專利名稱：一種多層網(wǎng)絡(luò)故障恢復(fù)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，尤其涉及多技術(shù)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的多層傳送網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的故障恢復(fù)協(xié)調(diào)，具體的講是一種多層網(wǎng)絡(luò)故障恢復(fù)方法。
背景技術(shù)：
近十年來，由于因特網(wǎng)的普及與發(fā)展，以數(shù)據(jù)為中心的業(yè)務(wù)量持續(xù)增長，這對目前的通信網(wǎng)提出了新的網(wǎng)絡(luò)要求，尤其是在網(wǎng)絡(luò)生存性領(lǐng)域。作為關(guān)鍵的組網(wǎng)問題，網(wǎng)絡(luò)的可靠性越來越重要。不同的技術(shù)(如ATM、SDH和WDM技術(shù))整合成多層傳送網(wǎng)時(shí)引發(fā)了很多層間協(xié)調(diào)問題。其中主要的問題是多層網(wǎng)絡(luò)生存性問題。
多層網(wǎng)絡(luò)生存性指的是在包含的多個(gè)網(wǎng)絡(luò)層上可能存在的生存性機(jī)制的嵌套和這些機(jī)制相互影響相互作用的方式[1]。單層網(wǎng)絡(luò)生存性策略已經(jīng)在很多文獻(xiàn)中進(jìn)行了研究[2-4]。然而在一個(gè)多層網(wǎng)絡(luò)中，單個(gè)網(wǎng)絡(luò)層上使用一種生存性技術(shù)的方法對于為所有業(yè)務(wù)提供要求的QoS(Quality of Service)等級來說不是最好的解決方案。而一種比較有吸引力的解決方案是通過捆綁在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的兩種或者更多的單層生存性機(jī)制引入多層生存性[5-7]。在多層網(wǎng)絡(luò)情況下，多層生存性技術(shù)涉及到的主要問題是不同生存性機(jī)制間的不必要的、甚至是不希望的動(dòng)作。這是由于不同層的恢復(fù)機(jī)制之間缺乏協(xié)調(diào)機(jī)制而造成的結(jié)果。所以在恢復(fù)過程中不同網(wǎng)絡(luò)層間的協(xié)調(diào)是必需的。
隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，為了滿足不同的業(yè)務(wù)要求，現(xiàn)在的寬帶網(wǎng)絡(luò)基于多層傳送技術(shù)，形成了IP/ATM/SDH/WDM的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。在目前的骨干網(wǎng)中這種結(jié)構(gòu)仍被廣泛使用。在這樣的網(wǎng)絡(luò)體系中四層都有獨(dú)自的生存性機(jī)制。然而，這樣的體系因?yàn)檫^于復(fù)雜、開銷較大、擴(kuò)展性有限和功能重復(fù)等缺陷已不能滿足骨干網(wǎng)的新要求。
在目前的通信網(wǎng)中，IP業(yè)務(wù)流量有很大的隨機(jī)性。因此其很難用支持語音業(yè)務(wù)的傳統(tǒng)多層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)去滿足這樣的業(yè)務(wù)要求。所以需要一個(gè)優(yōu)化的以傳送數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)為主要流量的網(wǎng)絡(luò)模型。為此一些新技術(shù)正在出現(xiàn)，其中通過消除不必要的網(wǎng)絡(luò)層可以減小網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、運(yùn)行、維護(hù)成本和網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜性，基于此技術(shù)背景推出了支持?jǐn)?shù)據(jù)直接上光的概念(IP over Optical)。在簡化了的多層網(wǎng)絡(luò)體系中，TDM系統(tǒng)(如SONET/SDH網(wǎng)絡(luò))將淡出，而光傳送網(wǎng)作為下層傳送基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)將出現(xiàn)。隨著因特網(wǎng)和傳送網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，IP網(wǎng)絡(luò)和光網(wǎng)絡(luò)通過通用多協(xié)議標(biāo)記交換(GMPLSGeneralized Multi-Protocol Label Switching)融合的概念為不斷發(fā)展的帶寬要求、智能要求和管理要求給出了最有前途的解決方案[8-9]。目前認(rèn)為最適于傳送大量數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)模型是IP/GMPLS/Optical的結(jié)構(gòu)，如圖1所示。它使得無連接的IP協(xié)議引入了面向連接的能力，利用GMPLS控制平面技術(shù)可以建立起穿越網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)簽交換通道(LSPLabel Switching Path)。
對于IP/GMPLS/Optical網(wǎng)絡(luò)，生存性機(jī)制的配置可以分成兩種。一種是獨(dú)立的多層生存性策略，另一種是協(xié)調(diào)的多層生存性策略。
A.獨(dú)立的多層生存性策略對于獨(dú)立的多層生存性策略，恢復(fù)方案將在每一層配置且層間沒有協(xié)調(diào)機(jī)制。故障可以在光層或者IP/GMPLS層恢復(fù)。從執(zhí)行和操作的角度看，這種方法的主要優(yōu)點(diǎn)是實(shí)施簡單。但是缺點(diǎn)是由于多層協(xié)議可以提供恢復(fù)操作，因此將導(dǎo)致并行的恢復(fù)動(dòng)作，這些同時(shí)進(jìn)行的動(dòng)作將導(dǎo)致嚴(yán)重后果。例如，如果故障發(fā)生在光層，服務(wù)層將開始進(jìn)行故障恢復(fù)。由于故障檢測到恢復(fù)機(jī)制完成之間的時(shí)延，很可能在低層已經(jīng)恢復(fù)了的故障將在客戶層恢復(fù)倒換到另一個(gè)恢復(fù)路徑。第二次倒換造成已經(jīng)恢復(fù)了的連接暫時(shí)中斷和客戶層的空閑資源不必要的占用。這種無協(xié)調(diào)的生存性動(dòng)作帶來的后果如下(a)增加故障中斷時(shí)間(b)使得網(wǎng)絡(luò)處于一種未知狀態(tài)(c)增加維護(hù)進(jìn)程的復(fù)雜性。所以在光層和IP/GMPLS層之間需要一種協(xié)調(diào)機(jī)制。
B.協(xié)調(diào)的多層生存性策略到目前為止，一些合作策略(也稱為協(xié)調(diào)策略)已經(jīng)被建議用于多層網(wǎng)絡(luò)生存性的協(xié)調(diào)[5-6]。一個(gè)合作策略由一系列的規(guī)則描述組成，比如恢復(fù)動(dòng)作何時(shí)開始何時(shí)結(jié)束以及怎么協(xié)調(diào)不同恢復(fù)機(jī)制的動(dòng)作。根據(jù)恢復(fù)動(dòng)作的開始位置可分為三種協(xié)調(diào)方法自下而上，自上而下和診斷式。在參考文獻(xiàn)[5][6][10]中，建議了一些合作機(jī)制和考慮，現(xiàn)描述如下生存性機(jī)制的選擇通過不同層上的恢復(fù)機(jī)制的仔細(xì)配置希望去除上述提到的缺點(diǎn)。這種方法看上去很簡單，但是一般很難實(shí)現(xiàn)，這是因?yàn)椴粌H網(wǎng)絡(luò)上層較小的故障檢測時(shí)間會(huì)引起上面所說問題，同時(shí)也由于不同設(shè)備制造商的設(shè)備之間存在不同的故障檢測和倒換時(shí)間使得該方法難以實(shí)現(xiàn)。
延遲定時(shí)器(hold-off timer)解決由于一層上的檢測時(shí)間太短造成的合作問題可以引入一個(gè)延遲定時(shí)器。在這種方式下，檢測到故障以后，恢復(fù)機(jī)制必須等待延遲定時(shí)器超時(shí)才可以動(dòng)作。如果別的層的保護(hù)機(jī)制能夠在延遲時(shí)間內(nèi)恢復(fù)故障那么故障解除且不需要其他層采取什么動(dòng)作。否則，其它層將進(jìn)行故障恢復(fù)。這種方案的優(yōu)點(diǎn)是簡單和強(qiáng)壯。明顯的缺點(diǎn)是在某些故障情形下如果下層不能恢復(fù)故障而上層的恢復(fù)也將被延時(shí)。
恢復(fù)令牌(recovery token)為了提高低層恢復(fù)失敗情形下的恢復(fù)性能，可以采用一個(gè)恢復(fù)令牌去觸發(fā)上層恢復(fù)。然而，這種概念的缺點(diǎn)是比較復(fù)雜，且現(xiàn)有設(shè)備功能必須更改。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種多層網(wǎng)絡(luò)故障恢復(fù)方法，用以實(shí)現(xiàn)對多層傳送的集成控制和多層網(wǎng)絡(luò)故障恢復(fù)策略之間的協(xié)調(diào)，其可消除多層故障恢復(fù)策略之間因缺乏信息交互機(jī)制而造成的恢復(fù)動(dòng)做的不協(xié)調(diào)和由此引起的諸多弊端，提高多層網(wǎng)絡(luò)故障恢復(fù)能力。
本發(fā)明的技術(shù)方案為一種多層網(wǎng)絡(luò)故障恢復(fù)方法，其特征在于，包括以下步驟
實(shí)時(shí)獲取多層網(wǎng)絡(luò)故障信息；根據(jù)所述的故障信息確定故障恢復(fù)發(fā)起層；進(jìn)行層內(nèi)故障恢復(fù)；進(jìn)行層間故障恢復(fù)；從而實(shí)現(xiàn)多層網(wǎng)絡(luò)故障恢復(fù)。
所述的實(shí)時(shí)獲取多層網(wǎng)絡(luò)故障信息包括故障檢測，故障定位，發(fā)出故障通知，以及后續(xù)運(yùn)行步驟調(diào)用。
所述的確定故障恢復(fù)發(fā)起層包括對故障源所在層進(jìn)行判定；根據(jù)恢復(fù)參數(shù)確定多層故障恢復(fù)的發(fā)起層，并向該層發(fā)出層間故障指示信息；調(diào)用后續(xù)運(yùn)行步驟。
所述的進(jìn)行層內(nèi)故障恢復(fù)包括采用單層故障恢復(fù)的方式對所述的層內(nèi)故障進(jìn)行恢復(fù)，并向其他層發(fā)出恢復(fù)動(dòng)作抑止信息，抑止其他層的動(dòng)作，當(dāng)該層的故障不能恢復(fù)時(shí)，調(diào)用后續(xù)運(yùn)行步驟。
所述的進(jìn)行層間故障恢復(fù)是指利用其他層進(jìn)行多層網(wǎng)絡(luò)故障恢復(fù)。
所述的層內(nèi)故障恢復(fù)包括以下步驟步驟C1、接收到層間故障指示信息；步驟C2、產(chǎn)生層內(nèi)故障指示信息；步驟C3、將層內(nèi)故障指示信息傳送給層內(nèi)故障恢復(fù)執(zhí)行節(jié)點(diǎn)；步驟C4、調(diào)用層內(nèi)故障恢復(fù)程序，并配置和啟動(dòng)本層的延遲定時(shí)器；步驟C5、判斷本層延遲定時(shí)器是否時(shí)間耗盡，如果時(shí)間未耗盡，則等待恢復(fù)過程執(zhí)行；如果時(shí)間耗盡，則執(zhí)行步驟C6；步驟C6、判斷故障恢復(fù)是否完成，如果故障恢復(fù)完成，則發(fā)出層內(nèi)故障恢復(fù)信息和層間故障恢復(fù)信息，指示故障恢復(fù)完成；如果故障不能完成，則執(zhí)行層間故障恢復(fù)。
所述的層間故障恢復(fù)包括以下步驟步驟D1、生成層間故障指示信息；
步驟D2、確定下一個(gè)恢復(fù)層；步驟D3、采用層間信令傳遞將層間故障恢復(fù)信息傳遞給所述的恢復(fù)層；當(dāng)所述的恢復(fù)層接收到步驟D3傳送的層間故障恢復(fù)信息時(shí)，則執(zhí)行層內(nèi)故障恢復(fù)。
本發(fā)明所述方法的具體步驟如下所述的實(shí)時(shí)獲取多層網(wǎng)絡(luò)故障信息包括的步驟為步驟A1、故障檢測；步驟A2、故障定位；步驟A3、發(fā)出故障通知；步驟A4、調(diào)用確定故障恢復(fù)發(fā)起層的步驟；所述的確定故障恢復(fù)發(fā)起層包括的步驟為步驟B1、對故障源所在層進(jìn)行判定；步驟B2、根據(jù)恢復(fù)參數(shù)確定多層故障恢復(fù)的發(fā)起層，并向該層發(fā)出層間故障指示信息；步驟B3、調(diào)用層內(nèi)故障恢復(fù)的步驟；所述的層內(nèi)故障恢復(fù)包括的步驟為步驟C1、接收到層間故障指示信息；步驟C2、產(chǎn)生層內(nèi)故障指示信息；步驟C3、將層內(nèi)故障指示信息傳送給層內(nèi)故障恢復(fù)執(zhí)行節(jié)點(diǎn)；步驟C4、調(diào)用層內(nèi)故障恢復(fù)程序，并配置和啟動(dòng)本層的延遲定時(shí)器；步驟C5、判斷本層延遲定時(shí)器是否時(shí)間耗盡，如果時(shí)間未耗盡，則等待恢復(fù)過程執(zhí)行；如果時(shí)間耗盡，則執(zhí)行步驟C5；步驟C6、判斷故障恢復(fù)是否完成，如果故障恢復(fù)完成，則發(fā)出層內(nèi)故障恢復(fù)信息和層間故障恢復(fù)信息，指示故障恢復(fù)完成；如果故障不能完成，則執(zhí)行層間故障恢復(fù)的步驟；所述的層間故障恢復(fù)包括的步驟為
步驟D1、生成層間故障指示信息；步驟D2、確定下一個(gè)恢復(fù)層；步驟D3、采用層間信令傳遞將層間故障恢復(fù)信息傳遞給鄰接的層；當(dāng)所述的恢復(fù)層接收到D3傳送的層間故障恢復(fù)信息時(shí)，則重復(fù)順序執(zhí)行所述的步驟C1至步驟C6的全部步驟；步驟E、故障恢復(fù)后的網(wǎng)絡(luò)同步。
所述的層內(nèi)故障指示信息是指一個(gè)指示在一條工作路徑上故障發(fā)生的信息，該信息被中間節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)給上游或者下游鄰居節(jié)點(diǎn)，直到該信息到達(dá)執(zhí)行層內(nèi)恢復(fù)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)；所述的層內(nèi)故障恢復(fù)信息是指一個(gè)指示路徑上的故障已經(jīng)修復(fù)了的信息，該信息被中間節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)給上游或者下游鄰居節(jié)點(diǎn)，直到該信息到達(dá)收到故障指示信息進(jìn)行倒換的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)；所述的層間故障指示信息是指一個(gè)指示相鄰層故障恢復(fù)機(jī)制在某個(gè)延遲配置時(shí)間不能完成故障恢復(fù)的跨層故障指示信息；它在IP/GMPLS和光層間直接轉(zhuǎn)發(fā)(對等模型)或者通過UNI轉(zhuǎn)發(fā)(層疊模型)；該信息也被稱為恢復(fù)令牌信息；所述的層間故障恢復(fù)信息是指一個(gè)指示不同層已經(jīng)修復(fù)故障的信息；該信息在IP/GMPLS和光層間直接轉(zhuǎn)發(fā)(對等模型)或者通過UNI轉(zhuǎn)發(fā)(層疊模型)；所述的存活性信息是指故障探測機(jī)制中在兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間周期性交互的某種信息的一個(gè)通用名稱，該信息提供了同一個(gè)層上兩個(gè)節(jié)點(diǎn)間的一條鏈路的前向和后向完整性檢測；所述的恢復(fù)動(dòng)作抑止信息是指當(dāng)某一個(gè)層上為故障執(zhí)行故障恢復(fù)動(dòng)作時(shí)，這個(gè)信息將通過GMPLS信令信息發(fā)送給其它的層禁止其它的層在動(dòng)作層恢復(fù)處理進(jìn)程中的任何恢復(fù)動(dòng)作。
所述的恢復(fù)參數(shù)包括恢復(fù)時(shí)間、恢復(fù)服務(wù)粒度、恢復(fù)資源利用率等；
所述的層內(nèi)故障恢復(fù)執(zhí)行節(jié)點(diǎn)是指路徑的源節(jié)點(diǎn)；所述的下一個(gè)恢復(fù)層是指與上一故障恢復(fù)動(dòng)作層相鄰的上層或下層；所述的鄰接層是指與上一故障恢復(fù)動(dòng)作層相鄰的上層或下層；所述的層間信令傳遞是指基于GMPLS集成控制平面的層間信令傳遞。
本發(fā)明的有益效果在于充分利用了基于GMPLS的統(tǒng)一的控制平面技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對多層傳送技術(shù)的集成控制，基于該控制平面的層間信息傳送能力，實(shí)現(xiàn)了多層網(wǎng)絡(luò)故障恢復(fù)策略之間的協(xié)調(diào)，消除了由于多層故障恢復(fù)策略之間由于缺乏信息交互機(jī)制而造成的恢復(fù)動(dòng)做的不協(xié)調(diào)和由此引起的弊端，提高了多層網(wǎng)絡(luò)故障恢復(fù)能力。


圖1為IP/GMPLS/Optical網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖；圖2為基于GMPLS信令的自下而上的合作策略圖；圖3為多層生存性狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖；圖4為基于延遲時(shí)間和信令的恢復(fù)進(jìn)程圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)行描述從基于層間信令的集成的多層生存性策略來說，現(xiàn)有技術(shù)中的每一種方法都有缺點(diǎn)。所以必須發(fā)展一些新的方法。層間信令是一種很有前景的方法。這個(gè)策略由層間信息交互組成，通過層間信息交互，對于同一個(gè)故障在一層動(dòng)作的時(shí)候禁止另一層動(dòng)作。這種方法的主要問題是創(chuàng)建一套層間信令系統(tǒng)，因?yàn)猷徑泳W(wǎng)絡(luò)層標(biāo)準(zhǔn)信令接口可以傳送故障恢復(fù)相關(guān)的信息。過去，只有簡單的維護(hù)信息，比如AIS信息從服務(wù)層發(fā)往客戶層以允許簡單的故障定位，但是沒有提供客戶層關(guān)于服務(wù)層保護(hù)動(dòng)作進(jìn)程的信息可用[10]。然而，基于IETF的工作，通過GMPLS協(xié)議框架可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)集成的覆蓋客戶和服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的控制平面[9]。這種框架下，高層(比如，分組LSP)也在MPLS框架控制之下。假定所有層有一個(gè)GMPLS LSP恢復(fù)框架，統(tǒng)一的控制框架便于擴(kuò)展策略時(shí)機(jī)選擇。
A.基于GMPLS信令的多層生存性合作策略在GMPLS體系中，不像OSI參考模型，在不同的層上沒有語言的差別。GMPLS是IP/GMPLS層和光層的通用語言?；贕MPLS可以創(chuàng)建一個(gè)通用控制平面。不同層的設(shè)備可以通過統(tǒng)一的信令實(shí)現(xiàn)信息交互。使用統(tǒng)一的信令，多層生存性合作信息可以跨層進(jìn)行不同層的恢復(fù)機(jī)制的協(xié)調(diào)[11-14]。如圖2所示。
在自下而上的策略中，物理層(光傳送層)觸發(fā)光信道層恢復(fù)機(jī)制。如果這個(gè)機(jī)制在給定的最長時(shí)間恢復(fù)時(shí)間內(nèi)沒有恢復(fù)連接，上層恢復(fù)將被觸發(fā)。為此，上層恢復(fù)的延遲定時(shí)器門限需要初始配置且在網(wǎng)絡(luò)每一次故障時(shí)重新評估。自下而上的策略和自上而下策略相比通常被認(rèn)為恢復(fù)時(shí)間最短，因?yàn)榛謴?fù)動(dòng)作盡可能的接近故障。
這個(gè)進(jìn)程中，需要如下信令信息層內(nèi)故障指示信息(Intra-layer FISIntra-layer Fault Indication Signal)一個(gè)指示在一條工作路徑上故障發(fā)生的信息。它被中間節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)給上游或者下游鄰居節(jié)點(diǎn)，直到該信息到達(dá)執(zhí)行層內(nèi)恢復(fù)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。
層內(nèi)故障恢復(fù)信息(Intra-layer FRSIntra-layer Fault Recovery Signal)一個(gè)指示路徑上的故障已經(jīng)修復(fù)了的信息。類似于層內(nèi)故障指示信息，它被中間節(jié)點(diǎn)給上游或者下游鄰居節(jié)點(diǎn)，直到該信息到達(dá)收到故障指示信息進(jìn)行倒換的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。
層間故障指示信息(Inter-layer FISInter-layer Fault Indication Signal)也叫做恢復(fù)令牌信息。一個(gè)指示低層故障恢復(fù)機(jī)制在某個(gè)延遲配置時(shí)間不能完成故障恢復(fù)的跨層故障指示信息。它在IP/GMPLS和光層間直接轉(zhuǎn)發(fā)(對等模型)或者通過UNI轉(zhuǎn)發(fā)(層疊模型)。
層間故障恢復(fù)信息(Inter-layer FRSInter-layer Fault Recovery Signal)一個(gè)指示不同層已經(jīng)修復(fù)故障的信息。類似于層間故障指示信息，它在IP/GMPLS和光層間直接轉(zhuǎn)發(fā)(對等模型)或者通過UNI轉(zhuǎn)發(fā)(層疊模型)。
存活信息(Liveness Message)故障探測機(jī)制中在兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間周期性交互某種信息，這種信息的一個(gè)通用名稱。它提供了同一個(gè)層上兩個(gè)節(jié)點(diǎn)間的一條鏈路的前向和后向完整性檢測。
恢復(fù)動(dòng)作禁止信息(RAISRecovery action inhibition signal)當(dāng)某一個(gè)層上為故障執(zhí)行故障恢復(fù)動(dòng)作時(shí)，這個(gè)信息將通過GMPLS信息發(fā)送給其它的層禁止其它的層在動(dòng)作層恢復(fù)處理進(jìn)程中的任何恢復(fù)動(dòng)作。
這些信息需要通過信令機(jī)制轉(zhuǎn)發(fā)，在GMPLS框架協(xié)議中，CR-LDP和RSVP-TE信令已經(jīng)為故障恢復(fù)做了某些擴(kuò)展[15-16]。所以用類似于單層故障恢復(fù)擴(kuò)展的方式，可以進(jìn)一步擴(kuò)展RSVP-TE或者CR-LDP協(xié)議以支持多層生存性策略。
B.基于GMPLS信令的恢復(fù)進(jìn)程考慮由于故障引發(fā)的相關(guān)因素，(比如，故障出現(xiàn)概率，影響范圍，恢復(fù)時(shí)間等)我們采用自下而上的策略解釋基于GMPLS層間信令多層協(xié)調(diào)機(jī)制的集成的生存性策略。這種情形，可以用如圖3所示的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖表示故障恢復(fù)進(jìn)程。
這里，SI，SLR，SHR，SRS和SN是多層生存性進(jìn)程的主要狀態(tài)。描述如下SI空閑狀態(tài)，這個(gè)狀態(tài)下網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)作，可以檢測存活環(huán)境和故障，可以接收故障通知或指示信息。
SLR低層恢復(fù)狀態(tài)，這個(gè)狀態(tài)下，低層恢復(fù)機(jī)制由Efailured occurred觸發(fā)，且故障恢復(fù)只在低層進(jìn)行。
SHR高層恢復(fù)狀態(tài)，這個(gè)狀態(tài)是在低層恢復(fù)超時(shí)以后，由Etime expired觸發(fā)。
SRS恢復(fù)成功狀態(tài)。當(dāng)去除故障恢復(fù)后進(jìn)程將進(jìn)入此狀態(tài)。
SN網(wǎng)絡(luò)正常狀態(tài)，故障去除后由事件觸發(fā)(比如，故障清除，網(wǎng)絡(luò)重同步)狀態(tài)將從SRS轉(zhuǎn)換到SN。缺省條件下，SN自動(dòng)轉(zhuǎn)換到SI狀態(tài)。
這里Eliveness，Efailure occurrod，Erecovery success，Etimer expired，和Efailure cleared是多層恢復(fù)進(jìn)程中的主要事件。可能的事件描述如下Eliveness這個(gè)事件周期性檢測網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，是正常網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)進(jìn)程。
Efailure occurred故障發(fā)生事件，這個(gè)事件觸發(fā)恢復(fù)動(dòng)作。
Erecovery success這個(gè)事件示意在網(wǎng)絡(luò)某一層上故障恢復(fù)成功。
Etimer expired這個(gè)事件用于示意延遲超時(shí)但是故障還沒有去除，它將觸發(fā)另一個(gè)層的恢復(fù)動(dòng)作。
Efailure cleared這個(gè)事件將觸發(fā)SN狀態(tài)，它能使網(wǎng)絡(luò)在故障恢復(fù)之后網(wǎng)絡(luò)正?；?。
用如圖3所示的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖給出基于GMPLS信令的IP/GMPLS/Optical恢復(fù)進(jìn)程的細(xì)節(jié)。在這個(gè)進(jìn)程中，IP/GMPLS層和光層之間引入了延遲定時(shí)器，恢復(fù)令牌和GMPLS信令。主要思想是使用由延遲定時(shí)器提供的嵌套的時(shí)間去完成不同層的合作。前面提到的合作信令信息由GMPLS信令發(fā)送。進(jìn)程如圖4所示。
當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生故障，多層生存性策略將檢測故障。同時(shí)，層內(nèi)故障指示信息發(fā)送到故障路徑入節(jié)點(diǎn)，進(jìn)行光層恢復(fù)動(dòng)作。同時(shí)延遲定時(shí)器啟動(dòng)，恢復(fù)禁止信息將發(fā)送到另一個(gè)層以禁止另一個(gè)層的恢復(fù)動(dòng)作。在不同的層設(shè)置不同的延遲時(shí)間。在一級恢復(fù)策略(比如光層)中，如果故障可以在延遲時(shí)間內(nèi)完成，延遲定時(shí)器終止。層內(nèi)故障恢復(fù)信息將被發(fā)送以告知恢復(fù)完成。如果故障恢復(fù)沒有在延遲時(shí)間內(nèi)完成，延遲定時(shí)器超時(shí)。層間故障指示信息將由GMPLS信令以恢復(fù)令牌的形式被發(fā)送到上一層以觸發(fā)上層的恢復(fù)機(jī)制。否則，其它的恢復(fù)機(jī)制一直處于等待狀態(tài)直到低層有足夠的時(shí)間完成恢復(fù)進(jìn)程。如果在延遲時(shí)間后上層的連接仍然收到故障影響，上層恢復(fù)將被激發(fā)。這個(gè)進(jìn)程的關(guān)鍵是用層間信令進(jìn)行故障狀態(tài)和動(dòng)作狀態(tài)的信息傳送。這種情況下，進(jìn)程可以由GMPLS集成控制平面相關(guān)的信令協(xié)議相關(guān)的信令完成(比如，CR-LDP，RSVP-TE和LMP).
本發(fā)明具體實(shí)施的步驟為
實(shí)時(shí)獲取多層網(wǎng)絡(luò)故障信息；根據(jù)所述的故障信息確定故障恢復(fù)發(fā)起層；進(jìn)行層內(nèi)故障恢復(fù)；進(jìn)行層間故障恢復(fù)；從而實(shí)現(xiàn)多層網(wǎng)絡(luò)故障恢復(fù)。
所述的實(shí)時(shí)獲取多層網(wǎng)絡(luò)故障信息包括的步驟為步驟A1、故障檢測；步驟A2、故障定位；步驟A3、發(fā)出故障通知；步驟A4、調(diào)用確定故障恢復(fù)發(fā)起層的步驟；其中可為每個(gè)獨(dú)立層配置步驟A1至步驟A4的解決方案；所述的確定故障恢復(fù)發(fā)起層包括的步驟為步驟B1、對故障源所在層進(jìn)行判定；步驟B2、根據(jù)恢復(fù)參數(shù)確定多層故障恢復(fù)的發(fā)起層，并向該層發(fā)出層間故障指示信息；步驟B3、調(diào)用層內(nèi)故障恢復(fù)的步驟；所述的層內(nèi)故障恢復(fù)包括的步驟為步驟C1、接收到層間故障指示信息；步驟C2、產(chǎn)生層內(nèi)故障指示信息；步驟C3、將層內(nèi)故障指示信息傳送給層內(nèi)故障恢復(fù)執(zhí)行節(jié)點(diǎn)；步驟C4、調(diào)用層內(nèi)故障恢復(fù)程序，并配置和啟動(dòng)本層的延遲定時(shí)器；步驟C5、判斷本層延遲定時(shí)器是否時(shí)間耗盡，如果時(shí)間未耗盡，則等待恢復(fù)過程執(zhí)行；如果時(shí)間耗盡，則執(zhí)行步驟C6；步驟C6、判斷故障恢復(fù)是否完成，如果故障恢復(fù)完成，則發(fā)出層內(nèi)故障恢復(fù)信息和層間故障恢復(fù)信息，指示故障恢復(fù)完成；如果故障不能完成，則執(zhí)行層間故障恢復(fù)的步驟；
所述的層間故障恢復(fù)包括的步驟為步驟D1、生成層間故障指示信息；步驟D2、確定下一個(gè)恢復(fù)層；步驟D3、采用層間信令傳遞將層間故障恢復(fù)信息傳遞給鄰接的層；當(dāng)所述的恢復(fù)層接收到D3傳送的層間故障恢復(fù)信息時(shí)，則重復(fù)順序執(zhí)行所述的步驟C1至步驟C6的全部步驟；步驟E、故障恢復(fù)后的網(wǎng)絡(luò)同步。
所述的層內(nèi)故障指示信息是指一個(gè)指示在一條工作路徑上故障發(fā)生的信息，該信息被中間節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)給上游或者下游鄰居節(jié)點(diǎn)，直到該信息到達(dá)執(zhí)行層內(nèi)恢復(fù)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)；所述的層內(nèi)故障恢復(fù)信息是指一個(gè)指示路徑上的故障已經(jīng)修復(fù)了的信息，該信息被中間節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)給上游或者下游鄰居節(jié)點(diǎn)，直到該信息到達(dá)收到故障指示信息進(jìn)行倒換的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)；所述的層間故障指示信息是指一個(gè)指示相鄰層故障恢復(fù)機(jī)制在某個(gè)延遲配置時(shí)間不能完成故障恢復(fù)的跨層故障指示信息；它在IP/GMPLS和光層間直接轉(zhuǎn)發(fā)(對等模型)或者通過UNI轉(zhuǎn)發(fā)(層疊模型)；該信息也被稱為恢復(fù)令牌信息；所述的層間故障恢復(fù)信息是指一個(gè)指示不同層已經(jīng)修復(fù)故障的信息；該信息在IP/GMPLS和光層間直接轉(zhuǎn)發(fā)(對等模型)或者通過UNI轉(zhuǎn)發(fā)(層疊模型)；所述的存活性信息是指故障探測機(jī)制中在兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間周期性交互的某種信息的一個(gè)通用名稱，該信息提供了同一個(gè)層上兩個(gè)節(jié)點(diǎn)間的一條鏈路的前向和后向完整性檢測；所述的恢復(fù)動(dòng)作抑止信息是指當(dāng)某一個(gè)層上為故障執(zhí)行故障恢復(fù)動(dòng)作時(shí)，這個(gè)信息將通過GMPLS信令信息發(fā)送給其它的層禁止其它的層在動(dòng)作層恢復(fù)處理進(jìn)程中的任何恢復(fù)動(dòng)作。
所述的恢復(fù)參數(shù)包括恢復(fù)時(shí)間、恢復(fù)服務(wù)粒度、恢復(fù)資源利用率等；所述的層內(nèi)故障恢復(fù)執(zhí)行節(jié)點(diǎn)是指路徑的源節(jié)點(diǎn)；所述的下一個(gè)恢復(fù)層是指與上一故障恢復(fù)動(dòng)作層相鄰的上層或下層；所述的鄰接的層是指與上一故障恢復(fù)動(dòng)作層相鄰的上層或下層；所述的層間信令傳遞是指基于GMPLS集成控制平面的層間信令傳遞。
本發(fā)明的有益效果在于充分利用了基于GMPLS的統(tǒng)一的控制平面技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對多層傳送技術(shù)的集成控制，基于該控制平面的層間信息傳送能力，實(shí)現(xiàn)了多層網(wǎng)絡(luò)故障恢復(fù)策略之間的協(xié)調(diào)，消除了由于多層故障恢復(fù)策略之間由于缺乏信息交互機(jī)制而造成的恢復(fù)動(dòng)作的不協(xié)調(diào)和由此引起的弊端，提高了多層網(wǎng)絡(luò)故障恢復(fù)能力。
以上具體實(shí)施方式
僅用于說明本發(fā)明而非用于限定本發(fā)明。
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1.一種多層網(wǎng)絡(luò)故障恢復(fù)方法，其特征在于，包括以下步驟實(shí)時(shí)獲取多層網(wǎng)絡(luò)故障信息；根據(jù)所述的故障信息確定故障恢復(fù)發(fā)起層；進(jìn)行層內(nèi)故障恢復(fù)；進(jìn)行層間故障恢復(fù)；從而實(shí)現(xiàn)多層網(wǎng)絡(luò)故障恢復(fù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的實(shí)時(shí)獲取多層網(wǎng)絡(luò)故障信息包括故障檢測，故障定位，發(fā)出故障通知，以及后續(xù)運(yùn)行步驟調(diào)用。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的確定故障恢復(fù)發(fā)起層包括對故障源所在層進(jìn)行判定；根據(jù)恢復(fù)參數(shù)確定多層故障恢復(fù)的發(fā)起層，并向該層發(fā)出層間故障指示信息；調(diào)用后續(xù)運(yùn)行步驟。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的進(jìn)行層內(nèi)故障恢復(fù)包括采用單層故障恢復(fù)的方式對所述的層內(nèi)故障進(jìn)行恢復(fù)，并向其他層發(fā)出恢復(fù)動(dòng)作抑止信息，抑止其他層的動(dòng)作，當(dāng)該層的故障不能恢復(fù)時(shí)，調(diào)用后續(xù)運(yùn)行步驟。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的進(jìn)行層間故障恢復(fù)是指利用其他層進(jìn)行多層網(wǎng)絡(luò)故障恢復(fù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述的層內(nèi)故障恢復(fù)包括以下步驟步驟C1、接收到層間故障指示信息；步驟C2、產(chǎn)生層內(nèi)故障指示信息；步驟C3、將層內(nèi)故障指示信息傳送給層內(nèi)故障恢復(fù)執(zhí)行節(jié)點(diǎn)；步驟C4、調(diào)用層內(nèi)故障恢復(fù)程序，并配置和啟動(dòng)本層的延遲定時(shí)器；步驟C5、判斷本層延遲定時(shí)器是否時(shí)間耗盡，如果時(shí)間未耗盡，則等待恢復(fù)過程執(zhí)行；如果時(shí)間耗盡，則執(zhí)行步驟C6；步驟C6、判斷故障恢復(fù)是否完成，如果故障恢復(fù)完成，則發(fā)出層內(nèi)故障恢復(fù)信息和層間故障恢復(fù)信息，指示故障恢復(fù)完成；如果故障不能完成，則執(zhí)行層間故障恢復(fù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述的層間故障恢復(fù)包括以下步驟步驟D1、生成層間故障指示信息；步驟D2、確定下一個(gè)恢復(fù)層；步驟D3、采用層間信令傳遞將層間故障恢復(fù)信息傳遞給所述的恢復(fù)層；當(dāng)所述的恢復(fù)層接收到步驟D3傳送的層間故障恢復(fù)信息時(shí)，則執(zhí)行層內(nèi)故障恢復(fù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的實(shí)時(shí)獲取多層網(wǎng)絡(luò)故障信息包括的步驟為步驟A1、故障檢測；步驟A2、故障定位；步驟A3、發(fā)出故障通知；步驟A4、調(diào)用確定故障恢復(fù)發(fā)起層的步驟；所述的確定故障恢復(fù)發(fā)起層包括的步驟為步驟B1、對故障源所在層進(jìn)行判定；步驟B2、根據(jù)恢復(fù)參數(shù)確定多層故障恢復(fù)的發(fā)起層，并向該層發(fā)出層間故障指示信息；步驟B3、調(diào)用層內(nèi)故障恢復(fù)的步驟；所述的層內(nèi)故障恢復(fù)包括的步驟為步驟C1、接收到層間故障指示信息；步驟C2、產(chǎn)生層內(nèi)故障指示信息；步驟C3、將層內(nèi)故障指示信息傳送給層內(nèi)故障恢復(fù)執(zhí)行節(jié)點(diǎn)；步驟C4、調(diào)用層內(nèi)故障恢復(fù)程序，并配置和啟動(dòng)本層的延遲定時(shí)器；步驟C5、判斷本層延遲定時(shí)器是否時(shí)間耗盡，如果時(shí)間未耗盡，則等待恢復(fù)過程執(zhí)行；如果時(shí)間耗盡，則執(zhí)行步驟C6；步驟C6、判斷故障恢復(fù)是否完成，如果故障恢復(fù)完成，則發(fā)出層內(nèi)故障恢復(fù)信息和層間故障恢復(fù)信息，指示故障恢復(fù)完成；如果故障不能完成，則執(zhí)行層間故障恢復(fù)的步驟；所述的層間故障恢復(fù)包括的步驟為步驟D1、生成層間故障指示信息；步驟D2、確定下一個(gè)恢復(fù)層；步驟D3、采用層間信令傳遞將層間故障恢復(fù)信息傳遞給鄰接的層；當(dāng)所述的恢復(fù)層接收到D3傳送的層間故障恢復(fù)信息時(shí)，則重復(fù)順序執(zhí)行所述的步驟C1至步驟C6的全部步驟；步驟E、故障恢復(fù)后的網(wǎng)絡(luò)同步。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述的層內(nèi)故障指示信息是指一個(gè)指示在一條工作路徑上故障發(fā)生的信息，該信息被中間節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)給上游或者下游鄰居節(jié)點(diǎn)，直到該信息到達(dá)執(zhí)行層內(nèi)恢復(fù)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)；所述的層內(nèi)故障恢復(fù)信息是指一個(gè)指示路徑上的故障已經(jīng)修復(fù)了的信息，該信息被中間節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)給上游或者下游鄰居節(jié)點(diǎn)，直到該信息到達(dá)收到故障指示信息進(jìn)行倒換的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)；所述的層間故障指示信息是指一個(gè)指示相鄰層故障恢復(fù)機(jī)制在某個(gè)延遲配置時(shí)間不能完成故障恢復(fù)的跨層故障指示信息；它在IP/GMPLS和光層間直接轉(zhuǎn)發(fā)或者通過UNI轉(zhuǎn)發(fā)；該信息也被稱為恢復(fù)令牌信息；所述的層間故障恢復(fù)信息是指一個(gè)指示不同層已經(jīng)修復(fù)故障的信息；該信息在IP/GMPLS和光層間直接轉(zhuǎn)發(fā)或者通過UNI轉(zhuǎn)發(fā)；所述的存活性信息是指故障探測機(jī)制中在兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間周期性交互的某種信息的一個(gè)通用名稱，該信息提供了同一個(gè)層上兩個(gè)節(jié)點(diǎn)間的一條鏈路的前向和后向完整性檢測；所述的恢復(fù)動(dòng)作抑止信息是指當(dāng)某一個(gè)層上為故障執(zhí)行故障恢復(fù)動(dòng)作時(shí)，這個(gè)信息將通過GMPLS信令信息發(fā)送給其它的層禁止其它的層在動(dòng)作層恢復(fù)處理進(jìn)程中的任何恢復(fù)動(dòng)作。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述的恢復(fù)參數(shù)包括恢復(fù)時(shí)間、恢復(fù)服務(wù)粒度、恢復(fù)資源利用率等；所述的層內(nèi)故障恢復(fù)執(zhí)行節(jié)點(diǎn)是指路徑的源節(jié)點(diǎn)；所述的下一個(gè)恢復(fù)層是指與上一故障恢復(fù)動(dòng)作層相鄰的上層或下層；所述的鄰接層是指與上一故障恢復(fù)動(dòng)作層相鄰的上層或下層；所述的層間信令傳遞是指基于GMPLS集成控制平面的層間信令傳遞。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種多層網(wǎng)絡(luò)故障恢復(fù)方法，其通過實(shí)時(shí)獲取多層網(wǎng)絡(luò)故障信息；根據(jù)所述的故障信息確定故障恢復(fù)發(fā)起層；進(jìn)行層內(nèi)故障恢復(fù)；進(jìn)行層間故障恢復(fù)；從而實(shí)現(xiàn)多層網(wǎng)絡(luò)故障恢復(fù)。本發(fā)明用以實(shí)現(xiàn)對多層傳送的集成控制和多層網(wǎng)絡(luò)故障恢復(fù)策略之間的協(xié)調(diào)，其可消除多層故障恢復(fù)策略之間因缺乏信息交互機(jī)制而造成的恢復(fù)動(dòng)做的不協(xié)調(diào)和由此引起的諸多弊端，提高多層網(wǎng)絡(luò)故障恢復(fù)能力。
文檔編號H04L12/26GK1512716SQ0215926
公開日2004年7月14日 申請日期2002年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月30日
發(fā)明者紀(jì)越峰, 趙繼軍 申請人:北京郵電大學(xué)