CN105991427B - 备份路径确定及切换的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种备份路径确定及切换的方法和装置，该备份路径确定方法应用于控制层面，包括：对源设备与目标设备之间的无环备份路径设置优先级；选择优先级最高的无环备份路径作为源设备与目标设备之间的主用备份路径；判断主用备份路径是否与源设备与所述目标设备之间的被保护路径使用相同的接口；根据判断的结果，确定源设备与目标设备之间是否存在备用备份路径；在源设备与目标设备之间存在备用备份路径时，计算出备用备份路径。本发明实施例中，数据层面在源设备与目标设备之间发生接口故障和BFD检测失败故障时，可以根据控制层面下发的备份路径信息，采用不同的响应策略来实现FRR保护，从而可以提高FRR保护的响应准确度。

Description

备份路径确定及切换的方法和装置

技术领域

本发明涉及网络通信技术领域，特别涉及一种备份路径确定及切换的方法和装置。

背景技术

路由器是网络设备的基础模块，随着网络规模的扩大以及网络拓扑结构越来越复杂，网络故障也日益频繁。在控制层面与数据层面分离的路由架构下，通常由控制层面提前确定备份路径并下发给数据层面，数据层面在检测到故障后，通过将源设备与目标设备之间的连接路径从被保护路径切换至备份路径来实现FRR(Fast ReRoute，快速重路由)保护。

然而，在目前的FRR保护中，备份路径通常唯一，当数据层面在源设备与目标设备之间检测到接口故障时，FRR保护的响应准确度较低。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种备份路径确定及切换的方法和装置，以解决FRR保护的响应准确度较低的问题。

根据本发明实施例的第一方面，提供一种备份路径确定方法，所述方法应用于控制层面，所述方法包括：

对源设备与目标设备之间的无环备份路径设置优先级；

选择优先级最高的无环备份路径作为所述源设备与所述目标设备之间的主用备份路径；

判断所述主用备份路径是否与所述源设备与所述目标设备之间的被保护路径使用相同的接口；

根据所述判断的结果，确定所述源设备与所述目标设备之间是否存在备用备份路径；

在所述源设备与所述目标设备之间存在所述备用备份路径时，计算出所述备用备份路径。

根据本发明实施例的第二方面，提供一种备份路径切换方法，所述方法应用于数据层面，所述方法应用上述备份路径确定方法确定的备份路径实现备份路径切换，包括：

接收控制层面发送的备份路径信息；

检测所述源设备与所述目标设备之间发生的故障类型；

根据所述故障的类型，将所述源设备与所述目标设备之间的连接路径从被保护路径切换至所述备份路径。

根据本发明实施例的第三方面，提供一种备份路径确定装置，所述装置应用于控制层面，所述装置包括：

优先级设置单元，用于对源设备与目标设备之间的无环备份路径设置优先级；

主用备份路径确定单元，用于选择优先级最高的无环备份路径作为所述源设备与所述目标设备之间的主用备份路径；

判断单元，用于判断所述主用备份路径是否与所述源设备与所述目标设备之间的被保护路径使用相同的接口；

备用备份路径确定单元，用于根据所述判断的结果，确定所述源设备与所述目标设备之间是否存在备用备份路径；

备用备份路径计算单元，用于在所述源设备与所述目标设备之间存在所述备用备份路径时，计算出所述备用备份路径。

根据本发明实施例的第四方面，提供一种备份路径切换装置，所述装置应用于数据层面，所述装置应用上述备份路径确定方法确定的备份路径实现备份路径切换，包括：

接收单元，用于接收控制层面发送的备份路径信息；

检测单元，用于检测所述源设备与所述目标设备之间发生的故障类型；

切换单元，用于根据所述故障的类型，将所述源设备与所述目标设备之间的连接路径从被保护路径切换至所述备份路径。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

本发明实施例中，控制层面通过确定源设备与目标设备之间的主用备份路径和备用备份路径并提前下发给数据层面，可以使数据层面在源设备与目标设备之间发生接口故障和BFD检测失败故障时，采用不同的响应策略来实现FRR保护，从而可以提高FRR保护的响应准确度。

附图说明

图1是本发明备份路径确定方法的一个实施例的流程图；

图2是本发明路由拓扑结构的一个实施例框图；

图3是本发明备份路径切换方法的一个实施例流程图；

图4是本发明备份路径确定和切换装置所在设备的硬件结构图；

图5是本发明备份路径确定装置的一个实施例框图；

图6是本发明备份路径切换装置的另一个实施例框图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例中的技术方案，并使本发明实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明实施例中技术方案作进一步详细的说明。

参见图1，为本发明备份路径确定方法的一个实施例的流程图，该实施例从控制层面侧进行描述，包括以下步骤：

步骤101、对源设备与目标设备之间的无环备份路径设置优先级。

在本实施例中，控制层面可以首先判断源设备与目标设备之间是否存在可以将源设备发送的数据直接传输给目标设备的无环备份路径。当源设备与目标设备之间存在无环备份路径时，控制层面统计无环备份路径的条数，若无环备份路径的条数为1，则不必对无环备份路径设置优先级；若无环备份路径的条数大于1，则根据各个无环备份路径的带宽大小或者距离目标设备的跳数等因素，为各个无环备份路径预先设置优先级。当源设备与目标设备之间不存在无环备份路径时，表示控制层面无法确定源设备与目标设备之间的备份路径，从而无法实现FRR保护。

由于在采用有环路的路径将源设备发送的数据传输给目标设备时，有环路的路径中的路由有可能会将数据返回至源设备或者将数据传输给其他的设备，因此有环路的路径无法保证将源设备发送的数据准确地传输给目标设备。本实施例通过仅将源设备与目标设备之间的无环路的路径作为备份路径，可以提高FRR保护的响应准确度。

步骤102、选择优先级最高的无环备份路径作为源设备与目标设备之间的主用备份路径。

在本实施例中，当无环备份路径的条数为1时，控制层面可以直接将该无环备份路径作为源设备与目标设备之间的主用备份路径，此时源设备与目标设备之间只存在主用备份路径，不存在备用备份路径；当无环备份路径的条数大于1时，控制层面可以从源设备与目标设备之间的各个无环备份路径中选择优先级最高的无环备份路径作为主用备份路径。

步骤103、判断主用备份路径是否与源设备与目标设备之间的被保护路径使用相同的接口。

步骤104、根据上述判断的结果，确定源设备与目标设备之间是否存在备用备份路径。

在本实施例中，当主用备份路径与被保护路径使用不同的接口时，确定源设备与目标设备之间只存在主用备份路径，不存在备用备份路径。当数据层面将该备份路径信息发送给数据层面后，无论是在源设备与目标设备之间发生接口故障，还是在通过BFD(bidirectional forwarding detection，双向转发检测)检测源设备与目标设备是否发生链路故障时，发生BFD检测失败故障，数据层面都可以通过将源设备与目标设备之间的连接路径从被保护路径切换至该主用备份路径来实现FRR保护。当主用备份路径与被保护路径使用相同的接口时，控制层面可以首先判断源设备与目标设备之间是否存在与被保护路径使用不同接口的无环备份路径。

若源设备与目标设备之间存在与被保护路径使用不同接口的无环备份路径，控制层面可以确定源设备与目标设备之间存在主用备份路径和备用备份路径。当数据层面将该备份路径信息发送给数据层面后，若在源设备与目标设备之间发生BFD检测失败故障，则数据层面可以通过将源设备与目标设备之间的连接路径从被保护路径切换至该主用备份路径来实现FRR保护，若在源设备与目标设备之间发生接口故障，则数据层面可以通过将源设备与目标设备之间的连接路径从被保护路径切换至该备用备份路径来实现FRR保护。

若源设备与目标设备之间不存在与被保护路径使用不同接口的无环备份路径，控制层面可以确定源设备与目标设备之间只存在主用备份路径，不存在备用备份路径。当数据层面将该备份路径信息发送给数据层面后，若在源设备与目标设备之间发生BFD检测失败故障，数据层面可以通过将源设备与目标设备之间的连接路径从被保护路径切换至主用备份路径来实现FRR保护；若在源设备与目标设备之间发生接口故障，则无法实现FRR保护。

步骤105、在源设备与目标设备之间存在备用备份路径时，计算出备用备份路径。

在本实施例中，当源设备与目标设备之间存在备用备份路径时，控制层面可以首先统计与被保护路径使用不同接口的无环备份路径的条数：在与被保护路径使用不同接口的无环备份路径的条数为1时，以该无环备份路径作为源设备与目标设备之间的备用备份路径；在与被保护路径使用不同接口的无环备份路径的条数大于1时，从与被保护路径使用不同接口的无环备份路径中，选择优先级最高的无环备份路径作为源设备与目标设备之间的备用备份路径。

由上述实施例可见，控制层面通过确定源设备与目标设备之间的主用备份路径和备用备份路径并提前下发给数据层面，可以使数据层面在源设备与目标设备之间发生BFD检测失败故障和接口故障时，采用不同的响应策略来实现FRR保护，从而可以提高FRR保护的响应准确度。

参见图2，为本发明路由拓扑结构的一个实施例框图，在该实施例中，符号A至G均表示路由器，B为源设备，G为目标设备，源设备B与目标设备G之间的被保护路径为B-C-G，源设备B与目标设备G之间的无环备份路径包括B-D-G、B-E-G和B-F-G，其中，无环备份路径B-D-G与被保护路径B-C-G使用相同的接口，无环备份路径B-E-G和B-F-G与被保护路径B-C-G使用不同的接口，其中无环备份路径B-D-G、B-E-G和B-F-G的优先级依次降低。基于图2所示路由拓扑结构，控制层面可以通过以下步骤来确定源设备B与目标设备G之间的备份路径：

步骤一、由于无环备份路径B-D-G、B-E-G和B-F-G的优先级依次降低，因此选择无环备份路径B-D-G作为源设备B与目标设备G之间的主用备份路径。

步骤二、由于无环备份路径B-D-G与被保护路径B-C-G使用相同的接口，因此从无环备份路径B-E-G和B-F-G中选择优先级最高的无环备份路径作为源设备B与目标设备G之间的备用备份路径。

步骤三、由于无环备份路径B-E-G的优先级高于无环备份路径B-F-G的优先级，因此将无环备份路径B-E-G作为源设备B与目标设备G之间的备用备份路径。

参见图3，为本发明备份路径切换方法的一个实施例流程图，该实施例从数据层面侧进行描述，该方法采用图1所示方法所确定的备份路径来实现备份路径切换，包括以下步骤：

步骤301、接收控制层面发送的备份路径信息。

在本实施例中，数据层面可以判断是否接收到控制层面发送的备份路径信息：如果数据层面接收到控制层面发送的备份路径信息，则执行步骤302；否则，显示切换失败。该备份路径信息中可以包括主用备份路径和备用备份路径。

步骤302、检测源设备与目标设备之间发生的故障类型。

在本实施例中，源设备与目标设备之间发生的故障可以包括BFD检测失败故障和接口故障。

步骤303、根据上述故障的类型，将源设备与目标设备之间的连接路径从被保护路径切换至备份路径。

在本实施例中，当源设备与目标设备之间发生接口故障时，数据层面可以首先判断备份路径信息中是否包括备用备份路径。当备份路径信息中包括备用备份路径时，数据层面将源设备与目标设备之间的连接路径从被保护路径切换至备用备份路径；当备份路径信息中不包括备用备份路径时，数据层面判断主用备份路径与被保护路径是否使用相同的接口，若使用不同的接口，则将源设备与目标设备之间的连接路径从被保护路径切换至主用备份路径。

当源设备与目标设备之间发生BFD检测故障时，数据层面将源设备与目标设备之间的连接路径从被保护路径切换至主用备份路径。

由上述实施例可见，控制层面通过确定源设备与目标设备之间的主用备份路径和备用备份路径并提前下发给数据层面，可以使数据层面在源设备与目标设备之间发生BFD检测失败故障和接口故障时，采用不同的响应策略来实现FRR保护，从而可以提高FRR保护的响应准确度。

与前述备份路径确定和切换方法实施例相对应，本发明还提供了备份路径确定和切换装置的实施例。

本发明备份路径确定和切换装置实施例可以通过软件实现，也可以通过硬件或软硬件结合的方式实现。以软件实现为例，作为一个逻辑意义上的装置，是通过其所在设备的处理器将非易失性存储器中对应的计算机程序指令读取到内存中运行形成的。从硬件层面而言，如图4所示，为本发明备份路径确定和切换装置所在设备的一种硬件结构图，除了图4所示的处理器、网络接口、内存以及非易失性存储器之外，实施例中装置所在的设备通常还可以包括其他硬件，如负责处理报文的转发芯片等；从硬件结构上来讲该设备还可能是分布式的设备，可能包括多个接口卡，以便在硬件层面进行报文处理的扩展。

参见图5，为本发明备份路径确定装置的一个实施例框图，该实施例从控制层面侧进行描述，该装置可以包括：

优先级设置单元510，用于对源设备与目标设备之间的无环备份路径设置优先级；

主用备份路径确定单元520，用于选择优先级最高的无环备份路径作为所述源设备与所述目标设备之间的主用备份路径；

判断单元530，用于判断所述主用备份路径是否与所述源设备与所述目标设备之间的被保护路径使用相同的接口；

备用备份路径确定单元540，用于根据所述判断的结果，确定所述源设备与所述目标设备之间是否存在备用备份路径；

备用备份路径计算单元550，用于在所述源设备与所述目标设备之间存在所述备用备份路径时，计算出所述备用备份路径。

在一个可选的实现方式中，

所述判断单元530，还用于当所述主用备份路径与所述被保护路径使用相同的接口时，判断所述源设备与所述目标设备之间是否存在与所述被保护路径使用不同接口的无环备份路径；

所述备用备份路径确定单元540，具体用于当所述主用备份路径与所述被保护路径使用不同的接口时，确定所述源设备与所述目标设备之间不存在备用备份路径；当所述主用备份路径与所述被保护路径使用相同的接口时，若所述源设备与所述目标设备之间存在与所述被保护路径使用不同接口的无环备份路径，则确定所述源设备与所述目标设备之间存在备用备份路径。

在另一个可选的实现方式中，

所述备用备份路径计算单元550，具体用于从与所述被保护路径使用不同接口的无环备份路径中，选择优先级最高的无环备份路径作为所述备用备份路径。

参见图6，为本发明备份路径切换装置的一个实施例框图，该实施例从数据层面侧进行描述，该装置应用图1所示方法所确定的备份路径实现备份路径切换，该装置可以包括：

接收单元610，用于接收控制层面发送的备份路径信息；

检测单元620，用于检测所述源设备与所述目标设备之间发生的故障类型；

切换单元630，用于根据所述故障的类型，将所述源设备与所述目标设备之间的连接路径从被保护路径切换至所述备份路径。

在一个可选的实现方式中，

所述切换单元630，具体用于当检测到所述源设备与所述目标设备之间发生接口故障时，判断所述备份路径信息中是否包括备用备份路径；当所述备份路径信息中包括备用备份路径时，将所述源设备与所述目标设备之间的连接路径从被保护路径切换至所述备用备份路径；当所述备份路径信息中不包括备用备份路径时，判断所述主用备份路径与所述被保护路径是否使用相同的接口，若使用不同的接口，则将所述源设备与所述目标设备之间的连接路径从所述被保护路径切换至所述主用备份路径。

在另一个可选的实现方式中，

所述切换单元630，具体用于当所述源设备与所述目标设备之间发生BFD检测失败故障时，将所述源设备与所述目标设备之间的连接路径从所述被保护路径切换至所述主用备份路径。

上述装置中各个单元的功能和作用的实现过程具体详见上述方法中对应步骤的实现过程，在此不再赘述。

对于装置实施例而言，由于其基本对应于方法实施例，所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本发明方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

由上述实施例可见，控制层面通过确定源设备与目标设备之间的主用备份路径和备用备份路径并提前下发给数据层面，可以使数据层面在源设备与目标设备之间发生BFD检测失败故障和接口故障时，采用不同的响应策略来实现FRR保护，从而可以提高FRR保护的响应准确度。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种备份路径确定方法，所述方法应用于控制层面，其特征在于，所述方法包括：

对源设备与目标设备之间的无环备份路径设置优先级；

选择优先级最高的无环备份路径作为所述源设备与所述目标设备之间的主用备份路径；

判断所述主用备份路径是否与所述源设备与所述目标设备之间的被保护路径使用相同的接口，当所述主用备份路径与所述被保护路径使用相同的接口时，判断所述源设备与所述目标设备之间是否存在与所述被保护路径使用不同接口的无环备份路径；

根据所述判断的结果，确定所述源设备与所述目标设备之间是否存在备用备份路径；

当所述主用备份路径与所述被保护路径使用不同的接口时，确定所述源设备与所述目标设备之间不存在备用备份路径；

当所述主用备份路径与所述被保护路径使用相同的接口时，若所述源设备与所述目标设备之间存在与所述被保护路径使用不同接口的无环备份路径，则确定所述源设备与所述目标设备之间存在备用备份路径；

在所述源设备与所述目标设备之间存在所述备用备份路径时，计算出所述备用备份路径。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算出所述备用备份路径，包括：

从与所述被保护路径使用不同接口的无环备份路径中，选择优先级最高的无环备份路径作为所述备用备份路径。

3.一种备份路径切换方法，所述方法应用于数据层面，其特征在于，所述方法应用权利要求1至2中任一项所述方法确定的备份路径实现备份路径切换，包括：

接收控制层面发送的备份路径信息；

检测所述源设备与所述目标设备之间发生的故障类型；

根据所述故障的类型，将所述源设备与所述目标设备之间的连接路径从被保护路径切换至所述备份路径。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述故障的类型，将所述源设备与所述目标设备之间的连接路径从被保护路径切换至所述备份路径，包括：

当检测到所述源设备与所述目标设备之间发生接口故障时，判断所述备份路径信息中是否包括备用备份路径；

当所述备份路径信息中包括备用备份路径时，将所述源设备与所述目标设备之间的连接路径从被保护路径切换至所述备用备份路径；

当所述备份路径信息中不包括备用备份路径时，判断所述主用备份路径与所述被保护路径是否使用相同的接口，若使用不同的接口，则将所述源设备与所述目标设备之间的连接路径从所述被保护路径切换至所述主用备份路径。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述故障的类型，将所述源设备与所述目标设备之间的连接路径从被保护路径切换至所述备份路径，包括：

当所述源设备与所述目标设备之间发生双向转发检测BFD检测失败故障时，将所述源设备与所述目标设备之间的连接路径从所述被保护路径切换至所述主用备份路径。

6.一种备份路径确定装置，所述装置应用于控制层面，其特征在于，所述装置包括：

优先级设置单元，用于对源设备与目标设备之间的无环备份路径设置优先级；

主用备份路径确定单元，用于选择优先级最高的无环备份路径作为所述源设备与所述目标设备之间的主用备份路径；

判断单元，用于判断所述主用备份路径是否与所述源设备与所述目标设备之间的被保护路径使用相同的接口，当所述主用备份路径与所述被保护路径使用相同的接口时，判断所述源设备与所述目标设备之间是否存在与所述被保护路径使用不同接口的无环备份路径；

备用备份路径确定单元，用于根据所述判断的结果，确定所述源设备与所述目标设备之间是否存在备用备份路径；

当所述主用备份路径与所述被保护路径使用不同的接口时，确定所述源设备与所述目标设备之间不存在备用备份路径；当所述主用备份路径与所述被保护路径使用相同的接口时，若所述源设备与所述目标设备之间存在与所述被保护路径使用不同接口的无环备份路径，则确定所述源设备与所述目标设备之间存在备用备份路径；

备用备份路径计算单元，用于在所述源设备与所述目标设备之间存在所述备用备份路径时，计算出所述备用备份路径。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述备用备份路径计算单元，具体用于从与所述被保护路径使用不同接口的无环备份路径中，选择优先级最高的无环备份路径作为所述备用备份路径。

8.一种备份路径切换装置，所述装置应用于数据层面，其特征在于，所述装置应用权利要求6至7中任一项所述装置确定的备份路径实现备份路径切换，包括：

接收单元，用于接收控制层面发送的备份路径信息；

检测单元，用于检测所述源设备与所述目标设备之间发生的故障类型；

切换单元，用于根据所述故障的类型，将所述源设备与所述目标设备之间的连接路径从被保护路径切换至所述备份路径。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述切换单元，具体用于当检测到所述源设备与所述目标设备之间发生接口故障时，判断所述备份路径信息中是否包括备用备份路径；当所述备份路径信息中包括备用备份路径时，将所述源设备与所述目标设备之间的连接路径从被保护路径切换至所述备用备份路径；当所述备份路径信息中不包括备用备份路径时，判断所述主用备份路径与所述被保护路径是否使用相同的接口，若使用不同的接口，则将所述源设备与所述目标设备之间的连接路径从所述被保护路径切换至所述主用备份路径。

10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述切换单元，具体用于当所述源设备与所述目标设备之间发生BFD检测失败故障时，将所述源设备与所述目标设备之间的连接路径从所述被保护路径切换至所述主用备份路径。