[发明专利]检测双向LSP连通性的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及通信网络，更具体地涉及在MPLS网络中检测双向LSP连通性的方法和设备。

背景技术

多协议标签交换（MPLS）是一种用于快速数据包交换和路由的体系，它为网络数据流量提供了目标、路由、转发和交换等能力。它提供了一种方式，将IP地址映射为简单的具有固定长度的标签，用于不同的包转发和包交换技术。在MPLS网络中，支持MPLS的节点、交换机或路由器一般被称为标签交换路由器（LSR），在MPLS网络的边缘（入口或出口）处的LSR一般被称为标签边缘路由器（LER）。MPLS作为一种分类转发技术，将具有相同转发处理方式的分组归为一类，称为转发等价类（FEC）。相同转发等价类的分组在MPLS网络中将获得相同的处理。一个转发等价类在MPLS网络中经过的路径称为标签交换路径（LSP）。

MPLS LSP ping已经被引入MPLS网络作为一种检测MPLS LSP的数据面故障的简单而有效的机制（详细内容可参考RFC4379“DetectingMulti-Protocol Label Switched（MPLS）Data Plane Failures”,2006年2月）。基本原理是验证属于特定FEC的包实际上在作为该FEC的LSR上终止它们的MPLS路径。该测试可以通过沿属于该FEC的其他包也会通过的相同数据路径发送包（该包称为MPLS回声请求）来执行。MPLS回声请求还携带关于FEC的信息，该FEC的MPLS路径是要被验证的。回声请求像属于该FEC的其他包一样被转发。在进行基本连通性检查的“ping”模式中，包应当到达路径的末端，在该点上，它被发送到出口LSR的控制面，接着还将验证该出口LSR实际上是否为FEC的出口（详见上文中提到的RFC 4379）。

LSP Ping机制的最初建议是针对单向LSP检查的。但是，LSP被越来越广泛地部署用于提供双向服务。RFC3471“Generalized Multi-protocolLabel Switching（GMPLS）Signaling Functional Description”（2003年1月）和RFC 3473“Generalized Multi-protocol label switching（GMPLS）signaling resource reservation protocol–Traffic engineering（RSVP-TE）extensions”（2003年1月）中定义了共同路由（co-routed）双向LSP，RFC5654“Requirements of an MPLS Transport Profile”（2009年9月）定义了关联双向LSP。随着这类服务的部署，运营商希望在单个操作中测试双向LSP的两个方向。

另外，诸如多段伪线（MS-PW）的LSP可以跨多个服务提供商网络。为了使得服务提供商能够验证这样的MS-PW段，沿MS-PW路径的任何节点都应该能沿MS-PW路径发起LSP-Ping回声请求包并且能够接收相应的回声应答。中间LSR上的LSP ping可以在LER上通过向该中间节点发布贯穿诸如IP路由的带外连通性的远程命令而触发，或者由网络管理器在LSP的中间节点上直接发起。

因此，有必要扩展LSP Ping机制，不仅支持单个操作中的双向LSP（包括共同路由的LSP和关联的双向LSP）检查，还能支持在这些双向LSP中从LSP的任何一个节点到其他任一节点的LSP检查。

在RFC 4379中，LSP Ping回声请求作为UDP（用户数据报协议）包发送，它包括发起方的可路由IP地址作为源地址以及127/8地址作为目的地址，以迫使该请求不会被IP转发，而是要进行MPLS转发。请求一旦到达其目的节点，从目的节点触发回声应答。然后，目的节点可以将回声请求的源地址设置为其回声应答消息的目的IP地址，并将应答发送回请求发起方。

然而，这种原始的设计对于双向LSP不起作用，原因在于回声应答还需要贯穿反向LSP被MPLS转发，而不是贯穿其他路由，这样反向LSP也可以在单个操作中被检查。采取现有的LSP ping机制，运营商不得不独立地在双向LSP的两端的每一端上进行LSP检测。这不仅使得运营商的工作负担加倍，当在以下几种情况下检查LSP的反向时，还会带来一些额外的困难:

1.运营商登录以执行检查操作的LSR可能不具有到LSP的远端的LSR的带外连通性。这将意味着不可能在单个操作中检查双向LSP的返回方向。运营商必须登录LSP另一端的LSR以测试返回方向。