一种使用等价保护类实现ODUk保护的系统、方法、POTN设备与流程

一种使用等价保护类实现oduk保护的系统、方法、potn设备
技术领域
1.本发明涉及potn传输技术领域，尤其涉及一种使用等价保护类实现oduk保护的系统、方法、potn设备。


背景技术：

2.potn设备集成了ptn功能和otn功能，市场应用广泛，通用的做法是分组业务接入系统，完成对应的包处理后通过后端的otn framer芯片承载到otn管道中(如图1所示)，通过otn信号进行传输转发。
3.通常，otn的保护使用1 1保护实现，这个跟otn业务的特点相关，需要有快速高效的倒换以及满足单向/双向保护的业务模型。
4.在potn设备中，otn所承载的ptn业务的收发保护处理需ptn模块实现，即otn模块在1 1保护时要求ptn模块完成主备业务的双发。此时就无法避免一个问题：前端负责np处理的核心传输芯片的吞吐量减半(如图2所示)，而且在p2mp场景下，oduk保护接入的主备端口产生的学习信息，在主备倒换而前面的学习信息未老化的时候，可能有主备oduk端口 mac两条，从而出现mac地址漂移的现象(如图3所示)。


技术实现要素：

5.本发明提供一种使用等价保护类实现oduk保护的系统、方法、potn设备，用以解决或者至少部分解决现有技术中存在的核心传输芯片容量利用率低的技术问题。
6.为了解决上述技术问题，本发明第一方面提供了一种使用等价保护类实现oduk保护的系统，包括：
7.np模块，包括分组预处理单元和fec配置单元，其中，分组预处理单元用于对接收的报文进行预处理，fec配置单元用于使用等价保护类配置下话方向的选发匹配表以及上话方向的选收过滤表，其中，选发匹配表的字段包括fec索引值、下话方向id、下话方向主备oduk的工作使能标志，选收过滤表的字段包括port索引值，上话方向id，上话方向主备oduk的工作使能标志；
8.otn模块，用于采集oduk层的告警信息并发送至aps模块，根据生成的选发的倒换命令选择主用oduk或者备用oduk的出端口进行报文的转发，和/或根据生成的选收的倒换命令确定报文从主用oduk或者备用oduk的入端口通过；
9.aps模块，包括告警生成单元和主控状态机，其中，告警生成单元用于根据oduk层的告警信息生成aps告警信息，主控状态机用于根据aps告警信息生成选发的倒换命令，并发送至otn模块，和/或，根据aps告警信息生成选收的倒换命令，并发送至otn模块，其中，选发的倒换命令用以切换下话方向主备oduk的工作使能标志的取值，选收的倒换命令用以切换上话方向主备oduk的工作使能标志的取值。
10.在一种实施方式中，下话方向主备oduk的工作使能标志包括0和1，其中，0表示主用oduk的出端口有效，1表示备用oduk的出端口有效，otn模块具体用于：
11.当生成的选发的倒换命令是将下话方向主备oduk的工作使能标志的取值从0切换到1时，则选择备用oduk的出端口进行报文的转发；
12.当生成的选发的倒换命令是将下话方向主备oduk的工作使能标志的取值从1切换到0时，则选择主用oduk的出端口进行报文的转发。
13.在一种实施方式中，上话方向主备oduk的工作使能标志包括0和1，其中，0表示主用oduk的出端口有效，1表示备用oduk的出端口有效，otn模块具体用于：
14.当生成的选收的倒换命令是将上话方向主备oduk的工作使能标志的取值从0切换到1时，则确定报文从备用oduk的入端口通过；
15.当生成的选收的倒换命令是将上话方向主备oduk的工作使能标志的取值从1切换到0时，则确定报文从主用oduk的入端口通过。
16.在一种实施方式中，aps模块还包括主控状态机维护单元，用于维护主控状态机的状态。
17.在一种实施方式中，aps告警信息包括告警类型、保护类型以及倒换信息。
18.基于同样的发明构思，本发明第二方面提供了一种使用等价保护类实现oduk保护的方法，oduk保护的方法包括下话方向的oduk保护业务，下话方向的oduk保护业务包括：
19.对接收的报文进行预处理，
20.使用等价保护类配置下话方向的选发匹配表，选发匹配表的字段包括fec索引值、下话方向id、下话方向主备oduk的工作使能标志；
21.采集oduk层的告警信息；
22.根据oduk层的告警信息生成aps告警信息；
23.根据aps告警信息生成选发的倒换命令，选发的倒换命令用以切换下话方向主备oduk的工作使能标志的取值；
24.根据生成的选发的倒换命令选择主用oduk或者备用oduk的出端口进行报文的转发。
25.在一种实施方式中，所述方法还包括上话方向的oduk保护业务，包括：
26.对从主用oduk或者备用oduk的出端口转发的报文进行预处理；
27.配置上话方向的选收过滤表，其中，选收过滤表的字段包括port索引值，上话方向id，上话方向主备oduk的工作使能标志；
28.采集oduk层的告警信息；
29.根据oduk层的告警信息生成aps告警信息；
30.根据aps告警信息生成选收的倒换命令，其中，选收的倒换命令用以切换上话方向主备oduk的工作使能标志的取值；
31.根据生成的选收的倒换命令确定报文从主用oduk或者备用oduk的入端口通过。
32.在一种实施方式中，所述方法还包括p2mp场景下学习信息的更新，包括：
33.创建p2mp场景下vpls业务对应的vsi实例和组播id，将vpls业务的所有成员的出端口加入与vsi实例和组播id对应的组播组；
34.当学习信息未更新时，对于进入的报文在vsi实例和组播id对应的组播组中进行洪泛；
35.当学习信息更新时，将同一个oduk保护业务下的主用oduk和备用oduk端口关联相
同的fec索引值，将该fec索引值作为对应oduk保护业务主用oduk和备用oduk端口的学习信息。
36.基于同样的发明构思，本发明第三方面提供了一种potn设备，包括第一方面所述的系统以及ptn设备。
37.相对于现有技术，本发明的优点和有益的技术效果如下：
38.本发明提供的一种使用等价保护类实现oduk保护的系统，通过np模块的fec配置单元使用等价保护类配置下话方向的选发匹配表以及上话方向的选收过滤表，下话方向的选发匹配表包括基于oduk主备工作状态创建主备2条匹配表。在前面分组预处理单元对报文进行预处理后并不通过主用oduk出端口和备用oduk出端口进行双发，而是采集oduk层的告警信息并发送至aps模块，由aps模块的主控状态机根据对端传过来的aps告警信息之后，来更新下话方向的发送状态，即生成对应的选发倒换命令，选发的倒换命令用以切换下话方向主备oduk的工作使能标志的取值，通过该倒换命令来决定输出到其中的一条指定的工作路径，从而实现oduk映射的选发效果，中间段oduk处理模块仍然创建主备两条转发路径，达到保护的快速高效切换，解决核心传输芯片容量利用率低的技术问题。
39.进一步地，在p2mp学习的场景时，将学习信息从原有的port mac变成fec索引值 mac，实现在oduk保护时只生成一条学习信息，未学习到的时候所有报文在vsi中洪泛组播到所有成员口，学习到的时候将业务报文直接发到与fec索引值对应的oduk端口，通过查表送到指定的oduk路径，避免在oduk保护场景的时候多条mac学习产生的mac地址漂移的问题。
附图说明
40.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描。述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
41.图1为现有技术中potn设备p2p场景下的正常业务示意图；
42.图2为现有技术中otn设备p2p场景下保护业务示意图；
43.图3为现有技术中potn设备在p2mp场景下通常的学习信息示意图；
44.图4为本发明实施例中p2p场景下otn保护业务上下行方向的承载路径及倒换信号示意图；
45.图5为本发明实施例中oduk保护业务的otn转发路径示意图；
46.图6为本发明实施例中p2mp场景下为fec的学习信息示意图。
具体实施方式
47.本发明提供了一种使用等价保护类实现oduk保护的系统，通过np模块的fec配置单元使用等价保护类配置下话方向的选发匹配表以及上话方向的选收过滤表，下话方向的选发匹配表包括基于oduk主备工作状态创建主备2条匹配表。在前面分组预处理单元对报文进行预处理后并不通过主用oduk出端口和备用oduk出端口进行双发，而是将采集oduk层的告警信息并发送至aps模块，由aps模块的主控状态机根据对端传过来的aps告警信息之
后，来更新下话方向的发送状态，即生成对应的选发倒换命令，选发的倒换命令用以切换下话方向主备oduk的工作使能标志的取值，通过该倒换命令来决定输出到其中的一条指定的工作路径，从而实现oduk映射的选发效果，中间段oduk处理模块仍然创建主备两条转发路径，达到保护的快速高效切换，解决核心传输芯片容量利用率低的技术问题。
48.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
49.实施例一
50.本发明实施例提供了一种使用等价保护类实现oduk保护的系统，包括：
51.np模块，包括分组预处理单元和fec配置单元，其中，分组预处理单元用于对接收的报文进行预处理，fec配置单元用于使用等价保护类配置下话方向的选发匹配表以及上话方向的选收过滤表，其中，选发匹配表的字段包括fec索引值、下话方向id、下话方向主备oduk的工作使能标志，选收过滤表的字段包括port索引值，上话方向id，上话方向主备oduk的工作使能标志；
52.otn模块，用于采集oduk层的告警信息并发送至aps模块，根据生成的选发的倒换命令选择主用oduk或者备用oduk的出端口进行报文的转发，和/或根据生成的选收的倒换命令确定报文从主用oduk或者备用oduk的入端口通过；
53.aps模块，包括告警生成单元和主控状态机，其中，告警生成单元用于根据oduk层的告警信息生成aps告警信息，主控状态机用于根据aps告警信息生成选发的倒换命令，并发送至otn模块，和/或，根据aps告警信息生成选收的倒换命令，并发送至otn模块，其中，选发的倒换命令用以切换下话方向主备oduk的工作使能标志的取值，选收的倒换命令用以切换上话方向主备oduk的工作使能标志的取值。
54.本技术涉及的特征与术语的中英文解释如下：
55.l2 switch
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二层交换机；
56.1 1protection
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1 1保护；
57.1:1protection
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1:1保护；
58.np
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网络处理器
59.working entity
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主用
60.protection entity
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备用
61.potn
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potn系统或设备
62.p2p
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点对点
63.p2mp
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点对多点
64.mac address learn
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mac地址学习
65.learning information
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学习信息
66.unicast
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单播
67.multicast
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组播、多播
68.vsi
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二层交换域
69.fec
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等价保护类
70.mpls
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多协议标签交换
71.vlan
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虚拟局域网
72.具体来说，请参见图4，该图中包括两个网元流程涉及到两个网元ne1、ne2，其中，ne1为左侧网元、ne2为右侧网元。
73.其中每个网元均包含：np模块、otn模块和aps模块。
74.np模块：分组预处理单元、fec配置单元；
75.otn模块：oduk层的告警信息采集与发送，映射通道的选择；
76.aps模块：aps告警信息生成、倒换命令的生成。
77.np模块为分组预处理模块，framer为otn模块的核心处理单元，aps模块为告警采集与处理模块，主控状态机属于该模块的一部分，eth为报文接收模块。
78.具体来说，分组预处理单元对分组业务报文进行预处理，如vlan编辑、或者mpls封装，fec配置单元进行选发匹配表和选收的过滤表的创建，包含两张选发的匹配表(包含fec索引值，发方向(下话方向)的tx_frr_id，对应发方向主备oduk的工作使能标志)，两张选收的过滤表(包括fec索引值，收方向(下话方向)的rx_frr_id，并对应收方向主备oduk的工作使能标志)，并将分组业务报文到otn模块中。
79.otn模块通过framer采集该层次的告警信息，当otn模块为接收方，即将分组业务报文承载到oduk，对应下话方向，此时根据生成的选发的倒换命令选择主用oduk或者备用oduk的出端口进行报文的转发，当otn模块为发送方，将oduk颗粒中的packet解出来，对应上话方向，此时根据生成的选收的倒换命令确定报文从主用oduk或者备用oduk的入端口通过。
80.aps模块，通过告警生成单元根据oduk层的告警信息生成aps告警信息，下话方向时，本端主控状态机根据aps告警信息生成选发的倒换命令，此时的aps告警信息由宿端传递过来。
81.上话方向时，本端主控状态机根据aps告警信息生成选收的倒换命令，此时的aps告警信息为本端oduk层的告警信息。
82.具体实施过程中，oduk层的告警信息主要包含对应，oduk中的开销信息中的踪迹跟踪/性能检监测/故障类型等消息，aps告警信息包含根据oduk层的告警信息以及当前业务类型综合决定该层次的业务的倒换状况，二者的关系相当于数据源与决策者的关系。
83.在一种实施方式中，下话方向主备oduk的工作使能标志包括0和1，其中，0表示主用oduk的出端口有效，1表示备用oduk的出端口有效，otn模块具体用于：
84.当生成的选发的倒换命令是将下话方向主备oduk的工作使能标志的取值从0切换到1时，则选择备用oduk的出端口进行报文的转发；
85.当生成的选发的倒换命令是将下话方向主备oduk的工作使能标志的取值从1切换到0时，则选择主用oduk的出端口进行报文的转发。
86.具体来说，对于下话方向的选发匹配，其中fec索引值作为分组报文需要映射的oduk保护配置的索引，下话方向id为tx_frr_id，表示下话方向快速倒换的id，主备oduk关联相同的tx_frr_id，下话方向主备oduk的工作使能标志为status，主备oduk对应两张选发匹配，这两张表除了status字段不同之外，另外两个字段的key值都相同。源端主控状态机通过宿端传递的aps告警信息，将下话方向主备oduk的工作使能标志的取值进行切换，从而
选择映射路径，即是选择从备用oduk的出端口还是主用oduk的出端口进行报文的转发。
87.在一种实施方式中，上话方向主备oduk的工作使能标志包括0和1，其中，0表示主用oduk的出端口有效，1表示备用oduk的出端口有效，otn模块具体用于：
88.当生成的选收的倒换命令是将上话方向主备oduk的工作使能标志的取值从0切换到1时，则确定报文从备用oduk的入端口通过；
89.当生成的选收的倒换命令是将上话方向主备oduk的工作使能标志的取值从1切换到0时，则确定报文从主用oduk的入端口通过。
90.对于上话方向的选收过滤表，port索引值字段表示oduk端口的索引，上话方向id为rx_frr_id，表示上话方向快速倒换的id，主备oduk关联相同的rx_frr_id，上话方向主备oduk的工作使能标志为status，主备oduk对应两张选收过滤表，这两张表除了status字段不同之外，另外两个字段的key值都相同。主控状态机根据本端oduk告警信息，将上话方向主备oduk的工作使能标志的取值进行切换，过滤掉非工作状态的业务流，即确定报文从主用oduk的入端口还是备用oduk的入端口通过。如图4所示，则是过滤了主用oduk的入端口，确定从备用oduk的入端口通过。
91.在一种实施方式中，aps模块还包括主控状态机维护单元，用于维护主控状态机的状态。
92.在一种实施方式中，aps告警信息包括告警类型、保护类型以及倒换信息。
93.通过在源宿framer之间创建双向的主备otn交叉，中间起aps告警信息，其中aps告警信息主要传递告警类型、保护类型以及倒换信息，这样可以保证单向/双向保护的应用(如图5所示)。
94.实施例二
95.基于同样的发明构思，本实施例提供了一种使用等价保护类实现oduk保护的方法，oduk保护的方法包括下话方向的oduk保护业务，下话方向的oduk保护业务包括：
96.对接收的报文进行预处理，
97.使用等价保护类配置下话方向的选发匹配表，选发匹配表的字段包括fec索引值、下话方向id、下话方向主备oduk的工作使能标志；
98.采集oduk层的告警信息；
99.根据oduk层的告警信息生成aps告警信息；
100.根据aps告警信息生成选发的倒换命令，选发的倒换命令用以切换下话方向主备oduk的工作使能标志的取值；
101.根据生成的选发的倒换命令选择主用oduk或者备用oduk的出端口进行报文的转发。
102.具体实施过程中，以图4为例，下话方向时，将分组业务报文承载到oduk中，左侧网元进包，源端指的是左侧网元，宿端指的是右侧网元。
103.packet从ne1 eth模块进入后到达np模块，对packe进行预处理(如vlan编辑、或者mpls封装)，并，使用等价保护类配置下话方向的选发匹配表，选发匹配表的字段包括fec索引值、下话方向id、下话方向主备oduk的工作使能标志；根据宿端oduk层的告警信息生成aps告警信息，根据aps告警信息进行路径选择，选择主用oduk或者备用oduk的出端口进行报文的转发，将分组报文映射到对应的oduk管道中通过光纤传输到达ne2。
104.如果ne2线路盘上framer产生oduk层的告警，aps模块采集到这个告警后，主控状态机根据实际的保护类型，告警状态组成aps信息传送到ne1，ne1的主控状态机收集到aps告警信息后向本网元的业务盘发送选发的倒换命令(切换ne1的下话方向主备oduk的工作使能标志的取值)。
105.在一种实施方式中，所述方法还包括上话方向的oduk保护业务，包括：
106.对从主用oduk或者备用oduk的出端口转发的报文进行预处理；
107.配置上话方向的选收过滤表，其中，选收过滤表的字段包括port索引值，上话方向id，上话方向主备oduk的工作使能标志；
108.采集oduk层的告警信息；
109.根据oduk层的告警信息生成aps告警信息；
110.根据aps告警信息生成选收的倒换命令，其中，选收的倒换命令用以切换上话方向主备oduk的工作使能标志的取值；
111.根据生成的选收的倒换命令确定报文从主用oduk或者备用oduk的入端口通过。
112.具体实施过程中，以图4为例，上话方向时，将oduk中的分组报文进行解析，源端(本端)指的是右侧网元，ne2。首先从主用oduk或者备用oduk的出端口转发的报文进行预处理，配置上话方向的选收过滤表，采集本端oduk层的告警信息，并生成选收的倒换命令，根据生成的选收的倒换命令确定报文从主用oduk或者备用oduk的入端口通过，然后从eth模块送出报文。
113.如果ne2线路盘上framer产生oduk层的告警，ne2的aps模块采集到这个告警后，主控状态机根据实际的保护类型，告警状态组成aps信息，并生成选收的倒换命令(切换ne2的上话方向主备oduk的工作使能标志的取值)。
114.在一种实施方式中，所述方法还包括p2mp场景下学习信息的更新，包括：
115.创建p2mp场景下vpls业务对应的vsi实例和组播id，将vpls业务的所有成员的出端口加入与vsi实例和组播id对应的组播组；
116.当学习信息未更新时，对于进入的报文在vsi实例和组播id对应的组播组中进行洪泛；
117.当学习信息更新时，将同一个oduk保护业务下的主用oduk和备用oduk端口关联相同的fec索引值，将该fec索引值作为对应oduk保护业务主用oduk和备用oduk端口的学习信息。
118.具体实施过程中，一条vpls业务对应一个vsi(二层交换域)，所有的vpls成员共用一个vsi实例，在未学习到之前，进来的报文会在vsi实例中的所有成员进行洪泛，组播id为mc_id，用于实现复制多播的过程，所有的vpls成员会加入到vsi实例和组播id对应的组播组。
119.vpls成员是指同一条vpls业务在一个网元中所有的成员对应的出端口。
120.如图6所示，同一个oduk保护的主用oduk端口和备用oduk端口关联同一个fec索引值，将该fec索引值作为对应oduk保护主备端口的学习信息，这个时候从oduk主备端口过来的报文产生的学习信息从原来的port mac变成了fec mac。当学习信息更新时，将业务报文直接发到与fec索引值对应的odukk端口(即根据fec索引值来确定出端口)，通过查表送到指定的oduk路径，避免在oduk保护场景的时候多条mac学习产生的mac地址漂移的问题。
121.实施例三
122.基于同样的发明构思，本实施例提供了一种potn设备，包括实施例一所述的系统以及ptn设备。
123.由于本发明实施例四所介绍的设备为包含本发明实施例一中使用等价保护类实现oduk保护的系统的设备，故而基于本发明实施例一所介绍的系统，本领域所属人员能够了解该设备的具体结构及变形，故而在此不再赘述。凡是包含本发明实施例一中系统的potb设备都属于本发明所欲保护的范围。
124.本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
125.本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
126.尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
127.显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明实施例的精神和范围。这样，倘若本发明实施例的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。