Mplsvpn隧道備份鏈路自動無間隙平滑切換方法
2023-05-10 12:34:01
專利名稱：Mpls vpn隧道備份鏈路自動無間隙平滑切換方法
技術領域：
本發明涉及一種VPN隧道的保護方法，特別是針對運營商的核心節點進行保護， 當隧道的某個節點出現故障時，能夠無間隙快速切換至備份隧道，為核心運營商服務者提 供更加可靠的保障。
背景技術：
MPLS VPN (Multi Protocol Label Switching，多協議標籤交換)集二層的快速 交換和三層的路由轉發於一體，其構成的VPN隧道能夠在公網上不查找路由而實現快速轉 發，從而滿足各種新應用對網絡的要求，保證不同地域的同一 VPN用戶之間正常通信，而公 網不需要關心用戶的任何數據。
隧道備份是指運營商將隧道的核心節點備份，保護重要鏈路的流量，保證當核心 節點出現故障時，能夠切換到備份節點，迅速恢復不同地點用戶之間的通信服務。
隧道備份系統一個作用是保證不同地域用戶之間的流量可靠性；在正常情況下， 使用隧道主節點通信；一旦主節點所在的隧道通信鏈路出現故障，它會切換到隧道備份鏈 路，進而實現系統容錯，從而為交換機之間的可靠性通信提供保障。如何快速自動把故障隧 道鏈路平滑切換到隧道備份鏈路，減少交換機之間的報文丟失，這是隧道備份系統的一個 指標。發明內容
本發明目的是提供一種MPLS VPN隧道備份鏈路自動無間隙平滑切換方法，可為核 心運營商服務提供更加可靠的保障。
本發明通過以下方案實現上述目的
一種MPLS VPN隧道備份鏈路自動無間隙平滑切換方法，包括以下步驟
(1)隧道主鏈路的節點埠檢測到下遊設備故障時，節點設備產生快速中斷；
(2)採用直接板間通信的方式，在中斷中通過驅動發消息告訴備用隧道鏈路的所 在板卡，同時改變隧道主鏈路所在板卡和備用隧道鏈路的所在板卡選擇器的狀態，使其均 切換到備用隧道鏈路。
在所述步驟(1)產生的快速中斷中，通過設置信號量的方式告訴隧道備份系統快 速處理任務，該任務具有很高的優先級。
所述步驟O)中隧道主鏈路所在板卡具體處理流程包括
a)判斷是否是隧道備份系統的隧道故障事件信息；
b)如果是隧道備份系統的隧道故障事件，通過CPU改變選擇器的狀態，將隧道切 換到備份隧道上；
c)如果不是隧道備份系統的故障信息，則作為其它消息處理。
本發明所述方法，在隧道備份系統主隧道鏈路故障時，通過產生快速中斷，並採用 直接板間通信的方式，改變隧道選擇器，快速切換晶片的隧道選擇狀態，讓隧道的數據包無3間隙平滑切換到備份隧道上；其備份隧道所在的板卡收到消息後也快速設置交換晶片，快 速的將隧道切換到備份隧道鏈路，減少了隧道的丟報，實現了備份隧道的快速平滑切換，可 以將收斂時間縮短到IOms內，滿足了運營商設備的要求，給用戶的感覺是沒有任何抖動， 可為運營商服務提供更加可靠的保障。
下面根據實施例和附圖對本發明作進一步詳細說明。
圖1是MPLS VPN隧道物理鏈路連接結構示意圖2是本發明所述MPLS VPN隧道鏈路自動平滑切換處理流程圖3是本發明所述隧道主鏈路節點故障快速通知隧道模塊流程示意圖4是隧道主鏈路故障時通知備份隧道所在板卡內部處理流程圖。
具體實施方式
如圖1所示，給出了六臺分布式交換機隧道鏈路連接結構示意圖圖1中交換機 CEl為連接用戶端設備，邊緣交換機PEl為運營商網絡邊緣設備，核心交換機Pl為核心設 備，其埠 A連接到邊緣交換機PE2的鏈路成為隧道主鏈路，埠 B連接到邊緣交換機PE2 的鏈路成為備份隧道鏈路。其中，核心交換機P2為隧道主鏈路上的設備，核心交換機P3為 備份隧道上的設備，交換機CE2為連接用戶端設備。
核心交換機Pl上的埠 A和埠 B分布在不同的業務板卡上，埠 A在板卡1上， 埠 B在板卡2上，從埠 A和埠連接出去的鏈路互相備份。
隧道切換內部處理流程如圖2所示，備份隧道鏈路埠 B所在的業務板卡收到直 接板間通信消息後；
判斷是否是隧道切換處理信息；
如果是隧道切換處理信息設置交換晶片，切換隧道通道；
如果不是隧道切換處理信息，則作為其它消息處理。
當P2設備出現故障或者人為插拔重啟等原因時，Pl隧道主鏈路所在板卡內部處 理流程如圖3所示；Pl的PHY晶片通過接收埠信號來判斷埠 link狀態信息；打開埠 掃描後，獲得埠 link狀態信息，將需要邏輯掃描的埠添加到埠掃描位圖中，添加進 埠掃描位圖的埠將響應埠的1 ink狀態變化中斷，當添加進埠掃描位圖的埠產 生link狀態改變的時候，就會產生中斷；
Pl通過PHY晶片的快速鏈路檢測功能(PHY收發晶片能達到1毫秒之內)，檢測到 主埠 DOWN ；
Pl產生快速中斷，在中斷中將DOWN的主埠 A信息寫入隊列中，釋放計數信號量 觸發任務執行；
然後DOWN的主隧道埠 A所在業務板卡1發送直接板間信息告訴備份隧道埠 B所在的業務板卡2 ；
Pl通過獲取信號量方式告訴隧道系統模塊快速處理任務，該任務具有很高的優先 級；
如果能獲取信號量，就從隊列中讀取隧道切換處理信息。
主隧道埠 A所在業務板卡1發送直接板間信息告訴備份隧道埠 B所在的業務 板卡2處理流程如圖4所示；當接點P2故障，Pl上的鏈路故障埠 A會DOWN，業務板卡1 的隧道切換模塊11會把隧道切換消息通知給板間通信模塊12，板間通信模塊12發送單播 通信息告訴備份隧道所在的業務板卡2 ；備份隧道所在的業務板卡2通過板間通信模塊22 收到信息，通知隧道切換模塊21，設置交換晶片，切換到備份隧道，使業務板卡2真正能轉 發數據；主控板3通過其協議棧模塊31、消息處理模塊32、驅動模塊的處理將兩個業務板卡 的帶外通道連通。
以上所述是當設備P2出現故障時，Pl上的處理流程；當然，當Pl和P2之間有兩條 通道連接時候，其中一條出現問題，切換到另外一條上也可以使用上面所描述的處理流程。
應該注意，雖然以上是參考具體實施方式
對本發明進行說明的，但這並不意味是 對本發明的限制，本發明的保護範圍是由所附權利要求而不是具體實施方式
來限定的。
權利要求
1.一種MPLS VPN隧道備份鏈路自動無間隙平滑切換方法，其特徵在於包括以下步驟(1)隧道主鏈路的節點埠檢測到下遊設備故障時，節點設備產生快速中斷；(2)採用直接板間通信的方式，在中斷中通過驅動發消息告訴備用隧道鏈路的所在板 卡，同時改變隧道主鏈路所在板卡和備用隧道鏈路的所在板卡選擇器的狀態，使其均切換 到備用隧道鏈路。
2.根據權利要求1所述的MPLSVPN隧道備份鏈路自動無間隙平滑切換方法，其特徵在 於在所述步驟(1)產生的快速中斷中，通過設置信號量的方式告訴隧道備份系統快速處 理任務，該任務具有很高的優先級。
3.根據權利要求1所述的MPLSVPN隧道備份鏈路自動無間隙平滑切換方法，其特徵在 於所述步驟O)中隧道主鏈路所在板卡具體處理流程包括a)判斷是否是隧道備份系統的隧道故障事件信息；b)如果是隧道備份系統的隧道故障事件，通過CPU改變選擇器的狀態，將隧道切換到 備份隧道上；c)如果不是隧道備份系統的故障信息，則作為其它消息處理。
全文摘要
本發明公開了一種MPLS VPN隧道備份鏈路自動無間隙平滑切換方法，通過產生快速中斷，直接板間通信的方式，改變隧道出鏈路選擇器狀態，將主隧道無間隙平滑切換到備份隧道，減少了鏈路的丟報，實現了鏈路的上的數據無抖動，可以將流量抖動收斂時間縮短到10ms內，遠遠在人的感知範圍之外，滿足了用戶和運營商級設備的要求，可為運營商級服務提供更加可靠的保障，給用戶帶來滿意度。
文檔編號H04L12/56GK102045263SQ201110026598
公開日2011年5月4日 申請日期2011年1月25日 優先權日2011年1月25日
發明者陳振光 申請人:神州數碼網絡(北京)有限公司