以太网运营商边缘设备进行业务倒换的方法和系统

摘要

本发明提供了一种以太网运营商边缘设备进行业务倒换的方法和系统，主要包括：以太网中接收端运营商边缘设备进行业务倒换时，向发送端运营商边缘设备发送通知信息；所述发送端运营商边缘设备接收到所述通知信息后进行业务倒换。利用本发明所述方法和系统，可以实现当以太网隧道出现故障时，以太网隧道的两端运营商边缘设备在比较短的时间内，都完成业务倒换的操作。

说明书

技术领域

本发明涉及网络通讯领域，尤其涉及一种以太网运营商边缘设备进行业务倒换的方法和系统。

背景技术

Mac-in-Mac(以太网方案)是IEEE(电子电气工程师协会)802.1ah草案给出的PBB(Provider Backbone Bridges，运营商骨干网桥)的关键技术。Mac-in-Mac通过在客户以太网帧外层添加外层MAC(媒体访问控制)头和业务实例ID的方式，将客户以太网络和运营商以太网络隔离开来，从而可以解决以往由于以太网应用没有层次导致的一系列问题。

IEEE 802.1ag提出了针对Ethernet OAM(操作维护和管理)的连通性错误管理的草案，该草案定义了一套以太网端到端的连通性检测、故障定位和隔离手段。该草案中包括PBT(Provider Backbone Transport，运营商骨干网传输)方案。

PBT方案通过配置方式建立隧道，关闭MAC学习和组播功能，简化组网，满足点到点应用。在该方案中，为了满足以太网隧道端到端连通性检测的需求，采用802.1ag CCM(连通性检测消息)改进，利用单播CCM报文进行隧道连通性检测。

现有技术中一种在以太网中进行业务倒换的方法为：在本端运营商运营商边缘设备(Provider Edge Device，PE)和对端PE之间的以太网隧道上逐跳配置MAC+VLAN(虚拟局域网)，通过不同的VLAN或者MAC来区分不同的隧道。通过在本端PE和对端PE之间发送802.1ag的CCM报文来检测隧道的连通性，由于隧道是固定的，因此CCM采用单播报文。当发送端PE或接收端PE发生CCM超时时(协议规定：连续3.5个报文发送周期内收不到CCM报文即认定为超时)，则发送端PE或接收端PE触发业务倒换的操作，将业务倒换到备用隧道上。

上述方法的缺点为：在该方法中，在特定情况下可能导致PE之间的来、回报文走不同的路径。需要比较长的时间，发送端PE和接收端PE才能都完成业务倒换的操作。

比如，在图1所示的组网中，在业务正常运行时，为保证流量模型容易部署和来回时延相差最小，PE1到PE2的流量与PE2到PE1的流量都从主用隧道上传输，备用隧道上没有实际流量传输。

当上述主用隧道发生故障时，PE2在配置的Life Time(生存时间)段内收不到PE1发过来的单播CCM报文时，则触发业务倒换，PE2到PE1的业务流量倒换到备用隧道上。当上述主用隧道的故障是主用隧道物理链路断开一类的问题时，则PE1也会同时检测到CCM超时，PE1到PE2的业务流量也会倒换到备用隧道上。

但在相当多的情况下，PE1和PE2之间的链路可能出现单通，即PE1和PE2之间的双向的隧道只有一个方向能有流量通过，比如PE1->PE2方向不通，PE2->PE1方向通。则此时，经过一个Life Time周期后，PE2会检测到CCM超时，触发业务倒换，PE2到PE1的业务流量倒换到备用隧道上。一个Life Time周期一般为CCM报文发送间隔的3.5倍，CCM报文发送间隔最小为10ms。

但此时，因为PE2->PE1方向通，PE1不会同时检测到CCM超时，PE1的业务流量仍然通过主用隧道发送。此时PE2和PE1之间的业务流量如图2所示。当再经过一个Life Time周期后，PE1从主用隧道上收不到PE2发过来的CCM报文时，触发业务倒换，PE1到PE2的流量倒换到备用隧道上。因此，要实现发生故障的PE1->PE2方向的业务恢复需要两个Life Time周期，业务恢复时间超过70ms，达不到50ms业务恢复的要求。

在现有技术中，还没有及时通知发送端进行业务倒换，保证50ms内业务恢复的方法

发明内容

本发明的目的是提供一种以太网运营商边缘设备进行业务倒换的方法和系统。从而可以实现当以太网隧道出现故障时，以太网隧道的两端运营商边缘设备在比较短的时间内，都完成业务倒换的操作。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种以太网运营商边缘设备进行业务倒换的方法，包括如下步骤：

A、以太网中接收端运营商边缘设备进行业务倒换时，向发送端运营商边缘设备发送通知信息；

B、所述发送端运营商边缘设备接收到所述通知信息后进行业务倒换。

所述的步骤A具体包括：

以太网中接收端运营商边缘设备在设定的时间内接收不到发送端运营商边缘设备发送的业务报文后，将接收端运营商边缘设备向发送端运营商边缘设备发送的业务倒换到备用隧道上，同时，向发送端运营商边缘设备发送通知信息。

所述的步骤A具体包括：

当接收端运营商边缘设备和发送端运营商边缘设备之间有两条以上的以太网隧道时，在所述通知信息中携带指定倒换到的隧道的标识信息。

所述的步骤A具体包括：

在基于802.1ag标准的组网中，接收端运营商边缘设备在配置的生存时间Life Time内没有接收到发送端运营商边缘设备发送的业务报文后，在连通性检测消息CCM报文中增加通知信息，向发送端运营商边缘设备发送该CCM报文。

所述的步骤A具体包括：

在基于802.1ag标准的组网中，接收端运营商边缘设备在配置的LifeTime内没有接收到发送端运营商边缘设备发送的业务报文后，在CCM报文的固定头部中设置标记，向发送端运营商边缘设备发送该CCM报文。

所述的步骤A具体包括：

在基于802.1ag标准的组网中，接收端运营商边缘设备在配置的LifeTime内没有接收到发送端运营商边缘设备发送的业务报文后，在CCM报文中增加通用扩展或厂家自定义类型长度值TLV，向发送端运营商边缘设备发送该CCM报文。

所述的步骤A具体包括：

所述的通用扩展TLV的类型Type由802.1ag规范定义，Value设置为标记，长度Length根据Value值的占用字节数确定。

所述的步骤B具体包括：

所述发送端运营商边缘设备接收到所述接收端运营商边缘设备发送的通知信息后，将所述发送端运营商边缘设备向所述接收端运营商边缘设备发送的业务倒换到相应的备用隧道上。

所述的步骤B具体包括：

在基于802.1ag标准的组网中，发送端运营商边缘设备接收到接收端运营商边缘设备发送的CCM报文后，当检测到该CCM报文的固定头部中携带了所述标记后，将发送端运营商边缘设备向接收端运营商边缘设备发送的业务倒换到相应的备用隧道上。

所述的步骤B具体包括：

在基于802.1ag标准的组网中，发送端运营商边缘设备接收到接收端运营商边缘设备发送的CCM报文后，当检测到该CCM报文中携带了所述通用扩展或厂家自定义TLV后，将发送端运营商边缘设备向接收端运营商边缘设备发送的业务倒换到相应的备用隧道上。

一种以太网运营商边缘设备进行业务倒换的系统，包括：

接收端运营商边缘设备：在设定的时间内接收不到发送端运营商边缘设备发送的业务报文后，将接收端运营商边缘设备向发送端运营商边缘设备发送的业务进行业务倒换，并向发送端运营商边缘设备发送通知信息；

发送端运营商边缘设备：接收到所述接收端运营商边缘设备发送的通知信息后，将发送端运营商边缘设备向接收端运营商边缘设备发送的业务倒换到相应的备用隧道上。

所述的接收端运营商边缘设备包括：

业务倒换处理模块：用于在设定的时间内接收不到发送端运营商边缘设备发送的业务报文后，将接收端运营商边缘设备向发送端运营商边缘设备发送的业务倒换到备用隧道上；

通知信息发送模块：用于在业务倒换处理模块进行业务倒换时，向发送端运营商边缘设备发送通知信息。

所述的发送端运营商边缘设备包括：

通知信息接收模块：用于接收接收端运营商边缘设备发送的通知信息，将该通知信息传递给业务倒换处理模块；

业务倒换处理模块：用于接收到通知信息处理模块传递过来的通知信息后，将发送端运营商边缘设备向接收端运营商边缘设备发送的业务倒换到相应的备用隧道上。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明通过在接收端运营商边缘设备进行业务倒换的时，向发送端运营商边缘设备发送通知信息，从而可以保证当以太网隧道出现故障时，以太网隧道的两端运营商边缘设备设备在比较短的时间内，都完成业务倒换的操作。基本上实现了同步倒换。提高了业务可靠性。

在基于802.1ag标准的组网中，通过接收端PE向发送端PE发送扩展的单播CCM报文，从而实现了当以太网隧道出现故障时在50ms内实现业务收敛。

附图说明

图1为正常情况下，PE2和PE1之间的业务流量路径示意图；

图2为PE2发生倒换后，PE2和PE1之间的业务流量路径示意图；

图3为本发明所述方法的具体实现方式的处理流程图；

图4为本发明所述实施例的基于802.1ag标准的组网示意图；

图5为本发明所述在CCM报文的fixed header(固定头部)中设置标记的示意图；

图6为本发明所述扩展TLV的通用格式的示意图；

图7为本发明所述厂家自定义TLV的通用格式的示意图；

图8为本发明所述系统的具体实现方式的结构图。

具体实施方式

本发明提供了一种以太网运营商边缘设备(Provider Edge Device，PE)进行业务倒换的方法和系统，本发明的核心为：接收端运营商边缘设备在进行业务倒换时，向发送端运营商边缘设备发送通知信息，发送端运营商边缘设备接收到该通知信息后，立即进行业务倒换。

下面结合附图来详细描述本发明，上述的运营商边缘设备包括路由器、交换机以及第三层交换机等PE，本发明所述方法的具体实现方式的处理流程图如图3所示，包括如下步骤：

步骤3-1：接收端PE在设定的时间内接收不到发送端PE的业务报文后，进行业务倒换，同时，向发送端PE发送通知信息。

以太网隧道的接收端PE在设定的时间内接收不到发送端PE发送的业务报文后，立即进行业务倒换，将业务倒换到备用隧道上。同时，向发送端PE发送通知信息。该通知信息将通知发送端PE进行业务倒换。在基于802.1ag标准的组网中，该通知信息可以通过对单播CCM报进行扩展来实现。该通知信息也可以不封装于CMM中而是单独由接收端PE发送给发送端PE，或者采用其它方式由接收端PE发送给发送端PE。

当接收端PE和发送端PE之间有两条以上的以太网隧道时，在所述通知信息中携带指定倒换到第几条隧道或者隧道ID的信息。

比如，在图4所示的基于802.1ag标准的组网中，当PE2在一个Life Time周期内没有接收到PE1的业务报文后，即PE2检测到CCM报文超时后，立即进行业务倒换，将PE2->PE1方向的业务流量倒换到备用隧道上。同时发送扩展的单播CCM报文给PE1。

上述扩展的单播CCM报文有如下的3种实现方案：

1、在CCM报文的fixed header中设置标记。比如，如图5所示，在CCM报文的PDU(协议数据单元)的fixed header中利用某个比特位来设置标记，该标记为图5中的灰色部分，该标记中携带发送端PE进行业务倒换的信息。

2、在CCM报文中增加一个通用扩展TLV(类型长度值)。该通用扩展TLV可称之为“同步倒换”TLV，其格式如图6所示。该通用扩展TLV的Type可由802.1ag规范定义，Length根据实际Value值占用字节数确定。一般Value可以设置为一个标记，占用一个字节，这样Length为1；也可以将Value标识为隧道序号(一个隧道中的第几条隧道)或者隧道ID。

3、在CCM报文中增加厂家自定义TLV。该自定义TLV的格式如图7所示。该自定义TLV中携带发送端PE进行业务倒换的信息。

步骤3-2：发送端PE接收到通知信息后，立即进行业务倒换。

发送端PE接收到接收端PE发送的通知信息后，根据该通知信息中携带的倒换信息，立即进行业务倒换，将业务倒换到相应的备用隧道上，从而保证了发送端PE和接收端PE在最短的时间内都进行业务倒换，将业务倒换到相同的备用隧道上。

比如，在图4所示的基于802.1ag标准的组网中，PE1收到PE2发送的上述扩展的单播CCM报文后，比如，PE1发现PE2发送过来的单播CCM报文的PDU的fixed header中设置了上述标记后；或者，PE1发现PE2发送过来的单播CCM报文中携带了上述通用扩展TLV或厂家自定义TLV后。根据该扩展的单播CCM报文中携带的倒换信息，立即进行业务流量倒换，将业务流量倒换到相应的备用隧道上。

当配置10ms发送一次CCM消息时，通过该方法，可以在45ms(35ms+10ms)的时间内，PE2和PE1都能完成业务的倒换，满足业务中断周期小于50ms的要求。

在实际应用中，在涉及厂家互通时，不同设备的实现可能不完全一样，对于按照802.1ag标准实现的设备，本方案是兼容的。当PE发现不认识的标记或者TLV，直接丢弃该标记或者TLV即可，按照现有的技术方案进行倒换。

本发明所述系统的具体实现方式的结构图如图8所示，包括：

接收端运营商边缘设备：在设定的时间内接收不到发送端运营商边缘设备发送的业务报文后，将接收端运营商边缘设备向发送端运营商边缘设备发送的业务进行业务倒换，并向发送端运营商边缘设备发送通知信息。接收端运营商边缘设备包括：通知信息发送模块和业务倒换处理模块。

发送端运营商边缘设备：接收到接收端运营商边缘设备发送的通知信息后，将发送端运营商边缘设备向接收端运营商边缘设备发送的业务倒换到相应的备用隧道上。接收端运营商边缘设备包括：通知信息接收模块和业务倒换处理模块。

其中接收端运营商边缘设备的业务倒换处理模块：用于在设定的时间内接收不到发送端运营商边缘设备发送的业务报文后，将接收端运营商边缘设备向发送端运营商边缘设备发送的业务倒换到备用隧道上。

其中接收端运营商边缘设备的通知信息发送模块：用于在业务倒换处理模块进行业务倒换时，向发送端运营商边缘设备发送通知信息。

其中发送端运营商边缘设备的通知信息接收模块：用于接收接收端运营商边缘设备发送的通知信息，将该通知信息传递给业务倒换处理模块。

其中发送端运营商边缘设备的业务倒换处理模块：用于接收到通知信息处理模块传递过来的通知信息后，将发送端运营商边缘设备向接收端运营商边缘设备发送的业务倒换到相应的备用隧道上。

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。