一种业务保护方法和网络节点与流程

本发明涉及光网络，特别涉及一种业务保护方法和网络节点。

背景技术：

1、随着光传输网络的发展，光传输网络的保护和恢复成为当前光传输网络设计、运行和维护等操作中需要重要关注的内容。高效灵活的保护和恢复手段成为了光传输网络的重要特征。

2、自动交换光网络(automatically switched optical network，ason)是由国际电信联盟(itu)定义的基于分布控制平面且支持动态交换连接的光网络。ason网络目前已基本覆盖城域、核心骨干等波分网络。在ason网络中，每个ason节点通过开放最短路径优先(open shortest path first，ospf)协议获取全网其它节点的信息，包括节点数据和链路数据等，然后通过基于约束的最短路径优先算法(constrained shortest path first，cspf)计算端到端的业务路径，最后再通过rsvp-te完成端到端业务路径的建立。网络断纤后可通过通用多协议标签交换(generalized multi-protocol label switching，gmpls)以及基于流量工程扩展的资源预留协议(resource reservation protocol-trafficengineering，rsvp-te)自动建立端到端恢复路径，为业务提供实时重路由保护恢复能力。

3、对于城域/核心ason网络，当网络中光纤故障出现以后，才可进行实时重路由恢复，恢复速度较慢，恢复时间为百毫秒量级，例如200ms。或者，可以通过配置1+1专用保护组来实现网络故障后，业务快速倒换。即配置主备1+1双份业务路径资源，来快速保障业务的恢复，但专用1+1保护成本高，需要2倍资源。

技术实现思路

1、为了加快业务恢复的速度，同时降低资源占用成本，本技术提供了一种业务保护的方法：

2、第一方面，本技术提供了一种业务保护方法，应用于通信系统中，该通信系统包括第一节点、第二节点，第三节点，其中，第一节点是第一工作路径和第一保护路径的共同首节点，第二节点是所述第一工作路径和所述第一保护路径的共同宿节点，第三节点为所述第一保护路径上除第一节点和第二节点外的任一节点，第一工作路径为业务的当前通信路径，第一保护路径为所述第一工作路径的备用路径，包括：第一节点确定第一工作路径出现故障；第一节点基于第一工作路径出现故障生成带宽激活消息，带宽激活消息用于指示第三节点将业务的带宽由保护带宽调整为目标带宽，其中，保护带宽表示第一保护路径在传输业务之前的预占用带宽，目标带宽表示传输业务的实际占用带宽；第一节点在第一保护路径上发送带宽激活消息。

3、本技术提供的业务保护方法，在业务故障前先通过保护带宽建立第一保护路径的虚连接，当业务故障时首节点可以同时将带宽激活消息沿着第一保护路径发送到第一保护路径上的各个节点，从而可以快速实现业务的端到端恢复，同时在业务发生故障前仅占用保护带宽，降低保护成本。

4、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，第一节点在第一保护路径上发送带宽激活消息，包括：第一节点将带宽激活消息插入第一数据帧的净荷区；第一节点在第一保护路径上发送第一数据帧。将带宽激活消息插入第一数据帧的净荷区而非开销区，可以降低节点对带宽激活消息的获取代价，加快业务的恢复。

5、例如，第一数据帧可以是otn帧，具体可以是opuk帧、oduk帧、otuk帧，还可以是灵活数据帧，例如oduflex帧，或者光业务单元osu帧。

6、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述带宽激活消息还用于指示第二节点将业务倒换至第一保护路径上。具体地，在网络节点中通过协议自行约定，当保护路径的末节点收到带宽激活消息时，自动将业务从工作路径倒换至保护路径上。

7、结合第一方面，在另一种可能的实现方式中，第一数据帧的净荷区包括多个光业务单元，多个光业务单元中的每一个光业务单元都包括单元开销区和单元净荷区，第一节点在第一保护路径上发送带宽激活消息，包括：

8、第一节点将带宽激活消息插入一个或者多个所述光业务单元的单元净荷区；

9、第一节点在所述第一保护路径上发送第一数据帧。

10、本实现方式与前述实现方式的区别之处在于，当通过灵活的光业务单元承载信息时，带宽激活消息可以位于同一个光业务单元，也可以位于不同的光业务单元，本技术对此不进行限定。

11、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，第一数据帧的净荷区还携带自动保护倒换aps消息，所述aps消息用于指示所述第二节点将所述业务倒换至所述第一保护路径上。

12、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，第一数据帧的净荷区还包括以下信息中至少一项：消息类型、第一保护路径业务id，其中，消息类型用于指示第一数据帧携带的消息。这样，当节点收到第一数据帧时，可以通过消息类型获知该数据帧的帧类型。所述第三节点根据所述第一保护路径的业务id确定与所述业务共享所述第三节点的带宽的其他业务。

13、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，第一数据帧的开销区还包括信令类型type字段，type字段用于指示第一数据帧的所述消息类型。需要说明的是，本方式与前述在净荷区中携带消息类型的方式是两种并行的标记第一数据帧的帧类型的方式，在具体实现时可以选择其中的一个字段携带消息类型。

14、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，第一节点在第一保护路径上向第三节点发送带宽激活消息之后，还包括：第一节点将业务倒换至第一保护路径上。

15、需要说明的是，之所以先将带宽激活消息发送给下游节点再进行保护倒换，是为了尽快将消息传到保护路径的对端，多个节点可以并行进行带宽调整，以尽快实现业务的保护倒换。

16、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，第一节点接收来自第二节点的路径故障消息之后，方法还包括：第一节点从路径故障消息中获取业务的id，根据业务的id确定业务的第一保护路径业务id。

17、上述实现方式的预置条件是，第一节点已经将业务id和第一保护路径业务id的对应关系存储在节点中。还需要说明的是，第一保护路径业务id可以用于当下游节点的剩余带宽小于业务的目标带宽时，可以根据第一保护路径业务id确定是否有其他业务与现有业务共享当前节点的带宽，然后根据确定结果确定是否进行带宽调整。

18、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，第一数据帧的长度为192字节、240字节、128字节或者64字节。

19、第二方面，本技术提供了一种业务保护方法，该方法应用于通信系统中，通信系统包括第一节点、第二节点，第三节点，其中，第一节点是第一工作路径和第一保护路径的共同首节点，第二节点是所述第一工作路径和所述第一保护路径的共同宿节点，第三节点为第一保护路径上除第一节点和第二节点外的任一节点，第一工作路径为业务的当前通信路径，第一保护路径为第一工作路径的备用路径，方法包括：

20、第一节点接收路径故障消息，路径故障消息用于指示第一节点与第二节点之间的第一工作路径出现故障；第一节点根据所述路径故障消息生成业务保护消息，业务保护消息用于指示第一保护路径上的各节点进行业务恢复；第一节点将业务保护消息插入第一数据帧的净荷区，在第一保护路径上发送所述第一数据帧。

21、本方面提供的业务保护方法，在业务的工作路径出现故障后，通过将业务保护消息插入数据帧的净荷区，可以减少节点的提取代价，实现业务的快速恢复。

22、结合第二方面，在一种可能的实现方式中，业务保护消息包括带宽激活消息和aps消息，业务保护消息用于指示第一保护路径上的各节点进行业务恢复具体包括：带宽激活消息用于指示第一保护路径上各节点将业务的带宽由保护带宽调整为目标带宽，以及，aps消息用于指示第二节点将业务倒换至第一保护路径上。

23、结合第二方面，在一种可能的实现方式中，第一数据帧的净荷区还包括以下信息中至少一项：协议报文长度、消息类型、第一保护路径业务id，其中，消息类型用于指示第一数据帧用于业务的带宽由保护带宽调整为目标带宽以及进行aps倒换。这样，当节点收到第一数据帧时，可以通过消息类型获知该数据帧的帧类型

24、第三方面，本技术提供一种业务保护方法，应用于通信系统中，通信系统包括第一节点、第二节点，第三节点，其中，第一节点是第一工作路径和第一保护路径的共同首节点，第二节点是第一工作路径和第一保护路径的共同宿节点，第三节点为第一保护路径上除第一节点和第二节点外的任一节点，第一工作路径为业务的当前通信路径，第一保护路径为第一工作路径的备用路径，方法包括：

25、第三节点接收第一数据帧；第三节点从第一数据帧中获取带宽激活消息；带宽激活消息用于指示第三节点将业务的带宽由保护带宽调整为目标带宽，其中，保护带宽表示第一保护路径在传输业务之前的预占用带宽，目标带宽表示传输业务的实际占用带宽；第三节点根据带宽激活消息将业务的带宽由保护带宽调整为目标带宽。

26、本技术提供的业务保护方法，在业务故障前先通过保护带宽建立第一保护路径的虚连接，当业务故障时，保护路径上的节点在接收到带宽激活消息后，根据带宽激活消息将业务的带宽由保护带宽调整为目标带宽，从而可以快速实现业务的端到端恢复，同时在业务发生故障前仅占用保护带宽，降低保护成本。

27、结合第三方面，在一种可能的实现方式中，带宽激活消息携带于第一数据帧的净荷区。这样，可以减少节点对带宽激活消息的提取代价，实现业务保护信息的快速转发。

28、结合第三方面，在一种可能的实现方式中，第一数据帧的净荷区包括多个光业务单元，多个光业务单元中的每一个光业务单元包括单元开销区和单元净荷区，带宽激活消息携带于一个或者多个光业务单元的单元净荷区。

29、本实现方式与前述实现方式的区别之处在于，当通过灵活的光业务单元承载信息时，带宽激活消息可以位于同一个光业务单元，也可以位于不同的光业务单元，本技术对此不进行限定。

30、结合第三方面，在一种可能的实现方式中，第一数据帧的净荷区还包括以下信息中至少一项：协议报文长度、消息类型、版本号、第一保护路径业务id、自动保护倒换aps信息，其中，消息类型用于指示第一数据帧用于将所述业务的带宽由保护带宽调整为所述目标带宽以及进行aps保护倒换，aps信息用于指示第二节点将业务倒换至第一保护路径上。

31、结合第三方面，在一种可能的实现方式中，第一数据帧的开销区还包括信令类型type字段，type字段用于指示第一数据帧的消息类型。

32、结合第三方面，在一种可能的实现方式中，当第三节点的剩余带宽小于业务的目标带宽时，还包括：第三节点根据第一保护路径业务id确定是否有其他业务与当前业务共享第三节点的带宽；第三节点根据确定的结果判断是否进行带宽调整。

33、结合第三方面，在一种可能的实现方式中，当第三节点根据第一保护路径业务id确定有n(n≥1)条业务与当前业务共享第三节点的带宽时，还包括：

34、第三节点确定剩余带宽与保护带宽*(n+1)之和大于或者等于目标带宽；第三节点根据第一保护路径业务id获取与当前业务共享第三节点带宽的其他业务id；第三节点根据其它业务id将至少一项其他业务的保护带宽调整为0；第三节点将当前业务的带宽从保护带宽调整为目标带宽。

35、通过带宽调整，当业务的工作路径出现故障时，可以最大限度地集合保护路径上的带宽资源用于业务的恢复。

36、结合第三方面，在一种可能的实现方式中，第三节点接收第一数据帧，包括：第三节点接收来自第一节点的otn帧，对otn帧进行解映射，得到第一数据帧。

37、结合第三方面，在一种可能的实现方式中，第三节点根据带宽激活消息将业务的带宽由目标带宽调整为目标带宽之前，还包括：第三节点将带宽激活消息和aps消息沿第一保护路径转发给第三节点的下游节点。

38、需要说明的是，之所以先将带宽激活消息和aps消息发送给下游节点再进行带宽调整，是为了尽快将消息传到保护路径的对端，多个节点可以并行进行带宽调整，以尽快实现业务的保护倒换。

39、第四方面，本技术提供一种业务保护方法，应用于通信系统中，通信系统包括第一节点、第二节点、第三节点，其中，第一节点是第一工作路径和第一保护路径的共同首节点，第二节点是第一工作路径和第一保护路径的共同宿节点，第三节点为第一保护路径上除第一节点和第二节点外的任一节点，第一工作路径为业务的当前通信路径，第一保护路径为第一工作路径的备用路径，包括：第二节点接收来自第三节点的第一数据帧，第一数据帧包括带宽激活消息，带宽激活消息用于指示第二节点将业务的带宽由保护带宽调整为目标带宽，其中，保护带宽表示第一保护路径在传输业务之前的预占用带宽，目标带宽表示传输业务的实际占用带宽。第二节点根据带宽激活消息将业务的带宽由保护带宽调整为目标带宽。

40、本技术提供的业务保护方法，在业务故障前先通过保护带宽建立第一保护路径的虚连接，当业务故障时，保护路径上的末节点在接收到带宽激活消息，根据带宽激活消息将业务的带宽由保护带宽调整为目标带宽，从而可以快速实现业务的端到端恢复，同时在业务发生故障前仅占用保护带宽，降低保护成本。

41、结合第四方面，在一种可能的实现方式中，第一数据帧还携带自动保护倒换aps消息，用于指示所述第二节点将所述业务倒换至所述第一保护路径上

42、结合第四方面，在一种可能的实现方式中，第一数据帧包括第一开销，路径故障消息位于第一开销中，和/或第二数据帧包括净荷区，带宽激活消息和/或aps消息位于净荷区中。

43、第五方面，本技术提供一种网络节点，包括：确定单元，用于确定第一工作路径上出现故障；处理单元，用于基于故障生成带宽激活消息，带宽激活消息用于指示第三节点将业务的带宽由保护带宽调整为目标带宽，其中，保护带宽表示第一保护路径在传输业务之前的预占用带宽，目标带宽表示传输业务的实际占用带宽，第三节点为第一保护路径上除第一节点和第二节点以外的任一节点；第二节点为第一保护路径的宿节点。发送单元，用于在第一保护路径上发送带宽激活消息。

44、结合第五方面，在一种可能的实现方式中，第一数据帧还携带自动保护倒换aps消息，用于指示所述网络节点将所述业务倒换至第一保护路径上。

45、结合第五方面，在一种可能的实现方式中，处理单元还用于：将带宽激活消息和所述aps消息插入第一数据帧的净荷区，以及，发送单元具体用于：在第一保护路径上发送第一数据帧。

46、结合第五方面，在一种可能的实现方式中，第一数据帧的长度为192字节、240字节、128字节或者64字节。

47、结合第五方面，在一种可能的实现方式中，第一数据帧的净荷区还包括以下信息中至少一项：协议报文长度、消息类型、版本号、所述第一保护路径业务id，其中，消息类型用于指示所述第一数据帧携带的信息。

48、结合第五方面，在一种可能的实现方式中，发送单元向第三节点发送第一数据帧之后，所述处理模块还用于：将业务倒换至第一保护路径上。

49、第六方面，本技术提供一种网络节点，包括：接收单元，用于接收第一数据帧；获取单元，用于从第一数据帧中获取带宽激活消息，带宽激活消息用于指示网络节点将业务的带宽由保护带宽调整为目标带宽，其中，保护带宽表示第一保护路径在传输业务之前的预占用带宽，目标带宽表示传输业务的实际占用带宽；配置单元，用于根据带宽激活消息将业务的带宽由保护带宽调整为目标带宽。

50、结合第六方面，在一种可能的实现方式中，第一数据帧的长度为192字节、240字节、128字节或者64字节。

51、结合第六方面，在一种可能的实现方式中，第一数据帧的净荷区包括多个光业务单元，多个光业务单元中的每一个光业务单元都包括单元开销区和单元净荷区，带宽激活消息位于一个或者多个光业务单元的单元净荷区。

52、结合第六方面，在一种可能的实现方式中，第一数据帧的净荷区还包括以下信息中至少一项：协议报文长度、消息类型、版本号、第一保护路径业务id，自动保护倒换aps消息，其中，消息类型用于指示第一数据帧用于将业务的带宽由保护带宽调整为目标带宽以及进行aps倒换，所述aps信息用于指示所述网络节点将所述业务倒换至所述第一保护路径上。

53、结合第六方面，在一种可能的实现方式中，当网络节点的剩余带宽小于业务的目标带宽时，配置单元还用于：根据业务的第一保护路径业务id确定是否有其他业务与当前业务共享当前网络节点的带宽；根据确定的结果判断是否进行带宽调整。

54、结合第六方面，在一种可能的实现方式中，当网络节点根据所述第一保护路径业务id确定有n(n≥1)条业务与当前业务共享网络节点的带宽时，配置单元还用于：

55、确定剩余带宽与保护带宽*(n+1)之和大于或者等于目标带宽；

56、根据业务的第一保护路径业务id获取与当前业务共享网络节点带宽的其他业务id；

57、根据其它业务id将至少一项其他业务的保护带宽调整为0，释放出空闲带宽；

58、基于剩余带宽和空闲带宽将当前业务的带宽由保护带宽调整为目标带宽。

59、第七方面，本技术提供一种网络节点，包括：

60、接收单元，用于接收第一数据帧，第一数据帧包括带宽激活消息，带宽激活消息用于指示网络节点将业务的带宽由保护带宽调整为目标带宽；

61、处理单元还用于根据带宽激活消息将业务的带宽由保护带宽调整为目标带宽。

62、结合第七方面，在一种可能的实现方式中，所述第一数据帧还携带aps消息，所述aps消息用于指示所述网络节点将业务倒换至第一保护路径上。

63、结合第七方面，在一种可能的实现方式中，所述带宽激活消息和所述aps消息携带于所述第一数据帧的净荷区。

64、第八方面，本技术提供一种通信设备，包括处理器和存储器，存储器用于存储计算机程序或指令，当计算机程序或指令在处理器上被执行时，使得如第一方面及结合第一方面的任一种可能的实现方式被执行，或者使得如第二方面及结合第二方面的任一种可能的实现方式被执行，或者使得如第三方面及其任一种可能的实行方式被执行。

65、第九方面，本技术提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序或指令，计算机程序或指令用于实现如第一方面及结合第一方面的任一种可能的实现方式，或者实现如第二方面及结合第二方面的任一种可能的实现方式，或者实现如第三方面及其任一种可能的实行方式。

66、第十方面，本技术提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，当计算机程序被运行时，使得计算机执行如第一方面及结合第一方面的任一种可能的实现方式，或者执行如第二方面及结合第二方面的任一种可能的实现方式，或者执行如第三方面及其任一种可能的实行方式。。

67、通过本技术提供的业务保护方法和相关网络节点、网络设备，在业务故障前先通过保护带宽建立第一保护路径的虚连接，当业务故障时，首节点可以通过将带宽激活消息沿着第一保护路径发送到第一保护路径上的各个节点，各个节点根据带宽激活消息分别实现业务带宽调整，从而可以快速实现业务的端到端恢复，同时在业务发生故障前仅占用保护带宽，降低保护成本。