专利名称：一种基于环网保护的业务传输方法及用于业务传输的节点的制作方法
技术领域：
本发明涉及数据网络通讯领域，尤其涉及一种基于环网保护的业务传输方法及用于业务传输的节点。
背景技术：
在电信业务IP化趋势的推动下，传送网承载的业务从以时分复用(TDM，Time Division Multiplexing)为主向以IP为主转变，这就需要一种能够有效传输分组业务，并提供电信级操作管理维护(0AM，Operations Administration and Maintain)和保护的分组传输技术。在此需求下，业界提出了分组传送网(PTN，Packet Transport Network)的概念，多协议标签交换传输框架(MPLS-TP，Transport Profile for Multi-Protocol Label Switching)就是一种PTN的技术。MPLS-TP技术是由IETF(互联网工程任务组)和ITU-T (国际电信联盟远程通信标准化组织)联合开发的，在RFC5654(MPLS-TP需求)中指出MPLS-TP需要支持点到点和点到多点的传送路径，支持任意的拓扑结构，如mesh(网格状)和ring(环状)，并且能够对上述传送路径进行保护，即对生存性提出了详细的需求(具体的需求见RFC5654的2. 5章节)。网络生存性是指由于网络发生故障而导致流量传输中断或者性能衰减时提供恢复流量传输的一种能力，这种恢复能力我们称之为Recovery。在传送网中，生存性对业务的可靠传输起着至关重要的作用，并且SLAsGervice Level Agreements，服务等级协议)提供的有保证服务也要求网络能快速检测到设备故障并能在规定的时间内完成保护操作，即恢复业务的传输。目前定义的Recovery包括两种机制=Protection (保护)和 Restoration (恢复)。ftOtection是一种预先为一条或多条工作路径建立一条或多条保护路径，并已为保护路径分配好资源的机制，最简单的机制是一条保护路径用来保护一条工作路径。而Restoration则可以使用任何可用的资源，一般指通过重路由机制在工作路径失效后触发建立一条新的传送路径来代替失效的工作路径。因此，Protection能够快速完成业务恢复，通常分组网络要求保护倒换能在50ms的时间内完成；而Restoration恢复业务的时间相对较长。另外，点到多点(P2MP，Point To Multipoint)的应用，如IPTV受到越来越广泛的重视，且大部分的传统传送网都是基于环网拓扑的，因此，研究环网P2MP业务的保护具有
重要意义。在现有的分组传输网技术如MPLS-TP中，对环网的保护方案主要有两大类。其中一大类为每一条工作LSP (Label Switching Path，标签交换路径)配置一条保护LSP，保护 LSP的数量和工作LSP的数量成正比，如ITU-T制定的共享保护环方案。第二大类是创建一条保护路径用来保护多条工作LSP，目前这种一对多的保护有两种解决方案，方案一是扩展 LDP(Label Distribution Protocol，标签分发协议)或者RSVP-TE(Resource ReSerVation Protocol-Traffic Engineering，基于流量工程扩展的资源预留协议)来支持环网保护的，在这种方案中，在环上预先配置一条闭环的保护LSP，这条保护LSP可以用来保护环上的所有service LSPs (业务LSP)，在该方案中，正常情况下，业务在工作LSP上按照正常的标签转发机制进行传送，当某一链路或节点发生故障时，故障的上游相邻节点除了正常的LSP 标签交换之外还需在标签栈上压入保护LSP的标签，这样按照保护LSP的标签转发表将业务传送到故障的下游相邻节点，在下游节点上弹出外层的保护LSP标签，并且将内层的LSP 标签交换为本节点的出标签，然后继续按照工作LSP的标签转发表进行转发。该方案的LDP 或RSVP-TE协议扩展是为了解决节点保护时内层标签交换的问题。方案二是在环上配置 SPME (Sub-Path Maintenance Element,子路径维护实体)，即在被保护的链路或被保护段上创建一条工作SPME，然后沿着环的相反方向为工作SPME创建一条保护SPME，在SPME上使用线性保护结构，这种保护方式可以减少配置的保护路径的数量，同时这也正是MPLS-TP 保护需求之一(最小化保护路径的数量)。但是这种采用SPME的保护方法需要标签压栈， 内层LSP标签在入环节点替换为出标签，并且压入SPME的标签；当用于对P2MP路径保护时，这里配置的SPME是P2MP的，环上的每个节点都是SPME的叶子节点，在每个节点上弹出外层的SPME标签后再根据内层的标签进行转发。如图1所示的P2MP业务，在配置了如图2所示的工作和保护P2MPSPME之后，业务到达入环节点A点时将业务在A节点的入标签X替换为B节点分配给节点A的标签Y，并且压入工作P2MP SPME的标签Zl，这样P2MP业务沿着工作P2MP SPME进行转发，但工作P2MP LSP的上的节点C、D、E和F在收到该业务时，无法识别标签Y，从而出现无法正确转发业务的现象。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种基于环网保护的业务传输方法及用于业务传输的节点，实现业务的正确传输。为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于环网保护的业务传输方法，包括在环上创建点到多点标签交换路径(P2MP LSP)的过程中，或者P2MPLSP创建完成后，所述环的入环节点判断所述环上如果存在工作点到多点子路径维护实体(P2MP SPME) 和保护P2MP SPME，则采用上游标签分配方式分配一标签值，将所述标签值发送给所述P2MP LSP位于环上的所有叶子节点；所述入环节点使用所述标签值将P2MP LSP上的业务通过所述工作P2MP SPME和/或保护P2MP SPME传输。进一步地，所述入环节点使用所述标签值将P2MP LSP上的业务通过所述工作P2MP SPME和/或保护P2MP SPME传输是指所述入环节点在向下游叶子节点发送业务时，将所述标签值作为所述业务传输所用标签栈的内层标签，所述标签栈的最外层是工作P2MP SPME 和/或保护P2MP SPME的标签。进一步地，所述将标签值发送给所述P2MP LSP位于环上的所有叶子节点的步骤中将所述标签值通过路径(Path)消息发送给所述P2MP LSP位于环上的所有叶子节点。进一步地，所述入环节点将标签值发送给P2MP LSP位于环上的所有叶子节点的步骤中所述入环节点通过单播方式分别将承载所述标签值的路径消息发送给所述P2MP LSP 位于环上的所有叶子节点，或者通过所述工作P2MP SPME将承载所述标签值的路径消息发送给所述P2MP LSP位于环上的所有叶子节点。
进一步地，所述入环节点在将所述标签值发送给所有叶子节点的同时，将所述工作P2MP SPME的标识信息和/或路径信息也发送给所有叶子节点，使得所述叶子节点都获知其所在的工作P2MP LSP和所述工作P2MP SPME的关联关系。为解决上述技术问题，本发明还提供了一种用于业务传输的节点，所述节点作为入环节点，所述节点包括判断模块、标签分配模块、发送模块和业务封装模块，其中所述判断模块，用于在环上创建点到多点标签交换路径(P2MP LSP)的过程中， 或者P2MP LSP创建完成后，判断所述环上如果存在工作点到多点子路径维护实体(P2MP SPME)和保护P2MP SPME，则通知标签分配模块；所述标签分配模块，用于采用上游标签分配方式分配一标签值；所述发送模块，用于将所述标签值发送给所述P2MP LSP位于环上的所有叶子节占.
^ \\\ 所述业务封装模块，用于使用所述标签值将P2MP LSP上的业务通过所述工作P2MP SPME和/或保护P2MP SPME传输。进一步地，所述业务封装模块，是用于按照以下方式使用所述标签值将P2MP LSP 上的业务通过所述工作P2MP SPME和/或保护P2MP SPME传输在向下游叶子节点发送业务时，将所述标签值作为所述业务传输所用标签栈的内层标签，所述标签栈的最外层是工作P2MP SPME和/或保护P2MP SPME的标签。进一步地，所述发送模块是用于按照以下方式将所述标签值发送给所述P2MP LSP 位于环上的所有叶子节点将所述标签值通过路径消息发送给所述P2MP LSP位于环上的所有叶子节点。进一步地，所述发送模块是用于按照以下方式将所述标签值发送给所述P2MP LSP 位于环上的所有叶子节点通过单播方式分别将承载所述标签值的路径消息发送给所述 P2MP LSP位于环上的所有叶子节点，或者通过所述工作P2MP SPME将承载所述标签值的路径消息发送给所述P2MP LSP位于环上的所有叶子节点。进一步地，所述发送模块，还用于在将所述标签值发送给所有叶子节点的同时，将所述工作P2MP SPME的标识信息和/或路径信息也发送给所有叶子节点，使得所述叶子节点都获知其所在的工作P2MP LSP和所述工作P2MPSPME的关联关系。采用本发明实施例提供的标签分配方法和节点，在存在工作和保护SPME的环上， 由P2MP LSP在环上的入环节点为各叶子节点分配一用于业务传输的标签值，入环节点在向下游叶子节点发送业务时，使用该标签值作为内层标签，以使各叶子节点都能识别入环节点传输业务时使用的标签，从而实现业务的正确转发。
图1是环网上P2MP业务的实例图；图2是环网上SPME的配置示例图；图3是本发明实施例工作P2MP LSP的建立流程图；图4是本发明实施例一种标签分配方法的标签分配示例图；图5是本发明实施例另一种标签分配方法的标签分配示例图；图6是本发明实施例环网保护的标签分配实例三的示例图7a和7b是本发明实施例方法中单处链路故障的保护示例图；图8为本发明实施例节点结构示意图。
具体实施例方式对现有技术分析发现，由于工作P2MP LSP的某些叶子节点无法识别接收到的业务的内层标签，从而可能造成无法正确转发数据的现象。如背景所述的例子，A节点收到业务后，将业务中的入标签X替换为B节点分配给节点A的标签Y，并且压入工作P2MP SPME的标签，这样当业务沿着工作P2MP SPME到达叶子节点B、C和D时，叶子节点B、C、D弹出外层SPME的标签，但叶子节点C和D在弹出外层标签后，无法识别标签Y，从而造成无法正确转发业务的问题。为解决上述问题，需要每个节点都能识别内层LSP标签，本发明采用下述方案实现在环上创建P2MP LSP的过程中，或者P2MP LSP创建完成后，所述环上的入环节点判断所述环如果存在工作P2MP SPME和保护P2MP SPME，则采用上游标签分配方式分配一标签值，将所述标签值发送给所述P2MP LSP位于环上的所有叶子节点；所述入环节点使用所述标签值将P2MP LSP上的业务通过所述工作P2MP SPME和/或保护P2MP SPME传输。入环节点使用该标签值将P2MP LSP上的业务通过该工作P2MP SPME和/或保护 P2MP SPME传输是指该入环节点在向下游叶子节点发送业务时，将所述标签值作为所述业务传输所用标签栈的内层标签，即入环节点将业务中的入标签替换为该入环节点分配的标签值，标签栈的最外层是工作P2MPSPME和/或保护P2MP SPME的标签。在创建P2MP LSP的过程中，入环节点在接收到创建消息后，判断环上是否存在工作P2MP SPME和保护P2MP SPME,如果存在则分配标签值；在创建P2MP LSP完成后，入环节点可在接收到刷新消息后，再判断环上是否存在工作P2MP SPME和保护P2MP SPME0上述创建消息、刷新消息均承载在路径(Path)消息中发送给叶子节点。入环节点可将其分配的标签值通过单播方式分别发送给各叶子节点，或者将该标签值通过工作SPME发送给各叶子节点。各个叶子节点收到业务后，弹出外层SPME标签，根据内层标签即入环节点分配的标签值进行转发。为了防止入环节点分配的标签值与某个叶子节点分配给其他LSP的标签值相同，从而导致叶子节点无法进行数据转发，优选地，该入环节点在将该标签值发送给所有叶子节点的同时，将工作P2MPSPME的标识信息和/或路径信息也发送给所有叶子节点， 使得这些叶子节点都获知其所在的工作P2MP LSP和工作P2MP SPME的关联关系，这样，各叶子节点在向下游叶子节点转发业务时，根据所述业务的外层工作P2MPSPME标签以及工作P2MP LSP和所述工作P2MP SPME的关联关系确定转发业务的路径。“采用上游标签分配方式”是指由上游节点为下游节点分配标签。下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。首先以环上的某个入环节点为根节点，沿着环创建一条工作P2MP SPME和一条保护P2MP SPME，同时在工作P2MP SPME和保护P2MP SPME上运行端到端的连通性检测机制实时监测SPME的连通性。这两条P2MP SPME都是为了保护穿越环的P2MP LSP上的业务而创建的。其中，工作P2MPSPME和保护P2MP SPME在环上的传输方向是相反的，且都是以入环节点为根节点，环上的其余节点均为P2MP SPME的叶子节点。下面介绍在工作P2MP LSP的建立过程中分配标签值的流程，如图3所示，包括以下步骤步骤301，工作P2MP LSP的根节点按照现有标准构造LSP的创建消息，开始创建一条点到多点的LSP ；这里，创建消息可以是RSVP-TE Path消息。步骤302，工作P2MP LSP的I^ath消息到达环上的某入环节点时，该入环节点判断是否有段保护存在，即是否存在工作P2MP SPME和保护P2MPSPME ；如果有段保护路径，则执行步骤303 ；如果没有段保护路径，执行步骤304 ；步骤303，确定属于共有节点(既是工作P2MP SPME上的叶子节点也是P2MP LSP 上的叶子节点)的叶子节点；入环节点采用上游标签分配方式分配一个标签值，向确定的共有节点发送一个或多个I^ath消息，且所有的I^ath消息中携带一个相同的标签值；由于入环节点是工作P2MP SPME的根节点，因此该入环节点知道该工作P2MP SPME 上的所有叶子节点，在确定属于共有节点的叶子节点时，入环节点根据I^th消息中携带的叶子节点，判断工作P2MP SPME的叶子节点和工作P2MP LSP的叶子节点的匹配程度，从而获知哪些叶子节点是共有节点。这里I^ath消息的发送可以是以单播的方式分别发给每个叶子节点，或者是通过工作P2MP SPME发送给所有的叶子节点。在以单播方式转发I^ath消息时，目的地址设置为对应目的叶子节点的IP地址，且将I^ath消息中其它共有的叶子节点的相关分支信息删除，这里是指删除与其它共有叶子节点相关的ERO(显示路由对象)信息或SERO(次要显示路由对象)信息，这样，该I^ath消息中仅剩目的IP地址标识的叶子节点对应的分支信息，从该分支信息中删除入口节点和目的叶子节点之间的其它任何节点的信息(如地址信息)，目的是为了不让那些中间的节点处理该I^ath消息，只让目的叶子节点处理。优选的，在发送的单播I^ath消息中携带工作SPME的标识信息和/或路径信息，使得工作P2MP LSP的叶子节点了解工作P2MP LSP和工作P2MPSPME的关联关系。在通过工作P2MP SPME转发I^ath消息时，入环节点向下游节点发送的I^ath消息中可做如下设置在I^ath消息中加上alert label (告警标签)，位于标签栈的顶层，目的是为了让每个叶子节点都去处理该I^ath消息。另外，如果要携带工作SPME的标识信息和/ 或路径信息，则在IF_ID RSVP_H0P对象中携带工作P2MP SPME的session (会话)对象及可选携带sender template (发送方模板)对象，通过该些对象来唯一标识一个P2MP SPME0步骤304，如果没有段保护，则按照RFC4875的规则发送I^ath消息。步骤305，工作P2MP SPME上的某一叶子节点接收到I^ath消息按照如下规则进行处理如果收到的是单播I^ath消息，保存I^ath消息中的标签值及和P2MPSPME的关联关系，同时判断该节点是否为分支的目的节点，如果是I^ath消息中唯一的一个分支的目的节点，则构建Resv消息发送给入环节点；否则生成新的I^ath消息继续向下游节点转发。这里新的I^ath消息中不再携带工作P2MP SPME的信息以及接收到的I^ath消息中的标签值。
如果是通过工作P2MP SPME收到的I^ath消息，则保存I^ath消息中对应的信息， 这里包括标签值等，同时控制面处理完之后再生成新的I^ath消息然后继续沿着工作P2MP SPME往下转发，这里新的I^ath消息中删除了和这个叶子节点相关的分支信息，同时继续携带接收到的标签值。另外，对Alert label的处理按照现有标准处理。当工作SPME的某一叶子节点收到工作P2MP LSP的Resv消息后，不再分配标签， 在向上游节点发送的Resv消息中也不携带标签。步骤306，工作SPME的根节点收到P2MP LSP的Resv消息后，按照RFC4875的规定处理。通过以上步骤，当所有分支的成功预留的Resv消息到达工作P2MP LSP的根节点后，这条P2MP LSP就创建成功了。本实施例介绍P2MP SPME的保护流程正常情况下，工作P2MP LSP上的业务到达入环节点(即工作P2MPSPME的根节点) 时，将业务在工作P2MP SPME和保护P2MP SPME上同时发送。具体地，入环节点将P2MP LSP的业务的入标签替换为步骤303中分配的标签值， 然后为一份流压入外层的工作P2MP SPME的标签，为另外一份流压入保护P2MP SPME的标签，即在工作SPME和保护SPME上同时转发业务流，同时在工作SPME和保护SPME都运行 OAM监测连通性。在该环上，首先按照SPME的标签进行转发，P2MP SPME的叶子节点收到业务后，先弹出SPME的标签，再根据内层LSP的标签判断接下来的转发路径，即按照LSP的标签转发表转发。当工作SPME发生故障时，受故障影响的叶子节点在一定的时间内接收不到根节点发送的连通性检测消息，则该叶子节点认为根节点到该节点的分支上发生故障，从而切换到从保护SPME上接收业务。不受故障影响的叶子节点不执行切换。当工作SPME上的故障恢复后，原先受故障影响的叶子节点可以选择继续从保护 SPME上接收，或者回切到从工作SPME上接收。以下通过具体实施例对本发明进行详细的介绍。实施例一本实施例为环网P2MP LSP保护的SPME配置实例。以环网上每个入环节点为根节点，分别创建两条P2MP SPME，其中一条为工作 SPME，一条为保护SPME，且两条SPME的方向相反。一般情况下，环上最多有两个节点为入环节点，其他的任一节点都可以是出环节点，这里以最简单的例子来说明，即只有节点A为入环节点，如图2所示，工作SPME的根节点为节点A，B、C、D、E和F都是其叶子节点，且沿着环的顺时针方向；保护SPME的根节点也是节点A，B、C、D、E和F都是其叶子节点，且沿着环的逆时针方向。工作SPME和保护SPME分别如图2中的虚实线和点虚实线所示。实施例二本实施例给出了环网保护的标签分配的一个例子，如图4所示，采用单播的方式分配标签值，具体的步骤如下以P2MP LSP 1为例，该P2MP LSP的叶子节点和P2MP SPME的叶子节点完全吻合。步骤401 节点A发起P2MP LSP的建立消息，这里为RSVP-TE Path消息，且节点A 判断需要保护且存在两条SPME分别作为工作和保护，那么节点A分配一个标签值(如20)分别给节点B、C、D、E和F，将该标签值携带在发送的单播I^ath消息中；这里，节点A收到的P2MP LSP的显式路由信息如表1所示，发往每个叶子节点的单播I^ath消息的源IP地址都是节点A的地址，对应的目的IP地址以及ER0/SER0如表2 所示，且每个发出去的I^ath消息的IP header中不设置alert option。表 权利要求
1.一种基于环网保护的业务传输方法，包括在环上创建点到多点标签交换路径(P2MP LSP)的过程中，或者P2MPLSP创建完成后， 所述环的入环节点判断所述环上如果存在工作点到多点子路径维护实体(P2MP SPME)和保护P2MP SPME，则采用上游标签分配方式分配一标签值，将所述标签值发送给所述P2MP LSP 位于环上的所有叶子节点；所述入环节点使用所述标签值将P2MP LSP上的业务通过所述工作P2MP SPME和/或保护P2MP SPME传输。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述入环节点使用所述标签值将P2MP LSP上的业务通过所述工作P2MP SPME和/或保护P2MP SPME传输是指所述入环节点在向下游叶子节点发送业务时，将所述标签值作为所述业务传输所用标签栈的内层标签，所述标签栈的最外层是工作P2MP SPME和/或保护P2MP SPME的标签。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述将标签值发送给所述P2MP LSP位于环上的所有叶子节点的步骤中 将所述标签值通过路径(Path)消息发送给所述P2MP LSP位于环上的所有叶子节点。
4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述入环节点将标签值发送给P2MP LSP位于环上的所有叶子节点的步骤中 所述入环节点通过单播方式分别将承载所述标签值的路径消息发送给所述P2MP LSP 位于环上的所有叶子节点，或者通过所述工作P2MP SPME将承载所述标签值的路径消息发送给所述P2MP LSP位于环上的所有叶子节点。
5.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述入环节点在将所述标签值发送给所有叶子节点的同时，将所述工作P2MP SPME的标识信息和/或路径信息也发送给所有叶子节点，使得所述叶子节点都获知其所在的工作 P2MP LSP和所述工作P2MP SPME的关联关系。
6.一种用于业务传输的节点，其特征在于，所述节点作为入环节点，所述节点包括判断模块、标签分配模块、发送模块和业务封装模块，其中所述判断模块，用于在环上创建点到多点标签交换路径(P2MP LSP)的过程中，或者 P2MP LSP创建完成后，判断所述环上如果存在工作点到多点子路径维护实体(P2MP SPME) 和保护P2MP SPME，则通知标签分配模块；所述标签分配模块，用于采用上游标签分配方式分配一标签值； 所述发送模块，用于将所述标签值发送给所述P2MP LSP位于环上的所有叶子节点； 所述业务封装模块，用于使用所述标签值将P2MP LSP上的业务通过所述工作P2MP SPME和/或保护P2MP SPME传输。
7.如权利要求6所述的节点，其特征在于所述业务封装模块，是用于按照以下方式使用所述标签值将P2MP LSP上的业务通过所述工作P2MP SPME和/或保护P2MP SPME传输在向下游叶子节点发送业务时，将所述标签值作为所述业务传输所用标签栈的内层标签，所述标签栈的最外层是工作P2MP SPME和/或保护P2MPSPME的标签。
8.如权利要求6或7所述的节点，其特征在于所述发送模块是用于按照以下方式将所述标签值发送给所述P2MP LSP位于环上的所有叶子节点将所述标签值通过路径消息发送给所述P2MPLSP位于环上的所有叶子节点。
9.如权利要求6或7所述的节点，其特征在于所述发送模块是用于按照以下方式将所述标签值发送给所述P2MP LSP位于环上的所有叶子节点通过单播方式分别将承载所述标签值的路径消息发送给所述P2MP LSP位于环上的所有叶子节点，或者通过所述工作P2MP SPME将承载所述标签值的路径消息发送给所述P2MP LSP位于环上的所有叶子节点。
10.如权利要求6或7所述的节点，其特征在于所述发送模块，还用于在将所述标签值发送给所有叶子节点的同时，将所述工作P2MP SPME的标识信息和/或路径信息也发送给所有叶子节点，使得所述叶子节点都获知其所在的工作P2MP LSP和所述工作P2MP SPME的关联关系。
全文摘要
本发明公开了一种基于环网保护的业务传输方法及用于业务传输的节点，实现业务的正确传输。所述方法包括在环上创建P2MP LSP的过程中，或者P2MP LSP创建完成后，该环的入环节点判断所述环上如果存在工作P2MP SPME和保护P2MP SPME，则采用上游标签分配方式分配一标签值，将该标签值发送给P2MP LSP位于环上的所有叶子节点；该入环节点使用该标签值将P2MP LSP上的业务通过工作P2MP SPME和/或保护P2MP SPME传输。所述节点包括判断模块、标签分配模块、发送模块和业务封装模块。通过本发明使各叶子节点都能识别入环节点传输业务时使用的标签，实现业务的正确转发。
文档编号H04L12/24GK102571534SQ201010598510
公开日2012年7月11日 申请日期2010年12月21日 优先权日2010年12月21日
发明者代雪会, 吴波 申请人:中兴通讯股份有限公司