专利名称：出口标签交换路由器与其相连数据设备间故障的处理方法
技术领域：
本发明涉及采用多协议标签交换(MPLS)的网络传输技术，特别是涉及一种在出口标签交换路由器(Egress LSR)与其相连数据设备之间发生故障时的处理方法。
背景技术：
目前，MPLS技术已成为互联网协议(IP)网络中多业务承载的关键技术。相应地，MPLS的故障检测和保护倒换技术随之成为影响IP网络正常运行的一个重要因素。表1示出了ITU-T所定义的用于实现MPLS故障检测和保护倒换的相关标准。
表1参见表1，标准Y.1711定义了MPLS端到端的故障检测机制，即操作与管理(OAM)故障检测机制，标准Y.1720定义了MPLS的端到端的保护倒换机制。这里所说的端到端是指从采用MPLS技术的入口标签交换路由器(Ingress LSR)到Egress LSR。
根据标准Y.1711和标准Y.1720，如果Ingress LSR与Egress LSR之间的主用标签交换路径(Work Lsp)发生故障，Egress LSR则向Igress LSR发送后向缺陷指示(BDI)报文，Igress LSR接收到BDI报文后进行相应的保护倒换处理。
图1是采用MPLS技术传输业务流的一种网络结构示意图，当采用图1所示的网络结构来传输业务流时，主用标签交换路径与Egress LSR1及主用链路Link1为正常传输业务流时的传输路径，备用标签交换路径与EgressLSR2及备用链路Link2是进行保护倒换处理时的备用传输路径。图2是现有技术实现MPLS的端到端故障检测和保护倒换的流程图。参见图1和图2，针对图1所示的网络结构，现有技术在采用MPLS技术传输业务流时，实现MPLS的端到端故障检测和保护倒换的具体过程包括以下步骤步骤201、在入口方向上与Igress LSR相连的数据设备Devl将业务流传输至Igress LSR。
步骤202、Igress LSR通过主用标签交换路径将业务流传输给EgressLSR1，并每到一个周期时间通过主用标签交换路径向Egress LSR1发送一个连通性验证(CV)报文或快速故障检测(FFD)报文。
这里，如果发送的是CV报文，则所述周期时间为1秒，如果发送的是FFD报文，则所述周期时间为50毫秒。
步骤203、Egress LSR1接收Igress LSR发送来的业务流以及CV或FFD报文，根据CV或FFD报文判断当前的主用标签交换路径是否发生故障，如果是，则执行步骤205，否则，执行步骤204。
这里，当出现以下情况时Egress LSR1认为主用标签交换路径发生故障，包括底层传输线路故障；连续三个时间周期内未收到CV或FFD报文；在三个周期内连续收到三个带有未知路径源端标识符(TTSI)的CV或FFD报文；在三个周期内，既收到具有合法TTSI的CV或FFD报文又收到具有未知TTSI的CV或FFD报文；在三个周期内，连续收到5个或多于5个的带有合法TTSI的CV或FFD报文；其它未知错误。
步骤204、Egress LSR1判断在出口方向上与其相连的主用链路Link1以及数据设备Dev2是否发生故障，如果是，则停止向数据设备Dev2发送业务流，并结束当前传输业务流的流程；否则，通过主用链路Link1将业务流发送至数据设备Dev2，然后结束当前传输业务流的流程。
步骤205、Egress LSR1通过反向通道向Igress LSR发送携带有缺陷类型信息的BDI报文，以通知Igress LSR主用标签交换路径发生的故障。
这里，比如在步骤203中，Egress LSR1判断出的故障是在连续三个时间周期内未收到CV或FFD报文，则在本步骤中，Egress LSR1在BDI报文中携带的缺陷类型信息为表示这一故障的缺陷编码0201。
步骤206、Igress LSR接收到BDI报文后，获知主用标签交换路径发生故障，开始进行保护倒换处理。
步骤207、Igress LSR通过备用标签交换路径(Protect LSP)将数据设备Dev1发来的业务流传输至Egress LSR2。
步骤208、Egress LSR2通过备用链路Link2将业务流发送给数据设备Dev2。
由上述流程可以看出，如果Igress LSR与Egress LSR之间的主用标签交换路径发生了故障，那么无论Egress LSR与其相连数据设备之间的链路或该数据设备是否发生故障，现有技术均可通过MPLS技术的保护倒换处理即通过备用传输路径将业务流传输给该数据设备。
然而，在现有技术中，只有当主用标签交换路径发生了故障，Egress LSR才会向Igress LSR发送BDI报文，Igress LSR也只有在接收到BDI报文后，才会进行相应的保护倒换处理。
因此，在主用标签交换路径未发生故障，而与Egress LSR相连的链路或数据设备发生故障，造成无法传输或接收数据流时，Egress LSR不会向Igress LSR发送BDI报文，Igress LSR未接收到BDI报文，不会获知故障的发生，则不会针对该故障进行任何的保护倒换处理措施，虽然网络中存在备用的传输路径，也无法保证业务流传输至与Egress LSR相连的数据设备。另外，由于Igress LSR无法获知与Egress LSR相连的链路或数据设备发生了故障，所以与Igress LSR相连的数据设备和Igress LSR仍然不断地通过主用标签交换路径将业务流发送至Egress LSR，从而造成了网络资源和带宽的浪费。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供出口标签交换路由器与其相连数据设备间故障的处理方法，以便针对与出口标签交换路由器相连的数据设备或链路的故障进行保护倒换处理。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的出口标签交换路由器与其相连数据设备间故障的处理方法，包括以下步骤A、出口标签交换路由器在检测出与其相连的出口端主用链路发生故障后，将该故障信息传输至入口标签交换路由器；B、入口标签交换路由器根据接收到的故障信息调整业务流的传输。
所述步骤A中，所述出口标签交换路由器通过报文传输故障信息。
所述报文为后向缺陷指示BDI报文；所述步骤A之前进一步包括设置BDI报文可携带的、且用于表示出口端主用链路故障的标识信息，并在出口标签交换路由器上将出口端主用链路和主用标签交换路径绑定为一条链路；步骤A中，所述出口标签交换路由器将故障信息传输至入口标签交换路由器为出口标签交换路由器根据出口端主用链路故障确定所绑定的链路发生故障，之后通过BDI报文将所设置的标识信息传输至入口标签交换路由器。
所述标识信息可以为BDI报文中表示所述出口端主用链路故障的缺陷定义，所述缺陷定义中至少包括缺陷编码。
其中，出口标签交换路由器以及与其相连的出口端数据设备之间存在出口端备用链路；所述步骤B具体包括以下步骤B11、入口标签交换路由器将业务流传输至出口标签交换路由器；B12、出口标签交换路由器通过出口端备用链路将业务流传输至出口端数据设备。
其中，入口标签交换路由器与出口标签交换路由器之间存在备用标签交换路径；在步骤B11中，业务流经所述备用标签交换路径传输至出口标签交换路由器。
其中，步骤A所述的出口标签交换路由器为主用出口标签交换路由器；所述出口端备用链路位于备用出口标签交换路由器与出口端数据设备之间；所述备用标签交换路径位于入口标签交换路由器与备用出口标签交换路由器之间；步骤B中，所述出口标签交换路由器为备用出口标签交换路由器。
其中，在入口标签交换路由器与其相连的入口端数据设备之间存在入口端主用链路和入口端备用链路；步骤B11中，在所述入口标签交换路由器传输业务流之前进一步包括B110、入口标签交换路由器设置入口端主用链路的状态为禁止传输状态；B111、入口端数据设备检测到入口端主用链路的禁止传输状态后，通过入口端备用链路将业务流传输至入口标签交换路由器。
其中，出口标签交换路由器与出口端数据设备之间只有出口端主用链路；
步骤B中，所述入口标签交换路由器调整业务流的传输为禁止入口端数据设备发送业务流。
其中，所述步骤B具体包括以下步骤B21、入口标签交换路由器向入口端数据设备发送带内或带外的流量反压信号；B22、入口端数据设备检测到流量反压信号后，停止向入口标签交换路由器发送业务流。
其中，所述步骤B具体包括以下步骤B31、入口标签交换路由器将自身与入口端数据设备间链路的状态设置为禁止传输状态；B32、入口端数据设备检测到该链路的禁止传输状态后，停止向入口标签交换路由器发送业务流。
可见，本发明提出的方法具有以下优点1、本发明在BDI报文可携带的缺陷类型中，增加了一种用于表示在出口方向上与Egress LSR相连的链路或数据设备故障的缺陷类型，当主用标签交换路径未发生故障，而与Egress LSR相连的链路或数据设备发生故障时，Egress LSR将携带有该链路或数据设备故障信息的BDI报文发送给Igress LSR，使Igress LSR获知当前发生的故障，并针对该故障进行保护倒换处理，从而确保了业务流能够通过备用的路径传输给与Egress LSR相连的数据设备。
2、当采用MPLS技术传输业务流的网络结构不存在备用的传输路径时，本发明能够通过BDI报文，将在出口方向上与Egress LSR相连的链路或数据设备发生故障的信息传递给Igress LSR，Igress LSR在获知该故障后，则禁止与其相连的数据设备继续发送业务流，避免了现有技术中该数据设备和Igress LSR由于无法获知故障的发生，继续发送业务流，而业务流又无法传输给与Egress LSR相连的数据设备的缺点，从而避免了网络资源的浪费。
图1是采用MPLS技术传输业务流的一种网络结构示意图。
图2是现有技术实现MPLS的端到端故障检测和保护倒换的流程图。
图3是本发明针对图1所示网络结构实现对Egress LSR与其相连设备间故障进行处理的流程图。
图4是采用MPLS技术传输业务流的网络结构2的示意图。
图5是本发明针对网络结构2实现对Egress LSR与其相连设备间故障进行处理的流程图。
图6是采用MPLS技术传输业务流的网络结构3的示意图。
图7是本发明针对网络结构3实现对Egress LSR与其相连设备间故障进行处理的流程图。
图8是采用MPLS技术传输业务流的网络结构4的示意图。
图9是本发明针对网络结构4实现对Egress LSR与其相连设备间故障进行处理的流程图。
具体实施例方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步地详细描述。
本发明处理出口标签交换路由器与其相连数据设备间故障的方法是Egress LSR在检测出与其相连的出口端主用链路发生故障后，将该故障信息传输给Igress LSR；Igress LSR接收到该故障信息后调整业务流的传输。其中，Egress LSR具体可以通过报文发送故障信息。
比如，由于在现有技术中，Igress LSR在接收到携带有缺陷类型信息的BDI报文后，可获知主用标签交换路径发生故障以及所发生的故障类型，并进行保护倒换处理。因此，本发明可以首先设置BDI报文可携带的一个标识信息，且该标识信息用于表示出口端主用链路出现故障。具体来说，可以在BDI报文可携带的缺陷类型中增加一种表示在出口方向上与Egress LSR相连的链路或数据设备故障的缺陷定义，从而使得该故障的信息能够通过BDI报文传输给Igress LSR，以触发Igress LSR针对该故障进行保护倒换处理。这里，将该缺陷定义为如下形式缺陷名称，远程链路状态DOWN；缺陷编码，0301。此处描述的缺陷名称和缺陷编码只是本发明举出的一个具体实例，该缺陷的名称和编码也可定义为其它的内容。
其次，本发明在Egress LSR上，将主用标签交换路径以及在正常传输时使用的、在出口方向上与Egress LSR相连的主用链路，以命令形式进行关联，即绑定该链路与主用标签交换路径，使得该链路与主用标签交换路径组成一条完整的传输路径，当该链路和主用标签交换路径中的任一个发生故障时，Egress LSR均可向Igress LSR发送BDI报文。
需要说明的是，在出口方向上，无论是与Egress LSR相连的链路还是数据设备发生故障，Egress LSR所检测到的均是该与其相连的链路发生故障。因此，以下所描述的与Egress LSR相连的链路发生故障，包括了该链路发生故障和该数据设备发生故障两种情况。
由于采用MPLS技术传输业务流可被应用到多种网络结构中，因此，下面针对几种常用的网络结构说明在主用标签交换未发生故障时，本发明实现对Egress LSR与其相连设备间故障进行保护倒换处理的过程。
图3是本发明针对图1所示网络结构实现对Egress LSR与其相连设备间故障进行处理的流程图。参见图1和图3，本发明实现对Egress LSR与其相连设备间故障进行处理的过程包括以下步骤步骤301、Egress LSR1接收到Igress LSR通过主用标签交换路径发来的业务流后，判断在出口方向上与其相连的主用链路Link1是否发生故障，如果是，则执行步骤302，否则，通过主用链路Link1将业务流传输至数据设备Dev2，然后结束当前流程。
步骤302、Egress LSR1构造一个携带有缺陷类型信息0301即表示远程链路状态DOWN信息的BDI报文，通过反向通道将该BDI报文发送给IgressLSR。
步骤303、Igress LSR接收到该BDI报文后，根据该BDI报文中携带的缺陷类型信息0301获知与主用标签交换路径关联的主用链路Link1发生故障。
步骤304、Ingress LSR进行保护和倒换处理，通过备用标签交换路径向Egress LSR2发送业务流。
步骤305、Egress LSR2接收到业务流后，通过备用链路Link2将业务流发送至数据设备Dev2。
图4是采用MPLS技术传输业务流的网络结构2的示意图。当采用图4所示的网络结构来传输业务流时，如果网络采用的是1∶1的保护倒换处理机制，即在正常传输时，只通过主用标签交换路径发送业务流，那么本发明实现对Egress LSR与其相连设备间故障进行处理的过程如图5所示。参见图5，该过程包括以下步骤步骤501～步骤503与步骤301～步骤303的过程相同。
步骤504、Ingress LSR通过备用标签交换路径向Egress LSR1发送业务流。
步骤505、Egress LSR1由备用标签交换路径接收到业务流后，通过备用链路Link2将业务流发送至与其相连的数据设备Dev2。
当采用图4所示的网络结构来传输业务流时，如果网络采用的是1+1的保护倒换处理机制，即在正常传输时，Ingress LSR通过主用标签交换路径和备用标签交换路径同时发送业务流，那么本发明实现对Egress LSR与其相连设备间故障进行处理的过程与上述图5所示的流程基本相同，只是在步骤502中，Egress LSR1首先设置业务流的接收开关，即设置自身通过备用标签交换路径接收业务流，然后再构造并发送BDI报文；在步骤503中，Ingress LSR还需设置业务流的发送开关，即设置自身通过备用标签交换路径发送业务流；其余过程与图5所示过程相同。
图6是采用MPLS技术传输业务流的网络结构3的示意图。在图6所示的网络结构中，存在两套传输业务流的路径，即在正常传输时，业务流由主用链路Link3、主用标签交换路径、Egress LSR1和主用链路Link1进行传输，在发生故障进行保护倒换时，业务流由备用链路Link4、备用标签交换路径、Egress LSR2和备用链路Link2进行传输。
图7是本发明针对网络结构3实现对Egress LSR与其相连设备间故障进行处理的流程图。参见图6和图7，针对图6所示的网络结构3，本发明实现对Egress LSR与其相连设备间故障进行处理的过程包括以下步骤步骤701～步骤703与步骤301～步骤303相同。
步骤704、Igress LSR将主用链路Link3的状态设置为禁止传输的状态DOWN。
步骤705、数据设备Dev1检测到链路Link3的状态为DOWN后，通过链路Link4将业务流传输至Igress LSR。
步骤706、Igress LSR由链路Link4接收到业务流后，通过备用标签交换路径将该业务流传输至Egress LSR2。
步骤707、Egress LSR2通过链路Link2将业务流传输至数据设备Dev2。
上述图1、图4和图6所示的网络结构中均存在备用的传输路径，相应地，图3、图5和图7所示的流程均是本发明针对网络中存在备用传输路径时的故障处理过程。下面说明当网络中不存在备用传输路径时，本发明的故障处理过程。
图8是采用MPLS技术传输业务流的网络结构4的示意图。在图8所示的网络结构中，只存在一条传输业务流的主用标签交换路径，且Egress LSR1只通过一条链路与数据设备Dev2相连，也就是说，网络中不存在备用的传输路径。图9是本发明针对网络结构4实现对Egress LSR与其相连设备间故障进行处理的流程图。参见图8和图9，针对图8所示的不存在备用传输路径的网络结构4，本发明实现对Egress LSR与其相连设备间故障进行处理的过程包括以下步骤步骤901～步骤903与步骤301～步骤303相同。
步骤904、Igress LSR通过在入口方向上与其相连的链路Link2向数据设备Dev1发送带内或带外流量反压信号。
步骤905、数据设备Dev1检测到流量反压信号后，停止发送业务流。
这里，步骤904到步骤905的实现过程也可为Igress LSR将在入口方向上与其相连的链路Link2的状态设置为DOWN；数据设备Dev1检测到链路Link2的状态为DOWN后，停止向Igress LSR发送业务流。
由于图8所示网络结构中不存在用于备份的标签交换路径和链路，而与Egress LSR相连的链路已发生了故障，所以在图9所示的流程中，本发明通知Igtess LSR该故障，使得Igress LSR采取相应措施阻止入口端的数据设备向其发送数据，从而避免了无谓的资源浪费。
总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.出口标签交换路由器与其相连数据设备间故障的处理方法，其特征在于，该方法包括以下步骤A、出口标签交换路由器在检测出与其相连的出口端主用链路发生故障后，将该故障信息传输至入口标签交换路由器；B、入口标签交换路由器根据接收到的故障信息调整入口端数据设备业务流的传输。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤A中，所述出口标签交换路由器通过报文传输故障信息。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述报文为后向缺陷指示BDI报文；所述步骤A之前进一步包括设置BDI报文可携带的、且用于表示出口端主用链路故障的标识信息，并在出口标签交换路由器上将出口端主用链路和主用标签交换路径绑定为一条链路；步骤A中，所述出口标签交换路由器将故障信息传输至入口标签交换路由器为出口标签交换路由器根据出口端主用链路故障确定所绑定的链路发生故障，之后通过BDI报文将所设置的标识信息传输至入口标签交换路由器。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述标识信息为BDI报文中表示所述出口端主用链路故障的缺陷定义，所述缺陷定义中至少包括缺陷编码。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，出口标签交换路由器以及与其相连的出口端数据设备之间存在出口端备用链路；所述步骤B具体包括以下步骤B11、入口标签交换路由器将业务流传输至出口标签交换路由器；B12、出口标签交换路由器通过出口端备用链路将业务流传输至出口端数据设备。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，入口标签交换路由器与出口标签交换路由器之间存在备用标签交换路径；在步骤B11中，业务流经所述备用标签交换路径传输至出口标签交换路由器。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤A所述的出口标签交换路由器为主用出口标签交换路由器；所述出口端备用链路位于备用出口标签交换路由器与出口端数据设备之间；所述备用标签交换路径位于入口标签交换路由器与备用出口标签交换路由器之间；步骤B中，所述出口标签交换路由器为备用出口标签交换路由器。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在入口标签交换路由器与其相连的入口端数据设备之间存在入口端主用链路和入口端备用链路；步骤B11中，在所述入口标签交换路由器传输业务流之前进一步包括B110、入口标签交换路由器设置入口端主用链路的状态为禁止传输状态；B111、入口端数据设备检测到入口端主用链路的禁止传输状态后，通过入口端备用链路将业务流传输至入口标签交换路由器。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，出口标签交换路由器与出口端数据设备之间只有出口端主用链路；步骤B中，所述入口标签交换路由器调整入口端数据设备业务流的传输为禁止入口端数据设备发送业务流。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述步骤B包括以下步骤B21、入口标签交换路由器向入口端数据设备发送带内或带外的流量反压信号；B22、入口端数据设备检测到流量反压信号后，停止向入口标签交换路由器发送业务流；所述步骤B或者包括以下步骤B31、入口标签交换路由器将自身与入口端数据设备间链路的状态设置为禁止传输状态；B32、入口端数据设备检测到该链路的禁止传输状态后，停止向入口标签交换路由器发送业务流。
全文摘要
本发明公开了一种出口标签交换路由器与其相连数据设备间故障的处理方法，该方法包括出口标签交换路由器在检测出与其相连的出口端主用链路发生故障后，将该故障信息传输至入口标签交换路由器；入口标签交换路由器根据接收到的故障信息调整业务流的传输。本发明能够在网络具备出口端备用链路时通过该备用链路传输业务流，从而保证业务流能够传输至出口端数据设备；在网络不具备出口端备用链路时不发送业务流，从而避免了网络资源的浪费。
文档编号H04L12/56GK1756187SQ20041008107
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
发明者吴箭 申请人:华为技术有限公司