[发明专利]多宿网络中的通信网络路径和状态信息

说明书

相关申请的交叉参考

本申请要求于2010年5月3日提交的美国专利申请第12/772,771号的权益，其要求于2010年3月9日提交的美国临时申请第61/312,105号的权益，其全部内容结合于此作为参考。

技术领域

本发明涉及计算机网络，更具体地，涉及计算机网络内的路径选择和故障检测。

背景技术

计算机网络是交换数据并共享资源的互联的计算装置的集合。计算装置可通过一条或多条链路互连。术语“链路”通常用于指网络上两个装置之间的连接，并可包括诸如铜线、同轴电缆、或许多不同光纤线中的任何一种的物理介质，或无线连接。通常，在人口密集地区，计算机网络包括以环形布置的链路。当形成为环时，网络称为“环形网络”。在人口密集地区，执行层二(L2)以太网通信协议的环形网络可以称为“城域以太网网络”。

在典型的配置中，城域以太网包括多个互连的城域终端单元(MTU)，其向计算装置(称为客户用户装置)提供对于城域以太网的接入。计算装置耦合至MTU以获得对于城域以太网的接入，进而与耦合至城域以太网的其他计算装置互连。一个或多个层三(L3)提供商边缘(PE)路由器可以将城域以太网耦合至公共网络(诸如互联网)、或其他专用网络。经由PE路由器，计算装置可以利用城域以太网来接入公共网络或专用网络。城域以太网内的MTU作为层二(L2)装置运行并且由于MTU转发与网络装置关联的L2通信(例如，以太网包，也称为以太网帧)，因此其通常获知各种网络装置的L2网络地址(例如，媒体访问控制(MAC)地址)。一旦获知，MTU就将获知的MAC地址信息存储在以太网内L2通信的更有效的交换机。当MTU接收到以获知的MAC地址而指向网络装置的附加数据包时，MTU查询存储的MAC地址信息并基于存储的信息将该数据包传递至网络装置。

操作、管理和维护(OAM)通常指过程、活动、工具、标准和其他涉及操作、管理和维护(例如，故障诊断)计算机网络的技术。组合的OAM技术可以构成OAM协议。OAM协议(诸如电气和电子工程师协会(IEEE)802.1ag标准中描述的连接故障管理(CFM))可包括多种主动的和诊断的故障定位程序。例如，根据CFM运行的网络装置可以主动地以预定速率将连续性检验(CC)消息传输至在相同维护联合内的其他装置，并从该装置接收CC消息。维护联合是在配置为验证单个服务实例的完整性的网络内的装置的逻辑分组。例如，服务实例可表示提供商网络(特定客户可以接入该网络以询问发送给该客户的服务的状态)的一部分。CC消息向维护联合内的其他网络装置提供连接性验证。

网络的链路和/或装置可能由于多种原因中的任何一种而出故障。当网络的链路或装置出故障时，结果通常是对于特定客户的服务的降级或丢失，这是不期望的。因此，网络管理员希望限制故障的持续时间。一种减轻PE路由器的故障影响的传统方法是利用“多宿”架构，在该架构中，使用两个以上冗余的PE路由器将城域以太网与公共网络耦合。在运行中，耦合至两个以上冗余PE路由器的MTU选择一个PE路由器作为优选的PE路由器，并通过该优选的PE路由器将数据包传送至公共网络。然而，即使只有一个PE路由器是优选的PE路由器，连接至MTU的每个PE路由器也通常为处理送往和来自MTU的数据包而预留资源。

当MTU是多宿的情况下，在连接优选的PE路由器和在城域以太网外部的网络装置的公共网络中可能存在网络错误。传统地，存储的MAC地址信息必须在MTU将网络包在不包括网络错误的不同的网络路径上进行传递之前失效(age out)。即，MTU继续在包括网络错误的网络路径上传递包，直到存储的MAC地址信息被清除为止，这导致包丢失。为了使丢失的或丢弃的包的数量最小化，PE路由器可通过“摇摆”(flap)MTU和PE路由器之间的链路或断开(bring down，降低)该链路而使PE路由器和MTU之间的链路不可用。PE路由器可以通过向MTU快速连续发布一系列消息(在指示路径可用以及指示路径不可用之间交替)来“摇摆”MTU和PE路由器之间的链路，以使MTU刷新(flush)存储的MAC地址信息。利用这些技术中的任一种，在链路上传播的数据包可能丢失，客户发送或接收数据包可能受到不利的影响。此外，在同一链路上运行而不受网络错误影响的服务可能由于断开链路或链路摇摆而被中断。

发明内容