[发明专利]无源光网络中实现业务快速切换的方法及系统及相关设备

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种无源光网络中实现业务快速切换的方法及系统及相关设备。

背景技术

无源光网络技术因其“无源”的特点，即全部由无源光分路器和光纤等无源光器件组成不包括任何有源器件，以及“点到多点”组网形态的优势，使无源光网络系统具有维护简单、可靠性高、成本低的优势，已经成为业界公认的实现FTTx（Fiber To The x）系统的首选方案。

PON（无源光网络）主要由OLT(Optical Line Terminal，光线路终端)、ONU(Optical Network Unit，光网络单元)和ODN(Optical Distribution Network，光分配网络)组成。其中，ODN为点到多点结构，一个OLT通过ODN连接多个ONU。

在PON部署应用中，有一部分类型的用户需要较高的安全性，希望运营商能够提供一种保障机制来确保其业务通路不中断，或者次一级的要求是能够在业务通路中断后快速恢复。这就对承载用户业务运行的PON网络提出了保护和快速切换的要求。

PON目前有多种保护方式，全光纤保护方式和手拉手保护方式应用的最为普遍。如图1所示为PON全光纤保护方式的光分配网络结构示意图。单OLT双PON口，ONU双光模块，主干光纤、光分路器和配线光纤均双路冗余保护方式。如图2所示为PON手拉手保护方式的光分配网络结构示意图。系统采用双OLT，每个OLT各出一个PON口，每个PON口各接一个1：N的光分路器，ONU也是双PON口。手拉手保护方式中，OLT与ONU侧的备用链路处于热备份状态。保护倒换过程中，OLT要能够维持ONU的业务属性不变；ONU检测链路状态，并根据链路状态决定是否链路保护倒换。

链路保护倒换时间并不等于业务恢复时间。如图2所示，ONU将用户设备业务从主用链路倒换到备用链路后，虽然物理传输线路已经倒换成功，但用于交换设备上的MAC地址表与下行端口的对应关系不能及时更新，因此通过交换设备发往用户设备的报文仍然会有端口a向下发送，而不是经过连接备用线路中OLT2的端口b发送。因此用户设备的业务只能等到其MAC地址在交换设备上老化或得到及时更新才能恢复，而交换设备上维护的MAC地址自动老化过程一般为5分钟。

因此，目前，由于主备链路倒换过程中OLT或交换设备不能及时获知ONU及用户设备的源MAC和源IP，对于一些重要业务，上述切换业务的速度不能满足要求，有可能会造成切换过程中的大量丢包。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种无源光网络中实现业务快速切换的方法及系统及相关设备，用以解决现有技术中由于保护倒换过程中OLT或交换设备不能及时获知ONU及用户设备的源IP和源MAC所带来的问题。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种无源光网络PON中实现业务快速切换的方法，包括：

对静态PON保护ARP信息和动态PON保护ARP信息进行维护；

当确定光网络单元ONU与交换设备或者光线路终端OLT之间发生主备链路倒换后，ONU根据维护的静态PON保护ARP信息和动态PON保护ARP信息来构造ARP报文，从ONU上的备用端口通过备用链路上报给交换设备或者OLT；

交换设备或者OLT根据从备用链路收到的ARP报文来学习ONU及其上挂接的用户设备的源MAC地址和源IP地址。

进一步地，对静态PON保护ARP信息和动态PON保护ARP信息进行维护的步骤具体包括：

预设定静态PON保护ARP信息表和动态PON保护ARP信息表，对于ONU以及其挂接的每个用户设备，分别将其源MAC地址、源IP地址、目的IP地址以及报文VLAN的值作为一个条目保存到预先设定的静态保护ARP信息表对应的ARP请求源MAC地址字段、ARP请求源IP地址字段、ARP请求目的IP地址字段以及报文VLAN字段中；对于其他用户设备，将这些用户设备的ARP请求报文从用户口拷贝一份到ONU的CPU，将从拷贝的ARP报文中获取每个用户设备的ARP请求源MAC地址、ARP请求源IP地址、ARP请求目的IP地址、报文VLAN以及报文源端口号的值并作为一个条目保存到动态PON保护ARP信息表对应的ARP请求源MAC地址字段、ARP请求源IP地址字段、ARP请求目的IP地址字段、报文VLAN字段以及报文源端口号字段中。