CN100373826C - 一种自动交换光网络的隧道建立方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动交换光网络的隧道建立方法，在信令建立连接的过程中建立和推断隧道，并由隧道终点向隧道起点发送隧道消息；隧道起点接收到隧道消息后，如果本网元没有所述隧道的相关信息，则记录下这个隧道的相关信息；否则抛弃这个隧道消息，隧道建立完毕。本发明可以应用在由SDH等交换能力动态改变的网元组成的自动交换光网络中，提高了网络资源利用率和连接建立的成功率。

Description

一种自动交换光网络的隧道建立方法

技术领域

本发明属于自动交换光网络领域，主要涉及在由不同交换能力的网元构成的光网络中，控制平面在建立连接的过程中自动建立隧道的方法。

背景技术

自动交换光网络为光网络增加了一个控制平面，用于控制传送平面内的连接，一般采用分布式信令方法实现，例如GMPLS RSVP-TE(使用基于广义多协议标记交换的具有流量工程扩展的资源预留协议)或GMPLS CR-LDP(基于广义多协议标记交换的约束路由标记分发协议)。控制平面接收到客户的连接建立请求后，根据客户指定的约束条件计算连接经过的路由，然后使用信令过程在传送平面内建立连接。传送平面内的网元设备可能具有不同的交换能力，GMPLS的LSP分级技术(即隧道技术)就是为了解决光网络带宽分配的离散性和粗粒度问题，实现网络资源的有效利用。LSP分级就是指大量具有相同入口节点的低等级LSP在GMPLS域的节点处汇集，再透明地穿过更高一级的LSP隧道，最后再在远端节点分离，这样就可将较小粒度的业务聚合成较大粒度的业务，减少高粒度LSP的数量，有助于提高资源利用率。

因为控制平面使用信令过程控制传送平面内的连接，所以可以在信令过程中对隧道进行控制。IETF草案“LSP Hierarchy with Generlized MPLS TE” (使用基于广义多协议标记交换流量工程的标记交换路径分级)(draft-ietf-mpls-lsp-hierarchy-08.txt)提出了一种在信令建立连接过程中建立隧道的方法，这种方法的要点是当一个网元接收到信令消息时，根据信令消息中的显示路由对象和本地路由信息库中的网元交换能力判断本网元是否是隧道的入口，如果是隧道入口，则推断出需要建立的隧道的路径及其出口，然后启动一个单独的信令过程建立一条从隧道入口到隧道出口的连接，这样原先的连接就把这个隧道连接作为一个转发邻接使用。这种方法要求控制平面在使用信令建立连接之前必须知道连接路由经过的所有网元的交换能力，这可以通过路由协议扩散网元交换能力信息获得，这样网元在隧道入口处才能推断出需要建立隧道以及隧道经过的路由和出口。

在某些情况下，网元或接口交换能力信息无法预先确定或获得。传送平面网元的交换能力可以是动态改变的，例如如果SDH网元的空分模块实现高阶通道的全交换，时分模块实现低阶通道的部分交换，当时分模块的交换资源耗尽以后，就只能使用空分模块进行高阶通道的交换。此外，因为网元内部的交叉关系可以动态地优化调整，所以SDH网元的每个端口的交换能力也可能动态改变，这时只能在请求建立交换连接时获得端口的交换能力信息。在上述情况下，IETF草案提供的方法增加了连接建立的失败率，并且可能降低资源利用率。

发明内容

本发明描述一种自动交换光网络在连接建立过程中建立隧道的方法，这种方法能在动态获得网元或端口交换能力的情况下建立隧道。

本发明提出的隧道建立方法包括以下步骤：

第一步：在信令建立连接的过程中建立和推断隧道，并由隧道终点向隧道起点发送隧道消息；

1)客户向控制平面发起连接建立请求；

2)控制平面启动信令发起连接建立过程，在信令经过的每个网元上为连接分配资源，并在信令中携带隧道的相关信息；

3)每个网元根据信令携带的隧道的相关信息进行推断，如果本网元是隧道中间点，则需要记录隧道相关信息，如果本网元是隧道终点，则需要推断出隧道起点，然后向隧道起点发送隧道消息，其中包含隧道相关信息。

第二步：隧道起点接收到隧道消息后，如果本网元没有所述隧道的相关信息，则记录下这个隧道的相关信息；否则抛弃这个隧道消息，隧道建立完毕。

上面描述的是建立隧道的一般过程，特殊情况包括连接路由的首网元或尾网元的交换粒度大于信号粒度，这时在推断过程中需要对首网元和尾网元做如下特殊处理，如果首网元的交换粒度大于信号粒度，则首网元的入链路是隧道起点，如果尾网元的交换粒度大于信号粒度，则尾网元的出链路是隧道终点。

本发明所述的方法与现有技术相比，主要区别是现有技术是在预先获得网元或端口交换能力信息的情况下建立隧道，即在隧道入口出即可推断出隧道出口，从而发起隧道建立过程。而本发明提出的技术是在连接建立过程动态获得网元或端口交换能力的情况下建立隧道，即在隧道出口出推断出已经建立的隧道，然后向隧道入口发送隧道消息，从而完成隧道建立过程。相比之下，可以应用在由SDH等交换能力动态改变的网元组成的自动交换光网络中，提高了网络资源利用率和连接建立的成功率。

附图说明

图1  隧道相关概念说明示意图。

图2  隧道推断过程流程图。

图3  隧道起点推断过程流程图。

图4连接建立过程中的隧道消息示意图。

具体实施方式

首先用图1说明一些隧道相关概念。A、B、C、D、E和F表示连接经过的传送网元，其后的数字表示该网元支持的最低交换粒度，数字越大表示交换粒度越大，如果网元支持低粒度交换，则它也支持更高粒度的交换，且高粒度连接能够为低粒度连接提供透明传送服务。A是连接经过的首网元，F是连接经过的尾网元，其它网元是连接经过的中间网元，m、a、b、c、d、e和n表示网元间的传送链路，m是连接的入链路，n是连接的出链路。从图中可以看出，如果要求建立一条路由为A-B-C-D-E-F的粒度为1的连接(即信号粒度为1)，则需要在C和D上建立一个粒度为2的隧道(即隧道粒度为2)，则B的出链路b是隧道入口，E的入链路d是隧道出口，B为隧道起点，E为隧道终点，C和D是隧道中间点。

本发明的实现步骤中包含一个隧道推断过程，设本网元的编号为n，前一网元的编号为n-1，依次类推，编号为x的网元的交换粒度为f(x)，客户请求的信号粒度为f(s)，则隧道推断过程见图2所示的流程，其中的隧道起点推断过程见图3所示的流程。

图2所示的隧道推断过程如下，如果本网元的交换粒度f(n)大于信号粒度f(s)，则本网元是隧道中间点，本网元需要记录隧道相关信息，否则不需要记录中间点隧道相关信息；如果本网元的交换粒度f(n)小于前一网元的交换粒度f(n-1)，则本网元至少是一个隧道的终点，启动隧道起点推断过程(见图3)，否则本网元不是隧道的终点，不需要执行隧道推断过程。图3所示的隧道起点推断过程是依次向前判断每个网元是否是终点为网元n的隧道的起点，直到某个网元的交换粒度小于或等于网元n的交换粒度为止。

下面根据图4说明本发明的实施例。客户请求建立一条从网元A到网元F的信号粒度为1的连接，客户指定了网元A的入链路m和入标签，以及网元F的出链路n和出标签。控制平面根据客户的连接建立请求计算连接路由为：“m-A-a-B-b-C-c-D-d-E-e-F-n”。信令在连接建立过程中需要携带上述信息。

本实施例以正向预留标签的方法进行说明，即信令沿着与数据流相同的方向请求标签，信令在每个网元根据入链路和入标签在出链路中选择出标签，因为每个网元的交换能力可能不同，所以前一网元选择的出标签和后一网元的入标签可能不同，这样实际上每个网元需要确定入标签和出标签，信令把经过的每个网元选择的标签都记录下来，并在信令传递过程中携带，当到达网元x时包括下列信息：“(出标签—网元1及其交换粒度—入标签)—(出标签—网元2及其交换粒度—入标签)—...—(出标签—网元x及其交换粒度—入标签)”。每个网元都根据这些信息和信号粒度推断隧道，如果发现本网元为隧道的终点，则信令向隧道起点发送一个隧道消息通告隧道信息，在图4中用带箭头的弧线表示隧道终点向隧道起点发送隧道消息。隧道信息包括隧道起点的标签和链路、隧道经过的网元和链路。

下面说明信令在经过每个网元时的处理，其中交叉数据表示本网元选择的入标签和出标签，中间隧道表示网元中间点为连接提供隧道。

网元A：交叉数据为“入标签—A1—出标签”；A是连接的首网元，且交换粒度与信号粒度相同，所以入标签不是隧道起点。

网元B：交叉数据为“入标签—B2—出标签”；B是中间网元，且交换粒度大于前—网元(A)，所以它一定有中间隧道；B记录中间隧道信息：“入标签—隧道粒度2—出标签”。

网元C：交叉数据为“入标签—C3—出标签”；C是中间网元，且交换粒度大于前—网元(B)，所以它一定有中间隧道；C记录中间隧道信息：“入标签—隧道粒度3—出标签”。

网元D：交叉数据为“入标签—D2—出标签”；D是中间网元，其交换粒度小于前—网元(C)，所以开始推断隧道起点。D推断出B是隧道起点，所以它向B发送隧道消息，隧道消息包含的信息为：  “入标签—C-c，隧道粒度2”，B接到隧道消息后，在本地记录隧道信息：  “出标签(出链路b)—C—c，隧道粒度2”。因为D的交换粒度大于信号粒度，所以它也有一个中间隧道：“入标签—隧道粒度2—出标签”。

网元E：交叉数据为“入标签—E3—出标签”；E是中间网元，其交换粒度大于前—网元(D)，且不是尾网元，所以它一定有中间隧道；E记录中间隧道信息：“入标签一隧道粒度3—出标签”。

网元F：交叉数据为“入标签—F1—出标签”；F是尾网元，其交换粒度小于前—网元(E)，且等于信号粒度，所以它是隧道的终点，开始推断隧道的起点；它推断出D和A分别是隧道的起点，所以它向D发送隧道消息：“入标签-E-e，隧道粒度3”，它向A发送隧道消息：  “入标签-B-b-C-c-D-d-E-e，隧道粒度2”。

至此，隧道建立完毕。网元A有一个隧道起点信息，网元B有一个中间隧道信息和一个隧道起点信息，网元C有一个中间隧道信息，网元D有一个隧道终点信息、一个中间隧道信息和一个隧道起点信息，网元E有一个中间隧道信息，网元F有两个隧道终点信息。

Claims (5)

1.一种自动交换光网络的隧道建立方法，其特征在于，所述方法包括以下处理步骤：

第一步：在信令建立连接的过程中建立和推断隧道，并由隧道终点向隧道起点发送隧道消息，其包括：

1)客户向控制平面发起连接建立请求；

2)控制平面启动信令发起连接建立过程，在信令经过的每个网元上为连接分配资源，并在信令中携带隧道的相关信息；

3)每个网元根据信令携带的隧道的相关信息进行推断，如果本网元是隧道中间点，则需要记录隧道相关信息，如果本网元是隧道终点，则需要推断出隧道起点，然后向隧道起点发送隧道消息，其中包含隧道相关信息；

第二步：隧道起点接收到隧道消息后，如果本网元没有所述隧道的相关信息，则记录下这个隧道的相关信息；否则抛弃这个隧道消息，隧道建立完毕。

2.根据权利要求1所述的自动交换光网络的隧道建立方法，其特征在于，所述步骤

3)具体包括以下处理过程：

如果本网元的交换粒度大于信号粒度，则本网元是隧道中间点，本网元需要记录隧道相关信息，否则不需要记录中间点隧道相关信息；如果本网元的交换粒度小于前一网元的交换粒度，则本网元至少是一个隧道的终点，启动隧道起点推断过程，否则本网元不是隧道的终点，不需要执行隧道推断过程；隧道终点的网元依次向前判断每个网元是否是本网元的隧道的起点，直到某个网元的交换粒度小于或等于本网元的交换粒度，当某个网元的交换粒度大于前一网元的交换粒度则这个网元的前一网元就是一个隧道起点，然后隧道终点的网元向隧道起点发送隧道消息，其中包含隧道相关信息。

3.根据权利要求2所述的自动交换光网络的隧道建立方法，其特征在于，所述的隧道终点的网元向隧道起点发送的隧道消息包括：隧道路径和隧道粒度。

4.根据权利要求3所述的自动交换光网络的隧道建立方法，其特征在于，所述的隧道路径包括以下信息：入标签及其隧道经过的网元和链路。

5.根据权利要求1所述的自动交换光网络的隧道建立方法，其特征在于，如果首网元的交换粒度大于信号粒度，则首网元的入链路是隧道起点，如果尾网元的交换粒度大于信号粒度，则尾网元的出链路是隧道终点。

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