CN101867411B - 实现无源光网络光纤保护的方法、***及装置 - Google Patents
实现无源光网络光纤保护的方法、***及装置 Download PDFInfo
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Abstract
本发明披露了一种实现无源光网络光纤保护的方法、***及装置,其中方法包括:将一对光网络单元中的每一光网络单元的两个上联口分别与第一光线路终端和第二光线路终端的下联口连接;与第一光线路终端和第二光线路终端相连的每一边缘路由器承载一个业务,且使用不同的下联端口分别与第一光线路终端和第二光线路终端的上联口相连;将每一光网络单元经第一光线路终端和第二光线路终端到达同一边缘路由器的两条链路配置为互为保护的两条链路。本发明的着眼点在于实现XPON的全光纤链路的保护及基于业务的保护。
Description
技术领域
本发明涉及光纤接入技术,尤其涉及无源光网络(PON,PassiveOpticalNetwork)光纤保护的方法、***及装置。
背景技术
以太网无源光网络是一种新型的光纤接入网技术,它采用点到多点结构及无源光纤传输,在以太网之上提供多种业务。它在物理层采用PON技术,在链路层使用以太网协议,利用PON的拓扑结构实现了以太网的接入。因此,它综合了PON技术和以太网技术的优点:低成本,高带宽,扩展性强,服务重组灵活快速,与现有以太网兼容,管理方便等等。
近些年来,接入网的用户规模不断扩大,对网络宽带的要求也日益增长,PON作为新一代的宽带接入技术满足了网络发展与融合的客观要求,在接入网中的应用日益广泛。但在接入网建设中,PON***离用户距离较近,因各种应用和使用环境复杂,很容易受城市建设等不可知因素的影响,造成光纤链路中断事故。因此,迫切要求PON***能提供高效的光纤链路保护方案,在光纤链路发生重大故障时,能够在尽可能短的时间内实现业务的可靠保护倒换。
中国电信在EPONV2.1规范(协议)中提出了几种光纤保护的模型(类型A,类型B,类型C,类型D),前两者属于主干光纤保护,后两者则属于全光纤保护。该协议只对物理模型做了简单地描述,给出简单倒换的扩展操作管理维护(OAM,OperationAdministrationMaintenance)帧格式定义,而没有给出具体的实现方法,并且协议上只给出了简单的倒换命令,对整个保护***的稳健性和实用性都没有做进一步地讨论。
同时,XPON(各类无源光网络)***在电力行业中的应用也越来越多,而且电力***对网络的稳定性要求更高,电力以太网PON(EPON,EthernetPON)标准中对手拉手组网方式做了简单定义,每个光网络单元(ONU,OpticalNetworkUnit)下面挂馈线终端单元(FTU,FeederTerminalUnit)监测装置,主站或子站通过路由器连接两个光线路终端(OLT,OpticalLineTerminal),要求EPON***保证主站或子站与FTU之间链路畅通,在OLT光纤中断的情况能自动实现链路保护,不影响业务的持续。
从以上XPON***的应用情况可以发现,目前大多数保护主要关注的是OLT到ONU之间的光纤保护,而对OLT上联端口和链路出现故障却没有考虑,因为OLT的上联口是XPON***和上层网络的连接通道,它也是XPON***的一部分,故也应属于XPON***保护的一部分。并且,目前的保护大都是基于光链路的,也即当光链路发生破坏,其上的所有业务都要倒到另一条保护链路上来,而不能区分出业务,也就是不能针对业务进行相应的保护。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供实现无源光网络光纤保护的方法、***及装置,能够对XPON的全光纤链路进行可靠保护。
为了解决上述技术问题,本发明提供了一种实现无源光网络光纤保护的方法,包括:
将一对光网络单元中的每一光网络单元的两个上联口分别与第一光线路终端和第二光线路终端的下联口连接;
与第一光线路终端和第二光线路终端相连的每一边缘路由器承载一个业务,且使用不同的下联端口分别与第一光线路终端和第二光线路终端的上联口相连;
将每一光网络单元经第一光线路终端和第二光线路终端到达同一边缘路由器的两条链路配置为互为保护的两条链路。
进一步地,
第一光线路终端和第二光线路终端与多个边缘路由器相连,且第一光线路终端和第二光线路终端与不同边缘路由器连接的上联口不同。
进一步地,该方法还包括:
将边缘路由器的两个下联端口配置为隔离,并将每一光网络单元的两个上联口与光网络单元内交换芯片对应的两个千兆以太网端口配置为隔离,随后将业务配置到互为保护的两条链路上。
进一步地,该方法还包括:
从光网络单元发送多个业务的业务流,每个业务流在相应的互为保护的链路中选择竞争优胜的一链路建立稳定的业务流后,分别到达相应的边缘路由器。
进一步地,该方法还包括:
当互为保护的链路中的一条链路发生故障时,相应业务的业务流被自动倒换到与发生故障的链路对应的保护链路上。
进一步地,若故障发生在光线路终端和边缘路由器之间的链路上,则相应业务的业务流被自动倒换到与发生故障的链路对应的保护链路上,具体包括:
边缘路由器检测到它的一下联端口的链接中断,则将内部交换芯片对应的端口设置为断开状态,则该端口的地址信息自动清除,业务流通过该边缘路由器的另一下联端口下行,通过相应链路的光线路终端到达相应的光网络单元;
该光网络单元根据下行的业务流进行上联口的地址学习和迁移,使上行的业务流也迁移到该上联口上,从而完成业务流的保护倒换。
进一步地,若故障发生在光线路终端和光网络单元之间的光链路上,则相应业务的业务流被自动倒换到与发生故障的链路对应的保护链路上,具体包括:
光网络单元检测到它的一个上联口的链接中断,则将对应的千兆以太网端口设置为断开状态;该千兆以太网端口的地址信息自动清除,业务流通过该光网络单元的另一上联口上行,并通过相应链路的光线路终端到达相应的边缘路由器;
该边缘路由器根据上行的业务流进行下联口的地址学习和迁移,使下行的业务流迁移到该下联口上,从而完成业务流的保护倒换。
为了解决上述技术问题,本发明提供了一种实现无源光网络光纤保护的网路***,包括:一对光网络单元、第一光线路终端和第二光线路终端以及至少一个边缘路由器,其中:
一对光网络单元中的每一光网络单元的两个上联口分别与第一光线路终端和第二光线路终端各自的下联口经分光器连接;
第一光线路终端和第二光线路终端连接同一边缘路由器;
每一个边缘路由器承载一个业务,且使用不同的下联端口分别与第一光线路终端和第二光线路终端的上联口相连;
每一光网络单元经第一光线路终端和第二光线路终端到达同一边缘路由器的两条链路配置为互为保护的链路。
进一步地,
第一光线路终端和第二光线路终端与多个边缘路由器相连,且第一光线路终端和第二光线路终端与不同边缘路由器连接的上联口不同。
进一步地,光网络单元除了包括两个上联口外,还包括两个光模块、两个PONMAC模块以及交换芯片,其中:
每一光模块相应地与一个PONMAC模块相连,每一个PONMAC模块的下联口分别与所述交换芯片的两个千兆以太网端口相连,且两个千兆以太网端口分别相应地连接到所述光网络单元的两个上联口;交换芯片的两个快速以太网端口分别承载不同的业务。
进一步地,
边缘路由器的所述两个下联端口配置为隔离;
光网络单元的两个上联口与光网络单元内对应的两个千兆以太网端口配置为隔离。
进一步地,
当互为保护的链路中的一条链路发生故障时,相应业务的业务流被自动倒换到与发生故障的链路对应的保护链路上。
进一步地,
边缘路由器检测到它的一下联端口的链接中断,则将内部交换芯片对应的端口设置为断开状态,则该端口的地址信息自动清除,业务流通过该边缘路由器的另一下联端口下行,通过相应链路的光线路终端到达相应的光网络单元;
该光网络单元根据下行的业务流进行上联口的地址学习和迁移,使上行的业务流也迁移到该上联口上,从而完成业务流的保护倒换。
进一步地,
光网络单元检测到它的一个上联口的链接中断,则将对应的千兆以太网端口设置为断开状态;该千兆以太网端口的地址信息自动清除,业务流通过该光网络单元的另一上联口上行,并通过相应链路的光线路终端到达相应的边缘路由器;
该边缘路由器根据上行的业务流进行下联口的地址学习和迁移,使下行的业务流迁移到该下联口上,从而完成业务流的保护倒换。
为了解决上述技术问题,本发明提供了一种实现无源光网络光纤保护的光网络单元,包括两个上联口、两个光模块、两个PONMAC模块以及交换芯片,其中:
每一光模块相应地与一个PONMAC模块相连,每一个PONMAC模块的下联口分别与交换芯片的两个千兆以太网端口相连,且两个千兆以太网端口分别相应地连接到光网络单元的两个上联口;交换芯片的两个快速以太网端口分别承载不同的业务。
进一步地,交换芯片的两个千兆以太网端口配置为隔离。
采用本发明提供的方法、***及装置,与现有的方法相比较,其着眼点在XPON的全光纤链路的保护及基于业务的保护。本发明由于对OLT上联口光纤链路提供了有效的保护,从而提供出对XPON的全光纤链路的有效保护模型。当工作光纤在任何链路段出现故障,均会自动将业务数据从对应的保护光路转发,由于同一OLT配置的多个不同上联口可承载不同业务,因而使用两个OLT的上联口成对互为保护,可以实现基于具体业务的可靠保护。
附图说明
图1是本发明的实现无源光网络光纤保护的***一实施例的结构框图;
图2是本发明的实现无源光网络光纤保护的***另一实施例的结构框图;
图3是本发明的实现无源光网络光纤保护的ONU结构框图;
图4是本发明的实现无源光网络光纤保护的方法实施例的流程图;
图5是图4所示方法实施例中发生在OLT上联口到SR之间链路故障的业务流自动倒换的实施流程图;
图6是图4所示方法实施例中发生在OLT下联口到ONU之间光链路故障的业务流自动倒换的实施流程图。
具体实施方式
下面结合附图和优选实施例对本发明的技术方案的进行详细描述。以下例举的实施例仅仅用于说明和解释本发明,而不构成对本发明技术方案的限制。
如图1所示,是本发明提供的实现无源光网络光纤保护的***一实施例的组网结构,该实施例是针对每一链路承载两个业务的模型来描述本发明的技术方案。
图1所示的***实施例包括:两个ONU(ONU1和ONU2)和两个OLT(OLT1和OLT2)构成的两条光链路以及承载两个不同业务(业务1和业务2)的边缘路由器(SR1和SR2),其中:
OLT1通过其下联口PON1-D经过对应的分光器(即图中PON1-D处的小方块,其分光比为1∶N)分出两路光纤,分别与ONU1的上联口PONC1-U和ONU2的上联口PONC2-U相连;OLT2通过其下联口PON2-D经过对应的分光器(图中PON2-D处的小方块,其分光比为1∶N)分出两路光纤,分别与ONU1的上联口POND1-U和ONU2的上联口POND2-U相连;连接业务主站1并承载有业务1的SR1通过其两个下联的端口A1和端口B1分别与OLT1的一上联口PONA1-U和OLT2的一上联口PONA2-U相连;连接业务主站2并承载有业务2的SR2通过其两个下联的端口A2和端口B3分别与OLT1的另一上联口PONB1-U和OLT2的另一上联口PONB2-U相连。
在上述***实施例中,SR1与ONU1之间分别通过OLT1和OLT2的两条链路形成互为保护的链路,SR2与ONU2之间分别通过OLT2和OLT1的两条链路形成互为保护的链路,既实现对OLT上联口以上的链路的有效保护,也实现对OLT下联口以下的光纤链路的有效保护。
在OLT1和OLT2上,分别将每一个ONU(ONU1和ONU2)作为独立的ONU来注册和配置。
SR和两个OLT相连的两个下联的端口必须隔离,使得从一个OLT上行的业务流数据不允许通过SR转发到另外一个OLT。
随后将业务配置到互为保护的链路上,使业务1可以通过ONU1或ONU2从OLT1和OLT2的上联口到达业务主站1,业务2可以通过ONU1或ONU2从OLT1和OLT2的上联口到达业务主站2。
每一个ONU和每一个SR之间通过两个OLT形成的两个互为保护的链路在正常时都导通,业务流在上面处于竞争状态,并会选择竞争优胜的一条链路作为工作通道。
由于在一个OLT上的两个上联口通过不同的SR承载不同的业务,两个OLT上的两对上联口形成互为保护端口,可实现基于具体业务(通过SR承载在OLT上的不同上联口)的保护。当互为保护的链路中的一条链路中发生故障时,业务1或业务2的业务流自动倒换到对应的保护链路上。
图1所示的***实施例是针对一条链路承载两个业务的模型来描述的,实际上,一条链路可以承载多个不同的业务,只需在相应OLT上增加相应数目的上联口并配置相应数目的SR即可,如图2所示。
在图1或图2所示的实现无源光网络光纤保护的***实施例中,ONU的内部结构如图3所示,采用双光模块与双PONMAC芯片(也可称为PONMAC模块)的方式对业务流进行保护,即光模块1和光模块2分别与相应的PONMAC芯片1和PONMAC芯片2相连,每一PONMAC芯片的下联口分别连接到交换芯片的两个千兆以太网(GE,GigabitEthernet)端口(简称GE口,即GE1口和GE2口)上,交换芯片的两个快速以太网(FE,FastEthernet)端口(简称FE口,即FE1口和FE2口)分别承载两个不同的业务(即业务1和业务2),这样可以实现ONU内部对不同业务流的保护。
ONU内的交换芯片的GE1口(与ONU的一个上联口相连)和GE2口(与ONU的另一个上联口相连)要进行隔离,使得从一个OLT下行到相应的ONU一个上联口的业务流数据不能通过该ONU另一个上联口上行到另外一个OLT。
交换芯片通过选择两个GE口中的一个(GE1口或GE2口)作为上联口来完成业务流的保护。当一条链路发生故障时,业务流可从另一个GE口完成业务数据的转发。
故障可能发生在OLT到ONU之间的光链路上,也可能发生在OLT上联口到SR之间的链路上。
当故障发生在OLT上联口到SR之间的链路上:
譬如,业务1的业务流在正常情况下是从OUN1通过OLT1到达SR1。当SR1检测到它的一个下联端口A1的链接中断,则将其内部交换芯片对应的端口(图中未示出)设置为断开(down)状态,则该端口的MAC地址信息自动清除,业务1的业务流通过SR1的另一下联端口B1下行,并通过OLT2到达OUN1;
ONU1的交换芯片根据业务1下行的业务流进行上联口POND1-U的MAC地址学习和迁移,使上行的业务流也迁移到该上联口POND1-U上,从而完成业务流的保护倒换。
当故障发生在OLT到ONU之间的光链路上:
譬如,业务1的业务流在正常情况下是从OUN1通过OLT1到达SR1。当ONU1检测到它的上联口PONC1-U的链接中断,则将其内部交换芯片上对应的GE1口设置为down状态;该GE1口的MAC地址信息自动清除,则业务1的业务流便通过ONU1的另一上联口POND1-U上行,并通过OLT2到达SR1;
SR1的交换芯片(图1中未示)根据上行的业务流进行下联端口B1的MAC地址学习和迁移,使其下行的业务流也迁移到该下联端口B1上,并通过OLT2到达ONU1,从而完成业务流的保护倒换。
本发明针对上述***实施例,还相应地提供了实现无源光网络光纤保护的方法实施例,其流程如图4所示,包括如下步骤:
110:建立保护网络,即一对ONU中每一个ONU配置的两个上联口分别与OLT1和OLT2各自的下联口经分光器连接,OLT1和OLT2各自的一个上联口分别与承载一个业务的SR的两个下联端口相连;每一ONU经OLT1到达SR的链路和该ONU经OLT2到达SR的链路形成互为保护的链路;
OLT1和OLT2各自的另一上联口分别与承载另一个业务的SR的两个下联端口相连,如图1所示。
当然,OLT1和OLT2各自的多个上联口可分别与承载不同业务的多个SR的每一SR的两个下联端口相连,如图2所示。
在两个OLT(OLT1和OLT2)上分别将每一个ONU(ONU1和ONU2)作为独立的ONU来注册和配置。
120:将各SR与各OLT相连的下联端口配置为隔离,并将各ONU内交换芯片的两个GE口配置为隔离,随后将业务配置到互为保护的两条链路上;
将SR和OLT相连的下联端口配置为隔离,是为了使得从一个OLT上行的业务流数据不允许通过SR转发到另外一个OLT。
将ONU内交换芯片的GE1口和GE2口配置为隔离,是为了使得从一个OLT下行到相应的ONU的一个上联口的业务流数据不能通过该ONU另一个上联口上行到另外一个OLT。
将业务配置到互为保护的两条链路上,譬如使业务1可以通过ONU1或ONU2从OLT1和OLT2的上联口到达业务主站1,业务2可以通过ONU1或ONU2从OLT1和OLT2的上联口到达业务主站2。
130:从ONU发送不同业务的业务流,每个业务流在互为保护的两条链路上选择竞争优胜的一条建立稳定的业务流后,分别到达相应的业务主站;
譬如从发送业务1和业务2的业务流,每个业务流在两条互为保护的链路上选择竞争优胜的一条建立稳定的业务流后,分别到达相应的SR,从而到达了相应的业务主站。
140:当互为保护的链路中的一条链路中发生故障时,相应业务的业务流被自动倒换到对应的保护链路上。
在图4中所示的故障发生在OLT上联口到SR之间的链路上时进行业务流自动倒换的实施流程如图5所示,包括如下步骤:
1401a:当SR检测到其一下联端口的链接中断,则将其内部交换芯片对应的端口设置为断开状态,则该端口的MAC地址信息自动清除,相应业务的业务流通过该SR的另一下联端口下行,通过相应链路的OLT到达ONU;
1402a:ONU根据下行的业务流进行上联口的MAC地址学习和迁移,使上行的业务流也迁移到该上联口上,从而完成业务流的保护倒换。
在图4中所示的故障发生在OLT到ONU之间的光链路上时进行业务流自动倒换的实施流程如图6所示,包括如下步骤:
1401b:ONU检测到其一上联口的链接中断,则将其内部交换芯片对应的GE口设置为断开状态;该GE口的MAC地址信息自动清除,业务流通过该ONU的另一上联口上行,并通过相应链路的OLT到达SR;
1402b:SR根据上行的业务流进行下联口的MAC地址学习和迁移,使下行的业务流迁移到该下联口上,从而完成业务流的保护倒换。
以上方法实施例,由于同时提供了对发生在OLT上联口到SR之间链路故障和发生在OLT下联口到ONU之间光链路故障的保护倒换,从而提供了对XPON的全光纤链路的可靠保护。并且,无论是对于发生在OLT上联口到SR之间链路的故障,还是对于发生在OLT到ONU之间光链路的故障,由于同一OLT不同的上联口承载不同的业务,所以链路倒换只是针对一项业务而非针对所有业务,从而实现基于业务的光纤保护。
本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成,所述程序可以存储于计算机可读存储介质中,如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地,上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应地,上述实施例中的各模块可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。
Claims (13)
1.一种实现无源光网络光纤保护的方法,包括:
将一对光网络单元中的每一光网络单元的两个上联口分别与第一光线路终端和第二光线路终端的下联口连接;
与第一光线路终端和第二光线路终端相连的每一边缘路由器承载一个业务,且使用不同的下联端口分别与第一光线路终端和第二光线路终端的上联口相连;
将每一光网络单元经第一光线路终端和第二光线路终端到达同一边缘路由器的两条链路配置为互为保护的两条链路;
从所述光网络单元发送多个业务的业务流,每个业务流在相应的互为保护的链路中选择竞争优胜的一链路建立稳定的业务流后,分别到达相应的边缘路由器。
2.按照权利要求1所述的方法,其特征在于,
第一光线路终端和第二光线路终端与多个边缘路由器相连,且第一光线路终端和第二光线路终端与不同边缘路由器连接的上联口不同。
3.按照权利要求1或2所述的方法,其特征在于,还包括:
将所述边缘路由器的所述两个下联端口配置为隔离,并将每一光网络单元的两个上联口与所述光网络单元内交换芯片对应的两个千兆以太网端口配置为隔离,随后将业务配置到互为保护的两条链路上。
4.按照权利要求3所述的方法,其特征在于,还包括:
当所述互为保护的链路中的一条链路发生故障时,相应业务的业务流被自动倒换到与发生故障的链路对应的保护链路上。
5.按照权利要求4所述的方法,其特征在于,若所述故障发生在所述光线路终端和所述边缘路由器之间的链路上,则所述相应业务的业务流被自动倒换到与发生故障的链路对应的保护链路上,具体包括:
所述边缘路由器检测到它的一下联端口的链接中断,则将内部交换芯片对应的端口设置为断开状态,则该端口的地址信息自动清除,所述业务流通过该边缘路由器的另一下联端口下行,通过相应链路的光线路终端到达相应的光网络单元;
该光网络单元根据下行的业务流进行上联口的地址学习和迁移,使上行的业务流也迁移到该上联口上,从而完成业务流的保护倒换。
6.按照权利要求4所述的方法,其特征在于,若所述故障发生在所述光线路终端和所述光网络单元之间的光链路上,则所述相应业务的业务流被自动倒换到与发生故障的链路对应的保护链路上,具体包括:
所述光网络单元检测到它的一个上联口的链接中断,则将对应的所述千兆以太网端口设置为断开状态;该千兆以太网端口的地址信息自动清除,所述业务流通过该光网络单元的另一上联口上行,并通过相应链路的光线路终端到达相应的边缘路由器;
该边缘路由器根据上行的业务流进行下联口的地址学习和迁移,使下行的业务流迁移到该下联口上,从而完成业务流的保护倒换。
7.一种实现无源光网络光纤保护的网路***,包括:一对光网络单元、第一光线路终端和第二光线路终端以及至少一个边缘路由器,其中:
所述一对光网络单元中的每一光网络单元的两个上联口分别与第一光线路终端和第二光线路终端各自的下联口经分光器连接;
所述第一光线路终端和第二光线路终端连接同一边缘路由器;
每一个边缘路由器承载一个业务,且使用不同的下联端口分别与第一光线路终端和第二光线路终端的上联口相连;
每一光网络单元经第一光线路终端和第二光线路终端到达同一边缘路由器的两条链路配置为互为保护的链路;
从所述光网络单元发送多个业务的业务流,每个业务流在相应的互为保护的链路中选择竞争优胜的一链路建立稳定的业务流后,分别到达相应的边缘路由器。
8.按照权利要求7所述的网路***,其特征在于,
第一光线路终端和第二光线路终端与多个边缘路由器相连,且第一光线路终端和第二光线路终端与不同边缘路由器连接的上联口不同。
9.按照权利要求7或8所述的网路***,其特征在于,所述光网络单元除了包括两个上联口外,还包括两个光模块、两个PONMAC模块以及交换芯片,其中:
每一光模块相应地与一个PONMAC模块相连,每一个PONMAC模块的下联口分别与所述交换芯片的两个千兆以太网端口相连,且所述两个千兆以太网端口分别相应地连接到所述光网络单元的两个上联口;所述交换芯片的两个快速以太网端口分别承载不同的业务。
10.按照权利要求9所述的网路***,其特征在于,
所述边缘路由器的所述两个下联端口配置为隔离;
所述光网络单元的两个上联口与所述光网络单元内对应的所述两个千兆以太网端口配置为隔离。
11.按照权利要求10所述的网路***,其特征在于,
当所述互为保护的链路中的一条链路发生故障时,相应业务的业务流被自动倒换到与发生故障的链路对应的保护链路上。
12.按照权利要求11所述的网路***,其特征在于,
所述边缘路由器检测到它的一下联端口的链接中断,则将内部交换芯片对应的端口设置为断开状态,则该端口的地址信息自动清除,所述业务流通过该边缘路由器的另一下联端口下行,通过相应链路的光线路终端到达相应的光网络单元;
该光网络单元根据下行的业务流进行上联口的地址学习和迁移,使上行的业务流也迁移到该上联口上,从而完成业务流的保护倒换。
13.按照权利要求11所述的网路***,其特征在于,
所述光网络单元检测到它的一个上联口的链接中断,则将对应的所述千兆以太网端口设置为断开状态;该千兆以太网端口的地址信息自动清除,所述业务流通过该光网络单元的另一上联口上行,并通过相应链路的光线路终端到达相应的边缘路由器;
该边缘路由器根据上行的业务流进行下联口的地址学习和迁移,使下行的业务流迁移到该下联口上,从而完成业务流的保护倒换。
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