一種pw冗余場景下arp備份方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種PW冗余場景下ARP備份方法。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)專網(wǎng)的應(yīng)用促使了企業(yè)效益的日益增長，但是傳統(tǒng)專網(wǎng)難以滿足企業(yè)對網(wǎng)絡(luò)的靈活性、安全性、經(jīng)濟(jì)性、擴(kuò)展性等方面的要求。這就促使了一種新的代替方案的產(chǎn)生--在現(xiàn)有IP網(wǎng)絡(luò)上模擬傳統(tǒng)專網(wǎng)，即虛擬專用網(wǎng)VPN(Virtual Private Network)。
MPLS(Mult1-Protocol Label Switch)作為一種性價(jià)比高和業(yè)務(wù)能力強(qiáng)的交換技術(shù)，利用MPLS交換技術(shù)可以非常容易的實(shí)現(xiàn)基于IP技術(shù)的虛擬專用網(wǎng)VPN業(yè)務(wù)，滿足虛擬專用網(wǎng)可擴(kuò)展性和管理的需求。
[0003]MPLS VPN有L2VPN和L3VPN兩種方式;其中，L2VPN是在MPLS網(wǎng)絡(luò)中透明傳遞用戶的二層數(shù)據(jù)，L2VPN應(yīng)用技術(shù)包含VPWS(Virtual Private Wire Service)和VPLS(VirtualPrivate Lan Service)兩種。
[0004]在無線回傳網(wǎng)絡(luò)的接入層，一般使用VPWS實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)承載，PW(Pseud0-Wires)是運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)為用戶提供VPWS服務(wù)的一種實(shí)現(xiàn)方式，在PE(運(yùn)營商邊界設(shè)備)和PE之間可以建立一條PW作為公網(wǎng)隧道，這樣可以將CE(用戶邊緣設(shè)備)和CE通過PE連通起來，通過多條PWJi客戶形成一個(gè)LAN，從而形成一個(gè)L2VPN。而為了提供網(wǎng)絡(luò)的自愈能力，一般通過為兩個(gè)通信節(jié)點(diǎn)部署一條或多條備用PW，主、備用PW構(gòu)成一個(gè)冗余PW組，冗余PW組的PW都可進(jìn)行流量轉(zhuǎn)發(fā)，任何時(shí)候只用一條PW傳送流量，配置了冗余PW組的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可以檢測網(wǎng)絡(luò)錯(cuò)誤并將流量迅速切換到備用PW上以延續(xù)所提供的服務(wù)，即當(dāng)主用PW失效時(shí)，將流量快速切換到備用PW上進(jìn)行傳送。當(dāng)設(shè)備要求將流量回切到主用PW上時(shí)，若主用PW有效，必須進(jìn)行流量回切。
[0005]圖1是移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)回傳網(wǎng)絡(luò)場景下的組網(wǎng)示意圖，下面結(jié)合圖1對上述內(nèi)容進(jìn)行說明，BTS(Base Transceiver Stat1n，基站)為用戶側(cè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備;A設(shè)備為用戶接入設(shè)備，一般為支持VPWS功能的數(shù)據(jù)通信設(shè)備，用于接入用戶側(cè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備;B設(shè)備為無線業(yè)務(wù)側(cè)網(wǎng)關(guān)，相當(dāng)于匯聚層數(shù)據(jù)通信設(shè)備RNC(Rad1 Network Controller，無線網(wǎng)絡(luò)控制器)為目的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備;上行業(yè)務(wù)是指從BTS到RNC之間的業(yè)務(wù)，下行業(yè)務(wù)是指從RNC到BTS之間的業(yè)務(wù)。
[0006]其中，BTS通過AC(Attachment Circuit，接入電路)接入A設(shè)備，A設(shè)備與兩個(gè)B設(shè)備之間通過L2接口建立主、備用PW，B設(shè)備配置VE Group (虛擬以太網(wǎng)接口組)將L2VE和L3VE接口綁定，實(shí)現(xiàn)L2業(yè)務(wù)的終結(jié)。正常情況下，上行業(yè)務(wù)和下行業(yè)務(wù)通過主用PW承載；當(dāng)主用PW發(fā)生故障(鏈路故障或者主用B設(shè)備掉電)后，上行業(yè)務(wù)和下行業(yè)務(wù)切換至備用PW承載;故障恢復(fù)后，上行業(yè)務(wù)和下行業(yè)務(wù)恢復(fù)到主用PW中。當(dāng)在L3網(wǎng)絡(luò)中部署VPN FRR或VPN ECMP技術(shù)時(shí)，A設(shè)備只與B設(shè)備的主用站點(diǎn)有業(yè)務(wù)流量，主用B設(shè)備上有ARP學(xué)習(xí)過程和ARP條目的，只才會與A設(shè)備有少量的業(yè)務(wù)流量，有少量的ARP條目。如果主用PW出現(xiàn)鏈路故障或者主用B設(shè)備掉電，備用B設(shè)備就需要重新進(jìn)行ARP學(xué)習(xí)或者需要學(xué)習(xí)其它的ARP，上、下行業(yè)務(wù)不能實(shí)現(xiàn)快速倒換，這樣就容易造成業(yè)務(wù)丟包，另外，在PW發(fā)送主、備切換，再回切時(shí)，原主用設(shè)備重啟之后丟失了之前的ARP條目，需要重新發(fā)出全部的ARP學(xué)習(xí)，同樣會導(dǎo)致業(yè)務(wù)丟包。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是當(dāng)在L3網(wǎng)絡(luò)中部署VPNFRR或者VPN ECMP技術(shù)時(shí)，無線業(yè)務(wù)側(cè)網(wǎng)關(guān)的備用設(shè)備上面沒有ARP條目或者只有部分ARP條目，當(dāng)主用設(shè)備故障切換到備用設(shè)備時(shí)，需要對缺失的ARP進(jìn)行學(xué)習(xí)，以及主、備用設(shè)備再回切時(shí)，原主用設(shè)備重啟之后丟失了之前的ARP條目，需要重新對全部的ARP學(xué)習(xí)，導(dǎo)致在ARP學(xué)習(xí)過程中導(dǎo)致業(yè)務(wù)丟包的問題。
[0008]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是提供一種PW冗余場景下ARP備份方法，包括以下步驟:
[0009]在主、備用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上分別設(shè)置主、備用ARP熱備模塊，且主、備用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備通過一個(gè)直連口相連，主、備用ARP熱備模塊之間采用可靠的UDP通信方式，將ARP以ARP熱備報(bào)文的形式實(shí)時(shí)的或者批量的同步給對方；
[0010]在與用戶接入設(shè)備相連的主、備用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接口上，使能ARP熱備模塊；
[0011]主、備用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備將動(dòng)態(tài)學(xué)習(xí)的ARP條目，通過主、備用ARP熱備模塊主動(dòng)向備、主用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備發(fā)送通告報(bào)文，告知ARP條目更新情況；
[0012]當(dāng)ARP備份組中正在運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備需要根據(jù)自身記錄的ARP信息，將待發(fā)送給用戶的流量轉(zhuǎn)發(fā)給備用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，備用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備根據(jù)自身記錄的用戶ARP信息將用戶流量封裝流量報(bào)文，發(fā)送給主機(jī)。
[0013]在上述方法中，所述主、備用ARP熱備模塊還設(shè)有ARP剩余老化時(shí)間和ARP來源標(biāo)識兩個(gè)關(guān)鍵參數(shù)，ARP剩余老化時(shí)間用于對ARP條目進(jìn)行老化處理;ARP來源標(biāo)識用來識別是本站學(xué)習(xí)的動(dòng)態(tài)ARP還是從其它站點(diǎn)備份過來的動(dòng)態(tài)ARP，且主、備用ARP熱備模塊只將自身動(dòng)態(tài)學(xué)習(xí)的ARP條目實(shí)時(shí)更新到其它站點(diǎn)。
[0014]在上述方法中，所述ARP熱備報(bào)文包括:
[0015]報(bào)文序列號字段，用來匹配一條請求命令和一條回應(yīng)消息；
[0016]Co_and 字段，包括 REQUEST_ALL、REQUEST_AL0NE、UPDATE、ACK 四個(gè)命令字；其中，REQUEST_ALL用來請求對端設(shè)備所有的ARP備份;REQUEST_AL0NE用于請求對端設(shè)備某個(gè)接口下的所有ARP備份;UPDATE用于主用B設(shè)備將本端新學(xué)習(xí)的ARP通告給備用B設(shè)備;ACK用來確認(rèn)一條請求信息；
[0017]錯(cuò)誤碼字段，用于使能ARP熱備功能一端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備向另一端回應(yīng)不正常的ARP備份請求；
[0018]Group id字段，用于表示ARP備份組ID，使能ARP熱備功能主、備網(wǎng)絡(luò)設(shè)備按照一致的規(guī)則將接口加入到不同的ARP備份組中，并用Group id表示分組；
[0019]ARP條目數(shù)字段，用于表示該報(bào)文中所攜帶的ARP條目數(shù)目；
[0020]ARP條目內(nèi)容字段，該字段由數(shù)條ARP條目組成。
[0021]在上述方法中，當(dāng)L3網(wǎng)絡(luò)采用VPN FRR技術(shù)時(shí)，主、備用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備使能主、備用ARP熱備模塊，主、備用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備需要互相發(fā)送請求獲取對方所有的ARP條目，同時(shí)主用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備將其學(xué)習(xí)的所有動(dòng)態(tài)ARP條目信息同步到備用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上。
[0022]在上述方法中，當(dāng)L3網(wǎng)絡(luò)采用VPN ECMP技術(shù)時(shí)，主、備用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備使能主、備用ARP熱備模塊，主、備用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間互相發(fā)送請求獲取對方所有的ARP條目，主、備用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備分別將學(xué)習(xí)的動(dòng)態(tài)ARP條目信息同步到備、主用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上。
[0023]在上述方法中，當(dāng)主、備用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備完成動(dòng)態(tài)ARP條目同步之后，故障網(wǎng)絡(luò)設(shè)備重新啟動(dòng)，故障網(wǎng)絡(luò)設(shè)備向正常工作網(wǎng)絡(luò)設(shè)備發(fā)送請求獲取對方所有的ARP條目，正常工作網(wǎng)絡(luò)設(shè)備收到請求后，將該備份組中ARP條目發(fā)送緩存數(shù)據(jù)以及發(fā)送緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)全部清空，然后將該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中所有的動(dòng)態(tài)ARP條目全部批量發(fā)送給重啟的故障網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。
[0024]在上述方法中，當(dāng)主、備用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備完成動(dòng)態(tài)ARP條目同步之后，主、備用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備動(dòng)態(tài)學(xué)習(xí)到ARP條目后，將通過UPDATE報(bào)文將動(dòng)態(tài)學(xué)習(xí)到的ARP條目發(fā)送給備、主用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，備、主用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備根據(jù)ARP條目更新原則更新本地的ARP條目信息。
[0025]在上述方法中，當(dāng)主、備用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備完成動(dòng)態(tài)ARP條目同步之后，主、備用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備有ARP條目老化時(shí)，該老化ARP條目將不同步到對端設(shè)備上。
[0026]在上述方法中，當(dāng)主或備用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備主動(dòng)向備或主用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備獲取某個(gè)ARP備份組的所有ARP條目時(shí)，備或主用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備收到請求REQUEST_ALL報(bào)文后，如果在本設(shè)備上沒有配置該備份組，則回復(fù)一個(gè)錯(cuò)誤碼大于O的ACK報(bào)文給主或備用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，主或備用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備收到該錯(cuò)誤碼信息后記錄該錯(cuò)誤信息，并繼續(xù)以固定周期發(fā)送REQUEST_ALL請求。
[0027]在上述方法中，當(dāng)主、備用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的主、備ARP熱備