CN101945049A - 多协议标签交换***、节点设备及双向隧道的建立方法 - Google Patents

多协议标签交换***、节点设备及双向隧道的建立方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种多协议标签交换***、节点设备及双向隧道的建立方法，属于数据网络通讯领域。本发明方法包括：建立正向LSP的过程中，首节点设备通过各下游节点设备向尾节点设备发送路径消息，其中，除所述尾节点设备以外的各下游节点设备在向其相邻下游节点设备发送的路径消息中携带RRO信息，所述尾节点设备接收到所述路径消息，建立所述正向LSP；所述尾节点设备按照所接收到的路径消息中的RRO信息，通过各上游节点设备向所述首节点设备发送RESV消息，所述首节点设备接收到所述RESV消息，建立与所述正向LSP路径完全一致的反向LSP。采用本发明技术方案，可以基于现有的对象即可部署双向LSP的段保护。

Description

多协议标签交换***、节点设备及双向隧道的建立方法
技术领域
本发明涉及数据网络通讯领域，尤其涉及一种多协议标签交换***、节点设备及双向隧道的建立方法。
背景技术
在数据通信的IP(Internet Protocol，网际协议)/MPLS(Multiprotocal Label Swith，多协议标签交换)网络中，两个LSR(Label Switch Router，标签交换路由器)之间即可以基于RFC3209中描述的方案建立单向LSP(Label Switch Path，标签交换路径)，也可以基于RFC3473中描述的方案，通过携带Upstream_Label(上游标签)对象的方式建立双向LSP。如果LSP的链路、节点发生故障，将会导致通信链路中断，客户数据丢失，不能满足客户对数据可靠传输的需求。
为了保证数据流在LSP中的可靠传输，现有的保护技术可以分为端到端的保护和段保护。端到端的保护方式因为是全程保护，所以在检测到LSP发生故障后，数据流切换速度较慢；因而在对保护倒换时间要求比较苛刻的情况下(比如满足50ms的保护倒换要求)，段保护得到广泛的应用。
基于RFC4090总描述的FRR(fast reroute，快速重路由)可以满足单向LSP的段保护需求，但是对双向LSP的FRR无法满足。RFC4873中通过在信令消息中携带Association(关联)对象、Protection(保护)对象和Secondary Explicit Route(次显式路由对象)的方式，可以满足双向LSP的段保护需求。然而，现在的IP/MPLS设备上并不支持这些对象，因此需要一种更简洁的方式去部署双向LSP的FRR。
发明内容
为了使网络在出现故障时，能够快速地对双向隧道进行保护-减少数据的丢失，本发明提供了多协议标签交换***、节点设备及双向隧道的建立方法。
为了解决上述问题，本发明公开了一种双向隧道的建立方法，包括：
建立正向标签交换路径(LSP)的过程中，首节点设备通过各下游节点设备向尾节点设备发送路径消息，其中，除所述尾节点设备以外的各下游节点设备在向其相邻下游节点设备发送的路径消息中携带记录路由对象(RRO)信息，所述尾节点设备接收到所述路径消息，建立所述正向LSP；
所述尾节点设备按照所接收到的路径消息中的RRO信息，通过各上游节点设备向所述首节点设备发送资源预留(RESV)消息，所述首节点设备接收到所述RESV消息，建立与所述正向LSP路径完全一致的反向LSP。
进一步，上述方法还包括：建立所述正向LSP的过程中，包括尾节点设备的各下游节点设备接收到路径消息时，还记录发送该路径消息的节点设备的出接口地址；
在建立所述反向LSP的过程中，各上游节点设备通过其所记录的节点设备的出接口地址发送所述RESV消息。
其中，当所述尾节点设备接收到所述正向LSP的资源预留错误(Resv Err)消息时，才按照所接收到的路径消息中的RRO信息，通过各上游节点设备向所述首节点设备发送RESV消息。
当网络发生故障时，上述正向LSP和反向LSP分别进行路径切换。
所述各上游节点设备接收到所述RESV消息时，分配标签，预留资源，以建立所述反向LSP。
本发明还公开了一种多协议标签交换***，包括：
首节点设备，用于在建立正向标签交换路径(LSP)的过程中，向其相邻下游节点设备发送携带记录路由对象(RRO)信息的路径消息，以及接收相邻上游节点设备发送的资源预留(RESV)消息，并建立与所述正向LSP路径完全一致的反向LSP；
下游节点设备，用于向其相邻下游节点设备发送携带记录路由对象(RRO)信息的路径消息；
上游节点设备，用于向其相邻上游节点设备发送资源预留(RESV)消息；
尾节点设备，用于接收相邻下游节点设备发送的携带RRO信息的路径消息，建立所述正向LSP，以及按照所接收到的路径消息中的RRO信息，向相邻上游节点设备发送RESV消息。
进一步地，上述***中，所述下游节点设备，在接收到路径消息时，还用于记录发送该路径消息的节点设备的出接口地址；
所述上游节点设备，在建立所述反向LSP的过程中，还用于通过其所记录的节点设备的出接口地址发送所述RESV消息。
所述尾节点设备，在接收到所述正向LSP的资源预留错误(Resv Err)消息时，才按照所接收到的路径消息中的RRO信息，向相邻上游节点设备发送RESV消息。
本发明还公开了一种节点设备，包括：
判断模块、用于判断本节点设备为首节点设备、尾节点设备、下游节点设备或者上游节点设备；
处理模块、当所述判断模块判断本节点设备为首节点设备时，向其相邻下游节点设备发送携带记录路由对象(RRO)信息的路径消息，以建立正向标签交换路径(LSP)，以及根据所接收的RESV消息，建立与所述正向LSP路径完全一致的反向LSP；
当所述判断模块判断本节点设备为下游节点设备时，则在接收到路径消息后，向其相邻下游节点设备发送携带RRO信息的路径消息；
当判断模块判断本节点设备为上游节点设备时，则在接收到RESV消息后，向其相邻上游节点设备发送RESV消息；
当判断模块判断本节点设备为尾节点设备时，根据所接收的携带RRO信息的路径消息，建立所述正向LSP，以及按照所接收到的路径消息中的RRO信息，向相邻上游节点设备发送RESV消息。
其中，上述设备中，当所述判断模块判断本节点设备为所述下游节点设备时，所述处理模块还用于记录发送该路径消息的节点设备的出接口地址；
当所述判断模块判断本节点设备为所述上游节点设备时，所述处理模块用于通过其所记录的节点设备的出接口地址发送所述RESV消息。
当所述判断模块判断本节点设备为所述尾节点设备时，所述处理模块，在接收到所述正向LSP的资源预留错误(Resv Err)消息时，才按照所接收到的路径消息中的RRO信息，向相邻上游节点设备发送RESV消息。
采用本发明技术方案，可以基于现有的对象即可部署双向LSP的段保护。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本实施例中建立的双向隧道FRR的示意图；
图2为本实施例中建立双向隧道的流程图。
具体实施方式
以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。
实施例一
在本发明的实施例中，节点设备之间传递的路径状态请求以RSVP(Resource Reservation Protocol，资源预留协议)消息中的Path消息实现，并通过RSVP消息中的PathErr(资源预留错误)消息以反馈处理路径状态请求是否出现错误；节点设备之间传递的预留状态请求通过RSVP消息中的Resv消息实现，并通过RSVP消息中的ResvErr消息以反馈处理预留状态请求是否出现错误。
具体地，如图1所示，R1发起LSP1(R1-R2-R3-R4-R5)的建立，即数据流的头节点设备R1逐跳向下游节点设备发送Path消息，该Path消息会沿着数据流所经路径传送到数据流的尾节点设备R5；之后，再从尾节点设备R5逐跳向上游节点设备发送RESV消息，并在处理Resv消息时分配标签，预留资源，以建立LSP。
本实施例中，LSP1具有快速重路由属性，RSVP则在PATH消息的SESSION ATTRIBUTE(会话属性)对象中增加局部保护标记、记录标签标记、SE风格标记的标记。如果还为该LSP1指定带宽，则还会有带宽保护的标记。下游节点设备在收到该PATH消息以后，通过局部保护标记，就能分辨出该LSP是一条需要快速重路由保护的LSP。另外，本实施例中的Path消息中必须携带RRO(Record Route Object，记录路由对象)，即记录每一跳的出接口地址，这样，当Path消息到达尾节点设备R5时，R5就会知道该LSP1所经过的每一跳网元的出接口地址，具体的信息如下：
R1的出接口11的地址，R2的出接口21的地址，R3的出接口31的地址，R4的出接口41的地址。
而各个节点设备向上游节点设备发送RESV消息时，则会在该RESV消息的RRO中记录Resv消息的出接口、LSR ID和标签。这些信息将被逐跳累计传递到各个上游节点设备。各节点设备第一次收到RESV消息时，根据RRO中记录的这些信息，为该LSP选择合适的Bypass LSP。比如，本实施例中，R2节点设备选择保护其出接口21，就会为主LSP1选择保护的LSP3(R2-R6-R4)为节点保护。还可以在向上游节点设备发送RESV消息的RECORD ROUTE对象中指明该LSP是否已经被保护。如果有保护，会记录下这个被保护的出接口地址(R2的21)和Resv消息的出接口(R2的22)。如果没有保护，RRO中相应的标志会被清除，只记录RESV消息的出接口(R2的22)。
其中，当LSP1的Path消息到达尾节点设备R5后，R5通过查看LSP1中Path消息的RRO对象即可知道LSP1经过的每一跳的地址，R5根据这些信息可以建立同LSP1路径严格一致的反方向LSP2。当然，R5上面保存的有关LSP1的状态信息中有LSP1的带宽参数等TE(Traffic Engineering，流量工程)信息，R5可以根据这些参数使得建立的LSP2的TE属性同LSP1一致。R5可以在接收到LSP1的Path消息立即触发建立LSP2。但考虑到R5在接收到LSP1的Path消息立即触发建立LSP2时可能存在LSP1建立不成功的情况，因此，在优选方案中，尾节点设备R5收到LSP1的Resv Err消息后再触发建立LSP2。当然，R5也可以选择在接收到LSP1的ResvConf(预留确认)消息，确保LSP1已经建立成功的情况下，再触发建立LSP2。
由于LSP2是基于LSP1的触发建立的，因而在LSP2的Path消息中可以不用携带RRO对象，但是在Resv消息中必须携带；其余的建立流程同LSP1的建立流程完全一致。本实施例中，R4节点设备选择保护其出接口42，建立的保护隧道为LSP4(R4-R7-R3)，即为链路保护。
LSP1触发LSP2的机制可以为在LSP1的Path消息的LSP Attribute Flags对象中扩展一个标志位，指示目的节点创建一个反方向的LSP；也可以是在LSP1的Path消息中的指示尾节点设备R5在ERO对象中扩展一个标志位，该标志位指示目的节点创建一个反方向的LSP；当然也可以是别的对象中扩展一个用于指示需要建立反方向LSP的标志位；所有这些应该都在本发明的范围内。
当网络出现故障时，本实施例中为节点设备R3和R4之间出现链路故障，那么节点设备R2作为LSP1的PLR(Point of Local Repair，本地修复节点)可以基于某种机制检测到该故障后，将LSP1上的数据流切换到LSP4上去，节点设备R4作为LSP1的MP(Merge Point，合并节点)再将LSP4上的数据流导入到LSP1上去。其中，节点设备R2所采用的检测机制可以是基于物理的，比如接收端的光功率低于某个阈值时判断发生链路故障；也可以是基于传送平面OAM机制，比如有连续几个BFD(Bidirectional Forwarding Detecion，双向转发探测)报文接收不到时判断发生链路故障；或者是基于控制面错误故障通告的，比如R2接收到PathErr消息，指明R3-R4之间链路出现故障等。同理，节点设备R4作为LSP2的PLR点，也可以基于类似的上述的检测机制检测到该故障，并把LSP2上的数据流切换到LSP4上去，节点设备R3作为LSP2的MP(Merge Point，合并节点)再将LSP4上的数据流导入到LSP2上去。
具体地，本实施例所提供的建立双向隧道的过程如图2所示，包括以下步骤：
步骤201：首节点设备R1发起LSP1(R1-R2-R3-R4-R5)的建立请求，向相邻下游节点设备R2发送Path消息，该Path消息中携带RRO(Record Route Object，记录路由对象)信息，该RRO信息包括R1；
步骤202：节点设备R2接收上述Path消息，记录首节点设备R1的出接口地址，并从所接收到的Path消息中获取RRO信息，根据所获取的RRO信息向节点设备R3发送Path消息，该Path消息中携带RRO信息包括R1-R2；
步骤203：节点设备R3接收上述Path消息，记录节点R2设备的出接口地址，并从所接收到的Path消息中获取RRO信息，根据所获取的RRO信息向节点R4设备发送Path消息，该Path消息中携带RRO信息包括R1-R2-R3；
步骤204：节点设备R4接收上述Path消息，记录节点R3的出接口地址，并从所接收到的Path消息中获取RRO信息，根据所获取的RRO信息向节点设备R5发送Path消息，该Path消息中携带RRO信息包括R1-R2-R3-R4；
步骤205：尾节点设备R5接收上述Path消息，记录节点R4的出接口地址，建立LSP1；
步骤206：尾节点设备R5从所接收到的Path消息中获取RRO信息，根据所获取的RRO信息逐跳向上游发送RESV消息，接收到RESV消息各节点处理RESV消息时分配标签，预留资源，以建立同LSP1路径严格一致的反方向的LSP2。
其中，尾节点设备R5可以在接收到Path消息立即触发建立反方向的LSP2。但考虑到R5在接收到LSP1的Path消息立即触发建立LSP2时可能存在LSP1建立不成功的情况，因此，在优选方案中，尾节点设备R5收到LSP1的Resv Err消息后再触发建立LSP2。当然，R5也可以选择在接收到LSP1的ResvConf(预留确认)消息，确保LSP1已经建立成功的情况下，再触发建立LSP2。
建立上述正反LSP后，若网络发生故障，则所建立的正反LSP分别进行路径切换操作，且路径切换操作后，正反LSP的路径仍需要保持一致。具体地，可采用TE-FRR切换技术，即将protected-lsp的流量切换到backup-lsp上。
实施例二
本实施例提供一种多协议标签交换***，该***至少包括：
首节点设备，主要用于在建立正向LSP的过程中，向其相邻下游节点设备发送携带记录路由对象(RRO)信息的路径消息，以及接收相邻上游节点设备发送的RESV消息，并建立与上述正向LSP路径完全一致的反向LSP；
下游节点设备，用于向其相邻下游节点设备发送携带RRO信息的路径消息；
在优选实施例中，下游节点设备接收到路径消息时，还用于记录发送该路径消息的节点设备的出接口地址；
上游节点设备，用于向其相邻上游节点设备发送RESV消息；
在优选实施例中，上游节点设备在建立反向LSP的过程中，还用于通过其所记录的节点设备的出接口地址发送RESV消息。
尾节点设备，用于接收相邻下游节点设备发送的携带RRO信息的路径消息，建立上述正向LSP，以及按照所接收到的路径消息中的RRO信息，向相邻上游节点设备发送RESV消息。
优选实施例中，尾节点设备在接收到正向LSP的资源预留错误(Resv Err)消息时，才按照所接收到的路径消息中的RRO信息，向相邻上游节点设备发送RESV消息。
实施例三
本实施例提供一种节点设备，该设备至少包括：
判断模块、用于判断本节点设备为首节点设备、尾节点设备、下游节点设备或者上游节点设备；
处理模块、当判断模块判断本节点设备为首节点设备时，向其相邻下游节点设备发送携带RRO信息的路径消息，以建立正向LSP，以及根据接收到的RESV消息，建立与正向LSP路径完全一致的反向LSP；
当判断模块判断本节点设备为下游节点设备时，则在接收到路径消息后，向其相邻下游节点设备发送携带RRO信息的路径消息；
当判断模块判断本节点设备为上游节点设备时，则在接收到RESV消息后，向其相邻上游节点设备发送RESV消息；
当判断模块判断本节点设备为尾节点设备时，根据所接收的携带RRO信息的路径消息，建立正向LSP，以及按照所接收到的路径消息中的RRO信息，向相邻上游节点设备发送RESV消息。
在优选的实施例中，当判断模块判断本节点设备为下游节点设备时，处理模块还用于记录发送该路径消息的节点设备的出接口地址；
当判断模块判断本节点设备为上游节点设备时，处理模块用于通过其所记录的节点设备的出接口地址发送RESV消息。
当判断模块判断本节点设备为尾节点设备时，处理模块，在接收到正向LSP的Resv Err消息时，才按照所接收到的路径消息中的RRO信息，向相邻上游节点设备发送RESV消息。
以上说明，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权力要求书的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种双向隧道的建立方法，其特征在于，该方法包括：
建立正向标签交换路径(LSP)的过程中，首节点设备通过各下游节点设备向尾节点设备发送路径消息，其中，除所述尾节点设备以外的各下游节点设备在向其相邻下游节点设备发送的路径消息中携带记录路由对象(RRO)信息，所述尾节点设备接收到所述路径消息，建立所述正向LSP；
所述尾节点设备按照所接收到的路径消息中的RRO信息，通过各上游节点设备向所述首节点设备发送资源预留(RESV)消息，所述首节点设备接收到所述RESV消息，建立与所述正向LSP路径完全一致的反向LSP。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：
建立所述正向LSP的过程中，包括尾节点设备的各下游节点设备接收到路径消息时，还记录发送该路径消息的节点设备的出接口地址；
在建立所述反向LSP的过程中，各上游节点设备通过其所记录的节点设备的出接口地址发送所述RESV消息。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，
当所述尾节点设备接收到所述正向LSP的资源预留错误(Resv Err)消息时，才按照所接收到的路径消息中的RRO信息，通过各上游节点设备向所述首节点设备发送RESV消息。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，
当网络发生故障时，上述正向LSP和反向LSP分别进行路径切换。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，
所述各上游节点设备接收到所述RESV消息时，分配标签，预留资源，以建立所述反向LSP。
6.一种多协议标签交换***，其特征在于，该***包括：
首节点设备，用于在建立正向标签交换路径(LSP)的过程中，向其相邻下游节点设备发送携带记录路由对象(RRO)信息的路径消息，以及接收相邻上游节点设备发送的资源预留(RESV)消息，并建立与所述正向LSP路径完全一致的反向LSP；
下游节点设备，用于向其相邻下游节点设备发送携带记录路由对象(RRO)信息的路径消息；
上游节点设备，用于向其相邻上游节点设备发送资源预留(RESV)消息；
尾节点设备，用于接收相邻下游节点设备发送的携带RRO信息的路径消息，建立所述正向LSP，以及按照所接收到的路径消息中的RRO信息，向相邻上游节点设备发送RESV消息。
7.如权利要求6所述的***，其特征在于，
所述下游节点设备，在接收到路径消息时，还用于记录发送该路径消息的节点设备的出接口地址；
所述上游节点设备，在建立所述反向LSP的过程中，还用于通过其所记录的节点设备的出接口地址发送所述RESV消息。
8.如权利要求6或7所述的***，其特征在于，
所述尾节点设备，在接收到所述正向LSP的资源预留错误(Resv Err)消息时，才按照所接收到的路径消息中的RRO信息，向相邻上游节点设备发送RESV消息。
9.一种节点设备，其特征在于，该设备包括：
判断模块、用于判断本节点设备为首节点设备、尾节点设备、下游节点设备或者上游节点设备；
处理模块、当所述判断模块判断本节点设备为首节点设备时，向其相邻下游节点设备发送携带记录路由对象(RRO)信息的路径消息，以建立正向标签交换路径(LSP)，以及根据所接收的RESV消息，建立与所述正向LSP路径完全一致的反向LSP；
当所述判断模块判断本节点设备为下游节点设备时，则在接收到路径消息后，向其相邻下游节点设备发送携带RRO信息的路径消息；
当判断模块判断本节点设备为上游节点设备时，则在接收到RESV消息后，向其相邻上游节点设备发送RESV消息；
当判断模块判断本节点设备为尾节点设备时，根据所接收的携带RRO信息的路径消息，建立所述正向LSP，以及按照所接收到的路径消息中的RRO信息，向相邻上游节点设备发送RESV消息。
10.如权利要求9所述的设备，其特征在于，
当所述判断模块判断本节点设备为所述下游节点设备时，所述处理模块还用于记录发送该路径消息的节点设备的出接口地址；
当所述判断模块判断本节点设备为所述上游节点设备时，所述处理模块用于通过其所记录的节点设备的出接口地址发送所述RESV消息。
11.如权利要求9或10所述的设备，其特征在于，
当所述判断模块判断本节点设备为所述尾节点设备时，所述处理模块，在接收到所述正向LSP的资源预留错误(Resv Err)消息时，才按照所接收到的路径消息中的RRO信息，向相邻上游节点设备发送RESV消息。
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