专利名称：一种用于mpls-tp网络的段保护方法
技术领域：
本发明涉及一种通信网络中的保护倒换方法，尤其涉及MPLS-TP网络中的 标签交换路径(LSP)的段保护倒换方法。
背景技术：
MPLS-TP技术是MPLS技术在传输层的扩展，该技术和MPLS使用相同的转发 机制，即利用标签实现边缘路由，核心转发。在MPLS-TP网络中，标签分组沿 着LSP传输，其转发的过程实际就是标签交换操作的过程。
而今，随着波分复用技术(WDM)和光子晶体技术的发展和广泛应用，单根 光纤的传输带宽可达到1Tb/s。如此巨大的带宽使得网络对业务的连续性以及数 据的完整性有了更为苛刻的要求。网络的生存性也就成为了网络设计和优化中 的关键问题之一。在MPLS-TP网络中，对LSP的保护也至关重要。当一根光纤 链路出现了故障，该光纤上的业务将被倒换到另外一条通路，即保护路径上去。 根据保护路径的保护范围，可以将保护交换分为通道保护，段保护和链路保护 三种。然而通道保护需要较长的保护倒换时间，而链路保护又会占用大量的网 络资源，因此賴:保护倒换更受关注，作为通道保护和链路保护的折中技术，它 将整条工作路径分为若干交叠段或非交叠段，然后对每一段分别建立保护段。 对于通道保护来说，它缩小了保护范围，能够有效的缩短保护倒换的时间；对 于链路保护来说，由于不需要为每一条链路都建立保护路径，因此大大减少了 对网络资源的占用。但是传统的非交叠段保护，无法提供对段间节点的保护， 而交叠段保护成功克服了这个缺点，由于相邻段之间的交叠，所以段间节点的 故障并不会导致工作和保护段同时失效。本发明提供的保护方法既可以用于交 叠段，也可以用于非交叠段。
发明内容
本发明的目的是提供了一种可以用于MPLS-TP网络的段保护方法。针对现 有技术中存在的问题，结合RSVP-TE信令，提出了一种适用于MPLS-TP网络 的段保护策略。为了实现该目的，根据本发明的方案，提出了用于MPLS-TP网络段保护的 两种控制包保护段对象(PSO),显式保护路由包(PERP)。 PSO记录了保护 段的信息，用于LSP上的节点能够正确的识别其所在的LSP、保护段，并且了 解所属保护段的起点和终点。PERP,由各保护段的起点生成，显式的记录了各 保护段的路由信息。
根据本发明的方案，提出了一种用于MPLS-TP网络的段保护方法。所述方 法主要包括以下步骤
1. 在资源预留的过程中，通过Path消息将PSO沿着工作LSP传输，直到 LSP的宿节点处，使得LSP上的所有节点都知道其所在的工作LSP、保 护段以及该保护段的起点和终点；
2. 所有接收到PSO的节点，都将PSO中的信息记录在各自的Path State Block中；
3. 对于保护段起点，当其接收到PSO后，应该先将接收到的PSO信息记 录到其Path State Block中，然后再将接收到的PSO更新为该起点所在 保护段的信息，再继续向下传输；
4. 当LSP的宿节点接收到Path消息后，返回Rsvp消息，当LSP源节点接 收到该Rsvp消息时，不仅表示资源预留的完成，也标志着各保护段的 信息已完全被LSP上的所有节点所掌握；
5. 在正常情况下(即LSP没有故障时)，PERP —直保存在各保护段的起 点处；
6. 若某段工作路径出现故障，故障下游节点将查询自身的Path State Block 中记录的PSO信息，然后将故障信息通知给故障所在保护段；7. 当该故障保护段起点接收到了故障通知后，就根据PERP中的显式路由，
将受故障影响的业务沿着PERP中的显式路由传输，当传送到该保护段
终点时，再沿着没有故障的剩余工作路径传输。
本发明将保护倒换和RSVP-TE的信令过程有效的结合在一起，使得当 MPLS-TP网络中的某一LSP出现故障时，能够实现段保护策略，有效的权衡保 护倒换时间以及网络资源的占用率，恢复了 MPLS-TP中的业务。
为了更清楚地说明本发明所提出的技术，下面将对本发明实施例中所需要 使用的附图作简单地介绍。
图1是MPLS-TP网络中的工作LSP及其保护段路径的拓朴图2是保护段对象PSO的消息格式；
图3是显式保护路由包PERP的消息格式；
图4是MPLS-TP网络中的节点对PSO的处理流程；
图5是故障后，MPLS-TP网络中节点的实施保护的流程。
具体实施例方式
下面结合附图，对本发明的实施方案进行详细的说明。
图1所示是MPLS-TP网络中的一条LSP工作路径机器保护段路径，其中工 作LSP为Rl — R2 — R3 — R4 — R5 — R6 — R7 — R8 — R9，这里以交叠段保护机制 为例。该LSP被分为了三个工作段(WS ),分别为WSl( Rl — R2 — R3 — R4 ),WS2 (R3—R4 —R5—R6 —R7) , WS3 (R6 —R7 —R8 —R9 )。其对应的保护段(PS) 分别为PS 1 (Rl—rl—r2 —R4) , PS2 ( R3 — r3 — r4 —r5 — R7 ) , PS3 ( R6 — r6 —r7 —R9)。
包含有PSO的Path消息的传输路径即为该工作LSP ( Rl —R2 —R3 — R4 — R5 —R6 —R7 —R8^R9)。
图2所示的是，保护段对象(PSO)的消息格式，其结构如下 消息类型8bit，指明该控制对象的类型；
* LSP ID: 16bit,指明该保护段所保护的工作路径的的LSP号；
* Tunnel ID: 16bit,指明该保护段所保护的工作路径的的Tunnel号；
* PS ID: 8bit，指明该保护段的段号；* SS : 32bit，该保护段起点分配给该工作LSP的出口标签；
SD : 32bit,该保护段终点分配给该工作LSP的出口标签。 根据本发明的思想，该LSP上节点对PSO的处理过程如下 工作路径起点Rl将PSO插入到初始化的Path消息中，其中SS:R1为WS1
分配的出口标签，SD: R4为WS1分配的出口标签。PSO随着Path消息向下游 传送。
LSP上的节点(除去R1夕卜),在接收到了含有PSO的Path消息时，分为两 种情况处理
如果该节点是另一工作段的起点(如R3、 R6),那么该节点需要将接收到 的PSO记录在该节点的Path State Block中，然后将SS和SD字段替换成该工作 段的SS和SD，对于R3来说，R3会将SS和SD分别替换成R3和R7分配给 该LSP的出口标签。最后再随着Path消息转发出去。
如果该节点并非另一工作段的起点(除Rl， R3, R6外的其他节点)，那么 该节点不需要改动PSO，直接将接收到的PSO记录在该节点的Path State Block 中，然后再随着Path消息转发出去。
当LSP的宿节点R9接收到Path消息后，返回Rsvp消息给该LSP的源节 点Rl,这不仅表示资源预留的完成，也标志着各保护段的信息已完全被LSP上 的所有节点所掌握。
图3所示的是，显式保护路由包(PERP)的消息格式，其结构如下 消息类型8bit,指明该控制包的类型；
* LSP ID: 16bit,指明该保护段所保护的工作路径的的LSP号；
* Tunnel ID: 16bit,指明该保护段所保护的工作路径的的Tunnel号；
* PS ID: 8bit，指明该保护段的段号；
*长度8bit,以byte为单位指示整个PRO的长度；
* ERO:以堆栈的形式记录了该保护段的路由信息。
图1中R1,R3,R6为各保护段的起点(SS),所有的SS中都保存有相应保护 段的PERP。在正常情况下(即没有出现故障时)，PERP保存在保护段起点中(如 R1，R3，R6)。如图l所示，R6和R7之间的链路出现了故障，R7检测到故障后， 将故障信息通知给R3， R3根据接收到的故障通告中包含的故障所在的工作 LSP, Tunnel以及保护段的ID信息，查找到该故障所对应的PERP信息，然后 R3将受故障影响的业务切换到保护段上去，后续的业务都按照R3中PERP中 的保护路由信息传输，即业务沿着R3 —r3 —r4 —r5 —R7传送。业务传送到该保护段终点R7时，再沿着没有故障的剩余工作路径，即R7 —R8 —R9传输。
图4以R3为例，i兌明了节点对PSO的处理过程，R3接收到含有PSO的 Path消息，然后将PSO消息记录在R3的Path State Block中，由于R3是下一 保护段的起点，所以R3将接收到的PSO中的SS和SD字段更改为R3和R7分 配给该LSP的出口标签。最后将更新后的PSO随着Path消息转发出去。
图5以R7为例，说明了故障后R7的处理过程，当R7检测到R6和R7之 间的链路出现了故障后，R7查询自身Path State Block中记录的PSO信息，将故 障信息发送到故障所属的保护段的起点R1， Rl接收到该故障信息后，对照故障 信息中的LSP， Tunnel以及保护段信息，找到相应的PERP，将受故障影响的业 务倒换到R3 — r3 — r4 — r5 — R7上去。
权利要求
1、一种用于MPLS-TP网络的段保护方法，步骤包括步骤1将保护段对象(PSO)插入到RSVP-TE信令的Path消息中去，沿着Path消息的传输路径来传送；步骤2Path消息所属的LSP上的节点接收到该Path消息后，将该Path消息中的PSO保存到该节点的Path State Block中去，再判断该节点是否为保护段起点，如果是，那么还需要用该节点所在的保护段信息来更新该PSO，然后再转发该Path消息；步骤3当LSP的宿节点接收到Path消息后，返回Rsvp消息给该LSP的源节点，不仅表示资源预留的完成，也标志着各保护段的信息已完全被LSP上的所有节点所掌握；步骤4当出现故障时，故障下游节点根据本节点中记录的PSO信息，将故障信息发送给该故障所属保护段的起点；步骤5起点接收到故障通知时，根据起点中相关的显式保护路由(PERP)，将受故障影响的业务倒换到保护段上去。
2、 根据权利要求1所述的保护段对象(PSO),其特征在于包括保护段的 ID,保护段的起点和终点，以及该保护段所属的工作LSP和Tunnel的ID,当 LSP上的节点接收到该保护段对象时，能够获得该节点所在保护段的信息。
3、 根据权利要求1所述的显式保护路由包(PERP)，其特征在于包含了该 保护段所属的工作LSP和Tu皿el的ID,以及该保护段的路由信息，在保护段起 点接收到故障通告时，可以根据显式保护路由包中的保护段路由信息，将受故 障业务倒换保护段上去。
4、 根据权利要求1所述的节点保存接收到的PSO，其特征在于节点将接收 到的PSO保存到自身的Path State Block中，当节点上游链路出现故障时，该节 点向其保护段发送故障通告中，包含有该PSO中的LSP和Tunnel ID,以及保护 段ID。
5、 根据权利要求1所迷的保护段起点对PSO的更新，其特征在于该起点用 其所属的保护段的起点和终点分配给该LSP的出口标签，来替换其接收到的 PSO中的上一保护段的起点和终点分配给该LSP的出口标签。
6、 根据权利要求1所述的判断一节点是否为保护段起点的方法，其特征在 于根据接收到的PSO中的保护段起点这一字段判断。
7、 根据权利要求1所述的故障所属的保护段起点对受故障影响的业务的倒换，其特征在于该保护段起点所接收到的故障通告中包含有故障所在的LSP，Tunnel以及保护段的ID信息，对照这些信息，查找到该节点的对应的PERP信 息，然后，后续的业务都按照PERP中的保护路由信息传输。
全文摘要
本发明为一种可用于MPLS-TP网络的段保护方法。该方法通过结合RSVP-TE信令，将各保护段的信息通知给受保护的LSP上的所有节点，以便在发生故障后，故障下游节点能有效的将故障信息通知给故障所在的保护段起点。然后，该起点将根据自身所存储的显式保护路由信息，将受故障影响的业务倒换到显式保护路由所指示的保护段上去，以实现对该故障业务的保护。采用本发明的方法，对MPLS-TP中的LSP实现了段保护，能够获得较低的网络资源占用率，以及较短的保护倒换时间。
文档编号H04L12/56GK101588520SQ20091008844
公开日2009年11月25日 申请日期2009年7月7日 优先权日2009年7月7日
发明者蓉 程, 纪越峰, 陆月明 申请人:北京邮电大学