CN1551572A - 业务中的数据镜像 - Google Patents

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Abstract

公开了在业务上例如在虚拟专用LAN业务上的数据镜像。数据分组、段、帧、或者其它的封装形式可以从核心网络(例如，IP、TCP)上被镜像下来至一个或多个镜像目的地，而不使用并行网络。提供了封装技术，其使得分组能够通过业务例如VPLS、MPLS以及其它业务被镜像及发送到镜像目的地。当在镜像目的地接收后，被镜像的分组可以被用于以一种更有效的并且消耗更少资源和时间的方式进行故障检修。

Description

业务中的数据镜像
相关申请的交叉引用
本申请要求2003年4月28日申请的、题目为“Packet mirroring in avirtual private LAN service environment”的美国临时专利申请60/466,268的优先权，其在此为了所有的目的引入作为参考。
技术领域
本发明一般涉及计算机网络。更具体地说，公开了业务中的数据镜像(data mirroring)。
背景技术
在计算机网络中，故障检修和管理有利于保证服务质量(QoS)、可靠性和可用性。故障检修和监视功能可以利用数据镜像能力来实现。但是，数据镜像可能是昂贵并受限的。
数据镜像通常利用并行网络实现。典型地，当数据分组在主网络中的被监视节点上出现的时候，它们通过并行网络而被发送到远程镜像节点或者目的地。该并行网络的方法需要额外的硬件和软件，以及相当大的时间和人力用来建立和配置镜像网络。典型地，并行网络用于避免使镜像分组在主网络中产生拥塞或者其它的性能问题。
因此，有利的是能够利用主网络本身作为传输机制，而不需要并行网络，在不妨碍通过主网络发送的非镜像数据的传递和处理的情况下，将数据从主网络中的节点镜像到监视节点。
发明内容
本发明提供了一种用于镜像分组的方法，包括：
基于镜像准则选择分组；
准备被镜像的分组；以及
通过利用与原始分组相关联的同一网络提供的镜像业务，将被镜像的分组发送至镜像目的地。
附图说明
在下面的详细描述和附图中公开了本发明的各实施例。
图1表示了具有单向传输通道(tunnel)的、通过网络将端点互连起来的典型系统；
图2表示了典型的转发机；
图3表示分组镜像的典型系统；
图4表示包括镜像目的地的分组镜像的典型系统；
图5表示分组镜像的典型方法；
图6表示分组镜像的典型流程图；
图7表示入口分组操纵的典型方法；以及
图8表示出口分组操纵的典型方法。
具体实施方式
本发明可以通过各种方式实现，包括作为方法、装置、系统、物质构成、计算机可读介质例如计算机可读存储介质或者其中程序指令能够通过光或者电的通信链路发送的计算机网络。在本说明书中，这些具体实现，或者本发明可能采用的任何其它形式，可以被称为技术。通常，所公开的方法的步骤顺序可以在本发明的范围之内变化。
下面连同表示本发明原理的附图一起提供本发明的一个或多个实施例的详细描述。结合这些实施例描述本发明，但是本发明并不局限于任何实施例。本发明的范围仅由权利要求书所限定，并且本发明包括各种可选方式、修改和等价替换。为了完整地理解本发明，在下面的描述中提出了许多特定的细节。提供这些细节是为了举例的目的，本发明可以在不具有这些特定细节的部分或全部的情况下根据权利要求书而实现。为清楚起见，与本发明相关的技术领域中已知的技术资料不再详细描述，以避免不必要地模糊本发明。
公开了在利用诸如VPLS、MPLS及其它的业务的网络上的数据镜像。数据分组、段、帧、或者其它数据(以下称“分组”)可以不使用并行网络而从主网络中的被监视节点被复制或镜像至一个或多个镜像目的地。为了下面的描述，“数据镜像”和“分组镜像”可以互换使用。
图1表示了具有单向传输通道的、通过网络将端点互连起来的典型系统100。在该实例中，在该网络上路由的数据，例如作为透明的LAN业务(TLS)或类似业务的部分而传输的数据，可以被镜像到镜像目的地，如下面更加详细地描述的。边缘业务路由器(ESR)102和104通过网络106连接。在该实例中，网络106表示为含有IP/MPLS核心网络。在其它实施例中，可以使用其它类型的核心网络。客户边缘路由器(CE)108-110将从ESR 102和104接收的分组分别地发送至该分组被寻址到的最终客户目的地，例如在它们各自客户网络中的MAC地址。CE108和110还从相关的客户节点接收要利用虚拟租用线(VLL)业务123传输的分组，并分别地将分组传递到ESR 102和104用于传输。单向传输通道112和114提供传输机制用于业务分组的传输。在每一个ESR，提供业务分配点(SDP)。在一些实施例中，SDP是可绑定一个或多个业务以及一个或多个数据传输通道的软件对象。通过将业务绑定到SDP，而不是将业务直接绑定到传输通道，业务能够独立于传输通道被配置，反之亦然，因此简化了每一个的配置和/或重新配置。在图1所示的实例中，ESR 102包括SDP 124，它表示为与至ESR 104的传输通道112绑定，以及具有通过业务接入点(SAP)116绑定至其的VLL业务123，并且ESR 104包括SDP 126，它表示为与至ESR 102的传输通道114绑定，以及具有通过业务接入点118绑定至其的VLL业务123。在一些实施例中，业务接入点包括软件对象，该软件对象用于通过与外部系统的接口，例如通过端口被连接的客户设备，发送和接收与业务相关的数据。在一些实施例中，业务接入点可以用于提供两个或多个与单个物理端口相关联的“虚拟”端口。
在一个实施例中，传输通道112包括与SDP 124相关的标签交换路径(LSP)，传输通道114包括与SDP126相关的LSP。在此，如VLL这样的业务，可以利用双向业务接入点116-118实现。在其它实施例中，可以提供其它类型的业务，例如，VPLS。业务分组在业务接入点116-118之间交换，并且在单向传输通道112和114上传输。在该实例中，虚电路(VC)标签120和122被分别地加到来自业务接入点116和118的业务分组。SDP124-126将具有加上的VC标签120-122的业务分组通过单向传输通道112和114转发至ESR 102-104。当具有预加上的VC标签的业务分组被接收时，解多路复用器128和130根据VC标签120-122，识别发往业务接入点116或118的业务分组，并据此路由它们。
在所示实例中，被与CE 108相关的源发送至与CE 110相关的目的地的并与VLL业务123相关的客户分组，例如，被CE 108发送至ESR 102。ESR 102接收分组并且将分组与VLL业务123相关联(例如，基于其接收的端口，所用的封装，包括在分组中的标签或者其它识别信息，等等)。业务接入点(SAP)116将分组转发至SDP 124(或者如所示的实施例中的直接转发，或者通过SDP映射模块转发，例如在多种业务可以使用同一个SDP的实施例中)，用于传输至出口ESR 104。SDP 124将分组封装，用于通过单向传输通道112传输至ESR104，包括通过加VC标签120来传输，该标签120标识分组与VLL业务123相关联。在SDP 124包括两个或多个至ESR104的传输通道的实施例中，SDP 124选择一条通道，用于将分组传输至ESR104。例如，在SDP 124包括两个或多个LSP的实施例中，SDP124可以被配置为将一项业务与一个特定的LSP绑定，例如，VLL业务，如VLL业务123，从而该业务的所有业务量都通过同一个LSP发送。对于其它类型的业务(例如，VPLS或VPRN)，SDP可以将分组映射至LSP，用于通过将分组与“会话”(即，在两个端点之间交换的一组相关的分组)相关联而进行传输，以及选择与会话相关的LSP(例如，以避免分组无序传输，如果与一个会话相关的不同分组通过不同的路径发送时就可能发生这种情况。)。在提供VPLS、VPRN、或者类似的业务的实施例中，目的地MAC地址可以用于识别用于传输分组的LSP。当分组到达ESR 104时，解多路复用器130例如基于VC标签120的存在将分组作为与业务123相关的分组来识别，并将原始(净负荷)分组传递至SAP 118，用于处理。SAP 118然后将分组传递至CE 110，用于向前路由至它的目的地(例如，主机)。
与本申请同时申请的、在此为了所有的目的引入作为参考的、题目为“USING NETWORK TRANSPORT TUNNELS TO PROVIDESERVICE-BASED DATA TRANSPORT”的、共同未决的美国申请＿＿(代理卷号137797)中，对业务分配点和业务接入点有更充分的描述。
公开了：当数据出现在网络节点的线上时将其镜像，以及通过在主网络上定义的镜像业务将镜像数据(例如，镜像分组)发送至远程目的地。如此处使用的，术语“镜像分组”以及“被镜像的分组”指将被发送至镜像目的地的分组。根据执行情况和发生镜像的点(例如，入口或出口)，“镜像的”或“被镜像的”分组可以是原始分组(例如，如果处理复制件用以发送到原始分组所寻址到的目的地)或者它的复制件。分组可以在入口处(即，以它们在该节点处被接收的形式)或者在出口处(即，以它们离开该节点的形式)被镜像。镜像分组通过利用为此目的而定义的镜像业务，经由主网络，例如，通过核心网络的传输通道，被发送至远程镜像目的地。
图2表示了在一些实施例中使用的转发机。在该实例中，转发机202可以以一个或多个模块实现，该模块用于将分组从路由器镜像和转发至主目的地(即，分组所寻址的目的地)和镜像目的地(即，希望镜像分组被发送到的地方)。转发机202具有镜像模块204和转发模块206。一些实施例中的镜像模块204被配置为识别要被镜像的分组(例如，基于提供给转发机的准则，例如，以包括这样的准则的镜像源对象的形式)，以及使转发模块206将这样的镜像分组转发至镜像目的地(例如，如果是远程的，为SDP，如果是本地的，为SAP)。转发模块206使用地址信息处理和转发分组至它们的适当的目的地。
当分组“在线上”时，或者在被监视节点的入口处，或者在被监视节点的出口处，转发机202为分组提供镜像以及转发能力。例如，如果在入口处进行镜像，在一些实施例中，原始入口分组被保存，并且通过镜像业务被发送至镜像目的地，如下面更加完整地描述的那样，并且在该节点处处理原始分组的复制件。例如，在节点是网络路由器或者交换机的情况下，例如上述的边缘业务路由器，分组可以在入口处，在交换机或者路由器处理它之前被镜像，或者在出口处，即，以当交换机或者路由器处理完分组时通过交换机或者路由器的出口端口发送它的形式被镜像。在大量的处理在节点上进行的情况下，在入口处或者出口处进行镜像的能力是有益的。
被镜像的分组可以被发送至本地或者远程镜像目的地。在镜像至本地镜像目的地的情况下，在一些实施例中，通过被配置为用作本地镜像目的地的业务接入点(例如图1中的业务接入点116和118)，将镜像分组发送出出口端口。在远程镜像目的地的情况下，与远程目的地相关联的业务分配点可以被识别为位于被监视节点的远程转发机将镜像分组发送到的镜像目的地。镜像业务，在此称“镜像源”，被配置为产生镜像复制件，并将它们发送至镜像目的地。镜像分组通过与业务分配点相关的传输通道被封装和发送。在业务分配点的远端目的地，解多路复用器例如图1中的解多路复用器128和130，基于例如VC或其它标签，识别镜像分组为与镜像业务相关联，并将镜像分组转发至与镜像业务相关联的业务接入点。业务接入点然后通过出口端口将镜像分组提供给与该业务相关的外部系统(例如，网络或者系统管理员控制台)。
由于被镜像的分组代表了在被监视的网络节点的分组的完全的复制，所以在镜像目的地，被镜像的分组可以用于检修网络状况和问题。在交换机的情况下，例如，当分组进入(入口)或者退出(出口)交换机时，可以获得分组的复制件，使得能够例如以交换机处理和/或操纵分组的方式识别出潜在的问题。
图3表示典型的网络，其中当分组出现在节点上时，分组镜像可以被用于监视分组。边缘路由器302-308通过网络300路由数据分组。在所示的实例中，假设镜像分组将被发送到的节点(镜像目的地)与路由器308相关联。路由器308处的SAP被配置为用作镜像目的地业务，即，从本地或者远程节点接收镜像分组，并通过路由器308的相关出口端口将它们提供为输出。路由器302，304和306处提供的SDP被配置为利用镜像源对象或者方法发送镜像分组至路由器308，以识别被镜像的分组，以及，例如通过与镜像目的地相关的SDP相关的传输通道，将镜像分组提供至与镜像源对象或方法相关联的镜像目的地。在一些实施例中，与镜像目的地所在的节点相关联的SDP，对于本地镜像源对象或方法，作为镜像分组将被发往的目的地而被识别。SDP将镜像分组传递至远端，在那里它们与上述镜像目的地SAP相关联(例如，基于标签或者与镜像业务相关的其它标识符)。
图4表示用于通过镜像业务进行分组镜像的典型系统。在该实例中，SDP 402-406以及SAP 408包括单向镜像业务。与SDP 402-406相关联的传输通道可以被用于通过SAP 408将被镜像的分组路由到主机410，例如，网络管理员控制台。
单向传输通道业务，例如VPLS，MPLS或者其它，可以被用于将被镜像的分组路由到镜像目的地，例如主机410。主机410可以与SAP 408进行直接或者间接的数据通信。在此，分组可以在从SDP 402-406至SAP408的单向业务通道上被路由。其它的封装，例如添加的报头，被加到原始分组(入口)或者复制件(出口)上，以便将它们路由到SAP 408。分组被镜像的点确定分组操纵的类型。
利用配置为通过主网络发送镜像分组的镜像业务，可能增加主网络上的拥塞，例如，妨碍网络满足对通过主网络提供的传输业务(例如VLAN)的服务质量保证的能力。在一些实施例中，通过“限制”过大的镜像分组，使对镜像业务的业务量的影响减到最小，这样减小了处理和时间的要求，减轻了性能下降。镜像分组在被发送至镜像目的地之前被截短。截短最小化了复制和与发送分组至镜像目的地相关的通道开销。在一些实施例中，通过限制经由镜像业务发送镜像分组的速率，速率限制用于将镜像业务分组对通过网络所提供的其它业务的性能的影响减到最小。速率限制可以由用户或系统规定的限制来实现，并且可以是动态的，即，用于镜像业务的允许的速率可以根据条件的改变而改变，该条件例如满足QoS保证的程度。
图5表示一种用于分组镜像的典型方法。在此，示出了整个方法。首先，识别或者选择出分组用于镜像(502)。复制分组(504)。然后在分组(或者复制件，取决于实现方案)上执行镜像处理(506)。通过包括在转发机202(图2)的逻辑，例如，镜像模块204，或者可作为系统100(图1)的另一部分实现的逻辑模块，分组可以被选择用于镜像。在一些实施例中，根据提供的准则，例如，由网络管理员提供的，镜像源对象或者方法被配置为识别将被镜像的分组。在一些实施例中，提供“调试”或者其它CLI，以使得管理员能够提供用于分组镜像的准则。根据一个准则或者一组准则，用于镜像的分组选择可以是随机的。准则可以是用户或者系统规定的。用于分组选择的准则的实例可以包括端口，业务定界符(例如，VLAN标签)，MPLS或者VC标签，在接入控制列表(ACL)中规定的MAC或者IP地址。其它实例可以包括在特定业务中规定业务流的准则。这样的实例可以包括MAC地址，IEEE 802.1p的值和范围，源和目的地MAC地址和范围，以太网的值和范围，等等。其它实例还可以包括源及目的地IP地址和范围，IP协议值，源及目的地端口值和范围，DiffServ编码点(DSCP)值，IP段，IP项值和范围，单或多IP项域，以及TCP ACK和SYN命令(例如，设置，复位，等等)。除了上述这些的其它准则也可以用于分组选择。准则也可以用于限制分组选择。
如图5中步骤506的镜像处理包括，确定和执行将镜像分组发送至镜像目的地所需的分组操纵。在一些实施例中，用于将镜像分组发送至相关镜像目的地的镜像源对象或方法将镜像分组转换为一种镜像源知道镜像目的地(例如，SDP，SAP)希望看到的形式(例如，帧类型，封装，等等)。
图6表示了一种分组镜像的典型流程图。在该实例中，示出了用于确定分组操纵的类型的方法。在此，决定是在相对于交换结构(602)的入口点还是出口点对分组进行镜像(602)。如果选择入口点用于镜像，则执行入口分组操纵(604)。如果选择出口点用于镜像，则执行出口分组操纵(606)。入口分组操纵将结合图7更详细地进行描述。出口分组操纵将结合图8更详细地进行描述。
图7表示入口分组操纵的典型方法。如果在入口点执行镜像，则线上所见的原始分组可以被发送至镜像目的地，如该实例中的那样(702)。除了将原始分组转发至镜像目的地，也可以对图5中步骤504所完成的分组复制件作出改变(704)。分组复制件可以正常地处理，最终到达目的地主机的端口或者业务。换句话说，复制件代替原始分组，并且被相应地处理以及转发至原始主机或者目的地。反之，在入口分组操纵的情况下，原始分组可能被指定为被镜像的分组。在该实例中，被镜像的分组被封装并被路由到镜像目的地。至镜像目的地的原始分组的路由和转发可以包括用加上的报头、标签或者其它信息封装分组。加上的封装可以被用于通过例如VPLS、MPLS等业务路由分组到镜像目的地。
图8表示一种用于出口分组操纵的典型方法。在该实例中，与入口分组操纵不同，在原始分组(出口分组)上执行正常的操纵(802)。在此，图5中完成的分组的复制件被封装用于路由到镜像目的地(804)。当原始/出口分组用任何加上的报头或标签封装后，被转发至镜像目的地(806)。在该实例中，原始分组在网络交换结构的出口点上被镜像。在该点，复制完成(按图5)，封装，并转发至镜像目的地。同样在该点，原始/出口分组被正常地处理及转发至其原始目的地。
尽管为了理解清晰起见，前面的实施例已经以一些细节进行了描述，但本发明并不限于所提供的细节。存在许多实现本发明的可选方式。所公开的实施例是示意性的而不是限制性的。

Claims (30)

1.一种用于镜像分组的方法，包括：
基于镜像准则选择分组；
准备被镜像的分组；以及
通过利用与原始分组相关联的同一网络提供的镜像业务，将被镜像的分组发送至镜像目的地。
2.根据权利要求1的方法，还包括：封装被镜像的分组用于发送到镜像目的地。
3.根据权利要求2的方法，其中封装被镜像的分组包括：添加信息用于通过镜像业务路由被镜像的分组。
4.根据权利要求2的方法，其中封装被镜像的分组包括：给被镜像的分组添加报头。
5.根据权利要求1的方法，还包括：限制通过镜像业务发送被镜像的分组的速率。
6.根据权利要求1的方法，还包括：在通过镜像业务发送被镜像的分组之前截短过大的被镜像的分组。
7.根据权利要求1的方法，其中选择分组还包括：基于用户规定的准则识别分组。
8.根据权利要求1的方法，其中选择分组还包括：基于系统规定的准则识别分组。
9.根据权利要求1的方法，其中选择分组还包括：基于一组准则识别分组。
10.根据权利要求1的方法，其中选择分组还包括：基于端口信息识别分组。
11.根据权利要求1的方法，其中选择分组还包括：基于定界符识别分组。
12.根据权利要求1的方法，其中选择分组还包括：基于协议识别分组。
13.根据权利要求1的方法，其中选择分组还包括：基于标签识别分组。
14.根据权利要求1的方法，其中选择分组还包括：基于业务标签识别分组。
15.根据权利要求1的方法，其中选择分组还包括：基于列表识别分组。
16.根据权利要求1的方法，其中选择分组还包括：基于地址识别分组。
17.根据权利要求16的方法，其中该地址是IP地址。
18.根据权利要求16的方法，其中该地址是MAC地址。
19.根据权利要求1的方法，其中选择分组还包括：基于一组地址识别分组。
20.根据权利要求1的方法，其中选择分组还包括：基于项值识别分组。
21.根据权利要求1的方法，其中选择分组还包括：基于协议命令识别分组。
22.根据权利要求1的方法，其中准备被镜像的分组还包括：复制原始分组。
23.根据权利要求1的方法，其中准备被镜像的分组还包括：对分组进行镜像处理。
24.根据权利要求1的方法，其中将被镜像的分组发送至镜像目的地包括：将被镜像的分组发送至与镜像业务相关的远端路由器。
25.根据权利要求1的方法，其中将被镜像的分组发送至镜像目的地包括：将被镜像的分组发送至与镜像业务相关的业务分配点。
26.根据权利要求1的方法，其中镜像目的地转换被镜像的分组。
27.根据权利要求1的方法，其中业务包括业务路径。
28.根据权利要求1的方法，其中业务包括业务通道。
29.一种用于在业务上镜像分组的系统，包括：
逻辑模块，配置为基于镜像准则选择分组；以及
转发机，配置为准备被镜像的分组，并通过利用与原始分组相关联的同一网络提供的镜像业务，将被镜像的分组发送至镜像目的地。
30.一种计算机程序产品，用于在业务上镜像分组，该计算机程序体现在计算机可读介质中并包括计算机指令，所述计算机指令用于：
基于镜像准则选择分组；
准备被镜像的分组；以及
通过利用与原始分组相关联的同一网络提供的镜像业务，将被镜像的分组发送至镜像目的地。
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