路， 周期性 地给 PE1发送地址解析协议（ ARP, Address Resolution Protocol )请 求报文， PE1收到之后会回送 ARP应答报文。 如果 MGW在预定的 时间内没有接收到 PE1回复的 ARP应答报文时， 则确定主链路发生 故障， 继而触发主备切换， 将备用端口切换为主端口， 则备用链路变 为主链路。
PE 设备上运行虚拟路由容错协议 （ VRRP , Virtual Router Redundancy Protocol )和虚拟专用局域网网段（ VPLS, Virtual Private LAN Segment )。 VRRP将 PE1配置为主设备， PE2配置为备用设备， 将 VRRP的虚拟 IP地址配置在主设备 PE1上。 两个 PE设备需要内 置环回板， 即： 主设备 PE1运行 VRRP的物理端口， 周期性地发送 VRRP组播 文，该 VRRP组播 文通过其间的 VPLS 载扩散到备 用设备 PE2运行 VRRP的物理端口。 如果备用设备在三个 VRRP组 播报文发送周期内都没有接收到 VRRP组播报文，则确认为主设备发 生故障， 触发 VRRP的主备切换， 升级为主设备。 PE1和 PE2处于 同一子网， 分别向远端的 PE3发布路由， 如图 1中虚线所示。
正常情况下， MGW通过主端口及连接主端口的主链路， 将流量 转发到 PE1 , 再由 PE1通过 IP/MPLS网络转发至 PE3, 或者是其它 PE设备。
对于由 PE3经 PE1发布的路由到达 PE1的部分返程流量， 经主 链路直接转发至 MGW。 如图 1中双向箭头所示。
对于由 PE3经 PE2发布的路由到达 PE2的部分返程流量， 因为 PE2连接的 MGW备用接口不能收发流量，故此， 需要经 PE2和 PE1 之间的 VPLS网络透传至 PE1 , 再通过主链路转发至 MGW。 如图 1 中单向箭头所示。
当 MGW检测到主链路出现故障时， 例如主链路 1 出现故障， MGW触发主备切换， 连接主链路 1的主端口切换为备用端口， 原主 链路变为备用链路， 不再收发数据报文； 而连接备用链路 3的备用端 口切换为主端口， 原备用链路变成主链路， 开始收发报文。 此时， 由 于 PE1和 PE2设备仍然正常工作， 所以 VRRP不会触发主备切换。 图 2为现有技术中主链路 1 出现故障时 MGW接入 IP/MPLS网络的 示意图。如图 2所示， MGW通过主端口及链路 3,将流量发送到 PE2, 因为 VRRP并没有由于 MGW的主备切换而触发主备切换， PE2仍然 充当备用设备， 因此 PE2将接收到的流量经其 L3VPN端口， 通过 VPLS网络透传至 PE1的 L3VPN端口， 再由 PE1转发至 PE3或其他 PE设备。
对于由 PE3经 PE2发布的路由到达 PE2的部分返程流量， 经切 换后的主链路及切换后的主端口， 转发给 MGW, 如图 2中双向箭头 所示。
对于由 PE3经 PE1发布的路由到达 PE1的部分返程流量， 因为 原主端口切换为备用端口， 不再收发报文， 因此需要经 PE2和 PE1 之间的 VPLS网络透传至 PEl ,再通过切换后的主链路及切换后的主 端口， 转发给 MGW, 如图 2中单向箭头所示。
以上所述可知， 现有技术中 MGW通过向 PE1发送 ARP检测报 文，并接收 PE1回复的 ARP应答报文检测主链路的故障，通过 VRRP 检测 PE设备的故障。
如果 PE1和 PE2之间的物理链路出现故障， 则正常情况下， PE2 无法将从远端 PE接收到的流量转发到 PE1;而 MGW主备切换之后， PE1也无法将从远端 PE接收到的流量转发到 PE2, 从而会造成严重 的业务丟包。
在主链路出现故障时， MGW进行主备切换， 但是由于 PE1没有 故障， PE1和 PE2不会进行主备切换， 所以发送的流量和返程的部分 流量均需要由主设备 PE1进行转发， 因此增加了流量的转发时间，使 得业务收敛速度慢。
而且， 在现有技术中， 网络设备通过 PE设备接入 IP/MPLS网络 时， 需要在 PE设备上配置环回板以运行 VRRP和 VPLS, 因而 PE 设备复杂度高。 同时， 为了提高 VPLS 的可靠性， 通常需要在 PE1 和 PE2之间配置两条物理链路， 以确保 VPLS网络的流量透传。 因此 增加了设备成本， 继而增大了整个系统的故障概率， 也就必然会增加 设备的管理成本。
对于 MGW之外的其它网络设备，在以主备方式接入分组交换网 络时， 也存在以上所述的问题。 发明内容
本发明实施例提供一种网络设备接入分组交换网络的方法，减少 故障切换时的业务丟包。
本发明实施例还提供一种网络设备接入分组交换网络的系统，减 少故障切换时的业务丟包。
本发明实施例还提供一种 PE, 减小故障切换时的业务丟包。 本发明实施例还提供一种网络设备， 减少故障切换时的业务丟 包。
为达到上述目的， 本发明实施例的技术方案是这样实现的： 一种网络设备接入分组交换网络的方法，应用于所述网络设备通 过以主备方式连接提供商边界路由器 PE接入分组交换网络的系统 中， 该方法包括：
主 PE和备用 PE分别通过连接所述网络设备的接口， 向所述网 络设备发送故障检测报文；
主 PE判定在预设的时间段内， 从自身连接所述网络设备的接口 接收到故障检测应答， 则将自身所述接口的状态置为 up, 向远端 PE 发布路由； 否则将自身所述接口的状态置为 down, 撤销发布给远端 PE的路由；
备用 PE从自身连接所述网络设备的接口接收到故障检测应答， 则将自身所述接口的状态置为 up, 并向远端 PE发布路由。
一种网络设备接入分组交换网络的方法，应用于所述网络设备通 过以主备方式连接提供商边界路由器 PE接入分组交换网络的系统 中， 该方法包括：
网络设备确定在预定的时间段内从主端口接收到主 PE发送的故 障检测 4艮文， 则向所述主 ΡΕ回复故障检测应答；
否则将与所述主端口对应的备用端口切换为主端口；从切换后主 端口接收备用 ΡΕ发送的故障检测报文， 通过切换后的主端口向所述 备用 ΡΕ回复故障检测应答。
一种网络设备接入分组交换网络的系统，所述网络设备以主备方 式连接提供商边界路由器 ΡΕ接入所述分组交换网络， 该系统包括网 络设备、 主 ΡΕ和备用 ΡΕ,
所述网络设备，用于确定在预定的时间段内从主端口接收到所述 主 ΡΕ发送的故障检测报文， 则向所述主 ΡΕ回复故障检测应答； 否 则将与所述主端口对应的备用端口切换为主端口；从切换后主端口接 收所述备用 ΡΕ发送的故障检测报文， 通过切换后的主端口向所述备 用 ΡΕ回复故障检测应答；
所述主 ΡΕ, 用于通过自身连接所述网络设备的接口， 向所述网 络设备发送故障检测报文， 确定在预设的时间段内， 从自身所述接口 接收到故障检测应答， 则将自身所述接口的状态置为 up, 并向远端 PE发布路由； 否则将自身所述接口的状态置为 down, 并撤销发布给 远端 PE的路由；
所述备用 PE, 用于通过连接所述网络设备的接口， 向所述网络 设备发送故障检测报文；从自身连接所述网络设备的接口接收到故障 检测应答，则将自身所述接口的状态置为 up,并向远端 PE发布路由。
一种提供商边界路由器 PE, 包括： 故障检测模块、 接口状态设 置模块和路由发布模块，
所述故障检测模块， 用于通过连接网络设备的接口， 向网络设备 发送故障检测报文，接收到网络设备发送的故障检测应答， 则通知所 述接口状态设置模块将所述接口的状态置为 up; 并通知所述路由发 布模块向远端 PE发布路由；
所述接口状态设置模块， 用于在所述故障检测模块的控制下， 将 所述接口的状态置为 up;
所述路由发布模块， 用于在所述故障检测模块的控制下， 向远端 PE发布路由。
一种网络设备， 包括： 主备端口切换模块和故障检测模块， 所述故障检测模块，用于确定在预定的时间段内从主端口接收到 主 PE发送的故障检测 文时， 向所述主 PE回复故障检测应答； 否 则， 通知所述主备切换模块进行主备切换； 并通过切换后的主端口接 收备用 PE发送的故障检测报文， 向所述备用 PE回复故障检测应答； 所述主备切换模块， 用于在所述故障检测模块的控制下， 将与所 述主端口对应的备用端口切换为主端口。
与现有技术相比， 本发明实施例所提供的技术方案中， 分别连接 网络设备主端口和备用端口的主 PE和备用 PE分别通过连接网络设 备的接口， 向网络设备发送故障检测报文， 如果在预设的时间段内， 从接口接收到网络设备回送的故障检测应答， 则将其接口状态置为 up, 同时向远端 PE发布路由； 否则将接口的状态置为 down , 同时撤 销向远端 PE发布的路由。 因此， 本发明实施例的技术方案具有如下 优点：
第一， PE设备连接网络设备的出接口为 up时， 向远端 PE发布 路由， 连接网络设备的出接口由 up变化为 down时， 撤销向远端 PE 发布的路由， 从而使得在正常情况下或在故障切换完成后， 远端 PE 都能将返回的流量直接发送到连接网络设备主端口的 PE设备， 因此 流量不需要在 PE设备之间进行转发， 从而减少了由于 PE设备之间 链路出现问题时造成的业务丟包。
第二， PE设备向网络设备发送故障检测报文， 由网络设备来判 断主链路及 PE设备是否出现故障， 这样的检测机制代替了现有技术 中的 PE上运行的 VRRP检测。 使得在主链路发生故障， MGW进行 了主备切换时， 实现了 PE设备出接口与 MGW主备切换的联动， 并 控制路由的发布。从而在发生故障时， 向分组交换网络发送的流量和 从远端 PE设备返回的流量， 只会通过与 MGW主端口相连的 PE设 备转发， 由此缩减了流量转发时间， 提高了业务收敛速度。
第三， 本发明实施例中， 由 PE设备与网络设备之间的故障检测 代替 PE设备之间的 VRRP检测，使得 PE设备不需要同时运行 VRRP 和 VPLS, 因此不需要使用环回板， 从而降低了 PE设备成本、 实现 复杂度以及管理成本。 附图说明
图 1为现有技术中 MGW接入 IP/MPLS网络的示意图； 图 2为现有技术中主链路 1出现故障时 MGW接入 IP/MPLS网 络的示意图；
图 3为本发明实施例中 MGW接入 IP/MPLS网络的示意图； 图 4为本发明实施例中主链路出现故障时 MGW接入 IP/MPLS 网络的示意图；
图 5为本发明实施例中网络设备接入 IP/MPLS网络的系统结构 图。 具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明进行详细说明。
本发明实施例中的网络设备接入分组交换网络的方法，分别连接 网络设备主端口和备用端口的主 PE和备用 PE分别通过连接网络设 备的接口， 向网络设备发送故障检测报文。 如果主 PE在预设的时间 段内， 从接口接收到网络设备回送的故障检测应答， 则将接口的状态 置为 up, 向远端 PE发布路由； 否则将接口的状态置为 down; 撤销 向远端 PE发布的路由。 备用 PE从自身连接网络设备的接口接收到 故障检测应答， 则将该接口的状态置为 up, 并向远端 PE发布路由。
以下以网络设备为 MGW为例，对本发明较佳实施例的方法进一 步详细说明。
图 3为本发明实施例中 MGW接入 IP/MPLS网络的示意图。 如 图 3所示， MGW工作在主备方式，与 IP/MPLS网络的两个 PE设备： PE1和 PE2直连。 MGW上的主端口通过主链路 1和 2与 PE1连接， 备用端口通过备用链路 3和 4与 PE2连接，链路 3和 4分别作为主链 路 1和 2的备用链路。 MGW的备用端口不工作， 不收发报文， 因此 备用链路不进行数据流的收发处理。
当 MGW和 PE1开始正常工作时， 以主链路 1为例， PE1通过主 链路 1周期性地向 MGW发送故障检测报文， MGW从主链路 1对应 的主端口接收到该故障检测报文之后， 回复故障检测应答。 PE1在预 定的时间段内，例如故障检测的三个周期内，接收到该故障检测应答， 则将自己的出接口，即自身通过主链路 1与 MGW主端口连接的接口 置为 up状态， 同时向远端 PE发送到达 MGW的路由 1 (如图中虚线 所示）。
PE2通过备用链路周期性地向 MGW发送故障检测报文， 由于 MGW的备用端口不工作， 因此无法接收到该故障检测报文， 也就无 法给 PE2回复故障检测应答。 PE2在预定的时间段内， 例如故障检测 的三个周期内， 没有接收到故障检测应答， 则将自己的出接口， 即自 身通过备用链路与 MGW连接的接口置为 down, 从而抑制路由的发 布。
在正常工作过程中， PE1在预定的时间段内从主链 妻收到故障 检测应答， 则不进行处理， 即保持自身与该主链路连接的出接口为 up状态。 MGW通过主端口及主链路向 PE1发送流量， 由 PE1转发 到 IP/MPLS网络。对于从远端 PE返回的流量， 由于 PE2没有向远端 PE发布路由， 因此远端 PE只能通过 PE1发布的路由 1 , 将报文路由 到 PE1 , 再由 PE1通过主链路和 MGW的主端口， 发送到 MGW。
当主链路出现故障时， 例如主链路 1出现故障时， MGW在预定 的时间段内没有从连接该主链路的主端口接收到故障检测报文，从而 感知到主链路故障， 则触发主备切换， 将原主端口切换为备用端口， 将原备用端口切换为主端口， 相应的， 原主链路变成备用链路， 原备 用链路变成主链路。
图 4为本发明实施例中主链路出现故障时 MGW接入 IP/MPLS 网络的示意图。 如图 4所示， 此时， 由于 MGW将原备用端口切换为 主端口， 因此可以从切换后的主链路接收到 ΡΕ2发送的故障检测报 文， 并向 ΡΕ2回复故障检测应答； ΡΕ2在预定的时间段内接收到该故 障检测应答之后， 将自己的出接口， 即自身连接该切换后的主链路的 接口置为 up状态，同时向远端 PE发布对应该切换后主链路的路由 1 , 如图 4中虚线所示。 由于 MGW将原来的主端口切换为备用端口， 所 以无法再接收到 PE1发送的故障检测报文，也就无法回复故障检测应 答， 因此 PE1在预定的时间段内， 没有接收到 MGW回复的故障检 测应答， 则将自己的出接口置为 down状态， 同时， ^销向远端 PE 发送的路由。
MGW通过切换后的主端口向 ΡΕ2发送流量，由 ΡΕ2向 IP/MPLS 网络转发该流量。 对于从远端 ΡΕ返回的流量， 由于 PE1发布的路由 已撤销， 而 ΡΕ2又发布了新的路由， 因此远端 ΡΕ根据 ΡΕ2发布的路 由， 将返回的报文路由到 ΡΕ2, 由 ΡΕ2发送到 MGW。
其中， MGW 与 PE之间的故障检测机制可以是地址解析协议 ( ARP, Address Resolution Protocol )检测机制， 对应的故障检测才艮 文为 ARP请求报文， 故障检测应答为 ARP应答报文。 PE设备只要 在预定的时间段内接收到 ARP应答报文， 就会将自己的出接口， 即 自身连接接收 ARP应答报文的链路的接口置为 up状态， 向远端 PE 发布路由； 在预定的时间内没有接收到 ARP应答报文， 则将自己的 出接口置为 down, 并撤销曾经向远端 PE发布的路由。
MGW与 PE之间的故障检测机制也可以是双向转发检测（ BFD, Bidirectional Forwarding Detection )机制， 对应的处理过程为： PE设 备向 MGW周期性发送 BFD控制报文， MGW向 PE设备回送 BFD 控制报文。 当 PE设备接收到返回的 BFD控制报文后， 经过相互协商 就可以创建 BFD会话， 从而将自己的出接口置为 up状态。 使用该故 障检测机制时， 对于出接口的状态控制， 以及状态变化时发布路由的 过程与使用 ARP故障检测机制相同， 在此不再赘述。
因此， 本发明实施例实现了 MGW与 PE之间的链路故障检测与 出接口联动，使得 PE设备的主备状态与 MGW的主备状态保持一致， 向远端 PE发送的流量以及从远端 PE返回的流量都可以通过与主端 口对应的 PE设备进行转发， 从而减少了流量的转发时间， 提高了业 务收敛速度。
同时， 由 PE与 MGW之间的 ARP检测或 BFD检测代替 PE之 间的 VRRP检测， 减少了 PE感知故障的时间， 使得备用 PE可以随 MGW的主备切换，迅速改变自己的出接口状态，以控制路由的发布。 从而减少了故障切换时的业务丟包。
为了进一步减少故障切换期间的返程流量丟失， 在正常情况下， PE2可以向 PE1发布一条出接口为 NULL0的路由， 如图 3和图 4中 虚线所示的路由 2。 正常情况下， 在 PE1的路由表中保存的路由 2是 优先级最低的路由，因此对于由远端 PE路由到 PE1的返程流量， PE1 不会选择路由 2。 但是当出现故障时， PE1与 MGW之间的路由出现 问题， PE1就会选择一条优先级较低的有效路由， 因此， PE1可以通 过路由 2将返程流量转发到 PE2, 等到 MGW进行主备切换， MGW 与 PE2之间的备用链路可用后， 由 PE2将来自 PE1 的流量转发到 MGW。 因此， 进一步减少了故障切换期间的业务丟包。
图 5为本发明实施例中网络设备接入 IP/MPLS网络的系统结构 图。如图 5所示，该系统包括网络设备 510、主 PE 520及备用 PE 530。
其中， 网络设备 510, 用于确定在预定的时间段内从主端口接收 到主 PE 520发送的故障检测报文，则向主 PE 520回复故障检测应答； 否则将与该主端口对应的备用端口切换为主端口；并从切换后的主端 口接收备用 PE 530发送的故障检测报文， 通过切换后的主端口向备 用 PE 530回复故障检测应答。
主 PE 520,用于通过自身连接网络设备 510的接口， 向网络设备 510发送故障检测报文， 确定在预设的时间段内， 从该接口接收到故 障检测应答， 则将该接口的状态置为 up, 并向远端 PE发布路由； 否 则将该接口的状态置为 down, 并撤销给远端 PE发布的路由。
备用 PE 530, 用于通过连接网络设备 510的接口， 向网络设备 510发送故障检测报文；从该接口网络设备 510返回的故障检测应答， 则将该接口的状态置为 up , 并向远端 ΡΕ发布路由。
备用 ΡΕ 530进一步用于向主 ΡΕ 520发布 NULL0的路由。 从而 使得主 ΡΕ 520在确定主链路发生故障时， 即在预设的时间段内没有 接收到网络设备 510返回的故障检测应答时， 通过 NULL0的路由， 将从远端 ΡΕ接收的流量发送到备用 ΡΕ 530, 因此进一步减少了故障 切换时的业务丟包。
具体来说， 网络设备 510包括主备端口切换模块 512和故障检测 模块 511。 故障检测模块 511 , 用于确定在预定的时间段内从主端口 接收到主 ΡΕ 520发送的故障检测报文时， 向主 ΡΕ 520回复故障检测 应答； 否则通知主备切换模块 512进行主备切换； 并通过切换后的主 端口向接收备用 ΡΕ 530发送的故障报文， 并回复故障检测应答。 主 备切换模块 512, 用于在故障检测模块 511的控制下， 将与该主端口 对应的备用端口切换为主端口。
主 ΡΕ 520包括故障检测模块 521、接口状态设置模块 523和路由 发布模块 522。 故障检测模块 521 , 用于通过连接网络设备 510的接 络设备 510发送的故障检测应答，则通知接口状态设置模块 523将该 接口的状态置为 up, 并通知路由发布模块 521向远端 PE发布路由； 否则， 通知接口状态设置模块 523将该接口的状态置为 down; 并通 知路由发布模块 521撤销向远端 PE发布的路由。 接口状态设置模块 523 , 用于在故障检测模块 521的控制下， 将该接口状态置为 up或置 为 down。 路由发布模块 522, 用于在故障检测模块 521 的控制下， 向远端 PE发布路由， 或撤销向远端 PE发布的路由。
相应地，备用 PE包括故障检测模块 531、接口状态设置模块 533 和路由发布模块 532。故障检测模块 531 ,用于通过连接网络设备 510 的接口， 向网络设备 510发送故障检测报文，接收网络设备 510发送 的故障检测应答，则通知接口状态设置模块 533将该接口的状态设置 为 up; 并通知路由发布模块 532向远端 PE发布路由。 接口状态设置 模块 533 , 用于在故障检测模块 531的控制下， 将该接口的状态设置 为 up。 路由发布模块 532, 用于在故障检测模块 531的控制下， 向远 端 PE发布路由。
路由发布模块 532进一步用于向主 PE 520发送 NULL0的路由。 由以上所述可以看出， 本发明实施例所提供的技术方案中， 连接 网络设备主端口和备用端口的 PE分别通过连接网络设备的接口， 向 网络设备发送故障检测报文， 如果在预设的时间段内， 从接口接收到 网络设备回复的故障检测应答， 则将接口的状态置为 up, 向远端 PE 发布路由；否则将接口的状态置为 down,撤销向远端 PE发布的路由。 因此， 本发明实施例的技术方案具有如下优点：
第一， PE设备连接网络设备的出接口为 up时， 向远端 PE发布 路由， 连接网络设备的出接口由 up变化为 down时， 撤销向远端 PE 发布的路由， 从而使得在正常情况下或在故障切换完成后， 远端 PE 都能将返回的流量直接发送到连接网络设备主端口的 PE设备， 因此 流量不需要在 PE设备之间进行转发， 从而减少了由于 PE设备之间 链路出现问题时造成的业务丟包。
第二， PE设备向网络设备发送故障检测报文， 由网络设备来判 断主链路及 PE设备是否出现故障， 这样的检测机制代替了现有技术 中的 PE上运行的 VRRP检测。 使得在主链路发生故障， MGW进行 了主备切换时， 实现了 PE设备出接口和发布的路由与 MGW主备切 换的联动， 从而在发生故障时， 向分组交换网络发送的流量和从远端 PE设备返回的流量， 可以直接发送到连接网络设备主端口的 PE设 备， 由该 PE设备转发到进行转发， 从而减小了流量的转发时间， 提 高了业务收敛速度。
第三， 本发明实施例中， 由 PE设备与网络设备之间的故障检测 代替 PE设备之间的 VRRP检测，使得 PE设备不需要同时运行 VRRP 和 VPLS, 因此不需要使用环回板， 从而降低了 PE设备成本、 其实 现复杂度以及其管理成本。
第四， 由于 VRRP故障检测时间较长， 通常为 3s , 所以在主 PE 设备出现故障时， 备用 PE感知故障的时间较长， VRRP进行主备切 换较慢， 从而会在故障切换时造成严重的业务丟包。 而本发明实施例 中， 使用 PE设备与网络设备之间的 ARP检测机制或 BFD机制代替 PE设备之间的 VRRP检测， 由于 ARP检测机制或 BFD机制的故障 检测时间小于 VRRP 的故障检测时间， 使得主 PE设备出现故障， MGW进行主备切换时，备用 PE马上将自己的出接口切换为 up状态， 提高了 PE进行故障切换的速度，从而减小了故障切换时的业务丟包。 而且 PE之间不存在 VRRP链路， 也就不会出现无法正常进行主备切 换的问题。
第五， 本发明实施例中，备用 PE向主 PE发送一条 NULL0的路 由， 使得在故障切换过程中， 发送到主 PE报文可以经过该 NULL0 的路由， 转发到备用 PE, 由备用 PE在故障切换之后， 转发到网络设 备， 从而进一步减小了故障切换过程中的业务丟包。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解 到本发明可以通过硬件实现，也可以可借助软件加必要的通用硬件平 台的方式来实现基于这样的理解，本发明的技术方案可以以软件产品 的形式体现出来， 该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质（可 以是 CD-ROM, U盘， 移动硬盘等） 中， 包括若干指令用以使得一 台计算机设备（可以是个人计算机， 服务器， 或者网络设备等）执行 本发明各个实施例所述的方法。
总之， 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已， 并非用于限定本 发明的保护范围。 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保护范围之内。

Claims

权利要求
1、 一种网络设备接入分组交换网络的方法， 应用于所述网络设 备通过以主备方式连接提供商边界路由器 PE接入分组交换网络的系 统中， 其特征在于， 该方法包括：
主 PE和备用 PE分别通过连接所述网络设备的接口， 向所述网 络设备发送故障检测报文；
主 PE判定在预设的时间段内， 从自身连接所述网络设备的接口 接收到故障检测应答， 则将自身所述接口的状态置为 up, 向远端 PE 发布路由； 否则将自身所述接口的状态置为 down, 撤销发布给远端 PE的路由；
备用 PE从自身连接所述网络设备的接口接收到故障检测应答， 则将自身所述接口的状态置为 up, 并向远端 PE发布路由。
2、 如权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 所述故障检测报文 为地址解析协议 ARP请求报文，所述故障检测应答为 ARP应答报文； 或者， 所述故障检测报文和所述故障检测应答为双向转发检测 BFD控制报文。
3、 如权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 该方法进一步包括： 连接所述网络设备备用端口的 PE向连接所述网络设备主端口的 PE 发送 NULL0的路由。
4、 一种网络设备接入分组交换网络的方法， 应用于所述网络设 备通过以主备方式连接提供商边界路由器 PE接入分组交换网络的系 统中， 其特征在于， 该方法包括：
网络设备确定在预定的时间段内从主端口接收到主 PE发送的故 障检测 4艮文， 则向所述主 PE回复故障检测应答；
否则将与所述主端口对应的备用端口切换为主端口；从切换后主 端口接收备用 PE发送的故障检测报文， 通过切换后的主端口向所述 备用 PE回复故障检测应答。
5、 如权利要求 4所述的方法， 其特征在于， 所述故障检测报文 为地址解析协议 ARP请求报文，所述故障检测应答为 ARP应答报文； 或者， 所述故障检测报文和所述故障检测应答为双向转发检测 BFD控制报文。
6、 一种网络设备接入分组交换网络的系统， 所述网络设备以主 备方式连接提供商边界路由器 PE接入所述分组交换网络， 其特征在 于， 该系统包括网络设备、 主 PE和备用 PE ,
所述网络设备，用于确定在预定的时间段内从主端口接收到所述 主 PE发送的故障检测报文， 则向所述主 PE回复故障检测应答； 否 则将与所述主端口对应的备用端口切换为主端口；从切换后主端口接 收所述备用 PE发送的故障检测报文， 通过切换后的主端口向所述备 用 PE回复故障检测应答；
所述主 PE, 用于通过自身连接所述网络设备的接口， 向所述网 络设备发送故障检测报文， 确定在预设的时间段内， 从自身所述接口 接收到故障检测应答， 则将自身所述接口的状态置为 up, 并向远端 PE发布路由； 否则将自身所述接口的状态置为 down, 并撤销发布给 远端 PE的路由；
所述备用 PE, 用于通过连接所述网络设备的接口， 向所述网络 设备发送故障检测报文；从自身连接所述网络设备的接口接收到故障 检测应答，则将自身所述接口的状态置为 up,并向远端 PE发布路由。
7、如权利要求 6所述的系统， 其特征在于， 所述备用 PE进一步 用于向主 PE发布 NULL0的路由。
8、 一种提供商边界路由器 PE, 其特征在于， 该 PE包括： 故障 检测模块、 接口状态设置模块和路由发布模块，
所述故障检测模块， 用于通过连接网络设备的接口， 向网络设备 发送故障检测报文，接收到网络设备发送的故障检测应答， 则通知所 述接口状态设置模块将所述接口的状态置为 up; 并通知所述路由发 布模块向远端 PE发布路由；
所述接口状态设置模块， 用于在所述故障检测模块的控制下， 将 所述接口的状态置为 up; 所述路由发布模块， 用于在所述故障检测模块的控制下， 向远端
PE发布路由。
9、 如权利要求 8所述的 PE, 其特征在于， 所述故障检测模块进 一步用于在预定的时间段内没有接收到网络设备回复的故障检测应 答， 则通知所述接口设置模块将所述接口的状态置为 down, 并通知 所述路由发布模块撤销向远端 PE发布的路由；
所述接口状态设备模块进一步用于在所述故障检测模块的控制 下， 将所述接口的状态置为 down;
所述路由发布模块进一步用于在所述故障检测模块的控制下，撤 销向远端 PE发布的路由。
10、 如权利要求 8所述的 PE, 其特征在于， 所述路由发布模块 进一步用于向对应的主 PE发送 NULL0的路由。
11、 一种网络设备， 其特征在于， 所述网络设备包括： 主备端口 切换模块和故障检测模块，
所述故障检测模块，用于确定在预定的时间段内从主端口接收到 主 PE发送的故障检测 文时， 向所述主 PE回复故障检测应答； 否 则， 通知所述主备切换模块进行主备切换； 并通过切换后的主端口接 收备用 PE发送的故障检测报文， 向所述备用 PE回复故障检测应答； 所述主备切换模块， 用于在所述故障检测模块的控制下， 将与所 述主端口对应的备用端口切换为主端口。
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