具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

目前，随着通信技术的发展，宽带IP城域网已成为承载宽带服务的多业务综合承载网络，它能够为客户提供家庭宽带、企业虚拟私人网络(Virtual Private Network，VPN)、因特网协议电视IPTV点播和直播、IP多媒体子系统IMS固网语音以及互联网IP专线等多种业务。

相关技术中，城域网的主要架构为核心层、汇聚层和接入层构成的三级架构，三级架构图如图1所示，其中核心层包括宽带接入服务器(Broadband Access Server，BAS)和全业务路由器(Service Router，SR)，汇聚层包括汇聚交换机，接入层包括光线路终端(Optical Line Terminal，OLT)和光网络单元(Optical Network Unit，ONU)。汇聚层的汇聚交换机V字型上联BAS和SR，OLT仅依靠物理双路由链路单归属接入至同一个汇聚交换机，BAS/SR、汇聚交换机、接入层三个环节单点运行。然而，BAS/SR、汇聚交换机、接入层三个环节单点运行存在安全风险问题，一旦其中任意一个环节出现问题，都会造成全业务中断，比如，当BAS/SR这一个环节出现问题时，则会直接导致数万宽带用户、IMS电话，数百大客户专线的业务中断。

针对此缺陷，本发明的技术方案主要在于：将OLT双归属连接至两个汇聚交换机，形成倒三角形网络架构，基于OLT的热备破环机制实现OLT和两个汇聚交换机构成的网络架构中通信链路的主备切换；同时，两个汇聚交换机之间建立通信链路，联动两个汇聚交换机分别连接至两个BAS或SR，形成口字型上联网络架构，从而实现城域网中BAS或SR到OLT之间的全程端到端热备保护，避免了由于单点故障导致的全网业务中断的问题。

图2是本发明一示例性实施例示出的网络的主备切换系统的结构示意图。

如图2所示，本实施例提供的系统包括：光线路终端OLT 201，第一汇聚交换机202，第二汇聚交换机203，第一宽带接入服务器BAS或第一全业务路由器SR 204，第二BAS或第二SR 205，以及主备链路保护组206。

其中，所述OLT通过所述主备链路保护组分别与所述第一汇聚交换机和所述第二汇聚交换机连接，所述第一汇聚交换机通过第一链路与所述第二汇聚交换机连接，所述第一汇聚交换机还通过第二链路与所述第一BAS或所述第一SR连接，所述第二汇聚交换机还通过第三链路与所述第二BAS或所述第二SR连接；所述主备链路保护组用于在主备链路发生故障时生成切换信息；所述OLT用于根据所述切换信息进行主备链路切换。

具体的，参见图1，OLT双归属至两个汇聚交换机，OLT、第一汇聚交换机和第二汇聚交换机之间形成倒三角型网络架构；同时，第一汇聚交换机和第二汇聚交换机经口字型上联架构连接分别连接至BAS/SR，形成口字型网络架构。其中，主备链路保护组可以检测OLT到两个汇聚交换机之间通信链路是否发生故障，当其中一条通信链路发生故障时，生成切换信息，OLT根据切换信息将当前通信链路切换至另一条通信链路，使另一条通信链路继续进行业务处理，从而防止了由于通信链路故障导致的全网业务中断。同时，基于上述网络架构以及OLT的主备切换机制，当其中的BAS或SR以及汇聚交换机中的任意一个发生故障时，可以将通信链路切换至另外一个BAS或SR或汇聚交换机所在的链路，使得另一个BAS或SR或汇聚交换机可以继续承担业务处理，避免了单点设备故障导致的全网业务中断。

本实施例中，通过将OLT双归属连接至两个汇聚交换机，形成倒三角形网络架构，基于OLT的热备破环机制实现OLT和两个汇聚交换机构成的网络架构中通信链路的主备切换；同时，两个汇聚交换机之间建立通信链路，联动两个汇聚交换机分别连接至两个BAS或SR，形成口字型上联网络架构，从而实现城域网中BAS或SR到OLT之间的全程端到端热备保护，避免了由于单点故障导致的全网业务中断的问题。

图3是本发明另一示例性实施例示出的网络的主备切换系统的结构示意图。

进一步的，如图3所示，所述主备链路保护组包括：主用链路2061、主用端口2062、备用链路2063和备用端口2064；所述OLT通过所述主备链路保护组分别与所述第一汇聚交换机和所述第二汇聚交换机连接，包括：所述OLT通过所述主用端口和所述主用链路与所述第一汇聚交换机连接，通过所述备用端口和所述备用链路与所述第二汇聚交换机连接。

进一步的，所述主备链路保护组具体用于：检测所述主用链路、所述主用端口、所述备用链路以及所述备用端口是否故障；若所述主用链路或所述主用端口发生故障，则生成第一切换信息，所述第一切换信息包括备用链路和备用端口的物理地址MAC和地址解析协议ARP；若所述备用链路或所述备用端口发生故障，则生成第二切换信息，所述第二切换信息包括主用链路和主用端口的MAC和ARP。

进一步的，当OLT接收到第一切换信息时，则根据所述第一切换信息，将所述主用链路和所述主用端口切换到所述备用链路和所述备用端口；当接收到第二切换信息时，根据所述第二切换信息，将所述备用链路和所述备用端口切换到所述主用链路和所述主用端口。

具体的，主用链路、主用端口、备用链路和备用端口中的可用链路和端口的物理地址均存储于地址表中，当检测到链路和端口发生故障时，在主备链路保护组内自动通过发送流量刷新MAC和ARP，以使双归属的两个汇聚交换机更新地址表中的地址，OLT根据ARP获取到可用链路和端口的的MAC，进行主备用切换，将通信链路切换成可用链路继续处理业务。

在一个实施例中，所述主备链路保护组还用于：实时监测所述主用链路、所述主用端口、所述备用链路和所述备用端口的工作状态，并在已发生故障的链路或端口恢复正常时控制所述链路或端口处于阻塞状态。

具体的，主备链路和主备端口的工作状态有两种，分别是转发状态和阻塞状态，在转发转发状态下，链路和端口正常转发报文，在阻塞状态下，链路和端口不转发报文。当链路或端口发生故障时，其工作状态会处于阻塞状态，比如，当主用链路故障时，主用链路的工作状态处于阻塞状态，将通信链路切换至备用链路和备用端口继续处理业务，当主用链路恢复正常时，则控制该主用链路继续维持在阻塞状态，暂时不进行链路切换，避免了主用链路恢复抢占备用链路处理业务，从而保持流量稳定，避免了主备链路频繁切换导致反复震荡的问题。

进一步的，本实施例提供的系统还包括：业务保护单元；所述业务保护单元与所述第一BAS或第一SR连接，以及，与所述第二BAS或第二SR连接；所述业务保护单元用于：在所述第一BAS或第一AR发生单点宕机时切换至所述第二BAS或第二SR进行相应业务处理，以及在所述第一汇聚交换机发生单点宕机时切换至所述第二汇聚交换机进行相应业务处理。

其中，所述业务保护单元包括以下单元中的任意一个或多个：PPPOE家庭宽带和企业VPN拨号业务热备单元、IPTV直播业务热备单元、IPTV点播业务保护单元、固网语音业务热备单元、IP专线和企业VPN专线业务保护单元。

本实施例中，上述各保护单元分别部署在互联网VPN、IPTV平台和IMS固网语音平台中，如图3所示，互联网VPN和IPTV平台均连接第一BAS和第二BAS，IMS固网语音平台与第一SR和第二SR连接。

进一步的，参见图3，OLT通过ONU接入各类业务，比如电话业务、宽带业务以及IPTV等。

本实施例中，OLT双归属上联至不同汇聚交换机后，形成局部倒三角网络架构，OLT接入下的各类业务VLAN均在此倒三角架构中的三条链路中进行透传，联动两个汇聚交换机到BAS/SR的口字型上联网络结构，通过主备保护链路组，能够根据业务VLAN在OLT的不同上联中继续进行业务分担，将城域网的三层网络和二层网络进行有效结合，实现城域网多业务端到端的热备保护。不仅能够实现OLT和双归属的汇聚交换机之间的倒三角局部网络架构中的主备切换，也能够实现在其中一个BAS或汇聚交换机或SR发生单点宕机时，另一个BAS或汇聚交换机或SR接管业务备份，大大提高BAS到OLT之间的端到端全程业务备份的保护效率，同时在链路切换过程中不会再存在反复震荡问题。

为了更好的理解本申请，下面将以城域网承载各种业务情况下的主备切换为例进行说明。

图4是本发明另一示例性实施例示出的网络的主备切换系统的结构示意图，本实施例以处理PPPOE家庭宽带业务和企业VPN拨号业务热备为例进行说明。

对于家庭宽带和企业VPN拨号业务，通过试点环境，采用PPPOE奇偶MAC延迟响应的负载分担策略，对IPv4公网、IPv4 CGN、IPv6等用户进行双归保护，实现BAS负载分担和主备保护。

如图4所示，OLT的左上联中继为主用端口，右上联中继为备用端口。此区域中，通过分光器连接多个宽带业务。家庭用户VLAN和企业VPN业务VLAN中的奇数MAC地址用户PPPOE拨号至第一BAS，偶数MAC地址用户PPPOE拨号至第二BAS，各环节设备分别对业务数据进行处理。当第一BAS发生单点宕机时，另一台第二BAS接管第一BAS的家庭宽带和VPN业务，完成热备切换；当第一汇聚交换机发生单点宕机时，第二汇聚交换机接管第一汇聚交换机家庭宽带和VPN业务，完成热备切换。

图5是本发明另一示例性实施例示出的网络的主备切换系统的结构示意图，本实施例以处理IPTV直播业务为例进行说明。

对于IPTV直播业务，通过两个汇聚交换机和两个BAS的协调保护，采用PIM组播路由协议对冗余组播流量进行控制，自动选举主备DR。当汇聚交换机或BAS中的任何一个设备出现故障时，由备用设备完成直播业务转发，整个主备切换时间较短，各个技术环节的实现方式如下表1-IPTV直播用户业务实现参数表所示。

表1-IPTV直播用户业务实现参数表

在一个实施例中，如图5(a)所示，在IPTV直播业务正常的情况下，采用主通信通道51以及第一BAS、第一汇聚交换机进行业务处理；当主用通信链路发生故障时，如图5(b)所示，切换至第一备用通道52进行业务处理；当第一BAS或第一汇聚交换机发生单点宕机时，如图5(c)所示，切换至第二备用通道53和第二BAS或第二汇聚交换机继续处理IPTV直播业务。

图6是本发明另一示例性实施例示出的网络的主备切换系统的结构示意图，本实施例以处理IPTV点播业务为例进行说明。

对于IPTV点播类业务，用户机顶盒通过DHCP从第一BAS或第二BAS获取IP地址，并采用业务负载分担方式实现业务保护。接入层OLT将Smart Link技术用于二层VLAN防环，这样当故障发生时，不论是汇聚层设备环节还是接入层环节，IPTV点播业务均可以完成自动切换。各个技术环节的实现方式如下表2-IPTV点播用户业务实现参数表所示。

表2-IPTV点播用户业务实现参数表

在一个实施例中，如图6(a)所示，在IPTV点播业务正常的情况下，对于奇数MAC，采用通道61和第一BAS、第一汇聚交换机进行业务处理，对于偶数MAC，采用通道62和第二BAS、第二汇聚交换机进行业务处理。当OLT的主用链路发生故障时，如图6(b)所示，切换至备用通道63进行业务处理；当第一BAS或第一汇聚交换机发生单点宕机时，如图6(c)所示，切换至备用通道64和第二BAS或第二汇聚交换机继续处理IPTV点播业务。

图7是本发明另一示例性实施例示出的网络的主备切换系统的结构示意图，本实施例以处理固网语音业务为例进行说明。

对于固网语音用户，其ONU/AG通过汇聚交换机接入通道分别连接至第一SR和第二SR，通过VRRP自动保护和心跳检测机制，实现对语音业务的自动热备保护。

具体的，如图7(a)所示，在语音业务正常的情况下，采用主通道71、第二SR和第二汇聚交换机进行业务处理；当主备链路保护组中的主用端口72或主用链路73发生故障时，如图7(b)所示，采用备用通道74以及备用通道74上的对应的SR和汇聚交换机进行业务处理；当第二SR或第二汇聚交换机发生单点宕机时，采用备用通道75和备用通道75上对应的SR和汇聚交换机接续处理业务。

图8是本发明另一示例性实施例示出的网络的主备切换系统的结构示意图，本实施例以处理IP专线或企业VPN专线业务为例进行说明。

对于IP专线用户和企业VPN专线用户，分为冷备和热备两种方式，如图8所示，OLT连接多个专线用户，正常情况下第二BAS、第二汇聚交换机与OLT之间的通信链路，组成主用通道81进行业务处理；当第二BAR或第二汇聚交换机发生单点宕机时，对于冷备方式，则需要手动切换至备用通道82继续进行业务处理；对于热备方式，自动切换至备用通道82继续进行业务处理。

在另一实施例中，采用loopback地址标识OLT设备，在双汇聚交换机和双BAS组网架构中，通过全程端到端故障检测和自动切换，能够避免单节点故障造成OLT脱网。当主通道故障时，备用通道可以继续连通OLT设备，有效提升OLT在服率。

需要说明的是，现网中许多OLT设备存在仅用互联地址标识设备的情况，因此需要进行设备标识的Loopback地址化，包括设备配置、资源管理系统、97系统、综合网管系统、PON电子工单系统等。

本实施例中，在OLT热备破环机制的基础上，部署OLT双归属至不同汇聚交换机的倒三角局部网络架构，结合双BAS/SR和双汇聚交换机之间的口字型网络架构组网，实现城域网全程业务热备保护。避免了单点故障(比如汇聚交换机、BAS、SR故障)引发的大规模客户业务出现受阻影响。同时，能够做到根据业务VLAN进一步实现流量调优，以达到OLT上行主备链路的业务分担。

图9是本发明一示例性实施例示出的网络的主备切换方法的流程示意图。

如图9所示，本实施例提供的方法可以包括以下步骤。

S901，主备链路保护组检测主备链路是否发生故障，并在所述主备链路发生故障时生成切换信息发送至OLT。

具体的，所述主备链路保护组检测主备链路是否发生故障，并在所述主备链路发生故障时生成切换信息发送至OLT，包括：主备链路保护组检测主用链路、主用端口、备用链路和备用端口的工作状态，若所述主用链路或所述主用端口发生故障时生成第一切换信息，所述第一切换信息包括所述备用链路和所述备用端口的MAC和ARP，以及，若所述备用链路或所述备用端口发生故障，则生成第二切换信息，所述第二切换信息包括主用链路和主用端口的MAC和ARP；将所述第一切换信息或所述第二切换信息发送至OLT。

S902，所述OLT接收所述切换信息，并根据所述切换信息进行主备链路切换。

具体的，OLT接收所述第一切换信息或所述第一切换信息，并根据所述第一切换信息，将所述主用链路和所述主用端口切换到所述备用链路和所述备用端口，或者，根据所述第二切换信息，将所述备用链路和所述备用端口切换到所述主用链路和所述主用端口。

需要说明的是，网络的主备切换方法的具体实现方式，可参考上述有关系统的详细说明。

图10为本发明实施例提供的计算机设备的硬件结构示意图。如图10所示，本实施例提供的计算机设备100包括：至少一个处理器101和存储器102。其中，处理器101、存储器102通过总线103连接。

在具体实现过程中，至少一个处理器101执行所述存储器102存储的计算机执行指令，使得至少一个处理器101执行上述方法实施例中的网络的主备切换方法。

处理器101的具体实现过程可参见上述方法实施例，其实现原理和技术效果类似，本实施例此处不再赘述。

在上述的图10所示的实施例中，应理解，处理器可以是中央处理单元(英文：Central Processing Unit，简称：CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(英文：Digital Signal Processor，简称：DSP)、专用集成电路(英文：Application SpecificIntegrated Circuit，简称：ASIC)等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合发明所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。

存储器可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储NVM，例如至少一个磁盘存储器。

总线可以是工业标准体系结构(Industry Standard Architecture，ISA)总线、外部设备互连(Peripheral Component Interconnect，PCI)总线或扩展工业标准体系结构(Extended Industry Standard Architecture，EISA)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，本申请附图中的总线并不限定仅有一根总线或一种类型的总线。

本申请的另一实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，实现上述方法实施例中的网络的主备切换方法。

上述的计算机可读存储介质，上述可读存储介质可以是由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。可读存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。

一种示例性的可读存储介质耦合至处理器，从而使处理器能够从该可读存储介质读取信息，且可向该可读存储介质写入信息。当然，可读存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和可读存储介质可以位于专用集成电路(Application Specific IntegratedCircuits，简称：ASIC)中。当然，处理器和可读存储介质也可以作为分立组件存在于设备中。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。