專利名稱：在路由會(huì)聚緩慢的網(wǎng)絡(luò)中保持業(yè)務(wù)質(zhì)量的通信路由轉(zhuǎn)換的方法和網(wǎng)絡(luò)元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及為通信路徑選擇確定路由的方法和具有用于實(shí)施這種方法的單元的網(wǎng)絡(luò)元件。
在網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域目前非?；钴S的工作領(lǐng)域是改進(jìn)在保持業(yè)務(wù)質(zhì)量特征的情況下用于傳輸實(shí)時(shí)通信的數(shù)字網(wǎng)絡(luò)。
在將來，其最重要的代表是IP網(wǎng)絡(luò)(IP因特網(wǎng)協(xié)議)的數(shù)據(jù)網(wǎng)支持這樣的應(yīng)用，該應(yīng)用包含語音流、視頻流和數(shù)據(jù)流的實(shí)時(shí)傳輸。對(duì)于這樣的應(yīng)用必須保證快速并可靠地傳送數(shù)據(jù)分組或者IP分組。為此將來的IP網(wǎng)絡(luò)-除了用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)?、傳統(tǒng)的“最基本”業(yè)務(wù)之外-提供新的傳輸業(yè)務(wù)，其一般給通信提供所需的帶寬并且以較小的、幾乎沒有波動(dòng)的延遲和非常低的分組丟失率(也就是說在保持業(yè)務(wù)質(zhì)量特征的情況下)把IP分組可靠傳輸給接收者。在下面這種新的業(yè)務(wù)被稱為QoS業(yè)務(wù)(QoS業(yè)務(wù)質(zhì)量)并且由其傳送的通信稱為QoS通信。
由于該因特網(wǎng)是一個(gè)數(shù)目不斷增加的、由各個(gè)不同組織管理并控制的IP網(wǎng)絡(luò)、所謂的獨(dú)立系統(tǒng)(AS)的聯(lián)接，在這種網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接中必須網(wǎng)絡(luò)重疊地實(shí)現(xiàn)并提供QoS業(yè)務(wù)。為此在通常情況下使用資源管理系統(tǒng)，其為QoS通信網(wǎng)絡(luò)重疊地提供用于保證業(yè)務(wù)質(zhì)量所需的資源。由于各種原因、比如通信工程和網(wǎng)絡(luò)與商業(yè)關(guān)系的改變、網(wǎng)絡(luò)重疊的通信經(jīng)常轉(zhuǎn)移到新的網(wǎng)絡(luò)重疊路由。沿著各個(gè)網(wǎng)絡(luò)或獨(dú)立系統(tǒng)的、網(wǎng)絡(luò)重疊的路由通常也稱作域間路由(英文Inter-domain routing)。
以域間路由協(xié)議BGP(BGPboder Gateway protocol)調(diào)節(jié)在因特網(wǎng)中獨(dú)立系統(tǒng)的配合、也就是說越過各個(gè)IP網(wǎng)絡(luò)的界限網(wǎng)絡(luò)重疊地傳遞IP分組(在RFC1771中描述)。為此相鄰的邊緣路由器建立所謂的BGP同等對(duì)話并且經(jīng)過所謂的UPDATE信息來交換路徑選擇信息。一個(gè)網(wǎng)絡(luò)借助于BGP了解，經(jīng)過哪一個(gè)路由可以到達(dá)哪一個(gè)IP地址。在此路由是在獨(dú)立系統(tǒng)的層面上網(wǎng)絡(luò)重疊的路由并且作為AS號(hào)碼序列編碼(AS獨(dú)立系統(tǒng))。為了這個(gè)目的給獨(dú)立系統(tǒng)分配明確的AS號(hào)碼。如果通信轉(zhuǎn)移到一個(gè)新的路由上，則邊緣路由器借助于一個(gè)UPDATE信息來發(fā)布路由的改變(發(fā)布一個(gè)新路由、收回當(dāng)前路由，或二者兼而有之)。一個(gè)如此的路由改變一般經(jīng)過另外的UPDATE信息越過多個(gè)網(wǎng)絡(luò)從網(wǎng)絡(luò)傳播到網(wǎng)絡(luò)。另外的遠(yuǎn)距離網(wǎng)絡(luò)一般通過多個(gè)路徑獲得多個(gè)UPDATE消息并且發(fā)現(xiàn)不同的路由，從中選擇其所認(rèn)為的最佳路由。也就是說，以第一個(gè)UPDATE開始會(huì)聚過程，根據(jù)測(cè)量該過程平均持續(xù)大約三分鐘。在會(huì)聚時(shí)間內(nèi)相關(guān)通信通常多次轉(zhuǎn)移到替換路由上，因此必須考慮到IP分組的顯著延遲和較高的分組丟失率。
為了提供并管理對(duì)于QoS業(yè)務(wù)所需的資源而使用資源管理系統(tǒng)和信令協(xié)議，比如BGRP(BGRPBorder Gateway Reservation Protocol)。該資源管理系統(tǒng)沿著通過BGP協(xié)議提供的路由預(yù)定所需資源。資源預(yù)定必須依照通過BGP協(xié)議初始化的路由而改變，也就是說在改變一個(gè)路由時(shí)相應(yīng)改變預(yù)定。這在會(huì)聚時(shí)間內(nèi)尤其是一個(gè)較大問題，在該會(huì)聚時(shí)間內(nèi)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)越過多個(gè)路由搜索一個(gè)新的穩(wěn)定路由。不把間隔時(shí)間選擇的路由直接看成是暫時(shí)的解決辦法。如果資源管理快速跟隨路由改變，則對(duì)于同一個(gè)通信預(yù)定多種資源。如果資源管理等待會(huì)聚，則經(jīng)過較長(zhǎng)時(shí)間可能損害QoS通信所要保證的業(yè)務(wù)質(zhì)量。
本發(fā)明的任務(wù)是，給出一個(gè)關(guān)于保持業(yè)務(wù)質(zhì)量特征以確定路由的最佳方法。
通過按照權(quán)利要求1的方法和按照權(quán)利要求19的網(wǎng)絡(luò)元件解決該任務(wù)。
本發(fā)明基于這種想法，在確定一個(gè)路由時(shí)、例如在路由改變或發(fā)布一個(gè)新路由的范圍內(nèi)、在該路由時(shí)間延遲地運(yùn)行或激活之前首先預(yù)告該路由，這例如是通過在路徑選擇表中進(jìn)行相應(yīng)的登記來進(jìn)行的。對(duì)此路由的預(yù)告最好包括將來路由的通知?？墒窃陬A(yù)告的范圍內(nèi)參考一個(gè)已經(jīng)作為替換選擇維持的路由也是可能的，以便如此激活路由。
本發(fā)明首先考慮，在例如借助于BGP協(xié)議確定域間路由時(shí)消除在確定新的或改變的路由時(shí)相對(duì)較慢會(huì)聚的問題。緩慢會(huì)聚在實(shí)施通信傳輸中特別是一個(gè)問題。在根據(jù)本發(fā)明采取的措施中首先實(shí)現(xiàn)一個(gè)預(yù)告并之后時(shí)間偏移地激活路由。
在間隔時(shí)間內(nèi)可以進(jìn)行關(guān)于新路由或已改變的路由的會(huì)聚，也就是說在多個(gè)已預(yù)告的、到達(dá)同一目標(biāo)的路由的情況下選擇在節(jié)奏上最佳的路由并且沿著這個(gè)最佳路由可以進(jìn)行資源預(yù)定。通過這種方式在激活該路由時(shí)提供所需資源?？梢栽跊]有影響的情況下轉(zhuǎn)接必須傳送的通信、特別QoS通信?？梢钥紤]同時(shí)使用根據(jù)本發(fā)明的方法和傳統(tǒng)措施，其中如果涉及QoS通信，則當(dāng)然應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的方法。
以根據(jù)本發(fā)明的方法可以在不損害保證QoS通信業(yè)務(wù)質(zhì)量的情況下實(shí)施有計(jì)劃的路由改變、也就是說不是線路故障和節(jié)點(diǎn)故障引起路由轉(zhuǎn)換。該方法提高了QoS業(yè)務(wù)的可支配性并且簡(jiǎn)化了資源管理。如此可以確保在有計(jì)劃路由轉(zhuǎn)換情況下網(wǎng)絡(luò)疊加的通信流的QoS業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)質(zhì)量。特別是因此網(wǎng)絡(luò)疊加的通信支持這樣的通信工程，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行商目前越來越多地使用該通信工程。
雖然本發(fā)明首先適應(yīng)于消除在數(shù)據(jù)網(wǎng)內(nèi)的域間路由中出現(xiàn)的問題，可是這種發(fā)明構(gòu)思不局限于這種情況。專業(yè)人士立刻理解，這種獨(dú)創(chuàng)的措施可以應(yīng)用在任意的通信網(wǎng)絡(luò)中，在這些通信網(wǎng)絡(luò)中在確定新路由或改變的路由時(shí)出現(xiàn)難以解決的延遲。特別是如果在域間路由中出現(xiàn)關(guān)于會(huì)聚時(shí)間的類似情況的困難，則根據(jù)本發(fā)明的方法也可以應(yīng)用在域間路由中。
主要通過發(fā)送一個(gè)路由激活消息產(chǎn)生引起新路由運(yùn)行或者激活新路由的事件，該消息在下面也簡(jiǎn)單稱作激活。使一個(gè)新路由運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)元件然后獲得兩個(gè)不同的、時(shí)間相互延遲的消息；一個(gè)為了預(yù)告路由改變，第二個(gè)為了激活該路由改變?？墒且疬\(yùn)行的事件也可以有另外的形式，例如可以考慮，一個(gè)網(wǎng)絡(luò)元件在獲得路由改變消息之后啟動(dòng)一個(gè)計(jì)時(shí)器并且通過該計(jì)時(shí)器的指令引發(fā)運(yùn)行。例如可以通過BGP協(xié)議的UPDATE信息提供路由激活消息。
在獲得路由預(yù)告信息和激活該路由之間主要進(jìn)行資源預(yù)定。在該資源預(yù)定之前也許選擇一個(gè)最佳的路由。例如可以借助于一個(gè)資源預(yù)定消息實(shí)現(xiàn)新的(也許是別為最佳的)路由的資源預(yù)定，該消息發(fā)送給資源管理單元?？梢越柚诼酚深A(yù)告消息把資源管理單元的地址發(fā)布負(fù)責(zé)路由確定的網(wǎng)絡(luò)元件。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施形式中沿著已確定的路由定位涉及資源預(yù)定的資源管理單元。在這種情況下網(wǎng)絡(luò)元件沿著一個(gè)路由傳輸資源預(yù)定消息，與路由預(yù)告消息的處理一起建立該路由，在處理過程中該路由相當(dāng)于新路由并且允許發(fā)送預(yù)定消息，不影響當(dāng)前通信。為此隨著路由預(yù)告消息的處理最好給一個(gè)路由設(shè)立一個(gè)前綴，其與路由預(yù)告消息一起以宣布的方式給出并且包含在系統(tǒng)中資源管理器的地址，該系統(tǒng)最初引起路由預(yù)告。如此沿著整個(gè)路由可以傳播一個(gè)消息，置于新路由上的路徑選擇單元自身方面交替地把資源預(yù)定消息發(fā)送給分配的資源管理單元，以便保證沿著整個(gè)路徑的資源預(yù)定。由于資源預(yù)定消息在相反的方向上運(yùn)行在路由預(yù)告消息的路徑上，所以從路由預(yù)告信息中簡(jiǎn)單地推導(dǎo)出資源管理單元的分配。
根據(jù)申請(qǐng)主題的一個(gè)改進(jìn)，成功的資源預(yù)定可以確認(rèn)負(fù)責(zé)路由確定的網(wǎng)絡(luò)元件?？梢砸蕾囉谇懊娅@得的預(yù)定確認(rèn)激活路由，也就是說如果沒有確認(rèn)資源預(yù)定則不進(jìn)行激活。有選擇地也可以在資源預(yù)定失敗的情況下防止發(fā)生激活，例如在這種情況下沒有給網(wǎng)絡(luò)元件發(fā)送路由激活消息。此外可以依賴于此進(jìn)行激活，在路由預(yù)告消息中提到的資源管理器作為對(duì)預(yù)告的反應(yīng)獲得預(yù)定，其資源需求全部位于一個(gè)目標(biāo)間隔內(nèi)。
路由預(yù)告消息最好包含一個(gè)標(biāo)識(shí)符或?qū)傩?，其證明路由預(yù)告消息是預(yù)告消息。以該預(yù)告信息可以傳遞關(guān)于出現(xiàn)事件時(shí)刻、例如發(fā)送路由激活消息時(shí)刻的信息。該信息不僅存在于在預(yù)告信息和觸發(fā)激活的事件之間的時(shí)間差內(nèi)而且也存在預(yù)計(jì)劃出現(xiàn)激活事件的絕對(duì)時(shí)刻內(nèi)。在后者情況下力求信息的發(fā)送方和接收方、也就是說網(wǎng)絡(luò)元件的時(shí)鐘同步，例如借助于NTP(Network Time Protocol)協(xié)議實(shí)現(xiàn)該同步(在RFC1305中描述)。路由預(yù)告消息基本上是BGP UPDATE消息的形式，其中由于路由預(yù)告信息應(yīng)當(dāng)包含一個(gè)標(biāo)識(shí)符作為預(yù)告消息，所以關(guān)于傳統(tǒng)UPDATE消息至少應(yīng)當(dāng)改變?cè)撀酚深A(yù)告消息。路由預(yù)告消息可以包含關(guān)于時(shí)刻出現(xiàn)的信息和資源管理單元的地址，這也表示關(guān)于傳統(tǒng)UPDATE消息的擴(kuò)展。
在一個(gè)借助于UPDATE消息實(shí)現(xiàn)的優(yōu)選實(shí)施形式中如下運(yùn)行根據(jù)本發(fā)明的方法。由通信工程和另外計(jì)劃的通信轉(zhuǎn)移來觸發(fā)路由改變的事先預(yù)告。如果當(dāng)前的通信不是經(jīng)過目前應(yīng)用的邊緣路由器R1而是經(jīng)過另一個(gè)邊緣路由器R2，也就是經(jīng)過新路徑，到達(dá)獨(dú)立系統(tǒng)A，那么將要使用的邊緣路由器R2像常規(guī)方式一樣發(fā)送一個(gè)BGP UPDATE消息給相關(guān)的近鄰路由器。可是與目前過程的區(qū)別是，其發(fā)送一個(gè)具有新路由預(yù)告的UPDATE消息U1。之后，在預(yù)告時(shí)刻R2發(fā)送一個(gè)第二個(gè)正式的、具有在U1中預(yù)告的新路由的UPDATE消息U2。UPDATE消息U1預(yù)示U2并給參與的網(wǎng)絡(luò)提供機(jī)會(huì)，在不干擾當(dāng)前通信的情況下事先進(jìn)行會(huì)聚過程，在新的會(huì)聚路由上預(yù)定所需資源并且相關(guān)通信與U2的傳遞一起無干擾地一步轉(zhuǎn)移到準(zhǔn)備的路由上。為此根據(jù)RFC1771在UPDATE消息中嵌入新的屬性為了標(biāo)記預(yù)告、為了發(fā)布U2的發(fā)送時(shí)刻并且為了發(fā)布資源管理器在A中的地址借助于已預(yù)告路由的預(yù)定發(fā)送。正式的UPDATE消息也包含一個(gè)預(yù)告，在AS號(hào)碼表和屬性表中包含包括前綴P、路由R的路由。前綴、路由R和屬性與在U2中的相同。
該優(yōu)選實(shí)施形式的可能變體是邊緣路由器R2可以發(fā)送一個(gè)沒有說明計(jì)劃發(fā)送真正UPDATE消息U2的時(shí)刻的預(yù)告U1并且僅僅在發(fā)送U2之前等待一個(gè)測(cè)量的時(shí)間間隔(通過路由長(zhǎng)度的分布估算)，并且作出反應(yīng)的AS同樣可以等到適當(dāng)?shù)臅r(shí)間間隔直到發(fā)送用于資源預(yù)定的信令(通過路由長(zhǎng)度的分布估算)。有選擇地可以代替一個(gè)時(shí)刻U1包含一個(gè)從邊緣路由器到邊緣路由器的時(shí)間間隔(減去傳遞和處理時(shí)間)并且表明直到開始發(fā)送U2的剩余時(shí)間。作為可選的UPDATE U2的改善可以包含對(duì)U1的參照并且使與預(yù)告的路由改變的聯(lián)系更加容易。
本發(fā)明的主題也包含一個(gè)具有用于在根據(jù)本發(fā)明措施的意義上實(shí)施該方法的單元的網(wǎng)絡(luò)元件。
下面在根據(jù)圖的實(shí)施例的范圍內(nèi)詳細(xì)闡述本發(fā)明。


圖1指出了復(fù)合網(wǎng)絡(luò)的一部分，該復(fù)合網(wǎng)絡(luò)以獨(dú)立系統(tǒng)(AS)形成。
圖2和圖3指出了實(shí)施根據(jù)本發(fā)明方法的流程圖。
在實(shí)施例的范圍內(nèi)借助于具有新形式UPDATE消息的BGP協(xié)議事先預(yù)告在域間路徑選擇時(shí)的路由改變。預(yù)告延遲幾分鐘之后進(jìn)行真正的路由改變，該路由改變像傳統(tǒng)方式一樣以BGP協(xié)議預(yù)定進(jìn)行。如此選擇時(shí)間延遲，即在通常情況下在路由改變之前確定最佳路由并且可以進(jìn)行資源預(yù)定。由于在域間路徑選擇的情況下會(huì)聚時(shí)間平均大約3分鐘，所以幾分鐘的時(shí)間延遲是合理的。因此在預(yù)告和真正的路由轉(zhuǎn)換之間的時(shí)間間隔內(nèi)可以提前安排QoS通信的會(huì)聚階段和資源預(yù)定。然后如果已經(jīng)已知會(huì)聚的路由并且已經(jīng)提供所需資源，則與預(yù)告時(shí)間錯(cuò)開地轉(zhuǎn)換路由。借助于UPDATE消息傳送路由預(yù)告并且象正式的UPDATE消息一樣貫穿同一會(huì)聚過程，可是通信流不是沒有改變而是引發(fā)稍后對(duì)會(huì)聚路由的確定。
在BGP UPDATE消息中應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的新屬性，以該屬性事先用一個(gè)UPDATE消息U1預(yù)告路由改變(在下面該路由預(yù)告消息也稱作預(yù)告)。也就是說該屬性證明UPDATE消息是路由改變預(yù)告。然后在一個(gè)在預(yù)告U1中提到的時(shí)刻(在發(fā)送U1之后的幾分鐘內(nèi))像在BGP協(xié)議的范圍內(nèi)預(yù)先規(guī)定的一樣以一個(gè)正式的第二UPDATE消息U2開始路由轉(zhuǎn)換。UPDATE消息U2通常包含可到達(dá)的前綴和AS路徑，也就是說可到達(dá)的系統(tǒng)的地址和通向目標(biāo)的獨(dú)立系統(tǒng)的目錄。用作預(yù)告的UPDATE消息U1包含同U2一樣的信息并且附加說明涉及下一個(gè)新路由預(yù)告的標(biāo)識(shí)符、以第二UPDATE消息U2開始真正路由改變的時(shí)刻以及主管資源預(yù)定的資源管理器的地址。在實(shí)例中，在獨(dú)立系統(tǒng)中定位資源管理，該系統(tǒng)最初以UPDATE消息U1預(yù)告路由改變。在圖1的實(shí)例中資源管理器定位在邊緣路由器R12上。例如可以借助于軟件通過程序?qū)崿F(xiàn)資源管理器，該程序運(yùn)行在一個(gè)路由器上或運(yùn)行在一個(gè)獨(dú)立的硬件平臺(tái)上。同樣中央資源管理也是可能的。
預(yù)告U1和所有在另外過程中從中推導(dǎo)出的預(yù)告在每個(gè)邊緣路由器上執(zhí)行通常的選擇過程，例如到達(dá)UPDATEs的篩選、選擇最好路由(‘最好路徑選擇’)和離開UPDATEs的篩選，其對(duì)路徑選擇和轉(zhuǎn)交進(jìn)行判斷，可是不改變與激活已預(yù)告路由有關(guān)的通信的當(dāng)前路徑選擇。根據(jù)BGP協(xié)議目前對(duì)每個(gè)目標(biāo)最大限度轉(zhuǎn)交一個(gè)路由(最佳路由)到相鄰節(jié)點(diǎn)。這種限制不影響已預(yù)告路由的轉(zhuǎn)交。如果已預(yù)告的路由成功經(jīng)歷選擇過程并且像類似正規(guī)路由一樣修改該路由，則其被轉(zhuǎn)給所有鄰近單元，好像稍后由UPDATE U2觸發(fā)或者激活的路由?？墒菍?duì)此預(yù)告不影響相關(guān)通信的用于路徑選擇的當(dāng)前最好路由，特別是不改變?cè)诼窂竭x擇表中的相應(yīng)記錄(FIB(Forwarding information Base))并且代替不是通過正式UPDATE消息U2了解的路由。像稍后UPDATE消息U2一樣預(yù)告U1因此觸發(fā)會(huì)聚過程。稍后對(duì)U2作出反應(yīng)并轉(zhuǎn)移QoS通信的獨(dú)立系統(tǒng)B經(jīng)歷一個(gè)會(huì)聚過程并且現(xiàn)在已經(jīng)了解了稍后可支配的路由并且特別是稍后出現(xiàn)的會(huì)聚路由，通信然后轉(zhuǎn)移到該路由上。在測(cè)量時(shí)間間隔之后并且還在從預(yù)告中已知的發(fā)送U2的時(shí)刻結(jié)束之前獨(dú)立系統(tǒng)B在從預(yù)告中了解的、已會(huì)聚的未來最好的路由上預(yù)定轉(zhuǎn)移相關(guān)通信所需的資源。為此給在預(yù)告U1中提到的、獨(dú)立系統(tǒng)A的資源管理器發(fā)送一個(gè)相應(yīng)的信令消息。為了能夠這樣，所有參與轉(zhuǎn)交已預(yù)告路由的獨(dú)立系統(tǒng)建立一個(gè)具有該資源管理器的IP地址的適當(dāng)前綴的路由。也就是說，到在獨(dú)立系統(tǒng)A中的資源管理器的信令消息在通常情況下已經(jīng)經(jīng)過了新的最好路徑。如果在已預(yù)告的時(shí)刻發(fā)送了UPDATE消息U2，則所有獨(dú)立系統(tǒng)像迄今為止一樣、也就是說沿著新路由實(shí)現(xiàn)相關(guān)通信的路徑選擇。從預(yù)告階段已經(jīng)知道、把通信轉(zhuǎn)移到新路由上的獨(dú)立系統(tǒng)等待已經(jīng)知道的會(huì)聚路由的出現(xiàn)。獨(dú)立系統(tǒng)然后首先改變其路徑選擇表(FIBsforwarding information bases)并且轉(zhuǎn)交一個(gè)相應(yīng)的UPDATE消息。
圖1指出了7個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)AS1、AS2、…、AS7。在AS1上連接兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)N1和網(wǎng)絡(luò)N2。在網(wǎng)絡(luò)N1中可以到達(dá)具有在地址塊10.10.10.0/24、也就是說10.10.10.0至10.10.10.255中的地址的終端網(wǎng)絡(luò)，在網(wǎng)絡(luò)N2中可以到達(dá)具有在地址塊10.10.11.0/24、也就是說10.10.11.0至10.10.11.255中的地址的終端網(wǎng)絡(luò)。對(duì)此10.10.10.0/24表明一個(gè)IP地址10.10.10.0和一個(gè)掩碼長(zhǎng)度24并且代表所有在第一個(gè)24位(掩碼長(zhǎng)度)上與給出的地址10.10.10.0一致的IP地址，也就是10.10.10.0至10.10.10.255。在圖1中僅僅示出了一部分參與的路由器、邊緣路由器，經(jīng)過這些路由器獨(dú)立系統(tǒng)彼此連接R11、R12、R21、R22、R31、R32、R33、R41、R42、R51、R52、R61、R62、R71和R72。同樣僅僅部分示出了負(fù)責(zé)資源管理的元件。正如以資源管理器RM11、RM12、RM61和RM62示范表明的，在此給每個(gè)邊緣路由器分配一個(gè)資源管理器。
在該實(shí)例中以這樣的形式(P、a1、a2、…、aN)表示路由。對(duì)此前綴P說明具有可到達(dá)的目標(biāo)地址的地址塊并且后面的序列a1、a2、…、aN說明了要經(jīng)過的獨(dú)立系統(tǒng)的次序，通信經(jīng)過這些獨(dú)立系統(tǒng)到達(dá)由P形成的目標(biāo)地址。例如(10.10.10.0/23，4，2，1)是獨(dú)立系統(tǒng)AS6的一個(gè)路由。其以地址塊10.10.10.0/23通向網(wǎng)絡(luò)N 1和N2。數(shù)字串4、2、1代表獨(dú)立系統(tǒng)的次序AS4、AS2、AS1，這些獨(dú)立系統(tǒng)傳遞從獨(dú)立系統(tǒng)AS6到網(wǎng)絡(luò)N1和N2的通信。
假設(shè)，獨(dú)立系統(tǒng)AS6使用路由(10.10.10.0/23，4，2，1)用于到目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)N1和N2的通信，在路由器R21和R11之間的連接負(fù)荷接近容量極限并且獨(dú)立系統(tǒng)AS1需要把一部分通信轉(zhuǎn)移到另外路由上。另外假設(shè)，獨(dú)立系統(tǒng)AS1決定，把到網(wǎng)絡(luò)N2的通信轉(zhuǎn)移到經(jīng)過R12的路由上。
按照目前的方法，也就是在沒有新的根據(jù)本發(fā)明方法的BGP協(xié)議的范圍內(nèi)，路由器R11在10.10.10.0/24上以UPDATE消息限制經(jīng)過該路由可到達(dá)的目標(biāo)地址并且路由器R12以一個(gè)UPDATE消息已知地給出10.10.11.0/24的到達(dá)可能性。這引起了一般為平均三分鐘的會(huì)聚過程，在此期間會(huì)顯著損壞從獨(dú)立系統(tǒng)AS6到網(wǎng)絡(luò)N1和N2的通信流的業(yè)務(wù)質(zhì)量并且在會(huì)聚過程期間可能多次預(yù)定在獨(dú)立系統(tǒng)AS6和AS1之間的不同路徑上的資源。
按照新的根據(jù)本發(fā)明的方法路由器R12給路由器R31發(fā)送一個(gè)UPDATE消息U1，其包含路由(10.10.11.0/24，1)的預(yù)告。在U1中，有義務(wù)地會(huì)在10分鐘內(nèi)以另一個(gè)UPDATE消息發(fā)布該路由。AS3把已預(yù)告的路由作為(10.10.11.0/24，3，1)向路由器R41、R51和R71傳播。獨(dú)立系統(tǒng)AS4把已預(yù)告的路由作為(10.10.11.0/24，4，3，1)向獨(dú)立系統(tǒng)AS6傳播，即使路由器R42已經(jīng)把(10.10.10.0/23，4，3，1)轉(zhuǎn)交給路由器R61。在該實(shí)例中如果(10.10.11.0/24，4，3，1)經(jīng)過路由器R42、(10.10.11.0/24，5，3，1)經(jīng)過路由器R52并且(10.10.11.0/24，7，3，1)經(jīng)過路由器R72到達(dá)獨(dú)立系統(tǒng)AS6并且獨(dú)立系統(tǒng)AS6選擇了其認(rèn)為的最佳路由，則會(huì)聚階段結(jié)束。在此假設(shè)，獨(dú)立系統(tǒng)AS6對(duì)于(10.10.11.0/24，5，3，1)判斷，例如其在節(jié)奏上是最佳路由。與已預(yù)告的路由一起獨(dú)立系統(tǒng)AS6也獲悉獨(dú)立系統(tǒng)AS1打算的轉(zhuǎn)換時(shí)刻?？紤]到這種情況，獨(dú)立系統(tǒng)AS1和AS6的時(shí)鐘沒有同步運(yùn)行，獨(dú)立系統(tǒng)AS6及時(shí)地通過其路徑選擇報(bào)告其資源管理并且引發(fā)資源管理器RM62以信令方式通知資源管理器RM12在已選擇的未來路由上所需的資源。因此如果路由器R12在已預(yù)告的時(shí)刻發(fā)送了另一個(gè)、具有路由(10.10.11.0/24，1)的UPDATE消息U2給路由器R31，這一次作為正式的UPDATE消息，則確定新路由并且已經(jīng)提供了所需要的資源。以沒有事先確定的順序通過U2觸發(fā)具有路由(10.10.11.0/24，4，3，1)、(10.10.11.0/24，5，3，1)和(10.10.11.0/24，7，3，1)的UPDATE消息到達(dá)獨(dú)立系統(tǒng)AS6。獨(dú)立系統(tǒng)AS6已經(jīng)知道了新的會(huì)聚路由并且現(xiàn)在一直等待，直到出現(xiàn)具有路由(10.10.11.0/24，5，3，1)的UPDATE消息到達(dá)。然后獨(dú)立系統(tǒng)AS6匹配其路徑選擇并且把通向N2的通信置于新的路徑上，該路徑在該時(shí)刻已經(jīng)一般已經(jīng)存在，顯示會(huì)聚狀態(tài)并且準(zhǔn)備好所需資源。因此在不顯著影響業(yè)務(wù)質(zhì)量的情況下通信轉(zhuǎn)換到新路由(除了新鏈路上的通信和還在舊鏈路上運(yùn)行的而且在路由轉(zhuǎn)換時(shí)刻仍然沒有到達(dá)其目標(biāo)的通信的可能重疊)。緊接著資源管理器RM61匹配在經(jīng)過獨(dú)立系統(tǒng)AS4、AS2和AS1的舊路由上預(yù)定的資源，也就是說釋放由于通信轉(zhuǎn)移不再需要的資源。
在這種情況下，獨(dú)立系統(tǒng)AS6根據(jù)在圖2和圖3中指出的流程圖進(jìn)行處理。為了簡(jiǎn)便起見在此假設(shè)，UPDATE僅僅包含一個(gè)已知給出的、具有前綴P的路由R(步驟101)。提供多個(gè)路由的UPDATE消息的擴(kuò)充對(duì)于專業(yè)人員是很尋常的。步驟102、104、105、107、108和109相當(dāng)于在RFC1771中描述的已知提供的路由的處理。在步驟106中在該過程中選擇其表明將來最佳路由的路由預(yù)告，并且存儲(chǔ)在用于已預(yù)告路由的數(shù)據(jù)庫、Pen-RIB(Pen代表臨近的)中(步驟123)。如果R是用于前綴P的第一個(gè)如此的路由預(yù)告(沒有在Pen-RIB中登記)則啟動(dòng)一個(gè)計(jì)時(shí)器(步驟121和122)。從路由預(yù)告R中產(chǎn)生一個(gè)路由R*，該路由R*除了前綴P*之外與R是相同的(步驟124)。P*是在已預(yù)告的路由上擔(dān)負(fù)預(yù)定任務(wù)的資源管理器的前綴，該前綴是與R一起給出的。在該實(shí)例中前綴是在AS1中RM12的地址的前綴。R*代替路由預(yù)告而被記錄在Loc-RIB中并且被激活(步驟125)。在步驟103中選出根據(jù)在Pen-RIB中登記的路由預(yù)告進(jìn)行等待的已預(yù)告的路由并且分別處理。這些路由登記在數(shù)據(jù)庫Pen-RIB中(步驟131)。以第一個(gè)如此的登記來啟動(dòng)計(jì)時(shí)器(步驟132、133)。路由R相當(dāng)于在Pen-RIB中包含的新的最佳路由，處理所有在用于前綴P的Pen-RIB中緩存的路由并且清除在Pen-RIB中前綴P的所有登記(步驟134、135和136)。在步驟135中的處理相當(dāng)于步驟104、105、107、108和109的處理。如果在步驟122中開始的計(jì)時(shí)器停止(步驟201)，則通過即將的路由改變通知該資源管理引發(fā)相應(yīng)的資源預(yù)定(步驟202)。如果在步驟133中開始的計(jì)時(shí)器停止(步驟301)，則以此為出發(fā)點(diǎn)即在Pen-RIB中存儲(chǔ)的新的最佳路由失效。檢查在Pen-RIB中是否存在前綴P的登記(步驟302)。如果存在，則處理所有到前綴P的、在Pen-RIB中緩存的路由(步驟303)并清除在Pen-RIB中的所有路由(步驟304)。此外通過所述改變來通知資源管理(步驟305)。
如果以此為出發(fā)點(diǎn)，即必須保持由多個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)啟動(dòng)的、在Pen-RIB中的同一前綴的路由改變，則必須根據(jù)前綴和最初預(yù)告發(fā)送方的身份識(shí)別進(jìn)行在Pen-RIB中的登記(在該實(shí)例中是AS1或路由器R12)。為此也許為了身份識(shí)別必須給路由改變消息提供一個(gè)適當(dāng)?shù)闹担鏏S號(hào)碼或邊緣路由器的IP地址。
權(quán)利要求
1.為通信的路徑選擇確定一個(gè)路由的方法，其中-向網(wǎng)絡(luò)(AS6)的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)元件(R62)發(fā)送一個(gè)用于預(yù)告一個(gè)路由的路由預(yù)告消息，-該網(wǎng)絡(luò)元件(R62)與路由預(yù)告消息在時(shí)間上延遲地通過一個(gè)事件引發(fā)按照已預(yù)告的路由進(jìn)行通信路徑選擇。
2.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于，在域間路徑選擇的范圍內(nèi)為通信的路徑選擇確定一個(gè)路由。
3.按照權(quán)利要求2的方法，其特征在于，借助于BGP(Border Gateway Protocol)協(xié)議確定所述路由。
4.按照上述權(quán)利要求之一的方法，其特征在于，在預(yù)告到同一目標(biāo)(N2)的多個(gè)路由時(shí)在事件出現(xiàn)之前選擇一個(gè)在節(jié)奏上最佳的路由。
5.按照上述權(quán)利要求之一的方法，其特征在于，該事件是路由激活消息的發(fā)送。
6.按照權(quán)利要求5的方法，其特征在于，通過一個(gè)UPDATE消息產(chǎn)生路由激活消息。
7.按照上述權(quán)利要求之一的方法，其特征在于，在預(yù)告路由之后啟動(dòng)與該路由有關(guān)的資源預(yù)定。
8.按照權(quán)利要求7的方法，其特征在于，為了資源預(yù)定通過網(wǎng)絡(luò)元件(R62)資源管理主管單元(RM62)沿著已預(yù)定的路由發(fā)送資源預(yù)定消息。
9.按照權(quán)利要求8的方法，其特征在于，借助于路由預(yù)告消息向網(wǎng)絡(luò)元件(R62)通知負(fù)責(zé)資源預(yù)定的資源管理單元的地址。
10.按照權(quán)利要求8或9的方法，其特征在于，出于資源預(yù)定的目的沿著已預(yù)告的路由傳輸資源預(yù)定消息以便使用該路由。
11.按照權(quán)利要求8至10之一的方法，其特征在于，向網(wǎng)絡(luò)元件(R62)確認(rèn)資源預(yù)定成功。
12.按照權(quán)利要求8至11的方法，其特征在于，在資源預(yù)定不成功的情況下盡管出現(xiàn)事件也不為通信的路徑選擇確定一個(gè)路由。
13.按照權(quán)利要求5和權(quán)利要求8至11之一的方法，其特征在于，在資源預(yù)定不成功的情況下不給網(wǎng)絡(luò)元件(R62)發(fā)送路由激活消息。
14.按照上述權(quán)利要求之一的方法，其特征在于，路由預(yù)告消息包含一個(gè)識(shí)別碼，該消息是通過所述識(shí)別碼而被識(shí)別為路由預(yù)告消息的。
15.按照上述權(quán)利要求之一的方法，其特征在于，路由預(yù)告消息包含一個(gè)關(guān)于出現(xiàn)事件時(shí)刻的信息。
16.按照上述權(quán)利要求之一的方法，其特征在于，路由預(yù)告消息包含至少一個(gè)負(fù)責(zé)沿著路由為了傳輸而預(yù)定資源的資源管理單元的地址。
17.按照上述權(quán)利要求之一的方法，其特征在于，路由預(yù)告消息基本上是UPDATE消息的形式。
18.按照上述權(quán)利要求之一的方法，其特征在于，至少部分地在保持業(yè)務(wù)特征的情況下傳輸經(jīng)過已預(yù)告的路由要傳輸通信。
19.網(wǎng)絡(luò)元件(R62)，該網(wǎng)絡(luò)元件(R62)具有用于實(shí)施按照權(quán)利要求1至18之一的方法的單元。
全文摘要
根據(jù)本發(fā)明為通信的路徑選擇而確定一個(gè)路由，首先向一個(gè)網(wǎng)絡(luò)(AS6)的網(wǎng)絡(luò)元件(R2)發(fā)送一個(gè)用于預(yù)告一個(gè)路由的路由預(yù)告消息。該網(wǎng)絡(luò)元件與此時(shí)間延遲地通過一個(gè)事件、例如發(fā)送一個(gè)另外的消息引發(fā)按照已預(yù)告的路由進(jìn)行通信的路徑選擇。在路由預(yù)告和事件之間可以沿著已預(yù)告的路由預(yù)定用于傳輸通信的資源。通過這種方式在通信轉(zhuǎn)移到新路由的情況下確保提供所需的資源。由此在不影響業(yè)務(wù)質(zhì)量的情況下改變通信路由。
文檔編號(hào)H04L12/54GK1993942SQ200580025928
公開日2007年7月4日 申請(qǐng)日期2005年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月30日
發(fā)明者T·恩格爾 申請(qǐng)人:西門子公司