专利名称：Vpls网络和以太环网的倒换方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种VPLS (Virtual Private LAN Service, 虚拟专用局域网业务)网络和以太环网的倒换方法及装置。
背景技术：
随着以太网技术的不断发展，以太网网络规模越来越大。目前电信级以太网电路被广泛地应用，因此对以太环网链路的保护就显得尤其重要。在现有组网中，网路规划都是分层布置的，以太网组织结构分为三个层次接入层，汇聚层和核心层。为了保证业务的正常运行，需要相应的保护机制进行保护，汇聚层一般用二层以太网环网保护，核心层一般是各个运营商提供的业务，核心网络提供多点对多点的业务模型，典型的是VPLS组网，VPLS网络也有很多保护方法比如TE FRR(Traffic Engineer Fast ReRoute，流量工程快速重路由)，LDP FRR(Label Distribution Protocol Fast ReRoute，标签分发协议快速重路由)等等。在以太环网保护系统中，设置了多个保护域，每个保护域通常由一个主节点 (Master)和多个从节点(Slave)共同组成，每个保护域可以实现基于用户数据业务转发的 VLAN(Virtual Local Area Network，业务虚拟局域网)功能。在每个保护域中，正常情况下时，主节点会阻塞环上一个端口的业务转发，防止环路，当检查到环路中出现故障时，主节点会将所述阻塞端口的物理转发功能置为有效，保证业务的正常转发，同时会发送刷新端口 MAC (Medium Access Control，介质访问控制)地址的FLUSH报文(即MAC地址刷新报文)，这样环上的节点接收到这种报文就会刷新相应端口 MAC地址表，环上的节点就会重新学习报文的MAC地址，构造新的拓扑结构。在VPSL组网中，通过建立各个站点之间的PW(Pseudo Wire，伪线)，把用户的报文(包括二三层报文)在各个站点间透传。对于运营商边缘路由器设备(标记为PE)需要在转发用户报文的时候学习报文的源MAC地址，并建立好相应的转发表项，完成用户接入AC (Attachment Circuit，接入链路)和PW之间的映射关系。而运营商骨干路由器设备 (标记为P)提供隧道功能，只需要依照MPLS (Multi-Protocol Label Switching，多协议标签交换)标签进行MPLS转发，不需要关心内部封装的用户报文信息。在接入环网和VPLS网络对接的组网中，由于接入环网中节点的状态变化VPLS网络不会感知到，所以会引起VPLS网络下发的流量接入环网接收不到，造成流量的不通。针对这一问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种VPLS网络和以太环网的倒换方法及装置，以解决上述问题。根据本发明的一个方面，提供了一种VPLS网络和以太环网的倒换方法，包括 VPLS网络中的PE对下行故障进行检测，当检测到下行故障时，检测到故障的PE阻塞该故障对应的端口 ；检测到故障的PE通知VPLS网络中的其它PE删除上述故障对应的VPLS网络中的MAC地址；VPLS网络中的PE建立新的转发路径。根据本发明的另一方面，提供了一种位于VPLS网络中的PE上的VPLS网络和以太环网的倒换装置，包括检测阻塞模块，用于检测下行故障，并在检测到下行故障时阻塞该故障对应的端口 ；故障通知模块，用于通知VPLS网络中的其它PE删除上述故障对应的 VPLS网MAC地址；路径建立模块，用于建立新的转发路径。通过本发明，采用由发现下行故障的PE阻塞该故障端口，并通知其它PE删除响应的MAC地址，并建立新的转发路径的方案，解决了现有技术中由于接入环网中节点的状态变化VPLS网络不会感知到，而引起VPLS网络下发的流量接入环网接收不到的问题，进而达到了增强以太网的传输稳定性、健壮性的效果。
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中图1是根据本发明实施例的VPLS网络和以太环网的倒换方法的流程图；图2是根据本发明实例的VPLS网络和以太环网组网及故障处理的流程图；图3是根据本发明实例的VPLS网络和以太环网混合组网的结构示意图；图4是根据本发明实例的以太环网故障之前的数据流走向示意图；图5是根据本发明实例的AC发生故障且以太环网没有通知VPLS网络时的数据流走向示意图；图6是根据本发明实例的AC发生故障，PE发送FLUSH报文通知VPLS网路中所有的PE节点的报文走向示意图；图7是根据本发明实例的AC发生故障，广播数据流走向示意图；图8是根据本发明实例的AC发生故障，新建立的转发路径转发数据流的走向示意图；图9是根据本发明实施例的VPLS网络和以太环网的倒换装置的结构框图；图10是根据本发明优选实施例的VPLS网络和以太环网的倒换装置的结构框图。
具体实施例方式下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。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组合。图1是根据发明实施例的VPLS网络和以太环网的倒换方法的流程图。如图1所示，根据发明实施例的VPLS网络和以太环网的倒换方法包括步骤S102，VPLS网络中的PE对下行故障进行检测，当检测到下行故障时，检测到故障的PE阻塞该故障对应的端口 ；步骤S104，检测到故障的PE通知VPLS网络中的其它PE删除该故障对应的VPLS 网络中的MAC地址；步骤S106，VPLS网络中的PE建立新的转发路径。上述方法应用于包括以太环网和VPLS网络的混合组网中，在现有技术中，由于VPLS网络不能感知到以太环网中结点的状态变化，所以可能会造成VPLS网络下发的流量以太环网接收不到。上述方法针对这一问题，首先，在PE上增加了故障检测功能，使得 VPLS网络可以及时感知到以太环网中结点的状态变化，并进一步提出了故障的解决办法， 即由发现故障的PE阻塞故障对应的端口并通知其它的PE删除在该VFI (Virtual Forward distance，虚拟转发实例)中该故障对应的MAC地址(每个具体的数据流的传输都对应一个VFI，在一个VPLS网络中可以建立多个实例)，使得VPLS网络中所有PE可以屏蔽掉该故障，并重新建立转发路径继续下发流量，从而一举解决了现有技术中的问题，大大增强了以太网的传输稳定性、健壮性。优选地，步骤S104可以进一步包括以下处理(1)检测到故障的PE发送刷新上行地址的FLUSH报文；(2) VPLS网络中的其它PE接收该FLUSH报文，刷新MAC地址表，删除该故障对应的 VPLS网络中的MAC地址。在具体实施过程中，应用刷新上行地址的FLUSH报文通知其它的PE被阻塞的端口，实现起来最为方便，且效率很高，接收到FLUSH报文的PE会立即刷新自己的MAC地址表从而删除故障对应的MAC地址。需要说明的是，检测到故障的PE在阻塞故障对应的端口时会首先刷新自己的MAC地址表删除相应的MAC地址。优选地，步骤S106可以进一步包括以下处理检测到故障的PE在VPLS网络中广播用户侧发送给该PE的数据流，VPLS网络中的其它PE接收该广播数据流，根据刷新后的 MAC地址表，确定新的转发拓扑，建立新的转发路径。在检测到故障的PE将故障对应的端口阻塞并删除了相应的MAC地址后，在新的用户侧数据流到达该PE时，由于原路径已被阻塞所以就找不到相应的转发路径了，此时该PE 就需要在整个VPLS网络中广播该数据流(报文)，从而确定新的转发拓扑结构，并在此基础上进一步建立新的转发路径。优选地，VPLS网络中的PE对下行故障进行检测的方法可以包括以下至少之一对端口进行物理扫描、接收以太环网中的相应告警、进行linWiello检测。PE可以主动进行故障检测，例如，对端口进行物理扫描、进行linlchello检测，也可以利用以太环网中告警功能，接收告警模块的相应告警，间接的检测故障。实际上，目前可以用于本发明的故障检测方法还有很多，不限于上述方法。下面结合实例及图2至图8对上述优选实施进行详细说明。图2是根据本发明实例的VPLS网络和以太环网组网及故障处理的流程图，包括组网及故障处理两个部分。如图2所示，包括以下步骤步骤S202，配置以太环网，或者其它环网协议，通常配置环网需要配置唯一的一个主节点，其它节点为transit (传输)节点，如图3所示有三个以太环拓扑，每个环都有一个主节点，其余节点为transit节点，每个环上都阻塞一个物理端口，这样环上任何两点通信只有逻辑上的一条通道，防止环路的产生，从而避免报文广播风暴的产生，进入步骤S204;步骤S204，配置全连接的VPLS网络，VPLS网络由PE、运营商骨干路由器(标记为 P)等设备组成，分别指定PE、P设备，PE和PE之间建立伪线PWJP PE相连的是以太环网的用户边缘路由器(标记为CE)，CE和PE之间的链路为AC，伪线PW运行在公网隧道上，公网隧道运行的MPLS标签交换。把上述的以太环网和VPLS网络混合组网，进入步骤S206 ；
步骤S206，检测AC侧链路，可以通过检测模块检测链路故障，目前检测模块有很多，如对端口的物理扫描，告警模块的相应告警，link hello的检测等等，进入步骤S208 ；
步骤S208，如果检测到AC侧链路故障，PE设备需要发送刷新地址FLUSH报文给上行的VPLS网络，进入步骤S210 ；步骤S210，通过相应的AC找到PW，然后打上公网标签传送到VPLS各个PE设备， VPLS网络的各个PE设备收到该FLUSH报文以后刷新相应的MAC地址表项，这样下次(数据流)报文到达PE设备，如果查找不到相应的转发表项则会在同一个VFI中广播此报文，重新学习新的转发拓扑，这样下行流量就不至于中断，等到新的转发表项建立以后，以后的数据流就按照新的转发路径进行转发。上述方案主要应用于包括以太环网和VPLS网络的混合组网中，其主要目的在于防止环网状态变化的时候，VPLS网络没有感知到，从而使VPLS网络转发数据的时候仍然按照环网状态变化之前的转发，造成下行流的不通。在以太环网变化的时候通知AC测的PE， 通过AC侧的端口找到相应的PW，发送刷新MAC地址的FLUSH报文，这样VPLS网络上所有的 PE收到该报文以后基于相应的PW刷新MAC表，这样以后的数据查找相应的MAC表项，如果查找不到相应的MAC表项就会在同一个VFI中广播该数据，同时每个收到该报文的PE会学习相应的转发表项，下次报文就会按照新学习的转发拓扑来发送数据。图3是根据本发明实例的VPLS网络和以太环网混合组网的结构示意图。下面以图3所示的混合组网为基础，描述上述方案的具体应用。如图3所示，建立环网拓扑，有三个环网，CE1CE2组成最上层环网，Sl (S也表示交换机，是连接用户的小交换机)，CE1，CE2和S2，CE1，CE2分别组成另外两个环网。PE1，PE2， PE3，PE4和其余所有的P设备组成VPLS网络。其中，VPLS网络转发数据的走向是CE1上送用户报文，通过AC接入到PE1，PE1收到报文后，根据转发表选择相应的PW，根据PW转发表压入PW标签，并送到外层隧道，经过公网隧道到达对端PE2，PE2设备收到报文后，根据相应的PW查找，把用户报文传送到相应的AC，P设备仅仅是用于公网的外层交换，不关心内部的PW数据。如图4所示，在图3所示组网的基础上加入了 S3、S4、CE3、CE4，其中，S3、S4作为下行数据流的来源，CE3、CE4分别用于将S3、S4连接至VPLS网络。以S3和Sl进行通信为例，S3和Sl通信的数据流走向如箭头所示，组网中各个环网分别进行协议运算，阻塞相应的物理端口，防止出现环路，圆圈表示被阻塞的端口，以下类同。如图5所示，当PEl和CEl之间的链路故障时，以太环网感知到故障后，就会阻塞故障端口，打开CE2的物理端口，但是上行的VPLS网络不知道下行的环网的状态变化，数据流还是沿着以太环网状态变化之前的走向进行传输数据，由于PEl和CEl之间链路故障，这样势必会造成S3和Sl之间的通信中断。如图6所示，为了解决图5所示的由于PEl和CEl之间AC侧的链路故障，而导致的下行流不通问题，当AC侧的链路故障的时候，PEl在检测到链路故障后，就需要发送FLUSH 报文给上层的VPLS网络中的其余PE节点，同时刷新自己的MAC地址表项，刷新MAC地址需要基于PW删除，通过AC可以查找到相应的VFI，FLUSH报文在同一个VFI中广播，这样同一个VFI中的所有PE设备都能收到该报文，基于PW删除相应的MAC地址表项。如图7所示，在VPLS网络中所有PE设备收到下行环网发送FLSUH报文，并且刷新了各自的MAC地址表项后，S3到达PE4后就查找不到相应的转发表项，这时它会把数据流在同一个VFI里面进行广播，同时每个PE重新学习新的MAC地址，建立新的转发表项。如图8所示，建立了新的转发表项以后，以后的数据流走向就可以沿着新建的转发路径传播，而不需要进行广播该数据流，浪费带宽。图9是根据发明实施例的VPLS网络和以太环网的倒换装置的结构框图，该装置位于VPLS网络中的PE上。如图9所示，据发明实施例的VPLS网络和以太环网的倒换装置包括检测阻塞模块92，用于检测下行故障，并在检测到下行故障时阻塞该故障对应的端□；故障通知模块94，连接至检测阻塞模块92，用于通知所VPLS网络中的其它PE删除上述故障对应的VPLS网络中的MAC地址；路径建立模块96，连接至故障通知模块94，用于建立新的转发路径。在现有技术中，由于VPLS网络不能感知到以太环网中结点的状态变化，所以可能会造成VPLS网络下发的流量以太环网接收不到。上述装置正是针对这一问题设计的，在 VPLS网络中的每一个PE上都设置上述装置，这样一来，即可以使得VPLS网络可以及时感知到以太环网中结点的状态变化，也可以使得VPLS网络中所有PE可以屏蔽掉该故障，并重新建立转发路径继续下发流量，从而大大增强了以太网的传输稳定性、健壮性。优选地，故障通知模块94可以通过发送刷新上行地址的FLUSH报文通知VPLS网络中的其它PE刷新MAC地址表，删除故障对应的VPLS网络中的MAC地址。在具体实施过程中，应用刷新上行地址的FLUSH报文通知其它的PE被阻塞的端口，实现起来最为方便，且效率很高，接收到FLUSH报文的PE会立即刷新自己的MAC地址表从而删除故障对应的MAC地址。需要说明的是，检测阻塞模块92在阻塞故障对应的端口时会首先刷新自己所属PE的MAC地址表删除相应的MAC地址。优选地，如图10所示，路径建立模块96可以进一步包括转发拓扑单元962，用于接收检测到故障的PE广播的用户侧发送给该PE的数据流，根据刷新后的MAC地址表，确定新的转发拓扑，建立新的转发路径；数据广播单元964，用于在其所属的PE检测到故障时，在VPLS网络中广播数用户侧发送给该PE的据流。当PE不是发现故障的PE时，其转发拓扑单元962就会接收到发现故障的PE广播的用户侧数据流，从而在此基础上建立新的转发路径。当PE是发现故障的PE时，在其检测阻塞模块92将故障对应的端口阻塞后，在新的数据流到达该PE时，由于原路径已被阻塞所以就找不到相应的转发路径了，此时其数据广播单元964就需要在整个VPLS网络中广播该数据流(报文)，从而确定新的转发拓扑结构。优选地，检测阻塞模块92对下行故障进行检测的方法可以包括以下至少之一对端口进行物理扫描、接收以太环网中的相应告警、进行link hello检测。检测阻塞模块92可以主动进行故障检测，例如，对端口进行物理扫描、进行link hello检测，也可以利用以太环网中告警功能，接收告警模块的相应告警，间接的检测故障。 实际上，目前可以用于本发明的故障检测方法还有很多，不限于上述方法。
从以上的描述中，可以看出，本发明提供的技术方案可以使以太网环网和VPLS网络智能地进行倒换，使得VPLS网络可以及时的获知以太环网状态变化，从而改变相应的转发表，防止下行流量不通，增加了以太网传输的稳定性、健壮性。显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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
1.一种虚拟专用局域网业务VPLS网络和以太环网的倒换方法，其特征在于，包括 所述VPLS网络中的运营商边缘路由器PE对下行故障进行检测，当检测到下行故障时，检测到故障的PE阻塞所述故障对应的端口 ；所述检测到故障的PE通知所述VPLS网络中的其它PE删除所述故障对应的VPLS网络中的介质访问控制MAC地址；所述VPLS网络中的PE建立新的转发路径。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述检测到故障的PE通知所述VPLS网络中的其它PE删除所述故障对应的VPLS网络中的MAC地址包括所述检测到故障的PE发送刷新上行地址的FLUSH报文；所述VPLS网络中的其它PE接收所述FLUSH报文，刷新MAC地址表，删除所述故障对应的VPLS网络中的MAC地址。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述VPLS网络中的PE建立新的转发路径包括所述检测到故障的PE在所述VPLS网络中广播用户侧发送给该PE的数据流，所述VPLS 网络中的其它PE接收所述广播数据流，根据刷新后的所述MAC地址表，确定新的转发拓扑， 建立新的转发路径。
4.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述VPLS网络中的PE对下行故障进行检测的方法包括以下至少之一对端口进行物理扫描、接收以太环网中的相应告警、进行link hello检测。
5.一种虚拟专用局域网业务VPLS网络和以太环网的倒换装置，位于所述VPLS网络中的运营商边缘路由器PE上，其特征在于，包括检测阻塞模块，用于检测下行故障，并在检测到下行故障时阻塞所述故障对应的端Π ；故障通知模块，用于通知所述VPLS网络中的其它PE删除所述故障对应的VPLS网络中的介质访问控制MAC地址；路径建立模块，用于建立新的转发路径。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述故障通知模块通过发送刷新上行地址的FLUSH报文通知所述VPLS网络中的其它PE刷新MAC地址表，删除所述故障对应的VPLS 网络中的MAC地址。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述路径建立模块包括转发拓扑单元，用于接收检测到故障的PE广播的用户侧发送给该PE的数据流，根据刷新后的所述MAC地址表，确定新的转发拓扑，建立新的转发路径；数据广播单元，用于在其所属的PE检测到故障时，在所述VPLS网络中广播用户侧发送给该PE的数据流。
8.根据权利要求5至7任一项所述的装置，其特征在于，所述检测阻塞模块对下行故障进行检测的方法包括以下至少之一对端口进行物理扫描、接收以太环网中的相应告警、进行 link hello 检测。
全文摘要
本发明公开了一种VPLS网络和以太环网的倒换方法及装置，上述方法包括VPLS网络中的PE对下行故障进行检测，当检测到下行故障时，检测到故障的PE阻塞该故障对应的端口；检测到故障的PE通知VPLS网络中的其它PE删除上述故障对应的VPLS网络中的MAC地址；VPLS网络中的PE建立新的转发路径。通过本发明提供的技术方案，解决了现有技术中由于接入环网中节点的状态变化VPLS网络不会感知到，而引起VPLS网络下发的流量接入环网接收不到的问题，进而达到了增强以太网的传输稳定性、健壮性的效果。
文档编号H04L12/56GK102185712SQ20111011122
公开日2011年9月14日 申请日期2011年4月29日 优先权日2011年4月29日
发明者洪立明 申请人:中兴通讯股份有限公司