[发明专利]一种MPLS环网保护方法和装置

说明书

技术领域

本申请涉及通信技术领域，特别涉及一种多协议标签交换(Multi-protocol Label Switching，MPLS)环网保护方法和装置。

背景技术

多协议标签交换(Multi-protocol Label Switching，MPLS)是一种新兴的IP骨干网技术。在MPLS网络中，设备根据短而定长的标签转发报文，省去了通过软件查找IP路由的繁琐过程，为数据在骨干网络中的传输提供了一种高速高效的方式。

标签分发协议(Label Distribution Protocol，LDP)用于在MPLS网络中动态建立标签交换路径(Label Switched Path，LSP)。LDP根据IP路由表项中的目的IP地址划分转发等价类(FEC，属于相同FEC的报文在MPLS网络中将获得完全相同的处理)，通过发送FEC-标签映射消息，在LDP对等体之间通告FEC—标签映射，从而建立LSP。利用LDP动态建立LSP的过程如图1所示：标签交换路由器(LSR)根据目的IP地址划分FEC，为特定FEC分配标签，并通过标签映射消息将FEC—标签映射通告给对端LSR(图1中的带箭头的虚线表示LDP通告消息)；对端LSR根据该FEC—标签映射及本地为该FEC分配的标签建立标签转发表项。报文传输路径上的所有LSR都为该FEC建立对应的标签转发表项后，就成功地建立了用于转发属于该FEC的报文的LSP。

MPLS TP对MPLS的部分复杂功能进行了精简、以及增强了OAM和保护功能，并已被应用于各种网络拓扑结构中。其中，环网是一种能够提供高可靠性和自愈能力的网络拓扑结构，因此，MPLS TP广泛地应用于环网中、并通过承载于环网的工作LSP(Label Switched Path，标签交换路径)而在环网中的相应LSR(Label Switching Router，标签交换路由器)之间转发报文。

现有技术中，根据环网的特性为基于MPLS-TP的环网提出了保护倒换方案，以支持环型组网的高可靠性和自愈能力。

图2是现有技术在基于MPLS-TP的环网的保护倒换方案示意图。在图2中，LSR A～H顺序构成的环网，该环网中设置有一条以LSR G为首节点、以LSR A为尾节点的工作LSP(以顺时针方向为例)，除了作为该工作LSP首节点的G之外，该工作LSP所顺序经过的LSR F至LSR A在该工作LSP上的入标签依次为W6～W1(如环网外侧并指向顺时针方向的箭头所示)。另外，针对该工作LSP，建立有反向的保护环，保护环所顺序经过的LSR A至LSR H在保护环上的入标签依次为P1～P8(如环网内侧并指向逆时针方向的箭头所示)。

在正常情况下，当作为首节点的LSR G从环网外部接收到需要在工作LSP上发送的报文时，会将报文沿着工作LSP转发，报文依次经过G、F、E、D、C、B、A并最终被LSR A转发到环外节点。

当工作LSP上的节点或链路故障时(以D和E之间的链路故障为例)，作为首节点的G从环网外部接收到需要在工作LSP上发送的报文后，会将报文沿着工作LSP转发，报文依次经过G、F到达E，LSR E检测到与LSR D之间的链路故障，将报文中的工作标签W5弹出并压入保护标签P6，然后将报文沿保护LSP发送，报文依次经过F、G、H、A、B、C、D，LSR D检测到与LSR E之间的链路故障，将报文中的保护标签P4弹出并压入工作标签W3，然后将报文沿工作LSP发送，报文一次经过C、B、A并最终被LSR A转发到环外节点，图2中带从LSRG进入并从节点A出去的带箭头的曲线表示D和E之间链路故障时报文的传输路径。

图2所示的环网保护方案可以实现基于MPLS-TP的环网保护，这种环网保护倒换方案并不适合基于MPLS的环网保护，这主要是因为：在基于MPLS-TP的环网中，传输通道层为MPLS TE隧道，每个FEC对应于一条工作LSP且报文只能从工作LSP的首节点进入，并沿工作LSP传输后到达尾节点，最终由尾节点转发到环外节点；而在基于MPLS的环网中，传输通道层则是基于IP路由的LSP，根据工作LSP与最优路由保持一致的原则，同一FEC(根据报文的目的IP地址)在环网中对应两条具有共同尾节点的工作LSP，报文可以从这两条工作LSP上的任一节点进入，并沿着工作LSP传输到尾节点，最终由尾节点转发到环外节点。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种MPLS环网保护方法，该方法能够支持普通场景下的环网保护倒换。