一種實現點到多點網絡鏈路狀態穿通的方法及其設備的製作方法
2024-01-22 03:22:15 1
專利名稱：一種實現點到多點網絡鏈路狀態穿通的方法及其設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種實現網絡鏈路狀態穿通的方法及設備，特別涉及一種實現點到多點網絡鏈路狀態穿通的方法及設備。
背景技術：
在點到多點的匯聚型網絡中，如圖書1所示，接入網關AG(Access Gate)上行提供2個FE(Fast Ethernet，快速乙太網)接口，一主一備，正常工作時，只有主埠有業務，備埠無業務，接入網關AG的兩個FE埠接到接入設備A的兩個不同埠；每個接入網關AG通過接入設備獨立佔用兩個服務網絡通道，主用通道通過匯聚設備C1送給主用路由器，備用通道通過匯聚設備C2送給備用路由器。主備路由器之間光纖直接相連，運行VRRP協議。匯聚設備C1和C2之間有VCG(Virtual Concatenation Group，虛級聯組)通道或GE(Gigabyte Ethernet，千兆乙太網)相連。
用戶數據通過接入設備A1、A2和A3進人服務網絡，匯聚到匯聚設備C1和C2後，經主用路由器和備用路由器接入廣域網或核心網，其中主用路由器和備用路由器之間運行VRRP(Virtual Router Redundancy Protocol，虛擬路由冗餘協議)協議，VRRP協議將網絡中的一組路由器(包括一個主用路由器和若干個備用路由器，在圖1的示例中只用到一個備用路由器)組織成一個虛擬的路由器，稱之為一個備份組。這個虛擬的路由器擁有自己的IP位址，網絡內的主機就通過這個虛擬的路由器來與其他網絡進行通信。如果備份組內的主用路由器壞掉時，備份組內的其它備用路由器將會接替成為新的主用路由器，繼續向網絡內的主機提供路由服務。
如圖1所示，正常情況下，接入網關AG1、AG2和AG3通過服務網絡的接入設備A1、A2和A3，經過主用鏈路，到匯聚設備C1，然後到達主用路由器，完成通信過程。當主用路由器和匯聚設備C1之間的鏈路出現故障時，主用路由器和所有接入網關AG的通信會中斷。此時需要啟動備份網絡或鏈路，以保證重要數據能夠正常傳輸。圖1實例中的備份鏈路如虛線所示，包括接入網關AG1、AG2和AG3與接入設備A1、A2和A3之間的FE鏈路，接入設備A1、A2和A3與匯聚設備C2之間的備用通道。備份通信也可以通過備份網絡進行，如圖2所示，接入網關AG3和匯聚設備C2之間的通信可以通過接入設備A4和匯聚設備C3即服務網絡2進行。
在點到多點的網絡中，當部分或全部接入點鏈路(接入網關與接入設備之間的主用鏈路)出現故障時，用戶網關AG能夠檢測到鏈路的故障，並啟動備份鏈路或網絡，通過備份鏈路或網絡與匯聚設備進行通信，匯聚設備不必要知道接入鏈路或網絡出現故障。
在點到多點的網絡中，如果匯聚設備出現故障，接入設備不知道，仍然使用原網絡進行通信，結果是接入網關與匯聚設備之間的通信處於斷開狀態。
在點到多點的網絡中，當服務網絡出現故障時，主用路由器和接入網關並不知道，如果此時仍然用主用鏈路進行通信，則會出現通信中斷。
針對以上問題，現有技術中提供了一種解決點到點簡單網絡的鏈路狀態穿通問題的技術，對於對稱的點到點網絡，該技術的工作原理和實現過程為服務設備檢測乙太網埠鏈路、網絡鏈路是否出現故障，當出現故障時，服務設備利用控制幀將鏈路故障信息傳遞給對端服務設備；對端服務設備響應接收到的含有鏈路故障信息的控制幀而斷開用戶鏈路並進行相應的處理；故障端的用戶與對端的用戶通過備份網絡進行通信。當鏈路恢復正常時，恢復端服務設備向對端服務設備發送含有鏈路故障恢復信息的控制幀，重新在原有鏈路上建立用戶之間的通信。該技術對兩端服務設備不進行區分，只要一端出現故障，另一端必然斷開與用戶的鏈路。
在圖1中，當匯聚設備C1出現鏈路或網絡故障，接入設備A1、A2和A3不知道上行鏈路出現故障，仍使用主鏈路進行通信，導致所有接入網關與主用路由器之間的業務中斷，即使使用點到點的LPT(Link Pass Through，鏈路狀態穿通)技術也無法將鏈路狀態通知到多個接入節點；當一部分接入設備出現鏈路或網絡故障時，點到點的LPT技術會將接入設備的鏈路狀態通告匯聚設備，如果匯聚設備收到鏈路狀態通告後斷開與路由器的連接，會導致沒有出現鏈路故障的接入設備的業務中斷。
點到點的鏈路狀態穿通技術不適用於點到多點網絡，現有的LPT技術只在點到點的網絡之間傳遞兩個用戶或設備之間的鏈路狀態，無法在匯聚型網絡中傳遞多個地方或網絡出現故障時的鏈路狀態。
發明內容
為了解決現有技術無法實現點對多點網絡鏈路狀態穿通的缺點，本發明提供一種可以實現點對多點網絡鏈路狀態穿通的方法，以及實現該方法的設備。
本發明的實現點到多點網絡鏈路狀態穿通的方法是當接入設備與匯聚設備之間或匯聚設備與路由器之間的主用鏈路發生故障時，接入設備斷開與接入網關之間的連接，由接入網關啟用備用鏈路進行通信。
本發明的實現點到多點網絡鏈路狀態穿通的設備，包括檢測模塊，用於對網絡中的鏈路狀態或服務網絡狀態進行檢測，當鏈路或服務網絡出現故障時，發出相應的鏈路狀態通告信息，所述檢測的鏈路包括接入設備與匯聚設備之間和匯聚設備與路由器之間的鏈路；主備轉換模塊，用於在接入網關與接入設備之間的鏈路斷開或恢復時，在主用鏈路或網絡和備用鏈路或網絡之間切換。
本發明所產生的有益效果是由於當接入設備與匯聚設備之間或匯聚設備與路由器之間的主用鏈路發生故障時，接入設備會斷開與接入網關之間的連接，此時接入網關會啟用備用鏈路進行通信，因此，無論發生何種故障，本發明都可以啟用備用鏈路進行通信，保證了通信的可靠性。
圖1是現有技術中點到多點的匯聚型網絡的一種實施例的組網示意圖；圖2是現有技術中點到多點的匯聚型網絡的另一種實施例的組網示意圖；圖3是本發明實施例實現點到多點網絡鏈路狀態穿通的方法的流程圖；圖4是本發明的實現點到多點網絡鏈路狀態穿通的方法的一種發生故障時實施例的流程圖；圖5是本發明的實現點到多點網絡鏈路狀態穿通的方法的一種故障恢復後實施例的流程圖；圖6是本發明的實現點到多點網絡鏈路狀態穿通的裝置的一種實施例的結構原理框圖。
具體實施例方式
下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步的說明。
如圖3所示，本發明的實現點到多點網絡鏈路狀態穿通的方法通過以下步驟實現步驟301對網絡中接入設備與匯聚設備之間的鏈路和匯聚設備與路由器之間的鏈路進行檢測；步驟302當檢測到接入設備與匯聚設備之間的鏈路或匯聚設備與路由器之間的鏈路出現故障時，由接入設備主動斷開與接入網關之間的連接，在接入設備與接入網關之間產生故障；步驟303接入設備與接入網關之間的連接斷開後，接入網關檢測到接入設備與接入網關之間無法連接的故障，啟用備用鏈路進行通信。
此外，當接入網關與接入設備之間的鏈路出現故障時，接入網關可以直接檢測到該故障，從而可以啟用備用鏈路進行通信。
結合上述方法，無論網絡中發生哪種故障，接入網關都可以啟用備用鏈路進行通信，保證了網絡通訊的可靠性。
如圖4所示，本發明的實現點到多點網絡鏈路狀態穿通的方法的一種實施方式是步驟401對網絡中各網絡設備的網絡位置進行標識和配置，一般網絡設備可以分為接入網關(用戶設備)、接入設備、匯聚設備以及路由器等；步驟402對網絡中的故障進行實時檢測，此檢測分別由接入網關、接入設備和匯聚設備同時進行，因此會發生步驟403a、403b和403c幾種情況；步驟403a接入網關檢測到網絡故障；接入網關所能檢測到的鏈路故障一般是接入網關與接入設備之間鏈路的故障，當接入網關檢測到該鏈路故障時，進行步驟406；步驟403b接入設備檢測到接入設備與匯聚設備之間的服務網絡的故障後，進行步驟405；步驟403c匯聚設備檢測到網絡故障；匯聚設備所能檢測到的網絡故障，一般是接入設備與匯聚設備之間服務網絡的故障或者匯聚設備與路由器之間的鏈路的故障，無論檢測到哪種故障，都進行步驟404；步驟404匯聚設備生成一個鏈路狀態通告，如果匯聚設備檢測到服務網絡鏈路故障，只需要發送鏈路狀態通告給受影響的接入設備，如果匯聚設備檢測到與路由器之間的鏈路故障，需要將鏈路狀態通告發送給所有的接入設備，進行步驟405；其中，鏈路狀態通造中包括以下信息檢測到鏈路或網絡故障的設備是接入設備還是匯聚設備；所檢測到的故障是鏈路故障還是服務網絡故障；當前鏈路狀態是出現故障還是故障消除；該鏈路狀態通告可以由用報文承載，如乙太網報文、PPP(Point-to-PointProtocol，點到點協議)報文，也可以用管理幀承載，如GFP管理幀；步驟405接入設備檢測到與匯聚設備之間的服務網絡出現故障或者接收到匯聚設備發送的鏈路出現故障的鏈路狀態通告後，斷開接入設備與接入網關之間的連接，進行步驟406；步驟406接入網關檢測到與接入設備的連接被斷開的故障後，啟用備份鏈路或網絡進行通信。
在上述實施例中，當出現接入設備到匯聚設備的單向鏈路故障時，接入設備檢測不到該故障，但匯聚設備檢測到該故障後會發送鏈路狀態通告給接入設備，告知接入設備該故障，因此，接入設備仍然能做出正確的處理。另外，接入設備檢測到接入網關與接入設備之間鏈路的故障或接入設備與匯聚設備之間服務網絡的故障後，也可以生成一個鏈路狀態通告發送給匯聚設備，匯聚設備接收到該鏈路狀態通告後將其終結。為了節約網絡資源，一般不需要進行該步驟。因為接入設備發現故障後，會斷開與接入網關的連接，接入網關會自行啟用備份鏈路或網絡進行通信。如果匯聚設備檢測到接入設備與匯聚設備之間服務網絡的故障或者匯聚設備與路由器之間的鏈路的故障時，則必須發送鏈路狀態通告給接入設備，因為如果發生從接入設備到匯聚設備的單向故障，接入設備檢測不到該故障，接入網關也就不會啟用備份鏈路或網絡，則由接入網關發出的報文在從接入設備到匯聚設備的過程中就會丟失，造成通信中斷；如果匯聚設備與路由器之間的鏈路出現故障，接入設備仍然檢測不到，接入網關也不會啟用備份鏈路或網絡，也會造成通信中斷。
如圖5所示，本發明另一實施例除可啟用備用鏈路進行通信，保證網絡通訊的可靠性外，還可在網絡故障消除後，可以恢復到主用鏈路或網絡進行通信，本實施例過程除上述步驟外，還包括如下步驟步驟501對網絡中故障的恢復進行檢測，可能出現步驟502a、502b和502c的情況；步驟502a接入網關檢測到與接入設備之間鏈路故障的恢復，進行步驟405；步驟502b接入設備檢測到接入設備與匯聚設備之間服務網絡故障的恢復，進行步驟504；步驟502c匯聚設備檢測到接入設備與匯聚設備之間服務網絡故障的恢復或匯聚設備與路由器之間鏈路故障的恢復，進行步驟503；步驟503匯聚設備生成一個鏈路狀態通告，並將該通告發送給接入設備，進行步驟504；其中鏈路狀態包括以下內容檢測到鏈路或網絡故障的設備是接入設備還是匯聚設備；所檢測到的故障是鏈路故障還是服務網絡故障；當前鏈路狀態是出現故障還是故障消除；該鏈路狀態通告可以由用報文承載，如乙太網報文、PPP(Point-to-Point Protocol，點到點協議)報文，也可以用管理幀承載，如GFP管理幀；步驟504接入設備檢測到接入設備與匯聚設備之間服務網絡故障的恢復或者接收到匯聚設備發送的故障恢復的鏈路狀態通告後，恢復接入網關和接入設備之間的連接，進行步驟505；步驟505接入網關將通信切換回主用鏈路或網絡，恢復原來的通信狀態。
在上述實施例中，當接入設備到匯聚設備的單向鏈路故障恢復後，接入設備檢測不到該故障的恢復，但匯聚設備檢測到該故障恢復後會發送鏈路狀態通告給接入設備，告知接入設備該故障已經恢復，因此，接入設備仍然能做出正確的處理。另外，接入設備檢測到接入網關與接入設備之間鏈路的故障或接入設備與匯聚設備之間服務網絡的故障恢復後，也可以生成一個鏈路狀態通告發送給匯聚設備，匯聚設備接收到該鏈路狀態通告後將其終結。為了節約網絡資源，一般不需要進行該步驟。因為接入設備發現故障恢復後，會重新建立與接入網關的連接，接入網關會啟用主用鏈路或網絡進行通信。如果匯聚設備檢測到接入設備與匯聚設備之間服務網絡的故障恢復或者匯聚設備與路由器之間的鏈路的故障恢復時，則必須發送鏈路狀態通告給接入設備，因為接入設備檢測不到該故障的恢復，也就不會重新建立與接入網關之間的連接，接入網關也不能切換回主用鏈路或網絡。
在本發明實施例中，可以通過配置兩端設備都是匯聚設備的方式實現點到多點LPT與點到點LPT的兼容，如將服務網絡連接的兩端設備配置為匯聚設備，當一個匯聚設備(上述實施例中的接入設備)收到來自另一個匯聚設備(上述實施例中的匯聚設備)的LPT通告報文時，解析出報文的來源是匯聚設備，則第一個匯聚設備斷開與用戶設備(接入網關)的鏈路，使得用戶設備切換到備用鏈路或網絡進行通信。點到點LPT是點到多點LPT的特例。
如圖6所示，實現點到多點網絡鏈路狀態穿通的設備的一種實施例，本實施例該設備包括檢測模塊601，用於對網絡中的鏈路狀態或服務網絡狀態進行檢測，所檢測的鏈路包括接入網關與接入設備之間的鏈路、接入設備與匯聚設備之間的鏈路和匯聚設備與路由器之間的鏈路；所檢測的內容是鏈路故障，當鏈路或服務網絡出現故障時，檢測模塊601會發出相應的鏈路狀態通告信息；執行模塊602，用於在接收到檢測模塊601發送的出現鏈路故障的鏈路狀態通告信息時，斷開接入設備與相應的接入網關之間的連接；主備轉換模塊603，用於在接入網關與接入設備之間的連接斷開時，將該接入網關由主用鏈路切換到備用鏈路。
在本發明另一實施例中，該檢測模塊601還用於檢測鏈路故障的消除，當其檢測到鏈路故障消除時發出故障恢復的鏈路狀態通告信息；該執行模塊602還用於在接收到檢測模塊601發送的故障恢復的鏈路狀態通告信息時，恢復接入設備與相應的接入網關之間的連接；該主備轉換模塊603還用於在接入網關與接入設備之間的連接恢復時，將該接入網關由備用鏈路切換到主用鏈路。
在上述兩個實施例中，執行模塊602可以集成在接入設備中，以更方便的對接入設備與相應的接入網關之間連接的斷開和恢復進行控制；主備轉換模塊603可以集成在接入網關上，以更方便的控制接入網關的主用鏈路和備用鏈路之間的切換。
另外，檢測模塊601所執行的發出相應的鏈路狀態通告信息的操作也可以由專門的鏈路狀態通告生成模塊604和鏈路狀態通告發送模塊605來完成，當檢測模塊檢測到某個鏈路發生故障或故障恢復時，通知鏈路狀態通告生成模塊604，鏈路狀態通告生成模塊604根據該鏈路的位置、是故障出現還是故障恢復，生成一個鏈路狀態通告，該通告可以用報文來承載，也可以用管理幀來承載；鏈路狀態通告生成模塊604生成鏈路狀態通告後，由鏈路狀態通告發送模塊605將該通告發送給執行模塊602，從而由執行模塊602執行後續操作。
由以上實施例可以看出，本發明不但解決了點到多點網絡的鏈路狀態穿通問題，使得鏈路或網絡出現故障時本端和對端設備都能夠及時切換到備份鏈路或網絡進行通信，還可以實現點到點LPT的功能；由於本發明採用了非對稱的鏈路狀態傳遞和處理，避免了單個接入點故障引起其他接入點進行備份鏈路或網絡的切換；在匯聚鏈路或網絡出現故障時，可以通告給所有的接入設備，使得接入設備能夠及時啟用備份鏈路或網絡進行通信；服務網絡出現故障，任意檢測到故障的設備都可以試圖將網絡狀態通告給對方，避免對端設備沒有檢測到故障時仍用原有鏈路或網絡進行通信導致業務中斷。
以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式
，本發明的保護範圍並不局限於此，本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，可輕易想到的任何變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。因此，本發明的保護範圍應該以權利要求的保護範圍為準。
權利要求
1.一種實現點到多點網絡鏈路狀態穿通的方法，應用於包括接入網關、接入設備、匯聚設備和路由器的網絡中，其特徵在於，當接入設備與匯聚設備之間或匯聚設備與路由器之間的主用鏈路發生故障時，接入設備斷開與接入網關之間的連接，由接入網關啟用備用鏈路進行通信。
2.根據權利要求1所述的實現點到多點網絡鏈路狀態穿通的方法，其特徵在於，發生網絡故障時，具體處理方法是所述接入設備檢測到與匯聚設備之間的鏈路發生故障時，斷開與相應接入網關之間的連接，所述接入網關啟用備用鏈路進行通信；所述匯聚設備檢測到其與接入設備或主用路由器之間的鏈路故障時，發送鏈路狀態通告給相應的接入設備，所述接入設備接收到所述鏈路狀態通告後，斷開與相應接入網關之間的連接，所述接入網關啟用備用鏈路進行通信。
3.根據權利要求2所述的實現點到多點網絡鏈路狀態穿通的方法，其特徵在於，所述接入設備檢測到與匯聚設備之間的鏈路發生故障時，同時發送鏈路狀態通告給相應的匯聚設備。
4.根據權利要求1或2所述的實現點到多點網絡鏈路狀態穿通的方法，其特徵在於，所述接入網關檢測到與接入設備之間的鏈路故障消除後，恢復原有的鏈路或網絡。
5.根據權利要求1或2所述的實現點到多點網絡鏈路狀態穿通的方法，其特徵在於，所述接入設備檢測到與匯聚設備之間的鏈路故障消除後，恢復與相應接入網關的連接，所述接入網關恢復原有的鏈路或網絡。
6.根據權利要求5所述的實現點到多點網絡鏈路狀態穿通的方法，其特徵在於，所述接入設備檢測到與匯聚設備之間的鏈路故障消除後，同時發送鏈路狀態通告給相應的匯聚設備。
7.根據權利要求2所述的實現點到多點網絡鏈路狀態穿通的方法，其特徵在於，所述匯聚設備檢測到鏈路或網絡故障消除時，發送鏈路狀態通告給相應的接入設備，所述接入設備收到所述鏈路狀態通告後，恢復與相應接入網關的連接，所述接入網關恢復原有的通信鏈路或網絡。
8.根據權利要求2或3所述的實現點到多點網絡鏈路狀態穿通的方法，其特徵在於，所述鏈路狀態通告的內容包括檢測到鏈路或網絡故障的設備是接入設備還是匯聚設備；所檢測到的故障是鏈路故障還是服務網絡故障；當前鏈路狀態是出現故障還是故障消除。
9.一種實現點到多點網絡鏈路狀態穿通的設備，其特徵在於，包括檢測模塊，用於對網絡中的鏈路狀態或服務網絡狀態進行檢測，當鏈路或服務網絡出現故障時，發出相應的鏈路狀態通告信息，所述檢測的鏈路包括接入設備與匯聚設備之間和匯聚設備與路由器之間的鏈路；執行模塊，用於在所述接入設備接收到所述鏈路狀態通告信息後，斷開與相應的接入網關之間的連接；主備轉換模塊，用於在接入網關與接入設備之間的鏈路斷開或恢復時，在主用鏈路或網絡和備用鏈路或網絡之間切換。
10.根據權利要求9所述的實現點到多點網絡鏈路狀態穿通的設備，其特徵在於，還包括鏈路狀態通告生成模塊，用於接收到所述檢測模塊發送的網絡狀態信號時，生成鏈路狀態通告；鏈路狀態通告發送模塊，用於將所述鏈路狀態通告發送給接入設備或匯聚設備。
11.根據權利要求9所述的實現點到多點網絡鏈路狀態穿通的設備，其特徵在於，所述檢測模塊還用於在檢測到鏈路或服務網絡故障消除時，發出相應的鏈路狀態通告；所述執行模塊接收到該鏈路狀態通告後，恢復所述接入網關與所述接入設備之間的連接。
12.根據權利要求9所述的實現點到多點網絡鏈路狀態穿通的設備，其特徵在於，所述主備轉換模塊與所述接入網關集成在一起。
全文摘要
本發明公開了一種實現點到多點網絡鏈路狀態穿通的方法及其裝置，屬於網絡可靠性保障的技術領域。本發明應用於包括接入網關、接入設備、匯聚設備和路由器的網絡中，當接入設備與匯聚設備之間或匯聚設備與路由器之間的主用鏈路發生故障時，接入設備斷開與接入網關之間的連接，由接入網關啟用備用鏈路進行通信。本發明所產生的有益效果是由於當接入設備與匯聚設備之間或匯聚設備與路由器之間的主用鏈路發生故障時，接入設備會斷開與接入網關之間的連接，此時接入網關會啟用備用鏈路進行通信，因此，無論發生何種故障，本發明都可以啟用備用鏈路進行通信，保證了通信的可靠性。
文檔編號H04L12/24GK1964249SQ20061015057
公開日2007年5月16日 申請日期2006年10月20日 優先權日2006年10月20日
發明者劉明偉, 劉峰 申請人:華為技術有限公司