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CN101877677A - 一种多协议标签交换业务隧道切换的方法及系统 - Google Patents

一种多协议标签交换业务隧道切换的方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种多协议标签交换业务隧道切换的方法，所述方法包括：将多个使用相同工作隧道的多协议标签交换(MPLS)业务的出端口信息映射到链路聚合(LACP)端口上；设置所述MPLS业务对应的下一跳信息的表项为复用表项；当需要隧道切换时，更新所述下一跳信息的表项和所述LACP端口的设置，本发明还公开了一种多协议标签交换业务隧道切换的系统，通过上述方法和系统，实现了多个MPLS业务的批量切换，大大提高了MPLS上的业务切换时间，使得业务的数量对切换时间不产生影响，并能节约了大量的硬件资源。

Description

一种多协议标签交换业务隧道切换的方法及系统
技术领域
本发明涉及多协议标签交换业务隧道保护领域，特别是指一种多协议标签交换业务隧道切换的方法及系统。
背景技术
多协议标签交换(Multi-Protocol Label Switch，MPLS)是新一代IP高速骨干网络交换的标准，由因特网工程任务组(The Internet Engineering Task Force，IETF)提出。MPLS技术使得路由层面和转发层面完全分离，具备快速转发、服务质量(Quality of Service，QoS)保证、多业务支持等优势，在下一代电信网络中扮演着越来越重要的角色。
MPLS技术的关键是引入了标签(Label)的概念，所述标签是一种短的、且不包含拓扑信息、只具有局部意义的内容信息。在MPLS网络中，IP包在进入第一个MPLS设备时，MPLS边缘路由器将IP包用标签封装起来；MPLS边缘路由器分析IP包的内容，并为这些IP包选择合适的标签；然后，所有MPLS网络中节点都是依据这个标签信息作为转发判决的依据；当该IP包最终离开MPLS网络时，标签被MPLS边缘路由器剥离。
基于MPLS业务报文的转发可靠性，MPLS业务需要先创建一个保护隧道，以实现对MPLS业务的保护功能。具体的，在工作隧道发生故障时，工作隧道的头节点能够快速切换到保护隧道继续进行MPLS业务报文的转发，协议要求保护切换的时间通常要控制在50ms以内。图1为现有技术中隧道切换的流程示意图，如图1所示，现有的隧道切换技术需要将工作隧道上的每个业务都依次进行切换。举例来说，如果有500个MPLS业务，则需要切换500次，每次切换都需要尝试发送给工作隧道上的下一跳节点，失败后才能执行切换并发送到保护隧道上的下一跳节点，因此，会耗费1000个下一跳处理的硬件资源，并且很难达到协议规定的切换时间的要求。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种多协议标签交换业务隧道切换的方法及系统，能够解决使用工作隧道的多个MPLS业务切换时间长，且浪费下一跳处理的硬件资源的问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
本发明提供了一种多协议标签交换业务隧道切换的方法，所述方法包括：
将多个使用相同工作隧道的MPLS业务的出端口信息映射到链路聚合(Link Aggregation Control Protocol，LACP)端口上；
设置所述MPLS业务对应的下一跳信息的表项为复用表项；
当需要隧道切换时，更新所述下一跳信息的表项和所述LACP端口的设置。
其中，所述下一跳信息的表项包括：三层接口索引表项和目的媒体接入控制(Media Access Control，MAC)索引表项。
其中，所述多个使用相同工作隧道的MPLS业务包括：在隧道头节点上使用相同工作隧道的所有MPLS业务。
其中，所述映射到LACP端口上，包括：将所述LACP端口的成员端口设置为工作隧道的出端口。
其中，所述更新下一跳信息的表项和所述LACP端口的设置为：从对应工作隧道的下一跳信息的表项和所述LACP端口的设置，更新为对应保护隧道的下一跳信息的表项和所述LACP端口的设置。
本发明还提供了一种多协议标签交换业务隧道切换的系统，所述系统包括：初始设置单元和切换执行单元；其中，
所述初始设置单元，用于将多个使用相同工作隧道的MPLS业务的出端口信息映射到LACP端口上，设置所述MPLS业务对应的下一跳信息的表项为复用表项，将LACP端口和下一跳信息的表项的设置发送给切换执行单元；
所述切换执行单元，用于当需要隧道切换时时，更新所述下一跳信息的表项和所述LACP端口的设置。
本发明所提供的多协议标签交换业务隧道切换的方法及系统，通过将多个使用相同工作隧道的MPLS业务的出端口映射到LACP端口上，并设置MPLS业务对应的下一跳信息的表项为复用表项；当需要隧道切换时，更新所述下一跳信息的表项和所述LACP端口的设置，实现了多个MPLS业务的批量切换，大大提高了MPLS上的业务切换时间，使得业务的数量对切换时间不产生影响，并能节约大量的硬件资源。
附图说明
图1为现有技术中隧道切换的流程示意图；
图2为本发明多协议标签交换业务隧道切换的方法流程示意图；
图3为本发明多协议标签交换业务隧道切换的系统结构示意图。
具体实施方式
本发明的基本思想是：将多个使用相同工作隧道的MPLS业务的出端口信息映射到LACP端口上，并设置MPLS业务对应的下一跳信息的表项为复用表项；当需要隧道切换时，更新所述下一跳信息的表项和所述LACP端口的设置。
下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案进一步详细阐述。
图2为本发明多协议标签交换业务隧道切换的方法流程示意图，如图2所示，所述多协议标签交换业务隧道切换的方法，具体包括以下步骤：
步骤201，将使用相同工作隧道的所有MPLS业务的出端口信息映射到LACP端口上，并将LACP端口设置为包含所述出端口；
具体的，由于在通常情况下，所述MPLS业务的出端口是在隧道头节点上基于每个下一跳信息直接设置的，无法实现复用的功能，因此，将所述MPLS业务的出端口信息映射到LACP端口上；再将LACP端口的成员端口设置为所述MPLS业务的出端口，则表示此时所述使用相同工作隧道的MPLS业务，还是从连接工作隧道的出端口进行转发。
步骤202，设置使用相同工作隧道的所有MPLS业务对应的下一跳信息表项为复用表项；
具体的，所述下一跳信息的表项包括：三层接口索引表项和目的MAC索引表项；设置所述MPLS业务对应的三层接口索引表项和目的MAC索引表项为复用表项；具体是指，由于所述MPLS业务都使用相同工作隧道，因此所述MPLS业务的下一跳信息中的三层接口信息和目的MAC信息是相同的，可以利用复用表项来实现统一管理。
步骤203，当需要隧道切换时，更新所述下一跳信息表项；
具体的，当工作隧道发生故障时，需要进行工作隧道到保护隧道的切换。因此，将三层接口索引表项和目的MAC索引表项的信息更新为保护隧道的信息。因为预先设置为复用表项，所以只需要更新一次，就使所有之前使用相同工作隧道的MPLS业务的下一跳信息中的三层接口信息和目的MAC信息都实现了更新。
所述三层接口信息中包括：源MAC信息、VLAN信息和隧道标签信息。更新时，由于发出的起始节点没有变化，因此体现发出节点的源MAC信息不需要更新，只需要将VLAN信息和隧道标签信息更新为保护隧道的VLAN信息和隧道标签信息。
步骤204，更新所述LACP端口的设置。
具体的，所述更新所述LACP端口的设置是：将LACP端口的成员端口由前述连接工作隧道的出端口更新为连接保护隧道的出端口。
进一步的，更新完成后就实现了多个MPLS业务从工作隧道到保护隧道的快速批量切换，所述MPLS业务就可以按照更新后的LACP端口和下一跳信息的表项继续进行转发。
下面通过一个实施例对图2所示的方法进一步详细阐述：
假设一个隧道头节点A，其MAC为0x00d0d0000001；在其端口1进行用户侧数据的接入，接入的类型为端口+VLAN，可以配置的业务VLAN有1000个，即VLAN1-VLAN1000，同时VLAN1-VLAN1000对应的伪线标签分别16-1015；端口2是连接工作隧道的出端口，工作隧道的隧道标签为200；端口3是连接保护隧道的出端口，保护隧道的隧道标签为300。
在正常转发时，所有的业务都在工作隧道执行转发。端口1进来的VLAN1报文会被封装为：伪线标签16，隧道标签200，三层接口VLAN200，目的MAC为0x00d0d0000002，从端口2发出；其它使用物理端口2的业务的封装也类似。
首先，在隧道头节点A的交换芯片上设置所有使用相同工作隧道的业务的端口信息到LACP端口的映射关系，即：在交换机内部设置使能LACP1，并且LACP1包含端口2；在隧道头节点A的交换芯片上设置工作隧道上面所有MPLS业务的三层接口索引表项和目的MAC索引表项为复用表项，比如，将端口1进来的VLAN1的报文封装为：伪线标签16、隧道标签200，VLAN200，目的MAC为0x00d0d0000002，源MAC为0x00d0d0000001，从LACP1发出。工作隧道上面其它业务配置相同。
当工作隧道发生故障需要切换到保护隧道时，对工作隧道上面所有业务下一跳指向的三层接口索引表项进行更新，VLAN修改为300，隧道标签修改为300；对工作隧道上面所有业务下一跳指向的目的MAC索引表项进行更新，目的MAC从0x00d0d0000002修改为0x00d0d0000003。更新LACP1的设置：删除端口2后添加端口3。
图3为本发明多协议标签交换业务隧道切换的系统结构示意图，如图3所示，所述MPLS业务隧道切换的系统，包括：初始设置单元31和切换执行单元32，其中，
所述初始设置单元31，用于将多个MPLS业务的出端口信息映射到LACP端口上，设置所述MPLS业务对应的下一跳信息的表项为复用表项，将LACP端口和下一跳信息的表项的设置发送给切换执行单元32；
具体的，所述多个MPLS业务是在隧道头节点上使用相同工作隧道的所有MPLS业务。由于在通常情况下，所述MPLS业务的出端口是在隧道头节点上基于每个下一跳信息直接设置的，无法实现复用的功能，因此，将所述MPLS业务的出端口信息映射到LACP端口上；再将LACP端口的成员端口设置为所述MPLS业务的出端口，则表示此时所述使用相同工作隧道的MPLS业务还是从连接工作隧道的出端口进行转发。
所述下一跳信息的表项包括：三层接口索引表项和目的MAC索引表项。设置所述MPLS业务对应的三层接口索引表项和目的MAC索引表项为复用表项，具体是指，由于所述MPLS业务都使用相同工作隧道，因此所述MPLS业务的下一跳信息中的三层接口信息和目的MAC信息是相同的，可以利用复用表项来实现统一管理。
所述切换执行单元32，用于当需要隧道切换时，更新所述下一跳信息的表项和所述LACP端口的设置。
具体的，当工作隧道发生故障时，需要进行工作隧道到保护隧道的切换。因此，将三层接口索引表项和目的MAC索引表项的信息更新为保护隧道的信息。因为预先设置为复用表项，所以只需要更新一次，就使所有之前使用相同工作隧道的MPLS业务的下一跳信息中的三层接口信息和目的MAC信息都实现了更新。所述三层接口信息中包括：源MAC信息、VLAN信息和隧道标签信息。更新时，由于发出的起始节点没有变化，因此体现发出节点的源MAC信息不需要更新，只需要将VLAN信息和隧道标签信息更新为保护隧道的VLAN信息和隧道标签信息。所述更新所述LACP端口的设置，具体是将前述连接工作隧道的出端口更新为连接保护隧道的出端口。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多协议标签交换业务隧道切换的方法，其特征在于，所述方法包括：
将多个使用相同工作隧道的多协议标签交换(MPLS)业务的出端口信息映射到链路聚合(LACP)端口上；
设置所述MPLS业务对应的下一跳信息的表项为复用表项；
当需要隧道切换时，更新所述下一跳信息的表项和所述LACP端口的设置。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述下一跳信息的表项包括：三层接口索引表项和目的媒体接入控制(MAC)索引表项。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述多个使用相同工作隧道的MPLS业务包括：在隧道头节点上使用相同工作隧道的所有MPLS业务。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述映射到LACP端口上，包括：将所述LACP端口的成员端口设置为工作隧道的出端口。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述更新下一跳信息的表项和所述LACP端口的设置为：从对应工作隧道的下一跳信息的表项和所述LACP端口的设置，更新为对应保护隧道的下一跳信息的表项和所述LACP端口的设置。
6.一种多协议标签交换业务隧道切换的系统，其特征在于，所述系统包括：初始设置单元和切换执行单元；其中，
所述初始设置单元，用于将多个使用相同工作隧道的MPLS业务的出端口信息映射到LACP端口上，设置所述MPLS业务对应的下一跳信息的表项为复用表项，将LACP端口和下一跳信息的表项的设置发送给切换执行单元；
所述切换执行单元，用于当需要隧道切换时时，更新所述下一跳信息的表项和所述LACP端口的设置。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述下一跳信息的表项包括：三层接口索引表项和目的MAC索引表项。
8.根据权利要求6或7所述的系统，其特征在于，所述初始设置单元中针对的多个使用相同工作隧道的MPLS业务包括：隧道头结点上使用相同工作隧道的所有MPLS业务。
9.根据权利要求6或7所述的系统，其特征在于，所述初始设置单元将MPLS业务的出端口信息映射到LACP端口上，包括：将所述LACP端口的成员端口设置为工作隧道的出端口。
10.根据权利要求6或7所述的系统，其特征在于，所述切换执行单元更新下一跳信息的表项和所述LACP端口的设置为：从对应工作隧道的下一跳信息的表项和所述LACP端口的设置，更新为对应保护隧道的下一跳信息的表项和所述LACP端口的设置。
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