专利名称：一种基于路径绑定的mpls-tp的抄近保护方法
技术领域：
本发明涉及数据通信领域，更具体地涉及一种基于路径绑定的MPLS-TP的 Steering保护方法。
背景技术：
MPLS (Multi-protocol Label Switching，简称多协议标签交换)是当今分组 交换网的最重要的一项技术，目前已经由点到点发展到点到多点，如此复杂的技术如果 用于电信级网络，需要在MPLS中补充强大的OAM(操作与管理)功能，MPLS-TP (MPLS TransportProftle，即MPLS传输框架)正是在这种背景下提出的，它是ITU-T和IETF组 成的联合工作组(JWT)开发的协议族，涉及0ΑΜ、生存性、网管和控制面等多项技术，目的在 于提高传送网的功能和互操作特性。IETF主要由MPLS、CCAMP, PWE3和L2VPN这些工作组 共同来完成，ITU-T 也制定了一些标准，如=G. 8110. 1、G. 8121、G. 8131、G. 8132、G. 8113 和 G. 8114 等。目前，在MPLS-TP的标准制定过程中，在可靠性和生存性等方面已经被提到重要 议程，其中对于MPLS-TP的线性保护，参会专家没有太大的异议，基本达成一致。但是，对于 环网保护方案，现有提出保护方案有很多种，比较有代表性的有FRR的bypass保护方法、 FRR的Detour保护方法以及基于G. 8132保护方法。其中，FRR的bypass保护方法、FRR 的Detour保护方法不采用APS消息，它们需要在每条保护路径的两端配置管理实体(MEP) (即要配置大量的管理实体)，成对的MEP之间要发送CCM报文以判断保护路径是否完好， 这些CCM报文浪费了大量的网络资源。因此，目前大家比较关注的是基于APS消息的G. 8132 的方案。基于ITU-T G. 8132的方案在IETF已经有类似的工作组草案(即draft-weinga rten-mpls-tp-ring-protection)，该草案有两禾中方案，艮口 Wrapping 保护方式禾口 Steering 保护方案。其中Wrapping保护方案是一种快速保护方案，Steering方案是一种慢速保护 方案，主要用来优化保护路径。本专利主要涉及Steering保护方案，下面我们先介绍草案 中的Wrapping保护方法。如图Ia所示，在使用Wrapping保护方式的情况下，当环网无故障时，LISPl为由A 到D的标签交换路径，它的工作路径和工作标签描述为A{ffl} — B {W2} — C{W3} — D ；保护路径和保护标签为A {P1} — F {P2} — E {P3} — D {P4} — C {P5} — B {P6} — A其中，工作标签与保护标签的关联关系为{W1} <"“- {P6} ； {W2} <"“- {P5} ； {W3} <"“- {P4}；特别说明的是1)标签交换的使用以节点B为例，当节点B从节点A收到带有 “标签W1”的分组时，该节点查表，查询出“标签W1”对应的条目中的出标签为“标签W2”，该 节点将收到的分组头中的“标签Wl ”替换为“标签W2”，同时将该分组从查询到的条目中对
3应的出端口转发出去；2)将保护路径和工作路径的部分标签关联或绑定目的是环回机制 打下基础。如图Ib所示，当<B，O链路发生故障时，节点B和节点C分别沿环上两个端口向 对方发送APS(自动保护)消息。节点B将LISPl的工作标签{W1}切换到关联的保护标 签{P6}，然后LISPl上传送的数据流沿环网回绕到节点C，随后节点C将LISPl的保护标签 {P4}切换到工作标签{W3}，沿工作路径发送到节点D，然后下环。因此当<B，C>链路发生 故障后，LISPl的路径和标签状况如下所示A{ffl} — B{P6} — A {PI} — F{P2} — E{P3} — D{P4} — C{W3} — D草案中的wrapping保护方案是基于APS消息的快速保护方法，存在带宽严重浪费 的缺点这种情况在越洋业务中显得更加突出，为此，IETF的草案和ITU-T G. 8132又都推出 了 Steering保护方法。如图2a所示，在使用Wrapping保护方式的情况下，当环网无故障时，LISPl为由A 到D的标签交换路径，它的工作路径和工作标签描述为A{ffl} — B {W2} — C{W3} — D ；保护路径和保护标签为A{P1} — F{P2} — E{P3} — D特别说明的是1)标签交换的使用以节点B为例，当节点B从节点A收到带有 “标签Wl ”的分组时，该节点查表，查询出“标签Wl ”对应的条目中的出标签为“标签W2”， 该节点将收到的分组头中的“标签Wl，，替换为“标签W2”，同时将该分组从查询到的条目中 对应的出端口转发出去；如图2b所示，当<B，O链路发生故障时，节点B和节点C分别沿环上两个端口向 对方发送APS(自动保护)消息。节点A收到故障通知消息(APS消息)后，节点A依据本 地保存的拓扑数据库来判断哪些上环和下环的LSP受到影响，例如节点A判断出上环的LSP 1受到影响，节点A将LISPl的工作标签{W1}切换到关联的保护标签{ΡΓ }上，LSPl的数 据流将沿着保护路径传送，该保护路径和标签的使用如下所示A{P1，} — F{P2，} — E{P3，} — D ；上述的的Steering慢速保护方案是一种基于拓扑数据库查询的方法，存在保护 的收敛速度慢和协议复杂(需要拓扑发现协议)的缺点。本发明将设计一种新型的无需拓 扑保护协议的Steering保护方法。ITU-T G. 8132 和 IETF 的工作组草案“draft-weingarten-mpls-tp-ring-protect ion”中提到的Steering保护方法存在着需要复杂的拓扑协议支撑的问题。如图Ib所示，当<B，O链路发生故障时，节点A收到故障通知报文后，需要根据拓扑数据库的变化情况判断出上环的LSP 1是否受到影响，然后节点A才能将LISPl的工作 标签{W1}切换到关联的保护标签{ΡΓ }上，LSPl的数据流将沿着保护路径传送。该方案的最主要问题是需要引入拓扑发现协议，引入拓扑更新协议将带来以下缺点ο1)首先拓扑发现协议收敛速度较慢，原因是拓扑协议报文需要在每个节点都上送 控制面进行处理，不能够直接在数据面处理；2)节点需要知道网络拓扑什么时候收敛；
3)增加拓扑发现协议将增加保护协议的复杂性。通过对上述问题的分析，传统的Steering保护方法需要有拓扑发现协议支持，存 在保护速度慢和协议较复杂的问题。
发明内容
技术问题本发明目的是针对背景技术中提及的缺陷提供一种基于 路径绑定的 MPLS-TP的抄近保护方法。技术方案本发明为实现上述目的，采用如下技术方案本发明一种基于路径绑定的MPLS-TP的抄近保护方法如下环网保护链路配置环网节点为上环的LSP配置环回保护的保护路径和Steering保护的路径；环网发生故障1)故障链路相邻节点的处理当环网的链路发生故障时，故障相邻节点检测到故障时，首先阻塞故障端口的数 据报文转发功能，周期性地沿环上端口发送故障通知报文(SF)；对所述节点的上环并且受 影响的LSP采用Steering保护即“抄近保护”，即所述节点将上环的并且受到影响的LSP 倒换到“Steering保护”使用的保护路径；对从所述节点过环的并且受到影响的LSP采用 Wraping保护即“环回保护”，即所述节点将过环的并且受到影响的LSP倒换到“环回保护” 使用的保护路径；2)非故障链路相邻节点的处理非故障链路相邻节点收到SF报文后，所述节点对由该节点上环的LSP进行检查 当所述节点从所述上环的LSP的“环回保护路径”上收到环回报文时，该节点将所述上环的 LSP从“环回保护路径”倒换到“Steering保护”使用的保护路径。有益效果本发明是一种基于路径绑定的MPLS-TP的抄近保护方法，与传统的Steering保护 方案相比，该方法不需要拓扑发现协议支持，同时提升了 Steering保护的保护速度，这对 提升基于MPLS-TP技术的环网性能是非常有意义的。
图Ia是采用环回保护方案情况下的保护路径的配置；图Ib是环网发生故障情况下的数据流环回转发的示意图；图2a是采用Steering保护方案情况下的工作和保护路径的配置；图2b是环网发生故障情况下采用Steering保护方案的数据流转发的示意图；图3和图4是本发明实施的具体流程图；图5a和5b是本发明的实施例1 ；图5c和5d是本发明的实施例1链路发生故障时示意图。
具体实施例方式本发明提出一种基于路径绑定的MPLS-TP的抄近保护方法，其内容为两部分1.环网保护链路配置
环网节点为上环的LSP配置环回保护的保护路径和Steering保护的路径，例如 LSP 1的环回保护路径和Steering保护路径分别见图Ia和图2a ；2.环网发生故障1)故障链路相邻节点的处理当环网的链路发生故障时，故障相邻节点检测到故障时，首先阻塞故障端口的数 据报文转发功能，周期性地沿环上端口发送故障通知报文(SF)；对所述节点的上环并且 受影响的LSP采用“Steering保护”，即所述节点将上环的并且受到影响的LSP倒换到 "Steering保护”使用的保护路径；对从所述节点过环的并且受到影响的LSP采用“环回保 护”，即所述节点将过环的并且受到影响的LSP倒换到“环回保护”使用的保护路径；2)非故障链路相邻节点的处理非故障链路相邻节点收到SF报文后，所述节点对由该节点上环的LSP进行检查。 当所述节点从所述上环的LSP的“环回保护路径”上收到环回报文时，该节点将所述上环的 LSP从“环回保护路径”倒换到“Steering保护”使用的保护路径；特别说明本发明主要关注新型的Steering保护方法，上述核心内容牵涉到的“环回保护” 采用IETF草案或ITU-T G. 8132中已经有的方案；为了进一步说明本发明的方案，本发明的步骤阐述如图3和图4所示图3是故障链路相邻节点的处理流程步骤301，环网的节点检测到相邻链路发生故障，所述节点阻塞与故障链路相邻的 环上端口 ；步骤302，所述节点沿两个环上端口周期性地发送故障通知报文(SF)，并且对LSP 进行检查；步骤303，对LSP分两类情况情况1，LSP是上环LSP，转入步骤304。情况2，LSP 是过环LSP，转入步骤306 ；步骤304，所述节点判断LSP是否收到影响，如果受到影响，转入步骤305 ；步骤305，所述节点将LSP从工作路径倒换到“Steering保护”采用的保护路径；步骤306，所述节点判断LSP是否收到影响，如果受到影响，转入步骤307 ；步骤307，所述节点将所述过环LSP的数据倒换到“环回保护”的保护路径上；图4是非故障链路相邻节点的处理流程 步骤401，所述非故障链路相邻节点的端口接收环上传送来的故障通知报文(SF 报文)；步骤402，所述节点判断该SF报文是否是最新的SF报文，如果是，转入步骤403 ；步骤403，所述节点对上环的LSP进行检查，判定所述的LSP是否受到影响，即，是 否用“环回保护”的保护路径传送数据，如果是，转入步骤404 ；步骤404，所述节点将所述上环的LSP从“环回保护路径”倒换到“Steering保护” 使用的保护路径；实施例、环网发生故障如图5a所示，环网包含的节点有A、B、C、D、E、F和G，包含的链路有<G，A>、<A，B>、 <B, C>、<C，D>、<D，E>和<E，F>链路。LISPl为由节点A到节点D的标签交换路径，它的工作路径和工作标签描述为 A{ffl} — B {W2} — C{W3} — D“环回保护”的保护路径和标签为A {P1} — F {P2} — E {P3} — D {P4} — C {P5} — B {P6} — A如图5b所示，"Steering保护”的保护路径和保护标签为A{P1，} — F{P2，} — E{P3，} — D如图5c所示，当<B，C>链路发生故障时，节点B和节点C分别沿环上两个端口向 对方发送APS(自动保护)消息。节点B发现LSPl是过环LSPJf LISPl的工作标签{W1} 切换到关联的保护标签{P6}，然后LISPl上传送的数据流沿环网回绕到节点C，随后节点C 将LISPl的保护标签{P4}切换到工作标签{W3}，沿工作路径发送到节点D，然后下环。因 此当<B，O链路发生故障后，LISPl的路径和标签状况如下所示A{ffl} — B{P6} — A {PI} — F{P2} — E{P3} — D{P4} — C{W3} — D如图5d所示，节点A收到SF报文后，立刻开始检查由节点A上环的LSP是否在使 用它们的环回保护路径，即确定上环的LISP是否收到影响。例如LSP1是在节点A上环 的，节点A发现LISPl的环回保护路径正在传送数据报文，节点A将LSPl的环回保护路径上 传送的数据流倒换到“Steering保护”使用的保护路径上，即节点A将LISPl的“环回保 护路径”标签{P6}切换到“Steering保护路径”标签{P1’}，随后数据流将沿着“Steering 保护路径”传送，即A{P1，} — F{P2，} — E{P3，} — D通过上面分析可知，本发明提供的Steering方法不需要拓扑发现协议的支持，同 时，还能够很好地兼容已有的环回保护方案，大大提高了 MPLS-TP的网络性能。当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟 悉本领域的技术人员可根据本发明做出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形 都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
权利要求
1. 一种基于路径绑定的MPLS-TP的抄近保护方法，其特征在于所述方法如下环网保护链路配置环网节点为上环的LSP配置环回保护的保护路径和Steering保护的路径；环网发生故障1)故障链路相邻节点的处理当环网的链路发生故障时，故障相邻节点检测到故障时，首先阻塞故障端口的数据报 文转发功能，周期性地沿环上端口发送故障通知报文(SF)；对所述节点的上环并且受影响 的LSP采用Steering保护即“抄近保护”，即所述节点将上环的并且受到影响的LSP倒 换到“Steering保护”使用的保护路径；对从所述节点过环的并且受到影响的LSP采用 Wraping保护即“环回保护”，即所述节点将过环的并且受到影响的LSP倒换到“环回保护” 使用的保护路径；2)非故障链路相邻节点的处理非故障链路相邻节点收到SF报文后，所述节点对由该节点上环的LSP进行检查当所 述节点从所述上环的LSP的“环回保护路径”上收到环回报文时，该节点将所述上环的LSP 从“环回保护路径”倒换到“Steering保护”使用的保护路径。
全文摘要
本发明公布了一种基于路径绑定的MPLS-TP的抄近保护方法，本发明方法包括环网保护链路配置环网节点为上环的LSP配置环回保护的保护路径和Steering保护的路径；环网发生故障1)故障链路相邻节点的处理，2)非故障链路相邻节点的处理。本发明不需要拓扑发现协议支持，同时提升了Steering保护的保护速度，这对提升基于MPLS-TP技术的环网性能是非常有意义的。
文档编号H04L12/56GK102006214SQ201010230449
公开日2011年4月6日 申请日期2010年7月19日 优先权日2010年7月19日
发明者王斌 申请人:南京邮电大学