通信网络中的连通性故障管理的制作方法

通信网络中的连通性故障管理的制作方法
【专利摘要】公开了用于监视维护关联(MA)的方法和装置，该维护关联用于支持相等成本多路径(ECMP)的网络中的连通性故障管理(CFM)。生成ECMP路径的集合以便在网络中的端点之间发送数据。此外，创建ECMP MA的集合，用于监视所生成的在端点之间的ECMP路径。所创建的ECMP MA的集合随后用于发送监视分组。ECMP路径MA因此符合已存在的CFM操作并且与ECMP点对点路径MA和ECMP多点路径MA两者兼容。
【专利说明】通信网络中的连通性故障管理

【技术领域】
[0001] 本发明涉及通信网络中、尤其是支持相等成本多路径的网络中的连通性故障管 理。

【背景技术】
[0002] 操作管理维护（0AM)是用于描述涉及操作、管理、操纵以及维护通信网络的过程、 活动、工具、标准等的术语。0AM需要故障管理和性能监视、连通性故障管理以及链路层发 现。
[0003] CFM是提供连通性故障管理（CFM)的一种0AM协议。CFM协议使用维护域（MD)， 用于监视服务提供商、核心网络或者系统运营商的层级。每个层级具有专用于监视特定提 供商/提供商或者提供商/用户服务的维护关联（MA)。每个MA取决于用于监视的维护点 (MP)的集合。建立MA以便验证单个服务实例的完整性。维护关联边缘点（MEP)是提供MA 的范围并且与服务实例的特定端口相关联的活动地管理的CFM实体。其可以生成和接收 CFM协议数据单元（PDU)并且跟踪任何响应。其是单个MA的端点，并且是相同MA中的每个 其它MEP的端点。
[0004] CFM PDU由MEP传送，以便监视传送MEP所属的服务。在相等成本多路径路由 (ECMP)网络中会出现问题，其中CFM不能被保证采用与数据相同的路径。
[0005] ECMP路由是一种用于沿着相等成本的多路径路由分组的转发机制。ECMP的目标 是使分布式链路负载共享平等。参照图1，示意性示出了一种非常简单的网络架构，其中在 两个端点1、2之间发送的数据可以经由中间节点3或者4以相等成本发送。一些数据分组 经由中间节点3发送而其它数据分组经由中间节点4发送。以此方式，平衡了网络上的负 载。
[0006] 最短路径桥接（SPB)实现了用于构建桥接网络内的活动拓扑的链路状态协议 (IS-IS)的使用。如需更多信息，见 IEEE Std 802. laq-2012, Shortest Path Bridging。 IEEE802. 1的近期的标准化工作通过在使用与P802. IQbp/Dl. 0相等成本多路径（ECMP)中 所描述的相同的VID标识符的SPBM服务上实现ECMP支持来增强SPB。P802. IQbp讨论了 支持ECMP连通性的服务，并且具体而言定义了两种类型的ECMP连通性。一种与由支持流 过滤的ECMP设备提供的点对点（PtP) ECMP服务相关联。另一种是与特定虚拟LAN (VLAN) 标识符（VID)相关联的通用VLAN，该特定VID被映射到ECMP操作（P802. IQbp/Dl. 0相等成 本多路径中的章节27. 18. 1中的SPBM VLAN MA)。
[0007] ECMP连通性路径可以在它们的标签中使用相同的桥接VLAN标识符（B-VID)，但是 由这些路径提供的服务连通性不同于与具有相同B-VID并且由像生成树或者SPB这样的常 规L2控制协议控制的帧相关联的服务连通性。使用相同VID但是不是VLAN成员的连通性 实例的典型示例是提供商主干网桥接-流量工程（PBB-TE)中的流量工程服务实例（TESI)。 ECMP连通性相似于TESI的连通性，但是ECMP连通性具有其它属性，即由相同VID (和端点） 标识的所有ECMP路径的超集合不是树型拓扑。另一方面，VLAN总是在树的上下文中定义 (见 IEEE Std 802. 1Q-2011 中的章节 7, VLAN aware Bridges)。
[0008] 最短路径桥接-MAC地址模式（SPBM)连通性不同于ECMP连通性。SPBM连通性相 似于PBB-TE(因为无洪泛、无学习，其是对称的，并且仅使用过滤数据库中的明确实体用于 转发）的连通性，这意指在实践中，对PBB-TE的CFM增强（在IEEE Std 802. lQay-2009 PBB-TE和 IEEE Std 802. 1Q-2011，VLAN aware fcidges)可以几乎相同地用于 SPBM MA。然 而，ECMP连通性的不同在于对于相同的端点，实现了多路径。相同的VID以及对应地ECMP CFM需要其它改变，以便监视相关联的服务。因此，ECMP MA需要从SPBM MA分离，并且需要 更改相关联的监视协议工具，因为它们的操作取决于它们所监视的连通性的类型。
[0009] 在P802. IQbp中描述了 ECMP点对点（PtP)路径连通性和相关联监视工具，但是 P802.1Qbp未以一致的方式描述ECMP多点监视。具体而言，"SPBM VLAN"连通性与由相同 的SPBM VID值标识的整体连通性相关联。然而，整体SPBM-VID连通性对于ECMP是无意义 的，因为ECMP在作为SPBM-VID的成员的节点的子集之间创建多个独立的连通性路径。每 个ECMP子集的操作状态从而独立于由相同SPBM-VID标识的其它ECMP子集的操作状态。 该ECMP独立性意指，当使用SPBM 0AM机制并且整体SPBM-VID连通性被报告为无错误时， ECMP子集上的连通性可以是无操作的。SPBM VLAN维护关联（MA)的以上连通性特性对于 监视多点ECMP服务产生了问题。具体而言，由于SPBM VLAN连续性检查协议试图监视整体 "VLAN"服务，通过使用广播地址（使用SPBM默认主干网服务标识符I-SID构建）提供连续 性检查消息（CCM)PDU的传播范围。其结果是，所监视的连通性不同于与所监视的数据流量 相关联的连通性。此外，链路跟踪消息（LTM)的操作变得非常困难并且LTM的可达范围可 能与由所配置的与ECMP关联的MAC地址实体所定义的非常不同。
[0010] 此外，平行于ECMP PtP路径维护关联边缘点（MEP)放置"SPBM VLAN MEP"破坏了 ECMP路径MA的操作（如可见于P802. IQbp/Dl. 0中的图27-4那样，阻止SPBM-VID上的每 个 ECMP 路径 CFM roU)。


【发明内容】

[0011] 一个目的是提供一种机制，通过该机制，可以在相等成本多路径网络中监视连通 性故障管理维护关联。
[0012] 根据第一方面，提供一种监视用于支持相等成本多路径（ECMP)的网络中的连通 性故障管理（CFM)的维护关联（MA)的方法。生成ECMP路径的集合，用于在网络中的不同端 点之间发送数据。此外，创建用于监视端点之间的所生成的ECMP路径的ECMP MA的集合。 所创建的ECMP MA的集合随后用于发送监视分组。其优势为，ECMP路径MA符合已存在的 CFM操作并且与ECMP点对点路径MA和ECMP多点路径MA两者兼容。
[0013] 作为选项，每个监视分组包括CFM协议数据单元。优势是，PDU的转发参数与使用 ECMP路径发送的所监视的数据分组的转发参数相同，并且因此监视分组括将经过相同的路 径。
[0014] 作为选项，该方法包括使用ECMP点对点路径生成ECMP路径的集合，其中点对点路 径包括两个端点之间的相等最短长度连通性路径的集合。
[0015] 作为备选选项，该方法包括使用ECMP多点路径生成ECMP路径的集合。多点路径 包括在相同端点之间的连通性多点路径的集合。作为另一选项，每个ECMP路径包括具有N 个端点的ECMP多点路径。可以使用组地址标识每个ECMP多点路径。作为另一选项，可以 使用组MAC地址标识与两个端点相关联的每个ECMP多点路径。在该情形下，组MAC地址可 选地通过对与ECMP多点路径相关联的主干网服务标识符的值应用操作来构建。
[0016] 作为选项，该方法进一步包括通过使用与ECMP路径相关联的标识符发送所监视 的分组，监视特定路径。这种标识符的可选示例是标识路径的流散列（hash)和组MAC地址。 [0017] 作为备选选项，该方法进一步包括通过使用与每个所监视的路径相关联的标识符 在每个所监视的ECMP路径上循环地以组为单位发送所监视的分组来监视多个ECMP路径。 [0018] 根据第二方面，提供用于在支持ECMP的通信网络中使用的节点。该节点提供有用 于生成用于在端点之间发送数据的ECMP路径MA的集合的处理器。该处理器被进一步布置 为创建用于监视端点之间的所生成的ECMP路径的ECMP MA的集合。还提供发射器，用于使 用生成的ECMP路径的集合发送监视分组。其优势为，ECMP路径MA符合已存在的CFM操作 并且与ECMP点对点路径MA和ECMP多点路径MA两者兼容。该节点可选地实施在实施ECMP 的任何类型的设备中。
[0019] 作为选项，该节点提供有存储器形式的计算机可读介质，用于存储将至少一个服 务标识符映射到每个生成的ECMP路径的信息。
[0020] 该处理器被可选地布置为使用ECMP点对点路径生成监视分组，该ECMP点对点路 径包括端点之间的相等最短长度连通性路径的集合。
[0021] 作为备选选项，该处理器被布置为使用ECMP多点路径生成监视分组，该ECMP多点 路径包括多个端点之间的连通性多点路径的集合。作为另一选项，该处理器被布置为使用 组MAC地址为每个ECMP路径标识ECMP多点路径监视分组。在该情形下，处理器被可选地布 置为通过对与ECMP多点路径相关联的主干网服务标识符的值应用操作，来构建每个组MAC 地址。
[0022] 根据第三方面，提供包括计算机可读代码的计算机程序，当该计算机程序在节点 上运行时，使得该节点执行在上文的第一方面中所描述的方法。
[0023] 根据第四方面，提供一种计算机程序产品，包括非暂态计算机可读介质以及在上 文的第三方面中所描述的计算机程序，其中该计算机程序存储在计算机可读介质上。
[0024] 根据第五方面，提供包括在上文的第二方面中所描述的节点的容器或者载具。

【专利附图】

【附图说明】
[0025] 图1在框图中示意性图示了示出相等成本多路径路由原理的网络架构；
[0026] 图2是示出根据实施例的步骤的流程图；
[0027] 图3在框图中示意性图示了示例性节点；以及
[0028] 图4在框图中示意性图示了示例性容器或者载具。

【具体实施方式】
[0029] 提供了一种针对用于ECMP PtP路径MA和ECMP多点路径MA两者的连通性故障管 理实现0AM监视的一致方法。通过将与用于所监视的数据帧的转发参数相同的转发参数用 于监视诸如监视ECMP服务的CFM PDU之类的分组来保证"命运共享"。具体而言，与ECMP 路径MA相关联的CFM PDU的目的地址是用于到达相同MA内的远程MEP的相同地址，并且 由MA自身的配置提供。每个特定ECMP由流散列值标识并且相同PtP路径内的ECMP路径 的任何子集由流散列值的相关联子集标识。
[0030] ECMP路径MA与连接端点的特定组的连通性路径相关联或者与连接相同端点的相 等成本路径的子集（未必适当）相关联。在后一种情形下，使用与每个所监视的路径相关 联的标识符，在每个所监视的路径上循环地以组为单位发送对应CFM rou。在每个组中的 CFMPDU的数目取决于特定CFM PDU :例如，对于CCM，在移动到下一个之前，必须在单个所监 视的路径上发送至少四个CCM。对于环回消息（LBM)，发送了与发起LBM的管理员所提供的 同样多的LBM。仅需要发送一个LTM。这是因为CCM是周期性发送的，并且仅当多于三个连 续CCM是错误的时，才报告故障（所以我们需要在相同路径上发送至少四个以便能够检测 到它）。LBM(如果有的话）的周期性是可配置的，并且对应地在单独路径上的LBM的数目 必须基于配置设置。LTM被设置为沿着路径标识单独的节点，并且因此在每个单独路径上仅 需要一个LTM。
[0031] 在ECMP多点路径服务的情形下，相关联的监视CFM PDU的目的地址参数被循环地 设置为与所监视的多点服务相关联的SPBM组MAC地址。SPBM组MAC地址分配可以自动进 行。
[0032] 更具体地，以如下方式定义两个ECMP连通性路径：
[0033] 1. ECMP PtP路径：其是由ECMP构建的两个特定端点之间的相等最短长度连通性 路径的完全集合。除了在P802. IQbp/l. 0中所描述的，当提供流散列值的子集时，LB和LT 使用相同的循环方法。
[0034] 2. ECMP多点路径：其是由ECMP构建的多于两个端点之间的连通性多点路径的完 全集合。N个端点的ECMP多点路径内的单个多点路径由以下两者之一标识 ：
[0035] (a)按以下方式构建的N个组MAC地址：对应于发起主干网边缘桥接（BEB)的 SPsourcelD的最开始3字节和对应于标识N个端点连通性的相同I-SID的最后3字 节（该I-SID值可以被自动设置为例如映射到具有最小SPsourcelD的终结BEB上的主 干网服务实例表内的ECMP-VID操作的I-SID值的集合上的最小主干网I-SID值），即： (SPsourceID[l]-ISID、SPsourceID[2]-ISID、…、SPsourceID[N]-ISID);或者
[0036] (b)按以下方式构建的用于所有端点的单个组MAC地址：对应于IEEE 802. 1Q主 干网服务实例组地址0UI的最开始3字节（见III Std 802. 1Q-2011中的章节26. 4，VLAN aware Bridges)和对应于标识N个端点连通性的相同I-SID的最后3字节（所选择的该 I-SID值可以被自动设置为例如映射到具有最小SPsourcelD的终结BEB上的主干网服务实 例表内的ECMP-VID操作的I-SID值的集合上的最小主干网I-SID值）。
[0037] 通过配置做出在上文所描述的（a)和（b)类型的寻址之间的选择。需要注意，对 (a)或者（b)的选取取决于如何设立ECMP多点连通性。选项（a)需要用于N点连通性的所 设立的N个单独的MAC地址，而选项（b)需要用于N-点连通性的单个MAC地址。以复杂度 增加为代价，选项（a)提供更好的覆盖。
[0038] 可以通过使用组MAC地址标识与完全相同的N个端点相关联的相同ECMP多点连 通性内的其它多点路径（对于每个组a或者b多达16个），该组MAC地址由以上集合通过 使用在比￡￡5七(1 802.139-2012中的28.8、511〇1^68七？3也&^(^11^中所描述的决胜局掩 码对（a)或者（b)类型寻址中的I-SID值进行异或来构建。
[0039] 为了实现ECMP操作，必须为映射到B-VID的所有本地I-SID配置I-SID到路径的 映射表，该B-VID指示BEB主干网服务实例表上的ECMP操作。需要注意，可以有设置为将 I-SID相等地分布到所有ECMP路径的默认配置。在该情形下，I-SID可以通过升序映射到 路径。下面的表1是这种表的示例：
[0040] 表1. I-SID到路径的示例性映射
[0041]

【权利要求】
1. 一种监视支持相等成本多路径ECMP的网络中的、用于连通性故障管理的维护关联 的方法，所述方法包括： 生成（S1)用于在所述网络中的端点之间发送数据的ECMP路径的集合； 创建（S2)用于监视所述端点之间的所生成的ECMP路径的ECMP维护关联的集合；以及 将（S3)所创建的ECMP维护关联的集合用于发送监视分组。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中每个监视分组包括连通性故障管理协议数据单 J Li 〇
3. 根据权利要求1或者2所述的方法，进一步包括使用ECMP点对点路径生成ECMP路 径的所述集合，所述点对点路径包括在两个所述端点之间的相等最短长度连通性路径的集 合。
4. 根据权利要求1或者2所述的方法，进一步包括使用ECMP多点路径生成ECMP路径 的所述集合，所述多点路径包括在相同的所述端点之间的连通性多点路径的集合。
5. 根据权利要求4所述的方法，其中每个ECMP路径包括具有N个端点的ECMP多点路 径，所述方法进一步包括使用组地址来标识每个ECMP多点路径。
6. 根据权利要求4或者5所述的方法，进一步包括使用组MAC地址来标识与两个所述 端点相关联的每个ECMP多点路径。
7. 根据权利要求6所述的方法，进一步包括通过对与所述ECMP多点路径相关联的主干 网服务标识符的值应用操作来构建所述组MAC地址。
8. 根据权利要求1到7中的任一项所述的方法，进一步包括通过使用与ECMP路径相关 联的标识符发送所监视的分组来监视特定路径。
9. 根据权利要求8所述的方法，其中所述标识符从标识所述路径的流散列和组MAC地 址中的任一个中被选取。
10. 根据权利要求1到7中的任一项所述的方法，进一步包括：通过使用与每个所监视 的ECMP路径相关联的所述标识符、在每个所监视的ECMP路径上循环地以组为单位发送监 视的分组，来监视多个ECMP路径。
11. 一种用于在支持ECMP的通信网络中使用的节点（5)，所述节点包括： 处理器（6)，用于生成ECMP路径MA的集合，以用于在端点（1、2)之间发送数据； 所述处理器（6)，进一步被布置为创建ECMP维护关联的集合，以用于监视在所述端点 之间的所生成的ECMP路径；以及 发射器（7)，用于使用所生成的ECMP路径的所述集合发送监视分组。
12. 根据权利要求11所述的节点（5)，进一步包括存储器形式的计算机可读介质，用于 存储将至少一个服务标识符映射到每个生成的ECMP路径的信息。
13. 根据权利要求11或者12所述的节点（5)，其中所述处理器（6)进一步被布置为使 用包括所述端点之间的相等最短长度连通性路径的集合的ECMP点对点路径来生成监视分 组。
14. 根据权利要求11或者12所述的节点（5)，其中所述处理器（6)进一步被布置为使 用包括多个端点之间的连通性多点路径的集合的ECMP多点路径来生成监视分组。
15. 根据权利要求14所述的节点（5)，其中所述处理器（6)被布置为使用用于每个 ECMP路径的组MAC地址来标识ECMP多点路径监视分组。
16. 根据权利要求15所述的节点（5)，其中所述处理器（6)被布置为通过对与所述 ECMP多点路径相关联的主干网服务标识符的值应用操作来构建每个组MAC地址。
17. -种包括计算机可读代码的计算机程序（10)，所述计算机可读代码当在节点（5) 上运行时，使得所述节点（5)执行根据权利要求1到10中的任一项所述的方法。
18. -种计算机程序产品，包括非暂态计算机可读介质（9、12)和上述计算机程序 (19)，其中所述计算机程序（10)被存储在所述计算机可读介质（9、12)上。
19. 一种容器或者载具（13)，包括根据权利要求11到16中的任一项所述的节点（5)。
【文档编号】H04L12/24GK104429022SQ201380036524
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2013年7月12日 优先权日:2012年7月13日
【发明者】P·萨尔特塞迪斯 申请人:瑞典爱立信有限公司