专利名称：一种三层接口直连路由备份方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及网络设备IP路由转发技术领域，尤其涉及一种三层IP接口直连路由备份方法及系统。
背景技术：
当前，IP技术在Metro E (Metro Ethernet，城域以太网)/移动Backhaul (移动回程网)中应用越来越广泛，但在实际应用过程中，也存在众多问题需要解决。快速的保护和倒换就是其中之一，在MetroE/移动Backhaul中，为了保证业务不中断，往往要求保护倒换时间小于50ms。也就是说当主路径出现故障时，需要在50ms内快速切换到另外一条正常工作的备份路径上。IP FRR(fast reroute，快速重路由)技术就应运而生。当前的IP FRR主要是利用 isis (Intermediate System to Intermediate System,中间系统到中间系统)/ ospf (Open Shortest Path First，开放式最短路径优先)/bgp (Border Gateway Protocol, 边界网关协议)等路由协议来生成，但对于直连路由方面则未涉及。附图1-2是移动网络中的一种典型应用图 1 中，PE(Provider Edge,运营商边缘设备)1 和 PE2 上运行 VRRP(Virtual Router Redundancy Protocol，虚拟路由冗余协议)协议，PEl为主，PE2为备；并且PEl和 PE2通过三层互连；sGWkervice gateway，业务网关)和PEl设备通过直连的主用路径进行互通。也就是说，PEl上对应sGW的直连路由的出接口为端口 P1。图2中，当PEl禾Π sGW的直连路径出现故障，通过BFD (Bidirectional Forwarding Detection，双向转发检测)等快速检测机制，PEl和sGW都可以很快感知到该故障；由于 PEl状态正常，VRRP主备关系并不做切换，因此，按照保护切换关系，PEl和sGW应该通过备路径进行互通，也即转发路径为sGW——PE2-—PEl。对于上行流，即sGW至CE (Customer Edge，客户边缘设备)，由于sGW可以保证在50ms内快速进行切换，流量传送路径切换为 sGWPE2—CE,性能指标基本能满足客户的要求。但对于下行流(CE经PEl至sGW)，只有当PEl到sGW的路由出接口修改为正常状态的P2接口上时，才能转发正常。即在图2所示的环境中，当PEl与sGW间的链路发生故障，导致三层接口 10. 1. 1.2 状态为DOWN(接口失效)，在路由还没有进行收敛时，原有发往sGWIO. 1. 1. 100的数据包，由于找不到出接口，将全部被丢弃。要实现设备之间的IP路由更改，传统的方案有两种(1)依靠路由收敛来完成；(2)依靠 IP FRR。方案(1)中路由收敛的时间一般在秒级以上，显然不能满足客户的要求；方案(2) 中的IP FRR目前一般只适用于利用isis/ospf/bgp等路由协议生成的路由备份，对于直连路由方面则未涉及，而实际应用中，PEl与sGW之间通常以直连路由方式互连，所以方案(2) 也不适用于本情况。由上述示例可以看到，目前的三层接口快速路由切换存在一些问题，需要对路由
3备份的方法进行改造。
发明内容
鉴于三层接口快速路由切换存在的上述问题，本发明提出了一种三层接口直连路由备份方法及系统，以确保在三层接口 DOWN的情况下，实现三层接口直连路由的快速切换，以满足客户的保护切换性能要求。根据本发明的一方面，提供了一种三层接口直连路由备份方法。该三层接口直连路由备份方法包括以下步骤备份路由生成步骤，该步骤用于，对节点A到节点B的直连路由生成一条备份路由；备份路由切换步骤，该步骤用于，当所述直连路由出现故障时，将节点A到节点B 的业务流量切换到所述备份路由上转发；新路由切换步骤，该步骤用于，当节点A到节点B的路由收敛完毕生成新的路由后，将节点A到节点B的业务流量切换到所述新的路由上转发。进一步地，所述备份路由为直连路由或动态路由。更进一步地，所述备份路由生成步骤包括在节点A上，通过IP FRR配置，对于所述直连路由生成一条备份路由；在所述直连路由正常工作时，节点A到节点B的业务流量沿所述直连路由正常转发。进一步地，所述备份路由切换步骤包括当节点A的主用端口失效时，通过IP FRR机制，将节点A上所述直连路由的出端口由主用端口切换到备份端口；在节点A到节点B的路由收敛完毕之前，从节点A到节点B的业务流量沿所述备份路由转发。进一步地，所述新路由切换步骤包括节点A到节点B的路由正常收敛；路由收敛完毕后，在节点A上生成到节点B的新路由；从节点A到节点B的业务流量由所述备份路由切换到所述新路由上进行转发。进一步地，所述新路由切换步骤中，路由收敛是指路由根据IGP(内部网关协议) 进行收敛。根据本发明的另一方面，提供了一种三层接口直连路由备份系统。该三层接口直连路由备份系统包括备份路由生成模块，该模块用于，对节点A到节点B的直连路由生成一条备份路由；备份路由切换模块，该模块用于，当所述直连路由出现故障时，将节点A到节点B 的业务流量切换到所述备份路由上转发；新路由切换模块，该模块用于，当节点A到节点B的路由收敛完毕生成新的路由后，将节点A到节点B的业务流量切换到所述新的路由上转发。进一步地，所述备份路由为直连路由或动态路由。
进一步地，所述备份路由是通过IP FRR机制生成的。进一步地，所述路由收敛是指路由根据内部网关协议进行收敛。本发明的有益效果为本发明能够确保主用端口 /链路失效后，在路由收敛完成之前的那段时间业务流量不会发生长时间中断，并且由于失效切换和恢复切换都可以在50ms内完成，所以性能上完全满足客户的服务质量要求，不会引发其他问题。同时，本发明能应用到L3VPN(layer 3 Virtual Private Network，三层VPN)领域中，并适用于所有类型的三层接口，包括物理端口、子接口、汇聚接口等。
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PEl和sGW之间链路失效前的主备关系图和传送路线图；图2是传统情况下PEl和sGW之间链路失效时的传送路线图；图3是本发明三层接口直连路由备份方法的流程示意图；图4是按照本发明方法在链路正常情况下的主备关系图和传送路线图；图5是按照本发明方法在PEl和sGW之间链路失效时的传送路线图；图6是本发明三层接口直连路由备份系统的结构示意图。
具体实施例方式下面参考附图，并以PEl到sGW的直连路由为例，详细说明本发明的具体实施方式
。图3是本发明三层接口直连路由备份方法的流程示意图，如图所示，本发明三层接口直连路由备份方法具体包括以下步骤S302，在主用设备PEl上，对需要保护的主用端口进行IP FRR相关处理，即对PEl 到sGW的直连路由建立一个备用路由；S304,当主用端口或链路出现失效时，主用设备进行IP FRR切换，即将PEl到sGW 的业务流量从直连路由切换到备用路由上；S306，路由收敛完毕后，主用设备上更新新路由，即将PEl到sGW的业务流量从备用路由切换到新路由上。其中，步骤S302包括S3022，在主用设备PEl上，通过IP FRR配置，对于到sGW的主用直连路径(即直连路由)生成一条备份路由，该备份路由可以为直连路由，也可以为动态路由；S3024，在主用端口和链路正常工作时，业务流量沿主用链路正常转发。步骤S304包括S3042，当主用端口 Pldown时，通过IP FRR技术，主用设备PEl快速将到sGW的路由出端口切换到备份端口 P2，从而保证在50ms内实现快速切换；S3044，在 IGP收敛完毕之前，从PEl到sGW的业务流量沿备份IPFRR路径转发。步骤S306包括S3062，IGP正常收敛；S3064，IGP收敛完毕后，在PEl上会生成到 sGW的新路由(可能为直连路由，也可能为动态路由)，从PEl到sGW的IP路由出接口修改为P2 ；S3066，从PEl到sGW的业务流量切换到新路由上进行转发。
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具体地，针对图4所示的网络环境，在PEl上通过网管或命令行配置P2为Pl的备份端口，其中，Pl、P2可以是物理端口、子接口、汇聚接口等各种类型的三层接口。配置举例Interface L3ip address 10. 1. 1. 2255. 255. 255. 0backup nexthop 20. 1. 1. 2其中10. 1. 1. 2为Pl的IP地址，20. 1. 1. 2为PE2上与P2直接相连的接口的IP地址。进行上述配置后，对于PEl上出口为Pl的直连路由而言，利用IP FRR技术，会为其生成一条出口为P2的备份路由；即在设备PEl上对于L3接口网段10. 1. 1.0/ 有两条主备路由I—CPU(直连路由) 主用路由I—20.1.1.2备用路由其中，sGW上与PEl直接的端口地址为10. 1. 1. 100。如图5所示的网络环境，当PEl和sGW之间的链路出现故障后，PEl检测到端口 Pl 状态为DOWN，弓丨发直连路由进行IP FRR快速切换，在50ms内将路由的出接口指向P2，从而保证下行流在50ms内恢复正常。PEl上进行路由收敛，收敛结束后，PEl到sGW的路由出接口修改为P2(新路由可以为直连路由，也可以为任意路由协议生成的动态路由)，之前形成的IPFRR路由备份关系消失。即在设备PEl上对于L3接口网段10. 1. 1. 0/24只有一条路由 10. 1. 1. 0/24 I — 20. 1. 1. 2。图6是本发明三层接口直连路由备份系统的结构示意图，如图所示，本发明三层接口直连路由备份系统包括备份路由生成模块、备份路由切换模块和新路由切换模块。其中，备份路由生成模块用于，根据IP FRR机制，对节点A到节点B的直连路由生成一条备份路由。该备份路由可以为直连路由或任意路由协议生成的动态路由。备份路由切换模块用于，当直连路由出现故障时，将节点A到节点B的业务流量切换到备份路由上转发。新路由切换模块用于，当节点A到节点B的路由根据IGP协议收敛完毕生成新的路由后，将节点A到节点B的业务流量切换到新的路由上转发。本发明三层接口直连路由备份系统的具体实施方案参见上面对本发明三层接口直连路由备份方法的描述，此处不再赘述。综上所述，本发明可以确保主用端口 /链路失效后，在路由收敛完成之前的那段时间业务流量不会发生长时间中断，并且由于失效切换和恢复切换都可以在50ms内完成， 所以性能上完全满足客户的服务质量要求，不会引发其他问题。以上以PEl到sGW的直连路由为例对本发明技术方案进行了具体说明，对于其他直连路由，可以类推得到实施方案。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
1.一种三层接口直连路由备份方法，其特征在于，包括如下步骤备份路由生成步骤，该步骤用于，对节点A到节点B的直连路由生成一条备份路由； 备份路由切换步骤，该步骤用于，当所述直连路由出现故障时，将节点A到节点B的业务流量切换到所述备份路由上转发；新路由切换步骤，该步骤用于，当节点A到节点B的路由收敛完毕生成新的路由后，将节点A到节点B的业务流量切换到所述新的路由上转发。
2.根据权利要求1所述的三层接口直连路由备份方法，其特征在于，所述备份路由为直连路由或动态路由。
3.根据权利要求1所述的三层接口直连路由备份方法，其特征在于，所述备份路由生成步骤包括在节点A上，通过IP快速重路由配置，对于所述直连路由生成一条备份路由。
4.根据权利要求3所述的三层接口直连路由备份方法，其特征在于，所述备份路由切换步骤包括当节点A的主用端口失效时，通过IP快速重路由机制，将节点A上所述直连路由的出端口由主用端口切换到备份端口；在节点A到节点B的路由收敛完毕之前，从节点A到节点B的业务流量沿所述备份路由转发。
5.根据权利要求1所述的三层接口直连路由备份方法，其特征在于，所述新路由切换步骤包括节点A到节点B的路由正常收敛；路由收敛完毕后，在节点A上生成到节点B的新路由；从节点A到节点B的业务流量由所述备份路由切换到所述新路由上进行转发。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的三层接口直连路由备份方法，其特征在于，所述新路由切换步骤中，路由收敛是指路由根据内部网关协议进行收敛。
7.—种三层接口直连路由备份系统，其特征在于，包括备份路由生成模块，该模块用于，对节点A到节点B的直连路由生成一条备份路由； 备份路由切换模块，该模块用于，当所述直连路由出现故障时，将节点A到节点B的业务流量切换到所述备份路由上转发；新路由切换模块，该模块用于，当节点A到节点B的路由收敛完毕生成新的路由后，将节点A到节点B的业务流量切换到所述新的路由上转发。
8.根据权利要求7所述的三层接口直连路由备份系统，其特征在于，所述备份路由为直连路由或动态路由。
9.根据权利要求7或8所述的三层接口直连路由备份系统，其特征在于，所述备份路由是通过IP快速重路由机制生成的。
10.根据权利要求7或8所述的三层接口直连路由备份系统，其特征在于，所述路由收敛是指路由根据内部网关协议进行收敛。
全文摘要
本发明公开了一种三层接口直连路由备份方法，包括以下步骤备份路由生成步骤，该步骤用于，对节点A到节点B的直连路由生成一条备份路由；备份路由切换步骤，该步骤用于，当所述直连路由出现故障时，将节点A到节点B的业务流量切换到所述备份路由上转发；新路由切换步骤，该步骤用于，当节点A到节点B的路由收敛完毕生成新的路由后，将节点A到节点B的业务流量切换到所述新的路由上转发。采用该方法能确保在三层接口失效的情况下，实现三层接口直连路由的快速切换，满足客户的保护切换性能要求。本发明还相应提供了一种三层接口直连路由备份系统，包括备份路由生成模块、备份路由切换模块和新路由切换模块。
文档编号H04L12/24GK102201987SQ20111011960
公开日2011年9月28日 申请日期2011年5月10日 优先权日2011年5月10日
发明者曲延锋, 杨慧 申请人:中兴通讯股份有限公司