网状网中实现业务保护共享的方法及装置 【技术领域】
本发明涉及网络保护技术, 尤指一种网状网中实现业务保护共享的方法及装置。背景技术 随着业务需求的不断发展, 传送网的网络节点个数越来越多, 拓扑越来越复杂的 网状网将得到更多的应用。在网状网中, 传统的链型 1+1 保护、 1:N 保护、 M:N 保护方案, 以 及环网保护方案均无法直接应用。
目前, 虽然智能网状网恢复方法, 可以利用控制平面的动态计算实现网状网的保 护, 但是, 目前其百毫秒的恢复时间无法满足业界业务恢复时间 50 毫秒的要求。而且, 由于 在网状网中, 多个工作业务共享保护资源, 当出现多个故障时, 会出现保护资源使用冲突问 题。
发明内容
有鉴于此, 本发明的主要目的在于提供一种网状网中实现业务保护共享的方法及 装置, 能够避免保护资源使用冲突的问题, 从而有效实现保护带宽的资源共享。
为达到上述目的, 本发明的技术方案是这样实现的 :
一种网状网中实现业务保护共享的方法, 包括 : 根据保护域中各业务的工作路径 及其保护路径信息生成压制关系 ; 在故障产生 / 消失时, 根据压制关系调整业务的保护状 态, 根据业务的保护状态执行保护处理。
所述生成压制关系包括 : 根据所述各业务自身存储的保护路径信息计算生成 ; 所 述压制关系包括本保护业务标识, 本保护业务能够压制的所有保护业务的数目, 以及本保 护业务能够压制的其它保护业务标识。
存在所述压制关系的相互压制的业务之间的业务链路的速率相同, 保护路径拓扑 有两个或两个以上连续节点重合, 并且业务所用的通道号一致。
所述业务的保护状态包括工作路径保护状态, 保护路径保护状态 ; 所述业务的保 护状态包括本保护业务标识, 本保护业务的状态, 以及对本保护业务实施压制的保护业务 标识。
所述本保护业务的状态包括 : 表示没有工作业务占用该保护路径的空闲态, 表示 该保护路径被占用的忙碌态, 以及表示该保护业务被其它保护业务所压制的压制态。
所述调整业务的保护状态包括 : 当所述业务的保护业务处于空闲态时, 如果本地 业务出现故障, 本地保护业务状态进入忙碌态 ; 故障消失时, 返回空闲态 ; 当所述业务的保 护业务处于忙碌态时, 如果高优先级业务抢占保护资源, 本地保护业务状态进入压制态, 并 且标记为本地失效 ; 在高优先级业务释放保护资源时, 返回忙碌态 ; 当所述业务的保护业 务处于压制态, 且标记为本地失效时, 如果本地业务故障消失, 本地保护业务状态处于压制 态, 但标记为本地正常 ; 在本地业务故障产生时, 本地保护业务状态处于压制态, 标记为本 地失效 ; 当所述业务的保护业务处于压制态, 且标记为本地正常时, 如果高优先级工作业务返回工作路径, 释放保护资源, 则本地保护业务状态进入空闲态 ; 高优先级工作业务倒换到 保护路径, 占用保护资源, 则本地保护业务状态进入压制态, 并标记为本地正常。
所述根据压制关系调整业务的保护状态, 根据业务的保护状态执行保护处理包 括: 当所述保护域中的工作业务所在工作路径发生故障时, 检查其业务的保护状态 : 如果 保护业务状态为空闲态, 则进行保护倒换将业务倒换到保护路径上, 并且, 根据所述压制关 系, 将该保护业务所能够压制的其它保护业务置为压制态, 泛洪被压制的保护业务的状态 ; 如果保护业务为压制态, 则记录当前告警信息。
所述工作业务存在多个保护路径, 所述进行保护倒换将业务倒换到保护路径上 为: 将业务倒换到高保护优先级的保护业务所在的保护路径上。
所述保护优先级的确定包括 : 压制其它保护业务数目少的保护业务的保护优先级 高; 在压制其它保护业务数目相同时, 保护路径较短的保护业务的保护优先级较高 ; 在保 护路径长度一致时, 保护业务标识较小的保护业务的保护优先级较高。
所述根据压制关系调整业务的保护状态, 根据业务的保护状态执行保护处理包 括: 如果保护业务为忙碌态, 不作保护处理。
所述根据压制关系调整业务的保护状态, 根据业务的保护状态执行保护处理包 括: 当工作路径故障消失时, 检查其保护业务状态 : 如果保护业务处于压制态, 删除记录的 告警信息 ; 如果保护业务处于忙碌态, 将工作业务返回工作路径, 并且释放被压制的保护业 务, 泛洪被释放压制的保护业务的状态。
该方法还包括 : 所述被释放的保护业务查看记录的告警信息, 对故障告警进行保护处理。 一种网状网中实现业务保护的装置, 至少包括压制关系生成 / 同步模块、 保护业 务状态记录模块、 保护处理模块, 以及泛洪模块, 其中, 压制关系生成 / 同步模块, 用于根据 各业务的工作路径及其保护路径信息生成压制关系, 并在保护域内进行同步 ; 保护业务状 态记录模块, 用于记录业务的保护状态中的保护业务状态, 在保护业务被压制时, 更新其状 态为压制态, 并将被压制的保护业务的状态输出给泛洪模块 ; 保护处理模块, 用于在故障产 生 / 消失时, 根据压制关系生成 / 同步模块中的压制关系调整业务的保护状态, 根据业务的 保护状态执行保护处理, 并更新保护业务状态记录模块中记录的保护业务状态 ; 泛洪模块, 用于接收到保护处理模块的通知时, 将保护业务状态记录模块更新后的保护业务状态在保 护域内进行泛洪。
当工作路径发生故障时, 所述保护处理模块, 具体用于 : 根据保护业务状态记录模 块中的信息, 检查发生故障的工作路径的保护路径的保护业务状态, 在保护业务处于空闲 态时, 进行保护倒换将业务倒换到保护路径上, 并且, 根据压制关系生成 / 同步模块中的压 制关系, 将该保护业务所能够压制的其它保护业务置为压制态, 通知泛红模块泛洪被压制 的保护业务的状态 ; 当保护业务处于压制态时, 记录当前告警信息 ; 当保护业务处于忙碌 态时, 业务流量承载在保护路径上, 不作保护处理。
所述保护处理模块, 还用于对于存在多个保护路径的工作业务, 优先倒换到高保 护优先级的保护业务上。
当工作路径故障消失时, 所述保护处理模块, 具体用于检查故障消失的工作路径 的保护业务状态, 在保护业务处于压制态时, 删除记录的告警信息 ; 在保护业务处于忙碌态
时, 将工作业务返回工作路径, 并且释放被压制的保护业务, 通知泛洪模块泛洪恢复的保护 业务的状态。
所述保护处理模块, 还用于对被释放的保护业务, 查看记录的告警信息, 并处理记 录下的故障告警。
从上述本发明提供的技术方案可以看出, 包括根据保护域中各业务路径及其保护 路径信息生成压制关系 ; 在故障产生 / 消失时, 根据压制关系调整业务的保护状态, 根据业 务的保护状态执行保护处理。本发明通过保护路由共享压制的方法, 避免了保护资源使用 冲突的问题, 从而有效地实现了保护带宽的资源共享, 提高了带宽容量的利用率, 增强了系 统的抗多次故障能力。 附图说明
图 1 为预置环中业务分布的示意图 ;
图 2 为本发明网状网中实现业务保护共享的方法的流程图 ;
图 3 为本发明所有节点同步压制关系信息的示意图 ;
图 4 为本发明网状网中实现业务保护共享的装置的组成结构示意图 ;
图 5 为本发明仅配置环上业务时生成压制关系的示意图 ; 图 6 为本发明配置环上和弦上业务时生成压制关系的示意图 ; 图 7 为本发明配置环上、 弦上、 跨越环和弦的业务时生成压制关系的示意图 ; 图 8 为本发明保护业务状态的变化示意图 ; 图 9 为本发明保护业务占用的状态转化示意图 ; 图 10 为本发明环上业务发生故障的保护处理的示意图 ; 图 11 为本发明弦上业务发生故障的保护处理的示意图 ; 图 12 为本发明发生二次故障的保护处理的示意图。具体实施方式
预置环保护的概念最早由 W.D.Grover 和 D.Stamatelakis 提出。在预置环中, 环 上业务和弦上业务能够共享环上保护资源, 资源利用率高。 此外, 预置环中只有两个节点进 行实时的倒换, 是一种结合环网保护倒换速度快, 网状网带宽利用率高的保护方法, 尤其在 光传输网络中具有广泛的发展前景。
在网络规划时, 为了满足系统倒换时间和网络生存性要求, 保护域内节点个数建 议不超过 16 个。一个保护域内往往配置多种业务类型, 链路通常也包含多个通道。以光传 送网络 (OTN) 为例, 通道可以是光通道传送单元 (OTUk) 和光通道数据单元 (ODUk)。一个 OTU2 或者 ODU2 速率的链路可以包括 8 个 OTU0 或者 ODU0 的通道。为了便于描述, 本文中的 图例均是在业务信号类型相同, 保护路径的通道号也一致的情况下进行说明的。
图 1 为预置环中业务分布的示意图, 如图 1 所示, 预置环中包括 5 个节点即 A、 B、 C、 D 和 E, 其中, W1 表示路径为 B-C 的环上工作业务, W2 表示路径为 C-E 的弦上工作业务, W3 表示路径为 C-A-E 的跨越环和弦的工作业务 ( 其中, 跨段 C-A 在弦上, 跨段 A-E 在环上 )。 这三个工作业务的保护路径配置在环上, 被工作业务 W1、 W2、 W3 所共享。
图 2 为本发明网状网中实现业务保护共享的方法的流程图, 如图 2 所示, 包括 :步骤 200 : 根据保护域中各业务的工作路径及其保护路径信息生成压制关系。
进一步地, 本步骤中, 生成的压制关系需要在保护域内进行同步。
如表 1 所示, 压制关系包括本保护业务标识, 本保护业务能够压制的所有保护业 务的数目 ( 也称为压制保护业务的数目 ), 以及本保护业务能够压制的其它保护业务标识 ( 也称为压制保护业务标识 )。
本地保护业务标识
压制保护业务的数目压制保护业务标识表1
本步骤中, 生成压制关系的基本原则是, 互相压制的业务之间满足 : 业务链路的速 率相同, 保护路径拓扑有两个或两个以上连续节点重合, 并且业务所用的通道号一致。
同步压制关系是为了保证保护域内所有节点上存储的压制关系表信息一致。 只有 节点之间通过维护一个共同的压制关系表, 才能正确实现当工作业务发生故障时, 业务对 共享的保护路径的占用控制。图 3 为本发明所有节点同步压制关系信息的示意图, 以图 1 所示预置环为例, 如图 3 所示, 其中一个节点的同步过程包括 : 节点 A 首先向节点 B 发送压 制关系表, 节点 B 接收到压制关系表后, 更新本地压制关系, 并向节点 C 发送更新后的压制 关系表, 以此类推, 直到节点 A 收到来自节点 E 的压制关系表后, 更新本地压制关系。当保 护域内的每个都按照图 3 所示的过程完成同步后, 保护域中的各节点中都存储了一张共同 的压制关系表。
步骤 201 : 在故障产生 / 消失时, 根据压制关系调整业务的保护状态, 根据业务的 保护状态执行保护处理。
业务的保护状态包括工作路径的保护状态, 以及保护路径的保护状态。业务的保 护状态如表 2 所示, 包括本保护业务标识, 本保护业务的状态, 以及对本保护业务实施压制 的保护业务标识 ( 也称为实施压制的保护业务标识 )。
本地保护业务标识
本保护业务状态实施压制的保护业务标识表2
表 2 中, 本保护业务状态包括三种, 表示没有工作业务占用该保护路径的空闲态, 表示该保护路径被占用 ( 工作业务倒换到了保护路径上 ) 的忙碌态, 以及表示该保护业务 被其它保护业务所压制的压制态。在压制态下, 对于信号劣化 (SD) 和 / 或信号失效 (SF) 告警都不进行处理。 需要说明的是, 根据压制关系, 保护业务可以被一个或多个其它存在压 制关系的保护业务所压制, 只有当所有实施压制的保护业务都释放保护资源时, 该保护业 务才能被使用。
本步骤中, 当工作路径发生故障时, 检查其业务的保护状态 :
当保护业务状态为空闲态或压制态时, 业务流量都承载在工作路径上, 此时, 如果 保护业务处于空闲态, 即没有其它业务占用保护路径, 则进行保护倒换将业务倒换到保护 路径上, 并且, 根据压制关系, 将该保护业务所能够压制的其它保护业务置为压制态, 泛洪 被压制的保护业务的状态。 进一步地, 对于存在多个保护路径的工作业务, 优先倒换到高保护优先级的保护业务上 ;
如果保护业务处于压制态, 则记录当前未被进行处理的告警信息。
当保护业务处于忙碌态时, 业务流量承载在保护路径上, 不作保护处理。
当工作路径故障消失时, 检查其保护业务状态 :
如果保护业务处于压制态, 即此前只记录了故障产生时的告警, 并未触发任何保 护倒换, 则直接删除这条告警的记录 ; 如果保护业务处于忙碌态, 即工作业务已经倒换到了 保护路径上, 则将工作业务返回工作路径, 并且释放被压制的保护业务即将被置为压制态 的该保护业务所能够压制的其它保护业务恢复为空闲态, 泛洪恢复的保护业务的状态。
进一步地, 被释放的保护业务查看之前记录的告警信息, 并且按照步骤 201 的方 式处理记录下的未触发的故障告警。
其中, 泛洪属于本领域技术人员惯用技术手段, 具体实现不再本发明的保护范围 之内, 也不用于限定本发明的保护范围, 这里不再赘述。
其中, 工作业务的优先级由客户指定的服务质量等级确定, 在多条工作业务共享 保护资源的场景中, 通过优先级强占来实现高质量的工作业务优先保护。在一个工作业务 具有多个保护路径的场景下, 为了防止倒换时, 业务的上、 下路节点倒换方向不一致, 以及 减少多故障时保护链路使用冲突的情况, 需要确定保护业务的保护优先级。保护业务的保 护优先级的确定方法是 : 压制其它保护业务数目少的保护业务作为高保护优先级的保护业 务; 在压制其它保护业务数目相同的情况下, 保护路径较短的保护业务的保护优先级较高 ; 如果保护路径长度 ( 拓扑包括的节点个数 ) 也一致, 则保护业务标识较小的保护业务的保 护优先级较高。
针对本发明方法, 还提供一种装置, 本发明装置可设置在保护域中的各节点中。 图 4 为本发明网状网中实现业务保护共享的装置的组成结构示意图, 如图 4 所示, 至少包括压 制关系生成 / 同步模块、 保护业务状态记录模块、 保护处理模块, 以及泛洪模块, 其中,
压制关系生成 / 同步模块, 用于根据各业务的工作路径及其保护路径信息生成压 制关系, 并在保护域内进行同步。
保护业务状态记录模块, 用于记录业务的保护状态中的保护业务状态, 在保护业 务被压制时, 更新其状态为压制态, 并将被压制的保护业务的状态输出给泛洪模块。
保护处理模块, 用于在故障产生 / 消失时, 根据压制关系生成 / 同步模块中的压制 关系调整业务的保护状态, 根据业务的保护状态执行保护处理, 并更新保护业务状态记录 模块中记录的保护业务状态。
泛洪模块, 用于接收到保护处理模块的通知时, 将保护业务状态记录模块更新后 的保护业务状态在保护域内进行泛洪。
其中, 当工作路径发生故障时, 保护处理模块, 具体用于 : 根据保护业务状态记录 模块中的信息, 检查发生故障的工作路径的保护路径的保护业务状态,
在保护业务处于空闲态时, 进行保护倒换将业务倒换到保护路径上, 并且, 根据压 制关系生成 / 同步模块中的压制关系, 将该保护业务所能够压制的其它保护业务置为压制 态, 通知泛红模块泛洪被压制的保护业务的状态。此时, 保护处理模块, 还用于对于存在多 个保护路径的工作业务, 优先倒换到高优先级的保护业务上 ;
当保护业务处于压制态时, 记录当前未被进行处理的告警信息。当保护业务处于忙碌态时, 业务流量承载在保护路径上, 不作保护处理。
当工作路径故障消失时, 保护处理模块, 具体用于 : 检查故障消失的工作路径的保 护业务状态,
在保护业务处于压制态时, 直接删除这条告警的记录 ;
在保护业务处于忙碌态时, 将工作业务返回工作路径, 并且释放被压制的保护业 务即将被置为压制态的该保护业务所能够压制的其它保护业务恢复为空闲态, 通知泛洪模 块泛洪恢复的保护业务的状态。
所述保护处理模块, 还用于对被释放的保护业务, 查看之前记录的告警信息, 并处 理记录下的未触发的故障告警。
下面结合实施例对本发明方法进行详细描述。
在步骤 200 中, 压制关系是由节点根据自身存储的保护路径信息计算生成的。保 护域中的节点首先计算本地保护业务的压制关系, 每增加一条保护业务, 相应的增加一个 压制关系表项 ; 然后在保护域内进行同步, 得到总的压制关系信息。下面结合图 5 ~图 7 详 细描述压制关系的生成。
图 5 为本发明仅配置环上业务时生成压制关系的示意图, 如图 5 所示, 预置环中包 括 5 个节点即 A、 B、 C、 D 和 E, 其中, W1 表示路径为 B-C( 如粗实线所示 ) 的环上工作业务, 保护路由 P1 为 C-D-E-A-B( 如粗实线所示 )。 当仅配置环上业务时, 不存在保护业务的压制 关系, 这时的预置环保护相当于传统的环网保护。 图 6 为本发明配置环上和弦上业务时生成压制关系的示意图, 如图 6 所示, 在图 5 所示情况下, 继续增加单弦工作业务 W2( 如粗虚线所示 ), W2 的保护业务有两个路由, 一个保护业务是 P2, 1, 拓扑为 C-D-E( 如粗虚线所示 ), 另一个保护业务是 P2, 2, 拓扑为 E-A-B-C( 如粗虚线所示 )。如图 6 所示, W1 的保护业务 P1 与 W2 的保护业务 P2, 1 存在重 合的路径 C-D-E, 互为压制关系 ; W1 的保护业务 P1 与 W2 的保护业务 P2, 2 存在重合的路径 E-A-B, 互为压制关系。 根据上述保护路径信息可知, 保护业务 P1 压制的保护业务数目为 2, 保护业务标识为 P2, 1 和 P2, 2; 保护业务 P2, 1 与保护业务 P2, 2 的路径没有重叠的跨段, 不 存在压制关系, 因此, 保护业务 P2, 1 压制的保护业务数目为 1, 保护业务标识为 P1 ; 保护业 务 P2, 2 压制的保护业务数目为 1, 保护业务标识为 P1。
进一步地, 保护业务 P2, 1 与保护业务 P2, 2 所压制的保护业务数目相同, 但是保护 业务 P2, 1 的路径较保护业务 P2, 2 的短, 因此, 保护业务 P2, 1 的保护优先级较高。
图 7 为本发明配置环上、 弦上、 跨越环和弦的业务时生成压制关系的示意图, 如图 7 所示, 在图 6 所示基础上, 又增加跨越环和弦的工作业务 W3( 如粗点划线所示 ), 其保护业 务 P3 的拓扑为 C-D-E( 如粗点划线所示 ), 与保护业务 P2, 1 的路径重合, 因此, 保护业务 P3 与保护业务 P1、 保护业务 P2, 1 互为压制。保护业务 P1 压制的保护业务数目为 3, 包括保 护业务 P2, 1、 P2, 2 和 P3 ; P2, 1 所压制的保护组数目为 2, 包括保护业务 P1 和 P3 ; 保护业务 P2, 2 所压制的保护组数目为 1, 为保护业务 P1。进一步地, 由于保护业务 P2, 2 所压制的保 护组数最少, 因此其保护优先级最高。
在步骤 201 中, 保护业务状态会根据故障的保护处理发生变化, 下面结合图 8 和图 9 对其进行详细描述。
图 8 为本发明保护业务状态的变化示意图, 如图 8 所示,
当保护业务处于空闲态时, 如果本地业务出现故障, 则本地保护业务状态进入忙 碌态 ; 故障消失时, 则返回空闲态 ;
当保护业务处于忙碌态时, 如果高优先级业务抢占保护资源, 则本地保护业务状 态进入压制态, 并且标记为本地失效 ; 高优先级业务释放保护资源时, 则返回忙碌态 ;
当保护业务处于压制态, 且标记为本地失效时, 如果本地业务故障消失, 则本地保 护业务状态仍处于压制态, 但是标记为本地正常 ; 本地业务故障产生时, 状态不变即仍处于 压制态, 标记为本地失效 ;
当保护业务处于压制态时, 且标记为本地正常, 如果高优先级工作业务返回工作 路径, 释放保护资源, 则本地保护业务状态进入空闲态 ; 高优先级工作业务倒换到保护路 径, 占用保护资源, 则本地保护业务状态进入压制态, 并标记为本地正常。
图 9 为本发明保护业务占用的状态转化示意图, 假设工作业务 1 与工作业务 2 共 享保护资源, 且工作业务 2 的优先级高于工作业务 1 的优先级。如图 9 所示, 如果业务 1 先 发生倒换, 则共享的保护资源被业务 1 所占用 ; 接着, 业务 2 发生故障时, 因为工作业务 2 的 优先级高于工作业务 1 的优先级, 因此, 业务 2 会抢占保护资源 ; 如果业务 2 先发生故障, 保 护资源会被业务 2 所占用, 当业务 1 发生故障时, 则无法抢占保护资源, 只有业务 2 释放保 护资源返回空闲态后, 业务 1 才能占占用。 下面结合图 10 ~图 12 的实施例对本发明的保护处理进行详细描述。
图 10 为本发明环上业务发生故障的保护处理的示意图, 工作业务和保护业务的 划分请参见图 7, 如图 10 所示, 假设环上业务 W1 发生故障, 倒换到保护业务 P1 所在的保护 路径上, 此时, 保护业务 P2, 1、 保护业务 P2, 2 和保护业务 P3 都被压制, 将其保护业务状态设 置为压制态, 并泛洪更新后的压制关系。如果在皇上业务 W1 的故障未恢复之前, 工作业务 W2 或 W3 发生故障, 由于其保护业务均被压制, 因此是不能倒换到保护路径上的, 但是, 这条 告警产生信息会被记录下来, 在工作业务 W1 的故障消失时, 会解除对保护业务 P2, 1、 保护 业务 P2, 2 和保护业务 P3 的压制, 此时, 可以重新触发对记录的告警的保护处理。
图 11 为本发明弦上业务发生故障的保护处理的示意图, 工作业务和保护业务的 划分请参见图 7, 如图 11 所示, 假设弦上业务 W2 发生故障, 有两条保护路径可供选择, 且都 处于空闲状态, 由于保护业务 P2, 1 压制两个保护业务 P1 和保护业务 P3, 而保护业务 P2, 2 只压制 1 个保护业务 P1, 因此, 保护业务 P2, 2 的保护优先较高, 弦上业务 W2 将倒换到高优 先级的保护业务 P2, 2 上, 并将保护业务 P1 设置为压制状态, 泛洪更新后压制关系。
图 12 为本发明发生二次故障的保护处理的示意图, 在图 11 所示的情况下, 接着出 现工作业务 W3 故障, 此时, 由于保护业务 P3 处于空闲状态, 可以倒换到保护业务 P3 的保护 路径上。
在图 11 和图 12 所示的保护处理后, 保护业务 P1 同时被保护业务 P2, 1 和保护业 务 P3 压制, 只有当工作业务 W2 和 W3 的告警都消失时, 才能被解压制。 那么, 在被压制期间, 如果工作业务 W1 发生故障, 只能先记录该告警, 不触发倒换, 在压制被解除时, 再对记录的 告警进行保护处理。
以上所述, 仅为本发明的较佳实施例而已, 并非用于限定本发明的保护范围, 凡在 本发明的精神和原则之内所作的任何修改、 等同替换和改进等, 均应包含在本发明的保护 范围之内。