专利名称：一种以太网路径保护的切换方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及网络通信技术领域，尤其涉及一种数据通信中以太网路径保护的切换 方法及系统。
背景技术：
随着电信级以太网(CE，Carrier Ethernet)概念的提出，满足电信网络需求，面向 连接的以太网技术——运营商骨干传送(PBT，Provider BackboneTransport)也在2005年 10月浮出水面。此后，国内外均有运营商采用PBT技术组网，为PBT技术在城域网内的发展 提供了很好的开端。PBT技术的基础是IEEE 802. Iah标准定义的运营商骨干桥接(PBB，Provider Backbone Bridge)技术，IEEE把PBT技术称为支持流量工程的运营商骨干桥接技术 (PBB-TE, Provider Backbone Bridge Traffic Engineering)。 PBB—TE 技术基于 PBB 技 术，其核心是对PBB技术进行改进，它采用外层的媒体接入控制(MAC)地址，并同时结合外 层的虚拟局域网(VLAN)标识，比如骨干目的MAC地址(B-DA，Backbone Destination MAC address) +骨干VLAN标识(B-VID，Backbone VLAN ID)进行业务转发，转发路径是预先配 置的。这与传统以太网的地址学习方式进行数据报文的转发是有很大的不同的。通过网络 管理和控制，使CE中的业务事实上具有连接性，以便实现保护切换、服务质量(QoS)、流量 工程等电信网络的功能。PBB-TE技术兼容传统以太网桥的架构，不需要对网络中间节点进 行更新即可基于B-DA+B-VID对数据帧进行转发，数据帧也不需要修改，转发效率高。隧道的属性是通过〈ESP-DA，ESP-SA，ESP_VID>这种三元组来表示的，三元组中， ESP为以太网交换路径，参数ESP-DA指以太网交换路径目的MAC地址，参数ESP-SA指以太 网交换路径的源MAC地址，参数ESP-VID指B-VLAN的值。一个点到点的流量工程服务实 例(TESI)由一对双向的点到点的ESP组成。有关三元组和TESI的具体描述可参见IEEE 802. IQay 标准。图1所示为采用现有PBB-TE技术时以太网隧道保护的示意图，以图1从左往右 的方向为例，端到端工作隧道即Y-B-C-D-X的ESP为〈B-MAC2，B-MACl, B-VLAND0其中， B-MAC2为X的MAC地址，是目的MAC地址；B-MACl为Y的MAC地址，是源MAC地址；B-VLANl 是 Y-B-C-D-X 的 B-VLAN 的值。现有技术实现了隧道的1 1端到端保护。如图1所示，在TESI的端到端工作 隧道Y-B-C-D-X中，Y和X为该隧道实例的端点；Y-F-G-H-X为该TESI的端到端备份隧 道，Y-F-G-H-X即为Y-B-C-D-X的备份隧道。其中，Y-B-C-D-X为双向的端到端工作隧道， Y-F-G-H-X为双向的端到端备份隧道。而且，沿Y-B-C-D-X的中实线与沿Y-F-G-H-X的中虚 线配对，构成一组工作隧道和对应的备份隧道；沿Y-B-C-D-X的粗实线与沿Y-F-G-H-X的粗 虚线配对，构成另一组工作隧道和对应的备份隧道。那么当Y-B-C-D-X检测到故障时，双方 向上都可以切换到Y-F-G-H-X上。并且为了在报文转发时能区别出是在上述工作隧道还是 上述备份隧道上转发，在预先配置时，为该工作隧道和该备份隧道分别指定隧道承载的虚拟局域网标识(B-VLAN)，比如为工作隧道指定B-VLANl，为备用隧道指定B-VLAN2。隧道的连通性通过在隧道中发送连通性检查消息(CCM，Continuity CheckMessage)来检测，CCM是在IEEE 802. lag标准中定义的。隧道端点之间分别沿工 作隧道和备份隧道互相发送CCM，工作隧道和备份隧道的CCM报文头分别封装B-VLANl和 B-VLAN2。可参见 IEEE802. IQay 标准。当隧道经过的路径中某一段特别脆弱或者某一段特别重要时，可以只对端到端隧 道的物理或逻辑路径、或局部物理或局部逻辑路径进行保护，这里需要指出的是，以下不作 区分，统称为对路径进行保护。PBB-TE网络内的路径保护可以保护承载在该路径上的所有 隧道实例。将路径保护与1 1的端到端的隧道实例保护相结合，可以增强PBB-TE网络的 健壮性，提高故障恢复速度并减少保护切换牵涉的节点。如图2所示为以太网隧道的路径保护示意图，B-C-D为端到端工作隧道即 TESI-I、TESI-2、TESI-3的承载路径。其中，被保护对象分别为TESI_1、TESI_2 ；B-C-D为工 作路径；B-F-G-H-D为该工作路径的保护路径。工作路径和保护路径组成一个路径保护组。 即B-C-D为工作实体，B-F-G-H-D为B-C-D的保护实体。在端点B和D上分别配置该路径 保护组的被保护对象为TESI-I和TESI-2。当工作实体B-C-D发生故障后，切换该保护组内 工作实体上的TESI-I和TESI-2到保护实体上。图2中，■表示保护组；TESI-1、TESI-2、
TESI-3分别以不同的粗实线表示，TESI-3最粗，TESI-2次之，TESI-I最细。桥设备以|~表示。如果，在对PBB-TE网络中被保护的TESI进行保护切换时，能基于配置的出端口， 以及结合在不同状态检测的场景下，选择的相适应的保护切换机制采用选定的最合适的出 端口来实现保护切换，必定能尽快实现保护切换，从而提高故障恢复的速度，减少保护切换 的节点，有利于网络的优化，并且保证端到端流量的可靠性。然而，目前并不存在这样的解 决方案。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种以太网路径保护的切换方法及系统， 能提高故障恢复的速度，减少保护切换的节点，有利于网络的优化，并且保证端到端流量的
可靠性。为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的一种以太网路径保护的切换方法，该方法包括在保护组的端点上设置保护组所保护的一组流量工程服务实例(TESI)；对设置 于所述保护组中的工作实体和保护实体进行状态检测；根据为保护组端点上所述TESI的以太网交换路径(ESP)配置的出端口，以及结合 在当前状态检测下选择的相对应的保护切换机制实现路径保护切换。其中，所述保护组由工作实体和保护实体组成；所述工作实体具体为一组TESI 所经过的同一条路径；所述保护实体具体为与所述工作实体相对应的备份实体；工作实 体和保护实体有相同的端点。其中，在保护组的中间节点上，进一步配置过滤数据库(FDB)条目。
其中，在保护组端点上，进一步为所述TESI的ESP分别配置FDB条目；其中，FDB 条目的基本信息包括目的媒体接入控制(MAC)地址、虚拟局域网(VLAN)标识、和出端口 ；所述出端口进一步包括在保护组端点上为所述TESI的ESP分别配置一个工作出 端口和一个/多个保护出端口 ；工作出端口与保护组的工作实体对应，保护出端口与保护 实体对应。其中，所述当前状态检测具体为未检测到工作实体故障的正常情况时，在保护组 的端点上，所述ESP的FDB条目对应的出端口选择工作出端口 ；或者，所述当前状态检测具体为检测到工作实体故障，且检测到保护实体无故障 时，将所述TESI重定向到所述保护实体上，更新相对应ESP的FDB条目出端口为预置的对 应保护实体的保护出端口；或者，所述当前状态检测具体为当所述保护组运行在非反转模式下，检测到工作 实体故障恢复，且未检测到保护实体有故障时，实现所述保护切换具体为在保护组端点 上，所述ESP对应的FDB条目的出端口保持在对应的保护出端口上；或者，所述当前状态检测具体为当所述保护组运行在反转模式下，检测到工作实 体故障恢复，且未检测到保护实体有故障时；实现所述保护切换具体为保护组的端点等 待一段时间后，将所述TESI恢复重定向到工作实体上，在所述端点上，将相对应ESP的FDB 条目对应的出端口更新或还原为工作出端口。其中，所述方法进一步支持一个工作实体对应一个/多个保护实体的场景。一种以太网路径保护的切换系统，该系统包括设置单元、检测单元、和切换单元； 其中，设置单元，用于在保护组的端点上设置保护组所保护的一组TESI ；在所述保护组 中设置工作实体和保护实体；检测单元，用于对设置的所述工作实体和所述保护实体进行状态检测；切换单元，用于根据为保护组端点上所述TESI的ESP配置的出端口，以及结合在 当前状态检测下选择的相对应的保护切换机制实现路径保护切换。其中，所述切换单元，进一步包括配置模块、和保护切换实现模块；其中，配置模块，用于在保护组端点上为TESI的ESP分别配置FDB条目；其中，FDB条目 的基本信息包括目的MAC地址、VLAN标识、和出端口 ；所述出端口包括在保护组端点上 为所述TESI的ESP分别配置一个工作出端口和一个/多个保护出端口 ；工作出端口与保护 组的工作实体对应，保护出端口与保护实体对应；保护切换实现模块，用于根据配置在保护组端点上所述TESI的ESP在工作实体和 保护实体上对应的出端口，以及结合当前状态检测，选择相对应的工作出端口或保护出端 口，来实现路径保护切换。其中，所述当前状态检测具体为未检测到工作实体故障的正常情况；所述保护 切换实现模块，进一步用于在保护组的端点上，所述ESP的FDB条目对应的出端口选择工作 出端口 ；或者，所述当前状态检测具体为检测工作实体到故障，且未检测到保护实体故障 时，所述保护切换实现模块，进一步用于将所述TESI重定向到所述保护实体上，更新相对 应ESP的FDB条目出端口为预置的对应保护实体的保护出端口 ；
或者，所述当前状态检测具体为当所述保护组运行在非反转模式下，检测到工作 实体故障恢复，且未检测到保护实体有故障时，所述保护切换实现模块，进一步用于在保护 组端点上，所述ESP对应的FDB条目的出端口保持在对应的保护出端口上；或者，所述当前状态检测具体为当所述保护组运行在反转模式下，检测到工作实 体故障恢复，且未检测到保护实体有故障时；所述保护切换实现模块，进一步用于保护组的 端点等待一段时间后，将所述TESI恢复重定向到工作实体上，在所述端点上，将相对应ESP 的FDB条目对应的出端口更新或还原为工作出端口。本发明在保护组的端点上设置保护组所保护的一组TESI ；对设置于保护组中的 工作实体和保护实体进行状态检测；根据为保护组端点上TESI的ESP配置的出端口，以及 结合在当前状态检测下选择的相对应的保护切换机制实现路径保护切换。采用本发明，实现了基于PBB-TE的以太网路径保护的切换方案，实现了将PBB-TE 网络内路径中，将保护的这组TESI快速地从工作实体切换到保护实体、或者从保护实体 切换到工作实体的解决方案，增强了 PBB-TE网络的健壮性。而且，由于可以结合在不同状 态检测的场景下，选择的相适应的保护切换机制采用选定的最合适的出端口来实现保护切 换，必定能尽快实现保护切换，从而提高故障恢复的速度，减少保护切换的节点，有利于网 络的优化，并且保证端到端流量的可靠性。
图1为现有的PBB-TEl 1的端到端TESI保护示意图；图2为以太网隧道的路径保护示意图；图3为本发明方法的实现流程示意图；图4为本发明一实例的示意图；图5为本发明另一实例的示意图。
具体实施例方式本发明的基本思想是在保护组的端点上设置保护组所保护的一组TESI ；对设置 于保护组中的工作实体和保护实体进行状态检测；根据为保护组端点上TESI的ESP配置的 出端口，以及结合在当前状态检测下选择的相对应的保护切换机制实现路径保护切换。下面结合附图对技术方案的实施作进一步的详细描述。如图3所示，一种以太网路径保护的切换方法，该方法包括以下步骤步骤101、在保护组的端点上设置保护组所保护的一组TESI。步骤102、对设置于保护组中的工作实体和保护实体进行状态检测。这里，保护组由工作实体和保护实体组成；工作实体具体为一组TESI所经过的 同一条路径；保护实体具体为与工作实体相对应的备份实体。工作实体和保护实体有相 同的端点。步骤103、根据为保护组端点上TESI的ESP配置的出端口，以及结合在当前状态检 测下选择的相对应的保护切换机制实现路径保护切换。针对以上由步骤101 步骤103所构成的技术方案而言，在保护组的中间节点上， 进一步配置FDB条目。FDB条目除了配置在保护组的中间节点上，还配置在保护组端点上。
就FDB条目配置在保护组端点上而言，在保护组端点上，进一步为TESI的ESP分 别配置FDB条目。其中，FDB条目的基本信息包括目的MAC地址、VLAN标识、和出端口。步骤103中，所配置的出端口进一步包括在保护组端点上为TESI的ESP分别配 置一个工作出端口和一个/多个保护出端口。其中，工作出端口与保护组的工作实体对应， 保护出端口与保护实体对应。步骤103中，由于当前状态检测的场景各有不同，因此，对应实现的保护切换的具 体处理过程也有所不同，以下分别进行具体阐述。第一种情况当前状态检测具体为未检测到工作实体故障的正常情况。对应实现的保护切换具体为在保护组的端点上，ESP的FDB条目对应的出端口选 择工作出端口。此时，这组TESI运行在工作实体上。第二种情况当发生保护切换事件，即当前状态检测具体为检测到工作实体故 障，且未检测到保护实体有故障的情况。对应实现的保护切换具体为将TESI重定向到保护实体上，在端点上，更新相对 应ESP的FDB条目出端口为预置的对应保护实体的保护出端口。保护切换后，这组TESI将 运行在保护实体上。第三种情况当前状态检测具体为检测到工作实体故障恢复，且未检测到保护 实体有故障的情况。同时，保护组运行在非反转模式下。对应实现的保护切换具体为在端点上，ESP对应的FDB条目的出端口保持在对应 的保护出端口上。此时，这组TESI仍然运行在保护实体上。第四种情况当前状态检测具体为检测到工作实体故障恢复，且未检测到保护 实体有故障的情况。同时，保护组运行在反转模式下。对应实现的保护切换具体为保护组的端点等待一段时间，即等待直至达到故 障确定已经恢复的时间后，将TESI恢复重定向到工作实体上，在端点上，将相对应ESP的 FDB条目对应的出端口更新或还原为工作出端口。这组TESI将运行在工作实体上。这里需要指出的是本发明的方法进一步支持一个工作实体对应一个/多个保 护实体的场景。综上所述，本发明主要包括以下内容一、在保护组的端点上指定该保护组所保护的一组TESI。这里，预先设定的一个保护组，需要指定保护组的工作实体和保护实体，其中工作 实体和保护实体有相同的两个端点。指定保护组所保护的一组TESI，这组TESI能够穿过工 作实体或保护实体。需要指出的是在正常情况下，工作实体是指被保护对象所穿过的实体；保护实 体是工作实体相应的备份实体，保护对象运行在工作实体上，在有切换事件发生时，受影响 的工作实体上的保护对象将切换到保护实体上。二、在端点上为这组TESI的双向ESP配置FDB条目，指定出端口，FDB条目的基本 信息包含目的MAC，VLAN标识和出端口，即<DA，VID> — OutPort。这里，OutPort可以称为 出端口，也可以称为端口号。其中，端点上为这组TESI的指向另一个端点方向的ESP配置的FDB条目的出端口 中包括一个工作出端口和至少一个保护出端口。
三、正常情况下，被保护的这组TESI运行在工作实体上，FDB条目对应的出端口选 择在工作出端口上。四、当发生保护切换事件，需将被保护的一组TESI从工作实体切换到保护实体 上，此时，FDB条目对应的出端口选择在对应保护实体的保护出端口上。五、如果该保护组运行在非反转模式下，则当工作实体故障恢复，且保护实体无故 障时，则端点的FDB条目对应的出端口保持选择在保护出端口上。六、如果该保护组运行在反转模式下，则当工作实体故障恢复，且保护实体无故障 时，端点在等待一段时间后，FDB条目对应的出端口选择在工作出端口上。以下对本发明进行举例阐述。实例一如图4所示，B-C-D为端到端TESI即TESI-1、TESI-2的承载路径，B-C-D为工作 路径，B-F-G-H-D为工作路径的保护路径。工作路径和保护路径组成一个路径保护组。分 别在保护组的端点B和D上配置该路径保护组的保护对象为TESI-I和TESI-2。其中假设 TESI-I 的 Y — X 向 ESP 的 B-VID 为 1，反向 ESP 的 B-VID 为 2 ；TESI-2 的 N — M 向 ESP 的
B-VID为3，反向ESP的B-VID为4。图4中
权利要求
1.一种以太网路径保护的切换方法，其特征在于，该方法包括在保护组的端点上设置保护组所保护的一组流量工程服务实例(TESI)；对设置于所 述保护组中的工作实体和保护实体进行状态检测；根据为保护组端点上所述TESI的以太网交换路径(ESP)配置的出端口，以及结合在当 前状态检测下选择的相对应的保护切换机制实现路径保护切换。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述保护组由工作实体和保护实体组成； 所述工作实体具体为一组TESI所经过的同一条路径；所述保护实体具体为与所述工作 实体相对应的备份实体；工作实体和保护实体有相同的端点。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在保护组的中间节点上，进一步配置过滤 数据库(FDB)条目。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，在保护组端点上，进一步为 所述TESI的ESP分别配置FDB条目；其中，FDB条目的基本信息包括目的媒体接入控制 (MAC)地址、虚拟局域网(VLAN)标识、和出端口 ；所述出端口进一步包括在保护组端点上为所述TESI的ESP分别配置一个工作出端口 和一个/多个保护出端口 ；工作出端口与保护组的工作实体对应，保护出端口与保护实体 对应。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述当前状态检测具体为未检测到工作 实体故障的正常情况时，在保护组的端点上，所述ESP的FDB条目对应的出端口选择工作出 端□；或者，所述当前状态检测具体为检测到工作实体故障，且检测到保护实体无故障时， 将所述TESI重定向到所述保护实体上，更新相对应ESP的FDB条目出端口为预置的对应保 护实体的保护出端口；或者，所述当前状态检测具体为当所述保护组运行在非反转模式下，检测到工作实体 故障恢复，且未检测到保护实体有故障时，实现所述保护切换具体为在保护组端点上，所 述ESP对应的FDB条目的出端口保持在对应的保护出端口上；或者，所述当前状态检测具体为当所述保护组运行在反转模式下，检测到工作实体故 障恢复，且未检测到保护实体有故障时；实现所述保护切换具体为保护组的端点等待一 段时间后，将所述TESI恢复重定向到工作实体上，在所述端点上，将相对应ESP的FDB条目 对应的出端口更新或还原为工作出端口。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法进一步支持一个工作实体对应 一个/多个保护实体的场景。
7.一种以太网路径保护的切换系统，其特征在于，该系统包括设置单元、检测单元、 和切换单元；其中，设置单元，用于在保护组的端点上设置保护组所保护的一组TESI ；在所述保护组中设 置工作实体和保护实体；检测单元，用于对设置的所述工作实体和所述保护实体进行状态检测；切换单元，用于根据为保护组端点上所述TESI的ESP配置的出端口，以及结合在当前 状态检测下选择的相对应的保护切换机制实现路径保护切换。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述切换单元，进一步包括配置模块、和保护切换实现模块；其中，配置模块，用于在保护组端点上为TESI的ESP分别配置FDB条目；其中，FDB条目的基 本信息包括目的MAC地址、VLAN标识、和出端口 ；所述出端口包括在保护组端点上为所 述TESI的ESP分别配置一个工作出端口和一个/多个保护出端口 ；工作出端口与保护组的 工作实体对应，保护出端口与保护实体对应；保护切换实现模块，用于根据配置在保护组端点上所述TESI的ESP在工作实体和保护 实体上对应的出端口，以及结合当前状态检测，选择相对应的工作出端口或保护出端口，来 实现路径保护切换。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述当前状态检测具体为未检测到工作 实体故障的正常情况；所述保护切换实现模块，进一步用于在保护组的端点上，所述ESP的 FDB条目对应的出端口选择工作出端口 ；或者，所述当前状态检测具体为检测工作实体到故障，且未检测到保护实体故障时， 所述保护切换实现模块，进一步用于将所述TESI重定向到所述保护实体上，更新相对应 ESP的FDB条目出端口为预置的对应保护实体的保护出端口 ；或者，所述当前状态检测具体为当所述保护组运行在非反转模式下，检测到工作实体 故障恢复，且未检测到保护实体有故障时，所述保护切换实现模块，进一步用于在保护组端 点上，所述ESP对应的FDB条目的出端口保持在对应的保护出端口上；或者，所述当前状态检测具体为当所述保护组运行在反转模式下，检测到工作实体故 障恢复，且未检测到保护实体有故障时；所述保护切换实现模块，进一步用于保护组的端点 等待一段时间后，将所述TESI恢复重定向到工作实体上，在所述端点上，将相对应ESP的 FDB条目对应的出端口更新或还原为工作出端口。
全文摘要
本发明公开了一种以太网路径保护的切换方法，该方法包括设置保护组所保护的一组流量工程服务实例(TESI)；对工作实体和保护实体进行状态检测；根据为保护组端点上TESI的以太网交换路径(ESP)配置的出端口，以及结合在当前状态检测下选择的相对应的保护切换机制实现路径保护切换。本发明还公开了一种以太网路径保护的切换系统，该系统中，切换单元，用于根据为保护组端点上TESI的ESP配置的出端口，以及结合在当前状态检测下选择的相对应的保护切换机制实现路径保护切换。采用本发明的方法及系统，能提高故障恢复的速度，减少保护切换的节点，有利于网络的优化，并且保证端到端流量的可靠性。
文档编号H04L12/24GK101997713SQ200910169679
公开日2011年3月30日 申请日期2009年8月31日 优先权日2009年8月31日
发明者魏月华 申请人:中兴通讯股份有限公司