路由保护切换方法及装置.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 102611618 A (43)申请公布日 2012.07.25 C N 1 0 2 6 1 1 6 1 8 A *CN102611618A* (21)申请号 201210042450.8 (22)申请日 2012.02.23 H04L 12/56(2006.01) H04L 12/46(2006.01) H04L 12/24(2006.01) (71)申请人中兴通讯股份有限公司 地址 518057 广东省深圳市南山区高新技术 产业园科技南路中兴通讯大厦法务部 (72)发明人李小利 (74)专利代理机构深圳市世纪恒程知识产权代 理事务所 44287 代理人胡海国 (5。

2、4) 发明名称 路由保护切换方法及装置 (57) 摘要 本发明涉及一种路由保护切换方法及装置， 其方法包括：在二层VPN的两端设备节点上配置 与二层VPN绑定的三层虚接口；根据二层VPN与 三层虚接口的绑定关系，建立保护路由与被保护 路由之间的保护组关系；当被保护链路发生故障 时，根据保护组关系，将链路流量通过三层虚接口 由被保护路由切换至保护路由。本发明通过三 层虚接口ARP保护策略，不改变原有网络拓扑和 二三层域划分，实现了跨二层网络域对三层网络 域路由的保护，解决了二三层网络衔接处的三层 路由DOWN导致的流量中断问题，不需要增加额外 的设备和硬件查表，在保证切换性能的同时，提高 了网络。

3、结构的扩展性，并降低了网络复杂度，节省 维护成本。 (51)Int.Cl. 权利要求书2页 说明书9页 附图4页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 9 页 附图 4 页 1/2页 2 1.一种路由保护切换方法，其特征在于，包括： 在二层虚拟专用网络VPN的两端设备节点上配置与所述二层VPN绑定的三层虚接口； 根据所述二层VPN与所述三层虚接口的绑定关系，建立保护路由与被保护路由之间的 保护组关系； 当被保护链路发生故障时，根据所述保护组关系，将链路流量通过所述三层虚接口由 所述被保护路由切换至所述保护路由。 2.根据权利要求1所述的方法，其。

4、特征在于，所述在二层VPN的两端设备节点上配置与 所述二层VPN绑定的三层虚接口的步骤包括： 在二层VPN的两端设备节点上配置三层虚接口以及所述三层虚接口的同网段IP地址， 并指定所述IP地址与所述被保护路由具有相同的虚拟路由转发VRF属性； 将所述三层虚接口与所述二层VPN的PW伪线绑定，并保存绑定获取的PW伪线转发信 息。 3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据二层VPN与所述三层虚接口的绑 定关系，建立保护路由与被保护路由之间的保护组关系的步骤包括： 通过跨二层VPN的动态地址解析协议ARP学习机制或静态配置方式，获取所述三层虚 接口的ARP转发信息； 建立所述ARP转发信息。

5、到所述PW伪线转发信息的绑定关系表； 由所述绑定关系表整合出保护路由ARP出口封装信息； 根据三层路由协议或静态配置方式，生成被保护三层路由出口封装信息； 建立所述保护路由ARP出口封装信息与所述被保护三层路由出口封装信息之间的保 护组关系。 4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述建立保护路由与被保护路由之间的 保护组关系的步骤之后还包括： 当所述PW伪线转发信息发生变化时，根据所述PW伪线转发信息中的PWid，查找所述绑 定关系表中对应的ARP转发信息； 根据所述对应的ARP转发信息更新所述保护组关系中保护路由ARP出口封装信息内的 PW伪线转发信息。 5.根据权利要求3或4所述的方。

6、法，其特征在于，所述PW伪线转发信息包括：PWid、私 网标签、外层公网标签、出端口和/或公网目的MAC信息；所述ARP转发信息包括：私网VRF 属性信息、目的IP信息以及三层虚拟接口信息。 6.一种路由保护切换装置，其特征在于，包括： 虚接口配置模块，用于在二层VPN的两端设备节点上配置与所述二层VPN绑定的三层 虚接口； 保护组关系建立模块，用于根据所述二层VPN与所述三层虚接口的绑定关系，建立保 护路由与被保护路由之间的保护组关系； 路由切换模块，用于当被保护链路发生故障时，根据所述保护组关系，将链路流量通过 所述三层虚接口由所述被保护路由切换至所述保护路由。 7.根据权利要求6所述的装。

7、置，其特征在于，所述虚接口配置模块包括： 配置单元，用于在二层VPN的两端设备节点上配置三层虚接口以及所述三层虚接口的 权 利 要 求 书CN 102611618 A 2/2页 3 同网段IP地址，并指定所述IP地址与所述被保护路由具有相同的VRF属性； 绑定单元，用于将所述三层虚接口与所述二层VPN的PW伪线绑定，并保存绑定获取的 PW伪线转发信息。 8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述保护组关系建立模块包括： 获取单元，用于通过跨二层VPN的动态ARP学习机制或静态配置方式，获取所述三层虚 接口的ARP转发信息； 绑定关系建立单元，用于建立所述ARP转发信息到所述PW伪线转发信息。

8、的绑定关系 表； 整合单元，用于由所述绑定关系表整合出保护路由ARP出口封装信息； 生成单元，用于根据三层路由协议或静态配置方式，生成被保护三层路由出口封装信 息； 保护组关系建立单元，用于建立所述保护路由ARP出口封装信息与所述被保护三层路 由出口封装信息之间的保护组关系。 9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，还包括： 更新模块，用于当所述PW伪线转发信息发生变化时，根据所述PW伪线转发信息中的 PWid，查找所述绑定关系表中对应的ARP转发信息；并根据所述对应的ARP转发信息更新所 述保护组关系中保护路由ARP出口封装信息内的PW伪线转发信息。 10.根据权利要求8或9所述的装置，其。

9、特征在于，所述PW伪线转发信息包括：PWid、私 网标签、外层公网标签、出端口和/或公网目的MAC信息；所述ARP转发信息包括：私网VRF 属性信息、目的IP信息以及三层虚拟接口信息。 权 利 要 求 书CN 102611618 A 1/9页 4 路由保护切换方法及装置 技术领域 0001 本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种跨二层VPN(Virtual Private Network， 虚拟专用网络)的路由保护切换方法及装置。 背景技术 0002 在通信系统中，为适配电信业务发展趋势，现代交换设备的要求越来越高， 比如要求具有大容量NP(Network Processor，网络处理器)的分布。

10、式架构、全面支持 MPLS(Multi-Protocol Label Switching，多协议标签交换)协议、稳定和强大的L2/ L3VPN(二三层虚拟专用网络)能力以及毫秒级业务切换性能等，同时网络拓扑结构也更加 复杂。 0003 VPN主要作用是利用公用网络将多个私有网络或网络节点连接起来。通过公用网 络进行连接可以大大降低通信的成本。VPN的连接是建立在虚拟接口间的连接。配置VPN 服务器时，需要创建一个虚拟接口，该虚拟接口可以同所有的VPN连接相对应。VPN客户机 的虚拟接口则是在建立VPN连接时创建，该接口对应于VPN服务器接口，两接口相连即创建 了一条VPN连接。 0004 目前。

11、，主要通过L2/L3VPN桥接技术解决二三层VPN网络之间的衔接问题，并需要 通过各种快速重路由机制保证网络链路或节点故障时的业务切换小于50ms。 0005 但是，目前的保护切换机制，如IP FRR(基于网协的快速重路由)、LDPFRR(Label Distribution Protocol Fast Re-route，基于标签分发协议的快速重路由)、VPN FRR(Virtual Private Network Fast Re-route，基于虚拟专用网的快速重路由)、PW FRR(Pseudo-Wire Fast Re-route，基于伪线的快速重路由)等大多是基于同类型的网络链 路间的。

12、保护，即保护链路与被保护链路都是同类型的IP路由、标签路由或伪线。对于二三 层混合组网中的IP(Internet Protocol，网协)/LDP(Label Distribution Protocol，标签 分发协议)/L3VPN路由保护而言，实施链路或节点实施保护方案中，要么需要增加网络的 复杂度，要么需要改变原有的二三层网络域划分，增加了维护成本。 0006 如图1所示，上侧和下侧均为L3VPN网络，中间是以PE(Provider Edge，服务商边 缘设备)1和PE2为边缘设备的L2VPN网络，为实现PE1到CE1之间的链路的保护，按一般 链路保护方案，在PE1到CE1之间无其他物理链。

13、接的情况下，需要在L2VPN的两个边缘设备 PE1和PE2之间建立三层VPN网络来实施保护方案，这样，PE1和PE2需要支持三层VPN相 关协议，并增加硬件表项用于管理L3VPN业务，同时还需增加L2VPN和L3VPN网络结构的维 护成本。 发明内容 0007 本发明的主要目的在于提供一种路由保护切换方法及装置，在不改变原有网络拓 扑和二三层域划分的前提下，实现跨二层网络域对三层网络域路由的保护，并降低网络复 杂度，节省维护成本。 说 明 书CN 102611618 A 2/9页 5 0008 为了达到上述目的，本发明提出一种路由保护切换方法，包括： 0009 在二层VPN的两端设备节点上配置。

14、与所述二层VPN绑定的三层虚接口； 0010 根据所述二层VPN与所述三层虚接口的绑定关系，建立保护路由与被保护路由之 间的保护组关系； 0011 当被保护链路发生故障时，根据所述保护组关系，将链路流量通过所述三层虚接 口由所述被保护路由切换至所述保护路由。 0012 优选地，所述在二层VPN的两端设备节点上配置与所述二层VPN绑定的三层虚接 口的步骤包括： 0013 在二层VPN的两端设备节点上配置三层虚接口以及所述三层虚接口的同网段IP 地址，并指定所述IP地址与所述被保护路由具有相同的VRF属性； 0014 将所述三层虚接口与所述二层VPN的PW伪线绑定，并保存绑定获取的PW伪线转 发信。

15、息。 0015 优选地，所述根据二层VPN与所述三层虚接口的绑定关系，建立保护路由与被保 护路由之间的保护组关系的步骤包括： 0016 通过跨二层VPN的动态ARP学习机制或静态配置方式，获取所述三层虚接口的ARP 转发信息； 0017 建立所述ARP转发信息到所述PW伪线转发信息的绑定关系表； 0018 由所述绑定关系表整合出保护路由ARP出口封装信息； 0019 根据三层路由协议或静态配置方式，生成被保护三层路由出口封装信息； 0020 建立所述保护路由ARP出口封装信息与所述被保护三层路由出口封装信息之间 的保护组关系。 0021 优选地，所述建立保护路由与被保护路由之间的保护组关系的步。

16、骤之后还包括： 0022 当所述PW伪线转发信息发生变化时，根据所述PW伪线转发信息中的PWid，查找所 述绑定关系表中对应的ARP转发信息； 0023 根据所述对应的ARP转发信息更新所述保护组关系中保护路由ARP出口封装信息 内的PW伪线转发信息。 0024 优选地，所述PW伪线转发信息包括：PWid、私网标签、外层公网标签、出端口和/或 公网目的MAC信息；所述ARP转发信息包括：私网VRF属性信息、目的IP信息以及三层虚拟 接口信息。 0025 本发明还提出一种路由保护切换装置，包括： 0026 虚接口配置模块，用于在二层VPN的两端设备节点上配置与所述二层VPN绑定的 三层虚接口； 。

17、0027 保护组关系建立模块，用于根据所述二层VPN与所述三层虚接口的绑定关系，建 立保护路由与被保护路由之间的保护组关系； 0028 路由切换模块，用于当被保护链路发生故障时，根据所述保护组关系，将链路流量 通过所述三层虚接口由所述被保护路由切换至所述保护路由。 0029 优选地，所述虚接口配置模块包括： 0030 配置单元，用于在二层VPN的两端设备节点上配置三层虚接口以及所述三层虚接 口的同网段IP地址，并指定所述IP地址与所述被保护路由具有相同的VRF属性； 说 明 书CN 102611618 A 3/9页 6 0031 绑定单元，用于将所述三层虚接口与所述二层VPN的PW伪线绑定，并。

18、保存绑定获 取的PW伪线转发信息。 0032 优选地，所述保护组关系建立模块包括： 0033 获取单元，用于通过跨二层VPN的动态ARP学习机制或静态配置方式，获取所述三 层虚接口的ARP转发信息； 0034 绑定关系建立单元，用于建立所述ARP转发信息到所述PW伪线转发信息的绑定关 系表； 0035 整合单元，用于由所述绑定关系表整合出保护路由ARP出口封装信息； 0036 生成单元，用于根据三层路由协议或静态配置方式，生成被保护三层路由出口封 装信息； 0037 保护组关系建立单元，用于建立所述保护路由ARP出口封装信息与所述被保护三 层路由出口封装信息之间的保护组关系。 0038 优选地。

19、，该装置还包括： 0039 更新模块，用于当所述PW伪线转发信息发生变化时，根据所述PW伪线转发信息中 的PWid，查找所述绑定关系表中对应的ARP转发信息；并根据所述对应的ARP转发信息更 新所述保护组关系中保护路由ARP出口封装信息内的PW伪线转发信息。 0040 优选地，所述PW伪线转发信息包括：PWid、私网标签、外层公网标签、出端口和/或 公网目的MAC信息；所述ARP转发信息包括：私网VRF属性信息、目的IP信息以及三层虚拟 接口信息。 0041 本发明提出的一种路由保护切换方法及装置，通过在二层VPN两端设备节点配置 桥接三层虚接口属性，并通过三层虚接口与二层VPN的绑定关系获取。

20、到对端三层虚接口上 配置的与本地三层虚接口同网段的IP地址，建立保护路由与被保护路由之间的保护组关 系，当被保护链路发生故障时，根据该保护组关系将链路流量通过三层虚接口ARP切换至 保护路由，以达到对三层路由的保护，从而解决了二三层网络衔接处的三层路由故障导致 的流量中断问题。与现有技术相比，本发明通过虚接口ARP保护策略，跨越二层VPN网络对 三层路由进行保护，不改变原有网络拓扑和二三层域划分，不需要增加额外的设备和硬件 查表，实现了跨二层网络域对三层网络域路由的保护；在保证切换性能的同时，提高了网络 结构的扩展性，同时，降低了网络复杂度，节省维护成本。 附图说明 0042 图1是本发明所涉。

21、及的L2VPN和L3VPN混合组网举例示意图； 0043 图2是本发明路由保护切换方法一实施例的流程示意图； 0044 图3是本发明路由保护切换方法一实施例中根据二层VPN与三层虚接口的绑定关 系，建立保护路由与被保护路由之间的保护组关系的流程示意图； 0045 图4是本发明路由保护切换方法另一实施例的流程示意图。 0046 图5是本发明路由保护切换装置一实施例的结构示意图； 0047 图6是本发明路由保护切换装置一实施例中虚接口配置模块的结构示意图； 0048 图7是本发明路由保护切换装置一实施例中保护组关系建立模块的结构示意图； 0049 图8是本发明路由保护切换装置另一实施例的结构示意图。

22、。 说 明 书CN 102611618 A 4/9页 7 0050 为了使本发明的技术方案更加清楚、明了，下面将结合附图作进一步详述。 具体实施方式 0051 本发明实施例的解决方案主要是：通过在二层VPN网络的两个边缘设备节点配置 三层虚接口，采用二层VPN网络的两端三层虚接口ARP进行三层链路路由保护，在链路故障 时，将被保护路由的流量通过三层虚接口ARP切换到二层VPN网络，以达到对三层路由的保 护，无需增加额外成本，在保证切换性能的同时，提高网络结构的扩展性，同时降低网络复 杂度。 0052 如图2所示，本发明一实施例提出一种路由保护切换方法，包括： 0053 步骤S101，在二层VP。

23、N的两端设备节点上配置与二层VPN绑定的三层虚接口； 0054 本实施例的方法运行环境涉及通信网络中的交换机，该交换机中设置有线卡和与 线卡配合的主控装置。 0055 以图1所示的L3VPN(三层VPN)和L2VPN(二层VPN)组成的混网为例，上侧和下 侧均为L3VPN网络，中间是以PE1和PE2为边缘设备的L2VPN网络。 0056 为实现PE1到CE1之间的链路保护，本实施例在二层VPN网络的两端设备节点 (PE1、PE2)上配置三层虚接口L3VE(以下简称L3VE虚接口)，对两端设备分别配置桥接 L3VE属性。将L3VE虚接口与二层VPN网络侧的PW(Pseudo-Wire)伪线绑定，。

24、即将配置的 L3VE虚接口绑定到L2VPN的一条PW伪线，主控装置保存绑定获取的PW伪线转发信息，然后 将PW伪线转发信息从主控装置同步到线卡。 0057 其中：PW伪线转发信息包括：PWid(用于标识PW伪线)、私网标签、外层公网标签、 出端口、公网目的MAC信息等。 0058 同时，配置两端L3VE虚接口的同网段IP，具体通过L3VE虚接口与二层VPN的绑定 关系，获取到对端L3VE虚接口上配置的与本地L3VE虚接口同网段的IP地址，并指定该IP 地址与被保护路由具有相同的VRF(Virtual Routing Forwarding，虚拟路由转发)属性。 0059 步骤S102，根据二层V。

25、PN与三层虚接口的绑定关系，建立保护路由与被保护路由 之间的保护组关系； 0060 在本实施例中，后续还可以采用以下方式获取上述保存的PW伪线转发信息，具体 过程为：根据L3VE虚接口与PW伪线的绑定关系获取Pwid信息；然后通过Pwid信息获取 L3VE虚接口绑定的PW伪线转发信息。 0061 当获取到PW伪线转发信息后，再通过跨L2VPN的ARP(Address Resolution Protocol，地址解析协议)学习机制获取对端虚接口的ARP转发信息，其中，ARP转发信息 包括：私网VRF属性信息、目的IP信息、三层虚拟接口信息(ARP的三层出接口)等。 0062 以图1所示的L3VP。

26、N和L2VPN组成的网络结构为例，即在图1的PE1和PE2设备 上通过二层VPN网络学习到两端对应的ARP转发信息，后续再建立PE1上学习到的ARP转 发信息与被保护路由之间的保护组关系。 0063 其中，学习ARP的过程，对于三层虚接口而言，是指L2VPN两个边缘设备PE1、PE2 同时作为对端三层虚接口路由到本端L2VPN的终结设备。 0064 在以太网协议中规定，同一局域网中的一台主机要和另一台主机进行直接通信， 必须要知道目标主机的MAC地址。而在TCP/IP协议栈中，网络层和传输层只关心目标主机 说 明 书CN 102611618 A 5/9页 8 的IP地址。这就导致在以太网中使用。

27、IP协议时，数据链路层的以太网协议接到上层IP协 议提供的数据中，只包含目的主机的IP地址。而通过ARP协议，则可根据目的主机的IP地 址，获得其MAC地址。所谓地址解析(address resolution)就是主机在发送帧前将目标IP 地址转换成目标MAC地址的过程。 0065 此外，还可以通过静态配置的方式指定获取对端虚接口的ARP转发信息。 0066 当获取到对端虚接口的ARP转发信息后，将该ARP转发信息由主控装置同步到线 卡。 0067 最后将上述ARP转发信息和PW伪线转发信息整合为保护路由ARP出口封装信息， 该保护路由ARP出口封装信息包括：ARP转发信息和PW伪线转发信息。。

28、 0068 上述保护路由ARP出口封装信息是指跨二层VPN网络时，在报文做硬件转发时需 要携带的出口封装的信息集合，二三层信息一次整合完成后写入硬件表，由此可以减少硬 件转发时的查表次数。 0069 同样，主控装置根据跨二层VPN的动态ARP学习机制或静态配置方式，生成被保护 三层路由转发信息，并将被保护三层路由转发信息从主控装置同步到线卡，线卡将被保护 三层路由转发信息整合为被保护三层路由出口封装信息。该三层路由出口封装信息包括： DMAC(Direct Memory Access Controller，直接内存访问控制器)、下一跳ip、私网VRF信 息等。 0070 然后，建立保护路由AR。

29、P出口封装信息与被保护三层路由出口封装信息之间的保 护组关系，维护ARP转发信息到保护组之间的软件关系。以便当被保护链路发生故障时，可 以根据该保护组关系由保护路由替换被保护路由。 0071 步骤S103，当被保护链路发生故障时，根据保护组关系，将链路流量通过三层虚接 口由被保护路由切换至保护路由。 0072 如果发生被保护路由DOWN的情况即发生故障的情况，则需要将流量从被保护路 由切换到保护路由。 0073 其中需要注意的是，对于支持保护组写硬件的情况，在切换时，则只需要修改硬件 表里标示流量在主或备的标识即可。对于不支持保护组写硬件(即硬件表里不维护保护组 关系表)的设备，则需要用保护路。

30、由替换被保护路由。 0074 在具体实施过程中，如图3所示，上述步骤S102具体包括： 0075 步骤S1021，通过跨二层VPN的动态ARP学习机制或静态配置方式，获取三层虚接 口的ARP转发信息； 0076 步骤S1022，建立ARP转发信息到PW伪线转发信息的绑定关系表； 0077 步骤S1023，由绑定关系表整合出保护路由ARP出口封装信息； 0078 步骤S1024，根据三层路由协议或静态配置方式，生成被保护三层路由出口封装信 息； 0079 步骤S1025，建立保护路由ARP出口封装信息与被保护三层路由出口封装信息之 间的保护组关系。 0080 其中，对于集中式交换机，线卡和主控装。

31、置合一，可以由同一控制单元来完成以上 功能。 0081 本发明可以用于L3VPN路由保护，也可以用于且不限于IP/LDP/VPN等其他三层路 说 明 书CN 102611618 A 6/9页 9 由，本发明在以上实施方式上可以有很多变换，比如，保护组转发信息可以作为组信息写入 单独的硬件表，也可以仅仅写入被保护路由，而在被保护路由发生故障时进行替换。此外， 保护路由信息可以仅仅写在保护路由出口所在的线卡，也可以写在所有线卡上。 0082 与现有技术相比，本发明通过虚接口ARP保护策略，跨越二层VPN网络对三层路由 进行保护，不改变原有网络拓扑和二三层域划分，实现了跨二层网络域对三层网络域路由 。

32、的保护，解决了二三层网络衔接处的三层路由DOWN导致的流量中断问题。该方法可以使硬 件在转发时，一次性查表即可以获取跨二层的三层路由出口封装信息，从而提高了硬件转 发的灵活性。同时，减少了建立三层保护路由硬件和软件表项带来的设备开销，另外不需 要在二层VPN网络域叠加三层路由网络域即达到三层路由保护目的，在保证切换性能的同 时，提高了网络结构的扩展性，降低了网络复杂度，使得网络层次清晰，进一步提高了设备 的扩展性和兼容性，并节省维护成本。 0083 如图4所示，本发明另一实施例提出一种路由保护切换方法，在上述实施例的基 础上，在上述步骤S102之后还包括： 0084 步骤S104，当PW伪线转。

33、发信息发生变化时，根据PW伪线转发信息中的PWid，查找 绑定关系表中对应的ARP转发信息； 0085 步骤S105，根据对应的ARP转发信息更新保护组关系中保护路由ARP出口封装信 息内的PW伪线转发信息。 0086 本实施例与上述实施例的区别在于，本实施例在PW伪线转发信息发生变化时，可 以实现对保护组关系中保护路由ARP出口封装信息的更新。这样，在整合PW伪线出口的路 由ARP出口封装信息时，可以在硬件转发层面上一次性获取所有封装信息，而不需要进行 多次查表。 0087 此外，在PW伪线转发信息变化的情况下及时更新保护路由信息，是为了在保护组 关系形成后，PW伪线转发信息变化时可进行相应。

34、的处理。 0088 如图5所示，本发明一实施例提出一种路由保护切换装置，包括：虚接口配置模块 501、保护组关系建立模块502以及路由切换模块503，其中： 0089 虚接口配置模块501，用于在二层VPN的两端设备节点上配置与二层VPN绑定的三 层虚接口； 0090 保护组关系建立模块502，用于根据二层VPN与所述三层虚接口的绑定关系，建立 保护路由与被保护路由之间的保护组关系； 0091 路由切换模块503，用于当被保护链路发生故障时，根据保护组关系，将链路流量 通过三层虚接口由被保护路由切换至保护路由。 0092 本实施例装置可以设置在通信网络的交换机中，该交换机中设置有线卡和与线卡 。

35、配合的主控装置。 0093 以图1所示的L3VPN(三层VPN)和L2VPN(二层VPN)组成的混网为例，上侧和下 侧均为L3VPN网络，中间是以PE1和PE2为边缘设备的L2VPN网络。 0094 为实现PE1到CE1之间的链路保护，本实施例通过虚接口配置模块501在二层VPN 网络的两端设备节点(PE1、PE2)上配置三层虚接口L3VE(以下简称L3VE虚接口)，对两端 设备分别配置桥接L3VE属性。将L3VE虚接口与二层VPN网络侧的PW伪线绑定，即将配置 的L3VE虚接口绑定到L2VPN的一条PW伪线，主控装置保存绑定获取的PW伪线转发信息， 说 明 书CN 102611618 A 7。

36、/9页 10 然后将PW伪线转发信息从主控装置同步到线卡。 0095 其中：PW伪线转发信息包括：PWid(用于标识PW伪线)、私网标签、外层公网标签、 出端口、公网目的MAC信息等。 0096 同时，配置两端L3VE虚接口的同网段IP，具体通过L3VE虚接口与二层VPN的绑定 关系，获取到对端L3VE虚接口上配置的与本地L3VE虚接口同网段的IP地址，并指定该IP 地址与被保护路由具有相同的VRF属性。 0097 在本实施例中，后续还可以采用以下方式获取上述保存的PW伪线转发信息，具体 过程为：根据L3VE虚接口与PW伪线的绑定关系获取Pwid信息；然后通过Pwid信息获取 L3VE虚接口绑。

37、定的PW伪线转发信息。 0098 当获取到PW伪线转发信息后，再通过跨L2VPN的ARP(Address Resolution Protocol，地址解析协议)学习机制获取对端虚接口的ARP转发信息，其中，ARP转发信息 包括：私网VRF属性信息、目的IP信息、三层虚拟接口信息(ARP的三层出接口)等。 0099 以图1所示的L3VPN和L2VPN组成的网络结构为例，即在图1的PE1和PE2设备 上通过二层VPN网络学习到两端对应的ARP转发信息，后续再建立PE1上学习到的ARP转 发信息与被保护路由之间的保护组关系。 0100 其中，学习ARP的过程，对于三层虚接口而言，是指L2VPN两个边。

38、缘设备PE1、PE2 同时作为对端三层虚接口路由到本端L2VPN的终结设备。 0101 在以太网协议中规定，同一局域网中的一台主机要和另一台主机进行直接通信， 必须要知道目标主机的MAC地址。而在TCP/IP协议栈中，网络层和传输层只关心目标主机 的IP地址。这就导致在以太网中使用IP协议时，数据链路层的以太网协议接到上层IP协 议提供的数据中，只包含目的主机的IP地址。而通过ARP协议，则可根据目的主机的IP地 址，获得其MAC地址。所谓地址解析(address resolution)就是主机在发送帧前将目标IP 地址转换成目标MAC地址的过程。 0102 此外，还可以通过静态配置的方式指定。

39、获取对端虚接口的ARP转发信息。 0103 当获取到对端虚接口的ARP转发信息后，将该ARP转发信息由主控装置同步到线 卡。 0104 最后将上述ARP转发信息和PW伪线转发信息整合为保护路由ARP出口封装信息， 该保护路由ARP出口封装信息包括：ARP转发信息和PW伪线转发信息。 0105 上述保护路由ARP出口封装信息是指跨二层VPN网络时，在报文做硬件转发时需 要携带的出口封装的信息集合，二三层信息一次整合完成后写入硬件表，由此可以减少硬 件转发时的查表次数。 0106 主控装置根据三层路由协议或静态配置方式，生成被保护三层路由转发信息，并 将被保护三层路由转发信息从主控装置同步到线卡，。

40、线卡将被保护三层路由转发信息整合 为被保护三层路由出口封装信息。该三层路由出口封装信息包括：Dmac、下一跳ip、私网 vrf信息等。 0107 然后，通过保护组关系建立模块502建立保护路由ARP出口封装信息与被保护三 层路由出口封装信息之间的保护组关系，维护ARP转发信息到保护组之间的软件关系。以 便当被保护链路发生故障时，由路由切换模块503根据该保护组关系由保护路由替换被保 护路由。 说 明 书CN 102611618 A 10 8/9页 11 0108 其中需要注意的是，对于支持保护组写硬件的情况，在切换时，则只需要修改硬件 表里标示流量在主或备的标识即可。对于不支持保护组写硬件(即。

41、硬件表里不维护保护组 关系表)的设备，则需要用保护路由替换被保护路由。 0109 在具体实施过程中，如图6所示，上述虚接口配置模块501包括：配置单元5011及 绑定单元5012，其中： 0110 配置单元5011，用于在二层VPN的两端设备节点上配置三层虚接口以及三层虚接 口的同网段IP地址，并指定IP地址与被保护路由具有相同的VRF属性； 0111 绑定单元5012，用于将三层虚接口与所述二层VPN的PW伪线绑定，并保存绑定获 取的PW伪线转发信息。 0112 其中：PW伪线转发信息包括：PWid(用于标识PW伪线)、私网标签、外层公网标签、 出端口、公网目的MAC信息等。 0113 如图。

42、7所示，上述保护组关系建立模块502包括：获取单元5021、绑定关系建立单 元5022、整合单元5023、生成单元5024以及保护组关系建立单元5025，其中： 0114 获取单元5021，用于通过跨二层VPN的动态ARP学习机制或静态配置方式，获取三 层虚接口的ARP转发信息； 0115 绑定关系建立单元5022，用于建立ARP转发信息到所述PW伪线转发信息的绑定关 系表； 0116 整合单元5023，用于由绑定关系表整合出保护路由ARP出口封装信息； 0117 生成单元5024，用于根据三层路由协议或静态配置方式，生成被保护三层路由出 口封装信息； 0118 保护组关系建立单元5025，用。

43、于建立保护路由ARP出口封装信息与被保护三层路 由出口封装信息之间的保护组关系。 0119 本实施例通过虚接口ARP保护策略，跨越二层VPN网络对三层路由进行保护，在链 路故障时，将流量通过三层虚接口ARP切换到二层VPN网络，不改变原有网络拓扑和二三层 域划分，不需要增加额外的设备，不增加额外的硬件查表，实现了跨二层网络域对三层网络 域路由的保护。在保证切换性能的同时，提高了网络结构的扩展性，同时，降低了网络复杂 度，节省维护成本。 0120 如图8所示，本发明另一实施例提出一种路由保护切换装置，在上述实施例的基 础上，还包括： 0121 更新模块504，用于当PW伪线转发信息发生变化时，根。

44、据PW伪线转发信息中的 PWid，查找绑定关系表中对应的ARP转发信息；并根据对应的ARP转发信息更新保护组关系 中保护路由ARP出口封装信息内的PW伪线转发信息。 0122 本实施例与上述实施例的区别在于，本实施例在PW伪线转发信息发生变化时，可 以通过更新模块504实现对保护组关系中保护路由ARP出口封装信息的更新。这样，在整 合PW伪线出口的路由ARP出口封装信息时，可以在硬件转发层面上一次性获取所有封装信 息，而不需要进行多次查表。 0123 此外，在PW伪线转发信息变化的情况下及时更新保护路由信息，是为了在保护组 关系形成后，PW伪线转发信息变化时可进行相应的处理。 0124 本发明。

45、路由保护切换方法及装置实施例实现了跨二层VPN网络的三层路由保护 说 明 书CN 102611618 A 11 9/9页 12 切换，解决了二三层网络衔接处的三层路由DOWN导致的流量中断问题。本发明可以使硬件 在转发时，一次性查表即可以获取跨二层的三层路由出口封装信息，从而提高了硬件转发 的灵活性。同时，减少了建立三层保护路由硬件和软件表项带来的设备开销，另外不需要在 二层VPN网络域叠加三层路由网络域即达到三层路由保护目的，降低网络复杂度，使得网 络层次清晰，进一步提高了设备的扩展性和兼容性。 0125 以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用 本发明说明书及附图内容所作的等效结构或流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技 术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。 说 明 书CN 102611618 A 12 1/4页 13 图1 图2 说 明 书 附 图CN 102611618 A 13 2/4页 14 图3 说 明 书 附 图CN 102611618 A 14 3/4页 15 图4 说 明 书 附 图CN 102611618 A 15 4/4页 16 图5 图6 图7 图8 说 明 书 附 图CN 102611618 A 16 。