[發明專利]基于無連接網絡的保護倒換方法

有效

• 申請號: 200610083530.2
• 申請日: 2006-06-05
• 公開（公告）號: CN101051995A
• 公開（公告）日: 2007-10-10
• 發明（設計）人: 楊發明
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: H04L12/56
• 分類號: H04L12/56;H04L12/28
• 代理公司: 北京德琦知識產權代理有限公司
• 代理人: 王琦;王誠華

技術領域

本發明涉及網絡保護技術，尤指一種基于無連接網絡的保護倒換方法。

背景技術

基于無連接網絡的保護倒換網絡是由位于核心的以太網交換機，也稱核 心設備，以及位于邊沿的以太網交換機或路由器，也稱邊沿設備或邊沿節點 組成。其中，邊沿設備負責在保護倒換網絡內部發生故障時，執行業務倒換 操作，邊沿設備與保護倒換網絡的外部設備直接連接。在保護倒換網絡內， 采用無連接方式對數據進行轉發，比如以太網中通過基于生成樹環境建立的 數據路徑轉發表對數據包進行轉發。這種采用無連接方式轉發數據包的網絡 由互聯的以太網交換設備組成，也稱為流域。

國際電信同盟(ITU)G.8031討論了點到點(P2P)虛擬局域網(VLAN) 業務的保護倒換，同時，ITU?G.8031指出點到多點(P2MP)以及多點到多 點(MP2MP)的保護倒換還在研究過程中。

在ITU?G.8031附錄中，對基于無連接網絡的業務的保護倒換方法進行了 描述，由于流域中沒有面向連接的連接路徑存在，ITU?G.8031提出對整個流 域進行保護，并將此被保護流域分為工作流域、保護流域、以及與其它邊沿 流域相連接的若干保護倒換點(PSP，Protection?Switching?Point)組成，如 圖1所示，圖1是基于無線連接網絡的流域保護示意圖。當工作流域或保護流 域出現故障時，業務流的倒換動作由PSP負責進行，比如工作流域出現故障 時，這里假定保護流域無故障，保護倒換的方法為：PSP將原來經工作流域 傳送的業務流倒換到保護流域。

ITU?G.8031進一步指出，使用上述方法存在以下問題：

一方面，由于出現故障時，每一個倒換點需要與其它剩余的所有倒換點 進行協調，以便完成將經工作流域傳送的業務流倒換到保護流域，所以保護 倒換點間的協調是很復雜；另一方面，由于保護流域中沒有與從工作流域中 倒換來的數據流對應的數據路徑轉發表，因此，會導致保護倒換后產生業務 數據包的泛洪(Flooding)。鑒于此，G.8031認為上述流域的保護倒換機制 顯得復雜，有待于進行進一步的研究。

目前，對于流域的保護有兩種保護倒換方案：

第一種方案，電氣和電子工程師協會(IEEE)草案(draft)ah-bottorff- pbt-for-iee-v41-0905提出的VLAN業務保護倒換方案。

該保護倒換方案應用在核心骨干以太網中，分別針對工作骨干VLAN 標識(B-VLAN?ID)和保護B-VLAN?ID建立工作B-VLAN樹和保護B-VLAN 樹。正常情況下使用工作B-VLAN樹，并按照已知數據路徑轉發表傳送來 自核心骨干網絡外的相應業務數據包，同時，周期性地通過發送連續性故障 管理(CFM)的連續性檢查(CC)消息，分別對工作B-VLAN樹和保護 B-VLAN樹的工作狀態(正常或故障)進行檢測，以便在發生故障時進行業 務數據的保護倒換。假定保護B-VLAN樹正常，當工作B-VLAN樹故障時， 將所有原來使用工作B-VLAN樹傳遞的業務數據包倒換到由保護B-VLAN 樹來傳遞。

上述草案提出的VLAN業務保護倒換方案，在發生業務數據包倒換時， 由于在倒換至的流域中沒有相應的數據路徑轉發表，不能避免倒換前按照已 知數據路徑轉發表進行轉發的單播數據流在倒換后的區域內的泛洪；而且， 當工作B-VLAN樹發生故障時，工作B-VLAN樹上不受故障影響的數據包 也會被倒換到保護B-VLAN樹上，該方案是基于樹的倒換，即只要工作 B-VLAN樹上有故障發生整個樹上的數據包均進行保護倒換，這樣的處理導 致了業務數據包的錯序。

第二種方案，IEEE?2005會議的一篇論文中提出的基于生成樹環境中的 保護倒換方法。

該方法是這樣實現的：在一個由以太網交換機和路由器組成的保護倒換 網絡中，邊沿設備如以太網交換機或路由器負責保護倒換。在保護倒換網絡 中配置采用不同VLAN標識(VLAN?ID)來表示不同的生成樹，并且對任何 一個節點，配置一個不包括該節點的樹、對任何一條鏈路，配置一個不包括 該鏈路的樹，以保證在單個節點或單個鏈路故障時，保護倒換網絡中至少還 有一個樹是完整的；配置的樹的拓撲保持不變，即使在故障發生時也保持不 變；