專利名稱：基于t-mpls分組傳送網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)簽預(yù)分發(fā)機(jī)制的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，尤其涉及傳送MPLS (T-MPLS)網(wǎng)絡(luò)中 的 一種標(biāo)簽預(yù)分發(fā)機(jī)制和輔助該標(biāo)簽預(yù)分發(fā)機(jī)制的資源接納方法。
背景技術(shù)：
多協(xié)議標(biāo)簽交換MPLS (Multiprotocol Label Switching,簡稱多 協(xié)議標(biāo)記交換)最初是為了提高轉(zhuǎn)發(fā)速度而提出的。與傳統(tǒng)IP路由 方式相比，它在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)，只在網(wǎng)絡(luò)邊緣分析IP報(bào)文頭，而不用 在每一跳都分析IP才艮文頭，從而節(jié)約了處理時(shí)間。ITU-T于2006年 日內(nèi)瓦全會(huì)上提出傳送MPLS ( Transport-MPLS,簡稱傳送MPLS ) 的概念。T-MPLS是一種基于MPLS的面向連接的分組傳送技術(shù)，它 為下 一代傳送網(wǎng)提供了 一種統(tǒng)一 的全業(yè)務(wù)解決方案。T-MPLS是一種 基于MPLS改進(jìn)的面向連接的分組傳送技術(shù)，省去了不必要的面向IP 的處理，可以是運(yùn)營商成本大幅度降低。同時(shí)還具有多種業(yè)務(wù)擴(kuò)展能 力，支持不同技術(shù)信號的傳送(分組/信元/時(shí)分)，符合網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型的趨 勢。和傳統(tǒng)的分組傳送網(wǎng)絡(luò)相比，其面向連接的特性和強(qiáng)大的OAM (Operation Administration and Maintenance, 簡稱才乘作、管理和維護(hù)) 功能可以保證運(yùn)營級的質(zhì)量要求。目前已有的標(biāo)簽分發(fā)協(xié)議主要有CR-LDP( Constraint-Based Label Distribution Protocol,基于約束路由的標(biāo)簽分發(fā)協(xié)議)、經(jīng)過擴(kuò)展后的RSVP-TE ( Resource ReSerVation Protocol-Traffic Engineering, 簡稱基 于流量工程擴(kuò)展的資源預(yù)留協(xié)議)或者通過網(wǎng)管人員手工配置的方 式。CR-LDP是對已有的標(biāo)簽分發(fā)協(xié)議的擴(kuò)展，能夠支持約束路由。 CR-LDP可以在標(biāo)簽請求消息中建立一條LSP ( Label Switched Path, 簡稱標(biāo)記交換路徑)，還允許在標(biāo)簽請求消息中設(shè)置流量參數(shù)，比如 峰值速率、承諾速率和突發(fā)性等。RSVP-TE是從已有的RSVP協(xié)議 擴(kuò)展而來的標(biāo)簽分發(fā)協(xié)議。它使用了幾個(gè)新的RSVP對象，如強(qiáng)制性 LABLE-REQUEST對象和LABEL對象。RSVP-TE能夠支持用以建 立和維護(hù)LSP的附加功能，包括按需下游標(biāo)簽分發(fā)、顯式LSP實(shí)例、 為顯式LSP分配網(wǎng)絡(luò)資源、運(yùn)用MBB (Make Before Break,簡稱中 斷之前先建立)的方式重新路由已建立的LSP隧道、跟蹤LSP隧道 的真正路由、診斷LSP隧道、搶先選擇和可控制的管理等。通過網(wǎng) 管配置的方式，通常利用SNMP ( Simple Network Management Protocol,簡稱簡單網(wǎng)管協(xié)議)、通過發(fā)送配置命令，為每條LSP上的 所有路由器建立MPLS的配置信息。前兩種標(biāo)簽分發(fā)的形式相似，具體的實(shí)現(xiàn)方式有上游標(biāo)簽分發(fā)、 下游按需標(biāo)簽分發(fā)方式和下游自主標(biāo)簽分發(fā)方式，通過對等實(shí)體顯式 地發(fā)送標(biāo)簽綁定消息進(jìn)行申請，但基本都是在業(yè)務(wù)請求到達(dá)時(shí)，通過 逐跳方式發(fā)送請求來建立LSP時(shí)，利用沿途各LSR路由轉(zhuǎn)發(fā)表中的 信息來確定下一跳，而路由轉(zhuǎn)發(fā)表中的信息一般是通過IGP、 BGP等 路由協(xié)議收集的。在建立的過程中并不直接和各種路由協(xié)議關(guān)聯(lián)，只 是間接使用路由信息，不能夠充分的完成資源的通告，而且需要業(yè)務(wù)請求到來時(shí)再去動(dòng)態(tài)地詢問路由，延緩了業(yè)務(wù)的配置進(jìn)度，不能夠?qū)?現(xiàn)業(yè)務(wù)快速提供。網(wǎng)管配置的方式過于負(fù)載，對于規(guī)模為N節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)，如果需要建立Full Mesh的結(jié)構(gòu)則需要配置N^次，而且每條 LSP上的信息還包括很多流量工程的擴(kuò)展參數(shù)，很容易配置錯(cuò)誤，而 且消耗巨大的人力物力，在未來大規(guī)模部署的T-MPLS網(wǎng)絡(luò)將不再使 用。綜上所述，目前基于T-MPLS的分組傳送網(wǎng)絡(luò)由于支持多種不同 的二層/三層的業(yè)務(wù)，并且業(yè)務(wù)的粒度將以各種不同大小的分組為基 本單位，并且由于在LSP的入口的流量合同的4企查，將延緩業(yè)務(wù)的 接入速度。原有的在標(biāo)簽分發(fā)方面的限制影響了業(yè)務(wù)連接的建立速 度，為了適應(yīng)未來業(yè)務(wù)快速提供的需求，考慮到前述情況，存在克服 相關(guān)技術(shù)中不足的需要。本發(fā)明給出了一種基于T-MPLS分組傳送網(wǎng) 絡(luò)的標(biāo)簽預(yù)分發(fā)方案，通過預(yù)先建立連接關(guān)系，通過資源的動(dòng)態(tài)刷新 來完成網(wǎng)絡(luò)全網(wǎng)資源的通告，完成業(yè)務(wù)的快速提供。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明實(shí)施例要解決的技術(shù)問題是提供一種基于T-MPLS分組傳 送網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)簽預(yù)分發(fā)方案，在業(yè)務(wù)請求到達(dá)之前，通過消息擴(kuò)散進(jìn)行 標(biāo)簽的預(yù)分發(fā)，建立虛擬LSP,并維護(hù)該虛擬LSP,以確保上面的資 源信息的可靠性，完成業(yè)務(wù)的快速提供。在現(xiàn)有的路由體系結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，擴(kuò)展路由協(xié)議實(shí)現(xiàn)可用資源的動(dòng)態(tài)通告，給出基于預(yù)分發(fā)的資 源維護(hù)方法，特別地使用動(dòng)態(tài)業(yè)務(wù)接入許可判斷。通過路由功能與信 令功能結(jié)合的方法來實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的快速提供和接入控制。本發(fā)明實(shí)施例提供的基于T-MPLS分組傳送網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)簽預(yù)分發(fā) 方案，包括通過業(yè)務(wù)請求到達(dá)之前根據(jù)特定的需求進(jìn)行LSP的標(biāo)簽預(yù)分發(fā)； 多條P2P單播LSP正向建立轉(zhuǎn)發(fā)表過程；多條P2P單播LSP反向修改已經(jīng)配置的標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)表的入口表項(xiàng)； 多條P2P單播LSP掛載式標(biāo)簽分發(fā)方法，用于減輕網(wǎng)絡(luò)在反向修 改入口表項(xiàng)的壓力；P2MP的多播LSP的標(biāo)簽預(yù)分發(fā)；適用于多條LSP預(yù)分發(fā)機(jī)制的標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)表的二維鏈表存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)；計(jì)算以及接入管理控制的融合。所述標(biāo)簽預(yù)分發(fā)的方法實(shí)際上是一種路由與信令結(jié)合的機(jī)制，由 于采用路由擴(kuò)展方式進(jìn)行標(biāo)簽的分發(fā)，因此標(biāo)簽的分發(fā)具有和路由分 發(fā)同樣的可靠性，在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中，只需要對于設(shè)備的處理方式進(jìn)行很 小的修改即可實(shí)際應(yīng)用。所述接入管理控制的方法是基于擴(kuò)散式的帶寬通告的接入計(jì)算 方法，通過擴(kuò)展帶寬信息擴(kuò)散消息包來實(shí)現(xiàn)使用資源的全網(wǎng)通告，由 于不同于傳統(tǒng)基于電路交換的傳送網(wǎng)絡(luò)，沒有必要實(shí)時(shí)發(fā)送帶寬資源 信息，但是如果等到已經(jīng)沒有資源可用時(shí)再進(jìn)行分發(fā)的話，由于延時(shí)的作用，這部分信息不能夠即時(shí)的反饋到整個(gè)網(wǎng)絡(luò)，在TED (Traffic Engineering Database,簡稱流量工程數(shù)據(jù)庫)中的信息不再準(zhǔn)確可靠， 會(huì)構(gòu)建錯(cuò)誤的拓樸表。設(shè)定帶寬資源分發(fā)門限，在緩沖隊(duì)列中的容量 不足時(shí)才進(jìn)行分發(fā)，可以達(dá)到網(wǎng)絡(luò)預(yù)警的目的。本發(fā)明可以縮短LDP， RSVP等已有的標(biāo)簽分發(fā)協(xié)議針對每條 LSP單獨(dú)處理帶來的建立時(shí)延，在業(yè)務(wù)請求到達(dá)之前就開始標(biāo)簽分發(fā) 的操作，并且分發(fā)采用并行的方式，借助于基于流量工程擴(kuò)展后的路 由協(xié)議完成標(biāo)簽的快速分發(fā)。通過擴(kuò)散消息來進(jìn)行資源的實(shí)施維護(hù)，態(tài)突發(fā)業(yè)務(wù)模型的帶寬許可判斷方法。本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書中闡述，并且，部分 地從說明書中變得顯而易見，或者通過實(shí)施本發(fā)明而了解，本發(fā)明的 目的和其它優(yōu)點(diǎn)可通過在所寫的說明書、權(quán)利要求書，以及附圖中所 特別指出的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)和獲得。


結(jié)合描述了本發(fā)明的各種實(shí)施例的附圖，根據(jù)以下對本發(fā)明的各 發(fā)明的詳細(xì)描述，將更易于理解本發(fā)明的這些和其它特征，其中 圖l描述了 T-MPLS標(biāo)簽預(yù)分發(fā)機(jī)制的完整流程； 圖2描述了 T-MPLS標(biāo)簽預(yù)分發(fā)機(jī)制用于多條單播LSP的實(shí)施例；圖3描述了掛載式T-MPLS標(biāo)簽預(yù)分發(fā)機(jī)制用于多條單播LSP的實(shí)施例；圖4描述了 T-MPLS標(biāo)簽預(yù)分發(fā)機(jī)制用于P2MP類型的LSP的實(shí)施例；圖5描述了圖2所示的多條單播LSP標(biāo)簽預(yù)分發(fā)方式設(shè)計(jì)的一 種二維鏈表式存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)；圖6描述了圖2所示的多條單播LSP標(biāo)簽預(yù)分發(fā)方式下反向標(biāo) 簽修改時(shí)，圖5的二維鏈表的操作過程；議OSPF下的實(shí)現(xiàn)方式；圖8描述了標(biāo)簽預(yù)分發(fā)后的一種資源通告方法，來計(jì)算是否接納 一個(gè)新的業(yè)務(wù)請求；具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)描述。 圖1描述了 T-MPLS標(biāo)簽預(yù)分發(fā)機(jī)制的完整流程。該流程開始于 步驟S101。檢查并收集所有需要建立的LSP的信息，該信息可以根 據(jù)業(yè)務(wù)的分布、人工配置的數(shù)目、網(wǎng)管根據(jù)統(tǒng)計(jì)參數(shù)得到的可能要建 立的LSP或者其它一些信息得到，形成預(yù)建立LSP集合。不同的收 集方法不夠成對于本發(fā)明的限制；然后，在步驟S102，根據(jù)S101得到的預(yù)建立LSP集合，開始標(biāo) 簽預(yù)分發(fā)的過程，具體的建立的方式有P2P形式或者P2MP形式； 在步驟S103，根據(jù)S102建立成功的LSP，對其進(jìn)行資源維護(hù)，時(shí)刻保證和TED( Traffic Engineering Database,簡稱流量工程lt據(jù)庫) 的同步。所維護(hù)的數(shù)據(jù)單元包括每條LSP上能夠提供的最大的資源 信息，以保證在業(yè)務(wù)請求到來時(shí)，無需復(fù)雜的查詢和校驗(yàn)過程，實(shí)現(xiàn) 業(yè)務(wù)的快速提供；在步驟S104,業(yè)務(wù)請求到達(dá)邊緣路由器，向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送接入請求；在步驟S105,開始資源查詢的過程，查詢的內(nèi)容主要針對當(dāng)前 的可用LSP集合以及該連接所能提供最大資源數(shù)，資源維護(hù)進(jìn)程返 回針對該條連接的所有信息；在步驟S106，根據(jù)S105收到資源維護(hù)進(jìn)程返回的LSP的信息， 確定是否接納當(dāng)前的業(yè)務(wù)請求；如果步驟S106的結(jié)果為"是"，則流程進(jìn)入步驟S107;否則進(jìn) 入步驟S108;在步驟S107，接收該業(yè)務(wù)請求，同時(shí)通知TED進(jìn)行相應(yīng)的LSP 的資源更新，并重新在該業(yè)務(wù)請求的源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行單條 LSP的標(biāo)簽預(yù)分發(fā)過程，以保證再次業(yè)務(wù)請求到來的使用。在步驟S108,由于不滿足資源條件限制，拒絕該業(yè)務(wù)請求，并 通知業(yè)務(wù)的請求者，給出拒絕的原因，有業(yè)務(wù)的申請者來決定是否可 以降低業(yè)務(wù)的資源請求來重新發(fā)起降低請求質(zhì)量的業(yè)務(wù)，或者簡單地 放棄或者再次重試。業(yè)務(wù)申請者不同的處理策略不構(gòu)成對于本發(fā)明的 限制。圖2描述了 T-MPLS標(biāo)簽預(yù)分發(fā)機(jī)制用于多條P2P (Point To Point,簡稱點(diǎn)到點(diǎn))單播LSP的實(shí)施例。節(jié)點(diǎn)201~206分別表示網(wǎng)1絡(luò)中的6個(gè)T-MPLS節(jié)點(diǎn)。假定節(jié)點(diǎn)201為所有LSP的源節(jié)點(diǎn)， 201-204-206， 201-204-205， 201-202-203， 201-202-205為該網(wǎng)絡(luò)拓樸 中存在業(yè)務(wù)分布的5條LSP。在業(yè)務(wù)請求到來之前網(wǎng)絡(luò)根據(jù)業(yè)務(wù)的分 布，對于存在業(yè)務(wù)的LSP上進(jìn)行標(biāo)簽分配。對于節(jié)點(diǎn)201而言，產(chǎn)生的分支共有2個(gè)，分別為節(jié)點(diǎn)202和節(jié) 點(diǎn)204，節(jié)點(diǎn)201查詢本地的標(biāo)簽信息庫，得到兩個(gè)可用的標(biāo)簽入口 分別為10和100,標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)表的左側(cè)表示入口標(biāo)簽，右側(cè)表示出口 標(biāo)簽，通過向下游節(jié)點(diǎn)202和204分別發(fā)送配置指令LabelSet (100) 和LabelSet (10)，在T-MPLS節(jié)點(diǎn)204,判斷下游存在兩個(gè)出口，查 詢本地的標(biāo)簽信息庫，得到20和30兩個(gè)可用標(biāo)簽，分別向其下游節(jié) 點(diǎn)205和206發(fā)送指令LabelSet (30)和LabelSet (20),在節(jié)點(diǎn)205發(fā) 現(xiàn)其自身為LSP的末節(jié)點(diǎn)，向其上游節(jié)點(diǎn)206發(fā)送LabelAck (20)進(jìn) 行確認(rèn)。和傳統(tǒng)的標(biāo)簽分發(fā)方式不同的是，所分配的標(biāo)簽對于多條 P2P連接而言，必然會(huì)存在標(biāo)簽的沖突。連通度為N的分支點(diǎn)，會(huì)形 成N-1維的沖突域，在節(jié)點(diǎn)204處，出口標(biāo)簽30對應(yīng)的入口標(biāo)簽10 仍然可用。而對于出口標(biāo)簽30，其入口標(biāo)簽10不再可用，而為了讓 其上游節(jié)點(diǎn)了解標(biāo)簽的調(diào)整，需要攜帶更改的標(biāo)簽信息以及初始分配 的標(biāo)簽信息，對于每個(gè)LSR在LabelAck的過程中攜帶兩個(gè)標(biāo)簽信息 來完成更改的過程。在節(jié)點(diǎn)204處，檢測到入口標(biāo)簽存在沖突，向其 上游節(jié)點(diǎn)201發(fā)送LabelAck包含新分配的標(biāo)簽11和原有的標(biāo)簽10。 節(jié)點(diǎn)201收到該消息后，增加為標(biāo)簽11的入口項(xiàng)。入口標(biāo)簽的更改項(xiàng)是由收到LabelAck的順序所決定的，對于圖2中節(jié)點(diǎn)204的情況，先收到來自節(jié)點(diǎn)206的LabelAck消息，所以對 應(yīng)于節(jié)點(diǎn)206的入口沖突標(biāo)簽并未修改，而隨后收到的節(jié)點(diǎn)205的 LabdAck則需要查找本地的可用標(biāo)簽信息庫得到新的入口標(biāo)簽項(xiàng)。完成多條LSP的創(chuàng)建過程后，對于請求接入的業(yè)務(wù)根據(jù)入口 LER 的FEC (Forwarding Equivalence Classes,簡稱轉(zhuǎn)發(fā)等價(jià)類)映射到 NHLFE ( Next Hop Label Forwarding Entry,下一跳標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)入口 )， 開始轉(zhuǎn)發(fā)的過程。具體標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)的過程和已有的標(biāo)簽分發(fā)協(xié)議的操作 流程相同。標(biāo)簽預(yù)分發(fā)方案也可以用于業(yè)務(wù)分布不可知情況，對于初始網(wǎng)絡(luò) 規(guī)劃過程中，通常無法得到業(yè)務(wù)的分布，如果業(yè)務(wù)分布不可知，則在 網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行全Mesh的標(biāo)簽分發(fā)。業(yè)務(wù)分布的可知性只是一種實(shí)施場 景，任何業(yè)務(wù)分布的情況不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。圖3描述了掛載式T-MPLS標(biāo)簽預(yù)分發(fā)機(jī)制用于多條單播LSP 的實(shí)施例。節(jié)點(diǎn)301~306分別表示網(wǎng)絡(luò)中的6個(gè)T-MPLS節(jié)點(diǎn)。假定 節(jié)點(diǎn)301為所有LSP的源節(jié)點(diǎn)，301-304-306， 301-304-305， 301-302-303， 301-302-305為該網(wǎng)絡(luò)拓樸中存在業(yè)務(wù)分布的5條LSP。 在業(yè)務(wù)請求到來之前網(wǎng)絡(luò)根據(jù)業(yè)務(wù)的分布，對于存在業(yè)務(wù)的LSP上 進(jìn)行標(biāo)簽分配。和圖2描述的預(yù)分發(fā)機(jī)制不同的是，源端在標(biāo)簽預(yù)分發(fā)時(shí)提供了 每條LSP的建議標(biāo)簽值，此時(shí)需要源節(jié)點(diǎn)能夠了解網(wǎng)絡(luò)中足夠多的 資源信息，相鄰的節(jié)點(diǎn)之間需要嚴(yán)格的同步機(jī)制，所帶來的有益效果 就是能夠避免反向LabelAck確認(rèn)時(shí)，進(jìn)行標(biāo)簽的更改。由于無須在LabelAck中指定初始分配標(biāo)簽和更改的標(biāo)簽，可以節(jié)省T-MPLS網(wǎng)絡(luò) 的控制帶寬開銷。如圖3所示，節(jié)點(diǎn)301在發(fā)送LabelSet時(shí)，指定了源端所用的標(biāo) 簽IO、 11和12掛載在LabelSet消息中，其中標(biāo)簽10和11所指向的 目的地址為節(jié)點(diǎn)306,而標(biāo)簽12所指向的目的地址為節(jié)點(diǎn)305,節(jié)點(diǎn) 304收到LabelSet消息后，確定各個(gè)標(biāo)簽的目的地址，在標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)表 中增加對應(yīng)的入口并分配出口標(biāo)簽20和21 ，節(jié)點(diǎn)306收到LabelSet 后，檢查本地的標(biāo)簽信息庫，對于掛載式標(biāo)簽預(yù)分發(fā)，下游的各個(gè)節(jié) 點(diǎn)有權(quán)利拒絕上游所指定的標(biāo)簽，對于本地拒絕通常是由于管理配置 或者其它某些運(yùn)營方面的限制造成的。節(jié)點(diǎn)306不希望建立節(jié)點(diǎn)304 所指定的出口標(biāo)簽21,于是不返回LabelAck (21),在節(jié)點(diǎn)301和節(jié) 點(diǎn)304中的標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)表的入口超過最大生存期后，通過標(biāo)簽清理過程 刪除。掛載式分發(fā)方式如果要建立全Mesh的標(biāo)簽預(yù)分發(fā)，需要在源節(jié) 點(diǎn)了解全網(wǎng)的拓樸信息。對于掌握網(wǎng)絡(luò)資源信息的區(qū)域4吏用可以達(dá)到 較好的效果。圖4描述了 T-MPLS標(biāo)簽預(yù)分發(fā)機(jī)制用于P2MP類型的LSP的 實(shí)施例。節(jié)點(diǎn)401 406分別表示網(wǎng)絡(luò)中的6個(gè)T-MPLS節(jié)點(diǎn)。假定節(jié) 點(diǎn)401為P2MP類型LSP的源節(jié)點(diǎn)，401-404-406, 401-404-405， 401-402-403, 401-402-405為該網(wǎng)絡(luò)拓樸中P2MP類型LSP的5條分 支，節(jié)點(diǎn)402和節(jié)點(diǎn)404為分支點(diǎn)。P2MP類型LSP的標(biāo)簽預(yù)分發(fā)和 已有的組播方式的標(biāo)簽分發(fā)時(shí)間點(diǎn)和對于資源的處理方式不同，對于多的區(qū)別，P2MP的實(shí)施例只是出于實(shí)施完整性考慮給出。圖5描述針對圖2所示的多條單播LSP標(biāo)簽預(yù)分發(fā)方式設(shè)計(jì)的 一種二維鏈表式存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。根據(jù)圖2中所示，在節(jié)點(diǎn)202和204處均 會(huì)收到來自下游節(jié)點(diǎn)的標(biāo)簽更改消息，也就是說如果采用連續(xù)存儲(chǔ)的 結(jié)構(gòu)(如數(shù)組、vector等)會(huì)在沒有建立成功一條LSP時(shí)就浪費(fèi)大量 的存儲(chǔ)空間，對于連通度為N的節(jié)點(diǎn)所浪費(fèi)的將是N-1個(gè)入口資源 空間。因此，應(yīng)當(dāng)采用可以動(dòng)態(tài)分配內(nèi)存的結(jié)構(gòu)，圖5所示的為圖2 中節(jié)點(diǎn)204的二維鏈表結(jié)構(gòu)，采用該結(jié)構(gòu)可以完成動(dòng)態(tài)標(biāo)簽的調(diào)整過 程，501表示節(jié)點(diǎn)204的入口標(biāo)簽10, 501后面兩個(gè)指針部分分別表 示縱向鏈表下一項(xiàng)指針和橫向鏈表的下一項(xiàng)指針502表示省略的其 它入口標(biāo)簽，具體個(gè)數(shù)隨著網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模增大，釆用鏈表的結(jié)構(gòu)沒有最 大存儲(chǔ)空間的限制。503表示橫向鏈表的末尾項(xiàng)，用于防止橫向鏈表 的內(nèi)存非法訪問。504為縱向鏈表的后續(xù)項(xiàng)，表示節(jié)點(diǎn)204的出口標(biāo) 簽20， 505為縱向鏈表的后續(xù)項(xiàng)，和橫向鏈表一樣，數(shù)據(jù)項(xiàng)同樣沒有 存儲(chǔ)的限制。506為縱向鏈表的末尾項(xiàng)，用于防止縱向鏈表的內(nèi)存非 法訪問。圖6描述了圖2所示的多條單播LSP標(biāo)簽預(yù)分發(fā)方式下收到反 向標(biāo)簽修改消息時(shí)，圖5的二維鏈表的操作過程。601為圖2節(jié)點(diǎn)204 的入口標(biāo)簽10， 602和603分別表示入口標(biāo)簽為10的對應(yīng)的出口標(biāo) 簽，604和605分別表示橫向鏈表和縱向鏈表的后續(xù)表項(xiàng)，606和609 為橫向鏈表的末尾項(xiàng)，607為在反向LabelAck過程608為603轉(zhuǎn)移過來的標(biāo)簽30, 608和603指針?biāo)赶虻膬?nèi)存為同一 內(nèi)存地址。當(dāng)收到來自圖2中下游節(jié)點(diǎn)205和206的LabelAck消息后,節(jié) 點(diǎn)204查找本地的標(biāo)簽信息庫，判斷標(biāo)簽IO已經(jīng)重復(fù)使用，重新分 配入口標(biāo)簽11 ，在橫向鏈表中分配新的入口標(biāo)簽即607，標(biāo)簽值為11 ， 并將607的縱向鏈表后續(xù)項(xiàng)指針指向602的縱向鏈表后續(xù)項(xiàng)，形成 608。同時(shí)，602的縱向4連表后續(xù)項(xiàng)指針指向603的縱向4連表下一項(xiàng) 604。由于608的內(nèi)容和地址和603完全一致，需要將608的橫向鏈 表后續(xù)指針指向609。 605的橫向鏈表后續(xù)項(xiàng)指針指向607，而將607 的橫向鏈表后續(xù)項(xiàng)指針指向606。采用二維鏈表的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)不僅可以節(jié)省存儲(chǔ)空間，其另外一個(gè)優(yōu) 點(diǎn)就是還可以同時(shí)操作鏈表的所有項(xiàng)，和一維鏈表相比操作更加靈活: 而且無需考慮順序存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)中每個(gè)表項(xiàng)的操作順序。圖7示意性示出了標(biāo)簽分發(fā)完成后的資源通告在標(biāo)準(zhǔn)的路由協(xié) 議OSPF下的實(shí)現(xiàn)方式。給出的是一種簡易型的LSA (Link State Advertisement,簡稱鏈路狀態(tài)通告)的格式，701為LSA頭部，具體 內(nèi)容與格式可以參見正TFRFC2328， 702表示入口標(biāo)簽，703表示出 口標(biāo)簽，704表示連接的ID號，705 707表示資源描述信息，資源描 述信息可以根據(jù)用戶定制需要的資源信息，具體形式，數(shù)目不限。通 過新的LSA類型號來區(qū)分，為了保證原有網(wǎng)絡(luò)的兼容性，對于不支 持該種通告的路由器簡單的丟棄即可。具體的通告消息格式也可以采 用GMPLS擴(kuò)展的TLV編碼格式，不同的報(bào)文格式、資源描述不構(gòu)成對于本發(fā)明的限制。擴(kuò)展的LSA在其內(nèi)容變化時(shí)應(yīng)當(dāng)立即泛洪出去，但是對于一些變化比較頻繁的信息而言，瞬時(shí)發(fā)送雖然可以實(shí)時(shí)的反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的變 化，但是其相應(yīng)的開銷過大，對于網(wǎng)絡(luò)存在瓶頸節(jié)點(diǎn)的情況可以適當(dāng) 減小更新的頻率。圖8描述了標(biāo)簽預(yù)分發(fā)后的一種資源通告方法，來計(jì)算是否接納一個(gè)新的業(yè)務(wù)請求。由于在實(shí)際標(biāo)簽的分發(fā)過程完成后，已經(jīng)預(yù)先建立好了網(wǎng)絡(luò)中可能存在的LSP的通道信息，需要通過實(shí)時(shí)性的維護(hù) 該LSP上的信息才能夠真正的實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的快速提供。圖8下面的坐 標(biāo)軸表示帶寬軸，包括4個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)，分別為0、 OCB (Occupied Bandwidth ，簡稱已經(jīng)占用的帶寬)、MPB ( Maximum Possible Bandwidth,簡稱最大可能帶寬)和MaxB ( Maximum Bandwidth,簡 稱最大帶寬)。801表示OCB，這部分的帶寬是按照可變速率業(yè)務(wù)的 平均速率來分配的，802表示MBG (Maximum Bandwidth Gap,簡稱 最大帶寬間隙)表示累加的MPB和OCB的差異，這部分根據(jù)業(yè)務(wù)的 統(tǒng)計(jì)特性，可以被BestEffort類型的業(yè)務(wù)利用，提高網(wǎng)絡(luò)的資源利用 率，MPB表示最大可能占用的帶寬，這部分帶寬的分配是由業(yè)務(wù)的 峰值速率決定，803表示AVB( Available Bandwidth,簡稱可用帶寬)， 是鏈路上一定可以利用的帶寬。 為了表示方便第k條鏈路的MBG表示為^ ， OCB表示為。t, MaxB表示為ct, MPB表示為ft， AVB表示為^，于是，由圖所示，mA=A-a,A =K，網(wǎng)絡(luò)可以通過G (V, E，T)表示，其中7 = {7\,7*2,...,7\}為網(wǎng)絡(luò)中 的業(yè)務(wù)集合，ITI表示業(yè)務(wù)的個(gè)數(shù)，定義=J1 z' e "》表示業(yè)務(wù)Tj經(jīng)過鏈路i;{^}表示第1個(gè)業(yè)務(wù)的鏈路集合{7;}= u {/,}; 《"表示第j條鏈路上業(yè)務(wù)的平均速率，々)表示第j條鏈路上業(yè) 務(wù)的峰值速率；第k條鏈路上的變化的匯集業(yè)務(wù)速率可以表示為|71.'■=1定義變化因子，^=附〗/^，用于表征業(yè)務(wù)的變化量；對于新的業(yè)務(wù)請求，其業(yè)務(wù)特征參數(shù)為<《)',《)，>，需要新增容量為&/ = w/_OTit+v，'，其中/V-;V—A'，附,A一A;如果' < at則接收該鏈路，參加LSD ( Link State Database,簡 稱鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫)的構(gòu)建過程；否則，被排除該條鏈路；由于 =7^^，其中V = K+《)'x(《)'-《)')，也即，如果滿足^+m廣vf)A^/W + ^xfx(《)'-vf')則接受，否則拒絕；為了節(jié)約帶寬的資源，在T-MPLS標(biāo)簽預(yù)分發(fā)時(shí)對形成LSP的路 徑不進(jìn)行資源分配，通過定期的刷新該條LSP上的資源信息獲得當(dāng) 前LSP可以提供的最大的帶寬資源。當(dāng)業(yè)務(wù)請求到達(dá)時(shí)，快速實(shí)現(xiàn) 業(yè)務(wù)流量合同的檢查，確定是否接納該業(yè)務(wù)請求。由于本發(fā)明屬于標(biāo)簽預(yù)分發(fā)，所以在分配標(biāo)簽時(shí)對于LSP上的 當(dāng)前可用資源不進(jìn)行檢查，可以在很短時(shí)間內(nèi)建立大批量的LSP，每 條LSP上的信息通過擴(kuò)展資源通告來實(shí)現(xiàn)。雖然結(jié)合附圖描述了本發(fā)明的實(shí)施方式，但是本領(lǐng)域內(nèi)熟練的技 術(shù)人員可以在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改。
權(quán)利要求
1、一種可用于T-MPLS網(wǎng)絡(luò)中的標(biāo)簽預(yù)分發(fā)機(jī)制，其特征在于包括以下部分通過業(yè)務(wù)請求到達(dá)之前根據(jù)特定的需求進(jìn)行LSP的標(biāo)簽預(yù)分發(fā)；多條P2P單播LSP正向建立轉(zhuǎn)發(fā)表過程；多條P2P單播LSP反向修改已經(jīng)配置的標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)表的入口表項(xiàng)；多條P2P單播LSP掛載式標(biāo)簽分發(fā)方法，用于減輕網(wǎng)絡(luò)在反向修改入口表項(xiàng)的壓力；P2MP的多播LSP的標(biāo)簽預(yù)分發(fā)；適用于多條LSP預(yù)分發(fā)機(jī)制的標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)表的二維鏈表存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的標(biāo)簽預(yù)分發(fā)機(jī)制，其特征在于所述確定 網(wǎng)絡(luò)中每一節(jié)點(diǎn)作為根節(jié)點(diǎn)需要建立的所有LSP的信息，具體可以是根據(jù)網(wǎng)絡(luò)中的業(yè)務(wù)分布； 人工配置表單得到的需求； 基于網(wǎng)管系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)參數(shù)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的標(biāo)簽預(yù)分發(fā)機(jī)制，其特征在于所述多條 P2P單播LSP的同時(shí)建立轉(zhuǎn)發(fā)表結(jié)構(gòu)包括根據(jù)網(wǎng)絡(luò)中的配置需求，通過正向的LabelSet消息設(shè)定初始分配 標(biāo)簽；對于所述配置初始分配的入口標(biāo)簽的重復(fù)表項(xiàng)，通過反向的 LabelAck消息重新設(shè)定標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)表的入口表項(xiàng)；單個(gè)路由器4企測所述入口標(biāo)簽的沖突檢測機(jī)制。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的標(biāo)簽預(yù)分發(fā)機(jī)制，其特征在于所述掛載式標(biāo)簽分發(fā)方法包括所述源節(jié)點(diǎn)在標(biāo)簽預(yù)分發(fā)時(shí)提供每條LSP的建議標(biāo)簽值； 所述相鄰節(jié)點(diǎn)之間的標(biāo)簽的 一致理解； 本地保存標(biāo)簽的生存期超過最大生存期后的清除處理。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的標(biāo)簽預(yù)分發(fā)機(jī)制，其特征在于所述二維 鏈表式存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)具有如下特征非連續(xù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，可以提高標(biāo)簽之間關(guān)聯(lián)關(guān)系的修改效率； 所述二維鏈表通過橫向鏈表和縱向鏈表分別表示入口項(xiàng)和本地的 初始分配標(biāo)簽鏈表。
6、 一種基于T-MPLS動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的資源接納方法，其特征在 于包括以下部分基于OSPF路由協(xié)議的資源通告擴(kuò)展方法；所述動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，根據(jù)所述擴(kuò)展的通告消息擴(kuò)散，確定是否接 納新的業(yè)務(wù)請求。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于所述的基于OSPF路 由協(xié)議的資源通告擴(kuò)展方法包括擴(kuò)展某種新類型的LSA或者新的TLV來實(shí)現(xiàn)資源通告； 所述通告包括常規(guī)的LSAHeader、入口標(biāo)簽、出口標(biāo)簽、以及 相應(yīng)的資源通告信息。
8、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于所述的資源接納判斷方法包4舌根據(jù)所述網(wǎng)絡(luò)G (V，E，T),確定第k條鏈路已經(jīng)占用的帶寬^， 最大帶寬&,最大可能帶寬A，其中7 = {7\,72，...，7 }為網(wǎng)絡(luò)中的業(yè)務(wù) 集合，ITI表示業(yè)務(wù)的個(gè)數(shù)；根據(jù)所述的占用的帶寬和最大可能帶寬，確定最大帶寬間隙^, 可用帶寬A, ^=/^—0*, A-c廣A;根據(jù)所述鏈路信息，確定第i個(gè)業(yè)務(wù)的鏈路集合{7]}= u {/7},根據(jù)所述業(yè)務(wù)鏈路，確定第k條鏈路上的變化的匯集業(yè)務(wù)速率為:K=2a,《)x(《)-々))，其中，《)表示第j條鏈路上業(yè)務(wù)的平均速率，《>表示第j條鏈路上業(yè)務(wù)的峰值速率；對于新的業(yè)務(wù)請求，根據(jù)所述業(yè)務(wù)特征參數(shù)為 <《)',《)'>,確定 需要新增容量為= ^+《)'，其中附4'=凡'-o/， m,A-A;如果所述容量增量滿足^/<"4則接收該鏈路，并參與LSD(Link State Database,簡稱鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫)的構(gòu)建過程；否則，被排除該條鏈路；確定所述要表征業(yè)務(wù)的變化量K = ^可以得到wrV^^7，其中^' = ^+《)'><(《)'-《)')，也即，如果 滿足^ + ^ -《)'2 A2 + ^x《)'x(d")則接受，否則拒絕。
9、根據(jù)權(quán)利要求7所述的資源擴(kuò)展通告方法，以及權(quán)利要求8所 述的接納判斷方法，其特征在于所述的基于OSPF路由協(xié)議的資源通告擴(kuò)展內(nèi)容包括已經(jīng)占用的帶寬、最大帶寬、可用帶寬、最大帶寬 間隙中任何三項(xiàng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，本發(fā)明實(shí)施例公開了一種用于T-MPLS標(biāo)簽預(yù)分發(fā)機(jī)制和輔助該標(biāo)簽預(yù)分發(fā)機(jī)制的資源接納方法。本發(fā)明實(shí)施例方法包括通過業(yè)務(wù)請求到達(dá)之前根據(jù)特定的需求進(jìn)行LSP的標(biāo)簽預(yù)分發(fā)；多條P2P單播LSP正向建立轉(zhuǎn)發(fā)表過程；多條P2P單播LSP反向修改已經(jīng)配置的標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)表的入口表項(xiàng)；掛載式標(biāo)簽預(yù)分發(fā)方法，用于減輕網(wǎng)絡(luò)在反向修改入口表項(xiàng)的壓力；P2MP的多播LSP的標(biāo)簽預(yù)分發(fā)；適用于多條LSP預(yù)分發(fā)機(jī)制的標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)表的二維鏈表存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)；基于OSPF路由協(xié)議的資源通告擴(kuò)展方法；在所述動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，根據(jù)所述擴(kuò)展的通告消息擴(kuò)散，確定是否接納新的業(yè)務(wù)請求?？梢詼p少已有的標(biāo)簽分發(fā)協(xié)議針對每條LSP單獨(dú)處理帶來的建立時(shí)延，在業(yè)務(wù)請求到達(dá)之前就開始標(biāo)簽分發(fā)的操作，并且分發(fā)采用并行的方式，借助于基于流量工程擴(kuò)展后的路由協(xié)議完成標(biāo)簽的快速分發(fā)，采用路由與信令結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的快速提供和接入控制。根據(jù)所述的擴(kuò)展路由消息通告，實(shí)現(xiàn)基于動(dòng)態(tài)突發(fā)業(yè)務(wù)模型的帶寬許可判斷方法。
文檔編號H04L12/24GK101257455SQ20081010273
公開日2008年9月3日 申請日期2008年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月26日
發(fā)明者昱 堯, 張永軍, 彬 李, 謝文軍, 顧畹儀, 黃善國 申請人:北京郵電大學(xué)