多層次自動交換光網絡中代理節點的保護方法
2023-07-06 23:06:46 1
專利名稱：多層次自動交換光網絡中代理節點的保護方法
技術領域：
本發明涉及一種提高多層次自動交換光網絡的可靠性的方法，特別涉及一種多層次自動交換光網絡中代理節點的保護方法。
背景技術：
光網絡包括同步數字體系/同步光網絡(SDH/Sonet)、波長網絡等。傳統的光網絡是一種基於集中管理的系統，網絡的節點之間採用永久連接方式實現通信，連接路徑由管理平面根據連接要求以及網絡資源利用情況預先計算，然後沿著連接路徑通過網絡管理接口(NMI-T)向節點發送交叉連接命令，進行統一指配，最終完成通路的建立過程。永久連接方式在光網絡發展初期因其設計簡單、成本較低等取得了較好效果。但是，永久連接方式光連接的創建、維護和拆除都需要人工或網管系統進行幹預，隨著數據業務量的不斷增長，這種連接方式已不能滿足對光網絡系統動態、靈活的要求。
解決這個問題的關鍵是實現動態光交換，因此，國際電聯(ITU-T)提出了自動交換光網絡(ASON)架構，該架構在傳統上的光網絡增加了一個控制平面，並提出了交換連接的概念。根據這一思想，光網絡的節點首先通過鏈路局部的發現技術獲得本節點與其他光節點的連接關係，再通過控制平面發布其節點和鏈路狀態，並接收網絡中其他節點的狀態發布，最終每個光節點都有一份描述網絡精確拓撲的「網絡地圖」，「網絡地圖」中包括節點、鏈路、資源等多種信息。當節點被客戶設備或管理系統要求建立連接時，節點利用「網絡地圖」的信息，結合一定的路由算法得到一條可行的路徑，再通過信令協議驅動路徑上的節點建立交叉連接。在網絡連接動態建立、拆除、或者故障引起鏈路資源變化時，相應節點將及時發布更新的節點、鏈路狀態信息，實現「網絡地圖」的再同步。
自動交換光網絡採用鏈路狀態協議來收集「網絡地圖」信息，這種算法要求在網絡規模不是很大的時候使用。隨著自動交換光網絡規模的擴大，網絡將被分割成多個的控制域，在規模進一步擴大的過程中，被分割的控制域將再次被分割，最終形成一個多層次的自動交換光網絡。
在網絡被分割後，建立一個控制域內業務的方法和沒有分割之前是一樣的。但，當建立一條跨多個控制域的端到端業務時，由於各個控制域是相互獨立的，每個控制域都只知道自己域內的「網絡地圖」，無法根據這張地圖計算出跨域的路徑。因此，在多層次的自動交換光網絡中，採用層次路由來解決跨域的鏈路狀態信息擴散。層次路由中，對於每一個高層次的控制域，下一層的一個控制域被抽象成一個節點，下一層的控制域之間的域間鏈路被看作抽象節點之間的鏈路，下一層控制域內部的鏈路對於高層次的控制域不可見。在高層次的控制域內採用類似的鏈路狀態協議擴散新生成的抽象節點和域間鏈路信息，以形成該層次的拓撲信息(網絡地圖)。
在一個域被抽象為一個代理節點的情況下，如何實現代理節點保護的問題就成為了一個急迫的問題，否則在代理節點出現問題後，整個網絡的拓撲擴散將會出現問題並且無法得到自動恢復。
發明內容
本發明的目的在於，提供一種多層次自動交換光網絡中代理節點的保護方法，以解決在多層次自動交換光網絡中由於缺乏代理節點保護而導致的可靠性降低的問題。
本發明的技術方案是，提供一種多層次自動交換光網絡中代理節點的保護方法，包括以下步驟(a)每個域在上層域中抽象為主代理節點和備代理節點；(b)分別將主代理節點和備代理節點與本層的其他代理節點建立鄰接關係；(c)主代理節點與備代理節點實時驗證；(d)當主代理節點驗證異常，備代理節點轉為主代理節點，執行主代理節點的功能，進行向上/向下擴散的操作。
上述的多層次自動交換光網絡中代理節點的保護方法中，步驟(c)包括以下步驟(c1)主代理節點向備用節點發送第一測試消息；(c2)備代理節點收到第一測試消息後返回第一測試響應消息，同時向主代理節點發送第二測試消息；(c3)主代理節點收到第二測試消息後返回第二測試響應消息；(c4)主代理節點和備用代理節點互相周期性發送保持激活的消息。
上述的多層次自動交換光網絡中代理節點的保護方法中，其中主代理節點驗證異常是指備代理節點在預定多個周期內未接收到主代理節點發送的保持激活的消息。
上述的多層次自動交換光網絡中代理節點的保護方法中，步驟(d)包括以下步驟(d1)備代理節點發起洪泛，刪除主代理節點向上/向下擴散的LSA，同時刪除主代理節點在本域生成的LSA；(d2)備代理節點在本節點重新進行向上/向下LSA的擴散和洪泛的操作。
上述的多層次自動交換光網絡中代理節點的保護方法中，還包括主代理節點收到備代理節點發出刪除自己生成的LSA洪泛消息後，自動將自己置為備代理節點的步驟。
上述的多層次自動交換光網絡中代理節點的保護方法中，還包括主代理節點故障恢復後向備代理節點發送測試消息，發現備代理節點工作在主模式下時，將直接設置為備代理節點的步驟。
上述的多層次自動交換光網絡中代理節點的保護方法中，步驟(a)包括以下步驟(a1)分別配置主代理節點和備代理節點的標誌；(a2)在主代理節點配置路由控制器標識和IP位址以及備代理節點的路由控制器標識和IP位址；(a3)在備代理節點配置路由控制器標識和IP位址以及主代理節點的路由控制器標識和IP位址。
上述的多層次自動交換光網絡中代理節點的保護方法中，還包括當下層主代理節點故障時，所有上層的主代理節點進行熱切換的步驟。
上述的多層次自動交換光網絡中代理節點的保護方法中，還包括(e)手動進行主代理節點和備代理節點的熱切換。
上述的多層次自動交換光網絡中代理節點的保護方法中，所述步驟(e)包括(e1)在主代理節點接收到切換命令後，停止發送測試消息，經過保持激活周期後，備代理節點自動切換為主代理節點，接手主代理節點的工作；(e2)在備代理節點接收切換命令後，切換為主代理節點的工作模式。
本發明的多層次自動交換光網絡中代理節點的保護方法，通過設置主代理節點和備代理節點，以及主代理節點和備代理節點的熱切換，從而增強了多層次自動交換光網絡中數據傳輸的可靠性。
圖1是本發明的多層次自動交換光網絡中代理節點的保護方法中代理節點的設置結構示意圖；圖2是本發明的多層次自動交換光網絡中代理節點的保護方法中主代理節點與備代理節點間的驗證示意圖；圖3是本發明的多層次自動交換光網絡中代理節點的保護方法的流程圖；圖4是圖3中主代理節點與備代理節點熱切換的流程圖。
具體實施例方式
如圖1所示，為本發明的多層次自動交換光網絡中代理節點的保護方法中代理節點的設置結構示意圖。圖1中示出了三層的網絡應用，其中0層的路由域CD1在1層抽象為2個代理節點，一主一備，主代理節點為RC11(M)，備代理節點為RC11(S)；0層的路由域CD2被抽象為主代理節點RC12(M)，備代理節點RC12(S)；0層的路由域CD3被抽象為主代理節點RC13(M)，備代理節點RC13(S)；0層的路由域CD4被抽象為主代理節點RC14(M)，備代理節點RC14(S)。1層的路由域CD5在2層抽象為主代理節點RC21(M)，備代理節點RC21(S)；1層的路由域CD6在2層抽象為主代理節點RC22(M)，備代理節點RC22(S)。
圖中上下層間的虛線表示將進行拓撲數據的向上或向下擴散，例如RC11(M)到N03的連線；上下層間的實線表示和上一層備代理節點的連線，例如RC11(S)到N02的連線。圖中的上下層的連線都是示意性的，表示上下層信息擴散的邏輯路徑。事實上，主代理節點或者備代理節點可以是下層域中的某個節點上的一個路由實例，也可以是一個單獨的路由控制器。
在本發明中，涉及的配置參數包括主代理節點和備代理節點標識、代理節點的路由控制器標識、代理節點的IP位址等，上述信息由用戶通過ASON管理平面或者MML配置到控制平面。
在正常情況下，通過主代理節點實現與下層的域中的節點以及上層的主代理節點間的數據傳輸。主代理節點與備代理節點間的驗證如圖2所示。主代理節點21首先向備代理節點22發送一個第一測試(TEST)消息，備代理節點22收到後返回一個第一測試響應(TEST RSP)消息，同時向主代理節點21發送第二測試消息，主代理節點21收到第二測試消息後向備代理節點22返回第二測試響應消息，建立驗證路徑。然後主代理節點21與備代理接點22周期性的互相發送保持激活(KEEP ALIVE)的消息。若備代理節點22在預定多個時間周期內未接收到主代理節點21發送的保持激活消息，則表示主代理節點21發生故障，該故障包括通訊故障以及主代理節點21本身的故障。其中預定多個時間周期可以根據系統的可靠性需求調整，在本實施例中為三個時間周期。上述主代理節點21和備代理節點22間相互傳送的測試消息包含有發送消息端的工作模式(即主代理模式或備代理模式)。當然也可以是測試響應消息包含發送端的工作模式。
圖3為本發明的多層次自動交換光網絡中代理節點的保護方法的流程圖。如圖3所示，結合圖1，以0層的域CD1和1層的CD5為例介紹代理節點的保護。
每個域在上層的控制域中抽象為主代理節點和備代理節點，因此首先需要指定本控制域在上層的主代理節點和備代理節點，同時配置相關的節點參數(步驟S31)。該配置過程包括在1層中配置域CD1的主代理節點和備代理節點，具體包括配置RC11(M)為主代理節點，RC11(S)為備代理節點；在主代理節點RC11(M)中配置主代理節點RC11(M)的路由控制器標識和IP位址、以及備代理節點RC11(S)的路由控制器標識和IP位址；並在備代理節點RC11(S)中配置備代理節點RC11(S)的路由控制器標識和IP位址、以及主代理節點RC11(M)的路由控制器標識和IP位址。
然後，在1層的域CD5中配置鄰接關係(步驟S32)。如圖1所示，需要配置的鄰接關係有主代理節點RC11(M)與主代理節點RC12(M)、主代理節點RC11(M)與備代理節點RC12(S)、備代理節點RC11(S)與主代理節點RC12(M)及備代理節點RC11(S)與備代理節點RC12(S)之間的鄰接關係，此配置由用戶手動進行，可以通過網管或者相關的維護終端操作，將這些配置信息下發到控制平面。
在建立主代理節點及備代理節點後，主代理節點工作，實現向上和向下的擴散，而備用節點則不需要進行LSA(Link-State Advertisement，鏈路狀態宣告)的向上和向下擴散操作。同時主代理節點與備代理節點間以圖2所示的方式進行實時的驗證(步驟S33)，從而檢測主代理節點是否出現故障(步驟S34)。
若主代理節點無故障，則返回步驟S33。若主代理節點故障，及備代理節點在三個時間周期內未接到主代理節點的保持激活的消息，則進行主代理節點與備代理節點的熱切換(步驟S35)。
如果主代理節點在N，N+1，N+2層都是DDRP(域間路由協議)節點，則在N層發生故障時，自動在N+1層，N+2，一直到最高層進行主代理節點與備代理節點的熱切換。例如當主代理節點RC12(M)異常後，需要通知主代理節點RC21(M)停止運行，從而進行2層的主代理節點和備代理節點間的熱切換。
如圖4所示，在備代理節點RC11(S)在三個保持激活的消息周期內沒有收到主代理節點RC11(M)的保持激活的消息，則首先將節點N03向上擴散的LSA洪泛全部刪除(步驟S41)，同時由節點N02重新進行向上擴散操作；同時將主代理節點RC11(M)向下擴散的LSA洪泛也全部刪除，由備代理節點RC11(S)重新進行向下擴散操作(步驟S42)。
如果故障為主代理節點RC11(M)通訊異常，則當主代理節點RC11(M)收到備代理節點RC11(S)發來的刪除主代理節點RC11(M)產生的LSA時，將自己置為備代理節點(步驟S45)，不再進行向上/向下擴散的操作。
如果故障為主代理節點RC11(M)停止運行，則當主代理節點RC11(M)故障恢復後，將會向備代理節點RC11(S)發送測試消息(步驟S44)，若發現備代理節點RC11(S)工作在主模式下，則自動工作在備代理節點的模式(步驟S45)。
上面處理流程由控制平面自動完成，無需人工的幹預。當然也可通過用戶手動進行主代理節點和備代理節點的熱切換，即用戶在主代理節點下發切換命令後，主代理節點停止發送測試消息，經過保活周期後，備代理節點自動切換為主代理節點，接手主代理節點的工作；用戶在備代理節點下發切換命令後，備代理節點切換為主代理節點的工作模式。
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
1.一種多層次自動交換光網絡中代理節點的保護方法，其特徵在於，包括以下步驟(a)每個域在上層域抽象為主代理節點和備代理節點；(b)分別將主代理節點和備代理節點與本層的其他代理節點建立鄰接關係；(c)主代理節點與備代理節點實時驗證；(d)當主代理節點驗證異常，備代理節點轉為主代理節點，執行主代理節點的功能，進行向上/向下擴散的操作。
2.根據權利要求1所述的多層次自動交換光網絡中代理節點的保護方法，其特徵在於，步驟(c)包括以下步驟(c1)主代理節點向備用節點發送第一測試消息；(c2)備代理節點收到第一測試消息後返回第一測試響應消息，同時向主代理節點發送第二測試消息；(c3)主代理節點收到第二測試消息後返回第二測試響應消息；(c4)主代理節點和備用代理節點互相周期性發送保持激活的消息。
3.根據權利要求2所述的多層次自動交換光網絡中代理節點的保護方法，其特徵在於，其中主代理節點驗證異常是指備代理節點在預定多個周期內未接收到主代理節點發送的保持激活的消息。
4.根據權利要求1所述的多層次自動交換光網絡中代理節點的保護方法，其特徵在於，步驟(d)包括以下步驟(d1)備代理節點發起洪泛，刪除主代理節點向上/向下擴散的鏈路狀態宣告LSA，同時刪除主代理節點在本域生成的鏈路狀態宣告LSA；(d2)備代理節點在本節點重新進行向上/向下鏈路狀態宣告LSA的擴散和洪泛的操作。
5.根據權利要求4所述的多層次自動交換光網絡中代理節點的保護方法，其特徵在於，還包括主代理節點收到備代理節點發出刪除自己生成的鏈路狀態宣告LSA洪泛消息後，自動將自己置為備代理節點的步驟。
6.根據權利要求4所述的多層次自動交換光網絡中代理節點的保護方法，其特徵在於，還包括主代理節點故障恢復後向備代理節點發送測試消息，發現備代理節點工作在主模式下時，將自身自動設置為備代理節點的步驟。
7.根據權利要求1所述的多層次自動交換光網絡中代理節點的保護方法，其特徵在於，步驟(a)包括以下步驟(a1)分別配置主代理節點和備代理節點的標誌；(a2)在主代理節點配置路由控制器標識和IP位址以及備代理節點的路由控制器標識和IP位址；(a3)在備代理節點配置路由控制器標識和IP位址以及主代理節點的路由控制器標識和IP位址。
8.根據權利要求1所述的多層次自動交換光網絡中代理節點的保護方法，其特徵在於，還包括當下層主代理節點故障時，所有上層的主代理節點進行熱切換的步驟。
9.根據權利要求1所述的多層次自動交換光網絡中代理節點的保護方法，其特徵在於，還包括(e)手動進行主代理節點和備代理節點的熱切換。
10.根據權利要求9所述的多層次自動交換光網絡中代理節點的保護方法，其特徵在於，所述步驟(e)包括(e1)在主代理節點接收到切換命令後，停止發送測試消息，經過保持激活周期後，備代理節點自動切換為主代理節點，接手主代理節點的工作；(e2)在備代理節點接收切換命令後，切換為主代理節點的工作模式。
全文摘要
本發明涉及一種多層次自動交換光網絡中代理節點的保護方法，包括以下步驟(a)每個域在上層域抽象為主代理節點和備代理節點；(b)分別將主代理節點和備代理節點與本層的其他代理節點建立鄰接關係；(c)當主備代理節點正常運行時，主代理節點與備代理節點實時驗證；(d)當主代理節點異常時，備代理節點自動接手主代理節點的工作，轉為主代理節點；(e)在主代理節點恢復正常後發現所在域已有主代理節點，自動將自己置為備代理節點。本發明通過設置主代理節點和備代理節點，以及主代理節點和備代理節點的熱切換，從而增強了多層次自動交換光網絡中拓撲擴散的可靠性。
文檔編號H04B1/74GK1808995SQ20051003290
公開日2006年7月26日 申請日期2005年1月19日 優先權日2005年1月19日
發明者徐慧潁, 李旺 申請人:華為技術有限公司