专利名称：一种基于vpls的双归保护倒换方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及因特网互联协议(Internet Protocol, IP)网络中的保护倒换技术，尤 其涉及一种基于虚拟专用局域网业务(Virtual Private Lan Service, VPLS)的双归保护 倒换方法及系统。
背景技术：
运营商在开展通信业务时，把网络的可靠性和故障处理能力放在了非常重要的位 置，而故障的快速发现和业务的保护倒换是一个网络故障处理能力的体现，IP网络尤其近 几年流行的电信级以太网更是把网络的保护倒换能力放在了首要位置。如何使网络在出现 故障时能够迅速的切换是各个设备提供商所努力追求的目标。目前的承载网络采用了多种 技术来提高网络故障的检查速度和保护倒换性能，从而降低网络故障对业务的影响，并以 此来减小业务不可用的概率，提高业务的可靠性。目前，在运营商边缘设备(Provider Edge, ΡΕ)侧经常会使用如下的技术流量工 程快速重路由(Traffic Engine Fast ReRoute，TE FRR)、虚拟专用网络(Virtual Private Network, VPN FRR) Μ^^ΜΛ^ψ (Operation^ Administration^ Maintenance, 0AM)、双 向转发检测(Bidirectional ForwardingDetection, BFD)等，这些技术在相应的应用场景 下确实提高了网络故障的检查速度和保护倒换性能，其通过建立主备链路、或者主备伪线、 或主备的隧道来确保流量在主链路、主伪线、主隧道出现故障时快速切换到备用的上来，保 障了通信的可靠性。在CE接入层通常采用冗余备份或者负荷分担的接入策略，或者启用快 速生成树协议(Rapid Spanning Tree Protocol,RSTP)以及虚拟路由器冗余协议(Virtual Router Redundancy Protocol, VRRP)等方式来实现保护倒换，但是，VRRP是一种三层的冗 余备份协议，无法应用于二层VPN(leVel 2VPN, L2VPN)中的VPLS技术。在VPLS中经常使用的保护倒换方式就是VPN FRR、TE FRR等，这些保护方式都是 在保护运营商的网络，而在VPLS环境中，CE侧的接入电路(Attachment circuit,AC)和PE 侧的虚电路(Virtual Circuit, VC)是独立的，也就是说，PE侧的VC的状态不会受到AC接 入的影响，同时AC侧也无法感知VC状态是否是正常，所以，当网络中的VC出现问题时，无 法及时通知AC侧并使AC侧发生切换，从而进一步导致流量的短暂中断。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种基于VPLS的双归保护倒换方法及系 统，能够在网络中的VC出现问题时，及时通知AC侧并使AC侧发生切换，从而避免流量的中 断，提高通信稳定性。为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的一种基于虚拟专用局域网业务VPLS的双归保护倒换方法，包括运营商边缘设备PE侧判定上行伪线PW的双向转发检测BFD状态从正常状态转变 为异常状态时，将PE侧与用户边缘设备CE侧相连的端口的状态修改为异常；
CE侧检测到与PE侧相连的端口出现异常，将业务流量切换到备用链路。所述CE侧将业务流量切换到备用链路之前，还包括步骤清除CE侧与PE侧相连 的端口所学习到的arp和mac。该方法还包括PE侧判定上行PW的BFD状态从异常状态转变为正常状态，且PE侧与CE侧相连的 端口的状态为异常，则将所述端口的状态修改为正常。一种基于VPLS的双归保护倒换系统，包括CE侧和PE侧，所述PE侧包括BFD状 态监控单元、端口状态修改单元，所述CE侧包括端口状态检测单元、业务流量切换单元； 其中，所述BFD状态监控单元，用于监控上行PW的BFD状态，并在上行PW的BFD状态从 正常状态转变为异常状态时，通知端口状态修改单元将PE侧与CE侧相连的端口的状态修 改为异常；所述端口状态修改单元，用于根据BFD状态监控单元的通知对PE侧与CE侧相连 的端口的状态进行修改；所述端口状态检测单元，用于检测CE侧与PE侧相连的端口的状态，并在所述端口 出现异常时，通知业务流量切换单元进行切换；所述业务流量切换单元，用于在收到端口状态检测单元的通知后，将业务流量切 换到备用链路。所述业务流量切换单元，还用于在将业务流量切换到备用链路之前，清除CE侧与 PE侧相连的端口所学习到的arp和mac。所述BFD状态监控单元，还用于在判定上行PW的BFD状态从异常状态转变为正常 状态时，通知端口状态修改单元将所述端口的状态修改为正常。本发明基于VPLS的双归保护倒换方法及系统，在VPLS环境下借助于伪线 (pseudowire, Pff)的双向转发检测(Bidirectional Forwarding Detection, BFD)来跟 踪VPLS中VC的状态，并根据VC状态的变化来动态切换接入侧的用户边缘设备(Customer Edge, CE)设备，从而达到CE侧与PW侧的联动，实现CE双归保护倒换。由于本发明能够通 过CE侧与PW侧的联动，在网络中的VC出现问题时，及时通知AC侧并使AC侧发生切换，所 以，本发明能够避免流量的中断，提高通信稳定性。
图1为本发明基于VPLS的双归保护倒换方法流程示意图；图2为本发明基于VPLS的双归保护倒换系统结构示意图；图3为本发明实施例1的应用场景示意图。
具体实施例方式本发明的基本思想是在VPLS环境下借助于PW的BFD来跟踪VPLS中VC的状态， 并根据VC状态的变化来动态切换接入侧的用户边缘设备(CUStomerEdge，CE)设备，从而达 到CE侧与PW侧的联动，实现CE双归保护倒换。图1为本发明基于VPLS的双归保护倒换方法流程示意图，如图1所示，本发明基于VPLS的双归保护倒换方法一般包括以下步骤步骤101 =PE侧监控上行PW的BFD状态。为了实现本发明，需要在VC侧开启上行PW的BFD功能。步骤102 =PE侧判断上行PW的BFD状态是否从正常状态转变为异常状态，如果是， 执行步骤103 ；如果上行PW的BFD状态从异常状态转变为正常状态，则执行步骤106。一般的，Pff的BFD状态为“up”表示正常，"down"表示异常。步骤103 =PE侧将与CE侧相连的端口的状态修改为异常，然后进入正常的VPLS处
理流程。步骤104 =CE侧检测到与PE侧相连的端口出现异常。这里，由于CE与PE设备是直连的，所以，PE侧将与CE相连的端口的状态修改为 异常后，CE侧会立刻感知到。步骤105 :CE侧清除该端口所学习到的地址解析协议(arp)和物理地址(mac)，并 将业务流量切换到备用链路。步骤106 =PE侧判断与CE相连的端口的状态是否为异常，如果是，执行步骤107 ； 否则，转到步骤108。步骤107 将该端口的状态修改为正常。步骤108 进入正常的VPLS处理流程。根据上述描述，本发明提供了一种在VPLS环境下CE双归属保护倒换策略，并且CE 侧能够迅速的感知上行PW的状态变化，从而将业务迅速切换到另外的一条备份链路上。图2为本发明基于VPLS的双归保护倒换系统结构示意图，如图2所示，本发明基 于VPLS的双归保护倒换系统包括PE侧21和CE侧22，PE侧21包括BFD状态监控单元 211、端口状态修改单元212，CE侧22包括端口状态检测单元221、业务流量切换单元222 ； 其中，BFD状态监控单元211，用于监控上行PW的BFD状态，并在上行PW的BFD状态从 正常状态转变为异常状态时，通知端口状态修改单元212将PE侧与CE侧相连的端口的状 态修改为异常；端口状态修改单元212，用于根据BFD状态监控单元211的通知对PE侧与CE侧相 连的端口的状态进行修改；端口状态检测单元221，用于检测CE侧与PE侧相连的端口的状态，并在所述端口 出现异常时，通知业务流量切换单元222进行切换；业务流量切换单元222，用于在收到端口状态检测单元221的通知后，将业务流量 切换到备用链路。业务流量切换单元222，还用于在将业务流量切换到备用链路之前，清除CE侧与 PE侧相连的端口所学习到的arp和mac。BFD状态监控单元211，还用于在判定上行PW的BFD状态从异常状态转变为正常 状态时，通知端口状态修改单元212将所述端口的状态修改为正常。可以看出，本发明具有如下有益效果(1)在PE上跟踪上行PW的BFD状态，当上行PW的BFD状态down时，将PE与CE相连的端口 down掉，CE上能够立刻感知与PE相连的端口 down掉，从而立刻清除该端口所学习的arp和mac，然后迅速将到来的业务切换到另外的一条备用链路上去，最终达到CE侧 的双归保护并且实现CE侧与PE侧的联动。(2)提高了网络的可靠性和故障处理能力，当PE侧网络出现故障时，CE侧的业务 能够迅速的切换到备用的链路上去(因为能够迅速的检测到主用链路down掉了)。从而降 低了网络故障对业务的影响，减小了业务不可用的概率，提高了业务的可靠性。(3)本发明提供了一种新的CE侧双归属保护倒换方法，但是并没有增加协议处理的复杂度，而是借助于现有的协议和技术来实现。下面结合附图对技术方案的实施作进一步的详细描述。实施例1图3为本发明实施例1的应用场景示意图，如图3所示，CEl设备双归属到PEl和 PE2设备，属于同一个vlan。在PE3上开启伪线的双归，主用到PE1，备用到PE2，正常情况 下PE3到PEl这条主用伪线处于工作状态，PE3到PE2这条备用伪线处于抑制状态，当主用 伪线down掉时，PE3到PE2这条备用伪线开始工作。本实施例中，在PEl上PW的BFD状态down掉时，PEl将AC侧的端口 down掉(即 将PE与CE相连的端口 down掉)。CE设备上与PEl直连的端口也会立刻down掉，并且迅 速的将该端口所学习到的arp和mac删除掉，同时将到来的业务流量切换到备用的链路上去。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
一种基于虚拟专用局域网业务VPLS的双归保护倒换方法，其特征在于，该方法包括运营商边缘设备PE侧判定上行伪线PW的双向转发检测BFD状态从正常状态转变为异常状态时，将PE侧与用户边缘设备CE侧相连的端口的状态修改为异常；CE侧检测到与PE侧相连的端口出现异常，将业务流量切换到备用链路。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述CE侧将业务流量切换到备用链路之 前，还包括步骤清除CE侧与PE侧相连的端口所学习到的arp和mac。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括PE侧判定上行PW的BFD状态从异常状态转变为正常状态，且PE侧与CE侧相连的端口 的状态为异常，则将所述端口的状态修改为正常。
4.一种基于VPLS的双归保护倒换系统，包括CE侧和PE侧，其特征在于，所述PE侧包 括BFD状态监控单元、端口状态修改单元，所述CE侧包括端口状态检测单元、业务流量切 换单元；其中，所述BFD状态监控单元，用于监控上行PW的BFD状态，并在上行PW的BFD状态从正常 状态转变为异常状态时，通知端口状态修改单元将PE侧与CE侧相连的端口的状态修改为异常；所述端口状态修改单元，用于根据BFD状态监控单元的通知对PE侧与CE侧相连的端 口的状态进行修改；所述端口状态检测单元，用于检测CE侧与PE侧相连的端口的状态，并在所述端口出现 异常时，通知业务流量切换单元进行切换；所述业务流量切换单元，用于在收到端口状态检测单元的通知后，将业务流量切换到 备用链路。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述业务流量切换单元，还用于在将业务流量切换到备用链路之前，清除CE侧与PE侧 相连的端口所学习到的arp和mac。
6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述BFD状态监控单元，还用于在判定上行PW的BFD状态从异常状态转变为正常状态 时，通知端口状态修改单元将所述端口的状态修改为正常。
全文摘要
本发明公开了一种基于虚拟专用局域网业务(VPLS)的双归保护倒换方法，包括运营商边缘设备(PE)侧判定上行伪线(PW)的双向转发检测(BFD)状态从正常状态转变为异常状态时，将PE侧与用户边缘设备(CE)侧相连的端口的状态修改为异常；CE侧检测到与PE侧相连的端口出现异常，将业务流量切换到备用链路。本发明还相应地公开了一种基于VPLS的双归保护倒换系统。由于本发明能够通过CE侧与PW侧的联动，在网络中的VC出现问题时，及时通知AC侧并使AC侧发生切换，所以，本发明能够避免流量的中断，提高通信稳定性。
文档编号H04L12/24GK101800662SQ201010100360
公开日2010年8月11日 申请日期2010年1月22日 优先权日2010年1月22日
发明者李春红 申请人:中兴通讯股份有限公司