CN100486190C - 一种实现域内路由的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种实现域内路由的方法，该方法包括设置承载网资源管理器域内的路由信息，和根据该路由信息进行路径选路，其特征在于，设置该路由信息包括：将承载网资源管理器域内的所有网际协议(IP)地址段作为入口网际协议(IP)地址标识和将承载网资源管理器域内的所有网际协议(IP)地址段作为出口网际协议(IP)地址标识，设置每一个入口网际协议(IP)地址标识与每一个出口网际协议(IP)地址标识之间的所有标签交换路径集；根据该路由信息进行选路包括：根据入口网际协议(IP)地址标识和出口网际协议(IP)地址标识之间的标签交换路径集选路。该方法能实现承载控制层中各个承载网资源管理器之间的域内选路，并且选路方法简单。

Description

一种实现域内路由的方法

技术领域

本发明涉及英特网(internet)中的承载网实现资源选路技术，特别涉及一种实现域内路由的方法。

背景技术

随着因特网(Internet)规模的不断扩大，各种各样的网络服务争相涌现，先进的多媒体系统也层出不穷。由于实时业务对网络传输时延、延时抖动等特性较为敏感，当网络上有突发性高的文件传输(FTP)或者含有图像文件的超文本传输(HTTP)等业务时，实时业务就会受到很大影响；另外，由于多媒体业务将占用大量的带宽，所以也将使得现有网络中需要得到保证的关键业务难以得到可靠的传输。于是，为保证关键业务得到可靠的传输，各种服务质量(QoS，Quality of Service)技术便应运而生。互联网工程任务组(IETF，Internet Engineering Task Force)已经提出了很多服务模型和机制，以满足QoS的需求。目前业界比较认可的是在网络的接入或边缘使用综合业务(Int-Serv，Integrated Service)模型，在网络的核心使用区分业务(Diff-serv，Differentiated Service)模型。

Diff-serv模型仅通过设定优先等级的措施来保障QoS，该模型虽然有线路利用率高的特点，但具体的效果难以预测，因此，业界为骨干网的Diff-Serv模型引入了一个独立的承载控制层，建立一套专门的Diff-Serv QoS信令机制，从而为Diff-Serv网络专门建立了一个资源管理层，以管理网络的拓扑资源。这种资源管理Diff-Serv方式被称为有独立承载控制层的Diff-Serv模型。在这种模型中，承载网控制服务器负责配置管理规则和网络拓扑，为客户的业务带宽申请分配资源。每个管理域的承载网控制服务器之间通过信令传递客户的业务带宽申请请求和结果，以及承载网资源管理器为业务申请分配的路径信息等。当承载控制层处理用户的业务带宽申请时，将确定用户业务的路径。承载网资源管理器会通知边缘路由器(ER，Edge Router)按照指定的路径转发业务流。

目前，可以根据所设置的承载网资源管理器路由信息进行路径选路。其中，一个承载网资源管理器所管理的所有路由器的集合称为该承载网资源管理器的一个管理域，下面就介绍现有技术中承载网资源管理器域内确定用户业务路由信息的方法。

现有技术一：

以静态路由(Static Routing)的方式确定承载网资源管理器域内的业务路径。此种方式是确定业务路径的方法中最为简单的一种，静态路由是指一旦一个节点决定了它的路由表，此节点的路由将不再改变。

但是，该方法存在着缺点：由于网络中的每条链路的通信流量总是随着时间的变化而变化，网络节点也有可能出现故障，随着网络状态的变化，原先甚佳的路线可能会成为非常糟糕的路线，因此，用静态路由确定承载网资源管理器域内的业务路径不仅限制了网络的增大，而且会出现到达目的地冗余路径。

现有技术二：

图1所示的独立承载控制层的Diff-Serv模型方案，是服务骨干实验网(Qbone)的带宽代理器模型。图1为该模型的示意图，其中，该模型包括业务服务器，属于业务控制层，可实现软交换等功能；承载网资源管理器，属于承载控制层；边缘路由器(ER，Edge Router)和核心路由器，ER和核心路由器都属于承载网络。Internet专门为各个Diff-Serv管理域定义了相应的带宽代理器，即用带宽代理器替代了承载网资源管理器，带宽代理器负责处理来自用户主机，或者业务服务器，或者网络维护人员的带宽申请请求，带宽代理器根据当前网络的资源预留状况和配置的策略以及与用户签订的业务(SLA)，确定是否允许用户的带宽申请，并且给该用户收发的业务流配置LSP，参见图2所示，图2为独立承载控制层的Diff-Serv模型中承载网资源管理器的内部结构图，其包括：域间接口，该域间接口与其它承载控制层的带宽代理器进行通信；用户业务接口，该用户业务接口与业务服务器、主机/用户和网络维护器件进行通信；策略接口，该策略接口进行策略控制；网管接口；路由信息，该路由信息记录承载网资源管理器域内的路由信息；数据库；域内接口和简单策略服务模块，其中带宽管理器通过其内部的模块互相配合，在其记录有各类SLA配置信息、物理网络的拓扑信息、路由器的配置信息和策略信息，用户认证信息、当前的资源预留信息、网络占用状态信息等大量静态和动态的信息，同时，带宽管理器还需要记录路由信息，以确立用户承载网资源管理器域内的业务流路径和跨域的下游带宽管理器位置。

图2的带宽管理器模型中，带宽管理器直接动态的管理承载网资源管理器区域内的所有路由器的资源和配置信息，存在拓扑和管理过于复杂的问题；同时，带宽管理器需要记录承载网资源管理器区域的动态路由信息，存在路由表更新频繁的问题，造成网络预留的不稳定；带宽管理器根据本承载网资源管理器区域的动态路由信息确定的业务路由也很难与业务流实际的转发路由一致。

现有技术中，还存在包括日本的NEC公司提供的Rich Qos方案在内的多种其它方案，这些方案大多存在确定承载网资源管理器域内路由方式复杂，难以适应大规模网络的需要等缺陷。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种实现域内路由的方法，该方法使承载控制层中各个承载网资源管理器之间的域内选路简单，易于维护和管理。

根据上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种实现域内路由的方法，该方法包括设置承载网资源管理器域内的路由信息，和根据该路由信息进行路径选路，设置该路由信息包括：

将承载网资源管理器域内的所有网际协议(IP)地址段作为入口网际协议(IP)地址标识和将承载网资源管理器域内的所有网际协议(IP)地址段作为出口网际协议(IP)地址标识，设置每一个入口网际协议(IP)地址标识与每一个出口网际协议(IP)地址标识之间的所有标签交换路径集；

根据该路由信息进行选路包括：根据入口网际协议(IP)地址标识和出口网际协议(IP)地址标识之间的标签交换路径集选路。

所述设置该入口地址标识和出口地址标识之间的所有路径集进一步包括：

A、将该入口网际协议(IP)地址标识与入口路由器相对应，将出口网际协议(IP)地址标识与出口路由器相对应，选择其中一个入口路由器标识加入到已经查找路由器集合中；B、选择连接该入口路由器的一条标签交换路径；

C、判断该标签交换路径的另一端是否为出口路由器且在已经查找路由器集合中不包括该路由器的信息，如果是，则纪录该标签交换路径，返回步骤B，直至查找完该入口路由器所有标签交换路径；否则，将该标签交换路径的另一端路由器作为当前路由器，将其标识记录在已经查找的路由器集合中，转入步骤D；

D、选择以当前路由器为起点的一条标签交换路径，判断路由器集合中是否包括该标签交换路径的另一端路由器标识，如果是，放弃该标签交换路径，返回步骤D，直至查找完以当前路由器为起点的标签交换路径；否则，转入步骤E；

E、判断另一端路由器是否为出口路由器，如果是，返回步骤B；否则，该路由器作为当前路由器，将其标识记录在已经查找的路由器集合中，返回步骤D，直至查找完以当前路由器为起点的标签交换路径；

F、重复执行步骤A～E，直到将所有入口路由器标识加入到已经查找路由器集合中。

步骤A所述的将该入口网际协议(IP)地址标识与入口路由器相对应，将出口网际协议(IP)地址标识与出口路由器相对应进一步包括：

将该入口网际协议(IP)地址标识与入口路由器一一对应，将出口网际协议(IP)地址标识与出口路由器一一对应。

步骤A所述的将该入口网际协议(IP)地址标识与入口路由器相对应，将出口网际协议(IP)地址标识与出口路由器相对应进一步包括：

将一个入口网际协议(IP)地址标识与多个入口路由器相对应，将一个出口网际协议(IP)地址标识与多个出口路由器相对应。

步骤A所述的将该入口网际协议(IP)地址标识与入口路由器相对应，将出口网际协议(IP)地址标识与出口路由器相对应进一步包括：

将多个入口网际协议(IP)地址标识与一个入口路由器相对应，将多个出口网际协议(IP)地址标识与一个出口路由器相对应。

用Dijakstra算法、Bellman-Ford算法或静态配置算法设置所述的每一个入口地址标识和每一个出口地址标识之间的所有路径集。

根据所述的每一个入口网际协议(IP)地址标识和每一个出口网际协议(IP)地址标识之间的所有标签交换路径集建立一张承载网资源管理器域内的标签交换路径表，该标签交换路径表包括：以入口网际协议(IP)地址标识为该表的纵列，以出口网际协议(IP)地址标识为该表的横行，该入口网际协议(IP)地址标识和出口网际协议(IP)地址标识之间的交叉点为标签交换路径。

所述根据入口网际协议(IP)地址标识和出口网际协议(IP)地址标识之间的标签交换路径集选路进一步包括：

A1、根据主叫用户网际协议(IP)地址查找到入口网际协议(IP)标识；

B1、设置在承载网资源管理器域内主叫用户的出口网际协议(IP)标识；

C1、根据该入口网际协议(IP)标识和出口网际协议(IP)标识，查找承载网资源管理器域内的标签交换路径表，得到该主叫用户的标签交换路径。

当步骤C1所述的该主叫用户的标签交换路径有一条以上时，该方法进一步包括：

根据负荷分担、业务类型、优先级、QoS需求、现有网络状况的资源可用情况或现有网络状况的业务流量选择一条标签交换路径为用户的标签交换路径。

由上述可以看出，本发明将承载网资源管理器域内所管辖的IP地址段分别分配给该承载网资源管理器域内所有的出口路由器和入口路由器并设定IP标识，再根据各个出口IP标识和入口IP标识和各条LSP设定一个承载网资源管理器域内路由表。当进行资源请求时，根据该承载网资源管理器域内路由表选择LSP，从而实现承载控制层中各个承载网资源管理器之间的域内选路，并且选路方法简单，易于维护和管理。

附图说明

图1为独立承载控制层的Diff-Serv模型的结构图。

图2为独立承载控制层的Diff-Serv模型中承载网资源管理器的内部结构图。

图3为本发明承载控制层域内选路的示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下举实施例并参照附图，对本发明进一步详细说明。

本发明采用上述的Diff-serv模型在网络上实现数据传输，该模型承载控制层的路由包括承载网资源管理器之间的信令路由和连接节点(CN)之间的业务路由，本发明所述的选路方法主要针对业务路由而言，在承载网资源管理器上建立和维护域内CN间可达路径的一个路由表，利用该路由表，实现承载控制层中各个承载网资源管理器的域内寻路，确定各个承载网资源管理器的域内业务路由；其中，上述的CN包括ER、BR以及例如转接路由器的其它路由器。

下面结合附图对本发明进行详细描述。

参见图3所示，以承载网资源管理器1所管理的域为例，承载网资源管理器1域内包括作为出口路由器的ER1、ER2、BR1和BR2，作为入口路由器的ER1、ER2、BR1和BR2，承载网资源管理器1域内还包括其它CN(图中未表示出)，以及它们之间的LSP(图中未表示出)；在进行该域内的业务路径选路之前，预先建立该域内上述所有出口路由器和入口路由器之间的LSP路径集，并根据域内所有出口路由器和入口路由器管辖的网际协议(IP)地址段设置IP标识，在本发明实施例中，采用承载网资源管理器域内LSP表的方式建立并存储该LSP路径集，随机选取能够作为入口路由器的ER1、ER2、BR1和BR2中的任意一个作为入口路由器，本发明实施例中选取ER1作为入口路由器，该LSP路径集的建立步骤如下：

步骤1：设置承载网资源管理器中ER1所管辖的网际协议(IP)地址段为IP1，将ER1的信息加入到已经查找路由器集合之中；

步骤2：在连接ER1的所有LSP中选择一条LSP；

步骤3：判断选择出的LSP的另一端路由器是否是该域内的BR或ER，且在已经查找的路由器集合中不包括该路由器的信息，如果是，则本次查找完成，记录所述选择的LSP，作为ER1的一条LSP，返回步骤2，直至查找完ER1所有可能的LSP；否则，将上述选择LSP的另一端路由器作为当前路由器，将其信息记录在已经查找的路由器集合中，执行步骤4；

步骤4：在以当前路由器为起点的所有LSP中选择一条LSP，判断在已经查找的路由器集合中是否包括该LSP的另一端路由器的信息，如果是，表明所选择的LSP为可能构成环路路径的LSP，放弃所选择的LSP，返回步骤4，继续选择下一条LSP进行判断；否则，转入步骤5；

步骤5、判断另一端路由器是否是该域内的BR或ER，如果是，则结束本次查找，返回步骤2；否则，该路由器作为当前路由器，将其信息记录在已经查找的路由器集合中，返回执行步骤4，以该路由器为起点进行查找，直至所查找的LSP的另一端路由器为域内的BR或ER。

本发明不仅可以使用上述步骤查找LSP路径集，而且可以使用Dijakstra算法、Bellman-Ford算法或静态配置算法得到承载网资源管理器域内的LSP路径集。

根据上述LSP路径集的建立方法，ER2、BR1和BR2分别作为入口路由器，分别设置ER2、BR1和BR2所管辖的地址段为IP2、IP3和IP4，分别查找完ER2、BR1和BR2所有的LSP。

将承载网资源管理器所管辖的IP地址段分配给该承载网资源管理器中的ER1、ER2、BR1和BR2，并且分配ER1的标识为IP1，分配ER2的标识为IP2，分配BR1的标识为IP3和分配BR2的标识为IP4，建立承载网资源管理器域内IP地址段表，假设承载网资源管理器所管辖的IP地址段为10.1.0.1到10.4.255.255，其子网掩码为255.255.0，则承载网资源管理器中IP地址分段如表1所示：

 

标识	IP地址段
		IP1	10.1.0.1-10.1.255.255
IP2	10.2.0.1-10.2.255.255
		IP3	10.3.0.1-10.3.255.255
IP4	10.4.0.1-10.4.255.255

表 1

表1中将范围在10.1.0.1-10.1.255.255的IP地址段分配给IP1，将范围在10.2.0.1-10.2.255.255的IP地址段分配给IP2，将范围在10.3.0.1-10.3.255.255的IP地址段分配给IP3，将范围在10.4.0.1-10.4.255.255的IP地址段分配给IP4，从而使带有IP地址的业务流可以根据该表查找到承载网资源管理器域内的出口路由器和入口路由器的IP标识。

本发明根据上述所建立LSP路径集和IP之间的关系设置了一个承载网资源管理器域内LSP表，如表2所示：

表2

在表2中，出口路由器和入口路由器的地址都用IP标识表示，即纵列为承载网资源管理器域内的入口IP标识，横行为承载网资源管理器域内的出口IP标识，根据业务流的出口IP标识和入口IP标识在表中的交叉点就可以查找到需要的LSP。

当根据业务流的出口IP标识和入口IP标识查找表2得到两条LSP时，如：业务流的出口IP标识和入口IP标识分别为IP3和IP2，则查表2可以得知，该业务流可以选择LSP5路由或(LSP3、LSP4)路由。则本发明可以根据负荷分担、业务类型、优先级、QoS需求、现有网络状况的资源可用情况或现有网络状况的业务流量等选择LSP。如：选择LSP5为承载网资源管理器域内路由路径。

以下举具体一个具体实例说明本发明是怎样利用上述两个表进行路由选路的。

假设主叫用户通过CA请求发送业务流的消息给承载网资源管理器，并且主叫用户的IP地址为10.2.0.0，进行承载网资源管理器域内的选路过程为：

步骤10、根据主叫用户IP地址查找表1，得到本次发送业务流的入口IP标识为IP2；

步骤20、设置本次发送业务流的出口路由器IP地址，该设置的方法根据运营商的需要设定，并且根据该IP地址查找表1，得到本次发送业务流的出口IP标识，假设为IP1；

步骤30、根据本次业务流的入口IP标识和出口IP标识查找表2，得到本次业务流的路由路径，为LSP4路由，从而使本次业务流通过该LSP在承载网资源管理器域内发送。

本发明没有直接根据要收发业务流的入口路由器和出口路由器确定LSP，而是使用IP标识确定LSP，这样可以灵活的在承载网资源管理器域内设定IP地址段与ER或BR的对应关系，从而不需要确切知道该业务流的入口路由器和出口路由器，只要知道该业务流的入口IP地址和出口IP地址就可以了。

当在建立表2时，可以将承载网资源管理器所管辖的每个IP地址段对应于某个ER或BR，也可以对应多个BR或ER，同样的，每个BR或ER可以对应多个IP地址段。但是不同的对应方式，表2中的LSP不一样。

以上所述仅为本发明的较佳实施而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1、一种实现域内路由的方法，该方法包括设置承载网资源管理器域内的路由信息，和根据该路由信息进行路径选路，其特征在于，设置该路由信息包括：

将承载网资源管理器域内的所有网际协议IP地址段作为入口网际协议IP地址标识和将承载网资源管理器域内的所有网际协议IP地址段作为出口网际协议IP地址标识，确定每一个入口网际协议IP地址标识与每一个出口网际协议IP地址标识之间的所有标签交换路径集；

根据该路由信息进行选路包括：根据入口网际协议IP地址标识和出口网际协议IP地址标识之间的标签交换路径集选路。

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述设置该入口地址标识和出口地址标识之间的所有路径集进一步包括：

A、将该入口网际协议IP地址标识与入口路由器相对应，将出口网际协议IP地址标识与出口路由器相对应，选择其中一个入口路由器标识加入到已经查找路由器集合中；

B、选择连接该入口路由器的一条标签交换路径；

C、判断该标签交换路径的另一端是否为出口路由器且在已经查找路由器集合中不包括该路由器的信息，如果是，则记录该标签交换路径，返回步骤B，直至查找完该入口路由器所有标签交换路径；否则，将该标签交换路径的另一端路由器作为当前路由器，将其标识记录在已经查找的路由器集合中，转入步骤D；

D、选择以当前路由器为起点的一条标签交换路径，判断路由器集合中是否包括该标签交换路径的另一端路由器标识，如果是，放弃该标签交换路径，返回步骤D，直至查找完以当前路由器为起点的标签交换路径；否则，转入步骤E；

E、判断另一端路由器是否为出口路由器，如果是，返回步骤B；否则，该路由器作为当前路由器，将其标识记录在已经查找的路由器集合中，返回步骤D，直至查找完以当前路由器为起点的标签交换路径；

F、重复执行步骤A～E，直到将所有入口路由器标识加入到已经查找路由器集合中，从而得到每一个入口网际协议IP地址标识与每一个出口网际协议IP地址标识之间的所有标签交换路径集。

3、如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤A所述的将该入口网际协议IP地址标识与入口路由器相对应，将出口网际协议IP地址标识与出口路由器相对应进一步包括：

将该入口网际协议IP地址标识与入口路由器一一对应，将出口网际协议IP地址标识与出口路由器一一对应。

4、如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤A所述的将该入口网际协议IP地址标识与入口路由器相对应，将出口网际协议IP地址标识与出口路由器相对应进一步包括：

将一个入口网际协议IP地址标识与多个入口路由器相对应，将一个出口网际协议IP地址标识与多个出口路由器相对应。

5、如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤A所述的将该入口网际协议IP地址标识与入口路由器相对应，将出口网际协议IP地址标识与出口路由器相对应进一步包括：

将多个入口网际协议IP地址标识与一个入口路由器相对应，将多个出口网际协议IP地址标识与一个出口路由器相对应。

6、如权利要求1所述的方法，其特征在于，用Dijakstra算法、Bellman-Ford算法或静态配置算法确定所述的每一个入口地址标识和每一个出口地址标识之间的所有路径集。

7、如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述的每一个入口网际协议IP地址标识和每一个出口网际协议IP地址标识之间的所有标签交换路径集建立一张承载网资源管理器域内的标签交换路径表，该标签交换路径表包括：以入口网际协议IP地址标识为该表的纵列表项，以出口网际协议IP地址标识为该表的横行表项，该入口网际协议IP地址标识和出口网际协议IP地址标识之间的交叉点记录为标签交换路径集。

8、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据入口网际协议IP地址标识和出口网际协议IP地址标识之间的标签交换路径集选路进一步包括：

A1、根据主叫用户网际协议IP地址查找到入口网际协议IP标识；

B1、设置在承载网资源管理器域内主叫用户的出口网际协议IP标识；

C1、根据该入口网际协议IP标识和出口网际协议IP标识，查找承载网资源管理器域内的标签交换路径表，得到该主叫用户的标签交换路径。

9、如权利要求8所述的方法，其特征在于，当步骤C1所述的该主叫用户的标签交换路径有一条以上时，该方法进一步包括：

根据负荷分担、业务类型、资源可用情况、优先级或QoS需求选择一条标签交换路径为用户的标签交换路径。

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