4.5 MPLS链路的保护与恢复技术

所有网络的通信链路及通信节点都有可能发生故障，而且在某种情况下，网络还可能受到蓄意破坏。为保证用户的服务质量，网络必须具备快速故障检测和恢复的能力。MPLS流量工程中的LSP保护与恢复机制提供了这种能力，它是指在网络发生故障时，及时进行链路切换，保障网络应用不受影响。传统的SDH恢复时间量级为50ms，而传统IP路由的恢复时间量级为几十秒，MPLS保护机制可在减少大量开销的情况下，提供高效的故障恢复新策略。目前，MPLS快速故障恢复的时间量级大致处于IP路由恢复和SDH APS恢复时间量级之间。根据保护的范围与采用的手段不同，保护体制可分为路径保护、链路保护和节点保护3类。

1）路径保护：用于对整条LSP提供1:1 的保护，即可以配置两条LSP，一条处于激活状态，另一条处于备份状态。一旦主LSP出现故障，业务立刻导向备份的LSP。

2）链路保护：用于对LSP中的某条通信链路提供保护，当一条已经建立的LSP中的某段链路出现故障时，业务会立刻从处于故障链路上游的节点通过备份链路到达原下游节点，即业务会切换到备份链路上。

3）节点保护：用于为LSP中的某个通信节点提供保护，在一条已经建立的LSP中某个节点出现故障时，业务会立刻从处于故障节点上游的节点，通过备份链路到达该故障节点的下游节点，即业务会切换到备份链路上以绕过故障节点。

这3种措施各有优缺点，具体分析如下。

1）保护的范围不一样。路径保护是用于对整个LSP提供备份，而且在布置备份LSP时，要求这两条LSP尽量不要有相同的路径。节点保护和链路保护则用于对一条LSP中的某个节点或某段链路提供备份信道。

2）对网络资源的占用不一样。路径保护要求备份LSP所提供的QoS参数尽量与主LSP保持一致，为此备份LSP和主LSP需要占用同样的网络资源。但是，在通信过程中，只一个LSP上有业务，另一LSP则处于闲置状态。而节点保护和链路无须提供备份LSP，仅提供备份链路。显然，在这3种方式中，路径保护对网络资源的浪费最大。

3）扩展性不一样。路径保护只能用于对某指定的LSP提供1:1 的备份，其备份LSP无法承载其他LSP上的业务。当需要为另外的LSP提供保护时，需要另外布置一条LSP，其配置工作量比较大。而节点保护和链路保护所提供的备份链路可以保护多条LSP，即对LSP提供1:N的保护。显然，后两种方式的扩展性更强。

由于传统路由协议收敛较慢（IGP在秒级，BGP在分钟级），不能满足承载多媒体等实时业务的需求，因此必须对网络流量提供毫秒级的LSP保护能力。使用MPLS快速重路由（Fast Reroute, FRR）技术可以在链路或节点发生故障时，在发现故障的节点上进行保护，这样就允许流量继续从保护链路或节点的隧道中通过，使得数据传输不至于发生中断。其优势是：可以实现在没有信令介入的情况下，由故障检测点直接对故障链路流量根据预先设定的保护路径进行重定向；可以提高保护恢复的速度；通过有选择地在网络薄弱环节配置保护能力，避免了在可靠网络重复保护，无谓消耗核心网络资源。 i7gdXrlLp7cKeQARK39fgZUL24c24Cxl6+AMzihf9W36hQbnN20axWzQPRkueTwt