基于單程建路的mpls-tp網(wǎng)絡(luò)高效快速雙向lsp生成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于使用MPLS-TP(Multi_ProtocolLabel Switching-TransportProfile)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的領(lǐng)域，特別涉及在該類網(wǎng)絡(luò)中生成雙向LSP(Label-Switched Path)的過程和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]通過擴(kuò)展MPLS(Multi_Protocol Label Switching)架構(gòu)而得到的分組交換網(wǎng)絡(luò)技術(shù)MPLS-TP(Transport ProfiIe)近年來受到人們關(guān)注。作為傳送和數(shù)據(jù)技術(shù)融合發(fā)展的產(chǎn)物，MPLS-TP致力于在網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)面向連接的跨域分組傳輸，它簡化了MPLS技術(shù)的部分內(nèi)容并在多個(gè)環(huán)節(jié)做了擴(kuò)展，逐漸成為一種適應(yīng)業(yè)務(wù)IP化、網(wǎng)絡(luò)分組化的主流技術(shù)。
[0003]MPLS-TP吸收了GMPLS(Generalized Mult1-Protocol Label Switching)中的雙向LSP技術(shù)，使采用它的網(wǎng)絡(luò)能支持正反兩個(gè)方向的LSP。對于如何建立雙向LSP，人們已做了一些研究，目前的雙向LSP生成方法已從初期的控制消息傳遞兩個(gè)來回獨(dú)立地建立正反向LSP發(fā)展到控制消息傳遞一個(gè)來回同時(shí)建雙向LSP。
[0004]歐陽春波(參見文獻(xiàn):歐陽春波.一種雙向標(biāo)記交換路徑的實(shí)現(xiàn)方法[P].中國發(fā)明專利，ZL200510067973.8，2005.0uyang C.A Method to Setup a Bidirect1nal LabelSwitching Path[P] ,Chinese patent，ZL200510067973.8，2005.)提出在兩個(gè)已有的方向相反的單向LSP上通過控制層面的操作來建立雙向LSP的方法(如附圖1所示)，該方法能夠在邏輯上關(guān)聯(lián)正(從源LSR(LabelSwitching Router)到目的LSR)、反兩個(gè)方向的LSPjJiS為需要像MPLS那樣分別建立正、反向LSP，較為繁瑣。
[0005]為了降低雙向LSP標(biāo)簽分配失敗的概率，Oki等(參見文獻(xiàn):0ki E1Matsurra N,Sh1moto K,et al.Bidirect1nal Path Setup Scheme Using on Upstream Label Setin Optical GMPLS Networks[J].1EICE Transact1ns on Communicat1ns,Jun.2004,87
[6]:1569-1576.)提出一種在GMPLS網(wǎng)絡(luò)中建立雙向標(biāo)簽路徑的方法一ULS(UpstreamLabel Set)，如附圖2所示。在ULS中，從源LSR開始，位于上游的LSR都為相鄰的下游LSR分配一個(gè)標(biāo)簽(用于反向數(shù)據(jù)傳送)并將其放在路徑消息Path中傳送，直至目的LSR獲得標(biāo)簽;隨后，從目的LSR開始，下游的LSR為相鄰的上游LSR分配一個(gè)標(biāo)簽(用于正向數(shù)據(jù)傳送)并將其放在資源預(yù)留消息Resv中傳送，直至源LSR獲得標(biāo)簽；最后，源LSR向目的LSR發(fā)送一個(gè)ResvConf消息進(jìn)行確認(rèn)。ULS比雙向獨(dú)立建路方式減少了一個(gè)消息回程，但傳送標(biāo)簽集的操作會(huì)導(dǎo)致冗余控制開銷。
[0006]GMPLS定義的雙向LSP生成方法(參見文獻(xiàn):Berger L.GMPLS SignalingProcedure for Egress Control[S].1ETF RFC4003，F(xiàn)eb.2005.)用Path和Resv消息分別為下、上行LSP分配不同的標(biāo)簽(如附圖3所示)，與ULS相比雖然控制開銷和建路耗時(shí)有所減少，但仍然需要I個(gè)來回且Path消息因攜帶標(biāo)簽而有冗余開銷。
[0007]Du等(參見文獻(xiàn):Du Z1Lu Y,Ji Y.Efficient Label Distribut1n Mechanismfor Bidirect1nal Paths in MPLS-TP Networks[J].Chinese Optics Letters,Feb.2012,10(2): 1-4.)為MPLS-TP 網(wǎng)絡(luò)提出的雙向 LSP 生成方法NLDM(a Novel LabelDistribut1n Mechanism，如附圖4所示)采用反向建路方式且正、反向LSP用同樣的標(biāo)簽，Path消息不再攜帶標(biāo)簽，控制開銷相比于上述方法得以減少，但完成LSP生成仍需要I個(gè)完整的消息來回。
[0008]從上述內(nèi)容可看出，目前MPLS-TP網(wǎng)絡(luò)的雙向LSP生成方法已經(jīng)從2個(gè)消息來回(雙程)發(fā)展到I個(gè)消息來回且Path消息不再攜帶標(biāo)簽;但我們通過深入研究后發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前方法的雙程或多程建路方式在控制開銷、建路用時(shí)和路徑啟用時(shí)間方面仍然存在冗余，有必要加以解決以提尚建路性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]為了解決現(xiàn)有MPLS-TP網(wǎng)絡(luò)雙向LSP生成方法因采用雙程或多程建路方式而在控制開銷、建路用時(shí)和路徑啟用時(shí)間方面存在冗余的問題，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案:
[0010]提出的一種新的、基于單程建路的MPLS-TP網(wǎng)絡(luò)高效快速雙向LSP生成方法；該方法由邏輯上有先后關(guān)系的源LSR發(fā)送控制消息、中間LSR轉(zhuǎn)發(fā)控制消息和目的LSR接收控制消息三個(gè)階段的操作組成，通過采用單程建路、正向建路、二維避重、且建且用四種新機(jī)制，解決了現(xiàn)有雙向LSP生成方法因使用雙程或多程建路方式而導(dǎo)致的在操作、控制開銷和路徑啟用時(shí)間方面的冗余。新方法的組成和生成雙向LSP的過程分別如附圖5和附圖6所示。
[0011]單程建路新機(jī)制僅僅通過控制消息的單程傳遞(無需來回)便能夠生成雙向的LSP;正向建路新機(jī)制能夠在控制消息正向(從源LSP到目的LSR)傳遞的過程中建立雙向LSP; 二維避重新機(jī)制使節(jié)點(diǎn)從自己和其它節(jié)點(diǎn)兩個(gè)維度避免標(biāo)簽重號，消除標(biāo)簽沖突的風(fēng)險(xiǎn)；且建且用新機(jī)制使上游LSR(更靠近源LSR的LSR)在為下游的鄰居節(jié)點(diǎn)LSR分配了標(biāo)簽后，便可立即使用該標(biāo)簽傳送數(shù)據(jù)，從而能夠以最快的速度啟用新建的LSP，加快數(shù)據(jù)分組傳送，使數(shù)據(jù)分組在源LSR的等待時(shí)間縮短至趨近于O。單程建路和正向建路兩種新機(jī)制工作在全部三個(gè)階段，二維避重和且建且用兩種新機(jī)制則工作在源LSR發(fā)送控制消息和中間LSR轉(zhuǎn)發(fā)控制消息兩個(gè)階段。
[0012]本發(fā)明的有益效果主要體現(xiàn)在三個(gè)方面，具體如下:
[0013](I)LSP生成控制開銷更低
[0014]采用本發(fā)明提出的“單程建路”新機(jī)制后，僅需單程傳送一次Path消息便能夠完成雙向LSP的建立，與現(xiàn)有的雙向LSP生成方法(需要雙程或雙程以上的控制消息傳送)相比，節(jié)點(diǎn)收發(fā)控制消息的次數(shù)減少，從而有效減小了建立雙向LSP的控制開銷。
[0015](2)LSP生成用時(shí)更少
[0016]本發(fā)明采用的是正向、單程建路的方式，與現(xiàn)有雙向LSP生成方法相比，只需單程傳送控制消息，省去了反向傳遞消息的過程，因此建路用時(shí)減少，建路更加快速。
[0017](3)源LSR數(shù)據(jù)分組等待時(shí)間更少
[0018]本發(fā)明提出的“且建且用”新機(jī)制，使得源LSR在發(fā)送Path消息后能夠立即發(fā)送數(shù)據(jù)分組，二者在時(shí)間上的間隔僅為路由節(jié)點(diǎn)執(zhí)行若干條指令的時(shí)間，使數(shù)據(jù)分組在源LSR的等待時(shí)間縮短至趨近于0，有利于加快數(shù)據(jù)傳輸，縮短數(shù)據(jù)分組端到端時(shí)延。
【附圖說明】
[0019]附圖1為歐陽春波提出的建立雙向LSP的方法示意圖。該方法需要2個(gè)完整的消息來回。
[0020]附圖2為ULS方法示意圖。該方法需要3個(gè)單程的消息傳送。
[0021]附圖3為GMPLS定義的雙向LSP生成方法示意圖。該方法需要I個(gè)完整的消息來回。
[0022]附圖4為NLDM方法示意圖。該方法需要I個(gè)完整的消息來回。
[0023]附圖5為本發(fā)明提出的新方法的組成示意圖。新方法包括三個(gè)階段的操作