双宿以太网的保护切换方法以及实施该方法的分布式网元技术

本发明专利技术提出了一种新颖的双宿以太网的保护切换方法以及实施该方法的分布式结构。本发明专利技术的方案利用了G.8131和G.8032中的优点，即在此提出的双宿保护方法利用了G.8131中的有限状态机和G.8032中的R-APS数据包作为MAC更新消息，并且还提出了一种用于实施该方法的分布式的架构。在本发明专利技术中，通过使用R-APS数据包来进行MAC更新来避免在由于信号失效或衰减引起的保护切换过程中的数据损失。与此同时，分布式的实施架构有利于增强保护组容量，简化网络管理并且改善设备的可靠性。因此，通过将依据本发明专利技术的方法结合上述分布式的架构能够提供高质量的电信服务、减少对硬件资源的消耗、降低成本、增大保护容量等突出优点。

【技术实现步骤摘要】
双宿以太网的保护切换方法以及实施该方法的分布式网元
本专利技术涉及移动通信和光网络通信技术，尤其涉及一种双宿以太网的保护切换方法以及实施该方法的分布式网元。
技术介绍
随着网络通信量、移动性和关键应用对于网络的依赖性的迅猛发展，要求无线宽带系统的发展不仅要能支持移动用户的增长的带宽要求，还需要能够为这些用户提供可靠的连接。而这些无线接入网络又与固网连接。因此，对于网络的生存性的研究着重于固网和无线接入网。为了改善网络的生存性，网络能够由两个端至端的T-MPLS域构成，其从接入设备(例如网元)和宿端延伸至核心设备。冗余的双节点连接赋予了网络较高的弹性，并且克服了许多故障，如图1所示。然而，在保护切换期间，双节点很容易丢失数据包，因为相关的MAC地址表不能够被及时地更新。对于那些大容量的切换设备的MAC地址表，尤其存在上述问题。在现有技术中，对于T-MPLS/MPLS-TP网络的现有的保护机制有线性保护(1：1和1+1)(G.8131)和环网保护(G.8132)。然而它们都不能应用于下述情况，即网元被双宿地连接至上行的两个网元(图1中的核心节点1和核心节点2)。因为在1：1或1+1线性保护中，工作路径和保护路径必须终于相同的网元，而不能工作于一个网元而保护另一个网元。而对于环网保护，其仅能够为单一的环提供保护，因而不能够应用至工作/保护路径在接入网、核心网和/或聚合网络中延伸的情形。此外，带有多个I/O卡的网元和/或宿端总是采用集中式的架构。即，保护切换总是在集中在核心板上。该核心板包括自动保护切换有限状态机(AutoProtectionSwitchingFiniteStateMachine,APSFSM)、保护切换表、数据路径切换、控制管理、操作管理维护(OperationAdministrationandMaintenance，OAM)处理器和CPU。当检测到路径信号失效(TrackSignalFail，TSF)或信号衰减(SignalDegrade)或从环网自动保护切换(RingAutoProtectionSwitching，R-APS)数据包接收到远程切换请求时，APSFSM将运行，然后将数据路径从工作路径切换至保护路径。当然，也可以通过CPU来自动或手动地实施保护切换。同时，APSFSM的状态将被汇报至主CPU。图2中示出了双宿机制的集中式的实施形式。然而，由于保护切换组的容量的增大，这种集中式的实施结构将产生如下问题，例如消耗过多的FPGA或硬件资源、CPU将承受过高的负载、当不合适的冗余备份时可靠性将降低。这将对电信服务产生不利的影响。
技术实现思路
针对上述问题，根据本专利技术的第一方面，提出了一种在双宿以太网的网元中进行保护切换的方法，其中所述双宿以太网还包括第一宿端与第二宿端，所述第一宿端与所述第二宿端连接，所述第一宿端与所述网元构成工作路径，所述第二宿端与所述网元构成保护路径，所述方法包括如下步骤：b.当检测到所述工作路径发生路径信号失效或信号衰减时，以第一预定时间间隔经由所述保护路径向所述第二宿端发送第一R-APS数据包，所述第一R-APS数据包指示更新MAC地址表。优选地，所述步骤b进一步包括：当检测到所述工作路径发生路径信号失效或信号衰减时，以第一预定时间间隔经由所述保护路径向所述第二宿端发送三个第一R-APS数据包，所述第一R-APS数据包指示更新MAC地址表，并且再发送完所述三个第一R-APS数据包之后，不再发送所述第一R-APS数据包。优选地，所述方法在步骤b之前还包括步骤a：a.经由所述工作路径向所述第一宿端发送第二R-APS数据包，以检测是否真实存在路径信号失效或信号衰减，当真实存在所述路径信号失效或所述信号衰减时，实施步骤b。优选地，所述方法还包括步骤c：c.经由所述保护路径与所述第二宿端进行通信。优选地，当所述工作路径恢复正常时，所述方法还包括步骤d和e:d.以第二预定时间间隔经由所述保护路径向所述第二宿端发送第三R-APS数据包，所述第三R-APS数据包指示再次更新所述MAC地址表；以及e.经由所述工作路径与所述第一宿端进行通信。优选地，所述第一预定时间间隔和/或所述第二预定时间间隔为3.3毫秒。根据本专利技术的第二方面，提出了一种用于实施依据本专利技术的方法的分布式网元，所述网元包括：主板，其包括有限状态机，用于分别从多个从板接收路径信号失效或信号衰减，并且基于所述路径信号失效或所述信号衰减来创建第一R-APS数据包和切换状态信息，并且将所述第一R-APS数据包和所述切换状态信息发送至相应的从板，其中所述第一R-APS数据包指示更新MAC地址表，所述切换状态信息指示将要切换至的保护路径，所述相应的从板管辖所述保护路径；以及多个从板，其分别与所述主板连接，用于检测工作路径的所述路径信号失效或所述信号衰减，并且从所述主板接收所述第一R-APS数据包和所述切换状态信息，并且根据所述切换状态信息经由所述保护路径发送所述第一R-APS数据包。优选地，所述主板与所述多个从板之间通过reggen_giga总线连接。优选地，以SIPL协议实施所述主板与所述多个从板之间的通信。在本专利技术中利用了G.8131和G.8032中的优点，即在此提出的双宿保护方法利用了G.8131中的有限状态机和G.8032中的R-APS数据包作为MAC更新消息。本专利技术能够支持T-MPLS路径保护和MPLS-TP路径保护，增强了网络、尤其是无线接入网络的生存性。通过使用R-APS数据包来进行MAC更新，可以避免在由于信号失效或衰减引起的保护切换过程中的数据损失。与此同时，分布式的实施架构有利于增强保护组容量，简化网络管理并且改善设备的可靠性。因此，通过将依据本专利技术的方法结合上述分布式的架构能够提供高质量的电信服务、减少对硬件资源的消耗、减低成本、增大保护容量等突出优点。本专利技术的各个方面将通过下文中的具体实施例的说明而更加清晰。附图说明通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更加明显：图1示出了根据本专利技术的一个实施例的双宿拓扑网络示意图；图2示出了根据本专利技术的一个实施例的现有的宿端的集中式的架构；图3示出了根据本专利技术的一个实施例的SIPL协议格式；以及图4示出了根据本专利技术的一个实施例的分布式网元的示意图。在图中，贯穿不同的示图，相同或类似的附图标记表示相同或相对应的部件或特征。具体实施方式一方面，在此的双宿保护切换方法利用了G.8031和G.8131中的1：1保护切换有限状态机、可返回模式和非返回模式、传输和接收APS数据包。在G.8031和G.8131中，应当尽快地传输前三个APS数据包，以便在一个或两个APS数据包丢失或损坏的情况下也可以实现快速地保护切换。对于50ms内的快速保护切换，应该以3.3ms间隔发送前三个APS数据包。3.3ms的间隔与用于快速缺陷检测的连接性检查消息(ContinuityCheckMessage，CCM)的间隔相同。在前三个数据包之后的APS数据包应该以5ms的间隔发送。然而，在APS格式中并没有定义节点的MAC地址。这些缺陷可能导致在保护切换期间的数据包或APS数据包的丢失，因为网络管理软件没有及时地更新节点的MAC地址。在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在双宿以太网的网元中进行保护切换的方法，其中所述双宿以太网还包括第一宿端与第二宿端，所述第一宿端与所述第二宿端连接，所述第一宿端与所述网元构成工作路径，所述第二宿端与所述网元构成保护路径，所述方法包括如下步骤：b.当检测到所述工作路径发生路径信号失效或信号衰减时，以第一预定时间间隔经由所述保护路径向所述第二宿端发送第一R‑APS数据包，所述第一R‑APS数据包指示更新MAC地址表。

【技术特征摘要】
1.一种在T-MPLS/MPLS-TP网络的网元中进行保护切换的方法，其中所述T-MPLS/MPLS-TP网络还包括第一宿端与第二宿端，所述网元通过所述第一宿端与所述第二宿端被双宿地连接至第一核心节点和第二核心节点，并且所述第一宿端与所述第二宿端连接，所述第一宿端与所述网元构成工作路径，所述第二宿端与所述网元构成保护路径，所述方法包括如下步骤：b.当检测到所述工作路径发生路径信号失效或信号衰减时，以第一预定时间间隔经由所述保护路径向所述第二宿端发送第一环网自动保护切换(R-APS)数据包，所述第一R-APS数据包指示更新MAC地址表，其中所述网元包括主板和与所述主板连接的至少一个从板，所述路径信号失效或所述信号衰减由所述至少一个从板检测到并且被发送到所述主板，并且所述第一R-APS数据包由所述主板基于所述路径信号失效或所述信号衰减而创建。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤b进一步包括：当检测到所述工作路径发生路径信号失效或信号衰减时，以第一预定时间间隔经由所述保护路径向所述第二宿端发送三个第一R-APS数据包，所述第一R-APS数据包指示更新MAC地址表，并且再发送完所述三个第一R-APS数据包之后，不再发送所述第一R-APS数据包。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法在步骤b之前还包括步骤a：a.经由所述工作路径向所述第一宿端发送第二R-APS数据包，以检测是否真实存在路径信号失效或信号衰减，当真实存在所述路径信号失效或所述信号衰减时，实施步骤b。4.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐世庆，王琦，马晓华，
申请(专利权)人：上海贝尔股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31