基于BFD的MPLS網(wǎng)絡(luò)自愈恢復技術(shù)的研究與實現(xiàn).pdf

1、隨著Internet上業(yè)務(wù)流量的快速增長，網(wǎng)絡(luò)應用的多元化發(fā)展，傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)提供的盡力而為服務(wù)已經(jīng)不能滿足承載實時業(yè)務(wù)的需求。如何在故障發(fā)生時保證網(wǎng)絡(luò)的連續(xù)性和服務(wù)質(zhì)量(QoS)，保持高水準的業(yè)務(wù)可用性，使傳輸網(wǎng)絡(luò)能夠自動檢測失效并從故障中恢復成為當前迫切需要解決的問題。作為未來骨干網(wǎng)的核心技術(shù)，多協(xié)議標簽交換(MPLS)技術(shù)通過標簽交換機制，不僅可以提供比傳統(tǒng)IP更有效的QoS保證和流量工程，也具有很強的網(wǎng)絡(luò)生存能力。MPLS網(wǎng)絡(luò)能夠

2、在節(jié)點或鏈路失效后，不需要人為的干預，就能自動的恢復受影響的業(yè)務(wù)，使整個網(wǎng)絡(luò)保持健壯性和高效性。MPLS網(wǎng)絡(luò)自愈恢復技術(shù)從故障檢測技術(shù)和故障恢復技術(shù)兩方面保證了MPLS網(wǎng)絡(luò)的可用性和穩(wěn)定性。 目前基于IP路由協(xié)議的恢復機制至少需要幾秒到幾分鐘的時間，這將導致大量分組的丟失，造成嚴重的服務(wù)質(zhì)量問題以及網(wǎng)絡(luò)性能的下降。傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)對實時應用(如語音)進行準確故障檢測方面的能力有限，并且不具備秒以下的間歇性故障修復功能。伴隨著VoIP

3、應用的激增，實現(xiàn)快速網(wǎng)絡(luò)故障檢測和修復越發(fā)顯得必要。MPLS網(wǎng)絡(luò)自愈恢復技術(shù)能夠在故障發(fā)生后，提供比IP層更快的反應時間，可以快速的檢測到網(wǎng)絡(luò)故障并從故障中恢復過來，維持網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)連續(xù)性。本文對MPLS網(wǎng)絡(luò)故障檢測技術(shù)進行深入的研究，采用雙向轉(zhuǎn)發(fā)檢測BFD作為MPLS網(wǎng)絡(luò)的故障檢測技術(shù)，詳細的設(shè)計和實現(xiàn)MPLS BFD技術(shù)，并將MPLS BFD技術(shù)應用于多核網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，使MPLS網(wǎng)絡(luò)故障檢測時間達到毫秒級，大大縮短了MPLS自愈恢復的故障

4、檢測時間。 MPLS網(wǎng)絡(luò)檢測到故障后，需要有一個較好的方案進行故障恢復。目前比較著名的兩種MPLS故障方案有Makam方案，Haskin方案。Makam方案的優(yōu)點是幾乎沒有分組的重排序問題，但卻有分組丟失和保護時間較長的缺點。Haskin方案提供快速的路徑切換，但是當工作路徑上故障清除后，在流量從備份路徑切換回原工作路徑時，數(shù)據(jù)分組的重排序問題比較嚴重。因此如何設(shè)計出一種新的故障恢復方案，使得故障恢復速度快，報文不丟失，并且報文

5、不發(fā)生重排序仍然是目前研究的熱點。 本文在對現(xiàn)有故障恢復方案研究的基礎(chǔ)上，提出了一種新的故障恢復方案-基于BFD的故障恢復方案，新方案利用局部恢復機制，建立備份路徑，當故障發(fā)生后流量快速切換到備份路徑，減少了由于流量切換而造成的報文丟失及報文延遲。針對報文失序的問題，本方案提出了一種新的解決方法--利用失序控制標簽實現(xiàn)了對流量順序地控制，避免了流量切換帶來的報文失序。經(jīng)過組網(wǎng)測試，新方案具有較快的故障恢復速度，對報文丟失，報文失