一种保护倒换方法及系统与流程

本发明涉及通信网络的系统架构优化领域，尤其涉及一种信息交互方法及系统。

背景技术：

目前，业务链实现方式主要包括vxlan扩展、openflow扩展和网络服务头(networkserviceheader，nsh)三种方案。前两种方案采用厂家私有扩展方式实现，即选定软件定义网络(softwaredefinednetwork，sdn)厂家实现网元连通后，必须选用该厂家指定厂家的网元实现业务链。在保护倒换方面，sdn厂家和制定厂家也采用私有扩展方式实现。正是由于现有技术在保护倒换方面的厂家私有性，使得运营商引入多厂家网元设备的门槛很高。因此，对于运营商，急需一种通用的、兼容各厂家设备的业务链处理方案。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例为解决上述问题而提供一种保护倒换方法及系统。

为达到上述目的，本发明实施例的技术方案是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提供一种保护倒换方法，所述方法包括：

检测是否存在故障节点，得到检测结果；

所述检测结果为存在故障节点时，通过nsh上送报文的方式将所述故障节点对应故障信息传送至控制器；

控制器根据倒换策略完成对所述故障节点的保护倒换。

上述方案中，所述倒换策略为局部保护倒换策略；

相应的，所述控制器根据倒换策略完成对所述故障节点的保护倒换，包括：

控制器根据局部保护倒换策略将业务连接中的所述故障节点切换至对应的 备用节点。

上述方案中，所述倒换策略为整体保护倒换策略；

相应的，所述控制器根据倒换策略完成对所述故障节点的保护倒换，包括：

控制器根据整体保护倒换策略将包括有故障节点的业务链切换至备用链。

第二方面，本发明实施例还提供一种故障检测方法，所述方法包括：

与待检测节点的类型相匹配的检测节点执行对待检测节点的故障检测；

当存在故障时，确定所述待检测节点为故障节点。

上述方案中，所述待检测节点的类型为网元；

相应的，与待检测节点的类型相匹配的检测节点执行对待检测节点的故障检测，包括：

服务功能传送器(servicefunctionforwarder，sff)启用物理层探测的方式执行对待检测节点的故障检测；或，通过向待检测节点发送网络服务报头nsh检测报文，检测在预设次数阈值范围内是否收到来自所述待检测节点的反馈信息的方式执行对待检测节点的故障检测；

或，备用网元通过心跳侦测方式执行对待检测节点的故障检测。

上述方案中，所述待检测节点的类型为sff；

相应的，与待检测节点的类型相匹配的检测节点执行对待检测节点的故障检测，包括：

备用sff通过心跳侦测方式执行对待检测节点的故障检测。

第三方面，本发明实施例提供一种保护倒换系统，所述系统包括检测节点和控制器；

所述检测节点，用于检测是否存在故障节点，得到检测结果；所述检测结果为存在故障节点时，通过nsh上送报文的方式将所述故障节点对应故障信息传送至控制器；

所述控制器，用于根据倒换策略完成对所述故障节点的保护倒换。

上述方案中，所述倒换策略为局部保护倒换策略；

相应的，所述控制器，还用于根据局部保护倒换策略将业务连接中的所述 故障节点切换至对应的备用节点。

上述方案中，所述倒换策略为整体保护倒换策略；

相应的，所述控制器，还用于根据整体保护倒换策略将包括有故障节点的业务链切换至备用链。

上述方案中，所述检测节点包括sff节点、备用sff节点及备用网元节点。

第四方面，本发明实施例还提供一种检测节点，所述检测节点为与待检测节点的类型相匹配的节点；所述检测节点包括故障检测单元和确定单元；

所述故障检测单元，用于执行对待检测节点的故障检测；

所述确定单元，用于当存在故障时，确定所述待检测节点为故障节点。

上述方案中，所述待检测节点的类型为网元；

相应的，所述检测节点为sff时，所述故障检测单元，还用于启用物理层探测的方式执行对待检测节点的故障检测；或，还用于通过向待检测节点发送nsh检测报文，检测在预设次数阈值范围内是否收到来自所述待检测节点的反馈信息的方式执行对待检测节点的故障检测；

所述检测节点为备用网元时，所述故障检测单元，还用于通过心跳侦测方式执行对待检测节点的故障检测。

上述方案中，所述待检测节点的类型为sff；

相应的，所述检测节点为备用sff，所述故障检测单元，用于通过心跳侦测方式执行对待检测节点的故障检测。

本发明实施例所提供的保护倒换方法，检测是否存在故障节点，得到检测结果；所述检测结果为存在故障节点时，通过nsh上送报文的方式将所述故障节点对应故障信息传送至控制器；控制器根据倒换策略完成对所述故障节点的保护倒换。如此，通过本发明实施例所述保护倒换方法，能够快速定位某一跳的故障节点，并快速实现倒换。

附图说明

图1为基于nsh的业务链处理流程示意图；

图2为本发明实施例故障检测方法的流程示意图；

图3为本发明实施例网元节点故障检测的网络架构图；

图4a为本发明实施例nsh检测报文中配置信息的示意图一；

图4b为本发明实施例nsh检测报文中配置信息的示意图二；

图4c为本发明实施例nsh检测报文中配置信息的示意图三；

图5为本发明实施例保护倒换方法的流程示意图；

图6a为本发明实施例局部保护倒换方案的业务链示意图一；

图6b为本发明实施例局部保护倒换方案的业务链示意图二；

图7a为本发明实施例整体保护倒换方案的业务链示意图一；

图7b为本发明实施例整体保护倒换方案的业务链示意图二；

图8为本发明实施例检测节点的组成结构示意图；

图9本发明实施例保护倒换系统的组成结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。

业务链是引导业务报文依次通过多个业务处理节点的转发技术。图1所示为基于nsh的业务链处理流程示意图。基于nsh的业务链使用服务链处理器(servicechainprocessor，scp)处理业务流，具体地，首先经过分类器classifier的流分类装置，经过sff的转发进入不同的业务处理网元，如防火墙(firewall，fw)、深度报文检测(deeppacketinspection，dpi)、运营级网络地址转换(carriergradenat，简称nat)、以及广域网优化(wanoptimize，简称opt)。在基于nsh的业务链中，主要利用控制器controller与sff间、sff与各网元节点间的消息交互，完成业务链故障的定位、检测、上报及处理操作。

基于此，本发明实施例检测是否存在故障节点，得到检测结果；所述检测结果为存在故障节点时，通过nsh上送报文的方式将所述故障节点对应故障信息传送至控制器；控制器根据倒换策略完成对所述故障节点的保护倒换。

当然，本发明实施例在提出故障检测和保护倒换方法的前提是整个业务链 使用的网元全部主备的场景。

实施例一

图2为本发明实施例故障检测方法的流程示意图，如图2所示，本发明实施例故障检测方法包括：

步骤101：与待检测节点的类型相匹配的检测节点执行对待检测节点的故障检测；

这里，待检测节点的类型包括网元或sff；相应的，故障节点的类型也包括网元节点故障或sff节点故障。

步骤102：当存在故障时，确定所述待检测节点为故障节点。

在本发明实施例一实施方式中，如图3所示，当所述待检测节点的类型为网元时，相应的，与待检测节点的类型相匹配的检测节点执行对待检测节点的故障检测包括如下几种策略：

策略一：sff启用物理层探测的方式执行对待检测节点的故障检测；或，sff通过向待检测节点发送nsh检测报文，检测在预设次数阈值范围内是否收到来自所述待检测节点的反馈信息的方式执行对待检测节点的故障检测；

举例来说，当发生掉电等物理性故障时，sff启用物理层探测，快速判断待检测网元节点是否故障；若为死机等故障时，sff向待检测网元节点dip1发送nshoam检测报文，若连续发送n次未收到来自待检测网元节点dip1的反馈消息，则认为网元发生故障。这里，所述n的取值可以根据测试要求进行灵活设置，在实际应用中通常将n取值为3。

策略二：备用网元通过心跳侦测方式执行对待检测节点的故障检测。

如图3所示，备用网元采用双机热备份，备用网元(standby)通过心跳侦测判断主用网元(active)是否故障。这里，默认网元节点并不直接与controller交互。

在本发明实施例又一实施方式中，当所述待检测节点的类型为sff时，相应的，与待检测节点的类型相匹配的检测节点执行对待检测节点的故障检测包 括：备用sff通过心跳侦测方式执行对待检测节点的故障检测。

具体地，备用sff通过心跳侦测快速判断并确认故障，并向controller发送nsh上送报文，上报该待检测节点为故障节点的消息。

这里，nshoam检测报文的格式如下表一所示：

表一

其中，业务链、用户、网元的配置信息包括待如图4a所示的检测网元id、如图4b所示的classifier信息(用户分类)、及如图4c所示的业务链id。当然，根据上述配置信息即可计算出网元在业务链中的确切位置。

这里，nsh上送报文的格式如下表二所示：

表二

其中，类型type＝0时，表示nsh上送报文由sff发送，即故障发生在网元节点；type＝1时，表示nsh上送报文由备用sff发送，即故障发生在sff节点。

实施例二

图5为本发明实施例保护倒换方法的流程示意图，如图5所示，本发明实施例保护倒换方法包括：

步骤201：检测是否存在故障节点，得到检测结果；

这里，本发明实施例所述故障节点的检测过程可以参照本发明实施例一的故障检测方法。

步骤202：所述检测结果为存在故障节点时，通过nsh上送报文的方式将 所述故障节点对应故障信息传送至控制器；

这里，当故障发生在网元节点时，nsh上送报文由sff发送，此时，所述nsh上送报文中的类型type字段的取值为0；当故障发生在sff节点时，nsh上送报文由备用sff发送，type＝0时，此时，所述nsh上送报文中的类型type字段的取值为1，即type＝1。

步骤203：控制器根据倒换策略完成对所述故障节点的保护倒换。

具体地，控制器根据自身配置的倒换策略的不同，采用不同的保护倒换方式完成对所述故障节点的保护倒换。

这里，所述倒换策略包括局部保护倒换策略和整体保护倒换策略。

在本发明实施例一实施方式中，所述倒换策略为局部保护倒换策略；相应的，所述控制器根据倒换策略完成对所述故障节点的保护倒换，包括：控制器根据局部保护倒换策略将业务连接中的所述故障节点切换至对应的备用节点。

当然，在本发明实施例进行局部倒换的要求是：控制器controller需要启动nsh之前，向每一个sff下发主备两条流表的全部信息，即每个sff必须同时具备两条流表的全部转发信息。

在一示例中，如图6a所示，所述故障节点为sff节点，此时，控制器根据局部保护倒换策略将业务连接中的所述故障sff节点切换至对应的备用sff节点。

在又一示例中，如图6b所示，所述故障节点为dpi1网元节点，此时，控制器根据局部保护倒换策略将业务连接中的所述故障dpi1网元节点切换至对应的备用dpi2网元节点。

当然，通过如图6a和6b所示的局部倒换方案可知，本发明实施例通过局部保护倒换策略，能够有效减少网元倒换数量，得以实现故障后的快速、高效倒换。

在本发明实施例又一实施方式中，所述倒换策略为整体保护倒换策略；相应的，所述控制器根据倒换策略完成对所述故障节点的保护倒换，包括：控制器根据整体保护倒换策略将包括有故障节点的业务链切换至备用链。

在一示例中，如图7a所示，所述故障节点为sff节点，此时，控制器根据整体保护倒换策略将包括有故障节点sff节点的业务链(active)整体切换至备用链(standby)。

在又一示例中，如图7b所示，所述故障节点为dpi1网元节点，此时，控制器根据整体保护倒换策略将包括有故障节点dpi1网元节点的业务链(active)整体切换至备用链(standby)。

当然，在如图7a和7b所示的整体倒换方案中，一旦业务链中任一节点发生故障时，则整条链切换至备用链，其中的×表示自动关断主用链上的网元节点。这样，本发明实施例能够以下发较少的流表实现整条链路的倒换。

综上可知，整体保护倒换较局部保护倒换的优势在于：controller收到来自sff(主/备)的nsh上送报文中的故障信息后，实时更新流表信息，但无需向每个sff都下发流表,而是由分类器classifier通知sff，并逐个通知下一跳sff流表，且接收流表下发的sff只需一个其所在链的流表(active/standby)，从而避免下发两条流表。切换到备用链的sff后，controller关断原本sff，其后的网元vnf应能感知这一接口关断interfacedown，并联动倒换。

本发明实施例所述保护倒换方法，检测是否存在故障节点，得到检测结果；所述检测结果为存在故障节点时，通过nsh上送报文的方式将所述故障节点对应故障信息传送至控制器；控制器根据倒换策略完成对所述故障节点的保护倒换。如此，能够快速定位某一跳的故障节点，并快速实现倒换。

实施例三

图8为本发明实施例检测节点的组成结构示意图，如图8所示，所述检测节点为与待检测节点的类型相匹配的节点；所述检测节点包括故障检测单元801和确定单元802；

所述故障检测单元801，用于执行对待检测节点的故障检测；

所述确定单元802，用于当存在故障时，确定所述待检测节点为故障节点。

在一实施例中，所述待检测节点的类型为网元；相应的，所述检测节点为 sff时，所述故障检测单元801，还用于启用物理层探测的方式执行对待检测节点的故障检测；或，还用于通过向待检测节点发送nsh检测报文，检测在预设次数阈值范围内是否收到来自所述待检测节点的反馈信息的方式执行对待检测节点的故障检测；所述检测节点为备用网元时，所述故障检测单元801，还用于通过心跳侦测方式执行对待检测节点的故障检测。

在一实施例中，所述待检测节点的类型为sff；相应的，所述检测节点为备用sff，所述故障检测单元801，用于通过心跳侦测方式执行对待检测节点的故障检测。

在实际应用中，本发明实施例用于组成所述检测节点的各单元均可以通过所述检测节点中的处理器实现，也可以通过具体的逻辑电路实现；比如，在实际应用中，可由位于所述检测节点中的中央处理器(cpu)、微处理器(mpu)、数字信号处理器(dsp)、或现场可编程门阵列(fpga)实现。

这里需要指出的是：以上检测节点实施例项的描述，与上述方法描述是类似的，具有同方法实施例一相同的有益效果，因此不做赘述。对于本发明检测节点实施例中未披露的技术细节，本领域的技术人员请参照本发明方法实施例一的描述而理解，为节约篇幅，这里不再赘述。

实施例四

图9为本发明实施例保护倒换系统的组成结构示意图，如图9所示，所述系统包括检测节点91和控制器92；

所述检测节点91，用于检测是否存在故障节点，得到检测结果；所述检测结果为存在故障节点时，通过nsh上送报文的方式将所述故障节点对应故障信息传送至控制器92；

所述控制器92，用于根据倒换策略完成对所述故障节点的保护倒换。

在一实施例中，所述倒换策略为局部保护倒换策略；

相应的，所述控制器92，还用于根据局部保护倒换策略将业务连接中的所述故障节点切换至对应的备用节点。

在一实施例中，所述倒换策略为整体保护倒换策略；

相应的，所述控制器92，还用于根据整体保护倒换策略将包括有故障节点的业务链切换至备用链。

在一实施例中，所述检测节点91包括sff节点、备用sff节点及备用网元节点。

当然，本发明实施例四所述检测节点91的具体组成结构及其功能描述可以参照本发明实施例三中所述检测节点的组成结构及其功能描述，为节省篇幅，这里不再赘述。

这里需要指出的是：以上系统实施例项的描述，与上述方法描述是类似的，具有同方法实施例二相同的有益效果，因此不做赘述。对于本发明系统实施例中未披露的技术细节，本领域的技术人员请参照本发明方法实施例二的描述而理解，为节约篇幅，这里不再赘述。

以上所述仅是本发明实施例的实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明实施例原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明实施例的保护范围。