专利名称：一种环网双发机制的保护方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及环网保护技术领域，特别是指一种环网双发机制的保护方法和系统。
背景技术：
在当前的分组传送网络中，由于环网相对于其他拓扑结构的网络来说，其实现起 来比较简单，且可靠性高，所以在实际网络中得到了大量的应用。而作为分组传送主要技术 之一的多协议标签交换(MPLS，Multi-Protocol Label Switching)网络来说，采取这种环 网结构也有着重大意义。现有的环网、如MPLS环网相对于传统的同步数字系列(SDH，Synchronous Digital Hierarchy)/同步光纤网络(SONET，Synchronous Optical Network)网络，在处理业务的 突发性和灵活性等方面有了很大的提高；但用于电信业务的承载时，在保证业务的可靠性 和QOS等方面还存在一些问题。因此非常有必要研究和开发环网的保护机制。现有的环网保护方法都是基于标签交换路径(LSP，Label Switching Path)层的 故障检测和保护，这一方面带来大量操作管理维护(0AM，Operation Administration and Maintenance)报文的处理开销、以及带宽资源的浪费；另一方面实现起来比较复杂，在环 网发生故障时，也不能进行快速的路径保护和故障恢复。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种环网双发机制的保护方法和系统，能 够降低OAM报文的开销，并且在数据环网发生故障时，可以进行快速的路径保护和故障恢
Μ. ο为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的本发明提供了一种环网双发机制的保护方法，该方法包括业务发送节点分别沿环网上的工作路径和保护路径向业务接收节点进行业务报 文的双发；所述业务接收节点根据工作路径和保护路径上业务报文的接收情况，进行业务性 能统计，并根据所述业务性能统计的结果，选择对所述工作路径或保护路径上接收的业务 报文进行处理。所述根据业务性能统计的结果，选择对工作路径或保护路径上接收的业务报文进 行处理，具体为根据对所述工作路径和保护路径的业务性能统计的结果，在确定所述工作路径和 保护路径都正常时，选择对所述工作路径上接收的业务报文进行处理，并将保护路径上接 收的业务报文丢弃；在确定所述工作路径正常，保护路径出现故障时，选择对所述工作路径上接收的 业务报文进行处理；在确定所述保护路径正常，工作路径出现故障时，选择对所述保护路径上接收的业务报文进行处理。所述根据工作路径和保护路径上业务报文的接收情况进行业务性能统计，具体 为所述业务接收节点从接收到第一个业务报文开始，初始化定时器对业务报文的接 收进行计时，如果在定时器超时前接收到工作路径上的业务报文，则确定所述工作路径正 常，否则，确定所述工作路径出现故障；如果在定时器超时前接收到保护路径上的业务报文，则确定所述保护路径正常， 否则，确定所述保护路径出现故障。在业务发送节点执行业务报文的双发之前，该方法进一步包括在所述环网上，预 先配置传递业务报文的工作路径和保护路径。该方法进一步包括当所述工作路径和保护路径删除时，所述业务接收节点停止 对所述工作路径和保护路径的业务性能统计。该方法进一步包括当所述业务发送节点和业务接收节点之间存在中间节点时， 所述中间节点对业务发送节点发送给业务接收节点的业务报文进行透传。本发明还提供了一种环网双发机制的保护系统，该系统包括业务发送节点和业 务接收节点，其中，所述业务发送节点，用于分别沿环网上的工作路径和保护路径向业务接收节点进 行业务报文的双发；所述业务接收节点，用于根据工作路径和保护路径上业务报文的接收情况，进行 业务性能统计，并根据所述业务性能统计的结果，选择对所述工作路径或保护路径上接收 的业务报文进行处理。所述业务接收节点进一步用于，根据对所述工作路径和保护路径的业务性能统计 的结果，在确定所述工作路径和保护路径都正常时，选择对所述工作路径上接收的业务报 文进行处理，并将保护路径上接收的业务报文丢弃；在确定所述工作路径正常，保护路径出 现故障时，选择对所述工作路径上接收的业务报文进行处理；在确定所述保护路径正常，工 作路径出现故障时，选择对所述保护路径上接收的业务报文进行处理。所述业务接收节点进一步用于，从接收到第一个业务报文开始，初始化定时器进 行计时，如果在定时器超时前接收到工作路径上的业务报文，则确定所述工作路径正常，否 则，确定所述工作路径出现故障；如果在定时器超时前接收到保护路径上的业务报文，则确 定所述保护路径正常，否则，确定所述保护路径出现故障。所述业务接收节点进一步用于，在所述工作路径和保护路径删除时，停止对所述 工作路径和保护路径的业务性能统计。该系统进一步包括中间节点，用于对业务发送节点发送给业务接收节点的业务 报文进行透传。本发明环网双发机制的保护方案，通过业务接收节点对其两个端口对应的工作路 径和保护路径进行的业务性能统计，来确定需要对工作路径或保护路径上接收的业务报文 进行处理。由于业务性能统计是基于业务接收节点自身的定时器，而不需要通过OAM报文 来检测自身的两个端口状态(即工作路径和保护路径业务性能)，因此，节省了 OAM报文的 开销；另外，由于本发明同时、并持续地对工作路径和保护路径的业务性能统计，如此，当环网上发生单点故障，或多点故障时，业务接收节点可以根据路径的业务性能统计结果，立刻 切换到一条业务性能好的路径，通过对应的端口来接收和处理业务报文，这样就可以快速 地进行路径保护和故障恢复。
图1为本发明环网的双发机制保护方法流程示意图；图2为业务接收节点对工作路径和保护路径进行业务性能统计的流程示意图；图3为业务接收节点对业务报文进行接收并处理的流程示意图；图4为单点故障的环网结构示意图；图5为多点故障的环网结构示意图；图6为本发明环网的双发机制保护系统结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案进一步详细阐述。本发明环网双发机制的保护流程如图1所示，包括步骤101，业务发送节点分别沿环网上的工作路径和保护路径向业务接收节点进 行业务报文的双发。步骤102，业务接收节点根据工作路径和保护路径上业务报文的接收情况，进行业 务性能统计，并根据业务性能统计的结果，选择对工作路径或保护路径上接收的业务报文 进行处理。下面对图1所示的环网双发机制的保护流程进行详细的说明。步骤101，业务发送节点分别沿环网上的工作路径和保护路径向业务接收节点进 行业务报文的双发。本发明中，预先将环网上的路径配置为工作路径和保护路径，两者传递业务报文 的方向是相反的，如工作路径方向为环网上的顺时针方向时，则保护路径为环网上的逆时 针方向；反之亦然。当业务发送节点向业务接收节点发送业务报文时，需要分别沿工作路径和保护路 径进行双向发送，简称为双发。如果业务发送节点和业务接收节点之间存在中间节点，则对于业务报文而言，中 间节点只负责透传，而不进行业务报文的处理。需要指出的是，对于一个业务报文而言，如 果业务接收节点只有一个，则该节点接收到业务报文之后即对报文进行处理，不再进行业 务报文的转发；如果业务接收节点有多个，则之前接收到业务报文的业务接收节点不仅需 要对报文进行处理，还需要将业务报文进行转发，直到最后一个业务接收节点。步骤102，业务接收节点根据工作路径和保护路径上业务报文的接收情况，进行业 务性能统计，并根据业务性能统计的结果，选择对工作路径或保护路径上接收的业务报文 进行处理。业务接收节点根据工作路径和保护路径上业务报文的接收情况进行业务性能统 计时，可以采用如下的流程，如图2所示，包括步骤201，业务接收节点从接收到第一个业务报文开始，初始化定时器对业务报文的接收进行计时。所述定时器的时长可以根据需要设置。在实际应用中可以对业务报文从业务发送 节点到业务接收节点的时长进行估计，得到一个经验值，将该经验值设为T、即业务报文从 业务发送节点到业务接收节点的一个平均周期，本发明中定时器的时长可以为2. 5T、3T、4T 等。业务接收节点从自身的两个端口进行业务报文的接收，这两个端口分别连接工作路径 和保护路径。不管业务接收节点从哪个端口接收到第一个业务报文，此时，业务报文初始化 自身的定时器，同时针对两个端口(对应工作路径和保护路径)开始对下一个业务报文的 接收进行计时。步骤202，判断是否在定时器超时前接收到当前路径上的业务报文，如果是，执行 步骤203，确定当前路径正常；如果否，执行步骤204，确定当前路径出现故障。需要指出的是，业务节点需要同时、并持续地对工作路径和保护路径的业务性能 进行统计，并得到对应的业务性能统计结果。但是，如果因为网络拓扑变化等原因导致当前 的工作路径或保护路径被删除时，业务接收节点停止对工作路径或保护路径的业务性能统 计。假设定时器时长为3Τ，对于当前路径(工作路径或保护路径)上接收业务报文的 情况，业务节点判断自身在定时器超时前是否接收到下一个业务报文，较佳地，在定时器第 一次超时前没有接收到业务报文时，可以再次初始化定时器；在定时器第二次超时前没有 接收到业务报文时，可以第三次初始化定时器；在定时器第三次超时前还没有接收到业务 报文，则执行步骤204，确定当前路径出现故障，业务性差；在定时器第三次超时前接收到 了业务报文，则执行步骤203，确定当前路径正常，业务性能好。当然，根据需要也可以在定 时器第一次超时前接收业务报文的情况，来判定当前路径的状态。步骤203和步骤204得到的当前路径的状态，即为当前路径(工作路径或保护路 径)上的业务性能统计结果。业务接收节点根据业务性能统计的结果，选择对工作路径或保护路径上接收的业 务报文进行处理，可以采用图3所示的流程，包括步骤301 302，判断工作路径和保护路径是否都正常，如果是，对工作路径上接 收的业务报文进行处理；如果否，执行步骤303。根据上述图2流程中得到的工作路径和保护路径的业务性能统计结果，业务接收 节点判断工作路径和保护路径是否都正常；如果两者都正常，则选择对工作路径上接收的 业务报文进行处理，而将保护路径上接收的业务报文丢弃，不作处理；如果两者不是都正 常，则执行步骤303。步骤303，盘点工作路径是否发生故障，如果否，执行步骤302，对工作路径上接收 的业务报文进行处理；如果是，执行步骤304。可见，当工作路径正常时，直接对工作路径上接收的业务报文进行处理；如果工作 路径出现了故障，则执行步骤304。步骤304 305，判断保护路径是否发生故障，如果否，执行步骤305，对保护路径 上接收的业务报文进行处理；如果是，则如步骤306，业务接收节点无法接收到业务报文。综上所述，业务接收节点对业务报文的处理可以依据以下的策略根据对工作路径和保护路径的业务性能统计的结果，在确定工作路径和保护路径都正常时，选择对工作路径上接收的业务报文进行处理，并将保护路径上接收的业务报文 丢弃；在确定工作路径正常，保护路径出现故障时，选择对工作路径上接收的业务报文 进行处理；在确定保护路径正常，工作路径出现故障时，选择对保护路径上接收的业务报文 进行处理。需要指出的是，业务接收节点需要持续对工作路径和保护路径进行业务性能的统 计，如果业务接收节点当前从保护路径接收业务报文并进行处理时，工作路径的故障恢复， 则业务接收节点立即从保护路径切换到工作路径来接收并处理业务报文。下面，通过具体的实施例来说明本发明的方案，如图4所示为单点故障的环网结 构示意图，预先配置图中顺时针方向的路径为工作路径，逆时针方向的路径为保护路径，业 务报文为点对点(P2P，Point to Point)报文，节点2为业务发送节点，节点8为业务接收 节点，节点2分别沿工作路径和保护路径向节点8发送P2P报文。从图中可知，节点5和节 点6之间的工作路径发生了故障，业务接收节点8通过图2的方式来统计工作路径和保护 路径的业务性能，可以得到工作路径发生故障，保护路径正常，因此节点8无法从工作路 径上接收到业务报文，对保护路径上接收的业务报文进行处理。如果节点8在从保护路径 接收并处理P2P报文时，节点5和节点6之间的故障恢复了，则节点8立刻切换到工作路径 接收并处理P2P报文。如果节点3为业务发送节点，节点5和节点7为业务接收节点，业务报文为点对 多点主站(P2MP)报文，则节点3分别沿工作路径和保护路径向节点5和节点7发送P2MP 报文。节点5和节点6之间的工作路径发生了故障，节点5和节点7通过图2的方式来统 计工作路径和保护路径的业务性能，可以得到对于节点5而言，工作路径和保护路径都正 常，因此，节点5对工作路径上接收的P2MP报文进行处理；对于节点7而言，工作路径发生 故障，保护路径正常，因此节点7对保护路径上接收的P2MP报文进行处理。如果节点7在 从保护路径接收并处理P2MP报文时，节点5和节点6之间的故障恢复了，则节点7立刻切 换到工作路径接收并处理P2MP报文。图5所示为多点故障的环网结构示意图，预先配置图中顺时针方向的路径为工作 路径，逆时针方向的路径为保护路径，业务报文为P2P报文，节点2为业务发送节点，节点8 为业务接收节点，节点2分别沿工作路径和保护路径向节点8发送P2P报文。从图中可知， 节点4和节点5之间的工作路径发生故障，节点6和节点7之间的保护路径发生故障，业务 接收节点8通过图2的方式来统计工作路径和保护路径的业务性能，可以得到工作路径发 生故障，保护路径正常，因此节点8无法从工作路径上接收到业务报文，对保护路径上接收 的业务报文进行处理。如果节点3为业务发送节点，节点5和节点7为业务接收节点，业务报文为P2MP 报文，则节点3分别沿工作路径和保护路径向节点5和节点7发送P2MP报文。节点4和节 点5之间的工作路径发生故障，节点6和节点7之间的保护路径发生故障，节点5和节点7 通过图2的方式来统计工作路径和保护路径的业务性能，可以得到对于节点5而言，工作 路径和保护路径都发生了故障，因此，节点5成为孤立节点，无法接收到业务报文；对于节 点7而言，工作路径发生故障，保护路径正常，因此节点7对保护路径上接收的P2MP报文进行处理。如果节点7在从保护路径接收并处理P2MP报文时，节点4和节点5之间的故障恢 复了，则节点7立刻切换到工作路径接收并处理P2MP报文。为了实现上述保护方法，本发明还提供了一种环网双发机制的保护系统，如图6 所示，包括业务发送节点10和业务接收节点20，其中，业务发送节点10，用于分别沿环网上的工作路径和保护路径向业务接收节点20 进行业务报文的双发；业务接收节点20，用于根据工作路径和保护路径上业务报文的接收情况，进行业 务性能统计，并根据业务性能统计的结果，选择对工作路径或保护路径上接收的业务报文 进行处理。业务接收节点20进一步用于，根据对工作路径和保护路径的业务性能统计的结 果，在确定工作路径和保护路径都正常时，选择对工作路径上接收的业务报文进行处理，并 将保护路径上接收的业务报文丢弃；在确定工作路径正常，保护路径出现故障时，选择对工 作路径上接收的业务报文进行处理；在确定保护路径正常，工作路径出现故障时，选择对保 护路径上接收的业务报文进行处理。业务接收节点20进一步用于，从接收到第一个业务报文开始，初始化定时器进行 计时，如果在定时器超时前接收到工作路径上的业务报文，则确定工作路径正常，否则，确 定工作路径出现故障；如果在定时器超时前接收到保护路径上的业务报文，则确定保护路 径正常，否则，确定保护路径出现故障。业务接收节点20进一步用于，在工作路径和保护路径删除时，停止对工作路径和 保护路径的业务性能统计。该系统进一步包括中间节点30，用于对业务发送节点10发送给业务接收节点20 的业务报文进行透传。由于业务发送节点10和业务接收节点20之间可能是直接相连的， 因此中间节点30是可选的。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。
权利要求
一种环网双发机制的保护方法，其特征在于，该方法包括业务发送节点分别沿环网上的工作路径和保护路径向业务接收节点进行业务报文的双发；所述业务接收节点根据工作路径和保护路径上业务报文的接收情况，进行业务性能统计，并根据所述业务性能统计的结果，选择对所述工作路径或保护路径上接收的业务报文进行处理。
2.根据权利要求1所述环网双发机制的保护方法，其特征在于，所述根据业务性能统 计的结果，选择对工作路径或保护路径上接收的业务报文进行处理，具体为根据对所述工作路径和保护路径的业务性能统计的结果，在确定所述工作路径和保护 路径都正常时，选择对所述工作路径上接收的业务报文进行处理，并将保护路径上接收的 业务报文丢弃；在确定所述工作路径正常，保护路径出现故障时，选择对所述工作路径上接收的业务 报文进行处理；在确定所述保护路径正常，工作路径出现故障时，选择对所述保护路径上接收的业务 报文进行处理。
3.根据权利要求1或2所述环网双发机制的保护方法，其特征在于，所述根据工作路径 和保护路径上业务报文的接收情况进行业务性能统计，具体为所述业务接收节点从接收到第一个业务报文开始，初始化定时器对业务报文的接收进 行计时，如果在定时器超时前接收到工作路径上的业务报文，则确定所述工作路径正常，否 则，确定所述工作路径出现故障；如果在定时器超时前接收到保护路径上的业务报文，则确定所述保护路径正常，否则， 确定所述保护路径出现故障。
4.根据权利要求1或2所述环网双发机制的保护方法，其特征在于，在业务发送节点执 行业务报文的双发之前，该方法进一步包括在所述环网上，预先配置传递业务报文的工作 路径和保护路径。
5.根据权利要求1或2所述环网双发机制的保护方法，其特征在于，该方法进一步包 括当所述工作路径和保护路径删除时，所述业务接收节点停止对所述工作路径和保护路 径的业务性能统计。
6.根据权利要求1或2所述环网双发机制的保护方法，其特征在于，该方法进一步包 括当所述业务发送节点和业务接收节点之间存在中间节点时，所述中间节点对业务发送 节点发送给业务接收节点的业务报文进行透传。
7.—种环网双发机制的保护系统，其特征在于，该系统包括业务发送节点和业务接 收节点，其中，所述业务发送节点，用于分别沿环网上的工作路径和保护路径向业务接收节点进行业 务报文的双发；所述业务接收节点，用于根据工作路径和保护路径上业务报文的接收情况，进行业务 性能统计，并根据所述业务性能统计的结果，选择对所述工作路径或保护路径上接收的业 务报文进行处理。
8.根据权利要求7所述环网双发机制的保护系统，其特征在于，所述业务接收节点进一步用于，根据对所述工作路径和保护路径的业务性能统计的结果，在确定所述工作路径 和保护路径都正常时，选择对所述工作路径上接收的业务报文进行处理，并将保护路径上 接收的业务报文丢弃；在确定所述工作路径正常，保护路径出现故障时，选择对所述工作路 径上接收的业务报文进行处理；在确定所述保护路径正常，工作路径出现故障时，选择对所 述保护路径上接收的业务报文进行处理。
9.根据权利要求7或8所述环网双发机制的保护系统，其特征在于，所述业务接收节点 进一步用于，从接收到第一个业务报文开始，初始化定时器进行计时，如果在定时器超时前 接收到工作路径上的业务报文，则确定所述工作路径正常，否则，确定所述工作路径出现故 障；如果在定时器超时前接收到保护路径上的业务报文，则确定所述保护路径正常，否则， 确定所述保护路径出现故障。
10.根据权利要求7或8所述环网双发机制的保护系统，其特征在于，所述业务接收节 点进一步用于，在所述工作路径和保护路径删除时，停止对所述工作路径和保护路径的业 务性能统计。
11.根据权利要求7或8所述环网双发机制的保护系统，其特征在于，该系统进一步包 括中间节点，用于对业务发送节点发送给业务接收节点的业务报文进行透传。
全文摘要
本发明公开了一种环网双发机制的保护方法，包括业务发送节点分别沿环网上的工作路径和保护路径向业务接收节点双向发送业务报文；业务接收节点根据工作路径和保护路径上业务报文的接收情况，进行业务性能统计，并根据业务性能统计的结果，选择对工作路径或保护路径上接收的业务报文进行处理。本发明还公开了一种环网双发机制的保护系统，能够降低OAM报文的开销，并且在数据环网发生故障时，可以进行快速的路径保护和故障恢复。
文档编号H04L1/22GK101997753SQ20091009103
公开日2011年3月30日 申请日期2009年8月20日 优先权日2009年8月20日
发明者刘国满 申请人:中兴通讯股份有限公司