基于BFD的MPLS隧道故障檢測(cè)及恢復(fù)技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的日益龐大以及網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的多業(yè)務(wù)、多網(wǎng)絡(luò)化,要求網(wǎng)絡(luò)在發(fā)生故障時(shí)能夠快速地檢測(cè)到網(wǎng)絡(luò)故障所在,并快速從故障中恢復(fù)。但是,傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)無法滿足語音多媒體等高實(shí)時(shí)性業(yè)務(wù)所要求的秒級(jí)以下的快速故障恢復(fù)能力。多協(xié)議標(biāo)簽交換MPLS作為下一代骨干網(wǎng)絡(luò)中的核心技術(shù)之一,其最重要特征在于當(dāng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障時(shí),MPLS網(wǎng)絡(luò)比傳統(tǒng)的IP重路由有著更快的故障檢測(cè)恢復(fù)速度,及更高的網(wǎng)絡(luò)可靠性。通過使用MPLS標(biāo)簽交換技術(shù),不僅可以提供比傳統(tǒng)的IP網(wǎng)絡(luò)更

2、有效的QoS保證和流量工程,而且具有更強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)生存能力。
　　 為了減小網(wǎng)絡(luò)設(shè)備發(fā)生故障時(shí)對(duì)當(dāng)前業(yè)務(wù)的影響、提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性,網(wǎng)絡(luò)設(shè)備需要盡可能快地檢測(cè)出與其相鄰網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的網(wǎng)絡(luò)通信故障,以便能夠及時(shí)地采取相應(yīng)的故障措施,從而保證當(dāng)前業(yè)務(wù)繼續(xù)正常進(jìn)行。雙向轉(zhuǎn)發(fā)檢測(cè)BFD協(xié)議提供了一種簡(jiǎn)單、輕量和抽象的故障檢測(cè)方法,對(duì)網(wǎng)絡(luò)鏈接能力及網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)功能進(jìn)行快速故障檢測(cè)。與傳統(tǒng)的“Hello”故障檢測(cè)機(jī)制相比,BFD故障檢測(cè)機(jī)制具有許多獨(dú)

3、到的優(yōu)勢(shì)。低耗費(fèi)、短周期的網(wǎng)絡(luò)故障檢測(cè)技術(shù)是BFD所追求的首要目標(biāo)。由于BFD故障檢測(cè)機(jī)制的簡(jiǎn)單、單一性,使得:BFD能夠?qū)Ｗ⒂趯?duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)平面的故障檢測(cè),使網(wǎng)絡(luò)故障檢測(cè)能力提高到了毫秒級(jí),成為網(wǎng)絡(luò)故障快速檢測(cè)的最佳方案。
　　 為了最大限度地提高網(wǎng)絡(luò)故障的檢測(cè)及恢復(fù)能力,本論文通過研究基于BFD的MPLS隧道故障檢測(cè)及恢復(fù)技術(shù),來實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障的快速檢測(cè)和恢復(fù),主要包括基于BFD的MPLS隧道故障檢測(cè)技術(shù)和基于隧道保護(hù)倒換機(jī)制

4、的故障恢復(fù)技術(shù)兩個(gè)方面。
　　 對(duì)于網(wǎng)絡(luò)故障的檢測(cè),為了彌補(bǔ)BFD故障檢測(cè)機(jī)制無法檢測(cè)數(shù)據(jù)平面和控制平面的一致性的缺陷,論文設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了BFD與MPLS LSP-Ping相結(jié)合的MPLS隧道故障檢測(cè)方案,利用“MPLS LSP-Ping”來檢測(cè)數(shù)據(jù)平面和控制平面的一致性,而僅僅用BFD檢測(cè)機(jī)制來快速檢測(cè)MPLS標(biāo)簽交換路徑數(shù)據(jù)平面上的故障,最大限度地發(fā)揮BFD協(xié)議快速檢測(cè)數(shù)據(jù)平面的優(yōu)點(diǎn),從而提高網(wǎng)絡(luò)故障檢測(cè)的整體能力。
　

5、　 對(duì)于網(wǎng)絡(luò)故障的恢復(fù),論文設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了基于隧道保護(hù)倒換機(jī)制的故障恢復(fù)方案,通過預(yù)先為被保護(hù)的隧道創(chuàng)建保護(hù)隧道來快速恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)故障,不僅大大縮短了網(wǎng)絡(luò)故障的恢復(fù)時(shí)間,在網(wǎng)絡(luò)丟包率方面也有很大的改善,并通過對(duì)MPLS報(bào)文內(nèi)層嵌入一層失序控制標(biāo)簽作為網(wǎng)絡(luò)報(bào)文順序的標(biāo)志,有效解決了Haskin方案中出現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)報(bào)文失序問題。
　　 論文根據(jù)上述的MPLS隧道故障檢測(cè)方案和故障恢復(fù)方案,形成了一個(gè)基于BFD的MPLS隧道故障檢測(cè)及恢復(fù)技術(shù)