分布式弹性网络互连(drni)中网关动态切换方法和装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种分布式弹性网络互连(DRNI)的网关动态切换方法及装置，该方法包括：信息同步步骤，DRNI端点的端内系统与本端点的其他端内系统之间同步各端内系统的主备用网关信息；事件检测步骤，所述端内系统检测是否发生触发主备用网关切换的事件；主备切换步骤，检测到触发主备用网关切换的事件时，受影响业务或会话的新主用或备用网关所在的端内系统开始或停止通过所述网关转发该业务或会话。本发明方法和装置可以实现分布式弹性网络互连(DRNI)的网关动态切换。
【专利说明】分布式弹性网络互连(DRNI)中网关动态切换方法和装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及网络通信保护技术，尤其涉及一种分布式弹性网络互连(DRNI)中网关动态切换方法和装置。
【背景技术】
[0002]随着宽带业务的飞速发展，网络与网络之间的互连使用得越来越多，承载了更多的业务。网络内部根据其所采用的技术，均可有多种方法对链路及其上的节点实现保护。随着对流量的保护需求越来越强烈，要求越来越高，有运营商也提出了需要对网络互连区域的保护需求。可以采用端口聚合或环路的方式来实现该保护。环网保护技术受到网络拓扑的限制，对于网络互连部分采用全网连接的方式不适用。在IEEE现有标准802.1AX-链路聚合能够实现多条链路的保护，但仅限于支持的是单节点的链路聚合，不能满足节点保护的需求。
[0003]为了适用于网络与网络互连区域组网方式更加多样化，并能实现链路和边缘节点的保护，IEEE 标准组织提出 DRNI (即 Distributed Resilient NetworkInterconnect,分布式弹性网络互连)技术，以支持多节点的链路聚合。DRNI技术中，一个或多个端内系统组成一个逻辑端点进行链路聚合，该多个端内系统的多条链路聚合成一个分布式LAG( S卩，LinkAggregation Group,链路聚合组),从而保证网络互连区域的链路和节点双重保护。
[0004]目前，DRNI采用按业务报文分发方式，对每个业务指定一个网关所在的端内系统。当本网络的业务要发往对端网络，或对端网络的业务要进入本网络，都需要先经过网关过滤，只有不被网关丢弃的业务报文才会被转发。但是，如何保证在网关所在的端内系统故障或移除，通过重新分配业务网关来实现业务重新传输的问题，该标准并没有定义。
[0005]如图1，网络I中端点I的端内系统A、B、C和网络2中端点2的端内系统D、E之间的链路聚合为一个分布式聚合组。网络I中，指定业务1-200业务的网关在端内系统A上。根据DRNI按业务分发方式，在网络I中，业务1-200业务流转发给端内系统A，由于端内系统A为业务1-200的网关，则业务通过端内系统A发送给网络2。
[0006]然而，当端内系统发生故障或内连链路故障导致端内系统从聚合组中移除，需要将受故障影响的端内系统上的网关转移到其他端内系统，否则，将导致业务断流。如图2，当端内系统A发生故障时，业务1-200的业务流发送到端内系统A后将被丢弃，无法将业务流转发到网络I中，导致流量断流。
[0007]一般采用在聚合组端点中设置第一个端内系统为某个业务的主用网关，第二个端内系统为备用网关。备用网关所在端内系统检测到主用网关所在端内系统发生故障时，激活备用网关为主用网关转发业务。
[0008]现有技术方案没有考虑内连链路故障导致主用网关所在的端内系统从聚合组移除时，网关如何切换的问题。同时，对于分布式聚合组的端点由2个以上端内系统组成的情况，如果有端内系统从聚合组中移除，需要重新指定主备用网关，否则无法实现网关的动态切换。
【发明内容】
[0009]本发明要解决的技术问题是提供一种分布式弹性网络互连(DRNI)的网关动态切换方法及装置，以解决系统中现有分布式弹性网络互连(DRNI)无法动态切换的问题。
[0010]为解决上述技术问题，本发明提供了一种分布式弹性网络互连(DRNI)的网关动态切换方法，该方法包括:
[0011]信息同步步骤，DRNI端点的端内系统与本端点的其他端内系统之间同步各端内系统的主备用网关信息；
[0012]事件检测步骤，所述端内系统检测是否发生触发主备用网关切换的事件；
[0013]主备切换步骤，检测到触发主备用网关切换的事件时，受影响业务或会话的新主用或备用网关所在的端内系统开始或停止通过本网关转发该业务或会话。
[0014]进一步地，所述受影响业务或会话的新主、备用网关是根据获取的主备用网关信息确定的。
[0015]进一步地，在系统初始化或主备网关信息发生变化时执行所述信息同步步骤，各端内系统实时更新所述主备用网关信息。
[0016]进一步地，所述主备用网关信息包括但不限于以下信息:端内系统标识、业务或会话标识，以及用于确定相应业务或会话的主备用网关的选择策略或网关顺序列表。
[0017]进一步地，所述主备用网关信息通过分布式中继控制协议(DRCP)消息携带类型长度值(TLV)的方式同步。
[0018]为解决上述技术问题，本发明还提供了一种分布式弹性网络互连(DRNI)的网关动态切换装置，该装置用于端内系统，包括:
[0019]信息同步模块，用于与本端点的其他端内系统之间同步各端内系统的主备用网关
信息；
[0020]事件检测模块，用于检测触发主备用网关切换的事件；
[0021]主备切换模块，检测到触发主备用网关切换的事件，且本端内系统的网关是受影响业务或会话的新主用或备用网关，用于控制端内系统开始或停止通过本网关转发该业务或会话；
[0022]转发模块，用于通过本端内系统的网关转发以本端内系统为主用网关的业务或会话。
[0023]本发明分布式弹性网络互连(DRNI)中网关动态切换的方法和装置，各端内系统实时同步主备用网关信息，当网关所在的端内系统故障，或网关所在的端内系统从聚合组中移除，无需重新指定主备用网关，即可实现业务或会话的网关动态切换，使业务或会话能够从聚合组中的另外一个端内系统传送。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1为分布式弹性网络互连(DRNI)中业务流量转发示意图；
[0025]图2为分布式弹性网络互连(DRNI)中端内系统故障导致业务流量中断示意图；
[0026]图3为本发明分布式弹性网络互连(DRNI)的网关动态切换方法的实施流程示意图；[0027]图4为本发明定义的网关信息TLV ；
[0028]图5为本发明网关信息同步时的TLV ；
[0029]图6为本发明分布式弹性网络互连(DRNI)的网关动态切换装置的模块结构示意图；
[0030]图1为应用实例一端内系统故障时的网关切换不意图；
[0031]图8为应用实例一内连链路故障时的网关切换不意图；
[0032]图9为应用实例一故障恢复时的网关切换不意图；
[0033]图10为应用实例一的网关信息TLV ；
[0034]图11为应用实例一的网关信息TLV ；
[0035]图12为应用实例二端内系统故障时的网关切换不意图；
[0036]图13为应用实例二内连链路故障时的网关切换不意图；
[0037]图14为应用实例二故障恢复时的网关切换示意图；
[0038]图15为应用实例二的网关信息TLV ；
[0039]图16为应用实例二的网关信息TLV。 【具体实施方式】
[0040]本发明分布式弹性网络互连(DRNI)的网关动态切换方法实施例如图3所示，包括:
[0041]步骤301，信息同步步骤，DRNI端点的端内系统与本端点的其他端内系统之间同步各端内系统的主备用网关信息；
[0042]该步骤301，在系统初始化或主备网关信息发生变化时执行。
[0043]聚合组端点的端内系统之间通过DRCP (Distributed Relay ControlProtocol,即分布式中继控制协议)协议报文中携带网关信息TLV (Type-Length-Value，类型长度值)方式，将主备用网关信息同步给本端点的其他端内系统。
[0044]本发明中的主备用网关信息主要是为了使得其他端内系统能够用来确定业务或会话的主备用网关所在的端内系统，以顺利实现动态切换。具体的主备用网关信息包括但不限于以下信息:
[0045]用于区别端内系统的端内系统标识(可以是端内系统编号或地址或优先级，或由地址和优先级生成的标识)；
[0046]用于区别业务或会话的业务或会话标识；以及，
[0047]用于确定相应业务或会话的主备用网关的选择策略或网关顺序列表。
[0048]主备用网关信息同步后，若某端内系统发生故障时，则其他受影响业务或会话根据主备用网关信息(这里的主备用网关信息可能是同步的主备用网关信息，也可能是系统直接配置的网关顺序列表)可获取业务或会话的首选备用网关，从而顺利动态切换，不会影响正常的业务或会话转发。
[0049]具体地，一个端内系统可以向其他所有端内系统发送其作为主用网关的主备用网关信息以实现其信息的同步，也可以通过端内系统之间的相互转发实现，最终达到本端点的所有端内系统的主备用网关信息的同步。
[0050]可理解地，同步的主备用网关信息都是实时更新的。[0051]步骤302，事件检测步骤，所述端内系统检测是否发生触发主备用网关切换的事件；
[0052]本发明中所说的触发主备用网关切换的事件包括但不限于:
[0053]本端点的端内系统发生故障或故障恢复；
[0054]本端点的端内系统的内连链路发生故障或故障恢复；
[0055]本端点的端内系统被移除或加入聚合组。
[0056]可通过判断是否从内连链路定期接收到本端点其他端内系统的信息来判断是否发生故障，或通过特定的检测机制，如CFM(Connectivity FaultManagement,连通性故障管理)进行故障检测。具体的检测方法不属于本发明范围。
[0057]步骤303，主备切换步骤，检测到触发主备用网关切换的事件时，受影响业务或会话的新主用或备用网关所在的端内系统开始或停止通过本网关转发该业务或会话。
[0058]如上文所述，所述受影响业务或会话的新主、备用网关是根据获取的主备用网关信息确定的。
[0059]确定端内系统为受影响业务或会话的首选网关后，激活本端内系统为受影响业务或会话的新主用网关转发业务或会话，并通知源节点发生网关切换。同时，更新业务或会话的主备用网关信息，触发信息同步步骤301。
[0060]可理解地，原为主用网关所在的端内系统从聚合组移除时，将终止该聚合组的相应业务或会话转发。
[0061]以上步骤303中，受影响业务或会话的新主用网关所在的端内系统通知业务或会话源节点发生网关切换。
[0062]故障恢复，如端内系统故障恢复，内连链路故障恢复,或端内系统重新加入聚合组，则恢复的端内系统通过DRCP向本端点的其他端内系统通告主备用网关信息，同时因检测到故障恢复这一触发主备用网关切换的事件，进行主备切换，通过本网关转发以自身为主用网关的业务或会话，同时通知业务或会话源节点发生网关切换。
[0063]本端点的其他端内系统接收到已恢复的端内系统的主备用网关信息，同时检测到故障恢复，从接收到的主备用网关信息中获取以恢复的端内系统为主用网关的业务或会话。将本端内系统上的所述业务或会话网关切换为备用网关，不通过本网关转发所述业务或会话。同时，更新业务或会话的主备用网关信息，进行网关同步。
[0064]DRNI端点中的端内系统之间通过DRCP(Distributed Relay ControlProtocol,即分布式中继控制协议)控制协议相互通告实时更新的主备用网关信息。如果主用网关故障或主用网关所在端内系统移除，首选备用网关接管成为主用网关，并选择出新的备用网关，更新主备用网关信息。备用网关故障，则选择出新的备用网关，更新主备用网关信息。
[0065]以下给出一种主备用网关信息的实现方式，如图4所示，该TLV包括:PortalSystem Priority(端内系统优先级)字段,表示端内系统的优先级。
[0066]Portal System(端内系统)字段，为端内系统的Mac地址编码。PortalSystemPriority和Portal System字段用于标识一个端内系统。
[0067]Service List (业务或会话列表)字段，表示主用网关在本端内系统的业务或会话序列。
[0068]Backup Gateway List (备用网关列表)字段，表示备用网关列表，BackupPriority (备用优先级)指定端内系统作为备用网关的优先级。
[0069]Select Algorithm(选择策略)字段,表示以本端内系统为主用网关的业务或会话选择备用网关所采用的方法，该字段的值举例如下:
[0070]Select Algorithm = 01,表不主用网关故障时，选择 Backup Gateway List 中Backup Priority值小(即，备用优先级高)的端内系统作为Service List的首选网关。该方法适用于管理指定或系统根据策略直接获取业务或会话的备用端内系统优先顺序。
[0071]Select Algorithm = 02,表示主用网关故障时,选择聚合组端点内除主用系统外的Portal System Priority值小(即,端内系统优先级高)的端内系统作为首选网关。
[0072]Select Algorithm = 03,表示主用网关故障时,将业务或会话按备用端内系统数平均分配，业务或会话序列号大的分配到端内系统优先级高的系统上。所述备用端内系统，为本端点中除主用网关所在的端内系统外的其他端内系统。
[0073]Select Algorithm = 04,表示主用网关故障时,按业务或会话对备用端内系统数取模的方式分配，模数值大的分配到端内系统优先级高的端内系统上。所述备用端内系统，为本端点中除主用网关所在的端内系统外的其他所有端内系统。
[0074]Select Algorithm = 05,表示主用网关故障时,选择的业务或会话网关和转发业务或会话的聚合链路在同一个端内系统上。
[0075]等等......[0076]如果根据备用优先级(Backup Priority)选择业务或会话的备用网关,如SelectAlgorithm = 01,在TLV中携带Backup Gateway List。如果根据端内系统优先级(PortalSystem Priority)选择业务或会话的备用网关，如SelectAlgorithm = 02\03\04,由于端内系统优先级在主备用网关`信息同步后，可以直接从TLV中获取，在TLV中可选择不携带Backup Gateway List。
[0077]下面结合附图和实施例对本方明所述的实现网关动态切换的方法作进一步的说明:
[0078]应用实例一
[0079]如图7所示，网络I中聚合组端点I由3个端内系统A、B、C组成，端内系统A为业务1-200的网关，其中，业务1-100选择端内系统优先级高的作为备用网关所在端内系统，即Select Algorithm = 02,业务101-200采用平均分配方法选择备用网关所在的端内系统，即Select Algorithm = 03。端内系统B为业务201-300的网关，端内系统C为业务301-400的网关，选择端内系统优先级高的作为备用网关所在端内系统，即Select Algorithm =
02。端内系统A优先级为OI，端内系统B优先级为02，端内系统C优先级为03，即端内系统优先级从高到低为A、B、C。
[0080]步骤701:端内系统A、B、C之间通过DRCP控制协议相互通告自己所属的网关和备
用网关选择策略。
[0081]端内系统之间通告的网关信息通过TLV携带。其中，端内系统A向端内系统B、C通告的网关信息TLV如图10(1)所示，表明端内系统A的端内系统的优先级为01 ;端内系统的Mac地址编码为A ;针对业务序列为1-100的业务，选择端内系统优先级高的作为备用网关所在端内系统；针对以端内系统A为主用网关的业务序列为101-200的业务，采用平均分配方法选择备用网关所在的端内系统。[0082]端内系统B向端内系统A、C通告的网关信息TLV如图10⑵所示，表明端内系统B的端内系统的优先级为02 ;端内系统的Mac地址编码为B ;针对以端内系统B为主用网关的业务序列为201-300的业务，选择端内系统优先级高的作为备用网关所在端内系统。
[0083]端内系统C向端内系统A、B通告的网关信息TLV如图10(3)所示，表明端内系统C的端内系统的优先级为03 ;端内系统的Mac地址编码为C ;针对以端内系统C为主用网关的业务序列为301-400的业务，选择端内系统优先级高的作为备用网关所在端内系统。
[0084]端内系统接收到其他端内系统的网关信息，会将接收到的其他端内系统的网关信息也携带在TLV中相互通告，如图5所示，即包括，本端内系统的优先级、地址标识以及网关信息，以及其他端内系统的优先级、地址标识以及其网关信息，最终达到网关信息同步。
[0085]网关信息同步后，端内系统A、B、C根据网关TLV中获取各端内系统的优先级，判断出端内系统优先级从高到低为A、B、C。业务1-100、201-300、301-400的备用网关选择策略(Select Algorithm = 02)为除主用网关端内系统外，选择端内系统优先级高的作为备用网关端内系统，故可得到相应的备用网关分别为端内系统B、A、A(如表1所示)。业务101-200的备用网关选择策略(Select Algorithm = 03)为平均分配,业务序号大的分配到优先级高的端内系统上，故可得到业务101-150备用网关为端内系统C，业务151-200备用网关为端内系统B (如表1所示)。
[0086]表1
[0087]
【权利要求】
1.一种分布式弹性网络互连(DRNI)的网关动态切换方法，其特征在于，该方法包括: 信息同步步骤,DRNI端点的端内系统与本端点的其他端内系统之间同步各端内系统的主备用网关信息； 事件检测步骤，所述端内系统检测是否发生触发主备用网关切换的事件； 主备切换步骤，检测到触发主备用网关切换的事件时，受影响业务或会话的新主用或备用网关所在的端内系统开始或停止通过所述网关转发该业务或会话。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述事件包括以下之一: 本端点的端内系统发生故障或故障恢复； 本端点的端内系统的内连链路发生故障或故障恢复； 本端点的端内系统被移除或加入聚合组。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于:所述受影响业务或会话的新主、备用网关是根据获取的主备用网关信息确定的。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于:在系统初始化或主备网关信息发生变化时执行所述信息同步步骤，各端内系统实时更新所述主备用网关信息。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于:所述主备用网关信息包括:端内系统标识、业务或会话标识，以及用于确定相应业务或会话的主备用网关的选择策略或网关顺序列表。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于:所述主备用网关信息通过分布式中继控制协议(DRCP)消息携带类型长度值(TLV)的方式同步。
7.一种分布式弹性网络互连(DRNI)的网关动态切换装置，其特征在于，该装置用于端内系统，包括: 信息同步模块，用于与本端点的其他端内系统之间同步各端内系统的主备用网关信息； 事件检测模块，用于检测触发主备用网关切换的事件； 主备切换模块，检测到触发主备用网关切换的事件，且本端内系统的网关是受影响业务或会话的新主用或备用网关，用于控制端内系统开始或停止通过本网关转发该业务或会话； 转发模块，用于通过本端内系统的网关转发以本端内系统为主用网关的业务或会话。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述事件包括以下之一: 本端点的端内系统发生故障或故障恢复； 本端点的端内系统的内连链路发生故障或故障恢复； 本端点的端内系统被移除或加入聚合组。
9.如权利要求7所述的装置，其特征在于:所述受影响业务或会话的新主、备用网关是根据主备用网关信息确定的。
10.如权利要求7所述的装置，其特征在于:所述信息同步模块在系统初始化或主备网关信息发生变化时执行信息同步，并实时更新所述主备用网关信息。
11.如权利要求7所述的装置，其特征在于:所述主备用网关信息包括但不限于以下信息:端内系统标识、业务或会话标识，以及用于确定相应业务或会话的主备用网关的选择策略或网关顺序列表。
12.如权利要求7所述的装置，其特征在于:所述主备用网关信息通过分布式中继控制协议(DRCP) 消息携带类型长度值(TLV)的方式同步。
【文档编号】H04L12/24GK103780407SQ201210398054
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2012年10月18日 优先权日:2012年10月18日
【发明者】许雪琼, 喻敬海, 郭锥 申请人:中兴通讯股份有限公司