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CN101136788A - 一种mpls组播的故障定位方法及系统 - Google Patents

一种mpls组播的故障定位方法及系统 Download PDF

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CN101136788A
CN101136788A CNA2006101122092A CN200610112209A CN101136788A CN 101136788 A CN101136788 A CN 101136788A CN A2006101122092 A CNA2006101122092 A CN A2006101122092A CN 200610112209 A CN200610112209 A CN 200610112209A CN 101136788 A CN101136788 A CN 101136788A
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CN
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CNA2006101122092A
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贺佳
张海燕
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Huawei Technologies Co Ltd
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Abstract

本发明提供了一种MPLS组播的故障定位方法及系统，属于网络通信领域。为了解决现有技术中没有成熟的多播OAM解决方案的问题，本发明提供了一种MPLS组播的故障定位方法，包括叶子节点判断多播路径的连通性，根节点根据叶子节点的判断结果分析出故障所在分支后，生成故障定位报文，对故障分支进行故障定位的步骤。本发明还提供了一种MPLS组播的故障定位系统，包括连通性检验模块、根节点分析模块、节点响应模块和故障定位模块。本发明所述技术方案通过在故障定位报文中携带故障分支信息，只对故障分支进行故障定位，抑制了不必要的报文，减少了冗余信息，提高了网络效率。

Description

一种MPLS组播的故障定位方法及系统
技术领域
本发明涉及网络通信领域，特别涉及一种MPLS组播的故障定位方法及系统。
背景技术
MPLS(Multi-Protocol Label Switching，多协议标签交换)多播的应用开始受到越来越广泛的关注。为了保证MPLS组播为用户提供可靠的业务，需要对其进行有效的管理，包括对故障的管理。
在MPLS单播中，通过周期性发送CV(Connectivity Verification，连通性验证)报文来检测连通性，参见ITU-T(International Telecommunication Union，国际电信联盟)标准Y.1711。CV报文的格式如表1。其中，Function type表示该OAM的类型，1个字节，对于CV报文来说，其值取01(十六进制)；Reserved是保留字节，3个字节，这里取全0；LSP Trail Termination SourceIdentifier代表LSP(Label Switched Path标签转发路径)的源端标识，用LSP标识和LSR(LabelSwiching Router标签转发路由器)标识共同表示，20个字节；Padding是填充字节，18个字节，这里取全0；BIP16是校验字节，2个字节。
Function type(01Hex) Reserved(all 00Hex) LSP TrailTerminationSource Identifier Padding(all 00Hex) BIP16
1 octet 3 octets 20 octets 18 octets 2 octets
表1
在LSP上传送数据报文，同时以1/秒的速率在源端(Ingress)插入CV报文，在宿端(Egress)检测CV报文。如果宿端在连续的3秒(3倍发送周期)内没有收到CV报文，就认为LSP发生连通性故障。
这种故障可以触发告警并通告源端，Y.1711采用BDI(Backward Defect Indicator，后向故障指示)报文来通知源端，BDI报文格式参见表2。其中，Function type表示该OAM的类型，1个字节，对于BDI报文来说，其值取03(十六进制)；Reserved是保留字节，1个字节，这里取全0；Defect type代表故障类型，2个字节；TTSI代表LSP的源端标识，20个字节，可选，不用的时候设为全0；Defect location表示故障位置，4个字节；Padding是填充字节，14个字节，这里取全0；BIP16是校验字节，2个字节。Y.1711描述的BDI可以通过返回路径发送给源端。这个返回路径可以是专门的LSP，或者共享的LSP，或者非MPLS返回路径。
  Functiontype(03Hex) Reserved(00Hex) Defect type TTSI(optional) Defectlocation Padding(all 00Hex) BIP16
  1 octet   1 octet   2 octets   20 octets   4 octets   14 octets   2 octets
表2
源端收到告警指示后可以启动故障诊断机制对故障进行定位，即在发生故障的LSP源端依次发送故障定位报文，沿数据转发路径到达期望检测的节点，并由该节点响应故障定位报文。如果在一定的时间内，源端没有收到期望节点的响应报文，就认为故障出现在上一个响应的节点与该节点之间。
以上描述的是目前MPLS单播故障定位的机制。现有ITU-T的标准尚不涉及MPLS多播的OAM(Operation，Admimistration and Maintenance，运营，管理和维护)机制。而IETF(InternetEngineering Task Force因特网工程任务组)也只是把MPLS单播OAM机制简单的扩展用于多播。由于对数据平面做OAM要求OAM报文与数据走相同的路径，那么，根据多播的特性，可能会产生大量的OAM报文，一方面浪费资源，另一方面在这些OAM信息中有些信息是没有必要的，这些信息可能会导致网络拥塞。
发明内容
本发明为了解决多播MPLS故障定位的问题，提供了一种MPLS组播的故障定位方法及系统。所述技术方案如下：
本发明提供了一种MPLS组播的故障定位方法，所述方法包括以下步骤：
步骤A：根节点向叶子节点发送连通性验证报文检验多播路径的连通性，叶子节点判断所在分支是否存在连通性故障，并将判断结果发送给根节点；
步骤B：根节点根据叶子节点的判断结果分析出故障所在分支后，生成并发送故障定位报文，所述故障定位报文携带故障分支信息；
步骤C：接收到所述故障定位报文的节点判断是否与所述故障分支信息匹配，如果匹配，向根节点发送故障定位响应报文；
步骤D：根节点如果在一定的时间间隔内没有收到某个期望产生响应的节点的故障定位响应报文，则故障发生在上一个故障定位响应节点与该节点之间。
所述步骤A具体包括：
步骤A1：根节点向叶子节点周期性地沿数据转发路径发送连通性验证报文；
步骤A2：叶子节点判断在一定的时间间隔内是否收到连通性验证报文，如果收到，则叶子节点所在分支没有故障；否则，叶子节点所在分支出现故障，叶子节点生成告警指示报文并通过返回路径通知根节点，所述告警指示报文中携带叶子节点标识。
所述步骤B具体包括以下步骤：
步骤B1：根节点根据叶子节点的判断结果分析出故障所在分支，生成故障定位报文，所述故障定位报文携带响应节点的信息；
步骤B2：根节点沿数据报文的多播转发路径转发故障定位报文。
所述步骤B2具体包括根节点沿多播数据报文转发路径向叶子节点发送故障定位报文，或者根节点沿多播数据报文转发路径向每个响应节点逐次单独地发送故障定位报文。
所述步骤B具体包括以下步骤：
步骤B1′：根节点根据叶子节点的判断结果分析出故障所在分支后，生成故障定位报文，所述故障定位报文携带响应节点的信息和故障分支拓扑信息；
步骤B2′：根节点根据所述故障分支拓扑信息，发送故障定位报文到故障所在分支的节点。
所述步骤B2′中的发送故障定位报文到故障所在分支的节点包括根节点沿故障分支向叶子节点发送故障定位报文，或者根节点沿故障分支向每个响应节点逐次单独地发送故障定位报文。
所述节点是节点上支持故障管理维护的端口。
所述步骤D具体包括：
根节点如果在一定的时间间隔内没有收到某个期望产生响应的端口的故障定位响应报文，则故障发生在上一个故障定位响应端口与该端口之间。
本发明还提供了一种MPLS组播的故障定位系统，所述系统包括以下模块：
连通性检验模块，用于根节点向叶子节点发送连通性验证报文检验多播路径的连通性，叶子节点判断所在分支是否存在连通性故障，并将判断结果发送给根节点；
根节点分析模块，用于根节点根据叶子节点的判断结果分析出故障所在分支后，生成并发送故障定位报文，所述故障定位报文携带故障分支信息；
节点响应模块，用于接收到所述故障定位报文的节点判断是否与所述故障分支信息匹配，如果匹配，向根节点发送故障定位响应报文；
故障定位模块，用于根节点如果在一定的时间间隔内没有收到某个期望产生响应的节点的故障定位响应报文，则故障发生在上一个故障定位响应节点与该节点之间。
所述连通性检验模块具体包括：
连通性验证报文发送单元，用于根节点向叶子节点周期性地沿数据转发路径发送连通性验证报文；
叶子节点判断单元，用于叶子节点判断在一定的时间间隔内是否收到连通性验证报文，如果收到，则叶子节点所在分支没有故障；否则，叶子节点所在分支出现故障，叶子节点生成告警指示报文并通过返回路径通知根节点，所述告警指示报文中携带叶子节点标识。
所述根节点分析模块具体包括：
第一故障定位报文生成单元，用于根节点根据叶子节点的判断结果分析出故障所在分支后，生成故障定位报文，所述故障定位报文携带响应节点的信息；
第一发送单元，用于根节点沿数据报文的多播转发路径转发故障定位报文。
所述的第一发送单元具体采用根节点沿多播数据报文转发路径向叶子节点发送故障定位报文，或者根节点沿多播数据报文转发路径向每个响应节点逐次单独地发送故障定位报文。
所述根节点分析模块具体包括：
第二故障定位报文生成单元，用于根节点根据叶子节点的判断结果分析出故障所在分支后，生成故障定位报文，所述故障定位报文携带响应节点的信息和故障分支拓扑信息；
第二发送单元，用于根节点根据所述故障分支拓扑信息，发送故障定位报文到故障所在分支的节点。
所述的第二发送单元具体采用根节点沿故障分支向叶子节点发送故障定位报文，或者根节点沿故障分支向每个响应节点逐次单独地发送故障定位报文。
所述节点是节点上支持故障管理维护的端口。
所述故障定位模块具体用于根节点如果在一定的时间间隔内没有收到某个期望产生响应的端口的故障定位响应报文，则故障发生在上一个故障定位响应端口与该端口之间。
本发明提供的技术方案带来的有益效果是：
通过在故障定位报文中携带故障分支信息，抑制了不必要的报文(如第一种方法抑制了响应报文的数量，第二种方法抑制了发送故障定位报文的数量)，减少了冗余信息，提高了网络效率；
并且，根节点生成故障定位报文进行发送的一种方法对现有的多播转发机制改动不大，不影响数据报文的透明转发，实现简单；
根节点生成故障定位报文进行发送的另一种方法虽然改变了多播转发机制，但是可以直接抑制故障定位报文发送到所有分支，而是控制其只发送到故障分支，更有效的抑制了不需要的报文。
附图说明
图1是本发明所述的MPLS组播的连通性故障检测流程图：
图2是本发明实施方式1所述MPLS组播的故障定位方法流程图；
图3是本发明实施方式2所述MPLS组播的故障定位方法流程图；
图4是本发明实施方式3所述MPLS组播的故障定位方法流程图；
图5是本发明实施方式4所述MPLS组播的故障定位方法流程图；
图6是本发明具体实例1所述MPLS组播的故障定位方法示意图；
图7是本发明具体实例2所述MPLS组播的故障定位方法示意图；
图8是本发明所述MPLS组播的故障定位系统示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为对本发明的限定。
本发明提供了一种MPLS组播的故障定位方法及系统，该方法和系统的前提是多播的根节点需要知道多播的拓扑信息，该多播可以是一个多播树，这个根节点可以是多播树的根节点，也可以是多播树的子树的根节点。拓扑信息可以是多播成员的位置关系和标识等，也可以是节点的维护管理配置信息。
另外，本发明提到的节点不限于多播路径上的节点，也可能是节点上支持管理维护功能的端口等，为了简明以节点为例进行说明。
该故障定位方法至少需要以下两个步骤：
1)对多播LSP进行连通性验证，由叶子节点判断其所在的分支是否存在故障；如果叶子节点判断出其所在分支发生了故障，那么叶子节点产生告警指示报文通知根节点，其中告警指示报文中带有叶子节点的标识；
2)根节点收到告警指示报文后，根据报文中叶子节点的标识分析出发生故障的分支，这里的“分支”指从根节点到一个叶子节点所经过的路径。根节点启动故障定位机制，发送故障定位报文，在故障定位报文中携带故障分支的信息，实现只对发生故障的分支进行故障定位。
参见图1，叶子节点分析其所在分支是否存在故障，并将故障信息通知根节点，根节点判断故障所在分支并据此生成故障定位报文的具体过程包括以下步骤：
步骤101：根节点向叶子节点周期性的发送连通性验证报文，该连通性验证报文与数据报文沿相同的路径进行转发。
步骤102：叶子节点判断在一定时间间隔内是否收到连通性验证报文。
这里的“一定时间间隔”可以取3倍连通性验证报文的发送周期，具体间隔时间由系统根据经验进行设定。
步骤103：如果叶子节点在上述时间间隔内收到连通性验证报文，则该叶子节点所在分支没有发生连通性故障。
步骤104：如果叶子节点在上述时间间隔内没有收到连通性验证报文，则该叶子节点所在分支发生连通性故障。
步骤105：叶子节点生成告警指示报文并通过返回路径通知根节点，告警指示报文中携带叶子节点标识。
这里的返回路径可以是专门的LSP，或者共享的LSP，或者是非MPLS通道。告警指示报文中携带叶子节点标识，便于根节点判断是哪个分支发生了故障。多播LSP叶子的标识用来唯一的标识某个叶子，可以是IP地址，或者类似表1中提到的TTSI，用LSP标识和LSR标识共同表示，或者人工配置，或者采用其他方法，也可以是支持管理维护功能的端口标识等。
步骤106：根节点收到叶子节点返回的告警指示报文后，根据告警指示报文中携带的叶子节点标识，分析故障所在分支。
假设根节点知道该多播LSP的拓扑信息(如通过RSVP-TE建立，或通过网管配置的多播LSP)，那么根节点就知道每个分支的信息，如每个分支经过哪些中间节点到达叶子节点以及这些节点的顺序，或者配置的维护信息等。这样通过告警指示报文中的叶子标识，根节点就可以获得具体故障所在分支的情况。
步骤107：根节点根据叶子节点标识分析出故障发生的具体分支后，生成故障定位报文，并在故障定位报文中携带故障所在分支的信息。
故障分支的信息包括两方面内容：
1)故障分支上响应故障定位报文的节点信息，用于控制响应报文；
2)故障分支的拓扑信息，即故障分支路径上所有节点的位置关系，用于控制转发故障定位报文，这些信息可以是节点标识，配置的维护点标识，及先后顺序等。这里所说的标识可以是IP地址，或者类似表1中提到的TTSI，用LSP标识和LSR标识共同表示，或者人工配置，或者采用其他方法，也可以是支持管理维护功能的端口标识等。
上述两方面的故障分支信息可以根据需要自由选择或组合。
对故障分支定位具体故障位置的方法有以下两类方法：
第一类方法：故障定位报文沿数据报文的转发路径照常进行发送，但控制只有与故障定位报文中携带的故障分支信息匹配的节点才响应故障定位报文，这里的故障分支信息至少包括响应节点的信息。
实施方式1
参见图2，本实施例将故障定位报文沿数据报文的转发路径向叶子节点发送，即一份故障定位报文从根节点经过中间节点一直发送到叶子节点。具体步骤如下：
步骤201：根节点生成故障定位报文后，沿数据转发路径(多播路径)向叶子节点发送该报文。
转发路径上所有支持故障定位功能的节点都会依次接收该报文并进行如下处理。但不要求转发路径上的所有节点都支持故障定位功能。所谓支持故障定位功能，即可以接收并处理故障定位报文。
步骤202：当接收节点收到故障定位报文后，解析故障定位报文携带的故障分支信息，该接收节点判断与故障分支信息是否匹配。
这里的故障分支信息实际上是故障分支上需要响应故障定位报文的一系列节点信息。
步骤203：当该节点与故障分支信息不匹配时，该节点不产生故障定位响应报文，接着判断其是否是叶子节点。
步骤204：该节点是叶子节点，丢弃该故障定位报文。
步骤205：该节点不是叶子节点，直接向下游转发故障定位报文，下游支持故障定位功能的节点收到故障定位报文后返回步骤202。
步骤206：当该节点与故障分支信息匹配时，向根节点返回故障定位响应报文，并继续向下游节点转发故障定位报文，直到发现故障位置。
步骤207：根节点在一定时间间隔内是否收到期望产生响应的节点的故障定位响应报文。
步骤208：当根节点收到故障定位响应报文时，则根节点到此接收节点之间的路径没有故障。
步骤209：当根节点没有收到故障定位响应报文时，故障定位在上一个响应的节点与该接收节点之间。
如果上述节点是节点上支持管理维护功能的端口，当根节点没有收到故障定位响应报文时，故障定位在上一个响应的端口与该接收端口之间，因为故障很可能发生在一个节点内部，这时该节点的两个端口将有一个在一段时间间隔内没有发送故障定位响应报文，故障将定位在该节点上。
实施方式2
参见图3，本实施例根节点控制故障定位报文沿数据转发的多播路径逐次向期望的响应节点发送。对于不同的响应节点，根节点发送不同的故障定位报文。由于这种方式的故障定位是对每个期望节点逐次发送故障定位报文的，所以只需要在故障定位报文中携带每次期望返回响应的节点信息即可。
具体步骤如下：
步骤301：根节点生成故障定位报文后，沿数据转发路径发送，并控制该报文到达期望的响应节点，如利用报文的生存周期TTL(位于MPLS报文头)每经过转发路径上一个节点减1，当TTL减为一个预先设定的值(如1或0)，认为该点为故障定位报文的接收节点。
步骤302：当接收节点收到故障定位报文后，解析故障定位报文携带的故障分支信息，判断该接收节点是否匹配，即是否为期望的响应节点。
这里的故障分支信息为期望响应的节点信息。针对不同的响应节点，故障定位报文不同，体现在故障分支信息携带的响应节点不同。
步骤303：当该节点与故障分支信息匹配时，向根节点返回故障定位响应报文。根节点按照次序向下一个期望节点发送故障定位报文，重复上述步骤，直到发现故障位置。
步骤304：当该节点与故障分支信息不匹配时，则不产生故障定位响应报文，并丢弃该报文；
步骤305至步骤307是根节点通过接收故障定位响应报文判断故障发生的具体位置，同步骤207至步骤209，这里不再赘述。
上述第一类方法中故障定位报文沿数据报文的转发路径进行发送，接收到报文的节点通过比较故障定位报文中携带的故障分支信息，匹配的节点响应故障定位报文，不匹配的节点对该报文不响应，这样可以减少不必要的故障定位响应报文。此方法实现简单，不改变现有的转发机制，只需要在故障分支信息中携带响应节点的信息。
第二类方法：控制故障定位报文只转发到故障分支上。
可以通过故障定位报文中携带的故障分支信息获取下一跳信息来实现。这里的故障分支信息不仅要包括响应故障定位报文的节点信息用于控制响应报文，还要包括故障分支路径的拓扑(每一个经过的节点及他们的位置关系)，用于控制故障定位报文的转发。
实施方式3
参见图4，本实施例根节点沿故障分支向叶子节点只发送一份故障定位报文。具体步骤如下：
步骤401：根节点生成故障定位报文后，根据故障分支信息获取下一跳信息，并结合FEC和下一跳信息作为索引，查转发表，仅向故障所在分支的下一个节点发送故障定位报文。
该故障定位报文携带的故障分支信息中包括期望响应的节点信息和故障分支的拓扑信息。期望响应的节点应该支持故障定位功能。但不要求转发路径上的所有节点都支持故障定位功能。
步骤402：接收节点接收到故障定位报文后，判断是否与故障定位报文中携带的响应节点信息匹配。如果匹配，执行步骤406；否则执行步骤403。
步骤403：接收节点与故障定位报文中携带的响应节点信息不匹配，判断是否是叶子节点，如果是，执行步骤404，即丢弃故障定位报文；否则，执行步骤405，即沿故障分支继续转发故障定位报文。
步骤404：丢弃故障定位报文。
步骤405：沿故障分支继续转发故障定位报文。
步骤406：接收节点与故障定位报文中携带的响应节点信息匹配，该节点向根节点发送故障定位响应报文，同时根据报文携带的故障分支拓扑信息获取故障分支的下一跳信息，下一跳信息结合入标签一起作为索引，查转发表，仅向故障分支的下一个节点发送故障定位报文，直到发现故障位置。
故障定位报文中携带的故障分支拓扑信息可以帮助接收故障定位报文的节点判断故障分支的下一跳信息。
在MPLS的下一跳标签转发表NHLFE(Next Hop Label Forwarding Entry)中包含出端口，下一跳信息，标签操作等转发需要的信息。目前，MPLS报文的转发主要以入标签作为索引(如果是ingress，则以转发等价类FEC作为索引)，查NHLFE获取出端口和标签操作信息来转发报文。
如表3，一个NHLFE的例子，假设输入报文的标签是11，根据故障分支信息获得其下一跳(假设是C)，那么，根据标签11和下一跳C查表知，需要对报文作如下处理：即去掉原来的标签，加上标签13，同时送到出端口p1，由此实现将报文只发送到故障分支上。
入标签/FEC NHLFE
下一跳 出端口 标签操作 其他
11 B p0 去掉原来标签，加上标签12 ...
C p1 去掉原来标签，加上标签13 ...
D p2 去掉原来标签，加上标签14 ...
表3
这里为了控制报文转发，可以结合入标签和下一跳信息共同作为索引，保证故障定位报文只发送到故障分支上。
步骤407至步骤409是根节点通过接收响应报文判断故障发生的具体位置，同步骤207至步骤209，这里不再赘述。
实施方式4
参见图5，本实施例根节点控制故障定位报文沿故障分支依次向期望产生响应的节点发送。对于不同的期望节点，根节点发送不同的故障定位报文。
具体步骤如下：
步骤501：根节点生成故障定位报文后，仅向故障分支上的期望产生响应的节点发送故障定位报文。
控制该报文到达故障分支上的期望节点的方法同步骤301。
控制报文仅向故障分支上发送的方法同步骤401和406的相关部分，即对于根节点，结合FEC和下一跳信息作为索引查转发表，保证报文仅向故障分支上发送；对于中间节点，结合入标签和下一跳信息作为索引查转发表，保证报文仅向故障分支上发送。
步骤502至507同步骤302至步骤307。这里不再赘述。
上述第二类方法中根节点通过一定的机制使故障定位报文只发给故障分支。此方法可以进一步减少无用的信息占用网络资源，但是改变了现有的转发机制。这类方法不仅需要在故障分支信息中携带响应节点的信息，还要携带用于控制故障定位报文转发的故障分支拓扑信息。
具体实例1
参见图6，基于第一类方法对P2MP(Point to Multi Point，点到多点)LSP的一个分支进行故障定位的示意图。为了说明方便，这里只以节点为例，对于节点上支持管理维护功能的端口可以类推。
其中，R1代表根节点的标识；L1，L2，L3和L4分别代表叶子节点的标识；T1，T2分别代表中间传输节点的标识；①代表连通性验证报文；②代表反向故障告警指示报文；③代表故障定位报文；④代表故障定位响应报文。结合上述步骤具体说明如下：
根节点R1向所有叶子节点L1，L2，L3，L4周期性(如取1/秒)发送连通性验证报文(即图6中①代表的报文，报文格式可以参考表1)，该发送路径与数据转发走相同的路径。
由于中间节点T1到叶子节点L2之间的链路发生故障，导致L2在指定的时间间隔内(如取3倍连通性验证报文的周期)无法收到根节点发送的连通性验证报文，那么L2认为它所在的分支<R1，T1，L2>发生了连通性故障。
L2生成反向故障告警指示报文(即图6中②代表的报文)并通知根节点R1，该报文可以采用表2所示的BDI报文格式，不过需要在报文中携带叶子节点L2的标识，可以放在Padding字段。
根节点R1根据这个标识知道故障发生在分支<R1，T1，L2>上，在生成的故障定位报文(图6中③代表的报文)中携带响应节点信息。
故障定位报文的发送可以采取两种方式：
一种方式，根节点沿数据转发路径向所有叶子节点发送一份故障定位报文，在每个接收点识别出故障定位报文，如可以通过特殊的标识以区别于数据报文，并判断该节点是否与故障定位报文中携带的响应节点信息匹配，决定是否响应报文。
如图6，假设故障分支的每个节点都响应，那么故障定位报文中可以携带分支响应节点信息<T1，L2>，省略根节点标识。
当L1收到故障定位报文后，发现自己不属于<T1，L2>，本身L1又是叶子节点，那么它将丢弃该报文；
而T1收到该报文后，发现自己属于<T1，L2>，那么它产生故障定位响应报文(图6中④代表的报文，报文格式待定)返回根节点R1，同时继续向下游T2和L2转发故障定位报文，根节点在一定的时间间隔内收到来自T1的响应报文，则认为根节点R1至中间节点T1的路径是没有故障的；
由于T1和L2链路之间发生了故障，则故障定位报文无法到达L2，L2不会产生故障定位响应报文，根节点在一定的时间间隔内没有收到L2的故障定位响应报文就可以判断出故障发生在T1与L2之间；
中间节点T2收到故障定位报文后发现它不属于<T1，L2>，则不响应，只向下游节点继续转发故障定位报文；
叶子节点L3和L4收到故障定位报文的处理与L1相同。
另一种方式，根节点控制故障定位报文沿数据转发的多播路径依次向期望的节点发送。对于不同的期望节点，根节点发送不同的故障定位报文，体现在期望响应节点信息不同。
如图6，假设故障分支的每个节点(这里为T1和L2)都响应，以TTL递减的方式控制故障定位报文发送到期望的节点，且认为TTL＝1时表示故障定位报文的接收节点。
根节点R1第一次发送的故障定位报文包含响应节点T1的信息，且报文头的TTL设为2。
当报文到达T1和L1时，TTL＝1，但此时只有T1与响应节点信息匹配，则T1向根返回故障定位响应报文(图6中④代表的报文)，根节点在一定的时间间隔内收到来自T1的故障定位响应报文，则认为根节点R1至中间节点T1的路径是没有故障的。
而L1与响应节点信息不匹配，故丢弃故障定位报文；
根节点R1继续发送的故障定位报文包含响应节点L2的信息，且报文头的TTL设为3。
当报文到达L2和T2时，TTL＝1，但此时T2与响应节点信息不匹配，故不响应，且默默丢弃该报文；
根据多播转发的特性，L1仍然可能收到故障定位报文，但由于它不属于故障分支，仍然默默丢弃报文；L2属于与响应节点信息匹配，但由于T1和L2链路之间发生了故障，则故障定位报文无法到达L2，L2不会产生故障定位响应报文，根节点在一定的时间间隔内没有收到L2的故障定位响应报文就可以判断出故障发生在T1与L2之间。
根据如上所述的步骤，就可以实现在多播LSP上对故障分支进行进一步定位。
具体实例2
参见图7，基于第二类方法对P2MP LSP的一个分支进行故障定位的示意图。
其中，R1代表根节点的标识；L1，L2，L3和L4分别代表叶子节点的标识；T1，T2分别代表中间传输节点的标识；①代表连通性验证报文；②代表反向故障告警指示报文；③代表故障定位报文；④代表故障定位响应报文。
连通性检测以及故障告警的过程与第一类方法是相同的，这里不再赘述。二者的区别主要体现在是向所有分支还是只向故障分支发送故障定位报文。
该类方法只把故障定位报文发送到故障分支上，其他非故障分支不会收到这种报文，即通过控制故障定位报文的转发，使得多播LSP的故障定位转变为类似单播的故障定位。
同样，可以采用两种方式发送故障定位报文。故障定位报文携带故障分支信息，故障定位报文如图7中③所示的报文，下面结合图7具体说明。
假设根节点已经根据反向故障告警指示报文中的叶子信息获得故障分支信息，包括故障分支拓扑信息等，这里用<T1(1)，L2(2)>表示，省略根节点标识。其中圆括号内的数字表示节点的顺序，即报文从根R1沿该分支传送到叶子L2依次经过T1，L2。假设所有经过的节点都响应。
一种方式，根节点沿故障分支向叶子节点发送故障定位报文，即根节点只发送一份故障定位报文。
比如，根节点R1根据故障分支信息<T1(1)，L2(2)>判断下一跳节点是T1，于是控制故障定位报文(图7中③所示的报文)只发送到T1(位于故障分支上)，T1生成故障定位响应报文(图7中④代表的报文)返回给根节点，同时根据故障分支信息<T1(1)，L2(2)>继续向下一跳节点L2转发故障定位报文。控制故障定位报文只发送到故障分支的方法同前。
假设根节点R1维护的FEC与NHLFE的关系如表4：
入标签/FEC NHLFE
下一跳 出端口 标签操作 其他
FEC1 L1 p0 去掉原来标签，加上标签11 ...
T1 p1 去掉原来标签，加上标签12 ...
表4
那么，根据FEC1和下一跳T1查表知，对故障定位报文去掉原来标签，加上标签L2，并送到根节点的端口p1，保证故障定位报文只发送到故障分支上。
同样，假设中间节点T1维护的入标签与NHLFE的关系如表5：
入标签/FEC NHLFE
下一跳 出端口 标签操作 其他
12 L2 p0 去掉原来标签，加上标签13 ...
T2 p1 去掉原来标签，加上标签14 ...
表5
那么，根据入标签12和下一跳L2查表知，对故障定位报文去掉原来标签，加上标签L3，并送到中间节点T1的端口p0，保证故障定位报文只发送到故障分支上。
根节点在一定的时间间隔内收到来自T1的故障定位响应报文，则认为根节点R1至中间节点T1的路径是没有故障的。
由于T1和L2链路之间发生了故障，则故障定位报文无法到达L2，L2不会产生故障定位响应报文，根节点在一定的时间间隔内没有收到L2的故障定位响应报文就可以判断出故障发生在T1与L2之间。
另一种方式，根节点控制故障定位报文沿故障分支依次向期望产生响应的节点发送。对于不同的期望节点，根节点发送不同的故障定位报文，体现在期望响应节点信息不同。
比如，根节点R1首先控制故障定位报文(图7中③所示的报文)只发送到故障分支上的T1(通过下一跳信息控制只发送到故障分支，方法同前；通过TTL控制报文发送到T1，方法同前)，T1产生故障定位响应报文(图7中④代表的报文)返回给根节点。
根节点在一定的时间间隔内收到来自T1的响应报文，则认为根节点R1至中间节点T1的路径是没有故障的。根节点R1继续向L2发送故障定位报文，但由于T1和L2链路之间发生了故障，则故障定位报文无法到达L2，L2不会产生响应报文，根节点在一定的时间间隔内没有收到L2的响应报文就可以判断出故障发生在T1与L2之间。
根据如上所述的步骤，也可以实现在多播LSP上对故障分支进行进一步定位。
参见图8，本发明还提供了一种MPLS组播的故障定位系统，包括以下模块：
连通性检验模块，用于根节点向叶子节点发送连通性验证报文检验多播路径的连通性，叶子节点判断所在分支是否存在连通性故障，并将判断结果发送给根节点；
根节点分析模块，用于根节点根据叶子节点的判断结果分析出故障所在分支后，生成并发送故障定位报文，所述故障定位报文携带故障分支信息；
节点响应模块，用于接收到故障定位报文的节点判断是否与故障分支信息匹配，如果匹配，向根节点发送故障定位响应报文；
故障定位模块，用于根节点如果在一定的时间间隔内没有收到某个期望产生响应的节点的故障定位响应报文，则故障发生在上一个故障定位响应节点与该节点之间。
其中，连通性检验模块具体包括：
连通性验证报文发送单元，用于根节点向叶子节点周期性地沿数据转发路径发送连通性验证报文；
叶子节点判断单元，用于叶子节点判断在一定的时间间隔内是否收到连通性验证报文，如果收到，则叶子节点所在分支没有故障；否则，叶子节点所在分支出现故障，叶子节点生成告警指示报文并通过返回路径通知根节点，告警指示报文中携带叶子节点标识。
根节点分析模块具体包括：
第一故障定位报文生成单元，用于根节点根据叶子节点的判断结果分析出故障所在分支后，生成故障定位报文，故障定位报文携带响应节点的信息；
第一发送单元，用于根节点沿数据报文的多播转发路径转发故障定位报文。
该第一发送单元具体采用根节点沿多播数据报文转发路径向叶子节点发送故障定位报文，或者根节点沿多播数据报文转发路径向每个响应节点逐次单独地发送故障定位报文。
根节点分析模块具体包括：
第二故障定位报文生成单元，用于根节点根据叶子节点的判断结果分析出故障所在分支后，生成故障定位报文，故障定位报文携带响应节点的信息和故障分支拓扑信息；
第二发送单元，用于根节点根据所述故障分支拓扑信息，发送故障定位报文到故障所在分支的节点。
该第二发送单元具体采用根节点沿故障分支向叶子节点发送故障定位报文，或者根节点沿故障分支向每个响应节点逐次单独地发送故障定位报文。
另外，系统中的节点还可以是节点上支持故障管理维护的端口，如果是节点上支持管理维护功能的端口，当根节点没有收到故障定位响应报文时，故障定位在上一个响应的端口与该接收端口之间，因为故障很可能发生在一个节点内部，这时该节点的两个端口将有一个在一段时间间隔内没有发送故障定位响应报文，故障将定位在该节点上。
以上所述的实施例，只是本发明较优选的具体实施方式的一种，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。

Claims (16)

1.一种MPLS组播的故障定位方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤A：根节点向叶子节点发送连通性验证报文检验多播路径的连通性，叶子节点判断所在分支是否存在连通性故障，并将判断结果发送给根节点；
步骤B：根节点根据叶子节点的判断结果分析出故障所在分支后，生成并发送故障定位报文，所述故障定位报文携带故障分支信息；
步骤C：接收到所述故障定位报文的节点判断是否与所述故障分支信息匹配，如果匹配，向根节点发送故障定位响应报文：
步骤D：根节点如果在一定的时间间隔内没有收到某个期望产生响应的节点的故障定位响应报文，则故障发生在上一个故障定位响应节点与该节点之间。
2.如权利要求1所述的MPLS组播的故障定位方法，其特征在于，所述步骤A具体包括：
步骤A1：根节点向叶子节点周期性地沿数据转发路径发送连通性验证报文；
步骤A2：叶子节点判断在一定的时间间隔内是否收到连通性验证报文，如果收到，则叶子节点所在分支没有故障；否则，叶子节点所在分支出现故障，叶子节点生成告警指示报文并通过返回路径通知根节点，所述告警指示报文中携带叶子节点标识。
3.如权利要求1所述的MPLS组播的故障定位方法，其特征在于，所述步骤B具体包括以下步骤：
步骤B1：根节点根据叶子节点的判断结果分析出故障所在分支，生成故障定位报文，所述故障定位报文携带响应节点的信息；
步骤B2：根节点沿数据报文的多播转发路径转发故障定位报文。
4.如权利要求3所述的MPLS组播的故障定位方法，其特征在于，所述步骤B2具体包括根节点沿多播数据报文转发路径向叶子节点发送故障定位报文，或者根节点沿多播数据报文转发路径向每个响应节点逐次单独地发送故障定位报文。
5.如权利要求1所述的MPLS组播的故障定位方法，其特征在于，所述步骤B具体包括以下步骤：
步骤B1′：根节点根据叶子节点的判断结果分析出故障所在分支后，生成故障定位报文，所述故障定位报文携带响应节点的信息和故障分支拓扑信息；
步骤B2′：根节点根据所述故障分支拓扑信息，发送故障定位报文到故障所在分支的节点。
6.如权利要求5所述的MPLS组播的故障定位方法，其特征在于，所述步骤B2′中的发送故障定位报文到故障所在分支的节点包括根节点沿故障分支向叶子节点发送故障定位报文，或者根节点沿故障分支向每个响应节点逐次单独地发送故障定位报文。
7.如权利要求1至6中任一权利要求所述的MPLS组播的故障定位方法，其特征在于，所述节点是节点上支持故障管理维护的端口。
8.如权利要求7所述的MPLS组播的故障定位方法，其特征在于，所述步骤D具体包括：
根节点如果在一定的时间间隔内没有收到某个期望产生响应的端口的故障定位响应报文，则故障发生在上一个故障定位响应端口与该端口之间。
9.一种MPLS组播的故障定位系统，其特征在于，所述系统包括以下模块：
连通性检验模块，用于根节点向叶子节点发送连通性验证报文检验多播路径的连通性，叶子节点判断所在分支是否存在连通性故障，并将判断结果发送给根节点；
根节点分析模块，用于根节点根据叶子节点的判断结果分析出故障所在分支后，生成并发送故障定位报文，所述故障定位报文携带故障分支信息；
节点响应模块，用于接收到所述故障定位报文的节点判断是否与所述故障分支信息匹配，如果匹配，向根节点发送故障定位响应报文；
故障定位模块，用于根节点如果在一定的时间间隔内没有收到某个期望产生响应的节点的故障定位响应报文，则故障发生在上一个故障定位响应节点与该节点之间。
10.如权利要求9所述的MPLS组播的故障定位系统，其特征在于，所述连通性检验模块具体包括：
连通性验证报文发送单元，用于根节点向叶子节点周期性地沿数据转发路径发送连通性验证报文；
叶子节点判断单元，用于叶子节点判断在一定的时间间隔内是否收到连通性验证报文，如果收到，则叶子节点所在分支没有故障；否则，叶子节点所在分支出现故障，叶子节点生成告警指示报文并通过返回路径通知根节点，所述告警指示报文中携带叶子节点标识。
11.如权利要求9所述的MPLS组播的故障定位系统，其特征在于，所述根节点分析模块具体包括：
第一故障定位报文生成单元，用于根节点根据叶子节点的判断结果分析出故障所在分支后，生成故障定位报文，所述故障定位报文携带响应节点的信息；
第一发送单元，用于根节点沿数据报文的多播转发路径转发故障定位报文。
12.如权利要求11所述的MPLS组播的故障定位系统，其特征在于，所述的第一发送单元具体采用根节点沿多播数据报文转发路径向叶子节点发送故障定位报文，或者根节点沿多播数据报文转发路径向每个响应节点逐次单独地发送故障定位报文。
13.如权利要求9所述的MPLS组播的故障定位系统，其特征在于，所述根节点分析模块具体包括：
第二故障定位报文生成单元，用于根节点根据叶子节点的判断结果分析出故障所在分支后，生成故障定位报文，所述故障定位报文携带响应节点的信息和故障分支拓扑信息；
第二发送单元，用于根节点根据所述故障分支拓扑信息，发送故障定位报文到故障所在分支的节点。
14.如权利要求13所述的MPLS组播的故障定位系统，其特征在于，所述的第二发送单元具体采用根节点沿故障分支向叶子节点发送故障定位报文，或者根节点沿故障分支向每个响应节点逐次单独地发送故障定位报文。
15.如权利要求9至14中任一权利要求所述的MPLS组播的故障定位系统，其特征在于，所述节点是节点上支持故障管理维护的端口。
16.如权利要求15所述的MPLS组播的故障定位系统，其特征在于，所述故障定位模块具体用于根节点如果在一定的时间间隔内没有收到某个期望产生响应的端口的故障定位响应报文，则故障发生在上一个故障定位响应端口与该端口之间。
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