一种传送多协议标记交换网络中业务收敛的方法及系统

摘要

本发明公开了一种传送多协议标记交换(T-MPLS)网络中业务收敛的方法，包括：与用户侧边界设备(CE)连接的运营商边界设备(PE)定时扫描自身客户接入端口的端口状态，并在所述端口状态为端口故障时，向CE双归的PE发送客户信号失效(CSF)报文；所述CE双归的PE收到所述CSF报文后，将自身转发表项中主用PW是否生效字段的值更新为失效；所述CE双归的PE收到需要发送给远端CE的数据报文后，根据更新后的转发表项发送数据报文。本发明同时公开了一种T-MPLS网络中业务收敛的系统，采用本发明的方法及系统，能实现当链路出现故障时，业务的快速收敛，进而满足电信级以太网对业务切换时间的要求。

说明书

技术领域

本发明涉及传送多协议标记交换(T-MPLS，Transmission-Multiprotocol Label Switching)网络技术，特别是指一种T-MPLS网络中业务收敛的方法及系统。

背景技术

为了适应城域网络的发展对于传送网的需求，国际电信联盟远程通信标准化组织(ITU-T)将多协议标记交换(MPLS，Multiprotocol Label Switching)网络的概念扩展到更低的传送层面，于2006年2月在ITU-T SG15会议上提出了T-MPLS。T-MPLS是一种基于MPLS的面向连接的分组传送技术，T-MPLS的数据转发面是MPLS的一个子集，T-MPLS的数据是基于T-MPLS标签进行转发的。T-MPLS是MPLS在传送网中的应用，它对MPLS数据转发面的某些复杂功能进行了简化，即：省去了不必要的面向网络之间互连的网际协议(IP，Internet Protocol)的处理，可以使运营商成本大幅度降低；T-MPLS网络具有完全的业务扩展能力，支持不同技术信号的传送，符合网络转型的趋势；与传统的分组传送网络相比，T-MPLS网络具有的面向连接的特性、强大的操作、管理和维护(OAM，Operation Administration and Maintenance)以及保护恢复等功能保证运营级的质量要求。

T-MPLS网络中，在用户侧边界设备(CE)双归运营商边界设备(PE)的网络模型下时，根据不同的节点故障，一般利用T-MPLS隧道保护或伪线(PW)保护来解决网络故障时业务的快速倒换。其基本实现原理为：在两个PE设备之间建立端到端的T-MPLS隧道及PW连接，并为需要保护的主用链路事先建立备用链路，当PE设备检测到主用链路失效时，比如节点故障或链路故障，将流量倒换到备用链路上，从而实现业务的快速倒换。这里，所述节点故障是指节点出现不影响备用链路的故障。

图1为典型的CE双归PE的网络模型，结合图1，将现有的基于T-MPLS网络的隧道保护和PW保护业务倒换的方法进行进一步详细描述：在图1中，PE_A为CE_B双归的PE，PE_B和PE_C均为与CE_B连接的PE。设定CE_A访问CE_B的主用链路为：

CE_A-PE_A-P_A-PE_B-CE_B；

当PE_A或PE_A与PE_B之间的链路出现故障时，CE_A访问CE_B的链路收敛为：

CE_A-PE_A-P_B-PE_C-CE_B；这里，所述PE_A出现故障是指PE_A出现不影响备用链路的故障。

按照标准的T-MPLS隧道保护技术，在实际的数据报文处理过程中，数据报文的转发是通过先查询转发表项进行判断，然后决定采用哪条链路进行转发，因此，需要预先在每个节点上配置转发表项，现有技术中的转发表项配置如下：

T-MPLS业务的配置主要分为实例部分和T-MPLS隧道部分两个部分，其中，实例部分主要用于将私网用户一侧的数据报文接入到公网隧道一侧；或者，将公网隧道一侧的数据报文接入到私网用户一侧。其中，靠近私网用户一侧的配置称为客户实例端口(CIP，Customer Instance Port)配置，包含用户接入的信息，比如接口类型，接口内容等；靠近公网隧道一侧的配置称为虚拟实例端口(VIP，Virtual Instance Port)配置，包括隧道的公网标签、私网标签以及隧道下一跳的信息。配置时，通常是将隧道和PW绑定在VIP上，从而确定转发表项的私网标签、隧道的公网标签以及下一跳的信息。

T-MPLS隧道的配置在节点上，每个节点都是隧道的一段，在每个节点上有出口也有入口，但是，并不是所有的节点上都有入口和出口，具体地，在隧道的头部，即头节点，没有入口，缺失的入口由客户实例接入补充；同样的，在隧道的尾部，即尾节点，没有出口，缺失的出口也由客户实例接入补充。在隧道的配置节点上，配置隧道保护组，对主隧道进行保护。在PE节点上配置PW保护组，对主PW进行保护。

根据上述配置方法，通过实例部分与隧道部分的配置，将图1中的PE_A到PE_B及PE_A到PE_C的两条链路的信息写入PE_A设备的转发表项中，所述链路的信息包括公网标签、私网标签、隧道信息及PW信息等，在实际的数据报文处理过程中，通过查询转发表项进行判断，然后决定如何转发。

在图1所示的网络模型中，当PE_A和PE_B之间的链路、或PE_A节点出现故障时，可以通过T-MPLS隧道保护实现业务的快速倒换。当PE_B节点出现故障时，由于T-MPLS隧道端到端的保护配置起始于隧道头节点，终止于隧道尾节点，所以，在PE_B出现故障时，隧道保护组已失效，此时，T-MPLS隧道保护无法实现业务的快速倒换，因此，可以通过PW保护实现业务的快速倒换。

当PE_B和CE_B之间的链路出现故障时，只能通过PW保护实现业务的收敛。但是，目前的电信级以太网要求业务恢复正常传输的时间小于50ms，由于端到端的业务收敛快慢与私网侧用户接入数目、承载网的跳数密切相关，换句话说，PE_A在多数情况下不能很快得知PE_B和CE_B之间的链路出现了故障，所以，在现有的组网中，端到端的业务收敛时间基本无法满足电信级以太网小于50ms的需求。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种T-MPLS网络中业务收敛的方法及系统，当链路出现故障时，能实现业务地快速收敛，进而满足电信级以太网的要求。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供了一种T-MPLS网络中业务收敛的方法，该方法包括：

与CE连接的PE定时扫描自身客户接入端口的端口状态，并在端口状态为端口故障时，向CE双归的PE发送客户信号失效(CSF，Customer Signal Failure)报文；

所述CE双归的PE收到所述CSF报文后，将自身转发表项中主用PW是否生效的字段值更新为失效；

所述CE双归的PE收到需要发送给远端CE的数据报文后，根据更新后的转发表项发送数据报文。

上述方案中，所述与CE连接的PE扫描自身客户接入端口的端口状态的定时时长不大于10ms。

上述方案中，在所述与CE连接的PE定时扫描自身客户接入端口的端口状态之前，该方法进一步包括：

在所述CE双归的PE上设置T-MPLS隧道头节点信息和实例信息，在所述CE连接的PE上设置T-MPLS隧道尾节点信息和实例信息，并在所述CE双归的PE上形成转发表项，之后在所述CE双归的PE和所述与CE连接的PE上设置双向转发检测。

上述方案中，所述根据更新后的转发表项发送数据报文，为：

所述CE双归的PE查询转发表项中的实例表，查到主用PW是否生效字段的值为失效时，通过备用PW发送所述数据报文，在发送时，所述CE双归的PE根据实例表中备用PW对应的承载PW的隧道号，查询隧道表，根据隧道表对应的内容将公网标签及私网标签等所需信息封装到所述数据报文中，并将封装后的数据报文通过备用PW发送给远端CE。

上述方案中，该方法进一步包括：

当主用PW恢复正常，且所述CE连接的PE的端口状态为端口正常时，所述CE双归的PE将转发表项中的主用PW是否生效字段的值更新为生效。

上述方案中，所述与CE连接的PE定时扫描自身客户接入端口的端口状态，并在所述端口状态为端口故障时，向CE双归的PE发送CSF报文，为：

所述与CE连接的PE的检测模块定时扫描客户接入端口的端口状态，并在首次扫描到端口状态为端口故障时，触发所述与CE连接的PE的CSF报文发送模块，由所述CSF报文发送模块向CE双归的PE发送CSF报文，同时所述检测模块设置CSF报文发送标识；

所述CSF报文发送模块周期性自动向所述CE双归的PE发送CSF报文。

上述方案中，该方法进一步包括：

所述检测模块扫描到端口状态为端口正常后，清除所述CSF报文发送标识，并向所述CSF报文发送模块发送停止发送CSF报文的通知；所述CSF报文发送模块收到停止发送CSF报文的通知后，停止向所述CE双归的PE发送CSF报文。

本发明还提供了一种T-MPLS网络中业务收敛的系统，该系统包括：第一PE及第二PE；其中，

第一PE，用于定时扫描自身客户接入端口的端口状态，并在所述端口状态为端口故障时，向第二PE发送CSF报文；

第二PE，用于在收到第一PE发送的CSF报文后，将自身转发表项中主用PW是否生效字段的值更新为失效；并在收到需要发送给远端CE的数据报文后，根据更新后的转发表项发送数据报文。

上述方案中，该系统进一步包括设置单元，用于在所述第二PE上设置T-MPLS隧道头节点信息和实例信息，并在所述第一PE上设置T-MPLS隧道尾节点信息和实例信息，并在所述第二PE上形成转发表项，之后在所述第一PE和所述第二PE上设置双向转发检测。

上述方案中，所述第二PE，还用于当主用PW恢复正常，且与所述CE连接的PE的端口状态为端口正常时，将主用PW是否生效字段的值更新为生效。

上述方案中，所述第一PE进一步包括：检测模块及CSF报文发送模块；其中，

检测模块，用于扫描定时客户接入端口的端口状态，并在首次扫描到端口状态为端口故障时，触发CSF报文发送模块，同时设置CSF报文发送标识；

CSF报文发送模块，用于在收到检测模块的触发信息后，周期性向所述第二PE发送CSF报文。

上述方案中，所述检测模块，还用于扫描到端口状态为端口正常后，清除所述CSF报文发送标识，并向所述CSF报文发送模块发送停止发送CSF报文的通知；

所述CSF报文发送模块，还用于在收到所述检测模块发送的停止发送CSF报文的通知后，停止向所述第二PE发送CSF报文。

本发明提供的T-MPLS网络中业务收敛的方案，与CE连接的PE定时扫描自身客户接入端口的端口状态，并在所述端口状态为端口故障时，向CE双归的PE发送CSF报文；所述CE双归的PE收到所述CSF报文后，将自身转发表项中主用PW是否生效的字段值更新失效；所述CE双归的PE收到数据报文后，根据更新后的转发表项发送数据报文，如此，当所述CE连接的PE与CE之间的链路出现故障时，能实现业务的快速收敛。

另外，所述与CE连接的PE扫描自身客户接入端口的端口状态的扫描间隔不大于10ms，如此，能满足电信级以太网业务恢复小于50ms的要求，进而提升用户体验。

附图说明

图1为典型的CE双归PE的网络模型；

图2为本发明T-MPLS网络中业务收敛的方法流程示意图；

图3为本发明实施例的T-MPPLS配置示意图；

图4为本发明T-MPLS网络中业务收敛的系统结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。

T-MPLS网络中，第一CE通过主用链路访问第二CE，为更加清楚地对各个PE设备进行区分，在以下的描述中，将在主用链路上与所述第二CE直接连接的PE称为与CE连接的PE，将主用链路上另一端的所述第二CE双归的PE称为CE双归的PE，将第二CE称为远端CE。

本发明T-MPLS网络中业务收敛的方法，如图2所示，包括以下步骤：

步骤201：与CE连接的PE定时扫描自身客户接入端口的端口状态，并在所述端口状态为端口故障时，向CE双归的PE发送CSF报文；

这里，依据用户需求设置定时扫描端口状态的时间间隔，在设置时，为了满足目前电信级以太网要求的业务恢复正常传输的时间小于50ms的条件，要求时长不大于10ms，用户可以在10ms内任意设置定时的时长，比如0.5ms、1ms等等。

所述CSF报文的内容具体是：通知所述CE双归的PE主用PW失效。

在实际应用过程中，与CE连接的PE定时扫描自身客户接入端口的端口状态，并在所述端口状态为端口故障时，向CE双归的PE发送CSF报文，具体为：

所述与CE连接的PE的检测模块定时扫描客户接入端口的端口状态，并在首次扫描到端口状态为端口故障时，触发所述与CE连接的PE的CSF报文发送模块，由所述CSF报文发送模块向CE双归的PE发送CSF报文，同时所述检测模块设置CSF报文发送标识；

所述CSF报文发送模块在收到所述检测模块的触发信息后，会周期性自动向所述CE双归的PE发送CSF报文，直到收到所述检测模块的停止发送CSF报文的通知，认为不再需要发送CSF报文为止。其中，在现有技术中，所述CSF报文发送模块发送CSF报文的周期通常大于定时扫描端口状态的时间间隔，一般选用1秒，因此，当所述检测模块再次扫描到所述端口状态还是为端口故障时，则不需要再触发所述CSF报文发送模块。

这里，所述首次是指该次扫描之前的上次扫描客户接入端口的端口状态时，端口状态为端口正常。

在执行步骤201之前，该方法还可以进一步包括：

在所述CE双归的PE上设置T-MPLS隧道头节点信息和实例信息，并在所述CE连接的PE上设置T-MPLS隧道尾节点信息和实例信息，并在所述CE双归的PE上形成转发表项，之后在所述CE双归的PE和所述与CE连接的PE上设置双向转发检测；其中，设置T-MPLS隧道头节点信息、实例信息及尾节点信息的具体过程与现有的T-MPLS业务的配置过程完全相同，形成转发表项的过程与现有的形成过程完全相同，TMPLS OAM协议中规定有设置双向转发检测的详细过程，设置双向转发检测的具体过程与现有的设置过程完全相同。

所述转发表项包含隧道表和实例表；其中，所述隧道表包含公网标签、隧道下一跳的信息、隧道是否生效的字段值、及隧道保护组等信息；所述实例表包含私网标签、该私网标签所对应的主隧道号、实例号、PW是否生效的字段值、及PW保护组等信息。

步骤202：所述CE双归的PE收到所述CSF报文后，将自身转发表项中主用PW是否生效的字段值更新为失效，之后执行步骤203；

这里，所述主用PW是否生效的字段值为有效时表明主用PW有效，可以使用主用PW发送数据报文；所述主用PW是否生效的字段值为失效时表明主用PW失效，不能使用主用PW发送数据报文。

当在所述CE双归的PE和所述与CE连接的PE上同时设置有双向转发检测时，在所述与CE连接的PE出现故障时，所述CE双归的PE还会根据检测结果将转发表项中主用PW是否生效的字段值更新为失效。

由于所述与CE连接的PE的CSF报文发送模块在没收到所述检测模块的停止发送CSF报文的通知之前，会周期性的自动向所述CE双归的PE发送CSF报文，当所述CE双归的PE再次收到CSF报文后，此时，由于转发表项中已经更新为主用PW失效的字段值，因此，所述CE双归的PE再次收到CSF报文后，查看转发表项中主用PW是生效的字段值还是失效的字段值，如果已经是失效的字段值时，则不再更新转发表项。

步骤203：所述CE双归的PE收到需要发送给远端CE的数据报文后，根据更新后的转发表项发送数据报文。

具体地，所述CE双归的PE查询转发表项中的实例表，查到主用PW是否生效字段的值为失效时，通过备用PW发送所述数据报文。在发送时，所述CE双归的PE根据实例表中备用PW对应的承载PW的隧道号，查询隧道表，根据隧道表对应的内容将公网标签及私网标签等所需信息封装到所述数据报文中，并将封装后的数据报文通过备用PW发送给远端CE。

如果当前有效PW为备用PW且PW保护组的保护模式为反转模式(Revertive Mode)，当主用PW恢复正常，且所述与CE连接的PE的端口状态为端口正常时，经过恢复等待(WTR，Wait to Recovery)时间后，所述CE双归的PE将转发表项中的主用PW是否生效字段的值更新为生效，此后，则通过主用PW发送数据报文；其中，所述CE连接的PE定时通过主用PW向所述CE双归的PE发送联通性检测(CC，Continuity Check)报文，如果所述CE双归的PE在规定时间内能通过主用PW收到所述CE连接的PE发送的CC报文，则认为主用PW已恢复正常使用，具体处理过程与现有的处理过程完全相同；所述与CE连接的PE通过扫描发现自身客户接入端口的端口状态为端口正常后，则不会再向所述CE双归的PE发送CSF报文，所述CE双归的PE在规定时间内没有收到CSF报文，则认为所述CE连接的PE的端口状态为端口正常。

所述检测模块扫描到端口状态为端口正常后，清除所述CSF报文发送标识，并向所述CSF报文发送模块发送停止发送CSF报文的通知；所述CSF报文发送模块收到停止发送CSF报文的通知后，停止向所述CE双归的PE发送CSF报文。

本发明的方法还可以进一步包括：CE接收所述CE双归的PE发送的数据报文。

下面结合实施例对本发明再作进一步详细描述。

本实施例以图1所示的CE双归PE的网络模型为基础，本实施例的应用场景是：PE_A为CE_B双归的PE，PE_B和PE_C均为与CE_B连接的PE，CE_A访问CE_B，PE_A为T-MPLS隧道的头节点，PE_B及PE_C为T-MPLS隧道的尾节点。

在PE_A、PE_B及PE_C上分别配置隧道1(TUNNEL1)和TUNNEL2，具体地，TUNNEL1为PE_A-P_A-PE_B，TUNNEL2为PE_A-P_B-PE_C-PE_B，TUNNEL1为主用隧道，TUNNEL2为备用隧道，并在PE_A上配置实例(SERVICE1)，所述SERVICE1包含CIP1、VIP1，其中，VIP1中绑定PW1、PW2，承载PW1的为TUNNEL1，承载PW2的为TUNNEL2，并配置PW1与PW2形成主备保护，即：PW1为主用PW，PW2为备用PW，配置所形成的主备路径为：

TUNNEL1承载PW1，对应的主链路：CE_A-PE_A-P_A-PE_B-CE_B；

TUNNEL2承载PW2，对应的备链路：CE_A-PE_A-P_B-PE_C-CE_B。

PE_B与PE_C上的配置和PE_A上的配置完全相同，这里不再赘述，当所有节点都配置完成后，则会形成如图3所示的配置示意图。配置完成后，在PE_A上形成转发表项，包含公网标签、隧道下一跳的信息、隧道是否生效的字段值、隧道保护组、私网标签、该私网标签所对应的主隧道号、实例号、PW是否生效的字段值、及PW保护组等信息。

并在PE_A、PE_B上设置双向转发检测。

PE_B定时扫描自身的客户接入端口的端口状态，并在端口状态为端口故障时，向PE_A发送CSF报文，通知PE_A PW1失效；PE_A收到所述CSF报文后，将自身转发表项中PW1是否生效的字段值更新为失效。

当PE_B节点出现故障时，PE_A通过双向转发检测结果可以得知PE_B节点出现故障，即：得知PE_A与PE_B之间的PW1失效，将自身转发表项中PW1是否生效字段的值更新为失效。

当CE_A有发送给CE_B的数据报文时，PE_A收到所述数据报文后，查询自身转发表项中的实例表，查到PW1是否生效字段的值为失效，则通过PW2发送所述数据报文。通过PW2发送所述数据报文时，PE_A根据实例表中PW2对应的承载PW的隧道号，即TUNNEL2，查询隧道表，根据隧道表对应的内容将公网标签及私网标签等所需信息封装到数据报文中，即：将PW2对应的私网标签、TUNNEL2对应的公网标签等所需信息封装到数据报文中，封装后的数据报文沿着PE_A与PE_C之间的路径转发至PE_C，再根据PE_C上的转发表项转发至CE_B，从而使得CE_A到CE_B的业务得以转发，实现PE_B与CE_B之间链路故障下的端到端的业务的快速收敛，同时可以保证端到端的业务收敛时间小于50ms。

为实现上述方法，本发明还提供了一种T-MPLS网络中业务收敛的系统，如图4所示，该系统包括：第一PE 41及第二PE 42；其中，

第一PE 41，用于定时扫描自身客户接入端口的端口状态，并在所述端口状态为端口故障时，向第二PE 42发送CSF报文；

第二PE 42，用于在收到第一PE 42发送的CSF报文后，将自身转发表项中主用PW是否生效的字段值更新为失效；并在收到需要发送给远端CE的数据报文后，根据更新后的转发表项发送数据报文。

其中，该系统还可以进一步包括设置单元43，用于在所述第二PE 42上设置T-MPLS隧道头节点信息和实例信息，并在所述第一PE 41上设置T-MPLS隧道尾节点信息和实例信息，并在所述第二PE 42上形成转发表项，之后在所述第一PE 41和所述第二PE 42上设置双向转发检测。

所述第一PE 41，还可以进一步包括：检测模块及CSF报文发送模块；其中，

检测模块，用于扫描定时客户接入端口的端口状态，并在首次扫描到端口状态为端口故障时，触发CSF报文发送模块，同时设置CSF报文发送标识；

CSF报文发送模块，用于在收到检测模块的触发信息后，周期性向所述第二PE 42发送CSF报文。

所述第二PE 42，还用于当主用PW恢复正常，且所述CE连接的PE的端口状态为端口正常时，将主用PW是否生效字段的值更新为生效，之后通过主用PW发送数据报文。

所述检测模块，还用于扫描到端口状态为端口正常后，清除所述CSF报文发送标识，并向所述CSF报文发送模块发送停止发送CSF报文的通知；

所述CSF报文发送模块，还用于在收到所述检测模块发送的停止发送CSF报文的通知后，停止向所述第二PE 42发送CSF报文。

该系统还可以进一步包括第一CE，用于产生数据报文，并将数据报文发送给所述第二PE 42。

该系统还可以进一步包括第二CE，用于接收所述第二PE 42发送的数据报文。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。