СПОСОБ КОММУТАЦИИ ТУННЕЛЯ И СИСТЕМА СЕРВИСОВ МНОГОПРОТОКОЛЬНОЙ КОММУТАЦИИ ПО МЕТКАМ
TUNNEL SWITCHING METHOD AND SYSTEM FOR MULTI-PROTOCOL LABEL SWITCHING SERVICES

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Изобретение относится к области защиты туннеля сервисов многопротокольной коммутации по меткам (MPLS) и, в частности, к способу коммутации туннеля и системе сервисов MPLS.
ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
MPLS является стандартом высокоскоростного IP коммутатора магистральной сети нового поколения и предложена рабочей группой инженеров Интернет (IETF). Технология MPLS полностью отделяет слой трассировки от слоя передачи, имеет такие преимущества, как быстрая передача, обеспечение качества обслуживания (QoS), поддержка мультисервисности и играет все более важную роль в телекоммуникационной сети следующего поколения.
Ключевым моментом технологии MPLS является представление концепции метки, где метка является своего рода короткой информацией о содержимом, которая не включает информацию о топологии и имеет только локальную значимость. В сети с MPLS, если IP-пакеты попадают на первое устройство MPLS, граничный маршрутизатор MPLS формирует IP-пакеты с метками; перед формированием граничный маршрутизатор анализирует содержимое IP-пакетов и выбирает соответствующие метки для этих IP-пакетов; после этого все узлы в сети MPLS создают упреждающее заключение в соответствии с информацией о метке; если IP-пакеты наконец-то покидают сеть MPLS, то метки очищаются граничным маршрутизатором MPLS.
Основываясь на требовании к надежности передачи сообщений сервисов MPLS, сервисы MPLS должны сначала обеспечить защитный туннель для реализации защитной функции сервисов MPLS. А именно, если рабочий туннель дает сбой, ведущий узел рабочего туннеля может быстро осуществить коммутацию на защитный туннель для продолжения передачи сообщений сервисов MPLS; протоколу требуется время в 50 мс для управления коммутацией защиты. На фиг.1 изображена блок-схема коммутации туннеля из известного уровня техники; как изображено на фиг.1, существующая технология коммутации туннеля требует коммутации каждого сервиса в рабочем туннеле по порядку. Например, если имеется 500 сервисов MPLS, то необходимо выполнение коммутации 500 раз, необходимо пытаться отправлять сервисы на следующий узел скачка в рабочем туннеле во время каждой коммутации, и только после того, как попытка не удается, выполняется коммутация, и сервисы отправляются на следующий узел скачка в защитном туннеле; поэтому будут использоваться аппаратные ресурсы для обработки 1000 следующих скачков, и требование ко времени коммутации, указанное в протоколе, трудно соблюсти.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В связи с вышеизложенным, изобретение главным образом направлено на обеспечение сервисов коммутации туннеля и системы сервисов MPLS, которые могут решить проблемы, связанные с тем, что множество сервисов MPLS, которые используют рабочий туннель, требуют большого времени коммутации и тратят аппаратные ресурсы на обработку следующего скачка.
Для достижения вышеуказанной цели предлагаются следующие технические решения.
Изобретение предлагает способ коммутации туннеля сервисов MPLS, который включает:
отображение информации о выходном порте множества сервисов MPLS, которые используют один и тот же рабочий туннель для порта протокола управления агрегированием каналов (LACP);
назначение элементов информации о следующем скачке, к которому относятся сервисы MPLS, в качестве мультиплексных элементов; и
если необходима коммутация туннеля, обновление элементов информации о следующем скачке и назначение порта LACP.
Элементы информации о следующем скачке могут включать: элемент указателя трехслойного интерфейса и элемент указателя о назначении управления доступом к среде передачи (MAC).
Множество сервисов MPLS, которые используют один и тот же рабочий туннель, могут включать: все сервисы MPLS, которые используют один и тот же рабочий туннель в ведущем узле туннеля.
Отображение для порта LACP может включать: назначение порта-члена порта LACP в качестве выходного порта рабочего туннеля.
Обновление элементов информации о следующем скачке и назначение порта LACP может включать: обновление элементов информации о следующем скачке и назначение порта LACP, соответствующего рабочему туннелю, элементами информации о следующем скачке и назначении порта LACP, соответствующего защитному туннелю.
Изобретение дополнительно предлагает систему коммутации туннеля сервисов MPLS, которая включает: блок первоначального назначения и исполнительный блок коммутации, где
блок первоначального назначения настроен на отображение информации о выходном порте множества сервисов MPLS, который использует один и тот же рабочий туннель для порта LACP, назначение элементов информации о следующем скачке, к которому относятся сервисы MPLS, в качестве мультиплексных элементов, и отправку информации о назначении порта LACP и элементов информации о следующем скачке на исполнительный блок коммутации; и
исполнительный блок коммутации настроен на обновление элементов информации о следующем скачке и назначение порта LACP, если необходима коммутация туннеля.
Посредством отображения информация о выходном порте множества сервисов MPLS, которые используют один и тот же рабочий туннель для порта LACP, назначая элементы информации о следующем скачке, к которому относятся сервисы MPLS, в качестве мультиплексных элементов, обновляя элементы информации о следующем скачке, если необходима коммутация туннеля, и назначение порта LACP, способ коммутации туннеля и система сервисов MPLS, предложенные изобретением, реализуют коммутацию пакетов множества сервисов MPLS, значительно сокращают время коммутации сервисов MPLS, поэтому количество сервисов не оказывает влияния на время коммутации и сохраняется множество аппаратных ресурсов.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
На фиг.1 изображена блок-схема коммутации туннеля из известного уровня техники;
на фиг.2 изображена блок-схема способа коммутации туннеля сервисов MPLS в изобретении; и
на фиг.3 изображена структурная диаграмма системы коммутации туннеля сервисов MPLS в изобретении.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Основной концепцией изобретения является: отображение информации о выходном порте множества сервисов MPLS, который использует один и тот же рабочий туннель для порта LACP, назначение элементов информации о следующем скачке, к которому относятся сервисы MPLS, в качестве мультиплексных элементов, обновление элементов информации о следующем скачке и назначение порта LACP, если необходима коммутация туннеля.
Технические решения изобретения подробно описаны ниже со ссылками на прилагаемые графические материалы и варианты осуществления.
На фиг.2 изображена блок-схема способа коммутации туннеля при сервисах MPLS в изобретении; как изображено на фиг.2, способ коммутации туннеля при сервисах MPLS более конкретно включает следующие этапы.
этап 201: отображение информации о выходном порте множества сервисов MPLS, которые используют один и тот же рабочий туннель для порта LACP;
а именно, множество сервисов MPLS, которые используют один и тот же рабочий туннель, включают: все сервисы MPLS, которые используют один и тот же рабочий туннель в ведущем узле туннеля. Где отображение для порта LACP дополнительно включает: назначение порта LACP в качестве выходного порта, включая сервисы MPLS. Выходной порт сервисов MPLS обычно назначается непосредственно на ведущий узел туннеля на основе каждой части информации о следующем скачке, который не может реализовать функцию мультиплексирования, поэтому информация о выходном порте сервисов MPLS отображается для порта LACP, и после этого порт-член порта LACP назначается в качестве выходного порта сервисов MPLS, что означает, что сервисы MPLS, которые используют один и тот же рабочий туннель, все еще передаются от выходного порта, связывающего рабочий туннель;
этап 202: назначение элементов информации о следующем скачке, к которому относятся все сервисы MPLS, которые используют один и тот же рабочий туннель, в качестве мультиплексных элементов;
а именно, элементы информации о следующем скачке включают: элемент указателя трехслойного интерфейса и элемент указателя о назначении MAC; назначение элемента указателя трехслойного интерфейса и элемента указателя о назначении MAC, к которым относятся сервисы MPLS, в качестве мультиплексных элементов, а именно, ссылаясь на то, что: до тех пор, поскольку все сервисы MPLS используют один и тот же рабочий туннель, информация о трехслойном интерфейсе и информация о назначении MAC в информации о следующем скачке сервисов MPLS является одной и той же и может постоянно регулироваться с использованием мультиплексных элементов;
этап 203: обновление элементов информации о следующем скачке, если необходима коммутация туннеля;
а именно, если рабочий туннель дает сбой, необходима коммутация с рабочего туннеля на защитный туннель. Поэтому информация об элементе указателя трехслойного интерфейса и информация об элементе указателя о назначении MAC обновляется на основе информации о защитном туннеле. Поскольку эти элементы назначены предварительно в качестве мультиплексных элементов, информация о трехслойном интерфейсе и информация о назначении MAC в информации о следующем скачке всех сервисов MPLS, которые используют один и тот же рабочий туннель, обновляется только один раз.
Информация о трехслойном интерфейсе включает: информацию об источнике MAC, информацию о VLAN и информацию о метке туннеля. Если выполняется обновление, то первоначальный узел не меняется, поэтому нет необходимости обновлять информацию об источнике MAC, отражающую первоначальный узел, и необходимо только обновить информацию о VLAN и информацию о метке туннеля на основе информации о VLAN и информацию о метке туннеля защитного туннеля;
и этап 204: обновление назначения порта LACP;
а именно, обновлением назначения порта LACP является: обновление порта- члена порта LACP с выходного порта, соединяющего рабочий туннель, на выходной порт, соединяющий защитный туннель.
Кроме того, быстрая коммутация пакетов с рабочего туннеля на защитный туннель для множества сервисов многопротокольной коммутации по меткам осуществляется после обновления и сервисы многопротокольной коммутации по меткам могут непрерывно передаваться в соответствии с обновленным портом LACP и элементами информации о следующем скачке.
Также, изображенный на фиг.2 способ подробно описан ниже на примере варианта.
Предположим, что имеется ведущий узел туннеля А, и его MAC - 0x00d0d0000001; доступ к данным со стороны пользователя производится с его порта 1, тип доступа - порт + VLAN, имеется 1000 сервисов VLAN, которые могут быть настроены, то есть от VLAN 1 до VLAN 1000, в одно и то же время, псевдометки проводов, к которым относятся VLAN 1 - VLAN 1000, являются соответственно 16-1015; порт 2 является выходным портом, соединяющим рабочий туннель, и метка туннеля рабочего туннеля - 200; и порт 3 является выходным портом, соединяющим защитный туннель, и метка туннеля защитного туннеля - 300.
Если передача выполняется нормально, то все сервисы передаются на рабочий туннель. Сообщение о VLAN 1, поступающее с порта 1, будет формироваться как: псевдометка провода - 16, метка туннеля - 200, трехслойный интерфейс VLAN-200, назначение MAC - 0x00d0d0000002, и сообщение о VLAN 1 отправляется с порта 2; и другие сервисы, которые используют физический порт 2, формируются подобным образом.
Во-первых, взаимосвязь отображения между информацией о порте всех сервисов, которые используют один и тот же рабочий туннель, и порт LACP назначается на чипе коммутатора ведущего узла туннеля А, то есть: назначается включение LACP 1 внутри коммутатора, и LACP 1 включает порт 2; и назначение элемента указателя трехслойного интерфейса и элемента указателя о назначении MAC всех сервисов MPLS в рабочем туннеле в качестве мультиплексных элементов на чипе коммутатора ведущего узла туннеля А, например, сообщение о VLAN 1, поступающее с порта 1, формируется как: псевдометка провода - 16, метка туннеля - 200, трехслойный интерфейс VLAN - 200, назначение MAC - 0x00d0d0000002, источник MAC - 0x00d0d0000001, и сообщение о VLAN 1 отправляется с LACP 1. Другие сервисы в рабочем туннеле настраиваются подобным образом.
Если рабочий туннель дает сбой и необходимо произвести коммутацию на защитный туннель, то обновляется элемент указателя трехслойного интерфейса, к которому направляется следующий скачок всех сервисов в рабочем туннеле, VLAN меняется на 300, и метка туннеля меняется на 300; и обновляется элемент указателя о назначении MAC, к которому направляется следующий скачок всех сервисов в рабочем туннеле, назначение MAC меняется с 0x00d0d0000002 на 0x00d0d0000003. Назначение LACP 1 обновляется: порт 3 добавляется после того, как удаляется порт 2.
На фиг.3 изображена структурная диаграмма системы коммутации туннеля сервисов MPLS в изобретении; как изображено на фиг.3, система коммутации туннеля сервисов MPLS включает: блок первоначального назначения 31 и исполнительный блок коммутации 32, где
блок первоначального назначения 31 настроен на отображение информации о выходном порте множества сервисов MPLS, которые используют один и тот же рабочий туннель для порта LACP, назначение элементов информации о следующем скачке, к которому относятся сервисы MPLS, в качестве мультиплексных элементов, и отправку назначения порта LACP и элементов информации о следующем скачке на исполнительный блок коммутации 32.
а именно, множество сервисов MPLS, которые используют один и тот же рабочий туннель, включает: все сервисы MPLS, которые используют один и тот же рабочий туннель в ведущем узле туннеля. В котором отображение для порта LACP также включает: назначение порта LACP в качестве выходного порта, включая сервисы MPLS. Выходной порт сервисов MPLS обычно назначается непосредственно на ведущий узел туннеля на основе каждой части информации о следующем скачке, который, таким образом, не может реализовать функцию мультиплексирования, поэтому информация о выходном порте сервисов MPLS отображается для порта LACP, и после этого порт-член порта LACP назначается в качестве выходного порта сервисов MPLS, что означает, что сервисы MPLS, которые используют один и тот же рабочий туннель, все еще передаются с выходного порта, связывающего рабочий туннель.
Элементы информации о следующем скачке включают: элемент указателя трехслойного интерфейса и элемент указателя о назначении MAC. Назначение элемента указателя трехслойного интерфейса и элемента указателя о назначении MAC, к которым относятся сервисы MPLS, в качестве мультиплексных элементов, а именно, ссылаясь на то, что: поскольку сервисы MPLS используют один и тот же рабочий туннель, информация о трехслойном интерфейсе и информация о назначении MAC в информации о следующем скачке сервисов MPLS одна и та же и может постоянно регулироваться с использованием мультиплексных элементов.
Исполнительный блок коммутации 32 настроен на обновление элементов информации о следующем скачке и назначение порта LACP, если необходима коммутация туннеля.
А именно, если рабочий туннель дает сбой, необходима коммутация с рабочего туннеля на защитный туннель. Поэтому информация об элементе указателя трехслойного интерфейса и информация об элементе указателя о назначении MAC обновляется на основе информации о защитном туннеле. Поскольку эти элементы назначены предварительно в качестве мультиплексных элементов, информация о трехслойном интерфейсе и информация о назначении MAC в информации о следующем скачке всех сервисов MPLS, которые используют один и тот же рабочий туннель, обновляется только один раз. Информация о трехслойном интерфейсе включает: информацию об источнике MAC, информацию о VLAN и информацию о метке туннеля. Если выполняется обновление, то первоначальный узел не меняется, поэтому нет необходимости обновлять информацию об источнике MAC, отражающую первоначальный узел, и необходимо обновить только информацию о VLAN и информацию о метке туннеля на основе информации о VLAN и информации о метке туннеля защитного туннеля.
Вышеперечисленное является только предпочтительными вариантами осуществления изобретения и не имеет целью ограничить изобретение; любые модификации, равнозначные замены, усовершенствования и тому подобное в рамках сути и принципа изобретения должны подпадать под рамки формулы изобретения.