一种Ethernet和MPLS互通网络中故障管理及性能管理的方法

摘要

本发明涉及一种Ethernet和MPLS互通网络中故障管理及性能管理的方法。本发明主要包括：首先，提出了一种Ethernet和MPLS互通网络模型；然后，描述了在互通网络中发生故障时，首先生成相应网络中的故障告警报文；然后，将所述的故障告警报文通过Ethernet与MPLS网络间的互通功能实体进行处理，并在两网之间传递。本发明描述了MPLS和Ethernet网络处于并列状态时，各种缺陷状态下OAM互通功能模型中故障通告流程，完善了当Ethernet和MPLS网络互通中端到端OAM故障管理机制。并且基于上述互通网络模型，提出了和缺陷相关的性能参数的估算和测量方法。

说明书

技术领域

本发明涉及网络通信技术领域，尤其涉及一种Ethernet和MPLS互通网络中实现故障及性能管理的方法。

背景技术

Ethernet业务从局域网不断向城域网、电信网发展。在需求不断增长的下一代网络业务中，MPLS(多协议标签交换)技术依靠其独特的优越性成为首选的网络技术。

Ethernet和MPLS业务互通的模型已经在ITU-T Y.1415中作了框架性定义，同时在IETF的PWE3工作组中，针对Ethernet和MPLS互通应用draft-ietf-pwe3-ethernet-encap-09.txt作了详细的规定。目前ITU-T Y.17ethoam的大致框架已经比较完整，而ITU-T出版的Y.1711中对MPLS网络中的故障检测机制作了详细的规定。

为保证两网互通后的网络的可维护性和可操作性，还需要实现相应的MPLS和Ethernet互通网络端到端OAM(操作和维护)机制。

然而，目前仅对Ethernet业务在MPLS中运行时的封装进行了详细的规定。而对Ethernet和MPLS OAM的故障告警互通机制，却未作描述，因此，对于端到端的OAM机制没有一个完整的解决方案。

发明内容

鉴于上述现有技术所存在的问题，本发明的目的是提供一种Ethernet和MPLS互通网络中故障管理及性能管理的方法，从而可以实现互通网络中端到端的OAM机制。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种Ethernet和MPLS互通网络中OAM管理的系统，包括Ethernet和MPLS，并且，还包括：

互通功能IWF实体，设置于相互处于并列位置的Ethernet和MPLS之间，用于完成操作和维护OAM相关功能的互通操作。

本发明提供了一种Ethernet和MPLS互通网络中故障管理的方法，包括：

A、在互通网络中发生网络故障，生成故障告警报文；

B、将所述的故障告警报文通过Ethernet和MPLS互通网络间的互通功能实体进行处理，并在两网之间传递。

所述的互通网络中发生的网络故障包括：

Ethernet网络侧故障、互通功能实体故障和MPLS网络中互连的标签交换路径LSP故障。

所述的步骤B包括：

当Ethernet网中的管理实体ME检测到故障时，则由所述ME在Ethernet网内前向和反向分别发送ETH-AIS和ETH-RDI；

互通功能实体接收到所述的ETH-AIS或ETH-RDI时，则将其对应为MPLS网络中的MPLS-FDI或MPLS-BDI，并在MPLS网络中传送。

所述的步骤B包括：

当MPLS网络中对应的Egress LSR检测到故障时，则由Egress LSR在MPLS网络中前向和反向分别发送MPLS-FDI和MPLS-BDI；

互通功能实体接收到所述的MPLS-FDI或MPLS-BDI时，则将其对应为ETH-AIS或ETH-RDI，并在Ethernet网中传送。

所述的步骤B包括：

所述的ETH ME检测到的故障包括：Ethernet网自身的故障和互通功能实体的故障；

所述的MPLS网络的Egress LSR检测到的故障包括：MPLS网络自身的故障和互通功能实体的故障。

本发明还提供了一种Ethernet和MPLS互通网络中性能管理的方法，包括：

C、利用互通功能实体对Ethernet与MPLS互通网络中的网络性能参数进行测量或估算。

所述的网络性能参数包括：

帧丢失率FLR、帧延时FD和帧延时抖动FDV。

所述的步骤C包括：

C1、ETH ME和MPLS网络的标签交换路由器LSR分别测量各自网络中的网络性能参数信息；

C2、根据所述网络性能参数信息确定互通网络的网络性能参数信息。

所述的步骤C2包括：

互通网络的FLR和FD为Ethernet网络的性能参数信息与MPLS网络的网络性能参数信息之和；

互通网络的FDV为Ethernet网络的FDV和MPLS网络的FDV中的最大值。

本发明所述的方法还包括：

在建立于Ethernet与MPLS网络的链接链路上发起网络性能参数的测量，并由互通功能实体将测量报文进行转换处理，在两网之间传递；

根据测量报文的转换交互，测量互通网络的网络性能参数信息。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明描述了MPLS和Ethernet网络处于并列状态时，各种缺陷状态下OAM互通功能模型中故障通告流程，完善了当Ethernet和MPLS网络互通中端到端OAM故障管理机制。

同时，本发明还提出在MPLS和Ethernet网络处于并列状态时如何测量或估算和缺陷相关的性能参数。

附图说明

图1为本发明提出的互通网络的模型示意图；

图2为本发明提出的互通网络模型中缺陷可能出现的位置示意图；

图3为本发明所述的方法的处理过程示意图1；

图4为本发明所述的方法的处理过程示意图2；

图5为与缺陷相关的性能参数测量模型示意图。

具体实施方式

本发明要解决的问题是MPLS网络和ETH网络处于并列位置时OAM的实现方法，具体的讲就是在各种缺陷状态下两个网络间的故障通告流程，以及OAM中和缺陷相关的性能测量报文在两个网络间的处理流程。

本发明提供的Ethernet和MPLS OAM互通功能模型如图1所示。

在处于对等位置的Ethernet和MPLS网络之间设置一个互通功能实体，用于实现两网之间的OAM报文的转换交互，保证OAM报文的互通。本发明仅涉及对其中的OAM IWF(OAM互通功能实体)部分的功能的描述。

所述的OAM IWF实现的功能包括：在Ethernet和MPLS网络之间分析输入的OAM报文，并且根据不同的应用情况对OAM报文进行转换，如ETH-CC(Ethernet网连通性检测报文)转换成对应的MPLS-CV(MPLS连通性检测报文)，故障告警报文ETH-AIS(Ethernet网前向告警指示)转换成对应的MPLS-FDI(MPLS前向缺陷指示)，等等。

为便于理解本发明，首先对互通网络中各种缺陷可能发生的位置进行说明，如图2所示，所述可能出现的故障有以下三种情况：

(1)Ethernet侧网络故障，如图2中A部分；

(2)互通功能实体IWF故障，如图2中B部分；

(3)MPLS侧网络中互连LSP故障，如图2中C部分。

下面将分别对可能出现的故障的处理作一一描述。在以下的描述中，假设Ethernet和MPLS之间的业务连接已经建立。由于Ethernet连接是双向的，因此，要求和Ethernet业务互通的MPLS LSP也是双向的。

首先，对Ethernet侧网络故障的处理进行说明，具体将Ethernet侧网络故障按照发生故障的方向分为两种情况分别进行说明：

第一种情况：

如图2和图3所示，为正向ETH故障，即ETH前向告警，具体为由ETH朝向IWF方向链路或业务故障。故障来源可能是来自更底层的故障，此时，通过ETH-AIS通知到ETH层；或者是ETH本层链路或业务故障，通过ETH ME是否收到正确的ETH-CC来判断是否进入故障状态；

检测到故障后，由检测到故障状态或收到来自底层故障指示的ETH ME(Ethernet网管理实体)发出朝向IWF的前向告警指示ETH-AIS，同时，在检测到故障状态的ETH ME处反向发出ETH-RDI通知远端ETH ME故障状态；

在IWF处，收到所述ETH-AIS告警指示后作为MPLS LSR的输入处理，分析处理转换为对应的MPLS-FDI，并在MPLS网络中向前向LSR发送，即在MPLS网络中发送FDI消息。

第二种情况：

如图2和图4所示，为反向ETH故障，即ETH反向告警，具体为背离IWF方向链路或业务故障。故障来源可能是来自更底层的故障，此时是通过ETH-AIS通知到ETH层；或者ETH本层链路或业务故障，具体为通过检测是否收到正确的ETH-CC来判断ETH ME是否进入故障状态；

检测到故障发生后，则由检测到故障状态或收到来自底层故障指示的ETH ME向背离IWF方向发送告警指示ETH-AIS，同时，向朝向IWF方向发出ETH-RDI；

在IWF处，所述的ETH-RDI作为MPLS LSR(MPLS中的标签交换路由器)的输入处理，分析处理后对应为MPLS-BDI将故障状态通知给远端对等实体MPLS LSR。

之后，再对MPLS侧网络中互连LSP故障的处理进行说明，针对所述的互连的LSP故障的处理具体也分为两种情况进行说明。

第一种情况：

如图2和图3所示，为正向LSP故障，即MPLS前向告警，具体为背离IWF方向LSP故障，故障源可能是LSP本身故障，也可能是来自底层故障。此时，感知到故障的MPLS ME向背离IWF方向发送故障告警指示MPLS-FDI，同时，还向朝向IWF方向发送MPLS-BDI；

在IWF处，所述的MPLS-BDI作为ETH ME的输入处理，分析处理后对应为ETH-RDI把故障状态通知给远端对等实体ETH ME。

第二种情况：

如图2和图4所示，为反向LSP故障，即MPLS反向告警，具体为朝向IWF方向LSP故障，故障源可能是LSP本身故障，也可能是来自底层故障；此时，感知到故障的MPLS ME向朝向IWF方向发送故障告警指示MPLS-FDI，同时，还向背离IWF方向发送MPLS-BDI；

在IWF处MPLS-FDI作为ETH ME的输入处理，分析处理后对应为ETH-AIS把故障状态通知给远端对等实体ETH ME。

最后，对互通功能实体IWF故障的处理进行说明。

互通功能实体IWF故障时，通过检测是否收到正确的MPLS-CV或ETH-CC报文，在MPLS ME或ETH ME可以感知到故障的存在。

如果是ETH-ME首先感知到故障，则故障通告流程与Ethernet网侧正向故障的处理流程相同；

如果是MPLS-ME首先感知到故障，则故障通告流程和MPLS网络中的反向LSP故障处理流程相同。

本发明中，还包括针对Ethernet和MPLS互通网络中和缺陷相关的网络性能参数的测量处理。

在Y.17ethoam中定义了三个主要的和缺陷相关的网络性能参数：FLR(帧丢失率)，FD(帧延时)，FDV(帧延时抖动)，各参数测量的前提是Ethernet网络处于可用状态，并且业务流量符合带宽约定，即经过流量整形、策略后结果为允许通过的流量。

本发明中，对于MPLS网络，相应的网络性能参数仍采用上述三种参数，即FLR、FD和FDV。

当然，Ethernet网及MPLS网络还可能涉及其他网络性能参数信息，下面将以上述三种网络性能参数信息为例，对ETH和MPLS网络互通的网络中的网络性能参数的测量方法进行描述。

对于FLR，FD和FDV以及其他网络性能参数的测量具体可以采用以下两种方法实现。

第一种实现方法如下：

如图4所示，以测量上述三种网络性能参数为例，具体包括：

(1)由ETH-ME测量ETH connection(Ethernet网连接)段的参数FLR_ETH(Ethernet网络段的FLR)，FD_ETH(Ethernet网络段的FD)，FDV_ETH(Ethernet网络段的FDV)；

(2)由MPLS-ME测量MPLS connection段的参数FLR_MPLS(MPLS网络段的FLR)，FD_MPLS(MPLS网络段的FD)，FDV_MPLS(MPLS网络段的FDV)。

(3)对于FLR和FD，跨越ETH和MPLS链接网络的FLR和FD由ETH和MPLS网络段的参数之和估算，对于FDV则取决于其中比较大的值，具体为：

FLR＝FLR_ETH+FLR_MPLS

FD＝FD_ETH+FD_MPLS

FDV＝MAX(FDV_ETH，FDV_MPLS)

通过这一方法计算的结果没有考虑在IWF上的处理，估算结果比实际的参数偏小，其优点是实现简单。

第二种实现方法如下：

如图5所示，仍以测量上述三种网络性能参数为例，具体包括：

(1)通过建立在ETH和MPLS链接链路上的业务层发起FLR，FD，FDV的测量，即发送测量报文；

(2)在IWF处对所述的测量报文作相应的转换处理；

例如，对于ETH ME发起的FLR测量，需要在IWF处把ETH OAM报文转换成MPLS OAM对应的报文，在IWF接收到回应报文后，需要把MPLS OAM对应报文转换成对应ETH OAM回应报文；

(3)最终，FLR测量发起端根据收到的测量报文，计算得出结果，从而确定网络性能参数信息。

通过这一方法计算的结果比第一种方法确定的结果更为精确，只是在具体实现过程中，需要在IWF处对两种网络的OAM报文作转换处理，实现较第一种方法复杂。

综上所述，本发明描述了MPLS和Ethernet网络处于并列状态时，各种缺陷状态下OAM互通功能模型中故障通告流程，完善了当Ethernet和MPLS网络互通中端到端OAM故障管理机制。

同时，本发明还提出在MPLS和Ethernet网络处于并列状态时如何处理和缺陷相关的性能参数的测量。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。