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分组网络中的面向连接的数据路径的故障传播和保护

摘要

公开了一种通信网络,其包括被配置为实现包括下述步骤的方法的部件:分析第一端点和第二端点之间的路径,并识别沿所述路径的故障。还公开了一种用于在网络内传送信息的方法,所述方法包括:定义经过多个节点的路径;接收来自中间节点的故障报告;确定所述故障报告是否影响所述路径;以及响应于所述故障报告影响所述路径的确定结果,将所述故障报告传输至所述路径中的上游或下游节点。

著录项

  • 公开/公告号CN101512968A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2009-08-19

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 华为技术有限公司;

    申请/专利号CN200780032831.5

  • 发明设计人 琳达·邓巴;露西·雍;史蒂夫·姚;

    申请日2007-09-18

  • 分类号H04L12/24;

  • 代理机构永新专利商标代理有限公司;

  • 代理人林锦辉

  • 地址 518129 中国广东省深圳市龙岗区坂田华为总部办公楼

  • 入库时间 2023-12-17 22:31:46

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2013-10-09

    授权

    授权

  • 2009-10-14

    实质审查的生效

    实质审查的生效

  • 2009-08-19

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术,更具体而言,涉及通信网络、用于在网络内传送信息的方法和通信系统。

背景技术

现代通信和数据网络由通过网络传输数据的节点构成。所述节点包括为各个数据分组选择流经网络的路径的路由器和/或交换机。在从公共源A向公共目的地Z传输大量数据时,能够建立从A到Z的数据路径,并且能够将所有要从A传输至Z的数据映射至该路径。通过这样做,所述路径中的节点不再需要确定传输数据分组的路径。取而代之,所述节点只需将数据传输至所述路径中的下一节点,这样显著地提高了数据传输的效率。由此,通过所述网络完成节点到节点的数据传输,直到所述数据到达目的地节点。

令人遗憾的是,节点及其物理连接有时会遇到故障。这些故障的例子包括物理链路断开和路由器故障。当通过网络传输数据时,所述故障将造成数据的丢失,从而劣化了系统的性能。即使所述故障不会导致数据丢失,所述故障也能够造成不可接受的网络性能降低。具体地,一些故障可能会使节点看起来似乎在正常工作,但实际上所述节点只具有其正常能力的一部分。因而,需要一种改进的系统来识别网络故障,并对其作出响应。

发明内容

在一方面,本发明包括一种通信网络,其包括被配置为实现包括下述步骤的方法的部件:分析第一端点和第二端点之间的路径,并识别沿所述路径的局部故障。

在另一方面,本发明包括一种用于在网络内传送信息的方法,所述方法包括:定义经过多个节点的路径;接收来自下游节点的故障报告;确定所述故障报告是否影响所述路径;以及响应于所述故障报告影响所述路径的确定结果而将所述故障报告传输至所述路径中的上游节点。

在第三方面,本发明包括一种通信系统,其包括:第一路径端点和第二路径端点;与所述第一路径端点和所述第二路径端点通信的网络,所述网络包括:在所述第一路径端点和所述第二路径端点之间传输数据的多条工作路径,以及被配置为在所述第一路径端点和所述第二路径端点之间传输数据的保护路径,其中,所述网络确定是否有任何所述工作路径受到故障影响,并且响应于所述工作路径中之一受到所述故障的影响的确定结果,所述网络将至少部分所述数据从所述受到影响的工作路径传送至所述保护路径。

通过下文结合附图和权利要求的详细说明,本发明的这些和其他特征和优点将得到更为透彻的理解。

附图说明

为了更为彻底地理解本公开及其优点,现在将参考下文中结合附图给出的简要说明和详细说明,其中,类似的附图标记表示类似的部分。

图1是通信网络的一个实施例的图示;

图2是通信网络的另一实施例的图示;

图3是通信网络的另一实施例的图示;

图4是故障报告方法的一个实施例的流程图;

图5是多重链接的图示;

图6是故障传播过程的一个实施例的流程图;

图7是通信网络的另一实施例的图示;

图8是通信网络的另一实施例的图示;

图9是通用网络部件的一个实施例。

具体实施方式

首先应当理解,尽管下文描述了本公开的一个实施例的示例性实现方式,但是可以采用任何数量的当前已知或已经存在的技术实现本系统。本公开不应该局限于下文所述的示例性实现方式、附图和技术,包括本文中给出了图示和说明的示例性设计和实现方式,而是在权利要求的范围内以及权利要求的等价物的完整范围内,可以对其做出修改。

本文中公开了一种网络配置,其允许网络识别、报告通信网络内发生的故障并对其作出响应。具体地,所述网络包括多个工作路径、保护路径以及用于识别所述工作路径和保护路径内的故障的方法。所述故障可以包括局部故障,在这种故障中,连接被保持,但是容量降低。在通过网络节点识别出故障时,所述节点将其故障报告与接收自其下游节点的故障报告综合(consolidate),由此形成综合后的故障报告。之后,所述节点将综合后的故障报告传输至受所述故障影响的任何上游节点。在所述源节点接收到所述综合后的故障报告时,所述网络使用该综合后的故障报告修改所述工作路径上的数据流,并可选地将所述数据流中的一些数据流传送到保护路径上。当前这种网络配置是有利的,因为其允许所述网络对网络故障提供测定的、及时的响应,从而与以前的网络配置相比,减少网络拥塞并降低分组丢失率。

图1示出了用于将数据从一个位置传输至另一个位置的系统10的一个实施例。系统10包括第一路径端点12、第二路径端点14、网络16、第一工作路径18、第二工作路径20、第三工作路径22、第四工作路径24以及从路径端点12到路径端点14的保护路径26。应当认识到的是,尽管图1示出了只具有一个保护路径26和四个工作路径18、20、22和24的网络16,但是可以想到,所述网络16可以含有任何数量的工作路径和保护路径。类似地,网络16不限于两个路径端点12、14,其可以容纳任何数量的路径端点12、14。通常,路径端点12和14可以通过网络16中的工作路径18、20、22、24中的至少一个路径彼此交换数据。如下文的详细说明,当在工作路径18、20、22、24中的一个或多个中发生故障时,通过网络16向路径端点12或14发送故障报告,由此路径端点12或14能够将来自工作路径18、20、22、24的数据流重新引导至保护路径26。

在实施例中,路径端点12和14是可以产生和/或接收数据的任何设备、部件或网络16。路径端点12和14可以是面向路径端点的有线网络或节点,例如,数字用户线路(DSL)连接、提供商网络边缘设备或IEEE 802网络,或者可以是面向路径端点的无线网络,例如,蜂窝网络。或者,路径端点12和14可以是面向用户的固定或移动设备,例如,台式计算机、笔记本电脑、个人数字助理(PDA)或蜂窝电话。路径端点12和14可以产生和/或接收数据流,或者只是将所接收的数据传递到提供商网络上。所述路径端点12、14可以是源或目的地,如同本文中所使用的那些术语。

在实施例中,网络16是任何可以用来在路径端点12、14之间传输数据的通信系统。具体地,网络16可以是任何能够在其内保留容量和/或连接路径的网络。在实施例中,网络16可以包括在路径端点12和路径端点14之间传输IP业务的分组交换网络(PSN)。在另一实施例中,所述网络可以是面向连接的以太网或T-MPLS传输网,其在路径端点12和路径端点14之间传输数据流或伪线(pseudo wire)。例如,网络16可以在DSL接入复用器(DSLAM)、无线网络控制器(RNC)和/或Intemet协议/多协议分组标签交换(IP/MPLS)网络之间传送数据分组。网络16和路径端点12、14可以均为具有不同管理域、不同传输技术或者甚至不同提供商的网络。例如,路径端点12和14可以是以太网网络,网络16可以是IP网络。或者,网络16可以是本领域技术人员已知的任何其他类型的数据传输网。

在实施例中,工作路径18、20、22、24是在多个路径端点之间传输数据的设备或网络。工作路径18、20、22、24可以是经过网络16的至少一部分的物理、虚拟和/或无线连接。更具体而言,工作路径18、20、22、24中的每一个可以将路径端点12上的单个端口与路径端点14上的单个端口相连。在这些路径端点端口之间,工作路径18、20、22、24可以包括多个节点,例如,路由器或交换机;和多条链路,例如电缆或光纤。所述节点和链路可以具有不同的特性,例如,物理结构、容量、传输速度等。在一些实施例中,所述链路可以包括聚合链路。例如,两个路由器之间的链路可以是包含多条独立的光纤线路的光纤束。在下文中将更加详细地说明聚合链路的结构。

在实施例中,保护路径26是被配置为在多个端到端路径之间传输数据的设备或网络。保护路径26一般具有所有与上述工作路径18、20、22、24相同的特性。但是,保护路径26可以和工作路径18、20、22、24存在区别,其区别在于,保护路径26被配置为从比工作路径18、20、22、24更为多种多样的路径端点端口接收数据流。例如,当在网络16内不存在故障时,工作路径18、20、22、24足以在路径端点12、14之间传输数据,并且保护路径26可以不在路径端点12、14之间传输任何数据。但是,当工作路径18、20、22、24中之一遭遇故障时,来自工作路径18、20、22、24中的任何一条路径的数据的至少一部分可以被重新路由至保护路径26。在另一实施例中,可以使用保护路径26来在路径端点12、14之间传输数据。在这样的实施例中,保护路径26将完成工作路径的所有上述功能。

图2示出了系统10,其中,一条保护路径26可以将数据传输到/自多条端到端路径。具体地,路径端点12包含第一源端口30、第二源端口32、第三源端口34和第四源端口36。类似地,路径端点14包含第一目的地端口58、第二目的地端口60、第三目的地端口62和第四目的地端口64。此外,网络16包含两个第一工作路径节点38、48,两个第二工作路径节点40、50,两个第三工作路径节点42、52,两个第四工作路径节点44、54和两个保护路径节点46、56。节点38、40、42、44可以分别充当端口30、32、34、36的入口节点。类似地,节点48、50、52、54可以分别充当端口58、60、62、64的出口节点。如图2中的虚线箭头所示,节点46可以充当端口30、32、34、36的入口节点,节点56可以充当端口58、60、62、64的出口节点。因而,当工作路径18、20、22、24中的任何一个存在故障时,可以将来自工作路径18、20、22、24的部分或所有数据传送至保护路径26。

保护路径26的容量可以不同于工作路径18、20、22、24的容量。在实施例中,保护路径26的容量可以小于工作路径18、20、22、24的容量之和。例如,假设工作路径18具有100兆比特每秒(Mbps)的容量,工作路径20具有300Mbps的容量,工作路径22具有50Mbps的容量,工作路径24具有400Mbps的容量。在这种情况下,工作路径18、20、22、24的总容量为850Mbps,但是可以将保护路径26配置为具有500Mbps的容量。即使保护路径26的容量小于工作路径18、20、22、24的总容量,保护路径26的容量仍然足以保护工作路径18、20、22、24,因为工作路径18、20、22、24可以不会因局部故障而彻底失去其传输能力,和/或不会所有的工作路径18、20、22、24同时发生故障。此外,即使工作路径18、20、22、24中之一完全失去能力,保护路径26的容量也足以容纳工作路径18、20、22、24中的任何一个。在另一实施例中,保护路径26的容量可以小于工作路径18、20、22、24中的任何一个。在工作路径18发生故障时,只将工作路径18上的部分数据切换至保护路径26。因而,可以为保护路径26提供比工作路径18、20、22、24小的容量。还可以设想,保护路径26的容量大于工作路径18、20、22、24的容量。

图3示出了系统10,其中,工作路径充当保护路径。具体地,系统10含有网络16,该网络具有用于在路径端点12、14之间传输数据的两条工作路径18、20。可以将工作路径18、20分成主工作路径和次(secondary)工作路径。一种策略规定了如何在主工作路径和次工作路径之间传送数据,从而使得在满容量或接近满容量时使用主工作路径,而次工作路径被配置为具有额外的容量。当在主工作路径上检测到故障时,网络16分析故障的影响,并将数据流的至少一部分重新配置至所述次工作路径。因而,次工作路径充当主工作路径的保护路径。

例如,工作路径18可以是主工作路径,工作路径20可以是次工作路径。所述策略可以规定,在主工作路径上传输60%的数据流量,在次工作路径上传输40%的数据流量。如果在主工作路径上发生了局部故障,从而使主工作路径的容量减少了50%,那么所述网络可以重新配置数据流,从而在主路由上传输30%(60%×50%)的数据流,在次路由上传输70%(剩余)的数据流。在这样的例子中,次工作路径20充当主工作路径18的保护路径。

图4示出了用于报告通信网络中的故障的方法65的一个实施例。方法65开始于识别故障(块66),该故障可以包括局部故障。接着,方法65将所述故障传播至上游节点(块67)。当在上游节点接收到所述故障时,网络重新配置工作路径上的数据流(块68)。在下文中将进一步详细讨论这些块中的每一个。

参考图1、2、3和4,网络16可以识别其工作路径或保护路径中的故障(块66)。如本文中所使用的,术语“故障”是指任何影响网络内的工作路径、保护路径、节点或链路的连接或容量的条件。由于种种原因,包括网络受到破坏、拥塞等,可能在网络内产生故障或局部故障。在一些实施例中,所述故障可以是局部故障,即,保持连接,但容量受到影响的故障。如果链路、节点、工作路径或保护路径与诸如伪线的具有保留(reserved)容量的保留连接相关,那么所述局部故障可能导致所述链路、节点、工作路径或保护路径无法在所述保留容量上传输数据。

在实施例中,可以通过分组丢失率中的变化来识别出局部故障。具体地,网络16可以监视任何工作路径、保护路径、节点或链路的分组丢失率,以将其与阈值进行比较。分组丢失率可能偶尔发生波动,但是持续增加的分组丢失率可以表明在受影响的节点或链路内中的局部故障。因而,网络16可以采用预定时间段内的分组丢失率作为触发本文中所描述的数据流重新配置的事件之一。分组丢失率可能由各种各样的原因导致,包括缓冲器溢出和分组丢失。本领域技术人员知道影响分组丢失率的其他因素。

在一个实施例中,所述局部故障可能是对节点或链路的过预定(oversubscription)。当节点或链路上的预定率接近、达到或超过节点或链路上的容量时,将产生过预定。与临时的突发流量不同,由过预定引起的分组丢失可能在长时间段内持续。过预定将引起节点或链路内的拥塞,从而导致节点或链路内的一些数据分组的丢失。即使节点或链路的流量小于其保留容量,也可能发生过预定。

在一个实施例中,所述局部故障可能是聚合链路中的子链路的故障。在分组网络中,链路可以是由多条物理链路构成的逻辑实体。电气电子工程师学会(IEEE)802.3ad定义了这样的实施例。可以通过一定的方式聚合物理链路,从而使其看起来就像单个物理连接。尽管聚合链路看起来像单个物理连接,但是聚合链路的故障特性与单个物理连接的故障特性不同。更具体而言,在单个物理连接处于“连接(up)”或连接状态时,一般将所述单个物理连接描述为处于完全工作状态。类似地,在单个物理连接处于“断开(down)”或断开状态时,包括处于劣化的服务状态时,通常可以将所述单个物理连接描述为处于非工作状态。尽管聚合链路可以完全连接或完全断开,但是聚合链路也可以具有若干局部连接或局部断开状态中之一。当子链路中的每个的容量相等时,可以通过公式(1)定义链路连接的百分比:

在一些实施例中,子链路的容量可以不是都相等。在这样的实施例中,可以通过公式(2)定义链路或节点连接的百分比:

在其他实施例中,更为有用的是,针对通过节点或链路的保留容量的量来描述链路的连接程度。在这样的实施例中,可以通过公式(3)定义链路或节点连接的百分比:

因而,所述网络能够采用公式(1)、(2)、(3)报告在网络的聚合链路内产生的局部故障。

图5示出了可以用于例示聚合链路中的局部故障的简单工作路径70。工作路径70包括入口节点72、两个中间节点74、76和出口节点78。通过包括第一子链路80、第二子链路82和第三子链路84的聚合链路连接中间节点74、76。在第一个例子中,所有的三条子链路80、82、84均可以具有相同的40Mbps的容量,即,总共120Mbps的链路容量。如果所述第三子链路84发生了故障,那么可以通过公式(1)定义链路的连接程度:

因而,在第三链路发生故障时,中间节点74和76可以报告所述链路的连接百分比为67%。

在第二个例子中,第一子链路80的容量可以为20Mbps,第二子链路82的容量可以为40Mbps,第三子链路的容量可以为60Mbps,即总链路容量为120Mpbs。在这一例子中,如果第三子链路84发生故障,那么可以通过公式(2)定义链路的连接程度:

因而,在第三链路发生故障时,中间节点74和76可以报告所述链路的连接百分比为50%。

在第三个例子中,三个子链路80、82和84的容量与前一例子中相同。但是,在这一例子中,仅保留了所述链路的总容量的75%。换言之,保留了所述链路上的带宽的90Mbps,所述带宽的30Mbps不加以使用。在这一例子中,如果第三子链路84发生故障,那么可以通过公式(3)定义所述链路的连接程度:

因而,在第三链路发生故障时,中间节点74、76可以报告所述链路的连接程度为其保留容量的67%。

分组网络中的局部故障与电路网络中的劣化信号存在区别。电路网络中的劣化信号将导致节点或链路中的误码率(BER)。所有通过受影响的节点或链路的信号都将面临相同的BER增大。相反,局部故障将使所递交的一些数据帧或分组在不发生错误的情况下抵达目的地,而其他数据帧或分组则无法抵达目的地。因而,劣化信号将导致所有通过电路网络的信号都具有恒定BER,而局部故障则只影响通过分组网络的一些分组。因此,与劣化信号相比,局部故障可能更难以处理,因为该问题的产生时间不规律,而且并非在所有的分组内产生。

再次参考图4,一旦识别出了故障,就将所述故障传播至上游节点(块67)。在实施例中,可以采用图6所示的过程85来传播故障。具体地,该过程85开始于生成故障报告(块86)。在实施例中,当网络识别出故障时,生成故障报告(块86)。所述故障报告可以是表示在下游节点或链路之一内存在诸如局部故障的故障的任何类型的消息或指示。或者,所述故障报告可以包含节点或链路的状态变化的指示。例如,所述故障报告可以只是容量增加、容量降低、故障发生或故障清除。可以将所述消息包含到在网络内的节点之间传输的普通网络业务内,或者可以专门创建所述消息来报告网络内的故障。所述消息可以包括与故障相关的各条信息,其包括:节点或链路的识别码、故障程度、剩余容量、剩余保留容量、故障的预期持续时间等。本领域技术人员知道如何创建包含这样的信息的故障报告消息。

在实施例中,当所述网络将所述故障报告与已经从任何下游节点接收的故障报告综合时,所述过程85继续(块87)。更具体而言,在节点创建了故障报告之后,所述节点可以将所述故障报告与接收自下游节点的任何其他故障报告综合。如果希望,所述节点还可以分析所述故障报告将如何影响其他节点,并相应地修改综合后的故障报告。例如,如果节点接收到了指示下游节点的容量因局部故障而被限制为500Mbps的故障报告,并且所述节点在工作路径链路内检测到将所述工作链路限制为300Mbps的局部故障,那么所述具有局部故障的链路比所述具有局部故障的节点更受限制。由于工作路径的容量主要受限于故障链路的容量,因此当前节点可以从综合后的故障报告中删除或省略故障节点的故障报告。或者,有可能存在局部故障不对工作路径的容量造成影响的情况。例如,在发生了局部故障之后,总路径容量可能小于可用的路径容量。在这种情况下,综合后的故障报告可以是空的,或者其传输可能被当前节点阻止。

在一个实施例中,过程85继续,并且所述网络可以向上游节点传输综合后的故障报告(块88)。在实施例中,在完成综合后的故障报告之后,所述节点可以将所述综合后的故障报告传输至与之紧挨着的上游节点。每一节点只把一个综合消息发送给其上游节点。预期将这一综合信息一直传播到所述路径的源,除非有上游节点遇到了使路径容量降低得比最新发现的故障还多的问题。如果先前遇到的问题已经涵盖最新接收到的故障,那么所述节点将不再向其上游节点传播所述故障报告。因而,每一节点可以随着故障报告的传播而计算容量,从而使源节点只接收一个综合后的故障报告。这一过程减少了源节点处的处理,因而与以前的构造相比,允许网络对不断变化的网络条件做出更快的反应。

与常规的故障报告方法相比,所公开的故障传播方法更为有效。可以采用常规故障报告方法,例如,基于流量工程开放最短路径优先协议(OSPF-TE),来传输故障报告,但是该方法向网络内的每一节点传输故障报告。例如,如果网络具有一百个节点,而故障影响这些节点中的十个,那么OSPF-TE将向所有的100个节点广播故障报告。这样大面积的故障报告广播效率低下,因为其将网络报告泛洪(flood)给网络内的每一节点,而所述故障根本未影响那些节点。所公开的故障报告方法更为有效,因为其只向受到故障影响的那些节点发送故障报告。因而,未受影响的节点可以将其资源用于其他功能而不是处理未对这些节点造成影响的故障报告。

当在源节点处接收到故障时,重新配置工作路径上的数据流(块68)。数据流的重新配置可能涉及一条或多条工作路径和/或保护路径。此外,数据流的重新配置可能涉及从任何一条工作路径到其他工作路径和/或保护路径的任意组合的数据的局部或完全重新路由。在实施例中,采用策略表重新配置数据流。例如,所述策略表可以规定,可以将受影响的工作路径上的数据流按比例重新路由到保护路径上,直到保护路径处于满容量状态为止,这时,工作路径上的数据流将按比例减少。数据流的减少不会降低每一工作路径的保留容量,但是降低了所述工作路径上的工作负荷,直到故障被修复或者能够建立备选的工作路径为止。

在局部故障影响通过单个节点的多条路径时,对每一工作路径的影响未必成比例。具体地,所述策略表可能为所述工作路径赋予优先权,从而使一些工作路径比其他工作路径接收更大份额的容量。这样的优先权设置可以以服务类别(CoS)、服务质量(QoS)要求、工作路径上的数据类型以及本领域技术人员已知的其他因素为基础。例如,假设工作路径的容量因局部故障而降低了50%,并且有10条穿过所述节点的工作路径。在这种情况下,所有的10条工作路径未必都降低50%的容量。相反,一些不太重要的工作路径可能减少超过50%,而一些重要的工作路径则减少不到50%。或者,可以使一些工作路径保持满容量,而不太重要的工作路径则利用剩余容量(如果存在的话)。

可以采用图2说明本文中所描述的重新配置过程。如果网络16沿工作路径18、22和24遭遇了局部故障,那么工作路径18、22、24的数据流可以被重新路由至保护路径26。具体地,如果第一工作路径18被限于70Mbps,那么可以将来自第一工作路径18的30Mbps的数据重新路由至保护路径26。类似地,如果第三工作路径20被限于25Mbps,那么可以将来自第三工作路径22的25Mbps的数据重新路由至保护路径26上。类似地,如果第四工作路径被限于240Mbps,那么可以将来自第四工作路径24的160Mbps的数据重新路由到保护路径26上。即使完成了重新配置过程,保护路径26仍然具有为工作路径20保留的容量。

图7示出了传播过程的例子。图7包括两个工作路径:由节点94、98、100和102以及链路106、110和112定义的第一工作路径;以及由节点92、96、100和102以及链路104、108和112定义的第二工作路径。所述工作路径的容量受限于链路104、106、108、110和112的容量,而不是受限于节点92、94、96、98、100和102的容量。在表1中提供了链路104、106、108、110和112的容量:

 

链路104106108110112容量(Mbps)400300400300700

表1

在第一和第二工作路径具有保留容量时,所述工作路径穿过的所有节点和链路都具有工作路径的标识符以及其相关容量的信息。因而,位于第一工作路径上的每一节点和链路可以知道沿所述工作路径的所有其他节点和链路的容量。

在链路112的容量因局部故障而减半,并且链路112被充分利用时,第一工作路径和第二工作路径二者均受到影响。更具体而言,在检测到局部故障时,节点100识别出故障,生成故障报告,并将综合后的故障报告传输至节点96和98。如果在链路104、106、108、110或节点96、98内不存在其他故障,那么将所述综合后的故障报告一直传播至节点92、94。由于节点92、94是源节点,并且它们接收到综合后的故障报告,因而可以重新配置所述两条工作路径上的数据流。具体地,所述网络可以参考策略表,以决定应当如何重新配置工作路径。如果所述策略表规定应当按比例缩减所述两条工作路径,那么每条工作路径上的数据流将减半,从而使第一工作路径上的数据流为150Mbps,第二工作路径上的数据流为200Mbps。所述两条工作路径中的每者上的缩减后的数据流使链路112上的数据流缩减至与其容量一致的水平。

在第二个例子中,可以在链路112中检测出相同的局部故障,但是在节点98中又检测到额外的局部故障。更具体而言,节点98可能遇到使其容量降低至100Mbps的局部故障。在节点96、98从节点100接收到综合后的故障报告时,节点96按照如上所述传播所述综合后的故障报告。但是,节点98将使其故障报告与接收自节点100的故障报告相结合。由于节点98处的局部故障比链路112处的局部故障更具有限制性,因此节点98可以终止来自链路112的故障报告,因为节点98已经将故障报告发送到节点94来将容量降低至100Mbps。因而,在节点92、94接收到其故障报告时,所述故障报告将表明,第一工作路径中的链路112被限于350Mbps,第二工作路径中的节点98被限于100Mbps。在这种情况下,两条工作路径的总容量为450Mbps,但是链路112被限于350Mbps。假设所述策略规定应当按比例缩减所述两条工作路径,那么所述两条工作路径的数据流的按比例缩减将导致每一数据流缩减30%。换言之,将第一工作路径的数据流缩减至70Mbps,将第二工作路径的数据流缩减至280Mbps。这样的缩减使通过链路112传输的数据被限于350Mbps。

图8示出了传播过程的另一例子。图8示出了五条路径130、132、134、136、138经过的八个节点121、122、123、124、125、126、127、128。当在节点123和124之间产生局部故障时,该局部故障将影响路径130、132、134。在这种情况下,节点123可以合并针对路径130、132和134的故障报告,并将单个合并后的故障报告发送至节点122。在接收到单个合并后的故障报告的同时,节点122能够将所述合并后的故障报告分成一个发送至节点121的针对路径130的故障报告和一个发送至节点126的针对路径132和134的合并后的故障报告。这样的实施例限制了在各个节点121、122、123、124、125、126、127、128之间传输的故障消息的数量。

还可以采用本文中所描述的故障报告来传播指示故障消除的报告。在实施例中,所述节点保持所接收的但未传播的故障报告的记录。当所述节点接收到故障清除消息时,所述节点将访问所述记录,以确定先前未传播的故障报告现在是否需要传播至上游节点。如果现在需要将先前未传播的故障报告传播至上游节点,那么在将所述故障报告发送至上游节点之前使所述故障报告与其他故障数据综合。在故障产生之后的某一点,所述故障将被修复、消除或者以其他方式停止存在。当在节点上清除了故障时,所述节点确定是否存在来自所述节点的下游节点的任何其他未解决的故障。如果没有来自下游节点的未解决的故障,那么所述节点将故障清除消息作为其故障报告的部分发送至其上游节点。如果存在来自下游节点的未解决的故障,那么所述节点必须确定所清除的故障是否影响当前路径容量。如果所清除的故障影响路径容量,那么将容量变化作为其故障报告的部分传播至上游节点。

在重新配置数据流时,所述网络可以保持数据分组的顺序。具体地,如果所述网络包含顺序敏感数据分组,那么所述网络将保持数据分组的顺序。如本文中所使用的,术语“顺序敏感数据分组”是指按照与从源发送的数据分组相同的顺序抵达目的地的数据分组。网络保持分组的顺序的具体方法取决于网络和数据的格式。在第一个例子中,对于以太网第2层网络,可以采用虚拟局域网(VLAN)标识符将流量从一条路径切换至另一条路径。如果有十个VLAN流进入工作路径,那么在对数据流重新配置时,能够对所述VLAN流中的一些重新路由。重新路由的VLAN流的确切数量取决于每一VLAN上的统计分组流和所要切换的流量的百分比。如果适用,所述网络还可以采用数据的IP前缀来将具有相同的IP前缀的帧切换至保护路径。在第二个例子中,可以将基于前缀的有效载荷划分用于IP数据。更具体而言,能够在针对每一前缀的流量的统计记录和所要切换的有效载荷的百分比的基础上计算前缀的具体数量。在第三个例子中,所述网络可以监听应用层的序列号。在这样的实施例中,所述网络可以包括处于每一端节点处的缓冲器,并采用序列号对数据流进行缓冲。如果所述网络在每一数据流进入该网络时向该数据流内插入一层序列号,那么目的地节点能够按照正确的顺序对所述数据分组或数据流进行重新组合。

在实施例中,在修复了本文中所描述的故障之后,所述网络可以返回至其初始配置。更具体而言,所述节点追踪网络内的每一节点的实际容量和配置容量。在正常情况下,所述实际容量可以等于配置容量。但是,在产生局部故障时,如上所述,可能降低实际容量。在网络内的任何节点或链路的容量存在变化时,例如,从局部故障中恢复,那么网络会采用如上所述的传播过程将所述信息传播至所有受影响的节点。

所公开的故障传播方法优于其他故障传播方法。例如,IEEE 802.1ag草案曾经讨论的一种类型的故障传播局限于连接故障,但是对于保持连接但容量缩减的面向连接的路径,它并没有用。具体地,影响节点的90%的容量的局部故障将不会采用这些故障传播系统来传播。

可以在诸如计算机、路由器、交换机或桥的具有足够的处理能力、存储资源和网络吞吐能力来处理置于其上的必要工作负荷的任何通用网络部件上实现上述网络。图9示出了适于实现本文中所公开的节点的一个或多个实施例的典型通用网络部件。网络部件200包括处理器212(可以将其称为中央处理单元或CPU),其与包括辅助存储器204、只读存储器(ROM)206和随机存取存储器(RAM)208的存储设备、输入/输出(I/O)210设备以及网络连接设备202通信。可以采用一个或多个CPU芯片来实现所述处理器。

所述辅助存储器204通常由一个或多个磁盘驱动器或磁带驱动器构成,其用于对数据的非易失性存储,以及在RAM 208不足以保持所有工作数据时作为溢出数据存储设备使用。辅助存储器204被用来存储程序,在选择执行这样的程序时,将其加载到RAM 208内。ROM 206被用来存储指令,以及可能存储在程序执行期间读取的数据。ROM 206是一种非易失性存储设备,相对于辅助存储器的较大存储容量,其通常具有小存储容量。RAM208被用来存储易失性数据,以及可能存储指令。对ROM 206和RAM 208二者的访问通常比对辅助存储器204的访问快。

尽管本公开提供了若干实施例,但是应当理解的是,在不背离本公开的精神和范围的情况下可以通过很多其他具体形式来实现所公开的系统和方法。应当将当前的例子视为例示性的,而非限定性的,本发明并非旨在局限于本文中所给出的细节。例如,可以将各种元件或部件结合或集成到另一系统中,或者可以省略或不实现某些特征。

此外,在不背离本公开的范围的情况下,可以将在各个实施例中被图示或描述为分立或独立的技术、系统、子系统和方法与其他系统、模块、技术或方法结合或集成。可以通过一些接口或设备耦合被图示或描述为彼此直接耦合或通信的其他项,因而可以不再将所述项视为彼此直接耦合,而是通过电、机械或其他方式彼此间接耦合和通信。本领域技术人员可以知道并在不背离文中所公开的精神和范围的情况下做出其他变化、替换和修改的例子。

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