目前的网际协议(Internet Protocol，IP)网络正向着多业务的 方向发展，需要支持下一代网络(Next Generation Network，NGN)、 第三代移动通信(3rd-generation，3G)、网络协议电视(Internet Protocol Television，IPTV)、数据等多种业务。IP网络在整个网络 中，扮演着承载网的角色。相对于传统数据业务，多业务网络对承载网 的可靠性方面有着非常苛刻的要求，业务高可靠性(service reliability)已经日益成为数据通信设备的核心竞争力之一。
在IP或多协议标签交换(Multi-Protocol Label Switch，MPLS) 核心网的路由器或三层交换机上，业务高可靠性可以通过路由协议、完 美重启(Graceful Restart，GR)、快速重路由(Fast Reroute，FRR)， 流量工程(Traffic Engineering，TE)保护组等技术实现；在2层网 的以太网交换机(Lanswitch)上，可以通过生成树协议(Spanning Tree Protocol，STP)、快速生成树协议(ra pid spaning tree protocol， RSTP)或多生成树协议(Multiple Spanning Tree Protocol，MSTP) 等二层冗余协议实现。
对于处于汇聚层或者边缘层的业务节点，则需要支持设备间双机热 备(inter-chassis/inter-节点Redundancy)。现有的双机热备方法 包括，在两个节点的接入端口(access port)配置冗余协议，用于协商 接入端口的主备，并在对端端口故障的情况下，触发业务保护倒换 (Protection Switching)；在主用设备(The Primary Node)恢复后， 触发业务回切(Revertive Switching)。两个节点相互通过某种协议 同步用户信息(session-info或者user-info)，确保在节点整机故障 或者链路出现故障时，备份节点有足够的信息快速恢复业务。
双机备份方案除了要实现冗余协议与用户信息同步，还需要在各种 故障场景(包括链路故障、端口故障、线卡故障、节点整机故障、业务 回切)中解决转发从核心网络到用户的流量，即下行流量的问题。
现有的方案通过路由的发布或撤回解决下行流量的转发问题。
例如，一个网段只能应用在一个接入端口下，当该接入端口升主用 时，则升主用的接入端口所在的节点发布该网段路由；当该接入端口由 主用切换为备用时，则撤回该网段路由。
该方案中，业务故障倒换或者回切后，需要等待路由收敛后，下行 流量才能恢复正常。而路由收敛时间主要由路由协议的路由计算间隔决 定。如果路由计算间隔配置太短，会增加路由器的中央处理器(Central Process Unit，CPU)负荷；如果路由计算间隔配置太长，则路由收敛 时间也会相应变长，不利于业务的快速恢复。并且对于业务节点来说， IP地址网段一般是全局分配，或者是按业务分配。如果限定一个IP网段 只能在一个接入端口下，那将造成用户地址的浪费，同时业务部署会较 为困难。
另一种解决方法是，节点发布在线用户的主机路由：当用户在接入 端口上在线，则该接入端口所在节点发布该用户的主机路由，当用户所 在接入端口转为备份状态时，则撤回用户的主机路由。这种方式支持网 段在节点全局应用。但该技术同样存在路由收敛的问题：用户业务故障 倒换或者回切后，需要等待路由收敛后，用户业务才能恢复正常。并且 因为要发布每个用户的主机路由，对热备节点本身、网络中的其他路由 器的路由容量和性能的要求都比较高；在业务发生故障倒换或者回切 时，节点需要发布或者撤回每个用户的主机路由，对热备节点本身和网 络中其他路由器和三层交换机的CPU造成比较大的冲击。

本发明实施例的目的是提供一种双机热备方法、装置和系统，用以 解决双机热备在故障场景下下行流量倒换和回切慢的问题。
本发明实施例的目的是通过以下技术方案实现的：
一种双机热备方法，包括：
在接入端口配置与第一网络节点间的冗余协议，协商本地的各接入 端口与所述第一网络节点的各接入端口的主备关系；
发布用户的网段路由，所述用户的网段与所述第一网络节点发布的 路由所属的用户的网段相同；
建立或指定与所述第一网络节点间的保护通道；
与所述第一网络节点同步用户信息；
当所述第一网络节点故障时，根据所述冗余协议进行业务倒换，根 据所述用户信息将下行流量发送到用户。
一种网络节点，包括至少一个接入端口、同步模块、发布模块、建 立模块和发送模块；其中，
所述接入端口，用于配置与第一网络节点间的冗余协议，协商与所 述第一网络节点的接入端口的主备关系；
所述同步模块，用于与所述第一网络节点同步用户信息；
所述发布模块，用于发布用户的网段路由，所述用户的网段与所述 第一网络节点发布的路由所属的用户的网段相同；
所述建立模块，用于建立或指定与所述第一网络节点间的保护通 道；
所述发送模块，用于根据用户信息和所述冗余协议，将下行流量发 送到用户。
一种双机热备系统，包括，第一网络节点和第二网络节点；其中，
所述第一网络节点，用于在接入端口配置与所述第二网络节点间的 冗余协议，协商所述第一网络节点的各接入端口与所述第二网络节点的 各接入端口的主备关系，发布用户的网段路由。
所述第二网络节点，用于在接入端口配置与所述第一网络节点间的 冗余协议，协商所述第二网络节点的各接入端口与所述第一网络节点的 各接入端口的主备关系，发布用户的网段路由，所述用户的网段与所述 第一网络节点发布的路由所属的用户的网段相同，建立或指定与所述第 一网络节点的保护通道，与所述第一网络节点同步用户信息，当所述第 一网络节点故障时，根据所述冗余协议进行业务倒换，根据所述用户信 息将下行流量发送到用户。
采用本实施例提供的技术方案，因为在双机热备的网络节点间建立 或指定了保护通道，并且两个网络节点发布相同用户的网段路由，在下 行流量倒换和回切过程中，不需要发布或者撤回用户的网段路由，在多 数情况下也不需要网络重新计算路由，因此下行流量倒换和业务回切的 性能大幅度提高，大大缩短业务中断时间，解决了双机热备在故障场景 下下行流量倒换和回切慢的问题。

图1为本发明一个实施例中双机热备方法流程图；
图2为本发明一个实施例中网络节点框图；
图3为本发明一个实施例中双机热备系统框图；
图4为本发明一个实施例中双机热备系统故障场景示意图。

以下结合图1至图3说明本发明实施例：
图1为本发明一个实施例中双机热备方法流程图。该方法包括：
102、在接入端口配置与第一网络节点间的冗余协议，协商本地的 各接入端口与第一网络节点的各接入端口的主备关系。
具体可以是，在第二网络节点的接入端口配置与第一网络节点间的 冗余协议，协商第二网络节点的各个接入端口与第一网络节点的各个接 入端口的主备关系，例如根据协商确定第二网络节点的接入端口B为第 一网络节点的一个接入端口A的备用接入端口，根据协商确定第一网络 节点的一个接入端口C为第二网络节点的另一个接入端口D的备用接入 端口，一个接入端口不能同时为主用接入端口和备用接入端口。冗余协 议在第一网络节点的接入端口故障的情况下，触发业务倒换，在第一网 络节点的接入端口故障恢复后，触发业务回切。
104、发布用户的网段路由，所述用户的网段与所述第一网络节点 发布的路由所属的用户的网段相同。
同一网段的不同用户可以在第一网络节点的主用接入端口或第二 网络节点的主用接入端口上线。
106、建立或指定与第一网络节点间的保护通道。
在第二网络节点与第一网络节点之间通过IP或MPLS核心网建立或 指定保护通道，或者在第二网络节点与第一网络节点之间通过直接相连 的链路建立保护通道。所述保护通道可以是流量工程(Traffic Engineering，TE)隧道、通用路由封装(Generic Routing Encapsulation，GRE)隧道、标签分配协议(Label Distribution Protocol，LDP)标签交换路径(Label Switched Path，LSP)隧道或 IPSEC(IP Security)隧道，也可以是直连的以太网链路、异步传输模 式(Asynchronous Trans fer Mode，ATM)链路或点对点协议 (Point-to-Point Protocol，PPP)链路。当所述保护通道为第二网络 节点与第一网络节点间已经存在的隧道，例如，LDP LSP隧道时，只需 指定该已经存在的隧道为所述保护通道。所述保护通道应保证双向传输 能力，因此，如果是类似TE的单向隧道，则需要建立或指定第二网络 节点到第一网络节点和第一网络节点到第二网络节点的2条隧道，如果 是双向隧道，则只需要建立或指定一条。
对于发送给用户的报文，只要能到达第二网络节点或第一网络节点 中的一个，就能直接到达用户，或者是通过保护通道经过另一网络节点 到达用户。例如，用户在第一网络节点的一个主用接入端口上线，当发 送给该用户的报文到达第二网络节点时，该报文通过保护通道到达第一 网络节点，并从用户上线的主用接入端口到达用户。因此，本实施例中 的路由的部署比较简单，不需要在业务故障倒换或者业务回切时发布或 者撤回路由，而是在两个网络节点都发布用户的网段路由。如果需要优 化路由，则可以通过配置路由策略进行干预，使该网段路由优先指向优 先级较高的网络节点，例如，如果第一网络节点的全部或大部分接入端 口是主用接入端口，运营商希望该网段路由优先指向第一网络节点以提 高路由效率，则可以配置路由策略使第一网络节点的优先级较高。
为了避免报文在两个节点之间环回，有两种方案解决：(1)对于从 保护通道收到的，并且目的地址属于用户的网段的报文，做水平分割， 不允许环回的报文再发往保护通道；或者(2)对于目的地址属于用户 的网段的报文，如果报文TTL超过设定值，则把TTL改为设定值，否则 按通常的方法，对TTL减1，所述设定值根据保护通道的具体性质设置， 通常是一个较小的值，例如2或3。
本领域普通技术人员可以理解，建立或指定与第一网络节点的保护 通道相对独立，可以根据具体情况在102、104之前或之后执行。
108、与第一网络节点同步用户信息。
第二网络节点与第一网络节点同步用户信息，以使第二网络节点在 第一网络节点故障或者链路出现故障时，有足够的信息将下行流量发送 到用户，能够快速恢复业务。
110、当第一网络节点故障时，根据冗余协议进行业务倒换，根据 所述用户信息将下行流量发送到用户。
第一网络节点的故障可能有不同的原因。
在本发明实施例的一个应用场景中，第一网络节点的用户的接入链 路或接入端口发生故障。此时用户业务切换到第二网络节点上根据冗余 协议根据协商确定的所述发生故障的接入端口的备用接入端口，该备用 接入端口升为主用。因为第一网络节点和第二网络节点都发布了该用户 的网段路由，所以下行流量可能直接到达第二网络节点也可能先到达第 一网络节点。如果下行流量先到达第一网络节点，则第一网络节点把下 行流量通过保护通道发送到第二网络节点，第二网络节点根据用户信息 把下行流量通过协议根据协商确定的该接入端口发送到用户；如果下行 流量直接到达第二网络节点，则由第二网络节点根据用户信息通过协议 根据协商确定的该接入端口直接发送到用户，无论那种情况下行流量都 可以到达用户，所以路由不需要变化。当第一网络节点的接入链路或接 入端口的故障恢复后业务回切，路由同样也不需要变化。
因为在上述应用场景中业务倒换和回切过程中，不需要发布或者撤 回用户的网段路由，也不需要网络重新计算路由，因此业务倒换和业务 回切的性能大幅度提高，大大缩短了业务中断时间。
在本发明实施例的另一个应用场景中，第一网络节点为多线卡的设 备，通过多个线卡的端口连接到核心网，第一网络节点的用户接入端口 所在的线卡故障。因为此时第一网络节点的其他线卡工作正常，第一网 络节点和核心网还是连通的，到第二网络节点的保护通道也正常，因此 和第一网络节点的用户接入链路或端口发生故障的场景相似，在业务倒 换和回切过程中，不需要发布或者撤回用户的网段路由，也不需要网络 重新计算路由，因此业务倒换和业务回切的性能大幅度提高，大大缩短 了业务中断时间。
在本发明实施例的又一个应用场景中，第一网络节点整机发生故 障。此时第一网络节点到第二网络节点的保护通道也不能正常工作。因 此需要在路由收敛后，用户的网段路由才会自动指向第二网络节点，此 时，发送给用户的报文，经核心网直接发送到第二网络节点。在该场景 中，因为第二网络节点已经发布了用户的网段路由，业务倒换中不需要 再次发布路由，因此业务倒换性能也会有一定程度提高。并且，只要第 一网络节点恢复，保护通道就会复正常，下行流量只要第一网络节点或 第二网络节点中的任意一个，最终都可以到达用户。因此在业务回切过 程中，第一网络节点不需要发布路由，第二网络节点也不需要撤回路由， 业务回切性能大幅度提高，大大缩短业务中断时间。
图2为本发明一个实施例中网络节点框图。该网络节点包括，至少 一个接入端口202、同步模块204、发布模块206、建立模块208、发送模 块210；其中，
接入端口202，用于配置与第一网络节点间的冗余协议。
接入端口202配置与第一网络节点间的冗余协议，所述冗余协议用 于协商与第一网络节点的接入端口的主备，例如根据协商确定接入端口 202为第一网络节点的一个接入端口的备用接入端口，或者根据协商确 定第一网络节点的一个接入端口为接入端口202的备用接入端口。冗余 协议在第一网络节点的接入端口故障的情况下，触发业务倒换，在第一 网络节点的接入端口故障恢复后，触发业务回切。
同步模块204，用于与所述第一网络节点同步用户信息。
同步模块204与第一网络节点同步用户信息，以使第二网络节点在 第一网络节点故障或者链路出现故障时，有足够的信息快速恢复业务。
发布模块206，用于发布用户的网段路由，所述用户的网段与所述 第一网络节点发布的路由所属的用户的网段相同。
建立模块208，用于建立或指定与所述第一网络节点间的保护通道。
建立模块208在第二网络节点与第一网络节点之间通过IP或MPLS 核心网建立或指定保护通道，或者在第二网络节点与第一网络节点之间 通过直接相连的链路建立保护通道。所述保护通道可以是流量工程TE 隧道、通用路由封装GRE隧道、标签分配协议LDP标签交换路径LSP隧 道或IPSEC隧道，也可以是直连的以太网链路、ATM链路或PPP链路。 当所述保护通道为第二网络节点与第一网络节点间已经存在的隧道，例 如，LDP LSP隧道时，只需指定该已经存在的隧道为所述保护通道。所 述保护通道应保证双向传输能力，因此，如果是类似TE的单向隧道， 则需要建立或指定第二网络节点到第一网络节点和第一网络节点到第 二网络节点的2条隧道，如果是双向隧道，则只需要建立或指定一条。
对于发送给用户的报文，只要能到达第二网络节点或第一网络节点 中的一个，就能直接到达用户，或者是通过保护通道经过另一网络节点 到达用户。例如，用户在第一网络节点的一个主用接入端口上线，当发 送给用户的报文到达第二网络节点时，该报文通过保护通道到达第一网 络节点，并从用户上线的接入端口到达用户。因此，路由的部署比较简 单，不需要在业务故障倒换或者业务回切时发布或者撤回路由，可以在 两个网络节点都发布用户IP网段路由。如果需要优化路由，则可以通 过配置路由策略进行干预，使该IP网段路由优先指向优先级较高的网 络节点，例如，如果第一网络节点的全部或大部分接入端口是主用接入 端口，运营商希望该网段路由优先指向第一网络节点以提高路由效率， 则可以配置路由策略使第一网络节点的优先级较高。
为了避免报文在两个节点之间环回，有两种方案解决：(1)对于从 保护通道收到的，并且目的地址属于用户的网段的报文，做水平分割， 不允许环回的报文再发往保护通道；或者(2)对于目的地址属于用户 的网段的报文，如果报文TTL超过设定值，则把TTL改为设定值，否则按 通常的方法，对TTL减1，所述设定值根据保护通道的具体性质设置，通 常是一个较小的值，例如2或3。
发送模块210，用于根据用户信息和所述冗余协议，根据用户信息 将下行流量发送到用户。
发送模块210在所述第一网络节点无故障时，根据用户信息，将下 行流量发送到用户。
当所述第一网络节点故障时，发送模块210根据所述冗余协议进行 业务倒换，根据用户信息，将下行流量发送到用户。
第一网络节点的故障可能有不同的原因。
在本发明实施例的一个应用场景中，第一网络节点的用户的接入链 路或接入端口发生故障。此时用户业务切换到冗余协议根据协商确定的 所述发生故障的接入端口的备用接入端口，该备用接入端口升为主用。 因为第一网络节点和第二网络节点都发布了该用户的网段路由，所以下 行流量可能直接到达第二网络节点也可能先到达第一网络节点。举例来 说，冗余协议根据协商确定接入端口202为第一网络节点的一个接入端 口的备用接入端口，当第一网络节点的该接入端口故障时，接入端口202 升为主用。如果下行流量先到达第一网络节点，则第一网络节点把下行 流量通过保护通道发送到第二网络节点，第二网络节点的发送模块210 根据用户信息把下行流量通过接入端口202发送到用户；如果下行流量 直接到达第二网络节点，则由发送模块210根据用户信息通过接入端口 202直接发送到用户，无论那种情况下行流量都可以到达用户，所以路 由不需要变化。当第一网络节点的接入链路或接入端口的故障恢复后业 务回切，路由同样也不需要变化。
因为在上述应用场景中业务倒换和回切过程中，不需要发布或者撤 回用户的网段路由，也不需要网络重新计算路由，因此业务倒换和业务 回切的性能大幅度提高，大大缩短了业务中断时间。
在本发明实施例的另一个应用场景中，第一网络节点为多线卡的设 备，通过多个线卡的端口连接到核心网，第一网络节点的用户接入端口 所在的线卡故障。因为此时第一网络节点的其他线卡工作正常，第一网 络节点和核心网还是连通的，到第二网络节点的保护通道也正常，因此 和第一网络节点的用户接入链路或端口发生故障的场景相似，在业务倒 换和回切过程中，不需要发布或者撤回用户的网段路由，也不需要网络 重新计算路由，因此业务倒换和业务回切的性能大幅度提高，大大缩短 业务中断时间。
在本发明实施例的又一个应用场景中，第一网络节点整机发生故 障。此时第一网络节点到第二网络节点的保护通道也不能正常工作。因 此需要在路由收敛后，用户的网段路由才会自动指向第二网络节点，发 送给用户的报文，经核心网直接发送到第二网络节点。在该场景中，因 为第二网络节点已经发布了用户网段的路由，业务倒换中不需要再次发 布路由，因此业务倒换性能也会有一定程度提高。并且，只要第一网络 节点恢复，保护通道就会恢复正常，下行流量只要到达第一网络节点 或第二网络节点中的任意一个，最终都可以到达用户。因此在业务回切 过程中，第一网络节点不需要发布路由，第二网络节点也不需要撤回路 由，业务回切性能大幅度提高，大大缩短业务中断时间。
图3为本发明一个实施例中双机热备系统框图。该系统包括，第一 网络节点和第二网络节点；其中，
第一网络节点302，用于在接入端口配置与所述第二网络节点304 间的冗余协议，协商第一网络节点302的各接入端口与所述第二网络节 点304的各接入端口的主备关系，发布用户的网段路由。
第二网络节点304，用于在接入端口配置与所述第一网络节点302间 的冗余协议，协商所述第二网络节点304的各接入端口与所述第一网络 节点302的各接入端口的主备关系，发布用户的网段路由，所述用户的 网段与所述第一网络节点302发布的路由所属的用户的网段相同，建立 或指定与所述第一网络节点302的保护通道，与所述第一网络节点302同 步用户信息，当所述第一网络节点故障时，根据所述冗余协议进行业务 倒换，根据用户信息将下行流量发送到用户。
参见图4，图4为本发明一个实施例中双机热备系统故障场景示意 图。该双机热备系统中，同一网段的不同用户可以在第一网络节点302 的接入端口上线，也可以在第二网络节点304的接入端口上线，例如， 用户1在第一网络节点302的接入端口A上线，冗余协议根据协商确定第 二网络节点304的接入端口B是接入端口A的备用接入端口，用户2在第二 网络节点304的接入端口D上线，冗余协议根据协商确定第一网络节点 302的接入端口C是接入端口D的备用接入端口。在该具体的故障场景中， 第一网络节点302的用户1的接入链路或接入端口发生故障。此时用户1 的业务切换到第二网络节点304上根据冗余协议根据协商确定的所述发 生故障的接入端口的备用接入端口B，接入端口B升为主用，用户2不需 要切换。因为第一网络节点302和第二网络节点304都发布了该用户的网 段路由，所以下行流量可能直接到达第二网络节点304也可能先到达第 一网络节点302。如果下行流量先到达第一网络节点302，则第一网络节 点302根据用户信息把下行流量通过保护通道发送到第二网络节点304， 第二网络节点304根据用户信息把下行流量通过相应的接入端口发送到 用户；如果下行流量直接到达第二网络节点304，则第二网络节点304根 据用户信息通过相应的接入端口发送到用户，无论那种情况下行流量都 可以到达用户，所以路由不需要变化。当第一网络节点的接入链路或接 入端口的故障恢复后业务回切，路由同样也不需要变化。
因为在图4所示故障场景中业务倒换和回切过程中，不需要发布或 者撤回用户的网段路由，也不需要网络重新计算路由，因此业务倒换和 业务回切的性能大幅度提高，大大缩短了业务中断时间。
采用本实施例提供的技术方案，因为在双机热备的网络节点间建立 或指定了保护通道，并且两个网络节点发布相同用户的网段路由，在下 行流量倒换和回切过程中，不需要发布或者撤回用户的网段路由，在多 数情况下也不需要网络重新计算路由，因此下行流量倒换和业务回切的 性能大幅度提高，大大缩短业务中断时间，解决了双机热备在故障场景 下下行流量倒换和回切慢的问题。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部 分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于 计算机可读存储介质中，所述存储介质可以是ROM/RAM，磁盘或光盘等。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围 并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范 围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。 因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。