專利名稱：一種基于mpls-tp簽名標簽的oam組件通信機制的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于MPLS-TP簽名標簽的OAM組件通信機制，尤其涉及MPLS-TP網(wǎng) 絡(luò)中的點到點的共路由雙向路徑OAM功能中的MEP與MIP的OAM通信機制。
背景技術(shù)：
MPLS-TP由ITU-T和IETF成立的聯(lián)合工作組在2008年4月提出，其前身是ITU-T于 2005年5月開始開發(fā)的T-MPLS技術(shù)標準。IETF將吸收T-MPLS中的OAM (Operations, Administration and Maintenance)、保護和管理等傳送技術(shù)，擴展現(xiàn)有MPLS (Multi-Protocol Label Switching,多協(xié)議標簽交換)為MPLS-TP (Transport Profile for MPLS)，以增強其對 ITU-T傳送需求的支持。
MPLS-TP與MPLS技術(shù)的不同點之一就是它有著電信級的OAM功能。MPLS-TP在OAM 機制中引入了 ME (Maintenance Entity,維護實體)的概念，每個ME中包含相應(yīng)的MEP (Maintenance End Point)禾口 MIP (Maintenance Intermediate Point)。 MEP百J"以發(fā)出或者接收 OAM包，MIP只能接收OAM包和回復(fù)收到的OAM包。
因為MPLS-TP的標準目前還在制訂中，有關(guān)MEP與MIP的通信方式，現(xiàn)在還僅僅只有 功能需求分析和大概的技術(shù)方案。例如在MPLS Architectural Considerations for a Transport Profile [Dave Ward, Malcolm Betts, ed. ITU-T - IETF Joint Working Team, http:〃www.ietf.org/MPLS-TP—overview-22.pdf, April 18， 2008]中指出一種MEP到MIP的OAM 包的傳遞方式， 一端的MEP通過設(shè)置棧頂標簽的TTL (Time To Live,生存時間)為指定數(shù) 值的方式，使得該OAM包在對應(yīng)的MIPTTL過期，這時再檢查該過期的標簽下層的標簽是 否是含有GAL (Generic Associated channel Label,通用聯(lián)合通道標簽)的標簽，如果是則進 行相應(yīng)的OAM處理，從而實現(xiàn)了 MEP向特定的MIP發(fā)送OAM包的功能。
但是這個功能還不成熟。首先，MEP需要知道路徑上的MIP的信息，這樣才能確定與哪 一個MIP進行這種設(shè)定TTL值方式的OAM消息通信；其次，收到這個OAM消息的MIP如 果需要回復(fù)這個消息，如何回復(fù)也沒有說明。本發(fā)明對這種機制進行了擴展，實現(xiàn)了上述提 到的未實現(xiàn)的功能。
另外，G-ACH (Generic Associated Channel,通用聯(lián)合通道)也是本發(fā)明的技術(shù)方案實現(xiàn)的基礎(chǔ)之一。該技術(shù)在draft-ietf-mpls-tp-gach-gal-02 [Vigoureux, M., Bocci, M., Ward, D., Swallow, G., and R. Aggarwal， "MPLS Generic Associated Channel", work in progress] 中豐皮—'洋纟舊 的說明，它擴展了 PW (Pseudowire，偽線)的ACH (Associated Channel Header,聯(lián)合通道 頭)，實現(xiàn)了能夠應(yīng)用在LSPs (MPLS Label Switched Paths, MPLS的標簽交換路徑)，MPLS Sections (MPLS段)，以及MPLS Pseudowires上的控制通道。
G-ACH使用GAL進行標示，可以用于攜帶OAM， APS (Automatic Protection Switching, 自動保護倒換)，SCC (Signaling Communication Channel,信令通信通道)以及MCC (Management Communication Channel,管理通信通道)消息，其具體的TLV的類型還未定 義。本發(fā)明中主要討論其針對OAM的應(yīng)用。
MPLS-TP支持一種點到點的共路由雙向路徑(Co-routed Bidirectional path),這種路徑前 向和后向都沿著相同的路由(鏈路和節(jié)點)。本發(fā)明中的技術(shù)應(yīng)用在MPLS-TP網(wǎng)絡(luò)中的使用 這種路徑的LSP或PW上。

發(fā)明內(nèi)容
MPLS-TP網(wǎng)絡(luò)的OAM功能中需要一種非IP環(huán)境下的MEP與MIP的OAM通信機制， 原有的基于TTL過期的方法還不成熟，只能實現(xiàn)MEP向指定MIP發(fā)送OAM包的功能，沒 有具體規(guī)定如何進行MIP的標示以及MIP收到OAM包后的如何回復(fù)。本發(fā)明通過在原有的 通信機制的基礎(chǔ)上引入了 MPLS-TP簽名標簽的方式，實現(xiàn)了非IP環(huán)境的MPLS-TP網(wǎng)絡(luò)下， 共路由雙向LSP或PW路徑上OAM功能中的MIP標示功能，以及MIP的收到OAM消息后 的回復(fù)功能，從而滿足了 MPLS-TP的設(shè)計需求。具體的技術(shù)方案如下
首先進行路徑的標示，由該LSP或PW上游的MEP發(fā)送一個包含MPLS-TP簽名標簽的 路徑標示消息，這一步在該雙向LSP或PW建路完成之后進行，它的主要目的是為這條路徑 所經(jīng)過的MIP做相應(yīng)的標示，并且把路徑信息傳送給對端的MEP。對端MEP收到這個路徑 標示消息，并進行必要的確認后，發(fā)送路徑標示回復(fù)消息，通知源端MEP路徑標示操作是否 成功。
上述的MPLS-TP簽名標簽，可以位于標簽棧除了棧底以外的任意位置，若一個接收到的 信息包在標簽棧的頂端包含這個標簽，則將它傳送到一個本地的軟件模塊進行處理。其處理 流程如下，首先記錄下MPLS-TP簽名標簽的TTL數(shù)值，之后去掉該標簽，信息包的驅(qū)動將 按照標簽棧中該標簽下層的那個標簽進行處理。如果下層的標簽對應(yīng)的操作是Swap,在執(zhí)行完特殊的處理過程之后，還需要在標簽棧頂繼續(xù)加上MPLS-TP簽名標簽，再向后傳送；如果 下層的標簽對應(yīng)的操作是Push,代表著信息包進入子網(wǎng)，則先加上MPLS-TP簽名標簽，再 進行Push操作，直到離開子網(wǎng)，MPLS-TP簽名標簽才可見；如果下層的標簽的對應(yīng)的操作 是Pop，則代表著到達了目的地，即對端的MEP。 MPLS-TP簽名標簽被途經(jīng)的MIP或?qū)Χ?MEP收到后具體的處理流程如下
a) 如果收到這個MPLS-TP簽名標簽消息的是MIP，則該MIP首先記錄下MPLS-TP簽 名標簽的TTL數(shù)值，之后去掉MPLS-TP簽名標簽，按照其下一層標簽查詢標簽驅(qū)動信息庫 LFIB，如果對應(yīng)的操作是Swap,證明到達的是一個MIP，則在建立的TTL LFIB中記錄下交 換的標簽數(shù)值，以及完成正向標示，標示的數(shù)值計算方式為256減去記錄的TTL數(shù)值。之后， 并不進行Swap操作，而是修改當前的LSP或PW Label的S位為1 ，并將LFIB中查詢到的 新的標簽Push到標簽棧中，新標簽TC位與原標簽TC位相同，S位也設(shè)為1， TTL數(shù)值為默 認的255。然后，再將MPLS-TP簽名標簽Push到處理后的標簽之上，執(zhí)行之前記錄的TTL 減1的操作對TTL進行更新，向后傳送。
b) 當該消息到達對端MEP，它的操作同樣是首先記錄下MPLS-TP簽名標簽的TTL數(shù) 值，之后去掉MPLS-TP簽名標簽，按照其下一層標簽進行處理。這時查詢LFIB，會發(fā)現(xiàn)該 標簽的操作應(yīng)為Pop,證明到達的是終點的MEP，此時按照已經(jīng)建立好的共路由雙向路徑和 收到的MPLS-TP簽名標簽棧，進行必要的確認后，最后向源端MEP發(fā)送路徑標示回復(fù)消息， 并且在這條雙向路徑的維護信息中加入MIP的個數(shù)這個參數(shù)，計算方式為255減去記錄的 TTL數(shù)值。
上述的方法在MIP中建立的TTL LFIB,在格式上與標簽轉(zhuǎn)發(fā)路由器中的普通的LFIB類 似，但是應(yīng)用場景不同。當MIP收到TTL:1的標簽，且這個標簽之下存在著通用聯(lián)合通道 標簽GAL的標識，就可以確定它是一個MEP發(fā)送到該MIP的OAM消息，如果需要回復(fù)， 就需要查找該TTLLFIB，從而得到進行Swap操作的標簽，以及該MIP在該路徑上的該方向 上的標號信息。它的元素的格式為
正向入口接口，正向入口標簽，正向標號信息，正向出口接口，正向出口標簽； 反向入口接口，反向入口標簽，反向標號信息，反向出口接口，反向出口標簽。 同時該TTL LFIB有著特定的正向標號和反向標號的方式，前向路徑按照正方向上的經(jīng)過 的MIP數(shù)目由1開始遞增編號，此編號只在本路徑正方向上有效；同樣，后向路徑按照反方 向上經(jīng)過的MIP數(shù)目由1開始遞增編號，此編號只在本路徑反方向上有效。事實上這個數(shù)值也對應(yīng)著正向或反向的路徑上MEP向某個MIP發(fā)送的OAM包時，TTL設(shè)置的特定數(shù)值。
對端MEP收到MPLS-TP簽名標簽消息后，按照已經(jīng)建立好的共路由雙向路徑和收到的 MPLS-TP簽名標簽棧，發(fā)出與MIP的數(shù)目相同個路徑標示確認請求消息，這些消息沿著相同 的路徑，但是對應(yīng)不同的TTL = 1, 2, 3，…，直到MIP的數(shù)目。這些路徑標示確認請求消息也 都會包含GAL標識，并且將在相應(yīng)的TLV中攜帶一個標簽，標簽的Label部分逐個攜帶 MPLS-TP簽名標簽棧中記錄的路徑信息，TTL值被設(shè)置為初始的TTL數(shù)值，即上面設(shè)置的 1,2,3,…,直到MIP的數(shù)目。也就是說，以收到的MPLS-TP簽名標簽棧，去掉的MPLS-TP 簽名標簽后的部分為數(shù)據(jù)源，逐一執(zhí)行P(Dp操作，按照共路由雙向路徑的返回路徑執(zhí)行TTL 遞增的消息發(fā)送，共執(zhí)行MIP的數(shù)目次。收到的MPLS-TP簽名標簽棧，去掉的MPLS-TP簽 名標簽后的部分GAL標簽之上包含的標簽數(shù)目比MIP的數(shù)目大1，最后一個標簽需要在該 MEP向源端MEP發(fā)路徑標示回復(fù)消息時使用。
每個路徑標示確認請求消息當?shù)竭_對應(yīng)的MIP時，棧頂?shù)臉撕濼TL過期，并且在棧頂標 簽之下是一層GAL標簽，這樣MIP就可以按照原有的機制收到這個路徑標示確認請求消息， 并通過TLV信息中的類型標號確定這是一個路徑標示確認請求消息，之后MIP會在TTL LFIB 中比對這個消息攜帶的TLV中包含的標簽信息，如果匹配成功，則完成該MIP上的TTL LFIB 中的有關(guān)這條雙向LSP或PW的標示和轉(zhuǎn)發(fā)路徑的建立，這個標示是反向路徑的標示，標示 的值為攜帶的TLV中初始的TTL數(shù)值。之后，該MIP回復(fù)一個路徑標示確認消息，來說明 路徑標示是否成功。
按照上述的方法，MIP收到路徑標示確認請求消息后回復(fù)一個路徑標示確認消息，該消 息的棧頂標簽是TTL LFIB中該雙向路徑中的反向出口標簽，這個標簽在該MIP收到包含 MPLS-TP簽名標簽的路徑標示消息后就已經(jīng)記錄在TTL LFIB當中，棧頂標簽TTL值被設(shè)置 為其TTL LFIB中對應(yīng)的反向標號信息的數(shù)值。同路徑標示確認請求消息一樣，路徑標示確 認消息也在TLV攜帶了一個標簽，這個標簽Label的數(shù)值為反向出口標簽，TTL設(shè)置為反向 標號信息的數(shù)值，S位設(shè)置為1或0，分別表示路徑標示確認成功或失敗。
在對端MEP收到所有的MIP回復(fù)的路徑標示確認消息之后，如果均為成功消息，則向源 端MEP回復(fù)一個成功的路徑標示回復(fù)消息，其格式與路徑標示確認消息類似，棧頂標簽的 TTL數(shù)值被設(shè)置為了該路徑上的MIP的數(shù)目加1，也在其包含的TLV中攜帶了一個標簽，它 的S位為1，表示路徑標示成功，TTL數(shù)值為MIP的數(shù)目加1;如果不全是成功消息，則進 行相應(yīng)的記錄后返回一個失敗的路徑標示回復(fù)消息，對應(yīng)的S位為0，同時修改已經(jīng)記錄的這條雙向路徑的維護信息中的MIP的個數(shù)這個參數(shù)為0。源端MEP收到這個消息以后，如果 是成功消息，則在這條雙向路徑的維護信息中加入MIP的個數(shù)這個參數(shù)，計算方式為攜帶的 TLV中的標簽記錄的TTL數(shù)值減1。如果是失敗消息，則修改這條雙向路徑的維護信息中的 MIP的個數(shù)這個參數(shù)為0，表示該功能不可用。
如果該路徑對應(yīng)的ME中只有兩個MEP，無MIP，則對端MEP根據(jù)TTL數(shù)值計算出MIP 數(shù)目為0,并發(fā)送失敗的路徑標示回復(fù)消息，源端的MEP的這條雙向路徑的維護信息中的 MIP的個數(shù)這個參數(shù)也設(shè)置為0，表示該功能不可用。此時因為沒有MIP，也就不需要啟用 本發(fā)明描述的這種功能。未完成路徑標示之前，兩端的MEP的這條雙向路徑的維護信息中的 MIP的個數(shù)這個參數(shù)設(shè)置為-1，表示未賦值。
如果因為某種原因，例如MPLS-TP簽名標簽超過了 MTU的限制，路徑標示失敗，本發(fā) 明描述的功能也無法實施，則進行必要的記錄或報警，從而可以幫助管理員找到問題節(jié)點， 排除故障后，再重啟路徑標示操作。
如果這條雙向路徑被撤銷，則在撤銷的同時需要通知路徑上的MIP，刪除TTLLFIB中白勺 對應(yīng)這條路徑的信息。這一步與該路徑在LFIB中占用的標簽的釋放過程同歩完成，而且具 體操作也類似。


圖1為具體實施方式
章節(jié)中使用的一個以LSPAE為例子的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)。包含兩個MEP: 源端MEPA和對端MEPE;三個MIP: B, C， D，其正向標號分別是l, 2， 3。圖下半部分 的標簽對應(yīng)了該雙向共路由路徑的標簽交換過程，包括正向和反向。路徑標示完成之后，兩 個MEP這條雙向路徑的維護信息中的MIP的個數(shù)這個參數(shù)為3。之后，假設(shè)MEPA向MIP C 發(fā)送一個TTL:3的0AM包，如果C收到后需要回復(fù)，則按照曲線指示的路徑完成回復(fù)操 作。
圖2為源端MEP發(fā)出的路徑標示信息的格式，棧頂是MPLS-TP簽名標簽，之下是I,SP 或PW的標簽，再下一層是MPLS G-ACH的標簽，底層的ACH的格式引用自前文提到的IETF 的草案draft-ietf-mpls-tp-gach-gal-02。其中TC為Traffic Class,其值決定于具體應(yīng)用環(huán)境；S 為棧底標志；TTL為生存時間。
圖3為在圖1的例子中，對端MEPE收到的路徑標示信息。
圖4為在圖1的例子中，對端MEPE收到路徑標示信息后向D發(fā)送的路徑標示確認請求消息。
圖5為在圖1的例子中，MIP D收到對端MEP E發(fā)送的路徑標示確認請求消息后回復(fù)的 路徑標示確認消息。
圖6為在圖1的例子中，對端MEPE收到路徑標示信息后向C發(fā)送的路徑標示確認請求 消息。
圖7為在圖1的例子中，MIP C收到的對端MEP E發(fā)送的路徑標示確認請求消息。 圖8為在圖1的例子中，MIP C收到對端MEP E發(fā)送的路徑標示確認請求消息后回復(fù)的 路徑標示確認消息。
圖9為在圖1的例子中，對端MEPE在收到所有的路徑標示確認消息后，確認路徑標示 成功后，發(fā)送到源端MEPA的路徑標示回復(fù)消息。
具體實施例方式
本發(fā)明針對MPLS-TP網(wǎng)絡(luò)中的點到點的共路由雙向路徑，為一條雙向LSP或者PW兩端 的MEP提供了一種可以監(jiān)控LSP或PW所經(jīng)過的MIP的功能，并且MIP可以回復(fù)收到的 OAM消息。下面結(jié)合附圖l，以一個LSP的例子來具體說明實施方式。
在應(yīng)用本發(fā)明之前，MPLS-TP網(wǎng)絡(luò)中的一條共路由雙向路徑LSP，只有兩端的MEP對應(yīng) 的LER (Label Edge Router，標簽邊緣路由)了解這條LSP存在的信息，以及雙向路徑標簽 的對應(yīng)關(guān)系。LSP路徑對于MIP對應(yīng)的LSR (Label Switching Router,標簽交換路由)是透 明的，LSR只負責(zé)標簽的交換轉(zhuǎn)發(fā)，而不關(guān)心具體的路徑的信息。在MPLS-TP網(wǎng)絡(luò)當中， OAM功能有時工作在非IP網(wǎng)絡(luò)中，不能完全依賴于IP路由和驅(qū)動功能，因此這時對LSP 途徑的節(jié)點作重新標示是必需的。在本發(fā)明中，這個標示只在該LSP上的上有意義。
本發(fā)明的第一步需要進行路徑的標示。先由該LSP上游的MEP發(fā)送一個路徑標示消息， 這一步在路徑建立之后完成，它的主要目的是為這條路徑在所有經(jīng)過的MIP作相應(yīng)的標示， 并且把路徑信息傳送給對端的MEP。
標號的方式如下，前向路徑按照正方向上的經(jīng)過的MIP數(shù)目由1開始遞增編號，此編號 只在本路徑正方向上有效，同樣，后向路徑按照反方向上的經(jīng)過的MIP數(shù)目由1開始遞增編 號，此編號只在本路徑反方向上有效。
例如在附圖1中，MIPB， MIPC， MIPD的正向編號分別是1， 2， 3;反向編號分別是3， 2， 1。之后，這個消息經(jīng)過LSP上的每一個MIP，被MIP截獲并修改標簽棧，加入MIP的標簽 信息，到達終點之后，對端的MEP就有了整條路徑的MIP信息。
接著，對端的MEP按照收到的標簽棧，沿著共路由的雙向路徑進行回復(fù)，從而每一個 MIP收到對應(yīng)的交換標簽，與之前記錄的交換標簽匹配成一組。這樣，每個MIP就有了共路 由雙向路徑的前向和后向的傳送路徑的對應(yīng)關(guān)系，也就是標簽的對應(yīng)關(guān)系。
需要指出的是，這里不需要擔心不同的LSP會共用一個的標簽，在MPLS-TP網(wǎng)絡(luò)中， MPLS網(wǎng)絡(luò)中的LSP合并功能被禁用，因此，鏈路上的每一條路徑都被一個唯一的標簽所標 示。
下面繼續(xù)以附圖1為例，具體說明路徑標示是如何建立的，以及使用到的信息包的格式。 在路徑的標示的過程中，需要使用一個路徑標示消息。這個消息，需要被每一個MIP截
獲，并且繼續(xù)向后傳送。而普通的數(shù)據(jù)包或者OAM包對于MIP是透明的，無法實現(xiàn)這個功能。
結(jié)合附圖1進行說明，這個路徑標示消息不同于普通的A發(fā)向E數(shù)據(jù)包或者OAM包， 需要使用特殊的標簽MPLS-TP Sign Label(MPLS-TP簽名標簽)。本發(fā)明需要使用一個MPLS 的保留標簽，具體的標簽數(shù)值需要由IANA分配，在這里建議的標簽值是4。
該標簽可以位于標簽棧除了棧底以外的任意位置，當一個接收到的信息包在標簽棧的頂 端包含這個標簽的數(shù)值，則將它傳送到一個本地的軟件模塊進行處理。其處理流程如下，f 先記錄下MPLS-TP Sign Label的TTL數(shù)值，之后去掉該標簽，信息包的驅(qū)動將按照標簽棧中 這個標簽之下的那個標簽進行處理。如果下層的標簽對應(yīng)的操作是Swap，在執(zhí)行完特殊的處 理過程之后，還需要在標簽棧頂繼續(xù)加上MPLS-TP Sign Label,再向后傳送；如果下層的標 簽對應(yīng)的操作是Push,代表著信息包進入子網(wǎng)，則先加上MPLS-TP Sign Label,再進行Push 操作，直到離開子網(wǎng)，MPLS-TP Sign Label才可見；如果下層的標簽的對應(yīng)的操作是Pop, 則代表著到達了目的地，即對端的MEP。
該路徑標示消息格式具體格式如附圖2所示。
MIP, MEP收到這個MPLS-TP Sign Label位于標簽棧棧頂?shù)南⒅?，會對它進行進一 步的處理。結(jié)合附圖l，具體的處理流程如下
收到這個消息的MIP，首先記錄下MPLS-TP Sign Label的TTL數(shù)值，之后去掉MPLS-TP Sign Label,按照其下一層標簽查詢LFIB (Label Forwarding Information Base,標簽信息庫)， 如果對應(yīng)的操作是Swap,證明到達的是一個MIP，則在建立的TTL LFIB中記錄下交換的標簽數(shù)值，以及完成正向標示，標示的數(shù)值計算方式為256減去記錄的TTL數(shù)值。但是該MIP 中相應(yīng)的路徑標示操作并沒有完成，因為還缺少反向路徑的標示以及標簽信息。
之后，并不進行Swap操作，而是修改當前的LSP Label的S位為1，并將LFIB中查詢 到的新的標簽，Push到標簽棧中，新標簽TC位與原標簽TC位相同，S位也設(shè)為l， TTL數(shù) 值為默認的255。這樣，MIP中TTLLFIB中記錄的信息，也將傳送到后面，但是這些信息并 不參與標簽驅(qū)動，只有對端的MEP才會處理它們。
之后，再將MPLS-TP Sign Label壓棧到處理后的標簽之上，執(zhí)行之前記錄的TTL減1的 操作更新TTL，向后傳送。
在附圖1中，B中將記錄下標簽19，標簽17，標號信息1，計算方式為256減去記錄的 TTL = 255 (TTL初始值與系統(tǒng)配置有關(guān)，這里參考RFC3443設(shè)置為255)， C為17， 38， 2， D為38， 46， 3。
例如B中的TTL LFIB的具體的記錄格式為
正向入口接口 (參考LFIB數(shù)據(jù))，正向入口標簽19，正向標號信息l，正向出口接口 (未 確定)，正向出口標簽(未確定)；
反向入口接口 (未確定)，反向入口標簽(未確定)，反向標號信息(未確定)，反向出口 接口 (參考LFIB數(shù)據(jù))，反向出口標簽17。
當該消息到達MEP E，它的操作同樣是首先記錄下MPLS-TP Sign Label的TTL數(shù)值，之 后去掉MPLS-TP Sign Label,按照其下一層標簽進行處理。
這時查詢LFIB，會發(fā)現(xiàn)該標簽的操作應(yīng)為Pop,證明到達的是終點的MEP，此時按照已 經(jīng)建立好的共路由雙向路徑和收到的MPLS-TP簽名標簽棧，進行必要的確認后，最后向源端 MEP發(fā)送路徑標示回復(fù)消息，并且在這條雙向路徑的維護信息中加入MIP的個數(shù)這個參數(shù)， 計算方式為255減去記錄的TTL數(shù)值。附圖1中該數(shù)值應(yīng)為3。
這時E收到的路徑標示消息應(yīng)該為附圖3所示。
之后，E發(fā)出的消息應(yīng)為對應(yīng)TTL^1,2,3,…，直到MIP的數(shù)目個路徑標示確認請求消息。 例如首先發(fā)送丁讓=1， Label = 32的路徑標示確認請求消息，其格式如附圖4所示，AOH的 Channel Type和ACH TLV的Type的數(shù)值由于目前MPLS-TP OAM的標準還不成熟，還有待 進一步指定。可以確定的是需要申請一種專門用于路徑標示確認請求消息的ACHTLVType。它的Length = 4,之后的Value部分是一個MPLS Label, TTL值被設(shè)置為本段開始時順序產(chǎn)生 的TTL數(shù)值。棧底標示S值設(shè)為O。
這個標簽在MIPD處，標簽棧頂TTL過期，但是在標簽下面發(fā)現(xiàn)了 GAL的標志，在D 將進行消息的進一步處理。原有的TTLLHB應(yīng)該包括下面的一組信息
正向入口接口 (參考LFIB數(shù)據(jù))，正向入口標簽38，正向標號信息3 ，正向出口接口 (未 確定)，正向出口標簽(未確定)；
反向入口接口 (未確定)，反向入口標簽(未確定)，反向標號信息(未確定)，反向出口 接口 (參考LFIB數(shù)據(jù))，反向出口標簽46。
按照棧頂標簽32，査詢D的LFIB表，可知
入口接口，入口標簽32，出口接口22，出口標簽，……；
然后在本地TTL LFIB中查詢未建立連接的元素，找到出口標簽46的項，填入對應(yīng)的 Label 32，禾n Label 22等。完成D的TTL LFIB的有關(guān)這條雙向LSP的標示建立
正向入口接口 (參考LFIB數(shù)據(jù))，正向入口標簽38，正向標號信息3，正向出口接口 (參 考LFIB數(shù)據(jù))，出口標簽22;
反向入口接口 (參考LFIB數(shù)據(jù))，反向入口標簽32，反向標號信息l，反向出口接口 (參 考LFIB數(shù)據(jù))，出口標簽46。
之后，D將會發(fā)送一個Label = 46的標簽，進行確認回應(yīng)。這個消息被稱為路徑標示確認 消息，這個消息也需要一個TLV的類型被指定，同樣，由于MPLS-TP的OAM功能還不成 熟的原因，具體數(shù)值待定。格式為附圖5所示，其中下面的Label = 46的標簽是TLV中的Value, 它的S被設(shè)置為1，表示標示成功，TTL設(shè)置為1，表明是反向編碼的1號發(fā)回的消息。TC 位不作規(guī)定，默認是全O。上面的Label = 46的標簽，TC位與收到的標簽的TC相同，S設(shè) 置為0。 TTL設(shè)置為1,這樣，這個消息在E點TTL過期，從而可以與正常的A發(fā)向E的 OAM消息區(qū)別處理。同時，MEP E也向MIP C發(fā)送如附圖6格式的路徑標示確認請求消息。 MIPC收到的消息如附圖7所示。
之后MIP C按照到來的Label 22查詢LFIB，可以完成自己的TTL LFIB表格，記錄正向 接口 Label 17，正向標號信息2，正向出口 Label 68，以及反向入口 Label 22，反向標號信息 2和反向出口 Label 38的對應(yīng)關(guān)系，并進行回應(yīng)，回應(yīng)的路徑標示確認消息如附圖8所示。
類似的，E發(fā)送TTL = 3的路徑標示確認請求消息到B,建立B的TTL LFIB中有關(guān)這條 路徑的對應(yīng)關(guān)系，并且B通過路徑標示確認消息進行回復(fù)。
E收到所有的MIP的路徑標示確認消息后，如果均為成功消息，則發(fā)送成功的路徑標示 回復(fù)消息到A，表示建路成功，如附圖9所示；否則發(fā)送失敗路徑標示回復(fù)消息，并記錄失 敗原因。同樣，路徑標示回復(fù)消息具體的TLV的類型，仍然需要在MPLS-TP的OAM功能 中規(guī)定。
最后，例如在附圖l中，每個MIP有了正向路徑和反向路徑的標簽對應(yīng)關(guān)系，以及MIP 標示，MEP A或MEP E就可以通過設(shè)置相應(yīng)的TTL的方式與路徑上任意的MIP進行OAM 消息通信。例如A要進行A到C的OAM消息的通信，只需要將TTL設(shè)置為2，終點設(shè)置為 E (即起始標簽設(shè)置為19)， OAM包在C點TTL過期。這時，檢查其下一層的GAL標簽是 否存在，如果存在，則進行相應(yīng)的處理，如果需要，則進行回復(fù)。
這樣就實現(xiàn)了雙向路徑的中間結(jié)點收到OAM消息后的的回復(fù)能力。這時回復(fù)的方式是 MIP收到TTL= 1的OAM消息之后，如果發(fā)現(xiàn)其下層存在GAL的標簽，則進行相應(yīng)的處理， 如果需要回復(fù)，則查找TTLLFIB，進行標簽交換。例如此時，C的到來的標簽是17，回復(fù)的 標簽應(yīng)該換成68，向A的方向發(fā)送帶有自身標示號2和GAL標示的OAM包。
對所有的節(jié)點標示完成以后，除了實現(xiàn)了各種需要回復(fù)的OAM消息(如測試到指定節(jié)點 的延時或抖動)的支持外，同時，在MPLS-TP的BFD (Bidirectional Forwarding Detection) 功能檢測出路徑失效時，本發(fā)明的方法還可用于故障的定位。方法就是讓路徑上的各個MIP 進行回復(fù)，顯然故障節(jié)點及其以后的節(jié)點無法回復(fù)消息，從而確定故障節(jié)點的位置。
權(quán)利要求
1.一種基于MPLS-TP簽名標簽的OAM組件通信機制，其特征是通過在原有的TTL過期的通信機制的基礎(chǔ)上引入了MPLS-TP簽名標簽的方式，實現(xiàn)了非IP環(huán)境的MPLS-TP網(wǎng)絡(luò)下，共路由雙向LSP或PW路徑上OAM功能中的MIP標示功能，以及MIP的收到OAM消息后的回復(fù)功能。其整體的技術(shù)方案如下首先進行路徑的標示，由該LSP或PW上游的MEP發(fā)送一個包含MPLS-TP簽名標簽的路徑標示消息，這一步在該雙向LSP或PW建路完成之后進行，它的主要目的是為這條路徑所經(jīng)過的MIP做相應(yīng)的標示，并且把路徑信息傳送給對端的MEP。對端MEP收到這個路徑標示消息，并在進行確認后，發(fā)送路徑標示回復(fù)消息，通知源端MEP路徑標示操作是否成功。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于MPLS-TP簽名標簽的OAM組件通信機制，其特征是該機 制中使用的MPLS-TP簽名標簽可以位于標簽棧除了棧底以外的任意位置，若一個接收到 的信息包在標簽棧的頂端包含這個標簽，則將它傳送到一個本地的軟件模塊進行處理。其 處理流程如下，首先記錄下MPLS-TP簽名標簽的TTL數(shù)值，之后去掉該標簽，信息包的 驅(qū)動將按照標簽棧中該標簽下層的那個標簽進行處理。如果下層的標簽對應(yīng)的操作是 Swap,在執(zhí)行完特殊的處理過程之后，還需要在標簽棧頂繼續(xù)加上MPLS-TP簽名標簽， 再向后傳送；如果下層的標簽對應(yīng)的操作是Push,代表著信息包進入子網(wǎng)，則先加上 MPLS-TP簽名標簽，再進行Push操作，直到離開子網(wǎng)，MPLS-TP簽名標簽才卩j見；如 果下層的標簽的對應(yīng)的操作是Pop,則代表著到達了目的地，即對端的MEP。 MPLS-TP 簽名標簽被途經(jīng)的MIP或?qū)Χ薓EP收到后具體的處理流程如下a) 如果收到這個MPLS-TP簽名標簽消息的是MIP，則該MIP首先記錄下MPLS-TP簽 名標簽的TTL數(shù)值，之后去掉MPLS-TP簽名標簽，按照其下一層標簽查詢標簽驅(qū)動 信息庫LFIB，如果對應(yīng)的操作是Swap,證明到達的是一個MIP，則在建立的TTLLFIB 中記錄下交換的標簽數(shù)值，以及完成正向標示，標示的數(shù)值計算方式為256減去記錄 的TTL數(shù)值。之后，并不進行Swap操作，而是修改當前的LSP或PW Label的S位 為1，并將LFIB中查詢到的新的標簽Push到標簽棧中，新標簽TC位與原標簽TC 位相同，S位也設(shè)為1， TTL數(shù)值為默認的255。然后，再將MPLS-TP簽名標簽Push 到處理后的標簽之上，執(zhí)行之前記錄的TTL減1的操作對TTL進行更新，向后傳送。b) 當該消息到達對端MEP，它的操作同樣是首先記錄下MPLS-TP簽名標簽的TTL數(shù) 值，之后去掉MPLS-TP簽名標簽，按照其下一層標簽進行處理。這時查詢LHB，會 發(fā)現(xiàn)該標簽的操作應(yīng)為Pop,證明到達的是終點的MEP，此時按照已經(jīng)建立好的共路由雙向路徑和收到的MPLS-TP簽名標簽棧，進行確認后，最后向源端MEP發(fā)送路 徑標示回復(fù)消息，并且在這條雙向路徑的維護信息中加入MIP的個數(shù)這個參數(shù)，計 算方式為255減去記錄的TTL數(shù)值。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于MPLS-TP簽名標簽的OAM組件通信機制，其特征是在MIP 中建立了TTLLFIB，它格式上與標簽轉(zhuǎn)發(fā)路由器中的普通的LFIB類似，但是應(yīng)用場景不 同。當MIP收到TTL= 1的標簽，且這個標簽之下存在著通用聯(lián)合通道標簽GAL的標識， 就可以確定它是一個MEP發(fā)送到該MIP的OAM消息，如果需要回復(fù)，就需要查找該TTL LFIB，從而得到進行Swap操作的標簽，以及該MIP在該路徑上的該方向上的標號信息。 它的元素的格式為正向入口接口，正向入口標簽，正向標號信息，正向出口接口，正向出口標簽； 反向入口接口，反向入口標簽，反向標號信息，反向出口接口，反向出口標簽。同時該TTLLFIB有著特定的正向標號和反向標號的方式，前向路徑按照正方向上的 經(jīng)過的MIP數(shù)目由1開始遞增編號，此編號只在本路徑正方向上有效；同樣，后向路徑 按照反方向上經(jīng)過的MIP數(shù)目由1開始遞增編號，此編號只在本路徑反方向上有效。事 實上這個數(shù)值也對應(yīng)著正向或反向的路徑上MEP向某個MIP發(fā)送的OAM包時，TTL設(shè) 置的特定數(shù)值。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的基于MPLS-TP簽名標簽的OAM組件通信機制，其特征是對端 MEP收到MPLS-TP簽名標簽消息后，按照已經(jīng)建立好的共路由雙向路徑和收到的 MPLS-TP簽名標簽棧，發(fā)出與MIP的數(shù)目相同個路徑標示確認請求消息，這些消息沿著 相同的路徑，但是對應(yīng)不同的TTL二1,2,3,…，直到MIP的數(shù)目。這些路徑標示確認請求 消息也都會包含GAL標識，并且將在相應(yīng)的TLV中攜帶一個標簽，標簽的Label部分逐 個攜帶MPLS-TP簽名標簽棧中記錄的路徑信息，TTL值被設(shè)置為初始的TTL數(shù)值，即上 面設(shè)置的1,2，3,…，直到MIP的數(shù)目。也就是說，以收到的MPLS-TP簽名標簽棧，去掉 的MPLS-TP簽名標簽后的部分為數(shù)據(jù)源，逐一執(zhí)行P叩操作，按照共路由雙向路徑的返 回路徑執(zhí)行TTL遞增的消息發(fā)送，共執(zhí)行MIP的數(shù)目次。收到的MPLS-TP簽名標簽棧， 去掉的MPLS-TP簽名標簽后的部分GAL標簽之上包含的標簽數(shù)目比MIP的數(shù)目大1， 最后一個標簽需要在該MEP向源端MEP發(fā)路徑標示回復(fù)消息時使用。每個路徑標示確認 請求消息當?shù)竭_對應(yīng)的MIP時，棧頂?shù)臉撕濼TL過期，并且在棧頂標簽之下是一層GAL 標簽，這樣MIP就可以按照原有的機制收到這個路徑標示確認請求消息，并通過TLV信息中的類型標號確定這是一個路徑標示確認請求消息，之后MIP會在TTLLF1B中比對這 個消息攜帶的TLV中包含的標簽信息，如果匹配成功，則完成該MIP上的TTL LFIB中 的有關(guān)這條雙向LSP或PW的標示和轉(zhuǎn)發(fā)路徑的建立，這個標示是反向路徑的標示，標 示的值為攜帶的TLV中初始的TTL數(shù)值。之后，該MIP回復(fù)一個路徑標示確認消息，來 說明路徑標示是否成功。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于MPLS-TP簽名標簽的OAM組件通信機制，其特征是MIP 收到路徑標示確認請求消息后需要回復(fù)路徑標示確認消息，該消息的棧頂標簽是TTL LFIB中該雙向路徑中的反向出口標簽，這個標簽在該MIP收到包含MPLS-TP簽名標簽 的路徑標示消息后就已經(jīng)記錄在TTL LFIB當中，棧頂標簽TTL值被設(shè)置為其TTL LFIB 中對應(yīng)的反向標號信息的數(shù)值。同路徑標示確認請求消息一樣，路徑標示確認消息也在 TLV攜帶了一個標簽，這個標簽Label的數(shù)值為反向出口標簽，TTL設(shè)置為反向標號信息 的數(shù)值，S位設(shè)置為1或0，分別表示路徑標示確認成功或失敗。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于MPLS-TP簽名標簽的OAM組件通信機制，其特征是在對 端MEP收到所有的MIP回復(fù)的路徑標示確認消息之后，如果均為成功消息，則向源端 MEP回復(fù)一個成功的路徑標示回復(fù)消息，其格式與路徑標示確認消息類似，棧頂標簽的 TTL數(shù)值被設(shè)置為了該路徑上的MIP的數(shù)目加1，也在其包含的TLV中攜帶了一個標簽， 它的S位為1，表示路徑標示成功，TTL數(shù)值為MIP的數(shù)目加1;如果不全是成功消息， 則進行相應(yīng)的記錄后返回一個失敗的路徑標示回復(fù)消息，對應(yīng)的S位為0，同時修改已經(jīng) 記錄的這條雙向路徑的維護信息中的MIP的個數(shù)這個參數(shù)為0。源端MEP收到這個消息 以后，如果是成功消息，則在這條雙向路徑的維護信息中加入MIP的個數(shù)這個參數(shù)，計 算方式為攜帶的TLV中的標簽記錄的TTL數(shù)值減1。如果是失敗消息，則修改這條雙向 路徑的維護信息中的MIP的個數(shù)這個參數(shù)為0，表示該功能不可用。
全文摘要
本發(fā)明為一種基于MPLS-TP簽名標簽的OAM組件通信機制，應(yīng)用于MPLS-TP網(wǎng)絡(luò)中的點到點的共路由雙向路徑OAM功能中的MEP與MIP的OAM通信。MPLS-TP網(wǎng)絡(luò)的OAM功能中需要一種非IP環(huán)境下的MEP與MIP的OAM通信機制，原有的基于TTL過期的方法還不成熟，只能實現(xiàn)MEP向指定MIP發(fā)送OAM包的功能，沒有具體規(guī)定如何進行MIP的標示以及MIP收到OAM包后的如何回復(fù)。本發(fā)明通過在原有的通信機制的基礎(chǔ)上引入了MPLS-TP簽名標簽的方式，實現(xiàn)了非IP環(huán)境的MPLS-TP網(wǎng)絡(luò)下，共路由雙向LSP或PW路徑上OAM功能中的MIP標示功能，以及MIP的收到OAM消息后的回復(fù)功能，從而滿足了MPLS-TP的設(shè)計需求。
文檔編號H04L12/56GK101588367SQ20091008844
公開日2009年11月25日 申請日期2009年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月7日
發(fā)明者杜宗鵬, 紀越峰, 陸月明 申請人:北京郵電大學(xué)