CN112583650A - 一种spn中sr-be隧道链路检测方法及*** - Google Patents

一种spn中sr-be隧道链路检测方法及*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种SPN中SR‑BE隧道链路检测方法及***，涉及通信技术领域，在SPN的SR‑BE网络中的节点之间部署VS OAM，一旦链路出现故障，VS OAM迅速将产生的LOC告警或者RDI告警上报给对应的上层IGP协议模块，进而触发TI‑LFA保护倒换，满足SPN总体技术要求中提到的TI‑LFA 50ms保护倒换的要求，进一步拓展了VS OAM的应用范围。通过将VS层CCM报文格式中紧跟RDI位后面的保留BIT，命名为EI告警位。当设备入端口检测到SD告警后，通过将CCM报文EI告警位置位通告给上游相邻节点，实现了在SR‑BE场景下支持SD告警向上游相邻节点的通告。

Description

一种SPN中SR-BE隧道链路检测方法及***
技术领域
本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种SPN中SR-BE隧道链路检测方法及***。
背景技术
SR(Segment Routing，段路由)是基于源路由理念而设计的在网络上转发数据包的一种方法，SR将网络路径分成一个个段，并且为这些段和网络中的转发节点分配标识ID，通过对段和网络节点进行有序排列，就可以得到一条转发路径。
SPN网络切片分组层网络传送子层分为VP(virtual path，虚通路层)、VS(virtualsection，虚段层)。其中VP对应MPLS-TP(MPLS Transport Profile,MPLS传送子集)和SR-TP(Segment Routing Transport Profile-Traffic Engineering，基于流量工程的段路由传送子集)隧道；VS可选，仅对应MPLS-TP Section隧道。
其中SR-TP隧道是基于IETF(Internet Engineering Task Force，国际互联网工程任务组)SR(Segment Routing,段路由)(IETF发布的Segment RoutingArchitecture标准，标准编号：RFC8402)源路由隧道技术，进行面向传输领域运维能力增强的新隧道技术，包括SR-TP(Segment Routing Transport Profile-Traffic Engineering，基于流量工程的段路由传送子集)和SR-BE(Segment Routing-Best Effort，基于尽力转发的段路由)两种类型隧道。SR-BE隧道用于面向无连接的、Mesh业务承载，提供任意拓扑业务连接并简化隧道规划和部署。
SR-BE隧道使用TI-LFA(Topology Independent Loop Free Alternate，拓扑无关的无环冗余替代保护)保护机制。通过网络设备运行IGP(interior gatewayprotocol，内部网关协议)协议，扩散节点标签并生成到目的节点的最优转发路径生成SR-BE工作隧道；同时，IGP协议为网络每台设备计算生成一条到目的节点的次优转发路径(与主路径不共路)。SR-BE隧道TI-LFA优势是无需人工规划部署，适应任意拓扑的50ms倒换，适用于按需Fullmesh连接的业务承载。
SR-BE隧道保护基本能力要求：
(1)应支持转发面TI-LFA保护倒换，保护机制遵循draft-bashandy-rtgwg-segment-routing-ti-lfa草案要求；
(2)TI-LFA保护倒换性能应小于50ms。
SR-BE隧道TI-LFA保护倒换触发条件：
(1)设备检测到邻接口ETH_LOS(信号丢失)、Link_Down(链路中断)等端口级故障；
(2)设备检测到邻接链路状态异常，如通过BFD(Bidirectional ForwardingDetection，双向转发检测)检测链路状态。
然而通过ETH_LOS、Link_Down等端口级故障检测往往故障检测时间慢，难以达到TI-LFA保护50ms倒换的要求。而通过BFD检测链路状态一方面可能在部分接入设备没有部署BFD，另一方面在SR-BE场景中间站点SD通告支持上有较大困难。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种SPN中SR-BE隧道链路检测方法及***，满足SPN的TI-LFA50ms保护倒换的要求，实现SR-BE场景下支持SD告警通告。
为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：一种SPN中SR-BE隧道链路检测方法，包括以下步骤：
在SR-BE中的节点之间部署VS OAM，开启连通性检测以及链路误码检测；
若检测到链路中断，在本端节点处生成LOC告警，VS OAM将待发送CCM报文中FLAG字段的RDI位置为1；对端节点收到该CCM报文时，生成RDI告警；
若检测到链路未中断但出现误码，在本端节点处生成链路SD告警，VS OAM将待发送CCM报文中RDI位后的BIT位设置为EI告警位，将EI告警位置为1；对端节点收到该CCM报文时，生成EI告警。
在上述方案的基础上，所述方法还包括以下步骤：轮询当前VS OAM中是否生成告警，若发现生成告警，将告警上报上层IGP协议模块；
若为LOC告警或RDI告警，触发TI-LFA保护倒换；
若为EI告警，触发IGP收敛，触发IS-IS重新算路，选择最优路径到达目的节点。
在上述方案的基础上，所述轮询当前VS OAM中是否生成告警，若发现生成告警，将告警上报上层IGP协议模块，具体包括以下步骤：
设备侧的事件上报组件内部启动轮询线程，调用TPOAM软件适配模块对应的接口函数采集LOC告警、RDI告警或EI告警；TPOAM软件适配模块采集到LOC告警、RDI告警或EI告警时，告知对应的事件上报组件，事件上报组件将采集到的告警上送平台侧的TPOAM组件；
平台侧的TPOAM组件在收到该告警后，通过平台侧的TPOAM组件LIB通信的方式告知接口管理组件；
接口管理组件将该告警告知上层IGP协议模块。
在上述方案的基础上，所述方法还包括以下步骤：将告警上报上层IGP协议模块时，若发现有告警消失，设置防抖时间延迟上报。
在上述方案的基础上，触发IGP收敛，具体包括以下步骤：
将IGP的metric值修改为最大值，触发IGP收敛。
本发明还提供一种SPN中SR-BE隧道链路检测***，包括VS OAM模块，所述VS OAM模块部署于SR-BE中的节点之间，其用于：
开启连通性检测以及链路误码检测；
若检测到链路中断，在本端节点处生成LOC告警，VS OAM将待发送CCM报文中FLAG字段的RDI位置为1；对端节点收到该CCM报文时，生成RDI告警；
若检测到链路未中断但出现误码，在本端节点处生成链路SD告警，VS OAM将待发送CCM报文中RDI位后的BIT位设置为EI告警位，将EI告警位置为1；对端节点收到该CCM报文时，生成EI告警。
在上述方案的基础上，所述***还包括告警上报模块和上层IGP协议模块；
告警上报模块用于：轮询当前VS OAM中是否生成告警，若发现生成告警，将告警上报上层IGP协议模块；
上层IGP协议模块用于：若为LOC告警或RDI告警，触发TI-LFA保护倒换；若为EI告警，触发IGP收敛，触发IS-IS重新算路，选择最优路径到达目的节点。
在上述方案的基础上，所述告警上报模块包括事件上报组件、TPOAM组件和接口管理组件：
设备侧的所述事件上报组件用于：启动轮询线程，调用TPOAM软件适配模块对应接口函数采集LOC告警、RDI告警或EI告警；TPOAM软件适配模块采集到LOC告警、RDI告警或EI告警时，告知对应的事件上报组件，事件上报组件将采集到的告警上送平台侧TPOAM组件；
平台侧的所述TPOAM组件用于：在收到该告警后，通过平台侧TPOAM组件LIB通信的方式告知接口管理组件；
所述接口管理组件用于：将该告警告知上层IGP协议模块。
在上述方案的基础上，所述接口管理组件还用于：将告警上报上层IGP协议模块时，若发现有告警消失，设置防抖时间延迟上报。
在上述方案的基础上，所述上报上层IGP协议模块触发IGP收敛，具体包括以下步骤：
所述上报上层IGP协议模块将IGP的metric值修改为最大值，触发IGP收敛。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
在SPN的SR-BE网络中的节点之间部署VS OAM，一旦链路出现故障，VS OAM迅速将产生的LOC告警或者RDI告警上报给对应的上层IGP协议模块，进而触发TI-LFA保护倒换，满足***切片分组网(SPN)总体技术要求中提到的TI-LFA 50ms保护倒换的要求，进一步拓展了VS OAM的应用范围。
通过将VS层CCM报文格式中紧跟RDI位后面的保留BIT，命名为EI告警位。当设备入端口检测到SD告警后，通过将CCM报文EI告警位置位通告给上游相邻节点，相邻节点收到EI告警通告后触发IGP收敛，实现了在SR-BE场景下支持SD告警向上游相邻节点的通告。
附图说明
图1为本发明实施例的SPN中SR-BE隧道链路检测方法的SR-BE倒换场景示意图；
图2为本发明实施例的告警检测上报的流程示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细说明。
本发明实施例提供一种SPN中SR-BE隧道链路检测方法，包括以下步骤：
在SR-BE中的节点之间部署VS OAM，开启连通性检测以及链路误码检测；
若检测到链路中断，在本端节点处生成LOC(Loss of Connecti vity，连通性丢失)告警，VS OAM将待发送CCM(Continuous Ch eck Message，连续性检测消息)报文中FLAG字段的RDI位置为1；对端节点收到该CCM报文时，生成RDI(Remote Defect Indication，远端缺陷指示)告警；
若检测到链路未中断但出现误码，在本端节点处生成链路SD(Signal Degrade，信号劣化)告警，VS OAM将待发送CCM报文中RDI位后的BIT位设置为EI告警位，将EI告警位置为1；对端节点收到该CCM报文时，生成EI告警。
作为优选的实施方式，所述方法还包括以下步骤：轮询当前VS OAM中是否生成告警，若发现生成告警，将告警上报上层IGP协议模块；
若为LOC告警或RDI告警，触发TI-LFA保护倒换；
若为EI告警，触发IGP收敛，触发IS-IS(Intermediate System-t o-IntermediateSystem，中间***到中间***)重新算路，选择最优路径到达目的节点。
作为优选的实施方式，所述轮询当前VS OAM中是否生成告警，若发现生成告警，将告警上报上层IGP协议模块，具体包括以下步骤：
设备侧的事件上报组件内部启动轮询线程，调用TPOAM软件适配模块对应的接口函数采集LOC告警、RDI告警或EI告警；TPOA M软件适配模块采集到LOC告警、RDI告警或EI告警时，告知对应的事件上报组件，事件上报组件将采集到的告警上送平台侧的TPOA M组件；
平台侧的TPOAM(Transport Profile Operation,administration a ndmaintenance，传送子集操作、管理、维护)组件在收到该告警后，通过平台侧TPOAM组件LIB通信的方式告知接口管理组件；
平台侧的接口管理组件将该告警告知上层IGP协议模块。
作为优选的实施方式，所述方法还包括以下步骤：将告警上报上层IGP协议模块时，若发现有告警消失，设置防抖时间延迟上报。
作为优选的实施方式，触发IGP收敛，具体包括以下步骤：
将IGP的metric值(度量值)修改为最大值，触发IGP收敛。
本发明实施例的SR-BE倒换场景如图1所示，具体软件实现流程图如图2所示，整个过程的几个关键步骤说明如下：
Step1：按照SR-BE的实际场景图(以图1为例)，图中每个NOD E节点之间两两部署VS OAM功能，同时双向开启OAM CV功能检测。另外，节点之前的链路误码检测也需要相应同时开启，采用CRC模式统计链路SD告警情况。
Step2：如图1所示，如果NODE节点C和D之间出现链路故障(假设石C--->D方向，下同)，代表有两种可能情况，一种是链路中断，另一种链路没有中断，但出现了CRC误码，引起了链路SD告警。两种情况在设备层面处理有所不同，前一种情况NODE节点D会产生LOC告警，同时置位将即将发送的CCM PDU(Payload Data Un it，净荷数据单元)中的FLAG RDI位，对端NODE节点C接收到该CCM报文会产生RDI告警。对于后面一种情况，本发明实施例新定义一个EI告警位，位置在CCM PDU中的FLGA字段RDI位后紧接着的BIT位，该BIT位当前在Y1731协议中属于Reserved保留字段。当NODE节点D本端检测到SD告警后，会紧接着将正在发送的CCM报文中的新定义的EI位置为1，对端NODE节点C在接收到该CCM报文后会产生EI告警。
Step3：如图2所示，设备侧的事件上报组件内部起快速5ms轮询线程，调用TPOAM软件适配模块对应接口函数采集对应VS OAM告警。TPOAM软件适配模块接着会去访问硬件FPGA获取VS OAM对应的EI/RDI/LOC等等告警。TPOAM软件适配模块采集到对应告警后会告知对应的事件上报组件，同时事件上报会进一步将对应的相关告警上送平台侧TPOAM组件。平台TPOAM组件在收到该告警后，通过平台侧组件LIB通信的方式告知接口管理组件，最终平台接口管理组件将该告警告知上层协议模块。
特别的，事件上报组件告警采集上报应该做相应的防抖处理，如果发现有告警消失，需要设置防抖时间延迟上报，避免因为告警的抖动导致上层协议震荡。
Step4：经过Step2和Step3，图1中无论NODE节点C还是NODE节点D，每个节点的协议模块已经收到对应的告警信息，要么是NODE节点C LOC，NODE节点D LOC，要么是NODE节点CRDI，NODE节点D LOC，要么是NODE节点C EI，NODE节点DSD。特别的，对应第三种情况，协议内部将增大IGP链路COS值。但最终无论哪种情况，最终都会触发IS-IS重新算路，选择最优路径到达目的节点。以图1为例，倒换前业务路径ABCDFG，倒换后的业务路径变成了ABCEFG。
本发明实施例还提供一种SPN中SR-BE隧道链路检测***，包括VS OAM模块，所述VS OAM模块部署于SR-BE中的节点之间，其用于：
开启连通性检测以及链路误码检测；
若检测到链路中断，在本端节点处生成LOC告警，VS OAM将待发送CCM报文中FLAG字段的RDI位置为1；对端节点收到该CCM报文时，生成RDI告警；
若检测到链路未中断但出现误码，在本端节点处生成链路SD告警，VS OAM将待发送CCM报文中RDI位后的BIT位设置为EI告警位，将EI告警位置为1；对端节点收到该CCM报文时，生成EI告警。
作为优选的实施方式，所述***还包括告警上报模块和上层IGP协议模块；
告警上报模块用于：轮询当前VS OAM中是否生成告警，若发现生成告警，将告警上报上层IGP协议模块；
上层IGP协议模块用于：若为LOC告警或RDI告警，触发TI-LFA保护倒换；若为EI告警，触发IGP收敛，触发IS-IS重新算路，选择最优路径到达目的节点。
作为优选的实施方式，所述告警上报模块包括事件上报组件、TPOAM组件和接口管理组件：
设备侧的事件上报组件用于：启动轮询线程，调用TPOAM软件适配模块对应接口函数采集LOC告警、RDI告警或EI告警；TPOAM软件适配模块采集到LOC告警、RDI告警或EI告警时，告知对应的事件上报组件，事件上报组件将采集到的告警上送平台侧的TPOAM组件；
平台侧的TPOAM组件用于：在收到该告警后，通过平台侧的TPOAM组件LIB通信的方式告知接口管理组件；
接口管理组件用于：将该告警告知上层IGP协议模块。
作为优选的实施方式，所述接口管理组件还用于：将告警上报上层IGP协议模块时，若发现有告警消失，设置防抖时间延迟上报。
作为优选的实施方式，所述上报上层IGP协议模块触发IGP收敛，具体包括以下步骤：
所述上报上层IGP协议模块将IGP的metric值修改为最大值，触发IGP收敛。
基于同一发明构思，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现SPN中SR-BE隧道链路检测方法的所有方法步骤或部分方法步骤。
本发明实现上述SPN中SR-BE隧道链路检测方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，计算机程序包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读介质可以包括：能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
基于同一发明构思，本申请实施例还提供一种电子设备，包括存储器和处理器，存储器上储存有在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现SPN中SR-BE隧道链路检测方法中的所有方法步骤或部分方法步骤。
所称处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，处理器是计算机装置的控制中心，利用各种接口和线路连接整个计算机装置的各个部分。
存储器可用于存储计算机程序和/或模块，处理器通过运行或执行存储在存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现计算机装置的各种功能。存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作***、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、视频数据等)等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、***、服务器或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(***)、服务器和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以生成一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令生成用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令生成包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以生成计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种SPN中SR-BE隧道链路检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
在SR-BE中的节点之间部署VS OAM，开启连通性检测以及链路误码检测；
若检测到链路中断，在本端节点处生成LOC告警，VS OAM将待发送CCM报文中FLAG字段的RDI位置为1；对端节点收到该CCM报文时，生成RDI告警；
若检测到链路未中断但出现误码，在本端节点处生成链路SD告警，VS OAM将待发送CCM报文中RDI位后的BIT位设置为EI告警位，将EI告警位置为1；对端节点收到该CCM报文时，生成EI告警。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：轮询当前VS OAM中是否生成告警，若发现生成告警，将告警上报上层IGP协议模块；
若为LOC告警或RDI告警，触发TI-LFA保护倒换；
若为EI告警，触发IGP收敛，触发IS-IS重新算路，选择最优路径到达目的节点。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述轮询当前VS OAM中是否生成告警，若发现生成告警，将告警上报上层IGP协议模块，具体包括以下步骤：
设备侧的事件上报组件内部启动轮询线程，调用TPOAM软件适配模块对应的接口函数采集LOC告警、RDI告警或EI告警；TPOAM软件适配模块采集到LOC告警、RDI告警或EI告警时，告知对应的事件上报组件，事件上报组件将采集到的告警上送平台侧的TPOAM组件；
平台侧的TPOAM组件在收到该告警后，通过平台侧的TPOAM组件LIB通信的方式告知接口管理组件；
接口管理组件将该告警告知上层IGP协议模块。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：将告警上报上层IGP协议模块时，若发现有告警消失，设置防抖时间延迟上报。
5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，触发IGP收敛，具体包括以下步骤：
将IGP的metric值修改为最大值，触发IGP收敛。
6.一种SPN中SR-BE隧道链路检测***，其特征在于：包括VS OAM模块，所述VS OAM模块部署于SR-BE中的节点之间，其用于：
开启连通性检测以及链路误码检测；
若检测到链路中断，在本端节点处生成LOC告警，VS OAM将待发送CCM报文中FLAG字段的RDI位置为1；对端节点收到该CCM报文时，生成RDI告警；
若检测到链路未中断但出现误码，在本端节点处生成链路SD告警，VS OAM将待发送CCM报文中RDI位后的BIT位设置为EI告警位，将EI告警位置为1；对端节点收到该CCM报文时，生成EI告警。
7.如权利要求6所述的***，其特征在于，所述***还包括告警上报模块和上层IGP协议模块；
告警上报模块用于：轮询当前VS OAM中是否生成告警，若发现生成告警，将告警上报上层IGP协议模块；
上层IGP协议模块用于：若为LOC告警或RDI告警，触发TI-LFA保护倒换；若为EI告警，触发IGP收敛，触发IS-IS重新算路，选择最优路径到达目的节点。
8.如权利要求7所述的***，其特征在于，所述告警上报模块包括事件上报组件、TPOAM组件和接口管理组件：
设备侧的所述事件上报组件用于：启动轮询线程，调用TPOAM软件适配模块对应接口函数采集LOC告警、RDI告警或EI告警；TPOAM软件适配模块采集到LOC告警、RDI告警或EI告警时，告知对应的事件上报组件，事件上报组件将采集到的告警上送平台侧TPOAM组件；
平台侧的所述TPOAM组件用于：在收到该告警后，通过平台侧TPOAM组件LIB通信的方式告知接口管理组件；
所述接口管理组件用于：将该告警告知上层IGP协议模块。
9.如权利要求7所述的***，其特征在于，所述接口管理组件还用于：将告警上报上层IGP协议模块时，若发现有告警消失，设置防抖时间延迟上报。
10.如权利要求7所述的***，其特征在于，所述上报上层IGP协议模块触发IGP收敛，具体包括以下步骤：
所述上报上层IGP协议模块将IGP的metric值修改为最大值，触发IGP收敛。
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