CN100420231C

CN100420231C - 标记交换路由器、标记交换网络和标记交换的通路设定方法

Info

Publication number: CN100420231C
Application number: CNB031042155A
Authority: CN
Inventors: 金久保胜也
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2002-02-01
Filing date: 2003-01-31
Publication date: 2008-09-17
Anticipated expiration: 2023-01-31
Also published as: US20030147346A1; CN1435975A; JP2003229888A

Abstract

提供一种标记交换网络，在其中网络资源和运行成本可被减少，并且大规模网络的可量测性问题可被解决。如果LSR检测到标记交换的通路中的故障，则LSR检索LSP故障指示检索表以解出对于故障的标记交换的通路，什么内容被通知给哪个保护点的LSP故障。在解出它之后，LSR将LSP故障指示通知给保护点。在保护点的LSR-P中，如果来自已检测到LSP故障的LSR的LSP故障指示包被收到，则欲被交换的标记交换的通路从被包含于那个消息中的信息而被指定，并且相应标记交换的通路的交换被进行。

Description

标记交换路由器、标记交换网络和标记交换的通路设定方法

技术领域

本发明涉及一种标记交换路由器、标记交换网络和标记交换的通路设定方法，并更特别地涉及在MPLS(多协议标记交换)网络中的标记交换的通路设定方法。

背景技术

在通过由操作者手动地(借助命令)在构成MPLS网络的每个标记交换路由器(LSR)中设定标记值而被建立的标记交换的通路(LSP)(被称为静态LSP)中，没有有关标记交换路由器之间的标记交换的通路的信令。

因此，标记交换的通路的故障仅由本地存在的每个标记交换路由器(LSR)来检测。如果LSP旁路(LSP保护)功能被提供，则需要在标记交换路由器21到26中建立用于标记交换的通路以便保护“A”(由图7中的粗线所示)的从LSR21到LSR24到LSR25到LSR26的旁路通路“d1”，从LSR22到LSR24到LSR25到LSR26的旁路通路“c1”，或者从LSR23到LSR25到LSR26的旁路通路“b1”，如图7中所示。

例如，如果LSR23检测到至LSR26的线b中的故障，则从LSR23到LSR25到LSR26的旁路通路“b1”被建立，如果LSR22检测到至LSR23的线c中的故障，则从LSR22到LSR24到LSR25到LSR26的旁路通路“c1”被建立，并且如果LSR21检测到至LSR22的线d中的故障，则从LSR21到LSR24到LSR25到LSR26的旁路通路“d1”被建立。

发明内容

在如上所述的常规MPLS网络中，构成它的标记交换路由器的数量随着网络规模的较大而增加。这样，标记值相应地由操作者手动地(借助命令)设置，并且用于保护的每个标记交换的通路必须被建立。

一些MPLS网络涉及使用用于通过交换标记交换路由器之间的控制包来自动建立标记交换的通路的方法。然而，以这种方法，标记交换的通路的数量随着网络规模的较大而增加，由此需要将控制包发送给每个增加的标记交换的通路，导致业务的增加，造成可量测性(scalability)问题或与网络资源的存储有关的问题。

在此情况下，如果标记交换的通路中的故障被检测到，则对每个标记交换的通路，用于此的控制包被需要，由于增加的控制包交换过程具有较多负载而抑制快速交换，造成交换服务中断较长的问题。

这样，本发明已被实现以解决上述问题，并且本发明的目的是提供一种标记交换路由器、标记交换网络和标记交换的通路设定方法，在其中网络资源和运行成本可被减少，并且较大规模网络的可量测性问题可被解决。

本发明提供标记交换网络中的标记交换路由器，该网络通过借助命令设定路由器之间的标记交换的通路而被操作，该标记交换路由器包括：用于检测标记交换的通路中故障的装置，用于将故障检测指示通知给预设旁路点的装置，用于当收到来自与所述标记交换路由器不同的路由器的故障检测指示时在来自与所述标记交换路由器不同的路由器的所述故障检测指示的消息内容的基础上交换标记交换的通路的装置，和存储信息的LSP故障指示检索表，该信息用于解出对于故障的标记交换的通路什么内容将被通知给哪个保护点的故障指示。

本发明提供通过借助命令设定标记交换路由器之间的标记交换的通路而被操作的标记交换网络，所述标记交换路由器包括用于检测标记交换的通路中故障的装置，用于将故障检测指示通知给预设旁路点的装置，用于当收到来自与所述标记交换路由器不同的路由器的故障检测指示时在来自与所述标记交换路由器不同的路由器的所述故障检测指示的消息内容的基础上交换标记交换的通路的装置，和存储信息的LSP故障指示检索表，该信息用于解出对于故障的标记交换的通路什么内容将被通知给哪个保护点的故障指示。

还有，本发明提供标记交换的通路的设定方法，用于通过借助命令设定标记交换路由器之间的标记交换的通路而被操作的标记交换网络，所述方法包括检测标记交换的通路中故障的步骤，将故障检测指示通知给预设旁路点的步骤，以及当收到来自与所述标记交换路由器不同的路由器的故障检测指示时在来自与所述标记交换路由器不同的路由器的所述故障检测指示的消息内容的基础上交换标记交换的通路的步骤，其中所述故障检测指示在LSP故障指示检索表的基础上被产生，所述检索表存储信息，用于解出对于故障的标记交换的通路什么内容将被通知给哪个保护点的故障指示。

就是说，对于标记交换网络，静态LSP(标记交换的通路)中的远距离故障检测功能被提供以解决上述问题。与此有关，LSP保护功能被使得能灵活地处理MPLS(多协议标记交换)网络的运行策略〔Diff-serv(区别(differentiated)服务)类(class)、带、服务〕。

本发明的标记交换网络具有在MPLS网络中用于标记交换的通路(LSP)的故障检测功能和用于标记交换的通路的保护功能。由此，在检测由操作者手动(借助命令)建立的静态LSP的远距离故障并激活用于本地故障的LSP保护的静态LSP中，LSP保护在有远距离故障时被实施。

这样，在本发明的标记交换网络中，当现有静态LSP的LSP保护被提供时，有必要建立用于构成MPLS网络的所有标记交换路由器(LSR)的替换通路。然而，如果在静态LSP的任何点处检测到故障，并且这个LSP故障指示(Fault-Indication)被通知给远距离的LSP保护点，则需要为每个标记交换路由器设定的保护通路是强化的，由此网络资源或管理成本可被减少。

Fault-Indication的指示内容可包括可设定的运行策略，由此使得LSP保护能不仅用于标记交换的通路的单元中的常规固定保护，而且用于依照QoS(服务质量)策略或VPN(虚拟专用网络)的保护，以及对多个标记交换的通路的集合的保护。因此，有了本发明，有可能减小交换过程的负载并导致快速交换，造成交换的较短的服务中断。

附图说明

图1为示出依照本发明一个实施例的MPLS网络配置的方块图；

图2为示出图1标记交换路由器的配置实例的方块图；

图3为示出图2的LSP故障指示检索表的配置实例的图；

图4为示出在本发明实施例中采用的LSP故障指示包的格式实例的图；

图5为示出依照本发明实施例的MPLS网络正常运行状态的图；

图6为示出图1的LSR的处理操作的流程图；并且

图7为示出常规MPLS网络配置的方块图。

具体实施方式

本发明的优选实施例将在以下参照附图被描述。图1为示出依照本发明一个实施例的MPLS(多协议标记交换)网络配置的方块图。在图1中，依照本发明一个实施例的MPLS网络具有标记交换路由器(LSR)1到6和在那些标记交换路由器之间可设定的标记交换的通路(LSP)。在此，标记交换路由器1为LSP-P(保护)，其为保护(旁路)点，而标记交换路由器3为已检测到故障的LSR-F(Fault)。

在依照本发明一个实施例的MPLS网络中，静态LSP被预先假定，在其中标记值由操作者手动地(借助命令)在标记交换路由器1到6的每个中来设定以建立LSP。

在标记交换的通路的故障出现“a1”在标记交换路由器(LSP-F)3中被检测而不是保护点的标记交换路由器(LSP-P)1(图1中的“a2”)的情况下，标记交换路由器(LSP-F)3检索所保持的LSP故障指示检索表(未示出，在以下被描述)，以解出对于故障的标记交换的通路什么内容将被通知给哪个保护点的LSP故障。

在解出它之后，标记交换路由器(LSR-F)3将用于LSP故障指示的指示包“a3”转送给保护点(在此情况下为标记交换路由器(LSR-P)1)。

这个LSP故障指示检索表是由操作者在运行策略〔Diff-serv(区别服务)类、带、服务〕的基础上预先制出的。至保护点的LSP故障指示包“a3”被配置以包含保护(旁路)标记交换的通路所必要的信息。需要这个LSP故障指示包在发射侧和接收侧之间被良好地限定。

如果保护点的标记交换路由器(LSR-P)1收到来自已检测到LSP故障的标记交换路由器(LSR-F)3的LSP故障指示包(图1中的“a4”)，则欲被交换的标记交换的通路由被包含于那个消息中的信息来指定，并且相应的标记交换的通路的交换被进行(图5中的“a5”)。

图2为示出图1标记交换路由器(LSR-P)1的配置实例的方块图。在图2中，标记交换路由器1包括接收缓冲器11-1到11-i、交换控制部分12、检索表13、标记交换部分14、初级发送缓冲器15-1到15-j、次级发送缓冲器16-1到16-k、故障检测部分17、故障指示产生部分18和LSP故障指示检索表19。

在标记交换路由器1中，通过输入线而被接收的包被暂时存储于接收缓冲器11-1到11-i，每个被附的标记值在标记交换部分14中被替换，并且所述包被从对应于替换之前标记值的发送缓冲器15-1到15-j和16-1到16-k发送到输出线。

标记交换部分14中标记值的替换由交换控制部分12依照对检索表13的检索结果来进行。交换控制部分12控制标记交换部分14，并进行对发送缓冲器15-1到15-j和16-1到16-k的选择和在初级和次级之间的交换。在此情况下，交换控制部分12一收到来自其它标记交换路由器2到6的LSP故障指示，就依照LSP故障指示的内容来控制初级和次级之间的交换。

故障检测部分17检测静态LSP中的远距离故障，检测在正常监控下的线中的故障，并检测由于来自上层协议〔例如，SDH(同步数字体制)或ATM(异步传递模式)〕的故障指示而造成的故障。如果正在检测任何故障，故障检测部分将其故障状态通知给故障指示产生部分18。

在此，尽管依赖于设备的安装内容，故障类型包括POS〔SONET(同步光学网络)上的包〕的SDH或PPP(点到点协议)故障，ATM的SDH、VP(虚拟通路)、VC(虚拟信道)故障，以及以太网(R)的链路故障。

如果故障指示产生部分18被通知从故障检测部分17检测到故障，它基于其故障位置而检索LSP故障指示检索表19，从其检索结果产生LSP故障指示，并将LSP故障指示发送给LSP故障指示检索表19中所指定的保护点的标记交换路由器。

LSP故障指示检索表是由操作者在运行策略〔Diff-serv(区别服务)类、带、服务〕的基础上预先制出的。就是说，LSP故障检索表19包含依照标记交换的通路故障的在保护点处对标记交换的通路进行旁路所必要的信息，并存储预设运行策略的信息。

在以上描述中，已描述了标记交换路由器1的配置和操作，但其它标记交换路由器2到6的配置和操作，类似于标记交换路由器1，将不被描述。在具有以上配置的标记交换路由器1到6中，如果线中的故障被检测到，则已检测到该故障的LSR-F被限定，而如果被指定为保护点，则保护点的LSR-P被限定。

图3为示出图2的LSP故障指示检索表19的配置实例的图。在图3中，LSP故障指示检索表存储对应于“故障监视接口”的“指示的保护点”、“入口类型”和“入口”。

例如，“192.168.2.10”作为“所指示的保护点”、“LSP”作为“入口类型”以及“LSP1、LSP2”作为“入口”被存储于对应接口#0的存储器区域。就是说，当故障在接口#0中被检测到时，LSP故障指示被发送到“192.168.2.10”的保护点以旁路LSP1和LSP2。

在对应于接口#1的存储器区域中，“192.168.3.2”作为“指示的保护点入口类型”、“策略”作为“入口类型”以及“EF.AF4(Diff-serv类名)”作为“入口”被存储。就是说，当故障在接口#1中被检测到时，LSP故障指示被发送到“192.168.3.2”的保护点以停止EF.AF4的服务。

在对应于接口#2的存储器区域中，“192.168.4.12”作为“指示的保护点”、“组”作为“入口类型”以及“LSP-Gr1、LSP-Gr2”作为“入口”被存储。就是说，当故障在接口#2中被检测到时，LSP故障指示被发送到“192.168.4.12”的保护点以共同旁路LSP-Gr1和LSP-Gr2的LSP组。

在对应于接口#3的存储器区域中，“192.168.5.6”作为“I指示的保护点”、“LSP”作为“入口类型”以及“LSP1、LSP3、LSP5”作为“入口”被存储。就是说，当故障在接口#3中被检测到时，LSP故障指示被发送到“192.168.5.6”的保护点以旁路LSP1、LSP3和LSP5。

进一步，在对应于接口#X-1的存储器区域中，“192.168.7.1/192.168.8.1”作为“入口类型”、“LSP”作为“入口”以及“LSP4”作为“入口”被存储。就是说，当故障在接口#X-1中被检测到时，LSP故障指示被发送到“192.168.7.1/192.168.8.1”的保护点以旁路LSP4。

类似地，在对应于接口#X的存储器区域中，“192.168.9.7”作为“指示的保护点”、“组”作为“入口类型”以及“LSP-Gr3”作为“入口”被存储。就是说，当故障在接口#X中被检测到时，LSP故障指示被发送到“192.168.9.7”的保护点以共同旁路LSP-Gr3的组。

图4为示出在本发明实施例中采用的LSP故障指示包的格式实例的图。在图4中，LSP故障指示包包括版本(VERSION)项、消息类型(MSG.TYPE)、入口类型(ENTRY TYPE)、入口计数器(ENTRY COUNTER)、由通过其入口计数器指定的入口数所限定的入口(ENTRY #0 to ENTRY#X)、以及保留区域(RESERVE)。

图5为示出依照本发明实施例的MPLS网络正常运行状态的图，而图6为示出图1标记交换路由器1到6的处理操作的流程图。参考图1到6，依照本发明实施例的MPLS网络的运行将在以下被描述。

如果在图5所示的MPLS网络的正常运行状态下、在标记交换路由器(LSR-F)3中检测到LSP故障的出现，则通过“LSP故障指示a2”从“LSP故障出现a1”到“LSP故障检测a3”的一系列处理如图1中所示被进行。

如果标记交换路由器(LSR-F)3检测到LSP故障(图6中的步骤S1)，通过使用如图3中所示的“LSP故障被检测到的接口”的检索钥匙来检索LSP故障指示检索表19(图6中的步骤S2)。

标记交换路由器(LSR-F)3从LSP故障指示检索表19的检索结果解出“指示的保护点”、“入口类型”和“入口(图6中的步骤S3)。

标记交换路由器(LSR-F)3在所解出信息的基础上产生图4的LSP故障指示包(Fault-Indication packet)(图6的步骤S4)，并将其通知给保护点的标记交换路由器(LSR-P)1(图6中的步骤S5)。

依照作为较低层(网络层)中的基础的IP(互联网协议)，LSP故障指示包被发送给“指示的保护点”(在此情况下为标记交换路由器(LSR-P)1)，其具有通过如图3中所示的LSP故障指示检索表19解出的IP目标地址。

在标记交换路由器(LSR-P)1中，如果LSP故障指示包被收到(图6中的步骤S6)，则欲被交换的静态LSP从其消息内的入口类型(ENTRYTYPE)和入口(ENTRY)被指定(图6中的步骤S7)，并且进行相应标记交换的通路的交换(图6中的步骤S8)。

标记交换的通路可能不必要被直接设置在这个LSP故障指示包的消息中的入口类型和入口中。在图3中所示的实例中，运行策略被限定并且从标记交换路由器(LSR-F)3被通知给标记交换路由器(LSP-P)1，而依照该运行策略的标记交换的通路在标记交换路由器(LSR-P)1中被检索。

在许多标记交换的通路欲被交换的情况下，一组标记交换的通路被限定以减小有关LSP故障指示包消息的开销(overhead)。该组被用LSP故障指示包通知，并且许多标记交换的通路的交换(例如，从初级到次级的交换，在此情况下可包含标记值的替换)被共同进行。

就是说，与当标记交换的通路如常规被自动建立时相比，在这个实例中不需要用于每个标记交换的通路的控制包，由此交换过程不具有由于增加的控制包而造成的增加的负载，这样可进行快速交换，并且服务中断可被缩短。当然，有可能用控制包来抑制业务的增加。如图4中所示的LSP故障指示包的“消息类型”已限定了用于将来从故障进行恢复时的指示的区域。

以这种方式，即使当静态LSP处于远距离LSP故障时，在这个实例中，标记交换的通路可通过将这个LSP故障通知给保护点而被交换。因此，不需要建立用于每个标记交换路由器中旁路的标记交换的通路以检测本地LSP故障，由此网络资源或运行成本可被减小，并且大规模网络的可量测性问题可被解决。

而且，由LSP故障指示(Fault-Indication)限定的指示内容根据标记交换的通路的固定信息以及运行策略而被变化，并可进行灵活的交换操作，包括交换在特定策略基础上被建立的交换被标记通路。

而且，由于LSP故障指示可以是强化的，因而即使当许多标记交换的通路故障出现时，亦有可能通过LSP故障指示过程来减小标记交换的通路交换过程的开销，由此可进行标记交换的通路的快速交换，并且使用标记交换的通路的服务中断可被抑制到最小。

在这个实例中，标记交换的通路以LSP故障指示消息内的入口来指定。然而，有可能不仅指定标记交换的通路，而且指定运行策略(例如，QoS策略)，欲被交换的标记交换的通路不仅可用于静态LSP，而且可用于由信令建立的标记交换的通路。

如以上所述，本发明提供了通过设置标记交换路由器之间的标记交换的通路而运行的标记交换网络。当标记交换路由器检测到标记交换的通路中的故障时，故障检测指示被通知给预设旁路点，而当收到故障检测指示时，旁路点处的标记交换路由器在消息内容的基础上交换标记交换的通路。由此，网络资源和运行成本可被减少，导致大规模网络的可量测性问题可被解决的效果。

Claims

1. 一种标记交换网络中的标记交换路由器，该网络通过借助命令设定标记交换路由器之间的标记交换的通路而被运行，该标记交换路由器包括：

用于检测所述标记交换的通路中故障的装置；

用于将故障检测指示通知给预设旁路点的装置；

当收到来自与所述标记交换路由器不同的路由器的所述故障检测指示时用于在来自该与所述标记交换路由器不同的路由器的所述故障检测指示的消息内容的基础上交换所述标记交换的通路的装置；和

存储信息的LSP故障指示检索表，该信息用于解出对于故障的标记交换的通路什么内容将被通知给哪个保护点的故障指示。

2. 依照权利要求1的标记交换路由器，其中用于检测故障的所述装置检测用所述命令建立的标记交换的通路中的远距离故障。

3. 依照权利要求1的标记交换路由器，其中所述LSP故障指示检索表包含在对应于所述标记交换的通路故障的所述旁路点处旁路所述标记交换的通路所必要的信息，并存储预设运行策略的信息。

4. 依照权利要求1的标记交换路由器，其中所述故障检测指示包含旁路用于所述旁路点的所述标记交换的通路所必要的信息。

5. 依照权利要求4的标记交换路由器，其中用于交换所述标记交换的通路的所述装置从被包含于所述故障检测指示的信息来指定欲被交换的标记交换的通路。

6. 依照权利要求1的标记交换路由器，其中所述故障检测指示包含设置用于所述旁路点的运行策略所必要的信息。

7. 依照权利要求1的标记交换路由器，其中所述故障检测指示包含指定一组为所述旁路点而预定的标记交换的通路所必要的信息。

8. 一种标记交换网络，其通过借助命令设定标记交换路由器之间的标记交换的通路而被运行，所述标记交换路由器包括：

用于检测所述标记交换的通路中故障的装置；

用于将故障检测指示通知给预设旁路点的装置；

用于当收到来自与所述标记交换路由器不同的路由器的所述故障检测指示时在来自该与所述标记交换路由器不同的路由器的所述故障检测指示的消息内容的基础上交换所述标记交换的通路的装置；和

存储信息的LSP故障指示检索表，该信息用于解出对于故障的标记交换的通路什么内容被通知给哪个保护点的故障指示。

9. 依照权利要求8的标记交换网络，其中所述标记交换网络为多协议标记交换网络。

10. 依照权利要求8的标记交换网络，其中用于检测故障的所述装置检测用所述命令建立的标记交换的通路中的远距离故障。

11. 依照权利要求8的标记交换网络，其中所述LSP故障指示检索表包含在对应于所述标记交换的通路故障的所述旁路点处旁路所述标记交换的通路所必要的信息，并存储预设运行策略的信息。

12. 依照权利要求8的标记交换网络，其中所述故障检测指示包含旁路用于所述旁路点的所述标记交换的通路所必要的信息。

13. 依照权利要求12的标记交换网络，其中用于交换所述标记交换的通路的所述装置从被包含于所述故障检测指示的信息来指定欲被交换的标记交换的通路。

14. 依照权利要求8的标记交换网络，其中所述故障检测指示包含建立用于所述旁路点的运行策略所必要的信息。

15. 依照权利要求8的标记交换网络，其中所述故障检测指示包含指定为所述旁路点而预定的一组标记交换的通路所必要的信息。

16. 一种用于标记交换网络的标记交换的通路设定方法，该网络通过借助命令设定标记交换路由器之间的标记交换的通路而运行，所述方法包括：

检测所述标记交换的通路中故障的步骤；

将故障检测指示通知给预设旁路点的步骤；以及

当收到来自与所述标记交换路由器不同的路由器的所述故障检测指示时在来自该与所述标记交换路由器不同的路由器的所述故障检测指示的消息内容的基础上交换标记交换的通路的步骤；

其中所述故障检测指示在LSP故障指示检索表的基础上被产生，所述检索表存储信息，用于解出对于故障的标记交换的通路什么内容将被通知给哪个保护点的故障指示。

17. 依照权利要求16的标记交换的通路设定方法，其中所述标记交换网络为多协议标记交换网络。

18. 依照权利要求16的标记交换的通路设定方法，其中检测故障的所述步骤检测用所述命令建立的标记交换的通路中的远距离故障。

19. 依照权利要求16的标记交换的通路设定方法，其中所述LSP故障指示检索表包含在对应于所述标记交换的通路故障的所述旁路点处旁路所述标记交换的通路所必要的信息，并存储预设运行策略的信息。

20. 依照权利要求16的标记交换的通路设定方法，其中所述故障检测指示包含旁路用于所述旁路点的所述标记交换的通路所必要的信息。

21. 依照权利要求20的标记交换的通路设定方法，其中交换所述标记交换的通路的所述步骤从被包含于所述故障检测指示的信息来指定欲被交换的标记交换的通路。

22. 依照权利要求16的标记交换的通路设定方法，其中所述故障检测指示包含建立用于所述旁路点的运行策略所必要的信息。

23. 依照权利要求16的标记交换的通路设定方法，其中所述故障检测指示包含指定为所述旁路点而预定的一组标记交换的通路所必要的信息。