專利名稱：多協(xié)議標簽交換流量控制帶寬資源搶占方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信技術(shù)中的流量控制，尤其涉及多協(xié)議標簽交換流量控制中的帶寬資源搶占方法。
MPLS流量工程，通過為特定類型的流量創(chuàng)建一條CR-LSP(約束路由標簽交換路徑)，來指定流量在網(wǎng)絡(luò)中的傳輸路徑，并且為這些流量的傳輸預(yù)留具有一定優(yōu)先級的帶寬。
在基于多協(xié)議標簽交換MPLS的流量工程應(yīng)用中，在建立一個約束路由標簽交換路徑CR-LSP時，若在接口上剩余的可預(yù)留帶寬已經(jīng)不能滿足要求，則容許帶寬搶占，該標簽交換路徑CR-LSP將搶占為低優(yōu)先級的標簽交換路徑CR-LSP的所預(yù)留的帶寬，以滿足該CR-LSP的帶寬需求，由系統(tǒng)拆除一些低優(yōu)先級的CR-LSP，然后再新建CR-LSP。拆除低優(yōu)先級的CR-LSP，是為了得到需要的帶寬，接下來面臨的問題是如何選擇低優(yōu)先級中要拆除的CR-LSP。
在允許搶占的CR-LSP中，通常首先選擇其中高優(yōu)先級的CR-LSP搶占，由于被搶占的CR-LSP隨后有可能試圖重建，這樣，它又有可能搶占其他更低優(yōu)先級的CR-LSP的帶寬。
在同一優(yōu)先級的CR-LSP中，帶寬大小存在差別，為了滿足在該優(yōu)先級搶占所需要的帶寬，有多種可選的組合，現(xiàn)有技術(shù)通常采用簡單的隨機選擇，可能會搶占一批數(shù)量較多的CR-LSP，而實際可能存在少數(shù)的CR-LSP即能滿足帶寬要求，這樣增加了網(wǎng)絡(luò)的不穩(wěn)定性。
在同一優(yōu)先級中可能存在兩種或兩種以上搶占方案能夠滿足帶寬需求，按照這些方案搶占得到的帶寬會超出需要通過搶占得到的帶寬的需求值，通常采用的隨機選擇，可能會使超出的部分非常大。由于超出部分的帶寬在搶占完成后將被置為空閑，不會被任何CR-LSP使用，直到有新的CR-LSP申請這部分帶寬，所以隨機選擇會導(dǎo)致當前帶寬利用率的下降。
綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)存在以下不足1)被搶占的CR-LSP在試圖重建時，可能搶占低優(yōu)先級中實際不應(yīng)被搶占的CR-LSP。
2)被搶占的CR-LSP的數(shù)量非最少化，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定。
3)搶占的帶寬超出需要值不是最少，使帶寬利用率降低。
為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種多協(xié)議標簽交換流量控制帶寬資源搶占方法，首先，對所有標簽交換路徑依照用于帶寬資源搶占的優(yōu)先級，分別對各優(yōu)先級中的所有標簽交換路徑按占用帶寬的大小排序，形成如下式表示的數(shù)量關(guān)系Wi＝WLSPi1+WLSPi2+WLSPi3+......+WLSPin，WLSPi1＞＝WLSPi2＞＝WLSPi3......＞＝WLSPin，其中，Wi表示優(yōu)先級i占用的帶寬和，WLSPi1、WLSPi2、WLSPi3......WLSPin表示優(yōu)先級i中各標簽交換路徑占用的帶寬，執(zhí)行搶占帶寬需求為PW、可搶占的最高優(yōu)先級為k的操作包括下述步驟10)、找出一個最大的j，使得W7+W6+......Wj＞＝PW，其中j大于等于k，如果未能得到j(luò)，轉(zhuǎn)步驟40)，否則，繼續(xù)；11)、如果W7+W6+......Wj＝PW，則優(yōu)先級7直至優(yōu)先級j中所有的標簽交換路徑都被搶占并轉(zhuǎn)步驟40)，否則，令PWj＝PW-(W7+W6+......+W(j+1))；20)、找出一個最小的m，使得WLSPj1+WLSj2+......+WLSPjm＞＝PWj，如果WLSPj1+WLSPj2+......+WLSPjm＝PWj，則優(yōu)先級7直至優(yōu)先級j+1中所有的標簽交換路徑和優(yōu)先級j中的標簽交換路徑WLSPj1、WLSP2......WLSPjm被搶占并轉(zhuǎn)步驟40)，否則，從高帶寬的標簽交換路徑開始(替換為在優(yōu)先級j中)，選擇m條標簽交換路徑，使得這m條標簽交換路徑占用的帶寬之和是其他任意m條占用的帶寬之和大于等于PWj值中的最小值，記錄該最小值為FWs；35)、使優(yōu)先級7直至優(yōu)先級j+1中所有的標簽交換路徑和優(yōu)先級j中的上述m條標簽交換路徑被搶占；40)、結(jié)束。
由于MPLS流量工程中，搶占優(yōu)先級被劃分為8個等級，0級為最高優(yōu)先級，1級次之，7級為最低，本發(fā)明方法就是在允許搶占的優(yōu)先級范圍內(nèi)盡可能搶占低優(yōu)先級，確定搶占級數(shù)后，先在其中的最高級中選擇數(shù)量最少的LSP組合，如果所搶占的帶寬超出需要值，從高帶寬的標簽交換路徑開始，選擇標簽交換路徑，使得占用的帶寬之和在同等條數(shù)占用帶寬之和中超出需要值最小。按本發(fā)明方法執(zhí)行流量控制中的帶寬資源搶占，可以提高網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性和帶寬利用率。
執(zhí)行搶占帶寬需求為PW、可搶占的最高優(yōu)先級為k的操作包括下述步驟10、找出一個最大的j，使得W7+W6+......Wj＞＝PW，其中j大于等于k，如果未能得到j(luò)，轉(zhuǎn)步驟40，否則，繼續(xù)；11、如果W7+W6+......Wj＝PW，則優(yōu)先級7直至優(yōu)先級j中所有的標簽交換路徑都被搶占并轉(zhuǎn)步驟40，否則，令PWj＝PW-(W7+W6+......+W(j+1))；20、找出一個最小的m，使得WLSPj1+WLSPj2+......+WLSPjm＞＝PWj，如果WLSPj1+WLSPj2+......+WLSPjm＝PWj，則優(yōu)先級7直至優(yōu)先級j+1中所有的標簽交換路徑和優(yōu)先級j中的標簽交換路徑WLSPj1、WLSPj2......WLSPjm被搶占并轉(zhuǎn)步驟40，否則，從高帶寬的標簽交換路徑開始(替換為在優(yōu)先級j中)，選擇m條標簽交換路徑，使得這m條標簽交換路徑占用的帶寬之和是其他任意m條占用的帶寬之和大于等于PWj值中的最小值，記錄該最小值為FWs；35、使優(yōu)先級7直至優(yōu)先級j+1中所有的標簽交換路徑和優(yōu)先級j中的上述m條標簽交換路徑被搶占；40、結(jié)束。
經(jīng)過上述五個步驟的執(zhí)行，在具體實施中仍可能出現(xiàn)搶占的總帶寬超出需要量的情況，作為本發(fā)明的進一步改進，可在步驟20與步驟35間依序執(zhí)行下述步驟
21、如果，F(xiàn)Ws＝PWj，轉(zhuǎn)步驟35；否則，上述m條標簽交換路徑被搶占；25、令FW＝FWs-PWj；N＝j(luò)+1；30、找出一個最小的q，使得WLSP(N)n+WLSP(N)(n-1)+......+WLSP(N)q＜＝FW，如果不能得到q，則優(yōu)先級N中的所有標記交換路徑都被搶占，轉(zhuǎn)步驟32，否則，如果WLSP(N)n+WLSP(N)(n-1)+......+WLSP(N)q＝FW，那么優(yōu)先級7直至N+I中的所有標記交換路徑和優(yōu)先級N中的WLSP(N)1、WLSP(N)2......WLSP(N)(q-1)交換路徑被搶占并轉(zhuǎn)步驟40，否則，從低帶寬的標簽交換路徑開始(替換為在優(yōu)先級N中)，選擇q條標簽交換路徑，使得這q條標簽交換路徑占用的帶寬之和是其他任意q條占用的帶寬之和小于FW值的標簽交換路徑中的帶寬和最大，并記錄最大值為FWr，在優(yōu)先級N中除這q條標簽交換路徑外，其他所有標簽交換路徑都被搶占；31、令FW＝FW-FWr；32、令N＝N+1；33、如果N＜＝7，轉(zhuǎn)步驟30，否則，轉(zhuǎn)步驟40。
以上所增加步驟在執(zhí)行中的作用是，計算出搶占帶寬的超額值，從搶占最高級的次級向最低級依此查找，該查找從相應(yīng)優(yōu)先級中自帶寬最小值向較大值方向?qū)で髱捄妥罱咏~值的組合，在決定搶占時，將該組合排除在搶占行列之外，不僅能提高帶寬利用率，還能使搶占發(fā)生的LSP數(shù)量最少，加強了網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定因素，為本發(fā)明方法的最佳實施方式。
權(quán)利要求
1.一種多協(xié)議標簽交換流量控制帶寬資源搶占方法，其特征在于對所有標簽交換路徑依照用于帶寬資源搶占的優(yōu)先級，分別對各優(yōu)先級中的所有標簽交換路徑按占用帶寬的大小排序，形成如下式表示的數(shù)量關(guān)系Wi＝WLSPi1+WLSPi2+WLSPi3+......+WLSPin，WLSPi1＞＝WLSPi2＞＝WLSPi3......＞＝WLSPin，其中，Wi表示優(yōu)先級i占用的帶寬和，WLSPi1、WLSPi2、WLSPi3......WLSPin表示優(yōu)先級i中各標簽交換路徑占用的帶寬，執(zhí)行搶占帶寬需求為PW、可搶占的最高優(yōu)先級為k的操作包括下述步驟10)、找出一個最大的j，使得W7+W6+......Wj＞＝PW，其中j大于等于k，如果未能得到j(luò)，轉(zhuǎn)步驟40)，否則，繼續(xù)；11)、如果W7+W6+......Wj＝PW，則優(yōu)先級7直至優(yōu)先級j中所有的標簽交換路徑都被搶占并轉(zhuǎn)步驟40)，否則，令PWj＝PW-(W7+W6+......+W(j+1))；20)、找出一個最小的m，使得WLSPj1+WLSPj2+......+WLSPjm＞＝PWj，如果WLSPj1+WLSPj2+......+WLSPjm＝PWj，則優(yōu)先級7直至優(yōu)先級j+1中所有的標簽交換路徑和優(yōu)先級j中的標簽交換路徑WLSPj1、WLSPj2......WLSPjm被搶占并轉(zhuǎn)步驟40)，否則，從高帶寬的標簽交換路徑開始(替換為在優(yōu)先級j中)，選擇m條標簽交換路徑，使得這m條標簽交換路徑占用的帶寬之和是其他任意m條占用的帶寬之和大于等于PWj值中的最小值，記錄該最小值為FWs；35)、使優(yōu)先級7直至優(yōu)先級j+1中所有的標簽交換路徑和優(yōu)先級j中的上述m條標簽交換路徑被搶占；40)、結(jié)束。
2.如權(quán)利要求1所述的帶寬資源搶占方法，其特征在于在步驟20)與步驟35)間依序執(zhí)行下述步驟21)、如果，F(xiàn)Ws＝PWj，轉(zhuǎn)步驟35)；否則，上述m條標簽交換路徑被搶占；25)、令FW＝FWs-PWj；N＝j(luò)+1；30)、找出一個最小的q，使得WLSP(N)n+WLSP(N)(n-1)+......+WLSP(N)q＜＝FW，如果不能得到q，則優(yōu)先級N中的所有標記交換路徑都被搶占，轉(zhuǎn)步驟32)，否則，如果WLSP(N)n+WLSP(N)(n-1)+......+WLSP(N)q＝FW，那么優(yōu)先級7直至N+1中的所有標記交換路徑和優(yōu)先級N中的WLSP(N)1、WLSP(N)2......WLSP(N)(q-1)交換路徑被搶占并轉(zhuǎn)步驟40)，否則，從低帶寬的標簽交換路徑開始(替換為在優(yōu)先級N中)，選擇q條標簽交換路徑，使得這q條標簽交換路徑占用的帶寬之和是其他任意q條占用的帶寬之和小于FW值的標簽交換路徑中的帶寬和最大，并記錄最大值為FWr，在優(yōu)先級N中除這q條標簽交換路徑外，其他所有標簽交換路徑都被搶占；31)、令FW＝FW-FWr；32)、令N＝N+1；33)、如果N＜＝7，轉(zhuǎn)步驟30)，否則，轉(zhuǎn)步驟40)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種多協(xié)議標簽交換流量控制帶寬資源搶占方法，首先，對所有標簽交換路徑依照用于帶寬資源搶占的優(yōu)先級，分別對各優(yōu)先級中的所有標簽交換路徑按占用帶寬的大小排序，在允許搶占的優(yōu)先級范圍內(nèi)盡可能搶占低優(yōu)先級，確定搶占級數(shù)后，先在其中的最高級中選擇數(shù)量最少的LSP組合，如果所搶占的帶寬超出需要值，從高帶寬的標簽交換路徑開始，選擇標簽交換路徑，使得占用的帶寬之和在同等條數(shù)占用帶寬之和中超出需要值最小，以提高網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性和帶寬利用率。
文檔編號H04L12/56GK1466339SQ0212376
公開日2004年1月7日 申請日期2002年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月24日
發(fā)明者謝小強, 張華琛, 吳志明, 張文平, 鄧一鷗 申請人:華為技術(shù)有限公司