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CN104737506A - 符合跨多个abr的路径开销标准的系统、方法和设备 - Google Patents

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CN104737506A
CN104737506A CN201380038800.6A CN201380038800A CN104737506A CN 104737506 A CN104737506 A CN 104737506A CN 201380038800 A CN201380038800 A CN 201380038800A CN 104737506 A CN104737506 A CN 104737506A
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Abstract

用于适应在网络中的区域边界路由器(ABR)的操作的系统、方法和设备，从而使得所有ABR使用共同的打破平局机制或过程从而选择其中存在等价多路径(ECMP)的具体路径。

Description

符合跨多个ABR的路径开销标准的系统、方法和设备
相关申请的交叉引用
本申请要求申请书登记号为61/676,796、登记日为2012年7月27日、名称为“用于改进的MPLS管理的系统、方法和设备”的未决美国临时专利申请的权益，其全部内容通过引用结合到本文中。
技术领域
本发明涉及例如多协议标签交换(MPLS)网络的通信网络领域，以及更具体地但不限于，涉及路由选择打破平局机制。
背景技术
多协议标签交换(MPLS)能够有效传递各式各样差异化的端到端服务。多协议标签交换(MPLS)流量工程(TE)提供用于基于带宽考虑和管理规定来选择跨MPLS网络的有效路径的机制。每个标签交换路由器维持具有当前网络拓扑的TE链路状态数据库。一旦路径被计算，TE就被用于维持沿该路径的转发状态。
如在多种互联网工程任务组(IETF)请求注释(RFC)稿(例如RFC4726和RFC5151)中所详细描述的，区域边界路由器(ABR)是位于分层开放最短路径优先(OSPF)网络中的几个区域之间的路由器。ABR维持来自多个区域的拓扑信息。在连续LSP类型的资源预留协议(RSVP)域间TE-LSP的情况下，每个区域边界路由器(ABR)在向下游转发RSVP路径消息前触发路径计算(也被称为ERO扩展)。因此，每个ABR负责计算用于其后续TE域或区域的TE约束路径。每个这样的ABR(其触发用于其TE域的路径计算)可以具有多个等价路径并且必须选择其中之一。
在针对其使用RSVP作为信令传送协议的约束MPLS TE-LSP存在等价多路径(ECMP)的情况下，通常使用打破平局过程以选择具体路径。有多种知名并且被广泛理解的用于多个等价路径的打破平局的技术。打破平局过程在其被配置了MPLS TE-LSP并且实践了约束最短路径优先(CSPF)计算的头端节点处执行。
遗憾的是，目前没有方式引起所有ABR选择用于EMCP路径的共同类型的打破平局过程从而使得冗余MPLS TE LSP将具有相似的端到端路径从而使得TE约束被平衡。
发明内容
通过其适应网络中区域边界路由器(ABR)的操作的系统、方法和设备解决现有技术中的多种缺陷，从而使得所有ABR使用共同的打破平局机制或过程从而选择其中存在等价多路径(ECMP)的具体路径。照此方法，例如在冗余配置或者双宿配置中的主要和备用MPLS TE LSP的每一个将在平衡TE约束时由相似的端到端路径组成。
根据一个实施例的方法包括接收RSVP路径消息，其包含已建立的LSP开销约束机制的指示；如果从ABR的下一跳包括松散跳，则根据被指示的LSP开销约束机制执行ERO扩展操作从而到达下一跳；以及将该RSVP路径消息向下一跳转发，其中该RSVP路径消息包含已建立的LSP开销约束机制的指示。
该方法可以被沿LSP的每个区域边界路由器(ABR)执行。此外，每个ABR可以选择用于被后续TE-域中的节点使用的链路开销约束，并且每个ABR可以经由转发的RSVP路径消息指示被选择的链路开销约束。
附图说明
通过结合附图考虑下文中的详细描述可以容易理解本发明的教导，其中：
图1示出从多种实施例受益的示例性网络；
图2示出根据一个实施例的方法的流程图；以及
图3示出适合用于执行本文所述的功能的计算机概要框图。
为了便于理解，在可能处已经使用相同的参考编号指示对于附图共同的相同元件。
具体实施方式
将在支持连续LSP类型的资源预留协议(RSVP)域间流量工程标签交换路径(TE-LSP)(例如在IETF RFC4726和RFC5151中定义的，其中每个RFC的全部内容通过引用结合到本文中)的网络的上下文中描述多种实施例。
图1示出从多种实施例受益的通信网络概要框图。特别地，图1的网络100提供支持连续LSP类型的资源预留协议(RSVP)域间流量工程标签交换路径(TE-LSP)的多协议标签交换网络。网络可以由本领域技术人员修改以使用其他与MPLS有关的协议，而非本文中所讨论的示例性协议。
网络100包括3个IP/MPLS通信网络(CN)105-1、105-2和105-3，其中每个通信网105与各自的区域关联。网络100还包括至少一个网络管理系统(NMS)120。如图所示，NMS 120操作控制分布在通信网区域105-1至105-3中的多个路由器110-1至110-11。
第一区域105-1包括第一110-1、第二110-2以及第四110-4路由器，第二区域105-2包括第三110-3、第五110-5、第六110-6以及第七110-7路由器，而第三区域105-3包括第八110-8、第九110-9、第十110-10以及第十一110-11路由器。要注意的是多种路由器相互连接从而构成路径。特别地，图1中示出以下路由器连接的序列，其中相邻命名的路由器彼此相互连接或链接：R1-R2-R3-R6-R8-R10-R11-R9-R7-R5-R4-R1。此外，R3与R4、R5及R7的每一个连接/链接，而R7额外地与R8连接/链接。
第三110-3(R3)和第五110-5(R5)路由器作为分隔第一105-1和第二105-2区域的区域边界路由器(ABR)操作。相似地，第六110-6(R6)和第七110-7(R7)路由器作为分隔第二105-2和第三105-3区域的ABR操作。
数据包或报文基于每服务根据入口和出口虚拟连接(VC)标签路由。VC标签被PE路由器130使用以用于解复用在相同LSP隧道集合上从不同服务到达的流量。
NMS 120是适于执行本文中所描述的多种管理功能的网络管理系统。NMS 120适于与CN 105的节点通信。NMS 120也可以适于与其他运营支撑系统(例如网元管理系统(EMS)、拓扑管理系统(TMS)等以及其多种组合)通信。
NMS 120可以在网络节点、网络运营中心(NOC)或能够与CN 105以及与其有关的多种元件通信的任何其他位置处实现。NMS 120可以支持用户接口能力从而使得一个或多个用户能够执行多种与网络管理、配置、规定、或控制有关的功能(例如输入信息、检查信息、发起本文中所描述的多种方法的执行等)。NMS 120的多种实施例适于执行本文中关于多种实施例所讨论的功能。例如下文关于图3所描述的，NMS 120可以被实现为通用计算装置或专用计算装置。
NMS 120以及多种路由器110操作支持连续LSP类型的资源预留协议(RSVP)域间流量工程标签交换路径(TE-LSP)。
如前指出的，图1的网络105中所示的ABR的每一个(例如路由器R3、R6、R5和R7)接收RSVP路径消息并且在将RSVP路径消息向下游的下一个路由器转发前执行路径计算(也被称为ERO扩展)。
多种实施例采用被修改从而包含适于通信特定机制的附加信息的RSVP路径消息，通过该特定机制APR应确定在路径计算的上下文以内的链路开销。具体来说，RSVP路径消息被用来提供其用作标签交换路径(LSP)设置开销约束的共同的链路开销度量。这个共同的链路开销度量可以包括IGP开销、或者TE-METRIC开销、或者用于确定链路开销的一些其他代理或机制。
通过确保所有ABR使用共同的链路开销度量，服务提供方能够建立端到端RSVP TE LSP，其中每个ABR在几个路径中使用共同的开销选择标准的方式。并且这将带来跨多个域的网络资源的更佳利用。
LSP设置开销约束通常在入口标签边界路由器(LER)处定义。例如，入口LER通常具有在开放最短路径优先(OSPF)或中间系统到中间系统(IS-IS)适应性路由协议的上下文中使用内部网关协议(IGP)开销约束的能力。入口LER也可以具有将链路的流量工程(TE)开销(通常称为TE-METRIC)而非IGP开销用作开销约束的能力。额外的链路/路径开销机制也可作为度量被采用。
因此在LSP设置的情况下，针对从可用路径的集合中挑选用于LSP设置的路径，至少有两种可能的用作链路开销约束的选项：(1)将链路的IGP开销作为约束，以及(2)将链路的TE开销作为约束。也可以使用其他链路开销约束。
新TLV属性
多个实施例使得能够使用在现有LSP属性中的或者可选地在以类型-长度-值(TLV)格式编码的新定义的LSP属性中的新标志或比特位设置将开销约束选择信息向ADR通信。
在一个实施例中，在现有或者新定义的LSP属性TLV(例如根据RFC5420.3的属性TLV)中的比特位的一个(例如比特位3)被置位或清零，从而指示参与路径计算的节点(例如ABR)要么选择链路的IGP开销要么选择链路的TE-METRIC开销作为LSP路径开销约束。例如，根据RFC5420.3，被新对象携带的属性如下所示在TLV以内被编码，其中类型(Type)域为TLV的标识符，长度(Length)域用来指示以八位字节为单位的TLV的总长度，值(Value)域用来携带数据。
多种实施例定义在属性标志(Attribute Flag)TLV中新的标志的值，该属性标志TLV被携带在以下LSP_ATTRIBUTES对象中，例如
LSP_ATTRIBUTES class＝197,C-Type＝1.
特定的比特位编号(例如比特位3、比特位4或一些其他比特位)可以被分配“使用-度量比特位”(“Use-Metric Bit”)的指定或者一些其它指定。
如果使用-度量比特位被置位，那么负责路径扩展的节点(即ABR)将要使用TE-Metric以用于其约束最短路径优先(CSPF)的计算。
如果使用-度量比特位清零，那么负责路径扩展的节点(即ABR)将要使用IGP-Metric以用于其约束最短路径优先(CSPF)的计算。
因此，在多种实施例中通过以类型-长度-值(TLV)格式编码的LSP属性来提供已建立的LSP开销约束机制的指示。特别地，LSP_ATTRIBUTES对象的预定义比特位的状态被用来指示所选择的开销约束机制。例如，如果预定义比特位是被设置或状态为“1”，那么第一度量或开销约束被选择，反之如果预定义比特位是被重置或状态为“0”，那么第二度量或开销约束被选择。在多种实施例中提供多个比特位从而提供多于两种可能的开销约束选项。
在多种实施例中，通过在LSP_ATTRIBUTES对象中的附加比特位通信对被选择的开销约束的修改。例如，附加比特位可以用来提供用于在LSP路径计算中使用的附加信息，例如服务提供方偏好、用户偏好、历史或瞬时负载/拥塞等。这些和其它因素的每一个可以被分配开销，并且此开销的使用或权重可以随时间调整。
因此，多种实施例预期具有与被选择的度量或开销约束关联的一个或多个比特位的LSP_ATTRIBUTES对象。额外的实施例预期与对被选择的度量或开销约束的修改关联的一个或多个比特位，该修改是由于业务提供方偏好、用户偏好、历史或瞬时负载/拥塞等原因。
图2示出根据一个实施例的方法的流程图。特别地，图2示出用于使区域边界路由器(ABR)的操作符合用于确定在标签交换路径(LSP)中的下一跳的共同的开销机制的方法200。
在步骤210处，LSP开销约束机制建立在入口LER处。开销约束机制可以响应于客户服务等级协议、响应于服务提供方的需求或响应于一些其他考虑通过默认自动建立。
在一个实施例中，已建立的开销约束机制通过上文所描述的“使用-度量比特位”的置位或清零来指示。在一个实施例中，已建立的开销约束机制通过不同的标志或比特位来指示。已建立的开销约束机制可以使用现有LSP_ATTRIBUTES对象以内的一个或多个比特位、新的LSP_ATTRIBUTES对象以内的一个或多个比特位或者其一些组合来指示。一般来说，已建立的开销约束机制可以包括TE-Metric、IGP-Metric或一些其它度量。
在多种实施例中，开销约束机制被用来往LSP路径计算中添加额外的因素，例如服务提供方偏好、用户偏好、历史或瞬时负载/拥塞等。这些和其它因素的每一个都可以被分配开销，并且此开销的使用或权重可以随时间调整。因此，用于打破平局的开销约束机制等可以包含多于仅在两种默认的开销度量之间选择。
在步骤220处，ABR接收RSVP路径消息并且检查RSVP路径消息的恰当部分从而确定已建立的开销约束机制、下一跳信息等。
在步骤230处，如果从ABR的下一跳包括松散跳(即向与ABR非直接连接的路由器的跳)，那么根据在RSVP路径消息中指示的LSP开销约束机制执行最低-开销路径计算或ERO扩展操作。要注意的是，如果从ABR的下一跳包括严格跳(即向与ABR直接连接的路由器的跳)那么不必计算最低-开销路径。
在步骤240处，RSVP路径消息在必要时被改写从而在其中指示已建立的LSP开销约束机制，并且向下一跳转发RSVP路径消息。
针对路径中的每个ABR重复步骤220-240。
作为示例并且参考图1，假设标签交换路径(LSP)将要从R1到R11被确定。从R1(头端LSR)往R11(尾端LSR)的域间TE LSP T1的路径在R1上被定义为以下松散路由路径：R1-R3(松散)-R8(松散)-R11(松散)。R3、R8以及R11被定义为松散跳。
当建立LSP开销约束机制后，R1确定下一跳(R3)为松散跳(与R1非直接连接)并且于是执行ERO扩展操作从而到达下一松散跳R3。新ERO可以变成：R2(S)-R3(S)-R8(L)-R11(L)或者R4(S)-R3(S)-R8(L)-R11(L)，其中S为严格跳(L＝0)以及L为松散跳(L＝1)。R1-R2-R3和R1-R4-R3这两条路径都是等价路径并且都满足T1的约束集合。基于配置，IGP开销或TE-Metric开销被用来选择这两条路径中的一条，如已建立的LSP开销约束机制所定义的。可选地，在RSVP路径消息中向下游节点通信被选择的开销约束机制。
RSVP路径消息于是被R1沿在ERO对象中规定的路径(通过使用IGP开销或TE-METRIC而被选择的)转发并且带有以下内容到达R3：R8(L)-R11(L)。
R3确定下一跳(R8)为松散跳(与R3非直接连接)并且于是执行ERO扩展操作从而到达下一松散跳R8。新的ERO可以变成：R6(S)-R8(S)-R11(L)或R7(S)-R8(S)-R11(L)。基于在路径消息中信令传送的开销选择能力，ABR节点可以决定从以上路径中选出一条满足要求的开销选择标准的路径。
同样的过程被R8重复以到达T1的终点(R11)，并且该过程也可以引起两条等价路径R8-R10-R11和R8-R9-R11。现在R8也知道要被用来挑选后续路径的开销选择方法。
在以上示例中要注意的是，通过通信端到端使用的开销选择机制或过程，每个ABR(即R3和R8)能够遵循相似的开销选择过程，并且因此提供使用共同的开销选择过程的端到端域间TE-LSP以便在不同TE域间有效使用链路。
本文描述的多种方法技术使得服务提供方能够建立端到端RSVP TELSP，其中每个ABR在几个路径中使用共同的开销选择标准的方式。并且这将带来跨多个域的网络资源的更佳利用。
图3示出适合用于执行本文所述的功能的计算机概要框图。
如图3中所示，计算机300包括处理器元件303(例如中央处理单元(CPU)和/或其它适合的处理器)、存储器304(例如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)等)、协同模块/处理305、以及各种输入/输出装置306(例如用户输入装置(例如键盘、键区、鼠标等)、用户输出装置(例如显示器、扬声器等)、输入端口、输出端口、接收机、发射机以及存储装置(例如磁带驱动器、软盘驱动器、硬盘驱动器、光盘驱动器等))。
将要认识到本文所描述和示出的功能可以在软件和硬件的组合中实现，例如使用通用计算机、一个或多个专用集成电路(ASIC)、和/或任何其他等效硬件。在一个实施例中，协同处理305可以被装载到存储器304中并且被处理器303执行从而实现本文描述的功能。因此，协同处理305(包括关联的数据结构)可以存储在计算机可读存储介质中，例如RAM存储器、磁或光驱动器或盘等。
将要认识到图3中示出的计算机300提供适合用于实现本文所描述的功能性元件或者本文所描述的功能性元件的部分网络的通用架构和功能性。
预期的是本文描述的步骤的一些可以在硬件中实现，例如作为与处理器协作的电路系统来执行多种方法步骤。本文描述的功能/元件的部分可以被实现为计算机程序产品，其中计算机指令当被计算机处理时适应计算机的操作从而使得本文所述的方法和/或技术被调用或者不然被提供。用于调用本发明的方法的指令可以被存储在有形的和非瞬时的计算机可读介质上，例如固定或可移除介质或存储器，和/或被存储在根据指令操作的计算装置的存储器中。
尽管前文引向本发明的多种实施例，可以设计其它和更进一步的本发明的实施例而不脱离本发明的基本范围。因此，本发明恰当的范围要根据权利要求而被确定。

Claims (10)

1.一种方法，包括：
接收RSVP路径消息，其包含已建立的LSP开销约束机制的指示；
如果从区域边界路由器(ABR)的下一跳包括松散跳，则根据被指示的LSP开销约束机制执行ERO扩展操作从而到达下一跳；以及
将所述RSVP路径消息向下一跳转发，其中所述RSVP路径消息包含已建立的LSP开销约束机制的指示。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述LSP开销约束机制在入口标签边界路由器(LER)处被建立，并且所述步骤被沿LSP的每个ABR执行从而识别用于被在连续TE-域中所述LSP的节点使用的链路开销约束。
3.根据权利要求1所述的方法，其中每个ABR经由转发的RSVP路径消息指示所述已建立的LSP开销约束机制。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述已建立的LSP开销约束机制包括IPG-Metric度量和TE-Metric中的任意一项。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述已建立的LSP开销约束机制的指示经由以类型-长度-值(TLV)格式编码的LSP属性被提供，其中LSP_ATTRIBUTES对象的预定义部分的状态被用来指示已建立的LSP开销约束机制。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述LSP_ATTRIBUTES对象包括与服务提供方偏好、用户偏好、历史拥塞信息和瞬时拥塞信息中的任意项关联的一个或多个比特位。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述开销约束机制在所述RSVP路径消息中经由在LSP属性TLV以内的标志被指示，所述标志被设置为第一状态从而指示第一开销约束机制被建立，以及被设置为第二状态从而指示第二开销约束机制被建立。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述第一开销约束机制包括使用TE-Metric以用于约束最短路径优先(CSPF)计算，以及所述第二开销约束机制包括使用IPG-Metric以用于CSPF计算。
9.一种包括处理器的设备，所述处理器被配置用于：
接收RSVP路径消息，其包含已建立的LSP开销约束机制的指示；
如果从ABR的下一跳包括松散跳，则根据被指示的LSP开销约束机制执行ERO扩展操作从而到达下一跳；以及
将所述RSVP路径消息向下一跳转发，其中所述RSVP路径消息包含已建立的LSP开销约束机制的指示。
10.一种计算机程序产品，其中计算机指令当被计算机处理时适应计算机的操作从而提供一种方法，包括：
接收RSVP路径消息，其包含已建立的LSP开销约束机制的指示；
如果从ABR的下一跳包括松散跳，则根据被指示的LSP开销约束机制执行ERO扩展操作从而到达下一跳；以及
将所述RSVP路径消息向下一跳转发，其中所述RSVP路径消息包含已建立的LSP开销约束机制的指示。
CN201380038800.6A 2012-07-27 2013-07-23 符合跨多个abr的路径开销标准的系统、方法和设备 Active CN104737506B (zh)

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