專利名稱：針對mpls-frr帶寬優(yōu)化的rsvp-te增強的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
這里公開的內(nèi)容一般涉及多協(xié)議標簽交換(MPLS)行業(yè)。這里討論的發(fā)明屬于增 強的資源預(yù)留協(xié)議-業(yè)務(wù)引擎(RSVP-TE)的一般分類。
背景技術(shù)：
計算機網(wǎng)絡(luò)是在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間傳送數(shù)據(jù)的互連子網(wǎng)的集合。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點是能夠在網(wǎng) 絡(luò)中發(fā)送或接收數(shù)據(jù)的任何設(shè)備。 互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)指定了所有穿過網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)的確切格式、執(zhí)行路由功能并且選 擇發(fā)送數(shù)據(jù)所用的傳輸路徑。典型的選路采用網(wǎng)絡(luò)中的最短路徑，即使是這些路徑被擁塞。 路由器使用選路表中的端口和地址來穿過網(wǎng)絡(luò)從一個節(jié)點向另一個節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)分組或 信元。 多協(xié)議標簽交換(MPLS)是通用的隧道化機制，其使用標簽交換來轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)分組 或信元。不像IP那樣，MPLS允許在兩個節(jié)點間傳送的分組基于不同的MPLS標簽而采用不 同的路徑。MPLS利用標簽交換路徑(LSP)來通過特定的路徑引導(dǎo)業(yè)務(wù)。服務(wù)提供商可以通 過使用資源預(yù)留協(xié)議-業(yè)務(wù)引擎(RSVP-TE)來指定明確的路徑。 由于MPLS對于支持例如三合一服務(wù)和移動性的服務(wù)而言在接入環(huán)形網(wǎng)中變得更 加經(jīng)濟，因此在網(wǎng)絡(luò)出故障的情況下處理業(yè)務(wù)重路由的、高效利用帶寬的手段將變得益發(fā) 重要。在受保護的LSP上的快速重路由(FRR)的當(dāng)前RSVP-TE實現(xiàn)在這種環(huán)形拓撲中對于 帶寬的利用相當(dāng)?shù)托А?在MPLS網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng)本地故障觸發(fā)節(jié)點進行FRR保護LSP時，節(jié)點的本地修復(fù)點 (PLR)將發(fā)送接收自首端(啦節(jié)點的業(yè)務(wù)至旁路隧道中以到達受保護的LSP的尾端(TE) 節(jié)點。在環(huán)形拓撲中，這個旁路隧道最終返回LSP的HE節(jié)點，然后從初始的受保護LSP路 徑的相反方向到達TE節(jié)點。這使得業(yè)務(wù)能夠流向PLR節(jié)點，然后返回旁路隧道中，這產(chǎn)生 了環(huán)形中的不必要的擁塞并且降低了環(huán)形的帶寬效率。 由于FRR當(dāng)前被設(shè)計成，在假設(shè)保護業(yè)務(wù)的最有效方式是盡可能接近于故障點修 復(fù)路徑且盡可能快地將該路徑合并回初始路徑的前提下，減少至網(wǎng)絡(luò)故障的會聚時間，因 此FRR的當(dāng)前實現(xiàn)使得業(yè)務(wù)在初始LSP中從HE節(jié)點流向PLR節(jié)點，然后以相反的方向返回 旁路隧道。這個解決方案在多數(shù)情況下是合理的，但是在環(huán)形拓撲的情況下對于帶寬的利 用并不高效。 因此，需要一種便于安裝的、可靠的、成本低且高效利用帶寬的、用于在發(fā)生鏈路 故障時在網(wǎng)絡(luò)中重路由業(yè)務(wù)的方法。

發(fā)明內(nèi)容
針對MPLS-FRR帶寬優(yōu)化的RSVP-TE增強是一種用于當(dāng)FRR在拓撲中保護LSP業(yè)務(wù)時優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)資源的RSVP-TE保護增強方法，旁路LSP隧道在所述拓撲中經(jīng)過受保護LSP的初始的前一跳或前幾跳。基本思想是增強RSVP-TE協(xié)議以使得提供FRR保護的節(jié)點PLR在這種拓撲中使用增強的消息TLV以報告給返回HE節(jié)點途經(jīng)的節(jié)點，該PLR在所述拓撲中在旁路隧道中將業(yè)務(wù)發(fā)回初始路徑。出于網(wǎng)絡(luò)資源優(yōu)化的角度考慮(例如使用從環(huán)形拓撲中的HE節(jié)點開始的旁路隧道以減少環(huán)形中的業(yè)務(wù))，在PLR節(jié)點之前的初始路徑上的節(jié)點可以檢查是否有更好的可選旁路隧道供使用從而提供FRR。 本發(fā)明通過使用增強的消息類型長度值(TLV)解決了帶寬低效的問題。相比競爭的系統(tǒng)來說，本發(fā)明針對接入和分配交換機、路由器和多承租單元(MTU， Multiple TenantUnit)(如Alcatel 7450 ESS、7750 SR和7250 SAS)而提供了優(yōu)勢。本發(fā)明也支持其中HE節(jié)點不屬于環(huán)形一部分的部分環(huán)形拓撲場景。 本發(fā)明的方法也被設(shè)計成與不具有該功能性的網(wǎng)絡(luò)單元一起操作。不具有這個協(xié)議增強的舊有系統(tǒng)不理解新添加的TLV消息。由于協(xié)議擴展是可選且可轉(zhuǎn)移的，因此影響相當(dāng)小。不理解該消息的節(jié)點簡單地傳遞它們即可而無需它們更改任何行為。
這個解決方案適合于其中旁路隧道可返回LSP的HE節(jié)點的任何網(wǎng)絡(luò)拓撲。最通用的網(wǎng)絡(luò)拓撲之一是環(huán)形拓撲，這個新的解決方案在這種環(huán)形拓撲中能發(fā)揮最大功效。環(huán)形是在電信網(wǎng)絡(luò)上的最后一英里解決方案中最為廣泛使用的。由于環(huán)形中的所有用戶共享帶寬，因此這個解決方案將大大改進整個網(wǎng)絡(luò)的帶寬效率和性能 本發(fā)明的優(yōu)選實施例利用一種在網(wǎng)絡(luò)上重路由業(yè)務(wù)的方法，其通過使用增強消息
TLV而在發(fā)生鏈路故障的情況下縮短了 HE節(jié)點與TE節(jié)點之間的路徑。 本發(fā)明的主要目的是提供一種用于在網(wǎng)絡(luò)上重路由業(yè)務(wù)的方法，其允許HE節(jié)點
通知PLR節(jié)點它正在使用其旁路隧道，這使得PLR節(jié)點停止更新其受保護的LSP，而該更新
會導(dǎo)致不期望的行為。 本發(fā)明的另一個目的是使得PLR節(jié)點能夠檢查旁路隧道路徑，并且當(dāng)它識別出業(yè)
務(wù)繞路返回HE節(jié)點時，它通知HE節(jié)點應(yīng)當(dāng)使用更有效的旁路隧道，并且當(dāng)收到這個通知
時，HE節(jié)點將在本地使得業(yè)務(wù)繞行并且信號通知PLR不再更新受保護的路徑。 本發(fā)明的另一個目的是提供一種使得重路由的業(yè)務(wù)能夠通過PLR的旁路隧道到
達其目的地的方法。 本發(fā)明的另一個目的是提供一種能夠提高帶寬效率的方法，該方法允許在HE節(jié)點與TE節(jié)點之間傳送的后續(xù)數(shù)據(jù)采用替換路徑而不必在經(jīng)由替換路徑到達TE節(jié)點之前經(jīng)過不必要的路徑到達PLR然后返回HE節(jié)點。 本發(fā)明的另一個目的是提供一種用于在鏈路故障期間在網(wǎng)絡(luò)上從HE節(jié)點向TE節(jié)點傳送業(yè)務(wù)的、安裝和維護成本較低的方法。 本發(fā)明的另一個目的是提供一種用于在鏈路故障期間在網(wǎng)絡(luò)上從HE節(jié)點向TE節(jié)點傳送業(yè)務(wù)的可靠的方法。 本發(fā)明的又另一個目的是提供一種透明的方法，該方法使得不支持這個新技術(shù)的節(jié)點能夠傳遞新的TLV消息而無需更改任何行為。


圖1示出了環(huán)形中的FRR的傳統(tǒng)行為； 圖2示出了環(huán)形中的FRR的增強行為，其利用本發(fā)明的優(yōu)選方法。
具體實施例方式
圖1示出了環(huán)形中的FRR的傳統(tǒng)行為。第一節(jié)點IO用作HE節(jié)點。按照順時針方向，第二節(jié)點11、第三節(jié)點12、第四節(jié)點13(該例子中也稱作TE節(jié)點)、第五節(jié)點14和第六節(jié)點15被安排成環(huán)形。 從第一節(jié)點10發(fā)送到第四節(jié)點13的數(shù)據(jù)分組通常沿預(yù)定路徑16而行，從第一節(jié)點10到第二節(jié)點11到第三節(jié)點12最后到達目的地第四節(jié)點13。然而，在這個例子中，在從第三節(jié)點12到第四節(jié)點13傳輸數(shù)據(jù)分組期間發(fā)生鏈路故障17(用粗體X表示)。結(jié)果，第三節(jié)點12變成本地修復(fù)點(PLR節(jié)點)，因為它是最后一個成功接收去往第四節(jié)點13的數(shù)據(jù)分組的節(jié)點。 第三節(jié)點12然后經(jīng)由其旁路隧道實現(xiàn)FRR保護。在經(jīng)過第六節(jié)點15和第五節(jié)點14最終到達其初始目的地第四節(jié)點13之前，所述數(shù)據(jù)分組在這個例子中將以逆時針方向進入旁路隧道并且經(jīng)過第二節(jié)點11返回第一節(jié)點10。 盡管第一節(jié)點IO具有從第一節(jié)點IO至第六節(jié)點15至第五節(jié)點14至第四節(jié)點13的更短旁路隧道19，然而后續(xù)分組將不直接使用這個旁路隧道19，因為網(wǎng)絡(luò)故障不是發(fā)生在第一節(jié)點10的本地鏈路中。相反，業(yè)務(wù)將繼續(xù)沿這里描述的路徑18行進。
圖2示出了利用本發(fā)明優(yōu)選實施例的環(huán)形中的FRR的增強行為。第一節(jié)點20用作HE節(jié)點。按照順時針方向，第二節(jié)點21、第三節(jié)點22、第四節(jié)點23(該例子中也稱作TE節(jié)點)、第五節(jié)點24和第六節(jié)點25被安排成環(huán)形。 從第一節(jié)點20發(fā)送到第四節(jié)點23的數(shù)據(jù)分組通常沿預(yù)定路徑26而行，從第一節(jié)點20到第二節(jié)點21到第三節(jié)點22最后到達目的地第四節(jié)點23。然而，在這個例子中，在從第三節(jié)點22到第四節(jié)點23傳輸數(shù)據(jù)分組期間發(fā)生鏈路故障27 (用粗體X表示)。結(jié)果，第三節(jié)點22變成本地修復(fù)點(PLR節(jié)點)，因為它是最后一個成功接收去往第四節(jié)點23的數(shù)據(jù)分組的節(jié)點。 第三節(jié)點22然后經(jīng)由其旁路隧道實現(xiàn)FRR保護。在經(jīng)過第六節(jié)點25和第五節(jié)點24最終到達其初始目的地第四節(jié)點23之前，所述數(shù)據(jù)分組在這個例子中將以逆時針方向進入旁路隧道并且經(jīng)過第二節(jié)點21返回第一節(jié)點20。 圖2的方法與圖1的方法的主要不同之處在于從允許后續(xù)數(shù)據(jù)分組采用與初始數(shù)據(jù)分組相同的路徑的節(jié)點發(fā)送附加的TLV消息，這提高了帶寬效率。TLV消息防止后續(xù)數(shù)據(jù)分組從第一節(jié)點20發(fā)送到第四節(jié)點23以實現(xiàn)直接經(jīng)過第六節(jié)點25和第五節(jié)點24的更短旁路隧道29，而不必在最后經(jīng)由第六節(jié)點25、第五節(jié)點24到第四節(jié)點23之前經(jīng)由路徑28而經(jīng)過第三節(jié)點22、第二節(jié)點21然后返回與它們到來時相同的路徑。 這個解決方案的最重要的優(yōu)點是節(jié)約了帶寬。在傳統(tǒng)的FRR場景中，在鏈路故障期間，從第一節(jié)點10到第四節(jié)點13的來自LSP的業(yè)務(wù)將在第一節(jié)點10與第二節(jié)點11之間以及第二節(jié)點11與第三節(jié)點12之間重復(fù)傳送，因為業(yè)務(wù)經(jīng)由第三節(jié)點12返回。
利用這個新的解決方案，在鏈路保護期間，從第一節(jié)點20到第四節(jié)點23，受保護的LSP不消耗任何帶寬，因為第一節(jié)點20將使用它的本地旁路隧道29來傳送業(yè)務(wù)，該隧道29從第一節(jié)點20到第六節(jié)點25到第五節(jié)點24到第四節(jié)點23。第一節(jié)點20、第二節(jié)點21和第三節(jié)點22中的任何業(yè)務(wù)都不會受到鏈路故障的影響。 所提出的增強RSVP-TE協(xié)議在PathErr (本地修復(fù)通知)消息、RESV (停止發(fā)送更新)消息和ResvErr (解除繞路)消息中具有幾個新的TLV。當(dāng)受保護的LSP的HE節(jié)點收到PathErr TLV時，它切換成使用它的本地旁路隧道來朝環(huán)形的相反方向發(fā)送業(yè)務(wù)。HE節(jié)點從現(xiàn)在開始將使用其旁路隧道來向TE節(jié)點發(fā)送受保護LSP的業(yè)務(wù)。HE節(jié)點也通過發(fā)送指示了發(fā)現(xiàn)更好的旁路且繞路被解除的ResvErr消息中的另一個新TLV來通知初始PLR，并且初始PLR將停止更新通過隧道的LSP并且停止向HE節(jié)點發(fā)送PathErr消息。
沒有HE與PLR節(jié)點之間的交互的情況下，PLR節(jié)點將繼續(xù)更新受保護的LSP，即使是HE節(jié)點切換到新的旁路隧道。這個行為將致使HE節(jié)點產(chǎn)生不期望的行為并且會導(dǎo)致服務(wù)中斷。所提出的明確信令解決方案解決了這個問題，因為HE和PLR節(jié)點都知道新的行為。對于不支持這個特性的節(jié)點而言，消息透明地經(jīng)過而無需任何行為更改。
在一些實施例中，可以使用一種機制來使得后續(xù)數(shù)據(jù)返回從HE節(jié)點至TE節(jié)點的初始路徑。例如，當(dāng)HE節(jié)點收到來自PLR節(jié)點的錯誤消息時，計時器可以開始。從HE節(jié)點至TE節(jié)點的后續(xù)數(shù)據(jù)使用本地旁路隧道直到計時器屆滿，此時從HE節(jié)點至TE節(jié)點的路由回復(fù)至初始協(xié)議。如果鏈路故障已經(jīng)在PLR與TE之間被校正，則業(yè)務(wù)將經(jīng)由初始路徑繼續(xù)行至TE節(jié)點。然而，如果鏈路故障在計時器屆滿后仍未校正，則數(shù)據(jù)將再次被重路由并且計時器再次開始。 設(shè)想這里描述的方法可以以軟件(包括具有在計算機上執(zhí)行的程序指令的計算機可讀介質(zhì))、硬件、固件或其組合來實現(xiàn)。這里描述的方法也可以以軟件和/或硬件的各種組合來實現(xiàn)。 本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認識到，可以在不脫離本發(fā)明的寬泛發(fā)明概念的前提下對上述實施例做出更改或修改。因此，應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不限于這里描述的特定實施例，而是旨在包含于如權(quán)利要求中闡明的本發(fā)明的范圍和精神內(nèi)的所有更改和修改。
權(quán)利要求
一種用于當(dāng)在網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生鏈路故障時對數(shù)據(jù)分組進行重路由操作的方法，包括下列步驟(a)在首端節(jié)點與尾端節(jié)點之間路由數(shù)據(jù)分組；(b)在所述數(shù)據(jù)分組到達所述尾端節(jié)點之前檢測所述首端節(jié)點與所述尾端節(jié)點之間的鏈路故障；(c)在所述首端節(jié)點與所述尾端節(jié)點之間的PLR節(jié)點接收所述數(shù)據(jù)分組；(d)通過所述PLR節(jié)點的旁路隧道將所述數(shù)據(jù)分組重路由回所述首端節(jié)點并且重路由至所述尾端節(jié)點；以及(e)從所述PLR節(jié)點向所述首端節(jié)點發(fā)送錯誤消息以使得該首端節(jié)點能夠使用本地旁路隧道來傳送隨后的數(shù)據(jù)分組至所述尾端節(jié)點。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括從所述首端節(jié)點向所述PLR節(jié)點發(fā)送關(guān)于停止 使用所述旁路隧道的消息。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所有步驟都能夠是透明的。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括當(dāng)所述首端節(jié)點收到來自所述PLR節(jié)點的錯誤 消息時開始計時器，并且使用所述本地旁路隧道直到該計時器屆滿，此時從所述首端節(jié)點 到所述尾端節(jié)點的路由回復(fù)至初始協(xié)議。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，從所述首端節(jié)點向所述PLR節(jié)點發(fā)送關(guān)于停止使 用所述旁路隧道的消息包括停止更新錯誤消息命令。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述步驟可以利用多承租單元來實現(xiàn)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述步驟可以利用路由器來實現(xiàn)。
8. —種用于當(dāng)在網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生鏈路故障時對數(shù)據(jù)分組進行重路由操作的透明方法，包括 下列步驟(a) 在首端節(jié)點與尾端節(jié)點之間路由數(shù)據(jù)分組；(b) 在所述數(shù)據(jù)分組到達所述尾端節(jié)點之前檢測所述首端節(jié)點與所述尾端節(jié)點之間的 鏈路故障；(c) 在所述首端節(jié)點與所述尾端節(jié)點之間的PLR節(jié)點接收所述數(shù)據(jù)分組；(d) 通過所述PLR節(jié)點的旁路隧道將所述數(shù)據(jù)分組重路由回所述首端節(jié)點并且重路由 至所述尾端節(jié)點；(e) 從所述PLR節(jié)點向所述首端節(jié)點發(fā)送錯誤消息以使得該首端節(jié)點能夠使用本地旁 路隧道來傳送隨后的數(shù)據(jù)分組至所述尾端節(jié)點；以及(f) 從所述首端節(jié)點向所述PLR節(jié)點發(fā)送關(guān)于停止使用所述旁路隧道的消息。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，還包括當(dāng)所述首端節(jié)點收到來自所述PLR節(jié)點的錯誤 消息時開始計時器，并且使用所述本地旁路隧道直到該計時器屆滿，此時從所述首端節(jié)點 到所述尾端節(jié)點的路由回復(fù)至初始協(xié)議。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，從所述首端節(jié)點至所述PLR節(jié)點的所述關(guān)于停 止使用所述旁路隧道的消息還包括停止更新錯誤消息命令。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述步驟可以利用多承租單元來實現(xiàn)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述步驟可以利用路由器來實現(xiàn)。
全文摘要
針對MPLS-FRR帶寬優(yōu)化的RSVP-TE增強是一種用于當(dāng)在拓撲中FRR保護LSP業(yè)務(wù)時優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)資源的RSVP-TE協(xié)議增強方法，在所述拓撲中旁路LSP隧道穿過受保護的LSP的初始的前一跳或前幾跳?；舅枷胧窃鰪奟SVP-TE協(xié)議以使得在這種拓撲中提供FRR保護的節(jié)點PLR將使用增強的消息TLV以報告給返回HE節(jié)點途經(jīng)的節(jié)點，該PLR在所述拓撲中在旁路隧道中將業(yè)務(wù)發(fā)送回初始路徑。從網(wǎng)絡(luò)資源優(yōu)化的角度考慮(例如使用從環(huán)形拓撲中的HE節(jié)點開始的旁路隧道以減少該環(huán)形中的業(yè)務(wù))，在PLR節(jié)點之前的初始路徑上的節(jié)點可以檢查是否有更好的可選旁路隧道供使用以提供FRR。環(huán)形的第一個節(jié)點用作HE節(jié)點。從HE節(jié)點發(fā)送給TE節(jié)點的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)通常沿預(yù)定路徑而行，從一跳至另一跳直到到達TE節(jié)點的最終目的地。然而，當(dāng)在傳輸數(shù)據(jù)分組期間發(fā)生鏈路故障時，本地修復(fù)點(PLR)節(jié)點經(jīng)由其旁路隧道實現(xiàn)FRR保護。數(shù)據(jù)分組進入旁路隧道并且一跳一跳地返回HE節(jié)點，并且從該環(huán)形的相反方向繼續(xù)行至TE節(jié)點。TLV消息防止后續(xù)數(shù)據(jù)分組采用與初始數(shù)據(jù)分組相同的路徑，這提高了帶寬效率。TLV消息使得從HE節(jié)點發(fā)送至TE節(jié)點的后續(xù)數(shù)據(jù)分組能夠直接使用HE節(jié)點的旁路隧道，而不必在最后到達TE節(jié)點之前經(jīng)由PLR節(jié)點回到與它們到來時相同的路徑。所提出的增強的RSVP-TE協(xié)議將在PathErr(本地修復(fù)通知)消息、RESV(停止發(fā)送更新)消息和ResvErr(解除繞路)消息中具有幾個新的TLV。當(dāng)受保護的LSP的HE節(jié)點收到PathErr TLV時，它將切換成使用其本地旁路隧道來向該環(huán)形的相反方向發(fā)送業(yè)務(wù)。HE節(jié)點從此時起使用其旁路隧道來向TE節(jié)點發(fā)送受保護LSP的業(yè)務(wù)。HE節(jié)點還將通過發(fā)送指示了發(fā)現(xiàn)更好的旁路且繞路被解除的ResvErr消息中的另一個新TLV來通知PLR，并且初始PLR將停止更新通過該隧道的LSP并且停止發(fā)送PathErr消息給HE節(jié)點。
文檔編號H04L12/56GK101785261SQ200880104130
公開日2010年7月21日 申請日期2008年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月21日
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