專利名稱：一種雙向標記交換路徑的實現(xiàn)方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種雙向標記交換路徑(雙向LSP)的實現(xiàn)方法，尤其涉及通訊領域電信業(yè)務運營商提供多協(xié)議協(xié)議標記交換(MPLS)的LSP隧道業(yè)務時的情況。
背景技術：
MPLS技術目前已經(jīng)在數(shù)據(jù)通訊領域中得到普遍認可。MPLS功能層處在數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡層之間，能夠滿足業(yè)務對快速轉(zhuǎn)發(fā)、服務質(zhì)量(QoS)、保護和流量工程等需求。隨著MPLS技術在光交換網(wǎng)絡上的推廣，光、數(shù)據(jù)通用的MPLS交換技術(GMPLS)技術也產(chǎn)生了。這進一步拓展了MPLS技術的應用領域。
MPLS的最顯著的技術特色是提供了LSP功能。LSP可以提供端到端的連接關系，具體業(yè)務可以不用關心LSP起始節(jié)點和結(jié)束節(jié)點之間通過了什么路徑，LSP是MPLS提供QoS、保護和流量工程等功能的基礎。
LSP提供的端到端的數(shù)據(jù)通道，為MPLS技術提供了諸多優(yōu)點。LSP的定義是單向的，從起始節(jié)點開始通過中間節(jié)點，最后到達結(jié)束節(jié)點，完成數(shù)據(jù)幀的單向傳送。然而在絕大多數(shù)的情況下，通過LSP承載的業(yè)務是雙向的，一條雙向業(yè)務必須在一來一回兩個LSP中傳送。雙向業(yè)務在單向的LSP上承載造成了許多管理上的不便，加倍了管理工作量。因此，為了管理的需要，引入了雙向LSP的概念。
目前，GMPLS的體系中從技術角度定義了雙向LSP，著重討論了雙向LSP在信令協(xié)議中的使用時出現(xiàn)的問題。但雙向LSP在實際應用中，對于其操作維護方面的問題，包括雙向LSP的如何創(chuàng)建，以及涉及的雙向的過程中的性能統(tǒng)計、告警和保護等方面的問題，還沒有明確的實現(xiàn)方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為雙向LSP提供一種實現(xiàn)方法，通過該方法可成功建立起雙向LSP，從而有效降低通過LSP承載雙向業(yè)務的管理成本。
多個設備節(jié)點通過底層鏈路連接構成一個網(wǎng)絡，這些傳送節(jié)點用于分配或建立LSP連接。LSP連接提供端到端的業(yè)務通道，完成從起始節(jié)點到結(jié)束節(jié)點的業(yè)務傳送。
一個MPLS系統(tǒng)必須包括控制層面和數(shù)據(jù)層面?？刂茖用尕撠熃邮諄碜跃W(wǎng)管的配置信息和上報給網(wǎng)管的各種信息。在不考慮信令功能前提下，控制層面是網(wǎng)管和數(shù)據(jù)層面之間的媒介。數(shù)據(jù)層面接收控制層面的管理，直接負責實際業(yè)務的功能。
為實現(xiàn)所述目的，本發(fā)明通過以下步驟完成雙向LSP的創(chuàng)建(1)用戶提供建立雙向LSP需要的配置信息，申請建立雙向LSP；(2)MPLS控制層面收到用戶建立雙向LSP的申請后，分配一個標識符雙向LSP-ID，用于標識用戶所請求建立的雙向LSP，一個雙向LSP對應一個唯一的標識符雙向LSP-ID；(3)MPLS控制層面分解用戶配置信息，通過網(wǎng)管的配置接口依次下發(fā)到LSP的每個節(jié)點上；(4)從起始節(jié)點，經(jīng)過中間節(jié)點，最后到結(jié)束節(jié)點，各MPLS節(jié)點根據(jù)收到的配置請求進行配置，并反饋配置失敗或者成功；如果存在配置失敗的LSP節(jié)點，則控制層面可選擇重新下發(fā)配置或者取消此次配置；所述配置包括端口號的配置、標簽的配置、帶寬的配置、服務類型的配置；端口號的配置包括向上游端口號和向下游端口號的配置；標簽的配置包括向上游入口標簽、向上游出口標簽、向下游入口標簽和向下游出口標簽的配置；服務類型的配置和帶寬的配置，需要區(qū)分雙向LSP的兩個方向分別配置；(5)LSP的所有節(jié)點配置成功后，返回給控制層面成功信息，此雙向LSP即成功建立，可供用戶使用以完成不同的業(yè)務傳送目的。
上述步驟(1)中所述配置信息，包括起始節(jié)點、結(jié)束節(jié)點、LSP途經(jīng)的中間接點、LSP通過各節(jié)點時使用的端口號和MPLS標簽，以及LSP業(yè)務的服務類型和帶寬信息。
雙向LSP創(chuàng)建之后，為了能夠確保網(wǎng)絡的安全性，重要的業(yè)務一般需要配置備份LSP，實現(xiàn)業(yè)務的保護。因為雙向LSP是一個不可分割的單元，雙向LSP的保護、保護關系的配置都不再區(qū)分方向，雙向的工作LSP通過雙向的備用LSP保護。在需要保護時，可以創(chuàng)建或者選擇已經(jīng)建立的另外一條雙向LSP作為備份LSP，并指定相關的保護屬性。
雙向LSP在設備中提供業(yè)務以后，通過網(wǎng)管接口上報收發(fā)業(yè)務的各種性能情況。雙向LSP的統(tǒng)計與單向LSP的統(tǒng)計有所不同，包括對兩個方向的收發(fā)業(yè)務情況的統(tǒng)計。由于隧道的單向特性，統(tǒng)計單向隧道的包的通過性能時使用單向的“轉(zhuǎn)發(fā)”參數(shù)就可以了，但雙向的轉(zhuǎn)發(fā)性能必須區(qū)分方向分別統(tǒng)計；從起始節(jié)點到結(jié)束節(jié)點方向的包的轉(zhuǎn)發(fā)稱為“向下游轉(zhuǎn)發(fā)”，從結(jié)束節(jié)點到起始節(jié)點的包的轉(zhuǎn)發(fā)稱為“向上游轉(zhuǎn)發(fā)”。性能統(tǒng)計的具體參數(shù)與單向統(tǒng)計相同。
雙向LSP在設備中提供業(yè)務以后，通過網(wǎng)管接口上報各種告警狀態(tài)。LSP的告警來源包括MPLS底層故障和本層故障。對于單向LSP，在MPLS底層或者本層出現(xiàn)告警情況下，通過信令和消息，故障兩端分別產(chǎn)生“告警信號指示”和“遠端告警信號指示”。雙向LSP的告警提供雙向LSP的告警處理及上報，告警參數(shù)與單向LSP相同，但告警參數(shù)需要識別在雙向LSP中的方向。由于雙向LSP中的任何一條LSP告警信息都反映在雙向LSP上，如果雙向LSP中的兩條單向LSP同時發(fā)生中斷，在雙向LSP的兩端實際將會同時產(chǎn)生兩個告警信號，即“告警信號指示”和“遠端告警信號指示”。
利用本發(fā)明提出的雙向LSP的實現(xiàn)方法，可以成功建立起雙向LSP，在技術上實現(xiàn)了一個雙向LSP替代兩個獨立的單向LSP以承載雙向業(yè)務，同時有效節(jié)約了管理成本。此外，本發(fā)明還進一步提出了雙向LSP的性能統(tǒng)計、告警處理和保護處理方法，解決了雙向LSP的具體應用問題。


圖1是雙向LSP的概念示意圖。
圖2是雙向LSP的創(chuàng)建配置參數(shù)示例。
圖3是雙向LSP的性能參數(shù)。
圖4是雙向LSP的告警參數(shù)。
具體實施例方式
這里提供雙向LSP的一種典型應用——在內(nèi)嵌MPLS的多業(yè)務傳送平臺(MSTP)中的應用。內(nèi)嵌MPLS的MSTP提供的是以太網(wǎng)專線/專網(wǎng)業(yè)務，以太網(wǎng)專線/專網(wǎng)業(yè)務的特點即具有雙向性。另外作為在MSTP產(chǎn)品上提供的業(yè)務，一定具有很強的可管理性、可運營性，因此簡便的管理以快速提供穩(wěn)定可靠的業(yè)務成為這一領域的一個關鍵要點。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明技術方案的實施作進一步的詳細描述硬件部分多個內(nèi)嵌同步數(shù)字系列(SDH)的MPLS節(jié)點設備通過SDH鏈路連接構成一個網(wǎng)絡。另有一網(wǎng)管系統(tǒng)設備和SDH網(wǎng)元間建立通信聯(lián)系，網(wǎng)管系統(tǒng)設備用來管理傳送網(wǎng)元，網(wǎng)管系統(tǒng)設備功能在一PC機上實現(xiàn)。
軟件部分內(nèi)嵌MPLS的MSTP軟件上主要完成可分為控制層面和數(shù)據(jù)層面驅(qū)動兩大部分?？刂茖用尕撠熃邮站W(wǎng)管的配置，并完成配置的下發(fā)。另外，控制層面接收網(wǎng)管的操作命令，完成操作維護功能；數(shù)據(jù)層面驅(qū)動軟件部分將適配控制層面的命令，然后對硬件寄存器進行操作，最終完成上層的功能。
下面對雙向LSP的創(chuàng)建與維護的實施做詳細過程說明(1)網(wǎng)管上建立節(jié)點之間的SDH連接，通常是VCG的級聯(lián)組，例如虛級聯(lián)組；MPLS的LSP在這些SDH連接的基礎上進行；(2)用戶提供建立雙向LSP需要的配置信息，申請建立雙向LSP；配置信息包括起始節(jié)點、結(jié)束節(jié)點、LSP途經(jīng)的中間接點、LSP通過各節(jié)點時使用的端口號和MPLS標簽，以及LSP業(yè)務的服務類型和帶寬信息；(3)MPLS控制層面收到用戶建立雙向LSP的申請后，分配一個標識符雙向LSP-ID，用于標識用戶所需建立的雙向LSP，一個雙向LSP對應一個唯一的標識符雙向LSP-ID；(4)MPLS控制層面分解用戶配置信息，參數(shù)見圖2，通過網(wǎng)管的配置接口依次下發(fā)到LSP的每個節(jié)點上；(5)從起始節(jié)點，經(jīng)過中間節(jié)點，最后到結(jié)束節(jié)點，各MPLS節(jié)點根據(jù)收到的配置請求進行配置，并反饋配置失敗或者成功；如果存在配置失敗的LSP節(jié)點，則控制層面選擇重新下發(fā)配置；所述配置包括端口號的配置、標簽的配置、帶寬的配置、服務類型的配置；端口號的配置包括向上游端口號和向下游端口號的配置；標簽的配置包括向上游入口標簽、向上游出口標簽、向下游入口標簽和向下游出口標簽的配置；服務類型的配置和帶寬的配置，需要區(qū)分雙向LSP的兩個方向分別配置；(6)LSP的所有節(jié)點配置成功后，返回給控制層面成功信息，此雙向LSP即成功建立，可供用戶使用以完成不同的業(yè)務傳送目的。
雙向LSP創(chuàng)建完畢后，在此基礎上用戶可以根據(jù)需要通過網(wǎng)管配置LSP的保護，可供選擇的配置包括1+1保護和1∶1保護。1+1保護是指在保護路徑上可以承載業(yè)務，而1∶1保護是指在保護路徑上不承載業(yè)務，詳情請參見ITU-T YD 1720標準。在已經(jīng)創(chuàng)建成功的雙向LSP，具有相同起始節(jié)點和目的節(jié)點，但通過不同路徑的雙向LSP中選擇備份LSP，配置保護關系的參數(shù)，包括延遲時間和恢復時間。
用戶在創(chuàng)建成功的雙向LSP上配置業(yè)務，這些業(yè)務可以是以太網(wǎng)業(yè)務和以太網(wǎng)VLAN業(yè)務。
在雙向LSP提供業(yè)務的過程中，用戶需要監(jiān)視業(yè)務在LSP的收發(fā)性能，根據(jù)SDH網(wǎng)管的理論，定時上報所需的性能，性能參數(shù)見圖3，性能的計算方法如下向下游的轉(zhuǎn)發(fā)字節(jié)數(shù)＝負責從向上游端口到向下游端口的LSP轉(zhuǎn)發(fā)的字節(jié)數(shù)向下游的轉(zhuǎn)發(fā)包數(shù)＝負責從向上游端口到向下游端口的LSP轉(zhuǎn)發(fā)的包數(shù)向下游的丟棄包數(shù)＝負責從向上游端口到向下游端口的LSP丟棄的包數(shù)向上游的轉(zhuǎn)發(fā)字節(jié)數(shù)＝負責從向下游端口到向上游端口的LSP轉(zhuǎn)發(fā)的字節(jié)數(shù)向上游的轉(zhuǎn)發(fā)包數(shù)＝負責從向下游端口到向上游端口的LSP轉(zhuǎn)發(fā)的包數(shù)向上游的丟棄包數(shù)＝負責從向下游端口到向上游端口的LSP丟棄的包數(shù)根據(jù)SDH網(wǎng)管的理論，雙向LSP告警參數(shù)的檢測點為雙向LSP-ID，故障參數(shù)見圖4，包括向上游連接性檢驗失敗、向下游連接性檢驗失敗、向上游SDH層故障和向下游SDH層故障。當LSP的MPLS層或者底層檢測到故障發(fā)生時，告警產(chǎn)生和上報的過程如下(1)作為MPLS服務層的SDH層發(fā)生故障，SDH層上報告警信號；或者MPLS本層發(fā)生故障，例如，單向的LSP發(fā)生連接性檢測失敗(LOCV)；(2)故障點的下游端點在雙向LSP上產(chǎn)生故障告警，例如LOCV告警；(3)下游端點向起始節(jié)點發(fā)送反向故障指示(BDI)信號；(4)雙向LSP的起始節(jié)點產(chǎn)生BDI告警。
雙向LSP在運行中，可以因為發(fā)生故障或者網(wǎng)管操作導致保護倒換的發(fā)生，保護倒換的機制如下(1)工作LSP發(fā)生故障告警或者BDI告警，發(fā)生節(jié)點作保護倒換，同時倒換業(yè)務收發(fā)到備份LSP上，倒換動作針對整個雙向LSP的收發(fā)進行；(2)網(wǎng)管可以人工控制倒換發(fā)生，進行強制倒換和人工倒換；強制倒換具有高于故障倒換的優(yōu)先級，人工倒換的優(yōu)先級低于故障倒換；(3)故障恢復后，業(yè)務如果需要倒換恢復，則業(yè)務的收發(fā)同時倒換回工作路徑；倒換恢復可以配置為返回式或非返回式，返回式需要提供恢復時間的配置。
權利要求
1.一種雙向標記交換路徑的實現(xiàn)方法，其特征在于，通過以下步驟完成雙向標記交換路徑(雙向LSP)的創(chuàng)建(1)用戶提供建立雙向LSP需要的配置信息，申請建立雙向LSP；(2)MPLS控制層面收到用戶建立雙向LSP的申請后，分配一個標識符雙向LSP-ID，用于標識用戶所請求建立的雙向LSP；(3)MPLS控制層面分解用戶配置信息，通過網(wǎng)管的配置接口依次下發(fā)到LSP的每個節(jié)點上；(4)從起始節(jié)點，經(jīng)過中間節(jié)點，最后到結(jié)束節(jié)點，各MPLS節(jié)點根據(jù)收到的配置請求進行配置，并反饋配置失敗或者成功；如果存在配置失敗的LSP節(jié)點，則控制層面可選擇重新下發(fā)配置或者取消此次配置；所述配置包括端口號的配置、標簽的配置、帶寬的配置、服務類型的配置；端口號的配置包括向上游端口號和向下游端口號的配置；標簽的配置包括向上游入口標簽、向上游出口標簽、向下游入口標簽和向下游出口標簽的配置；服務類型的配置和帶寬的配置，需要區(qū)分雙向LSP的兩個方向分別配置；(5)LSP的所有節(jié)點配置成功后，返回給控制層面成功信息，此雙向LSP即成功建立，可供用戶使用以完成不同的業(yè)務傳送目的。
2.根據(jù)權利要求1所述的實現(xiàn)方法，其特征在于，步驟1中所述配置信息包括起始節(jié)點、結(jié)束節(jié)點、LSP途經(jīng)的中間接點、LSP通過各節(jié)點時使用的端口號和多協(xié)議協(xié)議標記交換(MPLS)標簽，以及LSP業(yè)務的服務類型和帶寬信息。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的實現(xiàn)方法，其特征在于，雙向LSP創(chuàng)建之后，雙向的工作LSP通過雙向的備用LSP保護，保護方式可以是1+1保護，或者1∶1保護。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的實現(xiàn)方法，其特征在于，所建立的雙向LSP在設備中提供業(yè)務以后，通過網(wǎng)管接口上報收發(fā)業(yè)務的各種性能情況；轉(zhuǎn)發(fā)性能區(qū)分上、下游方向分別統(tǒng)計，從起始節(jié)點到結(jié)束節(jié)點方向的包的轉(zhuǎn)發(fā)稱為“向下游轉(zhuǎn)發(fā)”，從結(jié)束節(jié)點到起始節(jié)點的包的轉(zhuǎn)發(fā)稱為“向上游轉(zhuǎn)發(fā)”；性能統(tǒng)計的具體參數(shù)與性能的計算方法如下向下游的轉(zhuǎn)發(fā)字節(jié)數(shù)＝負責從向上游端口到向下游端口的LSP轉(zhuǎn)發(fā)的字節(jié)數(shù)向下游的轉(zhuǎn)發(fā)包數(shù)＝負責從向上游端口到向下游端口的LSP轉(zhuǎn)發(fā)的包數(shù)向下游的丟棄包數(shù)＝負責從向上游端口到向下游端口的LSP丟棄的包數(shù)向上游的轉(zhuǎn)發(fā)字節(jié)數(shù)＝負責從向下游端口到向上游端口的LSP轉(zhuǎn)發(fā)的字節(jié)數(shù)向上游的轉(zhuǎn)發(fā)包數(shù)＝負責從向下游端口到向上游端口的LSP轉(zhuǎn)發(fā)的包數(shù)向上游的丟棄包數(shù)＝負責從向下游端口到向上游端口的LSP丟棄的包數(shù)。
5.根據(jù)權利要求3所述的實現(xiàn)方法，其特征在于，所建立的雙向LSP在設備中提供業(yè)務以后，通過網(wǎng)管接口上報收發(fā)業(yè)務的各種性能情況；轉(zhuǎn)發(fā)性能區(qū)分上、下游方向分別統(tǒng)計，從起始節(jié)點到結(jié)束節(jié)點方向的包的轉(zhuǎn)發(fā)稱為“向下游轉(zhuǎn)發(fā)”，從結(jié)束節(jié)點到起始節(jié)點的包的轉(zhuǎn)發(fā)稱為“向上游轉(zhuǎn)發(fā)”；性能統(tǒng)計的具體參數(shù)與性能的計算方法如下向下游的轉(zhuǎn)發(fā)字節(jié)數(shù)＝負責從向上游端口到向下游端口的LSP轉(zhuǎn)發(fā)的字節(jié)數(shù)向下游的轉(zhuǎn)發(fā)包數(shù)＝負責從向上游端口到向下游端口的LSP轉(zhuǎn)發(fā)的包數(shù)向下游的丟棄包數(shù)＝負責從向上游端口到向下游端口的LSP丟棄的包數(shù)向上游的轉(zhuǎn)發(fā)字節(jié)數(shù)＝負責從向下游端口到向上游端口的LSP轉(zhuǎn)發(fā)的字節(jié)數(shù)向上游的轉(zhuǎn)發(fā)包數(shù)＝負責從向下游端口到向上游端口的LSP轉(zhuǎn)發(fā)的包數(shù)向上游的丟棄包數(shù)＝負責從向下游端口到向上游端口的LSP丟棄的包數(shù)。
6.根據(jù)權利要求1或2所述的實現(xiàn)方法，其特征在于，所建立的雙向LSP在設備中提供業(yè)務以后，當LSP的MPLS層或者底層檢測到故障發(fā)生時，告警產(chǎn)生和上報的過程如下(1)故障點的下游端點在雙向LSP上產(chǎn)生故障告警；(2)下游端點向起始節(jié)點發(fā)送反向故障指示信號；(3)雙向LSP的起始節(jié)點產(chǎn)生反向故障指示告警；雙向LSP告警參數(shù)的檢測點為雙向LSP-ID，故障參數(shù)包括向上游連接性檢驗失敗、向下游連接性檢驗失敗、向上游SDH層故障和向下游SDH層故障。
7.根據(jù)權利要求5所述的實現(xiàn)方法，其特征在于，所建立的雙向LSP在設備中提供業(yè)務以后，當LSP的MPLS層或者底層檢測到故障發(fā)生時，告警產(chǎn)生和上報的過程如下(1)故障點的下游端點在雙向LSP上產(chǎn)生故障告警；(2)下游端點向起始節(jié)點發(fā)送反向故障指示信號；(3)雙向LSP的起始節(jié)點產(chǎn)生反向故障指示告警；雙向LSP告警參數(shù)的檢測點為雙向LSP-ID，故障參數(shù)包括向上游連接性檢驗失敗、向下游連接性檢驗失敗、向上游SDH層故障和向下游SDH層故障。
8.根據(jù)權利要求6所述的實現(xiàn)方法，其特征在于，所建立的雙向LSP在運行中，在發(fā)生故障或者網(wǎng)管操作需要保護倒換時，根據(jù)如下方法進行保護倒換(1)工作LSP發(fā)生故障告警或者BDI告警，發(fā)生節(jié)點作保護倒換，同時倒換業(yè)務收發(fā)到備份LSP上，倒換動作針對整個雙向LSP的收發(fā)進行；(2)網(wǎng)管可以人工控制倒換發(fā)生，進行強制倒換和人工倒換；強制倒換具有高于故障倒換的優(yōu)先級，人工倒換的優(yōu)先級低于故障倒換；(3)故障恢復后，業(yè)務如果需要倒換恢復，則業(yè)務的收發(fā)同時倒換回工作路徑；倒換恢復可以配置為返回式或非返回式，返回式需要提供恢復時間的配置。
9.根據(jù)權利要求1或2所述的實現(xiàn)方法，其特征在于，步驟4中所述端口號的配置和標簽的配置，對于起始節(jié)點，向上游的端口號和出入口標簽都為0；對于結(jié)束節(jié)點，向下游的端口號和出入口標簽都為0。
10.根據(jù)權利要求8所述的實現(xiàn)方法，其特征在于，步驟4中所述端口號的配置和標簽的配置，對于起始節(jié)點，向上游的端口號和出入口標簽都為0；對于結(jié)束節(jié)點，向下游的端口號和出入口標簽都為0。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種雙向標記交換路徑的實現(xiàn)方法，該方法通過分配標識符雙向LSP－ID、分解下發(fā)用戶配置信息、配置各MPLS節(jié)點等步驟創(chuàng)建雙向標記交換路徑。所述配置包括端口號的配置、標簽的配置、帶寬的配置、服務類型的配置；服務類型的配置和帶寬的配置，需要區(qū)分雙向LSP的兩個方向分別配置。利用本發(fā)明提出的雙向LSP的實現(xiàn)方法，在技術上實現(xiàn)了一個雙向LSP替代兩個獨立的單向LSP以承載雙向業(yè)務，同時有效節(jié)約了管理成本。此外，本發(fā)明還進一步提出了雙向LSP的性能統(tǒng)計、告警處理和保護處理方法，解決了雙向LSP的具體應用問題。
文檔編號H04L12/28GK1859431SQ20051006797
公開日2006年11月8日 申請日期2005年4月30日 優(yōu)先權日2005年4月30日
發(fā)明者歐陽春波 申請人:中興通訊股份有限公司