專利名稱：Mpls l3vpn中ce雙歸鏈路保護的方法及系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及多協(xié)議標簽交換(MPLS,Multi-Protocol Label Switching)三層虛擬專用網(wǎng)(L3VPN, Layer 3Virtual Private Network)技術，尤其涉及一種 MPLS L3VPN 中用戶邊緣設備(CE, Customer Edge device)雙歸鏈路保護的方法及系統(tǒng)。
背景技術：
MPLS L3VPN是服務提供商虛擬專用網(wǎng)(VPN, Virtual Private Network)解決方案中一種基于運營商邊緣路由器(PE，Provider Edge)的L3VPN技術，它使用邊界網(wǎng)關協(xié)議(BGP, Border Gateway Protocol)在服務提供商骨干網(wǎng)上發(fā)布VPN路由，使用MPLS在服務 提供商骨干網(wǎng)上轉(zhuǎn)發(fā)VPN報文。MPLS L3VPN組網(wǎng)方式靈活、可擴展性好，并能夠方便地支持MPLS QOS(服務質(zhì)量，Quality of Service)和MPLS流量工程(TE,Traffic Engineering),因此，得到了越來越多的應用。近年來，隨著網(wǎng)絡技術的高速發(fā)展，三網(wǎng)融合的需求日益迫切，運營商對網(wǎng)絡的可靠性和故障處理能力要求也越來越高，尤其表現(xiàn)在網(wǎng)絡的故障檢測速度和保護倒換性能上。因此，當網(wǎng)絡發(fā)生故障時，能夠快速完成業(yè)務的保護倒換，將網(wǎng)絡故障對業(yè)務影響降到最低已經(jīng)逐步成為承載網(wǎng)設備的硬性指標。圖I為現(xiàn)有技術中典型的MPLS L3VPN保護組網(wǎng)的網(wǎng)絡模型示意圖。如圖I所示，組成的網(wǎng)絡包括CE及PE。其中，CE是客戶站點中連接運營商網(wǎng)絡的路由器或交換機，CE只與和CE直接連接的PE建立路由對等關系，并把VPN本地站點的路由信息通告給PE，同時還從PE學習該VPN其它站點的路由信息。PE是運營商網(wǎng)絡中連接客戶站點中CE的設備。PE為每個與它直接相連的站點維護ー個虛擬路由轉(zhuǎn)發(fā)表(VRF，Virtual RoutingForwarding)，并把每個客戶的連接映射到ー個特定的VRF。PE從CE學習到VPN本地站點的路由信息后，使用內(nèi)部多協(xié)議邊界網(wǎng)關協(xié)議(MP-BGP, Multi-Protocol Border GatewayProtocol)與其它PE交換VPN路由信息。如圖I所示，CE 2雙歸到PE I和PE 2兩臺設備，其中，PE I為主用PE，PE 2為備用PE。為了提高網(wǎng)絡的可靠性，在PE 3上通常部署內(nèi)層L3VPN快速重路由(FRR，F(xiàn)astRe-Route)嵌套外層路徑FRR的保護方案。其中，外層路徑FRR是通過內(nèi)部網(wǎng)關協(xié)議(IGP，Interior Gateway Protocol)及標簽分發(fā)協(xié)議(LDP, Label Distribution Protocol)或基于資源預留協(xié)議的流量工程(RSVP TE, Resource Reservation Protocol TrafficEngineering)計算出PE 3-PE I之間的兩條主備路徑，其中，主路徑為PE 3-PE 1，備路徑為PE 3-PE 2-PE I。同時使用PE 3與PE I之間的LDP雙向轉(zhuǎn)發(fā)檢測(BFD,BidirectionalForwarding Detection)或Tunnel BFD檢測主路徑的有效性，當PE 3-PE I之間主路徑的鏈路發(fā)生故障時，LDP BFD或Tunnel BFD會檢測到down，通知外層路徑FRR快速切換到備 路徑轉(zhuǎn)發(fā)。而內(nèi)層L3VPN FRR則是通過MP-BGP協(xié)議計算出到CE 2的兩條主備路由，其中，主路由為經(jīng)過PE 3-PE I的路由，備路由為經(jīng)過PE 3-PE 2的路由，同時使用PE 3和PE I之間的BGP BFD檢測L3VPN FRR主路由的有效性，當PE I節(jié)點發(fā)生故障，此時，BGP BFD檢測到經(jīng)過PE 3-PE1主路由的主備路徑都失效，因此，通知L3VPN FRR快速切換到備路由轉(zhuǎn)發(fā)，從而將故障發(fā)生時的丟包率降到最低。通過上面的描述可以看出，通過在PE 3上部署的內(nèi)外層嵌套FRR的保護方案可以保證MPLS L3VPN網(wǎng)絡側(cè)任意故障點發(fā)生時，流量的快速切換。其中，任意故障點包括鏈路故障和節(jié)點故障，但是，該保護方案存在一定缺陷當MPLS L3VPN網(wǎng)絡的用戶側(cè)鏈路發(fā)生故障時，即PE I-CE 2之間的鏈路發(fā)生故障時，此時，PE 3和PE I之間的內(nèi)外層BFD均檢測不到該鏈路的失效，PE 3上L3VPN FRR的主路由只能靠MP-BGP收斂，路由更新的速度會很慢，所以，在這段時間內(nèi)CE I到CE 2的數(shù)據(jù)流仍然是走在L3VPN FRR的主路由上，當數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)發(fā)到PE I時，由于出ロ鏈路故障，導致數(shù)據(jù)流量接被丟棄，從而會產(chǎn)生大量的丟包
發(fā)明內(nèi)容
、有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供ー種MPLS L3VPN中CE雙歸鏈路保護的方法及系統(tǒng)，當主用PE與目的CE之間的鏈路發(fā)生故障吋，能有效地實現(xiàn)數(shù)據(jù)流的快速切換。為達到上述目的，本發(fā)明的技術方案是這樣實現(xiàn)的本發(fā)明提供了ー種MPLS L3VPN中CE雙歸鏈路保護的方法，該方法包括設置主用PE與目的CE及備用PE與目的CE的直連接ロ在相同網(wǎng)段內(nèi)，并在主用PE和備用PE上配置目的CE的靜態(tài)地址解析協(xié)議(ARP, Address Resolution Protocol)表項；主用PE生成到達主用PE和目的CE的直連網(wǎng)段路由的接ロ FRR關系表；同時，主用PE及備用PE根據(jù)所述靜態(tài)ARP表項生成主機路由轉(zhuǎn)發(fā)表，主用PE根據(jù)所述接ロ FRR關系表，生成對應的子網(wǎng)路由轉(zhuǎn)發(fā)表；檢測到主用PE與目的CE之間的鏈路狀態(tài)發(fā)生變化吋，主用PE將所述接ロ FRR關系表切換至備用路徑或回切至主用路徑，并更新所述子網(wǎng)路由表及主機路由表中的相關信息；收到發(fā)往目的CE的數(shù)據(jù)流后，主用PE從當前的主機路由轉(zhuǎn)發(fā)表或子網(wǎng)路由轉(zhuǎn)發(fā)表中獲取當前有效的出接ロ信息，將數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)發(fā)出去，最終達到目的CE。上述方案中，在生成到達主用PE和目的CE的直連網(wǎng)段路由的接ロ FRR關系表之前，該方法還包括在主用PE與目的CE的直連接口上使能接ロ FRR功能。上述方案中，在生成到達主用PE和目的CE的直連網(wǎng)段路由的接ロ FRR關系表之前，該方法還包括主用PE與備用PE建立MP-BGP鄰居，備用PE通過MP-BGP向主用PE通告自身與目的CE直連的網(wǎng)段路由。上述方案中，所述檢測到主用PE與目的CE之間的鏈路狀態(tài)發(fā)生變化，為利用直連接ロBFD 或連接性故障管理(CFM, Connectivity Fault Management)檢測主用PE與目的CE之間的鏈路狀態(tài)發(fā)生變化。上述方案中，所述檢測到主用PE與目的CE之間的鏈路狀態(tài)發(fā)生變化為檢測到主用PE與目的CE之間的鏈路出現(xiàn)故障，主用PE將所述接ロ FRR關系表切換至備用路徑；相應的，所述更新所述子網(wǎng)路由表及主機路由表中的相關信息，包括更新所述子網(wǎng)路由轉(zhuǎn)發(fā)表的備用出接ロ信息中的出接ロ有效標識為有效，并刪除生成的主機路由轉(zhuǎn)發(fā)表。
上述方案中，所述檢測到主用PE與目的CE之間的鏈路狀態(tài)發(fā)生變化為檢測到主用PE與目的CE之間的鏈路故障恢復，主用PE將所述接ロ FRR關系表回切至主用路徑；相應的，所述更新所述子網(wǎng)路由表及主機路由表中的相關信息，包括根據(jù)預先配置的CE的靜態(tài)ARP表項，再次生成主機路由轉(zhuǎn)發(fā)表，并更新所述子網(wǎng)路由轉(zhuǎn)發(fā)表的主用出接ロ信息中的出接ロ有效標識為有效。上述方案中，所述主用PE從當前的主機路由轉(zhuǎn)發(fā)表或子網(wǎng)路由轉(zhuǎn)發(fā)表中獲取當前有效的出接ロ信息，將數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)發(fā)出去，最終達到目的CE，為主用PE根據(jù)目的IP地址的最長掩碼匹配原則，檢索到生成的子網(wǎng)路由轉(zhuǎn)發(fā)表，并從所述子網(wǎng)路由轉(zhuǎn)發(fā)表中獲取當前有效的出接ロ信息，將數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)發(fā)至備用PE，備用PE收到主用PE轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)流后，根據(jù)目的IP地址的最長掩碼匹配原則，檢索到生成的主機路由 轉(zhuǎn)發(fā)表，根據(jù)生成的主機路由轉(zhuǎn)發(fā)表，將數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)發(fā)給目的CE。上述方案中，所述主用PE從當前的主機路由轉(zhuǎn)發(fā)表或子網(wǎng)路由轉(zhuǎn)發(fā)表中獲取當前有效的出接ロ信息，將數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)發(fā)出去，最終達到目的CE，為主用PE根據(jù)目的IP地址的最長掩碼匹配原則，檢索到生成的主機路由轉(zhuǎn)發(fā)表，從所述主機路由轉(zhuǎn)發(fā)表中獲取出接ロ信息，將數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)發(fā)給目的CE。本發(fā)明還提供了ー種MPLS L3VPN中CE雙歸鏈路保護的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括設置單元、主用PE及備用PE ;其中，設置單元，用于主用PE與目的CE、備用PE與目的CE的直連接ロ在相同網(wǎng)段內(nèi)，并預先在主用PE和備用PE上配置目的CE的靜態(tài)ARP表項；主用PE，用于生成到達主用PE和目的CE的直連網(wǎng)段路由的接ロ FRR關系表；同時，根據(jù)所述靜態(tài)ARP表項在主用PE上生成主機路由轉(zhuǎn)發(fā)表，井根據(jù)所述接ロ FRR關系表，生成對應的子網(wǎng)路由轉(zhuǎn)發(fā)表；當檢測到主用PE與目的CE之間的鏈路狀態(tài)發(fā)生變化時，主用PE將所述接ロ FRR關系表快速切換至備用路徑或回切至主用路徑，同時更新所述子網(wǎng)路由表及主機路由表中的相關信息；并收到發(fā)往目的CE的數(shù)據(jù)流后，主用PE從當前的主機路由轉(zhuǎn)發(fā)表或子網(wǎng)路由轉(zhuǎn)發(fā)表中獲取當前有效的出接ロ信息，將數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)發(fā)出去，最終達到目的CE。備用PE，用于根據(jù)所述靜態(tài)ARP表項在備用PE上生成主機路由轉(zhuǎn)發(fā)表。上述方案中，所述設置単元，還用于在主用PE與目的CE的直連接口上使能接ロFRR功能。上述方案中，所述主用PE，在生成到達主用PE和目的CE的直連網(wǎng)段路由的接ロFRR關系表之前，還用于與備用PE建立MP-BGP鄰居，并接收備用PE通過MP-BGP通告的備用PE與目的CE直連的網(wǎng)段路由；所述備用PE，還用于與主用PE建立MP-BGP鄰居，并通過MP-BGP向主用PE通告自身與目的CE直連的網(wǎng)段路由。上述方案中，所述主用PE，當主用PE與目的CE之間的鏈路出現(xiàn)故障時，且收到發(fā)往目的CE的數(shù)據(jù)流后，具體用于根據(jù)目的IP地址的最長掩碼匹配原則，檢索到生成的子網(wǎng)路由轉(zhuǎn)發(fā)表，并從所述子網(wǎng)路由轉(zhuǎn)發(fā)表中獲取當前有效的出接ロ信息，將數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)發(fā)至備用PE ；所述備用PE，還用于收到主用PE轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)流后，根據(jù)目的IP地址的最長掩碼匹配原則，檢索到生成的主機路由轉(zhuǎn)發(fā)表，根據(jù)生成的主機路由轉(zhuǎn)發(fā)表，將數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)發(fā)給目的CE。上述方案中，所述主用PE，當主用PE與目的CE之間的鏈路故障恢復時，且收到發(fā)往目的CE的數(shù)據(jù)流后，具體用于根據(jù)目的IP地址的最長掩碼匹配原則，檢索到生成的主機路由轉(zhuǎn)發(fā)表，從所述主機路由轉(zhuǎn)發(fā)表中獲取出接ロ信息，將數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)發(fā)給目的CE。本發(fā)明提供的MPLS L3VPN中CE雙歸鏈路保護的方法及系統(tǒng)，設置主用PE與目的CE、備用PE與目的CE的直連接ロ在相同網(wǎng)段內(nèi)，并預先在主用PE和備用PE上配置目的CE的靜態(tài)ARP表項；主用PE生成到達主用PE和目的CE的直連網(wǎng)段路由的接ロ FRR關系表；同時，主用PE及備用PE根據(jù)所述靜態(tài)ARP表項生成主機路由轉(zhuǎn)發(fā)表，主用PE根據(jù)所述接ロ FRR關系表，生成對應的子網(wǎng)路由轉(zhuǎn)發(fā)表；當檢測到主用PE與目的CE之間的鏈路狀態(tài)發(fā)生變化時，主用PE將所述接ロ FRR關系表切換至備用路徑或回切至主用路徑，同時更新所述子網(wǎng)路由表及主機路由表中的相關信息；收到發(fā)往目的CE的數(shù)據(jù)流后，主用PE從當前的主機路由轉(zhuǎn)發(fā)表或子網(wǎng)路由轉(zhuǎn)發(fā)表中獲取當前有效的出接ロ信息，將數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)發(fā)出去，最終達到目的CE，本發(fā)明中，由于根據(jù)配置的目的CE的靜態(tài)ARP表項生成了用于數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)發(fā)的主機路由轉(zhuǎn)發(fā)表，而不需要再動態(tài)學習目的CE的ARP，如此，能有效地實現(xiàn)數(shù)據(jù)流的快速轉(zhuǎn)發(fā)，大大降低了丟包量，從而提高了網(wǎng)絡的穩(wěn)定性。另外，本發(fā)明中，當MPLS L3VPN中的用戶側(cè)鏈路發(fā)生故障時，只需要用戶接入的邊緣PE進行接ロ FRR關系表的快速切換，從而實現(xiàn)了用戶側(cè)和網(wǎng)絡側(cè)故障的隔離，進ー步提高了網(wǎng)絡的穩(wěn)定性。


圖I為典型的MPLS L3VPN保護組網(wǎng)的網(wǎng)絡模型示意圖；圖2為本發(fā)明MPLS L3VPN中CE雙歸鏈路保護的方法流程示意圖；圖3為實施例一 MPLS L3VPN中CE雙歸鏈路保護的方法流程示意圖；圖4為本發(fā)明MPLS L3VPN中CE雙歸鏈路保護的系統(tǒng)結(jié)構示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖及具體實施例對本發(fā)明再作進ー步詳細的說明。本發(fā)明MPLS L3VPN中CE雙歸鏈路保護的方法，如圖2所示，包括以下步驟步驟200 :設置主用PE與目的CE、備用PE與目的CE的直連接ロ在相同網(wǎng)段內(nèi)，并預先在主用PE和備用PE上配置目的CE的靜態(tài)ARP表項；步驟201 :主用PE生成到達主用PE和目的CE的直連網(wǎng)段路由的接ロ FRR關系表；所述接ロ FRR關系表包括主用路徑信息和備用路徑信息。在生成到達主用PE和目的CE的直連網(wǎng)段路由的接ロ FRR關系表之前，該方法還可以進一歩包括在主用PE與目的CE的直連接ロ上使能接ロ FRR功能。 在生成到達主用PE和目的CE的直連網(wǎng)段路由的接ロ FRR關系表之前，該方法還可以進一歩包括
主用PE與備用PE建立MP-BGP鄰居，備用PE通過MP-BGP向主用PE通告自身與目的CE直連的網(wǎng)段路由，主用PE收到備用PE與目的CE直連的網(wǎng)段路由后，生成到所述接ロ FRR關系表，所述接ロ FRR關系表包括主用路徑和備用路徑信息；其中，所述主用路徑為主用PE與目的CE的直連接ロ，備用路徑為備用PE通過MP-BGP通告過來的備用PE與目的CE直連的網(wǎng)段路由，即依次經(jīng)過主用PE、備用PE，最終到達目的CE。步驟202 :主用PE及備用PE根據(jù)所述靜態(tài)ARP表項生成主機路由轉(zhuǎn)發(fā)表，同吋，主用PE根據(jù)所述接ロ FRR關系表，生成對應的子網(wǎng)路由轉(zhuǎn)發(fā)表；這里，所述主機路由轉(zhuǎn)發(fā)表用于數(shù)據(jù)流的轉(zhuǎn)發(fā)，包括目的IP地址、出接ロ端ロ(PORT)、出接ロ虛擬局域網(wǎng)(VLAN, Virtual Local Area Network)、以及下一跳媒體接入控 制(MAC，Media Access Control)地址。其中，目的IP地址為目的CE的IP地址，下一跳MAC地址為目的CE的MAC地址，主用PE的主機路由轉(zhuǎn)發(fā)表中的出接ロ PORT為主用PE與目的CE相連的端ロ，出接ロ VLAN為主用PE與目的CE的直連接ロ VLAN，備用PE的主機路由轉(zhuǎn)發(fā)表中的出接ロ PORT為備用PE與目的CE相連的端ロ，出接ロ VLAN為備用PE與目的CE的直連接ロ VLAN。所述子網(wǎng)路由轉(zhuǎn)發(fā)表用于數(shù)據(jù)流的轉(zhuǎn)發(fā)，包括與主用路徑及備用路徑相關的信息，具體地，可以包括主用出接口和備用出接ロ信息；其中，主用出接ロ信息包括出接ロPORT、出接ロ VLAN、以及出接ロ有效標識；備用出接ロ信息包括出接ロ PORT、出接ロ VLAN、外層LSP標簽、內(nèi)層VPN標簽、下一跳MAC地址、以及出接ロ有效標識；其中，在主用出接ロ信息中，出接ロ PORT為本地CPU，出接ロ VLAN為主用PE與CE的直連接ロ VLAN，出接ロ有效標識為有效；在備用出接ロ信息中，出接ロ PORT為主用PE和備用PE相連的端ロ，出接ロVLAN為主用PE和備用PE的相連接ロ VLAN，外層LSP標簽為備用PE分配的外層LSP標簽，內(nèi)層VPN標簽為備用PE分配的內(nèi)層VPN標簽，下一跳MAC地址為備用PE的MAC地址，出接ロ有效標識為無效。步驟203 :當檢測到主用PE與目的CE之間的鏈路狀態(tài)發(fā)生變化時，主用PE將所述接ロ FRR關系表切換至備用路徑或回切至主用路徑，同時更新所述子網(wǎng)路由表及主機路由表中的相關信息；這里，所述鏈路狀態(tài)具體可以是出現(xiàn)故障或故障恢復。主用PE利用直連接ロ BFD或CFM檢測主用PE與目的CE之間的鏈路狀態(tài)。當檢測到主用PE與目的CE之間的鏈路狀態(tài)發(fā)生變化為檢測到主用PE與目的CE之間的鏈路出現(xiàn)故障吋，主用PE將所述接ロ FRR關系表切換至備用路徑，相應的，所述更新所述子網(wǎng)路由表及主機路由表中的相關信息，具體包括更新所述子網(wǎng)路由轉(zhuǎn)發(fā)表的備用出接ロ信息中的出接ロ有效標識為有效，并刪除生成的主機路由轉(zhuǎn)發(fā)表。當檢測到主用PE與目的CE之間的鏈路狀態(tài)發(fā)生變化為檢測到主用PE與目的CE之間的鏈路故障恢復吋，主用PE將所述接ロ FRR關系表回切至主用路徑，相應的，所述更新所述子網(wǎng)路由表及主機路由表中的相關信息，具體包括根據(jù)預先配置的CE的靜態(tài)ARP表項，再次生成主機路由轉(zhuǎn)發(fā)表，并更新所述子網(wǎng)路由轉(zhuǎn)發(fā)表的主用出接ロ信息中的出接ロ有效標識為有效。主用PE將所述接ロ FRR關系表切換至備用路徑，就是指將所述接ロ FRR關系表中的備用路徑信息標識為有效，以便主用PE后續(xù)能正確地將收到的數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)發(fā)出去；相應的，主用PE將所述接ロ關系表回切至主用路徑，就是指將所述接ロ FRR關系表中的主用路徑信息標識為有效，以便主用PE后續(xù)能正確地將收到的數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)發(fā)給目的CE。其中，切換至備用路徑或回切至主用路徑的具體處理過程可采用現(xiàn)有技木。步驟204 :收到發(fā)往目的CE的數(shù)據(jù)流后，主用PE從當前的主機路由轉(zhuǎn)發(fā)表或子網(wǎng)路由轉(zhuǎn)發(fā)表中獲取當前有效的出接ロ信息，將數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)發(fā)出去，最終達到目的CE。具體地，當主用PE與目的CE之間的鏈路出現(xiàn)故障吋，主用PE根據(jù)目的IP地址的最長掩碼匹配原則，檢索到生成的子網(wǎng)路由轉(zhuǎn)發(fā)表，并從所述子網(wǎng)路由轉(zhuǎn)發(fā)表中獲取當前有效的出接ロ信息，將數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)發(fā)至備用PE，備用PE收到主用PE轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)流后，根據(jù)目的IP地址的最長掩碼匹配原則，檢索到生成的主機路由轉(zhuǎn)發(fā)表，根據(jù)生成的主機路由轉(zhuǎn)發(fā)表，將數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)發(fā)給目的CE;
當主用PE與目的CE之間的鏈路故障恢復吋，主用PE根據(jù)目的IP地址的最長掩碼匹配原則，檢索到生成的主機路由轉(zhuǎn)發(fā)表，從所述主機路由轉(zhuǎn)發(fā)表中獲取出接ロ信息，將數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)發(fā)給目的CE。其中，在實際應用時，如果主機路由轉(zhuǎn)發(fā)表和子網(wǎng)路由轉(zhuǎn)發(fā)表同時存在時，當根據(jù)目的IP地址的最長掩碼匹配原則時，會優(yōu)先檢索到主機路由轉(zhuǎn)發(fā)表。下面結(jié)合實施例對本發(fā)明再作進ー步詳細的描述。本實施例MPLS L3VPN中CE雙歸鏈路保護的方法，如圖3所示，包括以下步驟步驟300 :設置主用PE與目的CE、備用PE與目的CE的直連接ロ在相同網(wǎng)段內(nèi)，并預先在主用PE和備用PE上配置目的CE的靜態(tài)ARP表項；之后執(zhí)行步驟301 ；步驟301 :主用PE根據(jù)自身與目的CE的直連接口上的接ロ FRR功能狀態(tài)，判斷是否生成到達所述直連網(wǎng)段路由的接ロ FRR關系表，如果使能，則繼續(xù)執(zhí)行步驟302，如果禁用，則沒有實現(xiàn)對主用PE與目的CE之間鏈路的保護，執(zhí)行步驟309 ；這里，只有在主用PE與目的CE的直連接口上使能接ロ FRR功能后，即只有主用PE與目的CE的直連接口上的接ロ FRR功能被使能后，才實現(xiàn)了對主用PE與目的CE之間鏈路的保護，換句話說，使能接ロ FRR功能后，即開啟了對主用PE與目的CE之間鏈路的保護。步驟302 :主用PE生成到達所述直連網(wǎng)段路由的接ロ FRR關系表，之后執(zhí)行步驟303 ；這里，所述接ロ FRR關系表包括到達所述直連網(wǎng)段路由的主用路徑信息和備用路徑信息；其中，所述主用路徑為主用PE與目的CE的直連接ロ，備用路徑為備用PE通過MP-BGP通告過來的備用PE與目的CE直連的網(wǎng)段路由，即依次經(jīng)過主用PE、備用PE，最終到達目的CE。步驟303 :主用PE根據(jù)所述靜態(tài)ARP表項在主用PE上生成用于數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)發(fā)的主機路由轉(zhuǎn)發(fā)表，井根據(jù)所述接ロ FRR關系表生成用于數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)發(fā)的子網(wǎng)路由轉(zhuǎn)發(fā)表；同吋，備用PE根據(jù)所述靜態(tài)ARP表項在備用PE上生成用于數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)發(fā)的主機路由轉(zhuǎn)發(fā)表，之后執(zhí)行步驟304 ；這里，所述主機路由轉(zhuǎn)發(fā)表包括目的IP地址、出接ロ PORT、出接ロ VLAN、以及下一跳MAC地址。
所述子網(wǎng)路由轉(zhuǎn)發(fā)表包括與主用路徑及備用路徑相關的信息，具體地，可以包括主用出接口和備用出接ロ信息；其中，主用出接ロ信息包括出接ロ PORT、出接ロ VLAN、以及出接ロ有效標識；備用出接ロ信息包括出接ロ PORT、出接ロ VLAN、外層LSP標簽、內(nèi)層VPN標簽、下一跳MAC地址、以及出接ロ有效標識；其中，在主用出接ロ信息中，出接ロPORT為本地CPU，出接ロ VLAN為主用PE與目的CE的直連接ロ VLAN，出接ロ有效標識為有效；在備用出接ロ信息中，出接ロ PORT為主用PE和備用PE相連的端ロ，出接ロ VLAN為主用PE和備用PE的相連接ロ VLAN，外層LSP標簽為備用PE分配的外層LSP標簽，內(nèi)層VPN標簽為備用PE分配的內(nèi)層VPN標簽，下一跳MAC地址為備用PE的MAC地址，出接ロ有效標識為無效。步驟304 :主用PE利用直連接ロ BFD或CFM檢測主用PE與目的CE之間的鏈路狀態(tài)，如果檢測到鏈路狀態(tài)為down，則執(zhí)行步驟305 ；這里，所述檢測到鏈路狀態(tài)為down，就是指檢測到鏈路狀態(tài)為發(fā)生故障。步驟305 :主用PE將所述接ロ FRR關系表快速切換至備用路徑上，并且更新所述子網(wǎng)路由轉(zhuǎn)發(fā)表的備用出接ロ信息中的出接ロ有效標識為有效，同時刪除生成的主機路由轉(zhuǎn)發(fā)表，之后執(zhí)行步驟306 ；這里，更新所述子網(wǎng)路由轉(zhuǎn)發(fā)表的備用出接ロ信息中的出接ロ有效標識為有效后，表明當前有效出接ロ為備用出接ロ。步驟306 :主用PE收到發(fā)往目的CE的數(shù)據(jù)流后，根據(jù)目的IP地址的最長掩碼匹配原則，檢索到生成的子網(wǎng)路由轉(zhuǎn)發(fā)表，并從生成的子網(wǎng)路由轉(zhuǎn)發(fā)表中獲取當前有效的出接ロ信息，將數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)發(fā)到備用PE，備用PE收到主用PE轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)流后，根據(jù)目的IP地址的最長掩碼匹配原則，檢索到生成的主機路由轉(zhuǎn)發(fā)表，根據(jù)生成的主機路由轉(zhuǎn)發(fā)表，將數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)發(fā)出去，最終到達目的CE，之后執(zhí)行步驟307 ；步驟307 :主用PE利用直連接ロ BFD或CFM檢測主用PE與目的CE之間的鏈路狀態(tài)，如果檢測到鏈路狀態(tài)為up，則根據(jù)主用PE上預先配置的目的CE的靜態(tài)ARP表項，再次生成主機路由轉(zhuǎn)發(fā)表，同時將所述接ロ FRR關系表快速回切至主用路徑上，并且更新所述子網(wǎng)路由轉(zhuǎn)發(fā)表的主用出接ロ信息中的出接ロ有效標識為有效，之后執(zhí)行步驟308 ；這里，所述檢測到鏈路狀態(tài)為up，就是指檢測到鏈路狀態(tài)為故障恢復；更新所述子網(wǎng)路由轉(zhuǎn)發(fā)表的主用出接ロ信息中的出接ロ有效標識為有效后，表明當前有效出接ロ為主用出接ロ。步驟308 :主用PE收到發(fā)往目的CE的數(shù)據(jù)流后，根據(jù)目的IP地址的最長掩碼匹配原則，檢索到生成的主機路由轉(zhuǎn)發(fā)表，從生成的主機路由轉(zhuǎn)發(fā)表中獲取出接ロ信息，將數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)發(fā)出去，最終到達目的CE，之后執(zhí)行步驟309 ；步驟309:結(jié)束當前處理流程。這里，在實際應用吋，主用PE會利用直連接ロ BFD或CFM —直檢測主用PE與目的 CE之間的鏈路狀態(tài)，一旦檢測到所述鏈路狀態(tài)發(fā)生變化，則立即將所述接ロ FRR關系表快速切換或回切，并相應的更新所述子網(wǎng)路由轉(zhuǎn)發(fā)表中的相關信息，以及刪除或再次生成所述主機路由轉(zhuǎn)發(fā)表，以便當主用PE與目的CE之間的鏈路發(fā)生故障吋，能快速地進行數(shù)據(jù)流的切換，即能快速地進行數(shù)據(jù)流的轉(zhuǎn)發(fā)，提高網(wǎng)絡的可靠性。實施例ニ
本實施例采用圖I所示的MPLS L3VPN保護組網(wǎng)的網(wǎng)絡模型；其中，PE I為主用PE, PE 2為備用PE，CE 2為目的CE，需要保護的鏈路為PE I與CE 2之間的鏈路，本實施例采用實施例一提供的MPLS L3VPN中CE雙歸鏈路保護的方法后，具體實現(xiàn)如下設置PE I與CE 2,PE 2與CE 2的直連接ロ在相同網(wǎng)段內(nèi)，具體地，PEl與CE 2的直連接ロ為10. I. I. 1/24，PE 2與CE 2的直連接ロ為10. I. I. 2/24 ;并在PE I和PE 2上預先配置CE 2的靜態(tài)ARP表項。PE I及PE 2根據(jù)所述靜態(tài)ARP表項均生成用于數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)發(fā)的主機路由轉(zhuǎn)發(fā)表。其中，PE I生成的10. I. I. 3對應的主機路由轉(zhuǎn)發(fā)表，如表I所示 表I
權利要求
1.一種多協(xié)議標簽交換三層虛擬專用網(wǎng)(MPLS L3VPN)中用戶邊緣設備(CE)雙歸鏈路保護的方法，其特征在于，該方法包括設置主用運營商邊緣路由器(PE)與目的CE及備用PE與目的CE的直連接口在相同網(wǎng)段內(nèi)，并在主用PE和備用PE上配置目的CE的靜態(tài)地址解析協(xié)議(ARP)表項；該方法還包括 主用PE生成到達主用PE和目的CE的直連網(wǎng)段路由的接口快速重路由(FRR)關系表； 同時，主用PE及備用PE根據(jù)所述靜態(tài)ARP表項生成主機路由轉(zhuǎn)發(fā)表，主用PE根據(jù)所述接口 FRR關系表，生成對應的子網(wǎng)路由轉(zhuǎn)發(fā)表；檢測到主用PE與目的CE之間的鏈路狀態(tài)發(fā)生變化時，主用PE將所述接口 FRR關系表切換至備用路徑或回切至主用路徑，并更新所述子網(wǎng)路由表及主機路由表中的相關信息； 收到發(fā)往目的CE的數(shù)據(jù)流后，主用PE從當前的主機路由轉(zhuǎn)發(fā)表或子網(wǎng)路由轉(zhuǎn)發(fā)表中獲取當前有效的出接口信息，將數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)發(fā)出去，最終達到目的CE。
2.根據(jù)權利要求I所述的方法，其特征在于，在生成到達主用PE和目的CE的直連網(wǎng)段路由的接口 FRR關系表之前，該方法還包括 在主用PE與目的CE的直連接口上使能接口 FRR功能。
3.根據(jù)權利要求I所述的方法，其特征在于，在生成到達主用PE和目的CE的直連網(wǎng)段路由的接口 FRR關系表之前，該方法還包括 主用PE與備用PE建立多協(xié)議邊界網(wǎng)關協(xié)議(MP-BGP)鄰居，備用PE通過MP-BGP向主用PE通告自身與目的CE直連的網(wǎng)段路由。
4.根據(jù)權利要求I所述的方法，其特征在于，所述檢測到主用PE與目的CE之間的鏈路狀態(tài)發(fā)生變化，為 利用直連接口雙向轉(zhuǎn)發(fā)檢測(BFD)或連接性故障管理(CFM)檢測主用PE與目的CE之間的鏈路狀態(tài)發(fā)生變化。
5.根據(jù)權利要求I至4任一項所述的方法，其特征在于，所述檢測到主用PE與目的CE之間的鏈路狀態(tài)發(fā)生變化為檢測到主用PE與目的CE之間的鏈路出現(xiàn)故障，主用PE將所述接口 FRR關系表切換至備用路徑； 相應的，所述更新所述子網(wǎng)路由表及主機路由表中的相關信息，包括 更新所述子網(wǎng)路由轉(zhuǎn)發(fā)表的備用出接口信息中的出接口有效標識為有效，并刪除生成的主機路由轉(zhuǎn)發(fā)表。
6.根據(jù)權利要求5所述的方法，其特征在于，所述檢測到主用PE與目的CE之間的鏈路狀態(tài)發(fā)生變化為檢測到主用PE與目的CE之間的鏈路故障恢復，主用PE將所述接口 FRR關系表回切至主用路徑； 相應的，所述更新所述子網(wǎng)路由表及主機路由表中的相關信息，包括 根據(jù)預先配置的CE的靜態(tài)ARP表項，再次生成主機路由轉(zhuǎn)發(fā)表，并更新所述子網(wǎng)路由轉(zhuǎn)發(fā)表的主用出接口信息中的出接口有效標識為有效。
7.根據(jù)權利要求5所述的方法，其特征在于，所述主用PE從當前的主機路由轉(zhuǎn)發(fā)表或子網(wǎng)路由轉(zhuǎn)發(fā)表中獲取當前有效的出接口信息，將數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)發(fā)出去，最終達到目的CE，為 主用PE根據(jù)目的IP地址的最長掩碼匹配原則，檢索到生成的子網(wǎng)路由轉(zhuǎn)發(fā)表，并從所述子網(wǎng)路由轉(zhuǎn)發(fā)表中獲取當前有效的出接口信息，將數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)發(fā)至備用PE，備用PE收到主用PE轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)流后，根據(jù)目的IP地址的最長掩碼匹配原則，檢索到生成的主機路由轉(zhuǎn)發(fā)表,根據(jù)生成的主機路由轉(zhuǎn)發(fā)表,將數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)發(fā)給目的CE。
8.根據(jù)權利要求6所述的方法，其特征在于，所述主用PE從當前的主機路由轉(zhuǎn)發(fā)表或子網(wǎng)路由轉(zhuǎn)發(fā)表中獲取當前有效的出接口信息，將數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)發(fā)出去，最終達到目的CE，為 主用PE根據(jù)目的IP地址的最長掩碼匹配原則，檢索到生成的主機路由轉(zhuǎn)發(fā)表，從所述主機路由轉(zhuǎn)發(fā)表中獲取出接口信息，將數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)發(fā)給目的CE。
9.一種MPLS L3VPN中CE雙歸鏈路保護的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括設置單元、主用PE及備用PE ;其中， 設置單元，用于主用PE與目的CE、備用PE與目的CE的直連接口在相同網(wǎng)段內(nèi)，并預先在主用PE和備用PE上配置目的CE的靜態(tài)ARP表項； 主用PE，用于生成到達主用PE和目的CE的直連網(wǎng)段路由的接口 FRR關系表；同時，根據(jù)所述靜態(tài)ARP表項在主用PE上生成主機路由轉(zhuǎn)發(fā)表，并根據(jù)所述接口 FRR關系表，生成對應的子網(wǎng)路由轉(zhuǎn)發(fā)表；當檢測到主用PE與目的CE之間的鏈路狀態(tài)發(fā)生變化時，主用PE將所述接口 FRR關系表快速切換至備用路徑或回切至主用路徑，同時更新所述子網(wǎng)路由表及主機路由表中的相關信息；并收到發(fā)往目的CE的數(shù)據(jù)流后，主用PE從當前的主機路由轉(zhuǎn)發(fā)表或子網(wǎng)路由轉(zhuǎn)發(fā)表中獲取當前有效的出接口信息，將數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)發(fā)出去，最終達到目的CE。
備用PE，用于根據(jù)所述靜態(tài)ARP表項在備用PE上生成主機路由轉(zhuǎn)發(fā)表。
10.根據(jù)權利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述設置單元，還用于在主用PE與目的CE的直連接口上使能接口 FRR功能。
11.根據(jù)權利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述主用PE，在生成到達主用PE和目的CE的直連網(wǎng)段路由的接口 FRR關系表之前，還用于與備用PE建立MP-BGP鄰居，并接收備用PE通過MP-BGP通告的備用PE與目的CE直連的網(wǎng)段路由； 所述備用PE，還用于與主用PE建立MP-BGP鄰居，并通過MP-BGP向主用PE通告自身與目的CE直連的網(wǎng)段路由。
12.根據(jù)權利要求9、10或11所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述主用PE，當主用PE與目的CE之間的鏈路出現(xiàn)故障時，且收到發(fā)往目的CE的數(shù)據(jù)流后，具體用于 根據(jù)目的IP地址的最長掩碼匹配原則，檢索到生成的子網(wǎng)路由轉(zhuǎn)發(fā)表，并從所述子網(wǎng)路由轉(zhuǎn)發(fā)表中獲取當前有效的出接口信息，將數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)發(fā)至備用PE ； 所述備用PE，還用于收到主用PE轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)流后，根據(jù)目的IP地址的最長掩碼匹配原貝U，檢索到生成的主機路由轉(zhuǎn)發(fā)表，根據(jù)生成的主機路由轉(zhuǎn)發(fā)表，將數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)發(fā)給目的CE。
13.根據(jù)權利要求9、10或11所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述主用PE，當主用PE與目的CE之間的鏈路故障恢復時，且收到發(fā)往目的CE的數(shù)據(jù)流后，具體用于 根據(jù)目的IP地址的最長掩碼匹配原則，檢索到生成的主機路由轉(zhuǎn)發(fā)表，從所述主機路由轉(zhuǎn)發(fā)表中獲取出接口信息，將數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)發(fā)給目的CE。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種MPLS L3VPN中CE雙歸鏈路保護的方法及系統(tǒng)，包括在主用PE和備用PE上配置目的CE的ARP表項；主用PE生成到達主用PE和目的CE的直連網(wǎng)段路由的接口FRR關系表；同時，主用PE及備用PE根據(jù)所述靜態(tài)ARP表項生成主機路由轉(zhuǎn)發(fā)表，主用PE根據(jù)所述接口FRR關系表，生成對應的子網(wǎng)路由轉(zhuǎn)發(fā)表；檢測到主用PE與目的CE之間的鏈路狀態(tài)發(fā)生變化時，主用PE將所述接口FRR關系表切換至備用路徑或回切至主用路徑，并更新所述子網(wǎng)路由表及主機路由表中的相關信息；收到數(shù)據(jù)流后，主用PE從當前的主機路由轉(zhuǎn)發(fā)表或子網(wǎng)路由轉(zhuǎn)發(fā)表中獲取當前有效的出接口信息，將數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)發(fā)出去，最終達到目的CE。采用本發(fā)明，能有效地實現(xiàn)數(shù)據(jù)流的快速切換。
文檔編號H04L12/46GK102664788SQ20121009764
公開日2012年9月12日 申請日期2012年4月5日 優(yōu)先權日2012年4月5日
發(fā)明者史大軍, 馬嫄 申請人:中興通訊股份有限公司