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

1、隨著Internet上業(yè)務(wù)流量的快速增長(zhǎng)，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)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(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的需求。如何在故障發(fā)生時(shí)保證網(wǎng)絡(luò)的連續(xù)性和服務(wù)質(zhì)量(QoS)，保持高水準(zhǔn)的業(yè)務(wù)可用性，使傳輸網(wǎng)絡(luò)能夠自動(dòng)檢測(cè)失效并從故障中恢復(fù)成為當(dāng)前迫切需要解決的問(wèn)題。作為未來(lái)骨干網(wǎng)的核心技術(shù)，多協(xié)議標(biāo)簽交換(MPLS)技術(shù)通過(guò)標(biāo)簽交換機(jī)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(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)生存能力。MPLS網(wǎng)絡(luò)能夠

2、在節(jié)點(diǎn)或鏈路失效后，不需要人為的干預(yù)，就能自動(dòng)的恢復(fù)受影響的業(yè)務(wù)，使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)保持健壯性和高效性。MPLS網(wǎng)絡(luò)自愈恢復(fù)技術(shù)從故障檢測(cè)技術(shù)和故障恢復(fù)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(fù)機(jī)制至少需要幾秒到幾分鐘的時(shí)間，這將導(dǎo)致大量分組的丟失，造成嚴(yán)重的服務(wù)質(zhì)量問(wèn)題以及網(wǎng)絡(luò)性能的下降。傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)對(duì)實(shí)時(shí)應(yīng)用(如語(yǔ)音)進(jìn)行準(zhǔn)確故障檢測(cè)方面的能力有限，并且不具備秒以下的間歇性故障修復(fù)功能。伴隨著VoIP

3、應(yīng)用的激增，實(shí)現(xiàn)快速網(wǎng)絡(luò)故障檢測(cè)和修復(fù)越發(fā)顯得必要。MPLS網(wǎng)絡(luò)自愈恢復(fù)技術(shù)能夠在故障發(fā)生后，提供比IP層更快的反應(yīng)時(shí)間，可以快速的檢測(cè)到網(wǎng)絡(luò)故障并從故障中恢復(fù)過(guò)來(lái)，維持網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)連續(xù)性。本文對(duì)MPLS網(wǎng)絡(luò)故障檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行深入的研究，采用雙向轉(zhuǎn)發(fā)檢測(cè)BFD作為MPLS網(wǎng)絡(luò)的故障檢測(cè)技術(shù)，詳細(xì)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)MPLS BFD技術(shù)，并將MPLS BFD技術(shù)應(yīng)用于多核網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，使MPLS網(wǎng)絡(luò)故障檢測(cè)時(shí)間達(dá)到毫秒級(jí)，大大縮短了MPLS自愈恢復(fù)的故障

4、檢測(cè)時(shí)間。 MPLS網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)到故障后，需要有一個(gè)較好的方案進(jìn)行故障恢復(fù)。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(diǎn)是幾乎沒(méi)有分組的重排序問(wèn)題，但卻有分組丟失和保護(hù)時(shí)間較長(zhǎng)的缺點(diǎn)。Haskin方案提供快速的路徑切換，但是當(dāng)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(shí)，數(shù)據(jù)分組的重排序問(wèn)題比較嚴(yán)重。因此如何設(shè)計(jì)出一種新的故障恢復(fù)方案，使得故障恢復(fù)速度快，報(bào)文不丟失，并且報(bào)文

5、不發(fā)生重排序仍然是目前研究的熱點(diǎn)。 本文在對(duì)現(xiàn)有故障恢復(fù)方案研究的基礎(chǔ)上，提出了一種新的故障恢復(fù)方案-基于BFD的故障恢復(fù)方案，新方案利用局部恢復(fù)機(jī)制，建立備份路徑，當(dāng)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(bào)文丟失及報(bào)文延遲。針對(duì)報(bào)文失序的問(wèn)題，本方案提出了一種新的解決方法--利用失序控制標(biāo)簽實(shí)現(xiàn)了對(duì)流量順序地控制，避免了流量切換帶來(lái)的報(bào)文失序。經(jīng)過(guò)組網(wǎng)測(cè)試，新方案具有較快的故障恢復(fù)速度，對(duì)報(bào)文丟失，報(bào)文失