MX2011012651A - Metodo, aparato y sistema para respaldo caliente de agrupamiento de dos nodos. - Google Patents

Abstract

Se proporciona un método, un aparato y un sistema para respaldo caliente de agrupamiento de dos nodos; un segundo nodo de red configura un protocolo de redundancia con un primer nodo de red en un puerto de acceso para negociar una relación activa/en espera entre cada puerto de acceso local y cada puerto de acceso del primer nodo de red, libera una ruta de un segmento de red de un usuario, donde el segmento de red del usuario es el mismo que un segmento de red de un usuario al cual pertenece una ruta liberada por el primer nodo de red, establece o especifica un canal de protección con el primer nodo de red, sincroniza la información de usuario con el primer nodo de red, y cuando el primer nodo de red tiene una falla, ejecuta conmutación de servicio de acuerdo con el protocolo de redundancia, y envía un tráfico de enlace descendente al usuario de acuerdo con la información de usuario.

Description

METODO, APARATO Y SISTEMA PARA RESPALDO CALIENTE DE AGRUPAMIENTO DE DOS NODOS CAMPO DE LA INVENCION La presente invención se refiere al campo de las comunicaciones de red, y en particular, a un método, un aparato y un sistema para respaldo caliente de agrupamiento de dos nodos .

ANTECEDENTES DE LA INVENCION Hoy en día, una red de Protocolo de Internet (IP) se está desarrollando hacia la dirección de multi-servicio, y necesita soportar múltiples servicios tales como servicios de Red de Siguiente Generación (NGN) , 3era Generación (3G), Televisión de Protocolo de Internet (IPTV) y servicios de datos. La red IP sirve como una red portadora en una red completa. En comparación con un servicio de datos convencional, una red multi-servicio exige demasiado en cuanto a la conflabilidad de la red portadora, y la conflabilidad del servicio se ha convertido gradualmente en un punto núcleo de competitividad del equipo de comunicaciones de datos.

En un enrutador o un conmutador capa-3 de un IP o una red núcleo de Conmutador de Etiqueta Multi-Protocolo (MPLS) , la conflabilidad del servicio puede ser implementada a través de tecnologías tales como un protocolo de enrutamiento, Reinicio Agradable (GR) , Rápido Re-enrutamiento (FRR), o grupo de protección de Ingeniería de Tráfico (TE). En un conmutador LAN Ethernet de una red capa-2, la conflabilidad del servicio puede ser implementada a través de los protocolos de redundancia capa-2 tales como un Protocolo de Arbol de Extensión (STP) , un Protocolo de Arbol de Extensión Rápido (RSTP) o un Protocolo de Arbol de Extensión Múltiple (MSTP) .

Un nodo de servicio en una capa de convergencia o una capa de borde necesita soportar respaldo caliente de agrupamiento de dos nodos inter-dispositivo (redundancia inter-chasis/inter-nodo) . Un método existente para respaldo caliente de agrupamiento de dos nodos incluye: configurar un protocolo de redundancia en puertos de acceso de dos nodos para negociar puertos activos/en espera de los puertos de acceso, disparar la conmutación de protección de servicio en caso en que un puerto par tenga una falla; y disparar la conmutación inversa de servicio después que se reestablece un nodo primario. Los dos nodos sincronizan la información de usuario (información de sesión o información de usuario) entre sí a través de un cierto protocolo, para asegurar que cuando todo un nodo tenga una falla o un enlace tenga una falla, un nodo de respaldo tenga la información adecuada para reestablecer rápidamente un servicio.

Además de implementar el protocolo de redundancia y la sincronización de información de usuario, una solución de respaldo de agrupamiento de dos nodos también necesita resolver un problema de reenvió de tráfico desde la red núcleo a un usuario, concretamente un tráfico de enlace descendente, en diversos escenarios de falla (incluyendo una falla de enlace, una falla de puerto, una falla de tarjeta de linea, una falla de nodo completo y conmutación inversa de servicio) .

Una solución existente resuelve el problema de reenviar el tráfico de enlace descendente a través de la liberación o retiro de una ruta.

Por ejemplo, un segmento de red solamente se puede aplicar en un puerto de acceso; cuando el puerto de acceso es promovido a un puerto de acceso activo, un nodo donde está ubicado el puerto de acceso activo libera una ruta del segmento de red; y cuando el puerto de acceso es conmutado del puerto de acceso activo a un puerto de acceso en espera, la ruta del segmento de red es retirada.

En la solución, después de la conmutación de servicio o conmutación inversa de servicio debido a una falla, el tráfico de enlace descendente no puede ser reestablecido a un estado normal hasta que la ruta es convergida. El tiempo de convergencia de ruta es decidido principalmente por un intervalo de cálculo de enrutamiento del protocolo de enrutamiento. Si el intervalo de cálculo de enrutamiento es configurado demasiado corto, se incrementa una carga de una Unidad de Procesamiento Central (CPU) de un enrutador; y si el intervalo de cálculo de enrutamiento es configurado demasiado largo, el tiempo de convergencia de ruta es prolongado por consiguiente, lo cual va contra la restauración rápida del servicio. Además, para un nodo de servicio, un segmento de red de dirección IP generalmente es asignado en forma global, o asignado de acuerdo con los servicios. Si hay una restricción respecto a que un segmento de red IP solo puede ser aplicador en un puerto de acceso, las direcciones de usuario se desperdician, y al mismo tiempo, resulta difícil el despliegue del servicio.

En otra solución, un nodo libera una ruta huésped de un usuario en línea; cuando el usuario está en línea en un puerto de acceso, un nodo donde está ubicado el puerto de acceso libera la ruta huésped del usuario; y cuando el puerto de acceso donde está ubicado el usuario es conmutado a un estado de espera, la ruta huésped del usuario es retirada. Esta manera soporta una aplicación global del segmento de red en el nodo. No obstante, esta tecnología también tiene un problema de convergencia de ruta: Después de la conmutación de servicio o conmutación inversa de servicio debido a una falla del usuario, un servicio del usuario no puede ser restaurado a un estado normal hasta que la ruta es convergida. Además, debido a que la ruta huésped de cada usuario necesita ser liberada, son altos los requerimientos sobre un nodo de respaldo caliente, y una capacidad y rendimiento de enrutamiento de otro enrutador en la red. Durante la conmutación de servicio o conmutación inversa de servicio debido a una falla, el nodo necesita liberar o retirar la ruta huésped de cada usuario, lo cual aporta un gran impacto en el nodo de respaldo caliente, y los CPUs de otro enrutador y un conmutador capa-3 en la red.

SUMARIO DE LA INVENCION La presente invención se enfoca en proporcionar un método, un aparato y un sistema para respaldo caliente de agrupamiento de dos nodos, a fin de resolver el problema de que la conmutación de tráfico de enlace descendente y la conmutación inversa son lentas en un escenario de falla del respaldo caliente de agrupamiento de dos nodos.

Los objetivos de las modalidades de la presente invención son implementados a través de las siguientes soluciones técnicas.

De acuerdo con un aspecto de la presente invención, un método para respaldo caliente de agrupamiento de dos nodos incluye : configurar, a través de un segundo nodo de red, un protocolo de redundancia con un primer nodo de red en un puerto de acceso para negociar una relación activa/en espera entre cada puerto de acceso local y cada puerto de acceso del primer nodo de red; liberar, a través del segundo nodo de red, una ruta de un segmento de red de un usuario, donde el segmento de red del usuario es el mismo que un segmento de red de un usuario al cual pertenece una ruta liberada por el primer nodo de red; establecer o especificar, a través del segundo nodo de red, un canal de protección con el primer nodo de red; sincronizar, a través del segundo nodo de red, información de usuario con el primer nodo de red; y cuando el primer nodo de red tiene una falla, ejecutar, a través del segundo nodo de red, conmutación de servicio de acuerdo con el protocolo de redundancia, y enviar un tráfico de enlace descendente al usuario de acuerdo con la información de usuario.

De acuerdo con otro aspecto de la presente invención, un nodo de red incluye al menos un puerto de acceso, un módulo de sincronización, un módulo de liberación, un módulo de establecimiento y un módulo de envío, donde el puerto de acceso está configurado para configurar un protocolo de redundancia con un primer nodo de red para negociar una relación activa/en espera con un puerto de acceso del primer nodo de red; el modulo de sincronización está configurado para sincronizar información de usuario con el primer nodo de red; el modulo de liberación está configurado para liberar una ruta de un segmento de red de un usuario, donde el segmento de red del usuario es el mismo que un segmento de red de un usuario al cual pertenece una ruta liberada por el primer nodo de red; el modulo de establecimiento está configurado para establecer o especificar un canal de protección con el primer nodo de red; y el modulo de envío está configurado para ejecutar conmutación de servicio de acuerdo con el protocolo de redundancia, y enviar un tráfico de enlace descendente al usuario de acuerdo con la información de usuario.

.De acuerdo con otro aspecto de la presente invención, un sistema de respaldo caliente de agrupamiento de dos nodos incluye un primer nodo de red y un segundo nodo de red, donde el primer nodo de red está configurado para configurar un protocolo de redundancia con el segundo nodo de red en un puerto de acceso para negociar una relación activa/en espera entre cada puerto de acceso del primer nodo de red y cada puerto de acceso del segundo nodo de red, y liberar una ruta de un segmento de red de un usuario; y el segundo nodo de red está configurado para configurar un protocolo de redundancia con el primer nodo de red en un puerto de acceso para negociar una relación activa/en espera entre cada puerto de acceso del segundo nodo de red y cada puerto de acceso del primer nodo de red; liberar una ruta de un segmento de red de un usuario, donde el segmento de red del usuario es el mismo que el segmento de red del usuario al cual pertenece la ruta liberada por el primer nodo de red; establecer o especificar un canal de protección con el primer nodo de red; sincronizar información de usuario con el primer nodo de red; y cuando el primer nodo de red tiene una falla, ejecutar conmutación de servicio de acuerdo con el protocolo de redundancia, y enviar un tráfico de enlace descendente al usuario de acuerdo con la información de usuario.

Al adoptar las soluciones técnicas proporcionadas en las modalidades, el canal de protección es establecido o especificado entre los nodos de red del respaldo caliente de agrupamiento de dos nodos, y los dos nodos de red liberan la misma ruta del segmento de red del usuario, de manera que la ruta del segmento de red del usuario no necesita ser liberada o retirada durante los procesos de conmutación de tráfico de enlace descendente y conmutación inversa, y en la mayoría de los casos, la red no necesita re-calcular una ruta. Por lo tanto, se mejora significativamente el rendimiento de la conmutación de tráfico de enlace descendente y conmutación inversa de servicio, lo cual acorta por mucho el tiempo de interrupción de servicio, y resuelve el problema de que la conmutación de tráfico de enlace descendente y la conmutación inversa son lentas en un escenario de falla del respaldo caliente de agrupamiento de dos nodos.

BREVE DESCRIPCION DE LAS FIGURAS Para ilustrar las soluciones técnicas de acuerdo con las modalidades de la presente invención o en la técnica previa de manera más clara, los dibujos acompañantes requeridos para describir las modalidades o la técnica se introducen brevemente a continuación. Aparentemente, los dibujos acompañantes en las siguientes descripciones son simplemente algunas modalidades de la presente invención, y aquellos expertos en la técnica también pueden obtener otros dibujos de acuerdo con los dibujos acompañantes sin esfuerzos creativos .

La figura 1 es un gráfico de flujo de un método para respaldo caliente de agrupamiento de dos nodos de acuerdo con una modalidad de la presente invención; La figura 2 es un diagrama en bloques de un nodo de red de acuerdo con una modalidad de la presente invención; La figura 3 es un diagrama en bloques de un sistema para respaldo caliente de agrupamiento de dos nodos de acuerdo con una modalidad de la presente invención; y La figura 4 es un diagrama esquemático de un escenario de falla de un sistema para respaldo caliente de agrupamiento de dos nodos de acuerdo con una modalidad de la presente invención.

DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION Para que los objetivos, características y ventajas anteriores de las modalidades de la presente invención sean más claros y fáciles de entender, las modalidades de la presente invención se describen adicionalmente a detalle a continuación con referencia a los dibujos acompañantes y las implementaciones específicas.

Las modalidades de la presente invención se describen a continuación con referencia a las figuras 1 a 3.

La figura 1 es un gráfico de flujo de un método para respaldo caliente de agrupamiento de dos nodos de acuerdo con una modalidad de la presente invención. El método incluye : 102: Configurar un protocolo de redundancia con un primer nodo de red en un puerto de acceso para negociar una relación activa/en espera entre cada puerto de acceso local y cada puerto de acceso del primer nodo de red.

Específicamente, el protocolo de redundancia con el primer nodo de red se puede configurar en un puerto de acceso de un segundo nodo de red para negociar una relación activa/en espera entre cada puerto de acceso del segundo nodo de red y cada puerto de acceso del primer nodo de red. Por ejemplo, se determina de acuerdo con la negociación de que un puerto de acceso B del segundo nodo de red sirve como un puerto de acceso en espera de un puerto de acceso A del primer nodo de red, y se determina de acuerdo con la negociación de que un puerto de acceso C del primer nodo de red sirve como un puerto de acceso en espera de otro puerto de acceso D del segundo nodo de red. Un puerto de acceso no puede ser tanto un puerto de acceso activo como un puerto de acceso en espera al mismo tiempo. De acuerdo con el protocolo de redundancia, la conmutación de servicio es disparada cuando el puerto de acceso del primer nodo de red tiene una falla, y la conmutación inversa de servicio es disparada después que el puerto de acceso del primer nodo de red es restaurado de la falla. 104: Liberar una ruta de un segmento de red de un usuario, donde el segmento de red del usuario es el mismo que un segmento de red de un usuario al cual pertenece una ruta liberada por el primer nodo de red.

Diferentes usuarios en un mismo segmento de red pueden estar en linea a través de un puerto de acceso activo del primer nodo de red o un puerto de acceso activo del segundo nodo de red. 106: Establecer o especificar un canal de protección con el primer nodo de red.

El canal de protección es establecido o especificado entre el segundo nodo de red y el primer nodo de red a través de una red núcleo IP o MPLS, o el canal de protección es establecido entre el segundo nodo de red y el primer nodo de red a través de un enlace directamente conectado. El canal de protección puede ser un túnel TE, un túnel de Encapsulación de Enrutamiento Genérico (GRE) , un túnel de Trayectoria Conmutada de Etiqueta (LSP) de Protocolo de Distribución de Etiqueta (LDP) o un túnel de Seguridad IP (IPSEC), y también puede ser un enlace de Ethernet directamente conectado, un enlace de Modo de Transferencia Asincrona (ATM) o un enlace de Protocolo Punto-a-Punto (PPP) .

Cuando el canal de protección es un túnel existente entre el segundo nodo de red y el primer nodo de red, por ejemplo, el túnel LDP LSP, el túnel existente solo necesita ser especificado como el canal de protección. El canal de protección debiera asegurar una capacidad de transmisión bi-direccional. Por lo tanto, cuando se trata de un túnel unidireccional tal como un túnel TE, se necesitan establecer o especificar dos túneles respectivamente desde el segundo nodo de red al primer nodo de red y desde el primer nodo de red al segundo nodo de red; y cuando se trata de un túnel bidireccional, solamente se necesita establecer o especificar un túnel.

Con respecto a un paquete enviado a un usuario, siempre y cuando el paquete pueda llegar ya sea al segundo nodo de red o al primer nodo de red, el paquete puede llegar al usuario directamente, o puede llegar al usuario a través del otro nodo de red mediante el canal de protección. Por ejemplo, el usuario está en linea a través de un puerto de acceso activo del primer nodo de red. Cuando un paquete enviado al usuario llega al segundo nodo de red, el paquete llega al primer nodo de red a través del canal de protección, y llega al usuario mediante el puerto de acceso activo a través del cual el usuario está en linea. Por lo tanto, el despliegue de ruta en esta modalidad es simple, y la ruta no necesita ser liberada o retirada durante la conmutación de servicio o conmutación inversa de servicio debido a una falla; por el contrario, la ruta del segmento de red del usuario es liberada en ambos nodos de red. Si la ruta necesita ser optimizada, se puede implementar interferencia a través de la configuración de una política de enrutamiento, de manera que la ruta del segmento de red de preferencia señala a un nodo de red con una prioridad más elevada. Por ejemplo, si todos o la mayoría de los puertos de acceso del primer nodo de red son puertos de acceso activos, un operador espera que la ruta del segmento de red de preferencia señale al primer nodo de red, a fin de mejorar la eficiencia del enrutamiento. De esta manera, se puede configurar la política de enrutamiento, de forma que una prioridad del primer nodo de red es superior.

A fin de evitar un bucle del paquete entre los dos nodos, se proporcionan dos soluciones: (1) ejecutar división del horizonte en un paquete, donde el paquete es recibido desde el canal de protección y una dirección de destino del paquete pertenece al segmento de red del usuario, y prohibir el re-envío de un paquete en bucle al canal de protección; y (2) si TTL de un paquete con una dirección de destino que pertenece al segmento de red del usuario excede un valor establecido, cambiar el TTL al valor establecido; si el TTL no excede el valor establecido, restar 1 del TTL en una manera convencional, donde el valor establecido es establecido de acuerdo con una propiedad especifica del canal de protección, y por lo general es un valor pequeño, por ejemplo, 2 o 3.

Aquellos expertos en la técnica pueden entender que el establecimiento o especificación del canal de protección con el primer nodo de red es relativamente independiente, y puede ser implementado antes o después de 102 y 104 de acuerdo con una situación especifica. 108: Sincronizar información de usuario con el primer nodo de red.

El segundo nodo de red sincroniza la información de usuario con el primer nodo de red, de manera que el segundo nodo de red tiene información adecuada para enviar un tráfico de enlace descendente al usuario cuando el primer nodo de red tiene una falla o un enlace tiene una falla, restaurando asi rápidamente un servicio. 110: Cuando el primer nodo de red tiene una falla, ejecutar conmutación de servicio de acuerdo con el protocolo de redundancia, y enviar un tráfico de enlace descendente al usuario de acuerdo con la información de usuario.

El primer nodo de red puede tener una falla debido a diferentes causas.

En un escenario de aplicación de la modalidad de la presente invención, un enlace de acceso o un puerto de acceso del usuario del primer nodo de red tienen una falla. En este caso, el servicio de usuario es conmutado a un puerto de acceso en espera del puerto de acceso donde ocurre la falla, donde el puerto de acceso en espera del puerto de acceso donde ocurre la falla es determinado de acuerdo con el protocolo de redundancia y la negociación en el segundo nodo de red, y el puerto de acceso en espera es promovido a un puerto de acceso activo. Debido a que tanto el primer nodo de red como el segundo nodo de red liberan la ruta del segmento de red del usuario, el tráfico de enlace descendente puede llegar directamente al segundo nodo de red, o primero puede llegar al primer nodo de red. Si el tráfico de enlace descendente llega primero al primer nodo de red, el primer nodo de red envía el tráfico de enlace descendente al segundo nodo de red a través del canal de protección, y el segundo nodo de red envía, de acuerdo con la información de usuario, el tráfico de enlace descendente al usuario a través del puerto de acceso determinado a través de la negociación y de acuerdo con el protocolo. Si el tráfico de enlace descendente llega directamente al segundo nodo de red, el segundo nodo de red envía directamente, de acuerdo con la información de usuario, el tráfico de enlace descendente al usuario mediante el puerto de acceso determinado a través de la negociación y de acuerdo al protocolo. En cualquier caso, el tráfico de enlace descendente puede llegar al usuario, y por lo tanto la ruta no necesita ser cambiada. Durante la conmutación inversa de servicio después que el enlace de acceso del primer nodo de red o el puerto de acceso del primer nodo de red es reestablecido de la falla, la ruta no necesita ser cambiada tampoco .

Durante los procesos de conmutación de servicio y conmutación inversa de servicio en el escenario de aplicación anterior, la ruta del segmento de red del usuario no necesita ser liberada o retirada, y la red no necesita re-calcular una ruta. Por lo tanto, el rendimiento de la conmutación de servicio y la conmutación inversa de servicio se mejora significativamente, acortando por mucho el tiempo de interrupción de servicio.

En otro escenario de aplicación de la modalidad de la presente invención, el primer nodo de red es un dispositivo con múltiples tarjetas de linea, y está conectado a una red núcleo a través de puertos de las múltiples tarjetas de linea. Una tarjeta de linea donde está ubicado un puerto de acceso del usuario del primer nodo de red tiene una falla. En este caso, otras tarjetas de linea del primer nodo de red trabajan normalmente, el primer nodo de red y la red núcleo siguen estando conectadas, y un canal de protección al segundo nodo de red sigue siendo normal. Por lo tanto, similar al escenario donde el enlace de acceso o puerto del usuario del primer nodo de red tiene una falla, durante los procesos de conmutación de servicio y conmutación inversa de servicio, la ruta del segmento de red del usuario no necesita ser liberada o retirada, y la red no necesita re-calcular una ruta. Como resultado, el rendimiento de la conmutación de servicio y conmutación inversa de servicio es significativamente mejorado, acortando en gran medida el tiempo de interrupción de servicio.

En otro escenario de aplicación de la modalidad de la presente invención, todo el primer nodo de red tiene una falla. En este caso, el canal de protección del primer nodo de red al segundo nodo de red no puede trabajar normalmente. Por lo tanto, la ruta del segmento de red del usuario no señala automáticamente al segundo nodo de red hasta que la ruta es convergida. En este tiempo, el paquete enviado al usuario es directamente enviado al segundo nodo de red a través de la red núcleo. En este escenario, debido a que el segundo nodo de red libera la ruta del segmento de red del usuario, la ruta no necesita ser liberada una vez más durante la conmutación de servicio; por lo tanto, el rendimiento de la conmutación de servicio se mejora a una cierta extensión.

Además, siempre y cuando el primer nodo de red sea restaurado, el canal de protección es restaurado al estado normal. El tráfico de enlace descendente finalmente puede llegar al usuario a través del primer nodo de red o el segundo nodo de red. Por lo tanto, durante un proceso de conmutación inversa de servicio, el primer nodo de red no necesita liberar la ruta, el segundo nodo de red tampoco necesita retirar la ruta. El rendimiento de la conmutación inversa de servicio es significativamente mejorado, acortando asi en gran medida el tiempo de interrupción de servicio.

La figura 2 es un diagrama en bloques de un nodo de red de acuerdo con una modalidad de la presente invención. El nodo de red incluye al menos un puerto de acceso 202, un módulo de sincronización 204, un módulo de liberación 206, un módulo de establecimiento 208 y un módulo de envío 210.

El puerto de acceso 202 está configurado para configurar un protocolo de redundancia con un primer nodo de red .

El puerto de acceso 202 configura el protocolo de redundancia con el primer nodo de red, donde el protocolo de redundancia es utilizado para negociar puertos activos/en espera con un puerto de acceso del primer nodo de red. Por ejemplo, se determina, de acuerdo con la negociación, que el puerto de acceso 202 es un puerto de acceso en espera de un puerto de acceso del primer nodo de red, o se determina, de acuerdo con la negociación, que un puerto de acceso del primer nodo de red es un puerto de acceso en espera del puerto de acceso 202. De acuerdo con el protocolo de redundancia, la conmutación de servicio es disparada en el caso en que el puerto de acceso del primer nodo de red tiene una falla, y la conmutación inversa de servicio es disparada después que el puerto de acceso del primer nodo de red es reestablecido de la falla.

El modulo de sincronización 204 está configurado para sincronizar información de usuario con el primer nodo de red.

El modulo de sincronización 204 sincroniza la información de usuario con el primer nodo de red, de manera que el segundo nodo de red tiene información adecuada para restaurar rápidamente un servicio cuando el primer nodo de red tiene una falla o un enlace tiene una falla.

El módulo de liberación 206 está configurado para liberar una ruta de un segmento de red de un usuario, donde el segmento de red del usuario es el mismo que un segmento de red de un usuario al cual pertenece una ruta liberada por el primer nodo de red.

El modulo de establecimiento 208 está configurado para establecer o especificar un canal de protección con el primer nodo de red.

El modulo de establecimiento 208 establece o especifica el canal de protección entre el segundo nodo de red y el primer nodo de red a través de una red núcleo IP o MPLS, o establece el canal de protección entre el segundo nodo de red y el primer nodo de red a través de un enlace directamente conectado. El canal de protección puede ser un túnel TE, un túnel GRE, un túnel LDP LSP o un túnel IPSEC, y también puede ser un enlace Ethernet directamente conectado, un enlace ATM o un enlace PPP. Cuando el canal de protección es un túnel existente entre el segundo nodo de red y el primer nodo de red, por ejemplo, el túnel LDP LSP, el túnel existente solamente necesita ser especificado como el canal de protección. El canal de protección debiera asegurar una capacidad de transmisión bidireccional . Por lo tanto, cuando se trata de un túnel unidireccional tal como un túnel TE, se necesitan establecer o especificar dos túneles respectivamente del segundo nodo de red al primer nodo de red y del primer nodo de red al segundo nodo de red; y cuando se trata de un túnel bidireccional, solamente se necesita establecer o especificar un túnel.

Con respecto a un paquete enviado al usuario, siempre y cuando el paquete pueda llegar en cualquiera del segundo nodo de red o el primer nodo de red, el paquete puede llegar al usuario directamente, o puede llegar al usuario a través de otro nodo de red a través del canal de protección. Por ejemplo, el usuario está en linea a través de un puerto de acceso activo del primer nodo de red. Cuando un paquete enviado al usuario llega al segundo nodo de red, el paquete llega al primer nodo de red a través del canal de protección, y llega al usuario mediante el puerto de acceso a través del cual el usuario está en linea. Por lo tanto, el despliegue de ruta es simple, y la ruta no necesita ser liberada o retirada durante la conmutación de servicio o la conmutación inversa de servicio debido a una falla; por el contrario, la ruta del segmento de red IP del usuario puede ser liberada en ambos nodos de red. Si la ruta necesita ser optimizada, se puede implementar interferencia a través de la configuración de una política de enrutamiento, de manera que la ruta del segmento de red IP de preferencia señala a un nodo de red con una prioridad más elevada. Por ejemplo, si todos o la mayoría de los puertos de acceso del primer nodo de red son puertos de acceso activos, un operador espera que la ruta del segmento de red de preferencia señale al primer nodo de red, a fin de mejorar la eficiencia del enrutamiento. De esta manera, se puede configurar la política de enrutamiento, de manera que una prioridad del primer nodo de red es más elevada.

A fin de evitar un bucle del paquete entre los dos nodos, se proporcionan dos soluciones: (1) ejecutar división del horizonte en un paquete, donde el paquete es recibido desde el canal de protección y una dirección destino del paquete pertenece al segmento de red del usuario, y prohibir el re-envio de un paquete en bucle al canal de protección; y (2) si TTL de un paquete con una dirección destino perteneciente al segmento de red del usuario excede un valor establecido, cambiár el TTL al valor establecido; si el TTL no excede el valor establecido, restar 1 del TTL en una manera convencional, donde el valor establecido es establecido de acuerdo con una propiedad especifica del canal de protección, y por lo general es un valor pequeño, por ejemplo, 2 o 3.

El módulo de envió 210 está configurado para enviar un tráfico de enlace descendente al usuario de acuerdo con la información de usuario y el protocolo de redundancia.

Cuando el primer nodo de red no tiene una falla, el módulo de envío 210 envía el tráfico de enlace descendente al usuario de acuerdo con la información de usuario.

Cuando el primer nodo de red tiene una falla, el módulo de envío 210 ejecuta conmutación de servicio de acuerdo con el protocolo de redundancia, y envía el tráfico de enlace descendente al usuario de acuerdo con la información de usuario.

El primer nodo de red puede tener una falla debido a diferentes causas.

En un escenario de aplicación de la modalidad de la presente invención, un enlace de acceso o un puerto de acceso del usuario del primer nodo de red tienen una falla. En este caso, el servicio de usuario es conmutado a un puerto de acceso en espera del puerto de acceso donde ocurre la falla, donde el puerto de acceso en espera del puerto de acceso donde ocurre la falla se determina de acuerdo con el protocolo de redundancia y negociación, y el puerto de acceso en espera es promovido a un puerto de acceso activo. Debido a que tanto el primer nodo de red como el segundo nodo de red liberan la ruta del segmento de red del usuario, el tráfico de enlace descendente puede llegar directamente al segundo nodo de red, o primero puede llegar al primer nodo de red. Por ejemplo, se determina, de acuerdo con el protocolo de redundancia y negociación, que el puerto de acceso 202 es un puerto de acceso en espera de un puerto de acceso del primer nodo de red. Cuando el puerto de acceso del primer nodo de red tiene una falla, el puerto de acceso 202 es promovido a un puerto de acceso activo. Si el tráfico de enlace descendente primero llega al primer nodo de red, el primer nodo de red envía el tráfico de enlace descendente al segundo nodo de red a través del canal de protección, y el módulo de envío 210 del segundo nodo de red envía el tráfico de enlace descendente al usuario de acuerdo con la información de usuario a través del puerto de acceso 202. Si el tráfico de enlace descendente llega directamente al segundo nodo de red, el módulo de envío 210 envía directamente el tráfico de enlace descendente al usuario de acuerdo con la información de usuario a través del puerto de acceso 202. En cualquier caso, el tráfico de enlace descendente puede llegar al usuario, y por lo tanto no se necesita cambiar la ruta. Durante la conmutación inversa de servicio después que el enlace de acceso del primer nodo de red o el puerto de acceso del primer nodo de red es reestablecido de la falla, la ruta no necesita ser cambiada tampoco.

Durante los procesos de conmutación de servicio y conmutación inversa de servicio en el escenario de aplicación anterior, la ruta del segmento de red del usuario no necesita ser liberada o retirada, y la red no necesita re-calcular una ruta. Por lo tanto, el rendimiento de la conmutación de servicio y la conmutación inversa de servicio se mejora significativamente, acortando así en gran medida el tiempo de interrupción de servicio.

En otro escenario de aplicación de la modalidad de la presente invención, el primer nodo de red es un dispositivo con múltiples tarjetas de línea, y está conectado a una red núcleo a través de puertos de las múltiples tarjetas de linea. Una tarjeta de linea donde está ubicado un puerto de acceso del usuario del primer nodo de red tiene una falla. En este caso, otras tarjetas de linea del primer nodo de red trabajan normalmente, el primer nodo de red y la red núcleo siguen estando conectados, y un canal de protección al segundo nodo de red también es normal. Por lo tanto, similar al escenario donde el enlace de acceso o Puerto del usuario del primer nodo de red tiene una falla, durante los procesos de conmutación de servicio y conmutación inversa de servicio, la ruta del segmento de red del usuario no necesita ser liberada o retirada, y la red no necesita re-calcular una ruta. Como resultado, el rendimiento de la conmutación de servicio y la conmutación inversa de servicio es mejorado significativamente, acortando asi en gran medida el tiempo de interrupción de servicio.

En otro escenario de aplicación de la modalidad de la presente invención, todo el primer nodo de red tiene una falla. En este caso, el canal de protección del primer nodo de red al segundo nodo de red no puede funcionar normalmente. Por lo tanto, la ruta del segmento de red del usuario no puede señalar automáticamente al segundo nodo de red hasta que la ruta es convergida. El paquete enviado al usuario es enviado directamente al segundo nodo de red a través de la red núcleo. En este escenario, debido a que el segundo nodo de red libera la ruta del segmento de red del usuario, la ruta no necesita ser liberada una vez más durante la conmutación de servicio; por lo tanto, el rendimiento de la conmutación de servicio se mejora a una cierta extensión. Además, siempre y cuando el primer nodo de red sea restaurado, el canal de protección es restaurado a un estado normal. El tráfico de enlace descendente finalmente puede llegar al usuario a través del primer nodo de red o el segundo nodo de red. Por lo tanto, durante un proceso de conmutación inversa de servicio, el primer nodo de red no necesita liberar la ruta, el segundo nodo de red tampoco necesita retirar la ruta. El rendimiento de la conmutación inversa de servicio se mejora significativamente, acortando asi en gran medida el tiempo de interrupción de servicio.

La figura 3 es un diagrama en bloques de un sistema para respaldo caliente de agrupamiento de dos nodos de acuerdo con una modalidad de la presente invención. El sistema incluye un primer nodo de red y un segundo nodo de red.

Un primer nodo de red 302 está configurado para configurar un protocolo de redundancia con un segundo nodo de red 304 en un puerto de acceso para negociar una relación activa/en espera entre cada puerto de acceso del primer nodo de red 302 y cada puerto de acceso del segundo nodo de red 304, y liberar una ruta de un segmento de red de un usuario.

El segundo nodo de red 304 está configurado para configurar un protocolo de redundancia con el primer nodo de red 302 en un puerto de acceso para negociar una relación activa/en espera entre cada puerto de acceso del segundo nodo de red 304 y cada puerto de acceso del primer nodo de red 302; liberar una ruta de un segmento de red de un usuario, donde el segmento de red del usuario es el mismo que el segmento de red del usuario al cual pertenece la ruta liberada por el primer nodo de red 302; establecer o especificar un canal de protección con el primer nodo de red 302; sincronizar la información de usuario con el primer nodo de red 302; y cuando el primer nodo de red tiene una falla, ejecutar conmutación de servicio de acuerdo con el protocolo de redundancia, y enviar un tráfico de enlace descendente al usuario de acuerdo con la información de usuario.

Haciendo referencia a la figura 4, la figura 4 es un diagrama esquemático de un escenario de falla de un sistema para respaldo caliente de agrupamiento de dos nodos de acuerdo con una modalidad de la presente invención. En el sistema para respaldo caliente de agrupamiento de dos nodos, diferentes usuarios de un mismo segmento de red pueden estar en linea a través de un puerto de acceso del primer nodo de red 302, y también pueden estar en linea a través de un puerto de acceso del segundo nodo de red 304. Por ejemplo, un usuario 1 está en linea a través de un puerto de acceso A del primer nodo de red 302, y se determina, de acuerdo con un protocolo de redundancia y negociación, que un puerto de acceso B del segundo nodo de red 304 es un puerto de acceso en espera del puerto de acceso A. Un usuario 2 está en linea a través de un puerto de acceso D del segundo nodo de red 304, y se determina, de acuerdo con el protocolo de redundancia y negociación, que un puerto de acceso C del primer nodo de red 302 es un puerto de acceso en espera del puerto de acceso D. En el escenario de falla especifico, un enlace de acceso o un puerto de acceso del usuario 1 del primer nodo de red 302 tienen una falla. En este caso, un servicio del usuario 1 es conmutado al puerto de acceso en espera B del puerto de acceso donde ocurre la falla, donde el puerto de acceso en espera B del puerto de acceso donde ocurre la falla se determina de acuerdo con el protocolo de redundancia y negociación en el segundo nodo de red 304, el puerto de acceso B es promovido a un puerto de acceso activo, y el usuario 2 no necesita ser conmutado. Debido a que tanto el primer nodo de red 302 como el segundo nodo de red 304 liberan la ruta del segmento de red del usuario, un tráfico de enlace descendente puede llegar directamente al segundo nodo de red 304, o puede llegar primero al primer nodo de red 302. Si el tráfico de enlace descendente llega primero al primer nodo de red 302, el primer nodo de red 302 envía el tráfico de enlace descendente al segundo nodo de red 304 a través de un canal de protección de acuerdo con la información de usuario, y el segundo nodo de red 304 envía el tráfico de enlace descendente al usuario a través de un puerto de acceso correspondiente de acuerdo con la información de usuario. Si el tráfico de enlace descendente llega directamente al segundo nodo de red 304, el segundo nodo de red 304 envía el tráfico de enlace descendente al usuario a través de un puerto de acceso correspondiente de acuerdo con la información de usuario. En cualquier caso, el tráfico de enlace descendente puede llegar al usuario, y por lo tanto, la ruta no necesita ser modificada. Durante la conmutación inversa de servicio después que el enlace de acceso del primer nodo de red o el puerto de acceso del primer nodo de red es restaurado de la falla, la ruta no necesita ser modificada tampoco.

Durante los procesos de conmutación de servicio y conmutación inversa de servicio en un escenario de aplicación que se muestra en la figura 4, la ruta del segmento de red del usuario no necesita ser liberada o retirada, y la red no necesita re-calcular una ruta. Por lo tanto, el rendimiento de la conmutación de servicio y la conmutación inversa de servicio es significativamente mejorado, acortando asi en gran medida el tiempo de interrupción de servicio.

Al adoptar las soluciones técnicas proporcionadas en las modalidades, el canal de protección es establecido o especificado entre los nodos de red del respaldo caliente de agrupamiento de dos nodos, y los dos nodos de red liberan la misma ruta del segmento de red del usuario, de manera que la ruta del segmento de red del usuario no necesita ser liberada o retirada durante los procesos de conmutación de tráfico de enlace descendente y conmutación inversa, y en la mayoría de los casos, la red no necesita re-calcular una ruta. Por lo tanto, el rendimiento de la conmutación de tráfico de enlace descendente y la conmutación inversa de servicio es mejorado significativamente, lo cual acorta en gran medida el tiempo de interrupción de servicio, y resuelve el problema de que la conmutación de tráfico de enlace descendente y conmutación inversa sean lentas en un escenario de falla del respaldo caliente de agrupamiento de dos nodos .

Aquellos expertos en la técnica debieran entender que, todos o una parte de los pasos en el método de las modalidades anteriores pueden ser implementados por un programa que envíe instrucciones al hardware relevante. El programa puede ser almacenado en un medio de almacenamiento legible por computadora. El medio de almacenamiento puede ser una ROM/RAM, un disco magnético, o un disco óptico.

Las modalidades anteriores son simplemente modalidades ejemplares de la presente invención, y no pretenden limitar el alcance de protección de la presente invención. Cualquier modificación, reemplazo equivalente o mejora sin apartarse del principio de la presente invención deberá estar dentro del alcance de protección de la presente invención .

Claims (9)

NOVEDAD DE LA INVENCION Habiendo descrito el presente invento, se considera como una novedad y, por lo tanto, se reclama como prioridad lo contenido en las siguientes: REIVINDICACIONES

1.- Un método para respaldo caliente de agrupamiento de dos nodos, que comprende: configurar, mediante un segundo nodo de red, un protocolo de redundancia con un primer nodo de red en un puerto de acceso para negociar una relación activa/en espera entre cada puerto de acceso local y cada puerto de acceso del primer nodo de red; liberar, mediante el segundo nodo de red, una ruta de un segmento de red de un usuario, en donde el segmento de red del usuario es el mismo que un segmento de red de un usuario al cual pertenece una ruta liberada por el primer nodo de red; establecer o especificar, mediante el segundo nodo de red, un canal de protección con el primer nodo de red; sincronizar, mediante el segundo nodo de red, información de usuario con el primer nodo de red; y cuando el primer nodo de red tiene una falla, ejecutar, mediante el segundo nodo de red, conmutación de servicio de acuerdo con el protocolo de redundancia, y enviar, mediante el segundo nodo de red, un tráfico de enlace descendente al usuario de acuerdo con la información de usuario .

2. - El método de conformidad con la reivindicación 1, que además comprende: ejecutar, mediante el segundo nodo de red, división del horizonte en un paquete, en donde el paquete es recibido desde el canal de protección y una dirección destino del paquete pertenece al segmento de red del usuario; o cambiar, mediante el segundo nodo de red, el TTL de un paquete con una dirección destino perteneciente al segmento de red del usuario a un valor establecido si el TTL del paquete excede el valor establecido; y restar 1 del TTL si el TTL del paquete no excede el valor establecido.

3. - El método de conformidad con la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque el canal de protección asegura una capacidad de transmisión bidireccional .

4. - El método de conformidad con la reivindicación 1 o 2, que además comprende: cuando el primer nodo de red es restaurado de la falla, ejecutar, mediante el segundo nodo de red, conmutación inversa de servicio de acuerdo con el protocolo de redundancia .

5. - Un nodo de red, que comprende al menos un puerto de acceso, un módulo de sincronización, un módulo de liberación, un módulo de establecimiento y un módulo de envió, caracterizado porque: el puerto de acceso está configurado para configurar un protocolo de redundancia con un primer nodo de red para negociar una relación activa/en espera con un puerto de acceso del primer nodo de red; el modulo de sincronización está configurado para sincronizar información de usuario con el primer nodo de red; el módulo de liberación está configurado para liberar una ruta de un segmento de red de un usuario, y el segmento de red del usuario es el mismo que un segmento de red de un usuario al cual pertenece una ruta liberada por el primer nodo de red; el modulo de establecimiento está configurado para establecer o especificar un canal de protección con el primer nodo de red; y el módulo de envió está configurado para ejecutar conmutación de servicio de acuerdo con el protocolo de redundancia, y enviar un tráfico de enlace descendente al usuario de acuerdo con la información de usuario.

6. - El nodo de red de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque el nodo de red además está configurado para ejecutar división del horizonte en un paquete, en donde el paquete es recibido desde el canal de protección y una dirección destino del paquete pertenece al segmento de red del usuario; o cambiar el TTL de un paquete con una dirección destino perteneciente al segmento de red del usuario a un valor establecido si el TTL del paquete excede el valor establecido; y restar 1 del TTL si el TTL del paquete no excede el valor establecido.

7.- Un sistema para respaldo caliente de agrupamiento de dos nodos, que comprende un primer nodo de red y un segundo nodo de red de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque: el primer nodo de red está configurado para configurar un protocolo de redundancia con el segundo nodo de red en un puerto de acceso para negociar una relación activa/en espera entre cada puerto de acceso del primer nodo de red y cada puerto de acceso del segundo nodo de red, y liberar una ruta de un segmento de red de un usuario; y el segundo nodo de red está configurado para configurar un protocolo de redundancia con el primer nodo de red en un puerto de acceso para negociar una relación activa/en espera entre cada puerto de acceso del segundo nodo de red y cada puerto de acceso del primer nodo de red; liberar una ruta de un segmento de red de un usuario, en donde el segmento de red del usuario es el mismo que el segmento de red del usuario al cual pertenece la ruta liberada por el primer nodo de red; establecer o especificar un canal de protección con el primer nodo de red; sincronizar información de usuario con el primer nodo de red; y cuando el primer nodo de red tiene una falla, ejecutar conmutación de servicio de acuerdo con el protocolo de redundancia, y enviar un tráfico de enlace descendente al usuario de acuerdo con la información de usuario.

8. - El sistema de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque el segundo nodo de red además está configurado para ejecutar división del horizonte en un paquete, en donde el paquete es recibido desde el canal de protección y una dirección destino del paquete pertenece 'al segmento de red del usuario; o cambiar el TTL de un paquete con una dirección destino perteneciente al segmento de red del usuario a un valor establecido si el TTL del paquete excede el valor establecido; y restar 1 del TTL si el TTL del paquete no excede el valor establecido.

9. - El sistema de conformidad con la reivindicación 7 u 8, caracterizado porque el segundo nodo de red además está configurado para ejecutar conmutación inversa de servicio de acuerdo con el protocolo de redundancia cuando primer nodo de red es restaurado de la falla.