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基于VCCV的MPLS伪线故障检测与恢复技术的研究与实现

作　者: 秦川
导　师: 花欣
学　校: 西南交通大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 虚电路连通性验证 边缘到边缘伪线仿真 多协议标签交换 故障检测 冗余保护
分类号: TN915.06
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


边缘到边缘伪线仿真(PWE3)是为实现传统通信网络与现有分组交换网络(PSN)的融合而提出的一种解决方案,以此达到资源的共用和网络的拓展。PWE3志在以提供最少的必备功能来进行业务仿真,并使得该仿真业务能达到指定业务所需要的真实度。随着PWE3的部署,对其相应的OAM机制的需求也日趋强烈。为了提高PWE3的可操作可维护性,IETF PWE3工作组定义了虚电路连通性验证(VCCV)协议。VCCV是一种专属于PWE3的OAM机制,通过VCCV可在伪线终端之间建立一条控制通道,并且经由该控制通道在两台PE之间传送OAM消息,从而实现伪线转发路径端到端的故障检测。运营商需要为伪线业务提供较高的可靠性。VCCV中的双向转发检测(BFD)连通性验证报文类型为伪线提供了一种快速持续的故障检测机制,将这种机制与伪线冗余组网相结合,可实现伪线毫秒级的保护倒换,从而使伪线业务的可靠性得到有效保障。由于多协议标签交换(MPLS)网络是运营商在实施PWE3时优先选择的分组交换网络类型,因此本文主要关注于基于VCCV的动态MPLS单段伪线故障检测与冗余保护技术。首先以VCCV的四个组成构件为单元,深入研究与分析了VCCV的技术原理,随后在已有的MPLS、LDP、MPLS OAM、BFD等模块基础上设计与实现了VCCV模块,该模块为网络管理人员提供了一种简单高效的伪线故障检测工具。基于VCCV的伪线冗余保护技术是本文的另一个研究重点。在详细分析了两种伪线冗余组网方案的基础上,本文结合前述的VCCV模块,设计并实现了伪线冗余保护模块。该模块在主控卡上预先建立伪线冗余保护组,利用各线卡上的分布式BFD VCCV对伪线进行故障检测,在伪线与接入链路间进行OAM映射,并根据BFD VCCV通告的伪线连通性状态进行伪线的保护倒换,经过组网测试,该方案的故障检测与故障恢复时间达到了毫秒级,满足了实际应用的需求。

全文目录


摘要  6-7
Abstract  7-11
第1章 绪论  11-14
  1.1 课题背景  11-12
  1.2 研究现状  12-13
  1.3 本文的结构  13-14
第2章 MPLS及PWE3技术要点  14-22
  2.1 多协议标签交换(MPLS)  14-18
    2.1.1 标签栈  14-15
    2.1.2 标签发布协议  15-16
    2.1.3 MPLS网络结构及报文转发  16-17
    2.1.4 MPLS L2VPN  17-18
  2.2 边缘到边缘伪线仿真(PWE3)  18-21
    2.2.1 PW的分类  19
    2.2.2 PWE3协议分层模型  19-20
    2.2.3 PWE3网络参考模型  20-21
  2.3 本章小结  21-22
第3章 VCCV及PW冗余保护的研究与分析  22-41
  3.1 虚电路连通性验证(VCCV)  22-36
    3.1.1 VCCV技术概览  22-23
    3.1.2 VCCV的控制通道(CC)类型  23-27
    3.1.3 VCCV的连通性验证报文(CV)类型  27-33
    3.1.4 VCCV能力通告  33-35
    3.1.5 VCCV能力选择  35-36
  3.2 PW冗余保护  36-40
    3.2.1 单CE双归接入方案  36-38
    3.2.2 双CE双归接入方案  38-40
  3.3 本章小结  40-41
第4章 VCCV及PW冗余保护的设计与实现  41-79
  4.1 实现平台简介  41-42
  4.2 VCCV模块设计  42-44
  4.3 VCCV模块实现  44-68
    4.3.1 能力通告子模块(CAM)  44-48
    4.3.2 服务子模块(VSM)  48-54
    4.3.3 用户接口子模块(UIM)  54-55
    4.3.4 连通性验证子模块(CVM)  55-66
    4.3.5 控制通道子模块(CCM)  66-68
  4.4 PW冗余保护模块设计  68-71
    4.4.1 层次结构  69-70
    4.4.2 内部结构  70-71
  4.5 PW冗余保护模块实现  71-78
    4.5.1 用户接口子模块  71-73
    4.5.2 倒换子模块  73-77
    4.5.3 OAM映射子模块  77-78
  4.6 本章小结  78-79
第5章 测试分析  79-88
  5.1 VCCV的测试分析  79-82
    5.1.1 测试环境  79-80
    5.1.2 测试用例及结果分析  80-82
  5.2 PW冗余保护的测试分析  82-87
    5.2.1 测试环境  82-83
    5.2.2 测试用例及结果分析  83-87
  5.3 本章小结  87-88
结论  88-89
致谢  89-90
参考文献  90-93
攻读学位期间发表的论文  93

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 通信 > 通信网 > 一般性问题 > 测试、运行
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