专利名称：多协议标签交换系统中的保护倒换方法
技术领域：
本发明涉及多协议标签交换(MPLS，Multi protocol Label Switched)技术，尤其涉及一种MPLS系统中的保护倒换方法。
背景技术：
多协议标签交换(MPLS，Multi protocol Label Switched)技术兴起于90年代中期，其集中了异步传输模式(ATM，asynchronous transfer mode)中的虚通道标识(VPI，Virtual Path Identifier)/虚通路标识(VCI，Virtual ChannelIdentifier)等一些交换思想，并无缝的集成了IP路由技术的灵活性和二层交换技术的简捷性，从而实现了在无连接的IP网络中增加MPLS面向连接的特性。在IP网络系统中，通过采用MPLS技术建立多条标签交换路径(LSP，Label Switched Path)，来为IP网络系统提供一些管理和运营手段。
其实MPLS技术的关键在于引入了标签(Label)的概念，Label是一种短的易于处理的、不包含有拓扑信息、只具有局部意义的信息内容，Label短的特点是为了易于处理，通常可以用索引方式直接引用；Label只具有局部意义的特点是为了Label便于分配。
目前，MPLS帧的封装格式是由Internet工程任务组(IETF，InternetEngineering Task Force)在草案draft-martini-12circuit-encap-mpls-04中定义的Martini封装协议。根据Martini封装协议封装的MPLS帧，包含有两层标签其外层为隧道标签(Tunnel label)，内层为虚电路标签(VC label，Virtual circuitlabel)。其实标签Label在MPLS帧中可以无限嵌套，从而使MPLS技术能够提供无限的业务支持能力，这正是MPLS技术的最大优势所在。
在MPLS网络系统中，业务数据的转发路径是由相应的标签交换路径(LSP，Label Switched Path)决定的，标签交换路径LSP是指在某逻辑层次上由多个标签交换路由器(LSR，Label Switch Router)和标签边缘路由器(LER，Label Edge Router)组成的交换式分组传输通道；其标签边缘路由器LER会根据一定的规则作等价类划分(FEC，Forwarding Equivalence Class)，对接入到网络系统中的数据包进行标签Label的分配和封装处理，后续MPLS网络系统中的所有标签交换路由器LSR都要根据该数据包中封装的这个简短的标签Label对数据包进行转发处理，当该数据包最终要离开MPLS网络系统时，数据包中封装的标签Label将被标签边缘路由器LER剥离掉，然后LER将剥离掉Label的数据包发送到下一目标设备。
如图1所示，该图是现有MPLS网络系统对数据包进行转发处理的过程示意图；图中所示Tunnel LSP1为节点R1至R5之间的一条隧道LSP，其标签交换路径为10(R1—＞R6)—＞20(R6—＞R5)，其中节点R6只完成隧道标签(Tunnel Label)的交换；所示VC LSP2为节点R1至R5之间的一条虚通道LSP，其标签交换路径为10.01(R1—＞R6)—＞20.01(R6—＞R5)，由于节点R6只完成隧道标签(Tunnel Label)的交换，其内层标签虚通道标签(VCLabel)对节点R6而言是不可见的，所以由节点R1发出的数据包中封装的Tunnel Label为10，封装的VC Label为01(即对应R1表格中的出标签10.01)，经节点R6的标签交换后，输出数据包中封装的Tunnel Label为20，封装的VC Label仍为01(即对应R6表格中的出标签20.01)。上述过程即为MPLS网络系统对数据包进行转发处理的简要过程。
为了更好的对MPLS网络系统进行维护和管理，国际电信联盟-电信标准化组织(ITU_T，Telecommunication Standardization Sector of ITU)为MPLS网络系统定义了操作和维护(OAM，Operation and Maintenance)功能，具体MPLS OAM数据帧格式是由ITU-T Rec.Y.1711定义的，目前已经定义的OAM帧类型包括连通性校验(CV，Connectivity Verification)帧、前向缺陷指示(FDI，Forward Defect Indication)帧、后向缺陷指示(BDI，Backward DefectIndication)帧、性能报文、环回请求帧和环回响应帧，但是只对CV、FDI、BDI三种帧定义了具体的格式和操作规程，其中
CV帧在LSP的源LSR中产生，以每秒一个帧的速度进行发送，并在LSP的宿LSR中终结；其中CV帧携带有网络的路径源端标识符(TTSI，TrailTermination Source Identifier)，这样就能奠定检测所有故障的基础。
在后续的技术发展过程中，为解决CV帧发送频率过低，LSP故障检测不及时的问题，进而对CV帧进行了改进，提出了一种快速故障检测帧(FFD，Fast Failure Detection)，其中FFD帧的功能在ITU-T Rec.Y.1711中定义为可选项，即在具体发送帧的过程中，可以设置只发送CV帧，而不发送FFD帧；或者设置只发送FFD帧，而不发送CV帧；FFD帧具有可设置的多个发送速度，最高发送速度可达100个/秒，最低发送速度为2个/秒。
FDI帧的作用是对检测故障行为的响应(例如对来自于CV帧所承载故障缺陷进行响应)，其主要目的是压制检测到错误的层以上的网络层的告警，FDI帧的发送频率为1个/秒。
BDI帧是在返回通路(比如一个返回的LSP)上被插入的，用来将在下行LSP的宿LSR节点中检测到的故障缺陷通知给上行源LSR节点(即前向LSP的源节点)。
利用上述MPLS网络系统中的OAM功能，可以在MPLS系统中实现保护倒换机制，以防止数据包因网络故障而出现丢失损失，以提高MPLS系统的通信性能。下面以MPLS系统中的1+1和1∶1保护倒换机制来说明(其他类型的保换倒换机制原理类似)其中MPLS系统中的1+1和1∶1保护倒换机制是一种端到端的保护技术，通过为MPLS系统中的每个工作LSP预先配置一条保护LSP，以为传输数据提供一条保护路径；LSP上的宿节点通过MPLS系统中的OAM功能进行LSP的有效性检测，当宿节点检测到LSP出现故障时，将启动保护倒换行为，切换到保护LSP上工作。
请参阅图2，该图是现有MPLS网络系统中1+1保护倒换机制的切换原理示意图；在MPLS系统中，对于1+1保护倒换机制，是由LSP的源标签边缘路由器LER进行数据业务的双发，即将数据业务同时在工作LSP和保护LSP上发送，LSP的宿标签边缘路由器LER完成在工作LSP和保护LSP上选择接收数据业务(如图2中(a)保护前状态所示)。宿LER在工作过程中，利用MPLS系统中的OAM功能对工作LSP和保护LSP分别进行有效性检测，当检测到工作LSP出现故障时，宿LER选择从保护LSP上接收数据业务(如图2中(b)保护后状态所示)。
请参阅图3，该图是现有MPLS网络系统中1∶1保护倒换机制的切换原理示意图；在MPLS系统中，对于1∶1保护倒换机制，LSP的源标签边缘路由器LER需要根据网络工作情况决定数据业务是通过工作LSP发送，还是通过保护LSP发送即当网络工作状态正常时，将数据业务通过工作LSP发送，宿标签边缘路由器LER相应地从工作LSP上接收数据业务(如图3中(a)保护前状态所示)；宿LER通过MPLS网络系统的OAM功能检测工作LSP的连接有效性，当网络出现故障时，宿LER可以检测到工作LSP出现故障，及时切换到保护LSP上接收数据业务，同时通过反向LSP通知源LER进行数据业务的发送切换，源LER接收到通知消息后，将数据业务切换到保护LSP上进行发送，完成对数据业务传输的保护(如图3中(b)保护后状态所示)。
综上在MPLS网络系统中，无论是1+1保护倒换机制还是1∶1保护倒换机制，LSP的连接有效性检测都是由LSP宿端节点利用MPLS系统的OAM功能来完成的。
在ITU-T Rec.Y.1711中规定，LSP的连接有效性检测可以通过CV帧来完成，CV帧由LSP的源端节点以1个/秒的速度发送，宿端节点根据CV帧的接收情况来检测LSP的连接有效性，如果连续三个周期(这里的周期是指发送一个OAM帧的时间间隔)没有接收到正确的CV帧，则认为网络系统出现连通性校验丢失缺陷(LOCV，Loss of Connectivity Verification)故障，宿端节点应该上报告警，并同时启动相应的保护倒换处理流程。但是由于CV帧的发送速率为1个/秒，三个周期则需要3秒的时间，也就是说LSP宿端节点使用CV帧进行LOCV故障检测，并作为保护倒换的启动条件，至少需要3秒的延时，这个延时长度根本无法达到电信级50ms内完成保护倒换处理的要求。
为了在上述基础上提高保护倒换处理的速度，ITU-T Rec.Y.1711又提出了一种可选的改进方案，利用改进的FFD帧来检测LSP的连续有效性。如前所述，因为FFD帧与CV帧相比之下，其作用基本相同，唯一不同的是FFD帧的发送速度比CV帧的发送速度高，且发送速度可选，具体有100个/秒、50个/秒、20个/秒、10个/秒、5个/秒和2个/秒几个发送速度。这样利用FFD帧来检测LOCV故障的时间将会有所缩短，如LSP的源端节点以100个/秒的速度发送FFD帧，则宿端节点检测到连续3个周期没有正确接收到FFD帧的时间只需30ms，即只需30ms就可以检测到LOCV故障，并启动相应的保换倒换处理，从而可以缩短MPLS系统中的保护倒换时间，为满足电信级50ms内完成保护倒换处理的要求奠定了基础。
尽管使用FFD帧能够提高MPLS系统的故障检测实时性，但是要达到电信级50ms内完成保护倒换处理的要求，只有将FFD帧的发送速度设置在100个/秒才可能满足。而如果将FFD帧的发送速度降低到50个/秒，则LOCV故障的检测时间需要60ms，已经超出了电信级50ms的要求。
同时因为使用MPLS系统的OAM功能来检测故障，是通过将OAM帧插入到LSP中和业务信息一起传输的，这样必将会占用LSP的业务带宽，所以OAM帧不易长时间的频繁发送。例如FFD帧的最小帧长为44字节，再加上两层标签的封装(如以太网封装)，FFD帧的最小帧长将达到64字节，而如果要达到电信级的要求，将64字节的FFD帧以100个/秒的速度来发送，则在一个LSP中，仅FFD帧就将占用至少64×8×100＝51200bit/S的带宽，因此这种保护倒换方式不便于在大型MPLS网络系统中进行OAM功能的推广。由此ITU-T Rec.Y.1711规定推荐设置FFD帧的发送速度为20个/秒，但是这样又将导致LOCV故障的检测时间长达150ms，即LSP的宿端节点需要至少150ms延时才能完成保护倒换处理，无法满足电信级50ms内完成保护倒换处理的要求；可见利用FFD帧进行检测LOCV故障，进而完成保护倒换处理的方式，存在设置FFD帧发送速度和占用带宽过大之间的矛盾问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于提出一种多协议标签交换系统中的保护倒换方法，以提高标签交换路径的保护倒换处理速度，满足电信级保护倒换处理性能的要求。
为解决上述问题，本发明提出了一种多协议标签交换系统中的保护倒换方法，包括步骤(1)由多协议标签交换系统中的任意节点发现故障，并查找与故障相关的标签交换路径；(2)发现故障的节点分别向每条相关的标签交换路径中的宿端节点发送承载有故障信息的告警指示信号；(3)所述宿端节点在连续接收相应数目的告警指示信号后，启动保护倒换处理。
所述步骤(1)之前还包括步骤(P1)预先设置能够满足电信级保护倒换时间要求的发送规则；步骤(2)中发现故障的节点分别以所述发送规则向每条相关的标签交换路径中的宿端节点发送承载有故障信息的告警指示信号。
其中步骤(P1)中所述电信级保护倒换时间要求是在N毫秒内完成保护倒换处理，所述N为正整数；步骤(3)中所述宿端节点在连续接收m个告警指示信号后，启动保护倒换处理，所述m为自然数；则所述发送规则为初始以大于等于 个/秒的发送速度连续发送m个告警指示信号后，降低发送速度发送告警指示信号至故障恢复时终止。
其中步骤(1)中所述发现故障的情况具体包括所述节点发现自身物理端口对应的物理链路失效；或发现自身多业务传送平台中的虚级联组失效；或发现自身通用成帧规程出现帧同步丢失告警。
其中步骤(1)中所述查找与故障相关的标签交换路径的过程具体包括(21)建立能够根据入端口号查找到出端口号、入标签和出标签的映射关系表；(22)确定所述故障对应的入端口号；(23)根据故障对应的入端口号查询所述映射关系表，得到对应的出端口号、入标签和出标签信息；(24)由得到的每对入标签和出标签分别确定的标签交换路径作为与故障相关的标签交换路径。
其中步骤(1)中所述查找与故障相关的标签交换路径的过程具体包括(2a)确定所述故障对应的入端口号；(2b)根据故障对应的入端口号查询本地业务转发表，得到对应的出端口号、入标签和出标签信息；(2c)由得到的每对入标签和出标签分别确定的标签交换路径作为与故障相关的标签交换路径。
上述入标签和出标签为隧道标签。
其中所述步骤(2)中发现故障的节点根据相关的标签交换路径对应的出端口号将告警指示信号由相应的出端口发出。所述端口可以为逻辑端口或可以为物理端口。
所述步骤(3)之后还包括步骤(4)发现故障的节点在故障消除后，分别向每条相关的标签交换路径中的宿端节点发送故障消除信号；(5)所述宿端节点在接收到故障消除信号后，启动保护倒换恢复处理。
上述告警指示信号为前向缺陷指示帧；或包含有操作维护功能类型、缺陷类型、故障节点ID信息的操作维护报文。
本发明能够达到的有益效果如下A.由MPLS系统中的任意节点发现故障，并将发现的故障信息主动扩散到与故障相关的每条LSP的宿端节点，使每条相关的LSP中的宿端节点能够快速及时接收到故障信息，以启动保护倒换处理机制，从而满足了电信级保护倒换处理的要求；B.在设置由MPLS系统中的任意节点发现故障，并将发现的故障信息主动扩散到与故障相关的每条LSP的宿端节点，使每条相关的LSP中的宿端节点能够快速及时接收到故障信息，以启动保护倒换处理机制的基础上，还设置了发现故障的节点发送故障信息的发送规则，该发送规则能够满足电信级保护倒换处理的要求，从而实现了在满足电信级保护倒换处理要求的故障信息发送基础上，降低了故障信息发送过程对网络业务带宽的占用，有利于保护倒换方式在大型MPLS网络系统中进行OAM功能的推广。
图1是现有MPLS网络系统对数据包进行转发处理的过程示意图；图2是现有MPLS网络系统中1+1保护倒换机制的切换原理示意图；图3是现有MPLS网络系统中1∶1保护倒换机制的切换原理示意图；图4是本发明多协议标签交换系统中的保护倒换方法的主要实现原理流程图；图5是在本发明多协议标签交换系统中的保护倒换方法中设置发送规则的实施例流程图；图6是在本发明多协议标签交换系统中的保护倒换方法中一个节点发现故障，并相应查找与故障相关的LSP的过程示意图；图7是本发明多协议标签交换系统中的保护倒换方法发送故障消除信号的实施例流程图；图8是本发明多协议标签交换系统中的保护倒换方法在MPLS系统拓扑图中的实施过程示意图。
具体实施例方式
背景技术：
已经叙述了MPLS系统中的每条LSP是一种端到端的连接路径，具体是指在某种逻辑层次上由多个LSR和LER组成的交换式分组传输通道；MPLS系统中的OAM功能特性为每条LSP提供了一套端到端的检测管理机制，基于这种检测管理机制，每条LSP上的宿端节点能够在工作LSP发生故障时，及时切换到保护LSP上继续工作，实现MPLS系统中的保护倒换处理机制。但是由于每条LSP上的宿端节点对于故障的检测是被动的，同时由于OAM帧不易长时间频繁发送，导致每条LSP上的宿端节点对故障的检测不可避免的存在一定程度的延时，从而使MPLS网络系统中的保护倒换处理往往由于这种延时而达不到电信级的保护倒换处理要求。本发明多协议标签交换系统中的保护倒换方法主要提供一种由MPLS系统中的任意节点在发现故障时，及时查找与发现故障相关的LSP，并将故障信息及时向后扩展到每条相关的LSP上的宿端节点，从而不需要在LSP发生故障时，必须由LSP的宿端节点被动地通过CV OAM帧完成LSP的有效性检测，因此可以使故障信息及时快速到达发生故障的LSP的宿端节点，通过这种由MPLS系统中的任意节点发现故障，并将发现的故障主动向后延扩散的机制，可以使MPLS系统中发生故障的LSP的宿端节点能够及时得知故障情况，进行快速保护倒换处理，从而能够达到电信级保护倒换处理的要求。
下面将结合各个附图对本发明多协议标签交换系统中的保护倒换方法的具体实施过程进行详细的阐述。请参阅图4，该图是本发明多协议标签交换系统中的保护倒换方法的主要实现原理流程图；其主要实现过程具体包括步骤S10，由多协议标签交换MPLS系统中的任意节点(包括MPLS系统中每条标签交换路径LSP上的每个标签交换路由器LSR或每个标签边缘路由器LER)发现故障，并查找与故障相关的标签交换路径；其中MPLS系统中的任意节点发现故障的情况可以包括如下情况1)节点发现自身物理端口对应的物理链路失效，如以太网设备发现自身的以太网端口断开(link down)的情况；
2)节点发现自身多业务传送平台(MSTP，Multi-Service TransportPlatform)中的虚级联组(VCG，Virtual Concatenatio Group)失效，如某虚级联VC出现告警指示信号(AIS，Alarm Indication Signal)；3)节点发现自身的通用成帧规程(GFP，General Frame Protocol)出现帧同步丢失告警；当然节点发现的故障在上述三种故障之外的其他故障也在本发明的保护范围之内。
其中发现故障的节点根据故障情况查找与故障相关的标签交换路径LSP可以由两种方式来完成；其中第一种方式如下预先建立能够根据入端口号查找到出端口号、入标签和出标签的映射关系表；其中建立的映射关系表可以如下
并将建立的映射关系表存储在MPLS系统中的每个节点设备中；然后发现故障的节点根据故障情况确定该故障对应的入端口号；再根据该故障对应的入端口号来查询自身存储的上述映射关系表，进而索引得到对应的出端口号、入标签和出标签信息；最后由上述索引得到的每对入标签和出标签分别确定的标签交换路径LSP作为与该故障相关的标签交换路径LSP，如根据上表，由一个入标签label1和一个出标签label2便可以确定一个相应的LSP。
第二种方式是直接利用MPLS系统中的每个节点设备中已经存储的本地业务转发表，其中本地业务转发表中已经记载有入端口号、出端口号、入标签和出标签等信息之间的对应关系，这样就可以根据故障对应的入端口号直接查询本地业务转发表，索引到相应的出端口号和由入标签和出标签确定的对应LSP，具体过程如下发现故障的节点根据故障情况确定该故障对应的入端口号；
然后根据该故障对应的入端口号来查询自身存储的本地业务转发表，索引得到对应的出端口号、入标签和出标签信息；最后由上述得到的每对入标签和出标签分别确定的标签交换路径作LSP为与该故障相关的标签交换路径LSP。
为了减小MPLS系统中发现故障的节点的处理负荷，发现故障的节点一般只向隧道标签(Tunnel Label)所确定的LSP中下插传送故障信息，所以上述所提及的入标签和出标签一般指隧道标签(Tunnel Label)。
同时上述提及的端口可以为逻辑端口，也可以为物理端口。
步骤S20，该发现故障的节点分别向步骤S10所确定的每条相关的标签交换路径LSP中的宿端节点发送承载有故障信息的告警指示信号AIS；其中这里所述的告警指示信号AIS可以为前向缺陷指示帧FDI；也可以为包含有操作维护功能类型(即OAM功能类型)、缺陷类型、故障节点ID信息、路径源端标识符(TTSI，Trail Termination Source Identifier)和信号发送频率等信息的操作维护报文。
并发现故障的节点可以根据相关的标签交换路径LSP对应的出端口号将告警指示信号AIS由相应的出端口发出(具体参照上述表格)。
步骤S30，每条相关LSP的宿端节点在连续接收相应数目的告警指示信号AIS后，启动保护倒换处理，即根据稳定接收的AIS，由发生故障的工作LSP切换到保护LSP上继续工作，每条相关LSP上的宿端节点要接收相应数目的AIS后才进行保护倒换处理，其目的是去除抖动，待确定工作LSP在确实出现故障的情况下，才进行保护倒换处理，以避免在误接收AIS的情况下，就启动保护倒换处理，浪费系统的处理资源。
为了在上述由MPLS系统中的任意节点发现故障，并将故障信息迅速向后扩展到相关的LSP的宿端节点，使宿端节点能够及时发现LSP的故障状态，进行快速保护倒换处理的基础上，更进一步使保护倒换处理速度能够达到现在电信级的保护倒换处理要求，并使对系统业务带宽的影响降至最小，本发明又进而提出可以预先设置一个发送规则，使发现故障的节点以该设置的发送规则发送故障信息；请参阅图5，该图是在本发明多协议标签交换系统中的保护倒换方法中设置发送规则的实施例流程图；其实施过程主要为步骤S110，预先设置能够满足电信级保护倒换时间要求的发送规则；步骤S120，由多协议标签交换MPLS系统中的任意节点发现故障，并查找与故障相关的标签交换路径LSP；步骤S130，发现故障的节点分别以步骤S110预先设置的发送规则向每条相关的标签交换路径LSP中的宿端节点发送承载有故障信息的告警指示信号AIS；步骤S140，每条相关LSP的宿端节点在连续接收相应数目的告警指示信号AIS后，启动保护倒换处理过程。
例如当步骤S110中所述电信级保护倒换时间的要求是在N毫秒内完成保护倒换处理时(所述N为正整数，一般为50)，并当步骤S140中所述宿端节点在连续接收m个告警指示信号AIS后，启动保护倒换处理(所述m为自然数，一般为3)的情况下，则所设置的发送规则为故障发生初始状态以大于等于 个/秒的发送速度连续发送m个告警指示信号后，即在保证产生故障的LSP的宿端节点能够及时接收到m个告警指示信号，快速完成保护倒换处理后，降低发送速率发送告警指示信号AIS(如可以降至以1个/秒的发送速度发送告警指示信号AIS)直至故障恢复时终止。
这样依据上述的发送规则，既可以保证发生故障的LSP的宿端节点能够及时接收到要求的m个AIS后进行保护倒换处理，也可以尽量减小对系统业务带宽的占用。
请参阅图6，该图是在本发明多协议标签交换系统中的保护倒换方法中一个节点发现故障，并相应查找与故障相关的LSP的过程示意图；图6中标签交换路由器LSR/标签边缘路由器LER表示处于一条LSP上的任一LSR或者LER设备，如果该设备的一个物理或者逻辑端口的物理层或者数据链路层出现故障，如以太网端口1ink down，或者多业务传送平台MSTP中的虚级联组VCG中的某个虚级联VC失效，或者通用成帧规程GFP出现帧同步丢失告警等等MPLS系统服务层中的信号失效(SF，Signal fail)状态，该LSR/LER设备利用本发明方案执行如下过程1、该LSR/LER发现自身的Port m端口link down；2、该LSR/LER利用发生断开故障的Port m端口的端口号m查询自身存储的本地业务转发表，索引并获得与断开端口m相关的LSP，分别为LSP Q，LSP M和LSP N等三条路径；3、该LSR/LER根据三条相关的LSP的优先级顺序，分别在LSP Q，LSPM和LSP N上按照一定的发送规则下插承载有与该端口m对应的物理链路失效的AIS信息(其AIS可以是一种新定义的OAM帧，即上述包含有OAM功能类型、缺陷类型、故障节点ID信息、路径源端标识符TTSI和信号发送频率等信息的操作维护报文，也可以是标准中已有的FDI帧)，其一定的发送规则是指LSR/LER在发现故障的初期，快速发送AIS信息，如可以在故障初期每5毫秒或者每10ms发送一个AIS信息；并在连续发送可以保证LSP中的宿端节点能够正确识别AIS信息后，如连续发送了5个AIS信息或者10个AIS信息后，其发送速度降低，如可以降低至1个/秒，直到故障恢复状态为止。这样的发送规则即可以保证在LSP出现故障的情况下，快速地将故障通告给该LSP的宿端节点，还可以减小对LSP有效业务带宽的占用。
在MPLS系统中，发现故障的节点在获知故障消除后，还可以进而向相关的LSP中的宿端节点发送故障消除信号，以使宿端节点在接收到故障消除信号后，能够启动相应的保换倒换恢复处理过程，即从保护LSP再回到工作LSP上工作。请参阅图7，该图是本发明多协议标签交换系统中的保护倒换方法发送故障消除信号的实施例流程图；其实现过程如下步骤S210，由多协议标签交换MPLS系统中的任意节点发现故障，并查找与故障相关的标签交换路径LSP；步骤S220，发现故障的节点分别以步骤S110预先设置的发送规则向每条相关的标签交换路径LSP中的宿端节点发送承载有故障信息的告警指示信号AIS；步骤S230，每条相关LSP的宿端节点在连续接收相应数目的告警指示信号AIS后，启动保护倒换处理过程，即从工作LSP切换到保护LSP上继续工作；步骤S240，发现故障的节点在获知故障消除后，分别向每条相关的标签交换路径LSP中的宿端节点发送故障消除信号；步骤S250，每条相关LSP的宿端节点在接收到故障消除信号后，启动保护倒换恢复处理过程，即从保护LSP切换到工作LSP上继续工作。
请参阅图8，该图是本发明多协议标签交换系统中的保护倒换方法在MPLS系统拓扑图中的实施过程示意图；假设图8中的LSP Q是由LER 1经过LSR 2、LSR 3到LER 3的一个LSP，当LSR 2和LER 1之间的MPLS服务层出现故障时，LSR 2根据该故障得到受影响的端口号，并根据受影响的端口号查询本地业务转发表，索引到受该故障影响的各条LSP，假设LSP Q是其中受该故障影响的一条LSP；继而LSR 2会向出标签为40，出端口为LSR 2和LSR 3之间的一个端口的LSP Q路径中下插承载有相应故障信息的AIS信息，如FDI帧等；LER 3接收到相应数目的AIS信息后，确定相应LSP出现故障，启动相应LSP的保护倒换处理流程。这里同理为了减少MPLS系统中的中间节点的处理负荷，发现故障的节点只向由最外层标签(即Tunnel Labe标签)组成的LSP中下插AIS信息。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种多协议标签交换系统中的保护倒换方法，其特征在于，包括步骤(1)由多协议标签交换系统中的任意节点发现故障，并查找与故障相关的标签交换路径；(2)发现故障的节点分别向每条相关的标签交换路径中的宿端节点发送承载有故障信息的告警指示信号；(3)所述宿端节点在连续接收相应数目的告警指示信号后，启动保护倒换处理。
2.根据权利要求1所述的多协议标签交换系统中的保护倒换方法，其特征在于，所述步骤(1)之前还包括步骤(P1)预先设置能够满足电信级保护倒换时间要求的发送规则；步骤(2)中发现故障的节点分别以所述发送规则向每条相关的标签交换路径中的宿端节点发送承载有故障信息的告警指示信号。
3.根据权利要求2所述的多协议标签交换系统中的保护倒换方法，其特征在于，步骤(P1)中所述电信级保护倒换时间要求是在N毫秒内完成保护倒换处理，所述N为正整数；步骤(3)中所述宿端节点在连续接收m个告警指示信号后，启动保护倒换处理，所述m为自然数；所述发送规则为初始以大于等于 个/秒的发送速度连续发送m个告警指示信号后，降低发送速度发送告警指示信号至故障恢复时终止。
4.根据权利要求1所述的多协议标签交换系统中的保护倒换方法，其特征在于，步骤(1)中所述发现故障的情况具体包括所述节点发现自身物理端口对应的物理链路失效；或发现自身多业务传送平台中的虚级联组失效；或发现自身通用成帧规程出现帧同步丢失告警。
5.根据权利要求1所述的多协议标签交换系统中的保护倒换方法，其特征在于，步骤(1)中所述查找与故障相关的标签交换路径的过程具体包括(21)建立能够根据入端口号查找到出端口号、入标签和出标签的映射关系表；(22)确定所述故障对应的入端口号；(23)根据故障对应的入端口号查询所述映射关系表，得到对应的出端口号、入标签和出标签信息；(24)由得到的每对入标签和出标签分别确定的标签交换路径作为与故障相关的标签交换路径。
6.根据权利要求1所述的多协议标签交换系统中的保护倒换方法，其特征在于，步骤(1)中所述查找与故障相关的标签交换路径的过程具体包括(2a)确定所述故障对应的入端口号；(2b)根据故障对应的入端口号查询本地业务转发表，得到对应的出端口号、入标签和出标签信息；(2c)由得到的每对入标签和出标签分别确定的标签交换路径作为与故障相关的标签交换路径。
7.根据权利要求5或6所述的多协议标签交换系统中的保护倒换方法，其特征在于，所述入标签和出标签为隧道标签。
8.根据权利要求5或6所述的多协议标签交换系统中的保护倒换方法，其特征在于，所述步骤(2)中发现故障的节点根据相关的标签交换路径对应的出端口号将告警指示信号由相应的出端口发出。
9.根据权利要求8所述的多协议标签交换系统中的保护倒换方法，其特征在于，所述端口为逻辑端口或物理端口。
10.根据权利要求1所述的多协议标签交换系统中的保护倒换方法，其特征在于，所述步骤(3)之后还包括步骤(4)发现故障的节点在故障消除后，分别向每条相关的标签交换路径中宿端节点发送故障消除信号；(5)所述宿端节点在接收到故障消除信号后，启动保护倒换恢复处理。
11.根据权利要求1～6任意权利要求所述的多协议标签交换系统中的保护倒换方法，其特征在于，所述告警指示信号为前向缺陷指示帧；或包含有操作维护功能类型、缺陷类型、故障节点ID信息的操作维护报文。
全文摘要
本发明公开了一种多协议标签交换系统中的保护倒换方法，包括由多协议标签交换系统中的任意节点发现故障，并查找与故障相关的标签交换路径；发现故障的节点分别向每条相关的标签交换路径中的宿端节点发送承载有故障信息的告警指示信号；所述宿端节点在连续接收相应数目的告警指示信号后，启动保护倒换处理。本发明可以提高标签交换路径的保护倒换处理速度，满足电信级保护倒换处理性能的要求。
文档编号H04L12/24GK1756182SQ20041007935
公开日2006年4月5日 申请日期2004年9月30日 优先权日2004年9月30日
发明者王玉祥, 严明 申请人:华为技术有限公司