一种pw冗余场景下arp备份方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及网络通信技术领域，具体涉及一种PW冗余场景下ARP备份方法。
【背景技术】
[0002]传统专网的应用促使了企业效益的日益增长，但是传统专网难以满足企业对网络的灵活性、安全性、经济性、扩展性等方面的要求。这就促使了一种新的代替方案的产生--在现有IP网络上模拟传统专网，即虚拟专用网VPN(Virtual Private Network)。
MPLS(Mult1-Protocol Label Switch)作为一种性价比高和业务能力强的交换技术，利用MPLS交换技术可以非常容易的实现基于IP技术的虚拟专用网VPN业务，满足虚拟专用网可扩展性和管理的需求。
[0003]MPLS VPN有L2VPN和L3VPN两种方式;其中，L2VPN是在MPLS网络中透明传递用户的二层数据，L2VPN应用技术包含VPWS(Virtual Private Wire Service)和VPLS(VirtualPrivate Lan Service)两种。
[0004]在无线回传网络的接入层，一般使用VPWS实现业务承载，PW(Pseud0-Wires)是运营商网络为用户提供VPWS服务的一种实现方式，在PE(运营商边界设备)和PE之间可以建立一条PW作为公网隧道，这样可以将CE(用户边缘设备)和CE通过PE连通起来，通过多条PWJi客户形成一个LAN，从而形成一个L2VPN。而为了提供网络的自愈能力，一般通过为两个通信节点部署一条或多条备用PW，主、备用PW构成一个冗余PW组，冗余PW组的PW都可进行流量转发，任何时候只用一条PW传送流量，配置了冗余PW组的网络设备可以检测网络错误并将流量迅速切换到备用PW上以延续所提供的服务，即当主用PW失效时，将流量快速切换到备用PW上进行传送。当设备要求将流量回切到主用PW上时，若主用PW有效，必须进行流量回切。
[0005]图1是移动互联网回传网络场景下的组网示意图，下面结合图1对上述内容进行说明，BTS(Base Transceiver Stat1n，基站)为用户侧网络设备;A设备为用户接入设备，一般为支持VPWS功能的数据通信设备，用于接入用户侧网络设备;B设备为无线业务侧网关，相当于汇聚层数据通信设备RNC(Rad1 Network Controller，无线网络控制器)为目的网络设备;上行业务是指从BTS到RNC之间的业务，下行业务是指从RNC到BTS之间的业务。
[0006]其中，BTS通过AC(Attachment Circuit，接入电路)接入A设备，A设备与两个B设备之间通过L2接口建立主、备用PW，B设备配置VE Group (虚拟以太网接口组)将L2VE和L3VE接口绑定，实现L2业务的终结。正常情况下，上行业务和下行业务通过主用PW承载；当主用PW发生故障(链路故障或者主用B设备掉电)后，上行业务和下行业务切换至备用PW承载;故障恢复后，上行业务和下行业务恢复到主用PW中。当在L3网络中部署VPN FRR或VPN ECMP技术时，A设备只与B设备的主用站点有业务流量，主用B设备上有ARP学习过程和ARP条目的，只才会与A设备有少量的业务流量，有少量的ARP条目。如果主用PW出现链路故障或者主用B设备掉电，备用B设备就需要重新进行ARP学习或者需要学习其它的ARP，上、下行业务不能实现快速倒换，这样就容易造成业务丢包，另外，在PW发送主、备切换，再回切时，原主用设备重启之后丢失了之前的ARP条目，需要重新发出全部的ARP学习，同样会导致业务丢包。
【发明内容】
[0007]本发明所要解决的技术问题是当在L3网络中部署VPNFRR或者VPN ECMP技术时，无线业务侧网关的备用设备上面没有ARP条目或者只有部分ARP条目，当主用设备故障切换到备用设备时，需要对缺失的ARP进行学习，以及主、备用设备再回切时，原主用设备重启之后丢失了之前的ARP条目，需要重新对全部的ARP学习，导致在ARP学习过程中导致业务丢包的问题。
[0008]为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是提供一种PW冗余场景下ARP备份方法，包括以下步骤:
[0009]在主、备用网络设备上分别设置主、备用ARP热备模块，且主、备用网络设备通过一个直连口相连，主、备用ARP热备模块之间采用可靠的UDP通信方式，将ARP以ARP热备报文的形式实时的或者批量的同步给对方；
[0010]在与用户接入设备相连的主、备用网络设备接口上，使能ARP热备模块；
[0011]主、备用网络设备将动态学习的ARP条目，通过主、备用ARP热备模块主动向备、主用网络设备发送通告报文，告知ARP条目更新情况；
[0012]当ARP备份组中正在运行的网络设备出现故障时，该网络设备需要根据自身记录的ARP信息，将待发送给用户的流量转发给备用网络设备，备用网络设备根据自身记录的用户ARP信息将用户流量封装流量报文，发送给主机。
[0013]在上述方法中，所述主、备用ARP热备模块还设有ARP剩余老化时间和ARP来源标识两个关键参数，ARP剩余老化时间用于对ARP条目进行老化处理;ARP来源标识用来识别是本站学习的动态ARP还是从其它站点备份过来的动态ARP，且主、备用ARP热备模块只将自身动态学习的ARP条目实时更新到其它站点。
[0014]在上述方法中，所述ARP热备报文包括:
[0015]报文序列号字段，用来匹配一条请求命令和一条回应消息；
[0016]Co_and 字段，包括 REQUEST_ALL、REQUEST_AL0NE、UPDATE、ACK 四个命令字；其中，REQUEST_ALL用来请求对端设备所有的ARP备份;REQUEST_AL0NE用于请求对端设备某个接口下的所有ARP备份;UPDATE用于主用B设备将本端新学习的ARP通告给备用B设备;ACK用来确认一条请求信息；
[0017]错误码字段，用于使能ARP热备功能一端网络设备向另一端回应不正常的ARP备份请求；
[0018]Group id字段，用于表示ARP备份组ID，使能ARP热备功能主、备网络设备按照一致的规则将接口加入到不同的ARP备份组中，并用Group id表示分组；
[0019]ARP条目数字段，用于表示该报文中所携带的ARP条目数目；
[0020]ARP条目内容字段，该字段由数条ARP条目组成。
[0021]在上述方法中，当L3网络采用VPN FRR技术时，主、备用网络设备使能主、备用ARP热备模块，主、备用网络设备需要互相发送请求获取对方所有的ARP条目，同时主用网络设备将其学习的所有动态ARP条目信息同步到备用网络设备上。
[0022]在上述方法中，当L3网络采用VPN ECMP技术时，主、备用网络设备使能主、备用ARP热备模块，主、备用网络设备之间互相发送请求获取对方所有的ARP条目，主、备用网络设备分别将学习的动态ARP条目信息同步到备、主用网络设备上。
[0023]在上述方法中，当主、备用网络设备完成动态ARP条目同步之后，故障网络设备重新启动，故障网络设备向正常工作网络设备发送请求获取对方所有的ARP条目，正常工作网络设备收到请求后，将该备份组中ARP条目发送缓存数据以及发送缓冲区中的数据全部清空，然后将该网络设备中所有的动态ARP条目全部批量发送给重启的故障网络设备。
[0024]在上述方法中，当主、备用网络设备完成动态ARP条目同步之后，主、备用网络设备动态学习到ARP条目后，将通过UPDATE报文将动态学习到的ARP条目发送给备、主用网络设备，备、主用网络设备根据ARP条目更新原则更新本地的ARP条目信息。
[0025]在上述方法中，当主、备用网络设备完成动态ARP条目同步之后，主、备用网络设备有ARP条目老化时，该老化ARP条目将不同步到对端设备上。
[0026]在上述方法中，当主或备用网络设备主动向备或主用网络设备获取某个ARP备份组的所有ARP条目时，备或主用网络设备收到请求REQUEST_ALL报文后，如果在本设备上没有配置该备份组，则回复一个错误码大于O的ACK报文给主或备用网络设备，主或备用网络设备收到该错误码信息后记录该错误信息，并继续以固定周期发送REQUEST_ALL请求。
[0027]在上述方法中，当主、备用网络设备的主、备ARP热备