一種t-mpls通路層隧道切換的方法

2023-08-05 10:28:31

專利名稱：一種t-mpls通路層隧道切換的方法
技術領域：
本發明涉及通信技術領域，尤其涉及一種T-MPLS (Transport Multi-Propocol Label Switching,傳送多協議標籤交換)網絡中的通路層隧道 實現快速切換的方法。
背景技術：
T誦MPLS是MPLS (Multi-Propocol Label Switching,多協議標籤交換) 的一個子集，是一種新興的標籤轉發技術，也是MPLS在傳送網中的應用。 相對於MPLS， T-MPLS去掉了無連接基於IP (網絡協議)的轉發，增加了 端到端的OAM (Operation, Administration and Maintenance,運行管理和維護) 功能。T-MPLS是ITU-T (國際電信聯盟遠程通信標準化組)推薦的分組傳 送技術，其建立端到端面向連接的分組的傳送管道，該管道可以通過網絡管 理系統或智能的控制面建立，該分組的傳送通道具有良好的操作維護性和保 護恢復。
OAM功能指能夠對鏈路實現實時監控，故障處理，配置管理，性能管 理等功能，本文所討論的隧道切換方法就屬於TMPLS OAM的一項子功能。
T-MPLS網絡可以分為媒質層、段層、通路層、通道層。通道層(TMC) 表示業務的特性，等效於PWE3偽線層。通路層(TMP)表示端到端的邏輯 連接的特性，等效於MPLS隧道層。段層(TMS)表示物理連接，比如SDH、 OTH、乙太網或者波長通道。物理媒介層表示傳輸的媒介，比如光纖、銅 纜或無線等。本文討論的為對於TMP，即對於TMPLS隧道的快速保護切換 的方法。
CV報文是T-MPLS OAM功能中用來檢測鏈路連通性的 一種報文。
在OAM功能中，保護切換是非常重要的，這種重要性不僅體現在切換 功能的實現上，而且體現在切換性能的要求上。T-MPLS OAM中的保護切換主要是由APS (自動保護切換)模塊來完 成的。切換又分為兩種方式，手動切換和鏈路故障切換。手動切換是指由隧 道一端下發手動切換命令，將隧道切換到工作隧道或者保護隧道，同時發送 APS報文通知對端做同樣的操作，保證隧道兩端狀態一致。鏈路故障切換是 指當鏈路中間有設備掉電，拔光纖等導致鏈路中斷的情況出現時，隧道兩端 都自動切換到保護隧道，保證鏈路的連通性。在這兩種切換方式中，鏈路故 障保護切換對性能有比較高的要求，要求每條隧道的切換時間〈50ms。
上述隧道切換所基於的硬體設備為支持T-MPLS功能的帶網絡處理器 的交換機設備。
對於鏈路故障保護切換，目前的做法是在工作隧道上進行CV (連通性 檢測報文)檢測，隧道端點在不停的發送CV檢測報文，同時也在不停接收 對端發過來的CV檢測報文，如果一定周期內沒有收到CV檢測報文，則認 為鏈路發生了故障。這時候網絡處理器產生一個故障告警傳遞到上層，上層 收到告警後發起一個切換操作，再通知底層來進行隧道切換。由於同一條鏈 路上能配置多條隧道，這種實現切換的方式在隧道少的時候還能夠滿足切換 時間的要求，但一旦同一條鏈路上配置了很多條隧道，當隧道切換時，瞬間 會向上層發起多個切換請求，導致上層CPU(中央處理器)忙，這樣就很 難滿足切換時間的要求。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種T-MPLS通路層隧道切換的方 法，滿足T-MPLS網絡中在TMP層同一條鏈路上存在多條隧道時進行隧道 切換的要求。
為了解決上述技術問題，本發明提供了 一種T-MPLS通路層隧道切換的 方法，用於在T-MPLS通路層鏈路發生故障時實現隧道切換，所述方法包括
網絡處理器接收到監控報文後，如果判斷到上一次監控檢測時鏈路的狀 態是通的，並且進一步判斷到在監控周期內接收到的連通性檢測報文數目為 0,則查詢隧道標籤表獲得當前工作隧道的隧道號，根據該隧道號更改隧道 表中的"工作隧道有效"標誌位。進一步來說，根據該隧道號更改隧道表中的"工作隧道有效"標誌位，
包括將隧道表中的"工作隧道有效"標誌位置0。
進一步來說，所述方法還包括將連通性檢測報文收包統計清O，並向 上層發送告警指示。
進一步來說，所述方法還包括如果判斷到在監控周期內接收到的連通 性檢測報文數目>0，則將連通性檢測報文收包統計清O，結束此次監控。
進一步來說，所述方法還包括
如果網絡處理器判斷到上一次監控檢測時鏈路的狀態是斷的，則進一步 判斷在監控周期內連通性檢測報文接收數目統計是否達到設定數目，如果連 通性檢測報文收包統計達到設定數目，則向上層發送鏈路恢復告警並將連通 性檢測報文收包統計清零，結束此次監控；否則連通性檢測報文收包統計不 清零，結束此次監控。
進一步來說，所述連通性檢測報文收包統計設定數目為>50個。
進一步來說，所述上一次監控檢測時鏈路的狀態在上一次監控時記錄。
進一步來說，所述方法還包括記錄本次監控檢測的鏈路的狀態為斷的。
進一步來說，所述方法還包括如果連通性檢測報文收包統計達到設 定數目，記錄本次監控檢測的鏈路的狀態為通的。
進一步來說，所述監控周期為連通性檢測報文發送周期的3倍。
本發明通過網絡處理器實現隧道快速切換功能，當監控報文發現故障以 後，普通切換是先由網絡處理器向上層告警，告警由支撐傳遞給平臺，平臺 經過一系列處理(更改狀態，發送APS報文)，然後才下發切換命令，經 過支撐傳遞到網絡處理器來切換隧道，這個流程有^f艮多處理步驟，增加了切 換時間；而在本發明的隧道切換方法中，當監控報文發現故障以後，向上層 告警的同時就用更改隧道表的方式切換了隧道，節省了切換時間。特別是當 有多條隧道同時切換的時候，這種方式不受上層CPU處理效率的影響，保 證了切換的及時性。


6圖1為T-MPLS網絡TMP層隧道線性保護示意圖。 圖2為本發明的TMP層隧道切換方法第一實施例流程圖。 圖3為本發明的TMP層隧道切換方法第二實施例流程圖。 圖4為現有技術中隧道切換方法的信息傳送層級示意圖。 圖5為本發明的隧道切換方法的信息傳送層級示意圖。
具體實施例方式
在說明本發明的實施例之前，需要說明的是當前工作隧道的隧道號保 存在隧道標籤表中。在T-MPLS網絡TMP層的隧道保護中，不管是線性1+1 保護，線性1:1保護還是SNC(子網)保護，這幾種保護類型在數據處理流 程上雖然不一致，但在決定選擇工作隧道還是保護隧道轉發數據時，都是通 過查隧道表獲取"工作隧道有效，，標記位來確定是從工作隧道轉發還是從保 護隧道轉發，因此更改了此標記位，實際上就起到了切換隧道的作用。
本發明的主要思想是通過檢測一定周期內收到的CV報文數目，如果一 定周期內沒有收到CV報文就認為鏈路發生了故障，然後查詢隧道標籤表獲 得工作隧道的隧道號，用該隧道號更改隧道表，將隧道表中的"工作隧道有 效"標誌位置0，表示切換到保護隧道。
以下將結合附圖和優選實施方式，詳細說明本發明技術方案的具體實現。
參照圖1所示，為TMPLS網絡TMP層線性單向隧道保護的示意圖。 其中，鏈路A->B->C->D為工作隧道，鏈路A->E->D為保護隧道。鏈路正 常的情況下，流在工作隧道上傳送，同時在工作隧道上由A至D—直發送 著CV檢測報文，假設CV報文的發送周期是T。
工作隧道上發送的CV報文在接收的端點被終結，並在CV學習表中記 錄下接收到的CV報文數目。同時在接收端有一種監控報文一直在網絡處理 器內部環回用於檢測鏈路狀態，在本實施例中，所述監控報文的監控周期為 3*T，即CV報文的發送周期的3倍。監控報文每3*丁周期進入網絡處理器一次，用該報文監控每3*T周期內收到的CV報文數目。
參照圖2所示，為本發明TMP層隧道切換方法第一實施例流程圖。所 述方法包括
步驟201:網絡處理器接收到監控報文後，如果判斷到上一次監控檢測 時鏈路的狀態是通的，執行步驟202;
步驟202:網絡處理器進一步判斷在監控周期內接收到的連通性檢測報 文數目，如果該數目為0，則執行步驟203;
步驟203:網絡處理器查詢隧道標籤表獲得當前工作隧道的隧道號，根 據該隧道號更改隧道表中的"工作隧道有效，，標誌位。
其中，步驟201中所述"上一次監控檢測時鏈路的狀態"在上一個監 控報文的流程裡記錄；步驟203中所述根據該隧道號更改隧道表中的"工作 隧道有效"標誌位，包括將隧道表中的"工作隧道有效，，標誌位置O。
進一步來說，所述方法還可以包括以下步驟將接收到的連通性檢測報 文數目清O，並向上層發送告警指示，同時記錄本次監控檢測的鏈路的狀態 為斷的。
參照圖3所示，為本發明TMP層隧道切換方法第二實施例流程圖。
監控報文被送進網絡處理器，網絡處理器判斷出是監控報文後，執行以 下步驟
步驟301:網絡處理器獲得上一次監控檢測時獲得的鏈路的狀態，如果 上一次監控檢測時鏈路是斷的，執行步驟302，如果上一次監控檢測時獲得 的鏈路是通的，執行步驟306;
步驟302，網絡處理器進一步判斷CV收包統計是否到達一定數目，如 果CV收包統計達到一定數目(比如>50),執行步驟303;否則，執行步驟 304;
步驟303:認為鏈路從故障恢復，更改鏈路狀態為通的，向上層發鏈路 恢復告警，結束；
步驟304:認為鏈路仍然是斷的，不做操作，執行步驟305;步驟305: CV收包統計不清零，結束；
步驟306:網絡處理器進一步判斷當前CV收包統計，當前CV收包統 計>0，執行步驟307;如果CV收包統計-O,也就是說在監控周期內沒有收 到一個CV報文，則執行步驟308;
步驟307:說明鏈路仍然是通的，不做操作，執行步驟309;
步驟308:說明鏈路發生了故障，更改鏈路狀態為斷的，向上層告警， 同時從隧道標籤表中獲取工作隧道號，根據這個工作隧道號更改隧道表，將 隧道表表項中的工作隧道有效標誌位置0，執行步驟309;
步驟309:將CV收包統計清O,結束監控流程；
具體來說，當監控報文進入網絡處理器後，首先判斷上一次監控檢測時 獲得的鏈路的狀態，這個狀態在上一個監控報文的流程裡記錄，如果上一次 監控檢測時鏈路的狀態是通的，查CV學習表中記錄的接收到的CV報文數 目，如果數目為O,表示上一個3*丁周期內沒有收到CV報文，則認為鏈路 發生故障，首先將鏈路的狀態記錄為斷的，向上層告警，告訴上層鏈路已經 斷了，然後查詢隧道標籤表獲得工作隧道的隧道號，# 據該隧道號更改隧道 表，將隧道表中的"工作隧道有效"標誌位置O,表示切換到保護隧道，然 後將CV收包統計清0。
由於在T-MPLS網絡TMP層保護中，不管是線性l+l，線性1:1還是SNC 子網保護，都是通過查隧道表獲取"工作隧道有效"標記位來確定是從工作 隧道轉發還是從保護隧道轉發，因此更改了此標記位，實際上就起到了切換 隧道的作用。
來實現。
參照圖4、圖5所示，圖4為現有技術中隧道切換方法的信息傳送層級 示意圖，圖5為本發明的隧道切換方法的信息傳送層級示意圖。從兩個圖的 對比可以看出，在圖4所示的現有技術的切換方法層級示意圖中，當監控報 文發現故障以後，現有技術的切換方法是先由網絡處理器的監控模塊401向 上層告警，告警信息經由告警信息傳送路徑40進行傳遞，具體為由支撐傳遞給平臺，平臺經過一系列處理(更改狀態，發送APS報文)，然後才下 發切換命令，切換命令經由切換命令傳送路徑41進行傳遞，具體為經過支 撐傳遞到網絡處理器的切換模塊402來切換隧道，這個流程有很多處理步 驟，增加了切換時間；而圖5所示的本發明的切換方法的層級示意圖中，當 監控報文發現故障以後，由監控模塊501向上層告警的同時就用更改隧道表 的方式，由切換模塊502切換了隧道，節省了切換時間。從而在圖中只有告 警信息傳送路徑50。特別是當有多條隧道同時切換的時候，這種方式不受 上層CPU處理效率的影響，保證了切換的及時性。
本發明在隧道發生故障時，向上層報警的同時更改隧道表，從而實現快 速切換T-MPLS網絡TMP層隧道，隧道表的更改可以在CV衝企測的流程中 實現。本發明大大縮短了隧道切換時間，相對於由上層來發起隧道切換的實 現方法，用微碼實現底層切換可以滿足一條鏈路上多條隧道同時切換的時間 要求。
以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式
，但本發明的保護範圍並不 局限於此，任何熟悉該技術的人在本發明所揭露的技術範圍內，可輕易想到 的變化或替換，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T-MPLS通路層隧道切換的方法，用於在T-MPLS通路層鏈路發生故障時實現隧道切換，其特徵在於，所述方法包括網絡處理器接收到監控報文後，如果判斷到上一次監控檢測時鏈路的狀態是通的，並且進一步判斷到在監控周期內接收到的連通性檢測報文數目為0，則查詢隧道標籤表獲得當前工作隧道的隧道號，根據該隧道號更改隧道表中的「工作隧道有效」標誌位。
2、 如權利要求1所述的方法，其特徵在於，根據該隧道號更改隧道表 中的"工作隧道有效"標誌位，包括將隧道表中的"工作隧道有效"標誌 位置0。
3、 如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述方法還包括將連通 性檢測報文收包統計清O,並向上層發送告警指示。
4、 如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述方法還包括如果判 斷到在監控周期內接收到的連通性檢測報文數目>0，則將連通性檢測報文收 包統計清0，結束此次監控。
5、 如權利要求l所述的方法，其特徵在於，所述方法還包括如果網絡處理器判斷到上一次監控檢測時鏈路的狀態是斷的，則進一步 判斷在監控周期內連通性檢測報文接收數目統計是否達到設定數目，如果連 通性檢測報文收包統計達到設定數目，則向上層發送鏈路恢復告警並將連通 性檢測報文收包統計清零，結束此次監控；否則連通性檢測報文收包統計不 清零，結束此次監控。
6、 如權利要求5所述的方法，其特徵在於，所述連通性檢測報文收 包統計設定數目為>50個。
7、 如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述上一次監控檢測 時鏈路的狀態在上一次監控時記錄。
8、 如權利要求l所述的方法，其特徵在於，所述方法還包括記 錄本次監控檢測的鏈路的狀態為斷的。
9、 如權利要求5所述的方法，其特徵在於，所述方法還包括如 果連通性檢測報文收包統計達到設定數目，記錄本次監控檢測的鏈路的狀 態為通的。
10、 如權利要求l所述的方法，其特徵在於，所述監控周期為連通 性檢測報文發送周期的3倍。
全文摘要
本發明公開了一種T-MPLS(傳送多協議標籤交換)通路層隧道切換的方法，用於在T-MPLS通路層鏈路發生故障時實現隧道切換，所述方法包括網絡處理器接收到監控報文後，如果判斷到上一次監控檢測時鏈路的狀態是通的，並且進一步判斷到在監控周期內接收到的連通性檢測報文數目為0，則查詢隧道標籤表獲得當前工作隧道的隧道號，根據該隧道號更改隧道表中的「工作隧道有效」標誌位。在本發明的隧道切換方法中，當監控報文發現故障以後，向上層告警的同時就用更改隧道表的方式切換了隧道，節省了切換時間。特別是當有多條隧道同時切換的時候，這種方式不受上層CPU(中央處理器)處理效率的影響，保證了切換的及時性。
文檔編號H04L12/46GK101425971SQ20081018057
公開日2009年5月6日 申請日期2008年12月2日 優先權日2008年12月2日
發明者宋曉娟, 振 楊 申請人:中興通訊股份有限公司