路由信息处理方法、设备及系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种路由信息处理方法、设备及系统，本发明方法包括：通过双向转发检测BFD对二层网络中的接入设备进行链路状态检测，获取链路状态检测结果；若链路状态检测结果存在故障，则向远端站点网关RSG发布链路状态正常的接入设备下挂的基站的主机路由，所述主机路由包括基站与基站控制器之间的路由信息。本发明通过BFD检测以及向RSG发送链路状态正常的接入设备下挂的基站的主机路由，解决了现有技术中发生故障时因“黑洞路由”引起的流量中断问题，而且发生故障进行切换时，本发明将丢包时间控制在了秒级范围内。
【专利说明】路由信息处理方法、设备及系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种网络收敛技术，尤其涉及一种二层网络故障时三层网络收敛的路由信息处理方法、设备及系统。
【背景技术】
[0002]移动承载网络的一种典型方案如图1所示，在该方案中，二层网络(Layer2，简称:L2)中的链路出现故障时，即接入层(Access)，往往会引起“黑洞路由”，如图2所示，基站侧网关(Cell Site Gateway,简称:CSG)与三层(Layer3,简称:L3)汇聚网(Aggregation)的主备汇聚侧网关(Aggregation Site Gateway,简称:AGG)之间的伪线(Pseudo Wire,简称:PW)发生故障，CSG与AGG上配置的双向转发检测(Bidirectional Forwarding Detection,简称:BFD)快速地感知到故障，CSG2和CSG3将PW从AGG1切换到AGG2，所以基站到基站控制器(Radio Network Controller,简称:RNC)的上行流量经AGG2转发到RNC,但是BFD检测到CSG1与AGG1之间的PW是处于正常状态，即UP状态，所以AGG1上的三层虚拟以太口(L3Virtual Ethernet,简称:L3VE)仍对外发布网段路由，导致RNC会将发送到基站的下行流量按照该网段路由转发给AGG1，但是AGG1与CSG2、CSG3的PW已故障，该流量在AGG1处丢弃，CSG2与CSG3下挂的基站无法获得业务，这种由于接口 UP向外发布网段路由将流量引到AGG1设备上导致的流量中断问题，称为“黑洞路由”。
[0003]现有技术中，为了解决“黑洞路由”问题，首先AGG根据学习的基站的地址解析协议(Address Resolution Protocol,简称:ARP)表生成基站的主机路由，并将该主机路由发送给远端站点网关(Remote Site Gateway,简称:RSG),指定到AGG1为主路由，到AGG2为备份路由，然后AGG1/2根据ARP表实时发送ARP检测报文到基站，当发生如图2所示的故障时，AGG1/2通过ARP检测到相应的基站未回应，则撤销未回应基站对应的ARP表，并撤销发布到RSG的相应的主机路由，从而解决了 “黑洞路由”。
[0004]然而，现有技术中，AGG设备需实时发送ARP检测报文，会占用链路带宽，而且ARP报文检测的时间周期较长，发生故障时，不利于快速切换。
【发明内容】
[0005]本发明实施例提供一种路由信息处理方法、设备及系统，保证了二层网络接入设备之间的链路发生多点故障切换时，丢包时间控制在秒级内。
[0006]第一方面，本发明实施例提供一种路由信息处理方法，包括:
[0007]通过双向转发检测BFD对二层网络中的接入设备进行链路状态检测，获取链路状态检测结果；
[0008]若链路状态检测结果存在故障，则向远端站点网关RSG发布链路状态正常的接入设备下挂的基站的主机路由，所述主机路由包括基站与基站控制器之间的路由/[目息。
[0009]在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述向RSG发布链路状态正常的接入设备下挂的基站的主机路由之前，还包括:[0010]接收所述接入设备发送的地址解析协议ARP表，所述ARP表包括与所述接入设备连接的基站的网间协议IP地址以及媒体接入控制MAC地址；
[0011]根据所述ARP表生成与各基站对应的主机路由。
[0012]根据第一方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，
[0013]所述接收所述接入设备发送的ARP表之前，还包括:
[0014]向所述接入设备发送请求消息，所述请求消息用于触发所述接入设备发送下挂的基站的ARP表。
[0015]结合第一个方面、第一个方面的第一种至第二种可能的实现方式的任意一种，在第一个方面的第三种可能的实现方式中，所述向RSG发布链路状态正常的接入设备下挂的基站的王机路由之如，还包括:
[0016]根据链路状态检测结果，对业务关联表中所包含的链路状态进行更新，所述业务关联表包括:接入设备、接入设备下挂的基站的IP地址以及链路状态三者之间的对应关系;
[0017]所述向RSG发布链路状态正常的接入设备下挂的基站的主机路由，包括:
[0018]根据更新后的业务关联表，向RSG发布链路状态正常的接入设备下挂的基站的主机路由。
[0019]结合第一个方面、第一个方面的第一种至第三种可能的实现方式的任意一种，在第一个方面的第四种可能的实现方式中，所述向RSG发布链路状态正常的接入设备下挂的基站的王机路由之后，还包括:
[0020]接收所述RSG根据所述主机路由发送的下行流量；
[0021]向对应的基站转发所述下行流量。
[0022]结合第一个方面、第一个方面的第一种至第四种可能的实现方式的任意一种，在第一个方面的第五种可能的实现方式中，还包括:
[0023]若链路状态检测结果不存在故障，则向所述RSG发布网段路由，所述网段路由为三层网络中的汇聚设备与基站控制器之间的路由信息。
[0024]第二方面，本发明实施例提供一种路由信息处理方法，包括:
[0025]当二层网络中接入设备的链路状态检测结果存在故障时，接收三层网络中汇聚设备发布的链路状态正常的接入设备下挂的基站的主机路由，所述主机路由包括基站与基站控制器之间的路由信息；
[0026]根据所述主机路由，向所述汇聚设备发送下行流量。
[0027]在第二方面的第一种可能的实现方式中，还包括:
[0028]当二层网络中接入设备的链路状态检测结果不存在故障时，接收三层网络中汇聚设备发布的网段路由，所述网段路由为三层网络中汇聚设备与所述基站控制器之间的路由信息；
[0029]根据所述网段路由，向所述汇聚设备发送下行流量。
[0030]第三方面，本发明实施例提供一种汇聚设备，包括:
[0031]获取模块，用于双向转发检测BFD对二层网络中的接入设备进行链路状态检测，获取链路状态检测结果；
[0032]第一发送模块，用于若链路状态检测结果存在故障，则向远端站点网关RSG发布链路状态正常的接入设备下挂的基站的主机路由，所述主机路由包括基站与基站控制器之间的路由信息。
[0033]在第三方面的第一种可能的实现方式中，还包括:
[0034]第一接收模块，用于向RSG发布链路状态正常的接入设备下挂的基站的主机路由之前，接收所述接入设备发送的地址解析协议ARP表，所述ARP表包括与所述接入设备连接的基站的网间协议IP地址以及媒体接入控制MAC地址；
[0035]生成模块，用于根据所述ARP表生成与各基站对应的主机路由。
[0036]根据第三方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，还包括:
[0037]第二发送模块，用于接收所述接入设备发送的ARP表之前，向所述接入设备发送请求消息，所述请求消息用于触发所述接入设备发送下挂的基站的ARP表。
[0038]结合第三个方面、第三个方面的第一种至第二种可能的实现方式的任意一种，在第三个方面的第三种可能的实现方式中，还包括:
[0039]更新模块，用于向RSG发布链路状态正常的接入设备下挂的基站的主机路由之前，根据链路状态检测结果，对业务关联表中所包含的链路状态进行更新，所述业务关联表包括:接入设备、接入设备下挂的基站的IP地址以及链路检测状态三者之间的对应关系；
[0040]第一发送模块，还用于向RSG发布链路状态正常的接入设备下挂的基站的主机路由之前，根据更新后的业务关联表，向RSG发布链路状态正常的接入设备下挂的基站的主机路由。
[0041]结合第三个方面、第三个方面的第一种至第三种可能的实现方式的任意一种，在第三个方面的第四种可能的实现方式中，还包括:
[0042]第二接收模块，用于向RSG发布链路状态正常的接入设备下挂的基站的主机路由之后，接收所述RSG根据所述主机路由发送的下行流量；
[0043]第三发送模块，用于向RSG发布链路状态正常的接入设备下挂的基站的主机路由之后，向对应的基站转发所述下行流量。
[0044]结合第三个方面、第三个方面的第一种至第四种可能的实现方式的任意一种，在第三个方面的第五种可能的实现方式中，还包括:
[0045]第四发送模块，用于若链路状态检测结果不存在故障，则向所述RSG发布网段路由，所述网段路由为三层网络中的汇聚设备与基站控制器之间的路由信息。
[0046]第四方面，本发明实施例提供一种远端站点网关设备，包括:
[0047]第三接收模块，用于当二层网络中接入设备的链路状态检测结果存在故障时，接收三层网络中汇聚设备发布的链路状态正常的接入设备下挂的基站的主机路由，所述主机路由包括基站与基站控制器之间的路由信息；
[0048]第五发送模块，用于根据所述主机路由，向所述汇聚设备发送下行流量。
[0049]在第四方面的第一种可能的实现方式中，还包括:
[0050]第四接收模块，用于当二层网络中接入设备的链路状态检测结果不存在故障时，接收三层网络中汇聚设备发布的网段路由，所述网段路由为三层网络中汇聚设备与所述基站控制器之间的路由信息；
[0051]第五发送模块，还用于根据所述网段路由，向所述汇聚设备发送下行流量。
[0052]第五个方面，本发明实施例提供一种路由信息处理系统，包括:如上第三个方面任一种可能的实现方式所述的汇聚设备和第四个方面的任一种可能的实现方式所述的远端站点网关设备。
[0053]在第五方面的第一种可能的实现方式中，还包括:
[0054]接入设备，所述接入设备配置了基站的地址解析协议ARP表，用于接收到所述汇聚设备发送的请求触发时向汇聚设备发送ARP表，还用于当链路状态检测结果存在故障时，对链路进行切换。
[0055]本发明实施例提供的路由信息处理方法、设备及系统，该方法通过BFD对二层网络中的接入设备进行链路状态检测并获取链路检测结果，若链路检测结果为存在故障，则向RSG发布链路状态正常的接入设备下挂的基站的主机路由，解决了现有技术中发生故障时因“黑洞路由”引起的流量中断问题，而且发生故障进行切换时，丢包时间控制在了秒级范围内。
【专利附图】
【附图说明】
[0056]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0057]图1为现有技术中移动承载网路中二层网络入三层网路场景拓扑图；
[0058]图2为图1中二层网络链路发生故障的拓扑图一示意图；
[0059]图3为本发明实施例一提供的一种路由信息处理方法的流程示意图；
[0060]图4为图1中二层网络链路发生故障的拓扑图二示意图；
[0061]图5为本发明实施例二提供的一种路由信息处理方法的流程示意图；
[0062]图6为本发明实施例三提供的一种路由信息处理方法的流程示意图；
[0063]图7为本发明实施例一提供的一种汇聚设备的结构示意图；
[0064]图8为本发明实施例二提供的一种汇聚设备的结构示意图；
[0065]图9为本发明实施例三提供的一种汇聚设备的结构示意图；
[0066]图10为本发明实施例一提供的一种远端站点网关设备的结构示意图；
[0067]图11为本发明实施例二提供的一种远端站点网关设备的结构示意图；
[0068]图12为本发明实施例提供的一种路由信息处理系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0069]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0070]图3为本发明实施例一提供的一种路由信息处理方法的流程示意图，本实施例的执行主体为三层网路中的汇聚设备，该汇聚设备可以为AGG，具体的应用场景如图1所示，二层网络中的接入设备可以为CSG，其中CSG直接下挂基站，本实施例的方法可以包括:
[0071]步骤301、通过BFD对二层网络中的接入设备进行链路状态检测，获取链路状态检测结果。
[0072]本实施例中，汇聚设备分为主汇聚设备和备汇聚设备，可以为如图1中所示的AGGl (主)和AGG2 (备)，二层网络中的CSG与AGG1/AGG2分别建立PW，其中CSG与AGGl之间PW定义为主PW，CSG与AGG2之间PW定义为备PW，建立PW即绑定了 CSG与AGG之间的链路的接口为L2VE，而且AGG上的多个L2VE终结到AGGl上的一个L3VE，所以各个基站与AGG设备的L3VE接口逻辑直连，L3VE为所有接入二层环网基站的网关，CSG与AGG上都部署BFD对主备PW进行检测，通过BFD检测，能够快速地获取链路状态，其中，链路状态分为故障状态和正常状态，故障状态用“DOWN”表示，正常状态用“UP”表示。
[0073]步骤302、若链路状态检测结果存在故障，则向RSG发布链路状态正常的接入设备下挂的基站的主机路由，所述主机路由包括基站与基站控制器之间的路由/[目息。
[0074]本实施例中，根据BFD检测的链路状态，若存在故障，则主备汇聚设备向RSG发布链路状态正常的接入设备下挂的基站的主机路由，举例来说，如发生图2所示的故障时，当通过BFD检测，AGGl获取的CSG2与AGGl之间和AGGl与AGG2之间的链路状态检测结果为DOWN，CSGl与AGGl之间的链路状态检测结果为UP’ AGG2获取的CSGl与AGG2之间和AGGl与AGG2之间的链路为DOWN，CSG2和CSG3与AGG2之间链路状态为UP’此时，汇聚设备通过L3VE向RSG发布链路状态为UP的CSG下挂的基站的主机路由，其中在图2中，RSGl为主设备，RSG2为备设备，当RSGl发生故障时，RSG2切换为主设备，而且在图2中只有CSG2下挂基站，所以只有AGG2向RSGl发送CSG2下挂基站的主机路由，RSGl根据主机路由将下行流量按照RNC-RSG1-AGG2-CSG3-CSG2-基站转发给基站，图4为图1中二层网络链路发生故障的拓扑图二示意图，如图4所示，CSGl下挂基站时，则AGGl向RSGl发送CSGl下挂基站的主机路由，AGG2向RSGl发送CSG2下挂基站的主机路由，RSGl根据主机路由将下行流量按照路径 RNC-RSG1-AGG2-CSG3-CSG2-eNB 和 RNC-RSG1-AGG1-CSG3-CSG2_eNB 进行转发。
[0075]在本实施例中，当发生如图4所示的故障时，BFD检测到链路状态为DOWN时，一方面向RSG发布链路状态正常的接入设备下挂的基站的主机路由，另一方面CSG2和CSG3感知到故障，将与AGGl之间的主PW切换到备PW，即切换到AGG2上，eNB到RNC的上行流量就会按照路径CSG2-CSG3-AGG2-RSG1-RNC进行转发，NodeB依然按照未发生故障时的上行流量转发路径，即 CSG1-AGG1-RSG1-RNC。
[0076]本实施例，通过BFD对二层网络中的接入设备进行链路状态检测并获取链路检测结果，若链路检测结果为存在故障，则向RSG发布链路状态正常的接入设备下挂的基站的主机路由，解决了现有技术中发生故障时因“黑洞路由”引起的流量中断问题，而且发生故障进行切换时，丢包时间控制在了秒级范围内。
[0077]图5为本发明实施例二提供的一种路由信息处理方法的流程示意图，进一步地，在上述实施例的基础上，本实施例的方法可以包括:
[0078]步骤501、通过BFD对二层网络中的接入设备进行链路状态检测，获取链路状态检测结果。
[0079]本实施例中，在接入设备和汇聚设备上部署BFD，对接入设备和汇聚设备之间的主备PW进行链路状态的检测，当获得的链路状态为正常，即UP状态，则接入设备和汇聚设备之间的通信通道已建立，可以开始通信，若获得的链路状态为故障，即DOWN，则接入设备和汇聚设备之间的通信通道还未建立或建立失败，无法进行通信，此时接入设备和汇聚设备需要重新建立连接，该步骤可以理解为接入设备和汇聚设备开始通信之前所执行的步骤。
[0080]步骤502、向接入设备发送请求消息，请求消息用于触发所述接入设备发送下挂的基站的ARP表。
[0081]本实施例中，若通过BFD检测，接入设备和汇聚设备可以进行通信时，汇聚设备向接入设备发送请求消息，在本实施例中，接入设备配置了 ARP双发，举例来说，如图4所示，当AGG1向CSG2发送请求消息触发CSG2发送下挂基站的ARP时，CSG2根据请求消息通过主备PW向AGG1和AGG2同时发送ARP表。
[0082]步骤503、接收所述接入设备发送的ARP表，所述ARP表包括与所述接入设备连接的基站的IP地址以及MAC地址；
[0083]根据所述ARP表生成与各基站对应的主机路由。
[0084]本实施例中，主备汇聚设备接收到ARP表后，根据接入设备下挂基站的ARP表生成相应的主机路由，举例来说，参照图4所示，AGG上的ARP表如表1所示，AGG1生成的主机路由如表2所示，AGG2上生成的主机路由如表3所示。
【权利要求】
1.一种路由信息处理方法，其特征在于，包括: 通过双向转发检测BFD对二层网络中的接入设备进行链路状态检测，获取链路状态检测结果； 若链路状态检测结果存在故障，则向远端站点网关RSG发布链路状态正常的接入设备下挂的基站的主机路由，所述主机路由包括基站与基站控制器之间的路由/[目息。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述向RSG发布链路状态正常的接入设备下挂的基站的主机路由之前，还包括: 接收所述接入设备发送的地址解析协议ARP表，所述ARP表包括与所述接入设备连接的基站的网间协议IP地址以及媒体接入控制MAC地址； 根据所述ARP表生成与各基站对应的主机路由。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述接收所述接入设备发送的ARP表之前，还包括: 向所述接入设备发送请求消息，所述请求消息用于触发所述接入设备发送下挂的基站的ARP表。
4.根据权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，所述向RSG发布链路状态正常的接入设备下挂的基站的主机路由之前，还包括: 根据链路状态检测结果，对业务关联表中所包含的链路状态进行更新，所述业务关联表包括:接入设备、接入设备下挂的基站的IP地址以及链路状态三者之间的对应关系； 所述向RSG发布链路状态正常·的接入设备下挂的基站的主机路由，包括: 根据更新后的业务关联表，向RSG发布链路状态正常的接入设备下挂的基站的主机路由。
5.根据权利要求1-4任一所述的方法，其特征在于，所述向RSG发布链路状态正常的接入设备下挂的基站的主机路由之后，还包括: 接收所述RSG根据所述主机路由发送的下行流量； 向对应的基站转发所述下行流量。
6.根据权利要求1-5任一所述的方法,其特征在于,还包括: 若链路状态检测结果不存在故障，则向所述RSG发布网段路由，所述网段路由为三层网络中的汇聚设备与基站控制器之间的路由信息。
7.—种路由信息处理方法，其特征在于，包括: 当二层网络中接入设备的链路状态检测结果存在故障时，接收三层网络中汇聚设备发布的链路状态正常的接入设备下挂的基站的主机路由，所述主机路由包括基站与基站控制器之间的路由信息； 根据所述主机路由，向所述汇聚设备发送下行流量。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括: 当二层网络中接入设备的链路状态检测结果不存在故障时，接收三层网络中汇聚设备发布的网段路由，所述网段路由为三层网络中汇聚设备与所述基站控制器之间的路由信息； 根据所述网段路由，向所述汇聚设备发送下行流量。
9.一种汇聚设备，其特征在于，包括:获取模块，用于双向转发检测BFD对二层网络中的接入设备进行链路状态检测，获取链路状态检测结果； 第一发送模块，用于若链路状态检测结果存在故障，则向远端站点网关RSG发布链路状态正常的接入设备下挂的基站的主机路由，所述主机路由包括基站与基站控制器之间的路由信息。
10.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，还包括: 第一接收模块，用于向RSG发布链路状态正常的接入设备下挂的基站的主机路由之前，接收所述接入设备发送的地址解析协议ARP表，所述ARP表包括与所述接入设备连接的基站的网间协议IP地址以及媒体接入控制MAC地址； 生成模块，用于根据所述ARP表生成与各基站对应的主机路由。
11.根据权利要求10所述的设备，其特征在于，还包括: 第二发送模块，用于接收所述接入设备发送的ARP表之前，向所述接入设备发送请求消息，所述请求消息用于触发所述接入设备发送下挂的基站的ARP表。
12.根据权利要求9-11任一所述的设备，其特征在于，还包括: 更新模块，用于向RSG发布链路状态正常的接入设备下挂的基站的主机路由之前，根据链路状态检测结果，对业务关联表中所包含的链路状态进行更新，所述业务关联表包括:接入设备、接入设备下挂的基站的IP地址以及链路检测状态三者之间的对应关系； 第一发送模块，具体用于向RSG发布链路状态正常的接入设备下挂的基站的主机路由之前，根据更新后的业务关联表，向RSG发布链路状态正常的接入设备下挂的基站的主机路由。
13.根据权利要求9-12任一所述的设备，其特征在于，还包括: 第二接收模块，用于向RSG发布链路状态正常的接入设备下挂的基站的主机路由之后，接收所述RSG根据所述主机路由发送的下行流量； 第三发送模块，用于向RSG发布链路状态正常的接入设备下挂的基站的主机路由之后，向对应的基站转发所述下行流量。
14.根据权利要求9-13任一所述的设备，其特征在于，还包括: 第四发送模块，用于若链路状态检测结果不存在故障，则向所述RSG发布网段路由，所述网段路由为三层网络中的汇聚设备与基站控制器之间的路由信息。
15.一种远端站点网关设备，其特征在于，包括: 第三接收模块，用于当二层网络中接入设备的链路状态检测结果存在故障时，接收三层网络中汇聚设备发布的链路状态正常的接入设备下挂的基站的主机路由，所述主机路由包括基站与基站控制器之间的路由信息； 第五发送模块，用于根据所述主机路由，向所述汇聚设备发送下行流量。
16.根据权利要求15所述的设备，其特征在于，还包括: 第四接收模块，用于当二层网络中接入设备的链路状态检测结果不存在故障时，接收三层网络中汇聚设备发布的网段路由，所述网段路由为三层网络中汇聚设备与所述基站控制器之间的路由信息； 第五发送模块，还用于根据所述网段路由，向所述汇聚设备发送下行流量。
17.—种路由信息处理系统，其特征在于，包括:如权利要求9-14任一项所述的汇聚设备和权利要求15-16任一项所述的远端站点网关设备RSG。
18.根据权利要求17所述的系统，其特征在于，还包括: 接入设备，所述接入设备配置了基站的地址解析协议ARP表，用于接收到所述汇聚设备发送的请求触发时向汇聚设备发送ARP表，还用于当链路状态检测结果存在故障时，对链路进行切 换。
【文档编号】H04L12/741GK103581025SQ201310504947
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年10月23日 优先权日:2013年10月23日
【发明者】郝征, 张耀坤 申请人:华为技术有限公司