专利名称：多协议标签交换路径aps保护管理方法、设备及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及网络通信技术，具体涉及一种多协议标签交换路径APS保护管 理方 法、设备及系统。
背景技术：
MPLS (Multiprotocol Label Switching，多协议标签交换)已经成为通讯网络的 一项重要技术，并在因特网和很多典型运营商网络中得到广泛应用，基于MPLS的应用又以 MPLS-TE (Traffic Engineering，流量工程)、MPLS VPN(Virtual Private Network，即虚拟 专用网络)和MPLS QoS (Quality of Service，服务质量)最为重要和普遍。MPLS-TE是以流量工程数据库为基础，基于约束路由计算的一种技术，旨在提高特 定网络的资源利用率和改进服务质量。通过对各种具有不同QoS要求和约束的业务流进行 适当的路由选择、路由优化和采取多种流量管理和控制手段来达到此目的，使各种业务流 能够在系统内部均勻、合理的分布，从而显著地降低链路的拥塞概率，提高网络资源的利用 率，实现网络性能最优化的目标。使用MPLS-TE技术建立的TE隧道可以用来承载各种业务，某些实时性要求比较高 的业务要求所提供的服务在发生网络故障时业务不能中断太久，当业务恢复时间小于50ms 时故障对业务的影响微乎其微，认为可以忽略。MPLS-TE 隧道 APS (Auto Protection Switching，自动保护倒换)保护是一种网络 保护机制，提供1+1或/和1 1两种保护方式。APS保护通过预先创建的保护隧道对失效的 工作隧道进行保护，依赖于MPLS-TE隧道的故障检测触发APS保护倒换。为了在MPLS转发 平面能确定隧道的连通性、衡量网络的利用率以及度量网络的性能，同时在链路出现缺陷 或故障时迅速进行保护倒换，MPLS提供了一个完全不依赖于任何上层或下层的OAM机制。 使用这种 MPLS0AM(Operations，Adminstration and Maintenance，操作、管理与维护)机 制，可以有效地检测、确认并定位出源于MPLS层网络内部的缺陷，并在出现故障的时候，能 够触发APS保护倒换。在现有技术建立MPLS-TE隧道APS保护的实现方法中，需要配置两条独立的具有 相同源和目的的TE隧道，将其捆绑为一个APS保护组，并且需要用户指定其中的工作隧道 和保护隧道，检测机制在每条隧道定时发送检测报文，进行隧道的连通性检测，当检测到工 作隧道发生故障时，触发APS保护，将业务切换到保护隧道。这种方式配置工作量大，缺乏 灵活性。
发明内容
本发明实施例提供一种多协议标签交换路径APS保护管理方法、设备及系统，以 简化MPLS-TE隧道APS保护的配置，有效地实现MPLS-TE隧道的自动保护倒换。本发明实施例提供一种多协议标签交换路径APS保护管理方法，包括创建一条MPLS-TE隧道；
计算得到所述MPLS-TE隧道的两条端到端路径；分别建立与所述两条路径中一条路径相对应的主LSP (Label Switch Path，标签 交换路径)和与所述两条路径中另一条路径相对应的备LSP，绑定所述主LSP和备LSP为自 动保护倒换保护组，并使能所述主LSP和备LSP的OAM功能。本发明实施例提供一种网络节点设备，包括隧道创建单元，用于所述网络节点设备作为源端节点时创建一条MPLS-TE隧道；计算单元，用于所述网络节点设备作为源端节点时通过计算得到所述MPLS-TE隧 道的两条端到端路径；标签交换路径建立单元，用于分别建立与所述两条路径中一条路径相对应的主 LSP和与所述两条路径中另一条路径相对应的备LSP，作为自动保护倒换保护组，并使能所 述主LSP和备LSP的OAM功能。本发明实施例提供一种网络节点设备，包括
消息接收单元，用于接收路径消息，在所述路径消息中携带保护对象和OAM对象， 所述保护对象包括主备标志位和链路保护类型，所述主备标志位表示路径消息建立的LSP 是主LSP还是备LSP ；所述链路保护类型表示所述主备标志位标识的主LSP和备LSP绑定 为自动保护倒换保护组的保护类型；转发表项建立单元，用于根据所述路径消息建立LSP转发表项；第二使能单元，用于根据所述保护对象和所述OAM对象使能所述LSP的OAM功能。本发明实施例提供一种多协议标签交换路径管理系统，包括源端节点和宿端节 点，所述源端节点，用于创建一条MPLS-TE隧道，通过计算得到所述MPLS-TE隧道的两条独 立的端到端路径，分别建立与所述两条路径中一条路径相对应的主LSP和与所述两条路径 中另一条路径相对应的备LSP，作为自动保护倒换保护组，并使能所述主LSP和备LSP的 OAM功能；所述宿端节点，用于根据源端节点发送的路径消息建立LSP转发表项，并根据所 述路径消息中携带的保护对象和OAM对象使能所述LSP的OAM功能，所述保护对象包括标 志位和链路保护类型，所述链路保护类型表示所述标志位标识的主LSP或备LSP经过链路 的保护类型。本发明实施例多协议标签交换路径APS保护管理方法及设备，针对现有技术 MPLS-TE隧道APS保护配置复杂、不灵活的缺点，通过建立所述MPLS-TE隧道的两条端至端 路径对应的主、备LSP，作为APS保护组，使能APS保护组中主、备LSP的OAM功能。从而简 化MPLS-TE隧道APS保护的配置，自动使能隧道两端的OAM能力，以实现MPLS-TE隧道的自 动保护倒换。
图1是本发明实施例多协议标签交换路径APS保护管理方法的流程图；图2是本发明实施例中保护对象格式示意图；图3是本发明实施例中OAM对象格式示意图；图4是本发明实施例网络节点设备的一种结构示意图；图5是本发明实施例网络节点设备的另一种结构示意图；图6是本发明实施例多协议标签交换路径APS保护管理系统的一种示意图7是图6所示系统建立端到端具有APS保护特性隧道的流程图。
具体实施例方式为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例的方案，下面结合附图和实施 方式对本发明实施例作进一步的详细说明。本发明实施例多协议标签交换路径APS保护管理方法、设备及系统，针对现有技 术MPLS-TE隧道实现APS保护需要独立配置两条MPLS-TE隧道，并独立使能OAM和绑定 APS保护组，存在配置复杂、不灵活以及保护组路径无法分离的缺点，通过分别建立所述 MPLS-TE隧道的两条端至端路径对应的主、备LSP，作为APS保护组，使能所述主LSP和备 LSP的OAM功能。从而简化MPLS-TE隧道APS保护的配置，自动使能隧道两端的OAM能力， 实现MPLS-TE隧道的自动保护倒换。 如图1所示，是本发明实施例多协议标签交换路径APS保护管理方法的流程图，包 括以下步骤步骤101，创建一条MPLS-TE隧道。所述MPLS-TE隧道的创建过程与现有技术类似，在此不再详细描述。步骤102，计算得到所述MPLS-TE隧道的两条端到端路径。优选地，可以通过CSPF (Constraint-based Shortest Path First，受约束的最短 路径优先算法)计算得到所述MPLS-TE隧道的两条独立的端到端路径。步骤103，分别建立与所述两条路径相对应的主LSP和备LSP，作为自动保护倒换 保护组，并使能所述主LSP和备LSP的OAM功能。在上述步骤103中，所述主LSP和备LSP分别和所述两条路径中的一条路径相对 应。具体地，建立与所述两条路径相对应的主、备LSP时，可以通过源端节点向宿端节点发 送Path (路径)消息携带保护对象来实现。在RFC3471中，定义了保护对象，对象格式如图2所示其中，Class-Num表示标识对象类别ID ；C-Type表示标识对象类型，其在Class-Num中唯一；S为1比特的主备标志位，当设置为0时，表示LSP为主LSP ；设置为1时，表示LSP 为备LSP ；Link Flags (链路标志)为6比特，表明链路保护类型，定义如下0x20Enhanced (增强型保护)OxlODedicated 1+1 (1+1 保护)0x08Dedicated 1:1(1:1 保护)0x04Shared (共享型)0x02Unprotected (不保护)OxOlExtra Traffic (额夕卜业务)在本发明实施例中，保护对象中的Link Flags字段可以用来标识一条LSP经过链 路的保护类型，同时，也可以用来标识一条LSP的保护类型，定义和链路保护类型相同。在本发明实施例中，使用Link Flags字段来标识一条LSP的保护类型。因此，在 MPLS-TE 隧道建立过程中，在主 LSP 的 RSVP-TE(ResourceReservationProtocol-TE，资源预留协议流量工程)信令中，可以携带上述保护对象，其中，S字段设 置为0，Link Flags设置为0，标识该LSP为主LSP ；当然也可以不携带上述保护对象。在 备LSP的RSVP-TE信令中，携带上述保护对象，其中，S字段设置为1，Link Flags设置为 xlO (Dedicated 1+1)或 0x08 (Dedicated 1 1)，标识该 LSP 为备 LSP，保护方式为与主 LSP 绑定为1+1或1: IAPS保护。宿端节点按照正常流程处理接收到的MPLS-TE隧道的RSVP信令，如果接收到备 LSP信令携带的保护对象时，检查保护对象的S字段和Link Flags字段，以区分建立的LSP 是主LSP还是备LSP，并且将主LSP和备LSP绑定为1+1或者1 IAPS保护组。MPLS OAM机制可以有效地检测、确认并定位出源于MPLS网络内部的缺陷和故 障。设备可以利用OAM的CC(Continuity Check，连续性检测)状态来触发保护倒换，实现 快速故障检测和业务保护。具体地，通过CV (Connectivity Verification，连通性校验)/ FFD (Fast Failure Detection，快速故障检测)检测LSP的连通性。CV检测和FFD检测的 过程基本一致，其不同在于CV检测发送CV报文的频率固定为1帧/s并且不可设置，故障 检测较慢，只能达到秒级的故障检测。而FFD检测发送FFD报文的频率是可以自行定义，并 且频率为毫秒级别，从而实现故障的快速检测。MPLS OAM的CV/FFD检测过程具体如下(1)源端节点发送CV/FFD检测报文，报文通过被检测的隧道到达宿端节点；(2)宿端节点把接收到的报文类型、频率、TTSKTrail Termination SourceIdentifier,路径源宿标识)等信息字段与本地记录的应该收到的对应值相比较来 判断报文的正误，并统计检测周期内收到的正确报文与错误报文的数量，从而对隧道的连 通性随时进行监控；(3)当宿端节点检测到隧道缺陷后，分析出缺陷类型，通过反向通道将携带缺陷信 息的BDI (Backward Defect Indication，后向缺陷指示)报文发送给源端节点，从而使源端 节点及时获知缺陷状态。(4)源端节点的APS保护组接收到故障报文，触发相应的保护倒换。MPLS-TE隧道的OAM的能力需要通过RSVP信令在隧道的源端节点和宿端节点之 间进行通告，因此，在本发明实施例中，可以通过在建立主LSP和备LSP时，向宿端节点发送 Path消息时携带OAM对象，来实现使能所述主LSP和备LSP的OAM功能。在本发明实施例中，可以定义所述OAM对象的格式如图3所示。其中，各字段的定义如下version :0AM 版本号；T 检测报文类型，0表示CV，1表示FFD ；0 =OAM使能标志，1表示使能；C =CC使能标志，1表示使能；FFD =FFD发送周期，在T设置为1时，该字段才有意义；在上述隧道建立过程中，主LSP和备LSP分别携带上述OAM对象，在宿端节点接收 到主LSP和备LSP的RSVP信令时，通过识别该OAM对象，自动使能主LSP和备LSP的OAM 功能。在上述图1所示流程中，还可以进一步包括以下步骤通过OAM报文进行端到端LSP的故障检测，所述OAM报文中的LSP源宿连接标识字段包括LSR(Label Switch Router，标签交换路由器)标识、隧道标识、LSP标识，用于唯一标识所述隧道中的LSP实例， 根据检测结果对所述主LSP、备LSP进行APS保护。一方面，由于具有APS保护能力的MPLS-TE隧道由两条LSP组成，而MPLS本身不具 备自身检测能力，因此需要额外的OAM检测机制协助完成端到端LSP的故障检测，实现APS 保护。另一方面，MPLS OAM的定义是基于MPLS隧道，而不是基于具体LSP的基础上的。因此，本发明实施例可以通过对MPLS OAM报文中的LSP TTSI (TrailTermination Source Identifier,路径源宿标识)进行扩展来实现针对主LSP和备LSP的OAM检测能力。以ITU定义的MPLS OAM为例，其格式如下表1所示
权利要求
一种多协议标签交换路径APS保护管理方法，其特征在于，包括创建一条多协议标签交换路径流量工程MPLS TE隧道；计算得到所述MPLS TE隧道的两条端到端路径；分别建立与所述两条路径中一条路径相对应的主LSP和与所述两条路径中另一条路径相对应的备LSP，绑定所述主LSP和备LSP为自动保护倒换保护组，并使能所述主LSP和备LSP的OAM功能。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算得到所述MPLS-TE隧道的两条独 立的端到端路径包括通过受约束的最短路径优先算法计算得到所述MPLS-TE隧道的两条 独立的端到端路径。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述建立与所述两条路径相对应的主、备 LSP包括源端节点向宿端节点发送路径消息，在所述路径消息中携带保护对象，所述保护对象 包括主备标志位和链路保护类型，所述主备标志位表示路径消息建立的LSP是主LSP还是 备LSP ；所述链路保护类型表示所述主备标志位标识的主LSP和备LSP绑定的自动保护倒 换保护组的保护类型；接收所述宿端节点收到源端节点的路径消息后返回的资源预留消息。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述路径消息中还携带OAM对象，以使 宿端节点根据所述保护对象和OAM对象使能所述主LSP或备LSP的OAM功能。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述使能所述主LSP和备LSP的OAM功能 具体为源端节点收到所述资源预留消息后，使能所述主LSP和备LSP的OAM功能。
6.根据权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，还包括通过OAM报文进行端到端LSP的故障检测，所述OAM报文中的LSP源宿连接标识字段 包括LSR标识、隧道标识、LSP标识，所述LSP源宿连接标识字段用于唯一标识所述隧道中 的LSP实例；根据主LSP或备LSP的OAM故障检测结果对所述主LSP、备LSP进行APS保护。
7.—种网络节点设备，其特征在于，包括隧道创建单元，用于所述网络节点设备作为源端节点时创建一条MPLS-TE隧道；计算单元，用于所述网络节点设备作为源端节点时通过计算得到所述MPLS-TE隧道的 两条端到端路径；标签交换路径建立单元，用于分别建立与所述两条路径中一条路径相对应的主LSP和 与所述两条路径中另一条路径相对应的备LSP，作为自动保护倒换保护组，并使能所述主 LSP和备LSP的OAM功能。
8.根据权利要求7所述的网络节点设备，其特征在于，所述计算单元，具体用于通过受约束的最短路径优先算法计算得到所述MPLS-TE隧道 的两条独立的端到端路径。
9.根据权利要求7所述的网络节点设备，其特征在于，所述标签交换路径建立单元包括消息发送单元，用于源端节点向宿端节点发送路径消息，在所述路径消息中携带保护 对象和OAM对象，以使宿端节点根据所述保护对象和OAM对象使能主LSP或备LSP的OAM功能；所述保护对象包括主备标志位和链路保护类型，所述主备标志位表示路径消息建立 的LSP是主LSP还是备LSP ；所述链路保护类型表示所述主备标志位标识的主LSP和备LSP 绑定为自动保护倒换保护组的保护类型；消息接收单元，用于所述网络节点设备作为源端节点时接收所述宿端节点返回的资源 预留消息；第一使能单元，用于所述网络节点设备作为源端节点时在所述消息接收单元收到所述 预留消息后，使能所述主LSP或备LSP的OAM功能。
10.根据权利要求7至9任一项所述的网络节点设备，其特征在于，还包括检测单元，用于通过OAM报文进行端到端LSP的故障检测，所述OAM报文中的LSP源宿 连接标识字段包括=LSR标识、隧道标识、LSP标识，用于唯一标识所述隧道中的LSP实例；保护单元，用于根据所述检测单元的检测结果对所述主LSP、备LSP进行APS保护。
11.一种网络节点设备，其特征在于，包括消息接收单元，用于接收路径消息，在所述路径消息中携带保护对象和OAM对象，所述 保护对象包括主备标志位和链路保护类型，所述主备标志位表示路径消息建立的LSP是主 LSP还是备LSP ；所述链路保护类型表示所述主备标志位标识的主LSP和备LSP绑定为自动 保护倒换保护组的保护类型；转发表项建立单元，用于根据所述路径消息建立LSP转发表项；第二使能单元，用于根据所述保护对象和所述OAM对象使能所述LSP的OAM功能。
12.根据权利要求11所述的网络节点设备，其特征在于，还包括绑定单元，用于在所述转发表项建立单元建立起主LSP和备LSP转发表项后，将所述主 LSP和备LSP绑定为APS保护组。
13.根据权利要求11或12所述的网络节点设备，其特征在于，还包括检测单元，用于通过OAM报文进行端到端LSP的故障检测，所述OAM报文中的LSP源宿 连接标识字段包括LSR标识、隧道标识、LSP标识，用于唯一标识所述隧道中的LSP实例；保护单元，用于根据所述检测单元的检测结果对所述主LSP、备LSP进行APS保护。
14.一种多协议标签交换路径APS保护管理系统，包括源端节点和宿端节点，其特征在于所述源端节点，用于创建一条MPLS-TE隧道，通过计算得到所述MPLS-TE隧道的两条端 到端路径，分别建立与所述两条路径中一条路径相对应的主LSP和与所述两条路径中另一 条路径相对应的备LSP，作为自动保护倒换保护组，并使能所述主LSP和备LSP的OAM功能；所述宿端节点，用于根据源端节点发送的路径消息建立LSP转发表项，并根据所述路 径消息中携带的保护对象和OAM对象使能所述LSP的OAM功能，所述保护对象包括主备标 志位和链路保护类型，所述主备标志位标识路径消息建立的LSP是主LSP还是备LSP ；所述 链路保护类型表示所述标志位标识的主LSP和备LSP绑定为自动保护倒换保护组的保护类 型。
全文摘要
本发明涉及网络通信技术领域，公开了一种多协议标签交换路径APS保护管理方法、设备及系统，所述方法包括创建一条MPLS-TE隧道；计算得到所述MPLS-TE隧道的两条端到端路径；分别建立与所述两条路径中一条路径相对应的主LSP和与所述两条路径中另一条路径相对应的备LSP，作为自动保护倒换保护组，并使能所述主LSP和备LSP的OAM功能。利用本发明，可以简化MPLS-TE隧道APS保护的配置，有效地实现MPLS-TE隧道的自动保护倒换。
文档编号H04L12/46GK101964743SQ200910161508
公开日2011年2月2日 申请日期2009年7月24日 优先权日2009年7月24日
发明者尹芳 申请人:华为技术有限公司