CN100542141C - 一种部署流量工程te隧道的方法、装置和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种部署流量工程TE隧道的方法、装置和系统，属于网络通信领域。为了缓解现有技术中部署TE隧道效率较低和易用性差的问题，提供了一种部署流量工程TE隧道的方法，包括：在服务器上存储TEDB和配置信息，计算TE隧道路径，分析该TE隧道路径是否合理，当不合理时，加约束条件，计算新TE隧道路径，直到合理，将部署信息下发给第一设备。本发明还提供了一种部署流量工程TE隧道的装置，包括：TEDB存储与维护模块、TE隧道计算模块、路径分析模块、约束条件添加模块和部署模块。本发明还提供了一种部署流量工程TE隧道的系统，包括：服务器和设备。本发明提供的方案提高了部署TE隧道的效率及可用性。

Description

一种部署流量工程TE隧道的方法、装置和系统

技术领域

本发明涉及通信领域，特别涉及一种部署流量工程TE隧道的方法、装置和系统。

背景技术

随着网络资源需求的快速增长、IP应用需求的扩大以及市场竞争日趋激烈等，TE(TrafficEngineering，流量工程)成为MPLS(Multiprotocol Label Switching，多协议标记交换)的一个主要应用。因为IP选路时遵循最短路径原则，所以在传统的IP网上实现流量工程十分困难。传统IP网络一旦为一个IP包选择了一条路径，则不管这条链路是否拥塞，IP包都会沿着这条路径传送，这样就会造成整个网络在某处资源过度利用，而另外一些地方网络资源闲置不用。

在MPLS中，流量工程能够避开由IGP(Interior Gateway Protocol，内部网关协议)计算得到的最短路径，将业务流转移到网络中不容易发生阻塞的物理路径上去，通过控制IP包在网络中所走过的路径，避免业务流向已经拥塞的节点发送，实现网络资源的合理利用。

MPLS-TE就是在MPLS网络上的流量工程，是指为业务流选择路径的处理过程，以在网络中不同的链路、路由器和交换机之间均衡业务流负载。其目标是在一个点与另一节点之间计算一条路径(源路由)，该路径不违反它的约束(例如带宽/管理要求)，并且从一些数量指标考虑是最优的。

MPLS-TE需要了解每条链路的动态TE相关属性，可以通过对现有使用的链路状态算法的IGP协议进行扩展来实现，比如对OSPF(Open Shortest Path First，开放最短路径优先)协议和中间系统到中间系统的路由选择协议IS-IS的扩展。扩展后的OSPF和IS-IS协议在链路连接状态中增加了链路带宽、着色等TE相关属性，其中，链路的最大可预留带宽和每个优先级的链路未被预留带宽尤为重要。每台路由器收集本区域所有路由器每条链路的TE相关信息，生成流量工程数据库TEDB(TE DataBase)。

MPLS-TE通过感知网络带宽的使用情况，采用带有约束条件的最短路径优先算法(CSPF，Constraint Shortest Path First)计算满足带宽要求的路径，并通过资源预留协议(RSVP，Resource Reservation Protocol)建立带宽预留的TE隧道(Tunnel)，可以尽可能地提高网络资源的利用率。MPLS-TE与IGP最大的不同就是MPLS-TE感知网络中的资源信息，并且知道自己的流量需求。

目前，对MPLS-TE的业务部署方式主要有：在线部署方式和离线部署方式。

在线部署方式：网管服务器下发MPLS-TE配置命令给路由器，路由器采用CSPF算法来计算TE隧道路径。这种部署方式主要是依靠设备的RSVP-TE或CR-LDP(Constrain based RoutingLabel Dispatch Protocol，基于约束的标签分配路径)协议来动态的对计算出来的路径进行标签分配和资源预留，对设备的性能要求较高，网管服务器对MPLS网络的可控性比较差；

离线部署方式：网管服务器将整个网络的MPLS-TE的数据同步到网管服务器，在下发MPLS-TE配置命令时，由网管服务器通过CSPF算法来计算路径，然后网管服务器将计算结果(包括沿路径分配的标签/带宽预留等信息)静态下发到路径经过的所有网络设备上。这种部署方式，要求网管服务器具有很高的智能完成路径的计算，设备只要完全接受网管服务器的配置指令逐条配置即可，不需要复杂的算法，但对网管服务器的性能要求很高。

例如：现有技术中提供的MPLS网络，参见图1，所示的MPLS网络中GE/800M代表链路是GE接口，最大剩余带宽800Mbps。其中R1-R4，R4-R6，R6-R7间OC-3通道均通过SDH(Synchronous Digital Hierarchy，同步数字系列)传输进行承载，具有保护，安全性较高。其余路由器之间的链路没有保护。

要从R1到R7创建带宽为20Mbps的TE隧道，要求能够提供高的可靠性。按照此网络实际情况，通过CSPF算法，R1到R7最优的路径是R1-R2-R5-R7。而实际由于R1-R4-R6-R7间OC-3通过SDH进行承载，可靠性更高一些，因此网络管理员实际部署TE隧道时要按照路径R1-R4-R6-R7来创建。

按照在线部署方式，网络管理员首先要在网管服务器上手工创建显式路径explicitpath＝R1-R4-R6-R7，网管服务器将TE隧道(源点R1，宿点R7，带宽20Mbps，优先级BC1，亲和属性，explicit path)部署到R1设备上，R1通过RSVP-TE在explicit path沿途预留带宽并分配标签。

按照离线部署方式，网络管理员在将创建TE隧道的约束(源点R1，宿点R7，带宽20M，优先级BC1，亲和属性，explicit path＝R1-R4-R6-R7)信息在网管服务器上进行模拟，然后在网管服务器上对该TE隧道路径上的设备进行标签和带宽分配，最后将计算结果(包括沿路径分配的标签/带宽预留等信息)静态下发到路径经过的所有网络设备上。

对于以上两种部署方式，在MPLS网络的部署中主要存在如下问题：

在线部署方式：由于TE隧道路径的计算是路由器接收到网管服务器的TE配置命令后，采用CSPF算法动态计算的，按照RSVP-TE/CR-LDP信令动态生成的TE隧道路径。因此网管服务器在下发命令之前，不清楚这条TE隧道的具体路径，只有等路由器通过动态信令自动创建完TE隧道后，网管服务器通过读取设备上的配置信息，才清楚这条TE隧道的路径。这时如果认为这条路径不满足用户要求，则需要重新删除该TE隧道，然后加约束条件(要求该TE隧道必须过某点或不过某点)，再将配置信息下发到路由器，由路由器基于这些约束条件再通过CSPF算法计算出路径。当MPLS网络比较复杂时，用户如果想部署一条符合自己期望的TE隧道，就要经过多次反复修改，使部署效率较低，同时反复操作对运行的网络也容易造成一定的冲击。同时，当网络比较大时，在网管服务器上人工预先规划显式路径是非常麻烦的，增加了管理的复杂性。同时效率较低，因为用户既要考虑路径合理，又要保证指定路径带宽资源/管理属性等约束均具备。

离线部署方式：这种方式是要将整个网络的流量工程数据库TEDB上载到网管服务器，在网管服务器上通过CSPF进行离线选路计算，同时网管服务器对路经沿途设备进行标签静态分配，代替了路由器进行动态选路和标签自动分配的操作。这样，网管服务器就需要对整个网络的所有设备的MPLS标签进行静态的管理，当网络比较大时，对网管服务器的性能具有很高的要求。同时，用户如果想部署一条符合自己期望的TE隧道，就要经过多次反复修改，使部署效率较低。由于设备完全基于网管静态分配标签和带宽预留，则无法应用FRR(Fastreroute，快速路由)等动态的保护技术，极大限制了MPLS网络中TE的实际应用。

发明内容

为了缓解现有技术中部署TE隧道效率较低和易用性差的问题，本发明实施例提供了一种部署流量工程TE隧道的方法和系统。所述技术方案如下：

一种部署流量工程TE隧道的方法，在服务器上存储流量工程数据库TEDB，预部署TE隧道时，包括：

在服务器上存储流量工程数据库TEDB；

在所述服务器上配置预部署的TE隧道的配置信息；

所述服务器根据所述TEDB中的数据和所述TE隧道的配置信息计算出TE隧道路径；

根据所述TE隧道路径修改所述TEDB，查看修改后的TEDB，分析所所述TE隧道路径是否合理，如果所述TE隧道路径不合理，将所述修改后的TEDB恢复为修改前的TEDB，并在所述配置信息中添加约束条件，重新计算新的TE隧道路径，直到所述新的TE隧道路径合理为止，将合理的TE隧道路径抽象成显式路径，将所述显式路径和所述合理的TE隧道的配置信息下发给所述TE隧道路径的第一设备。

本发明实施例还提供了一种部署流量工程TE隧道的装置，所述装置包括：

TEDB存储与维护模块，用于存储与维护流量工程数据库TEDB；

TE隧道计算模块，用于根据TEDB存储与维护模块中的数据和预部署的TE隧道的配置信息计算出TE隧道路径；或当计算出的TE隧道路径不合理时，将新添加的约束条件作为所述TE隧道的配置信息重新计算出TE隧道路径；

路径分析模块，用于所述TE隧道计算模块计算出TE隧道路径后，根据所述TE隧道路径触发TEDB存储与维护模块修改所述TEDB，查看修改后的TEDB，分析所述TE隧道路径是否合理；

约束条件添加模块，用于当所述路径分析模块分析出所述TE隧道路径不合理时，触发TEDB存储与维护模块将所述修改后的TEDB恢复为修改前的TEDB，并在所述配置信息中添加约束条件，重新触发所述TE隧道计算模块计算新的TE隧道路径；

部署模块，用于所述路径分析模块分析出所述TE隧道路径合理时，将所述TE隧道路径抽象成显式路径，将所述显式路径和所述合理的TE隧道的配置信息下发给所述TE隧道路径的第一设备。

本发明实施例还提供了一种部署流量工程TE隧道的系统，所述系统包括服务器和设备，所述服务器包括：

TEDB存储与维护模块，用于存储与维护流量工程数据库TEDB；

TE隧道计算模块，用于根据TEDB存储与维护模块中的数据和预部署的TE隧道的配置信息计算出TE隧道路径；或当计算出的TE隧道路径不合理时，将新添加的约束条件作为所述TE隧道的配置信息重新计算出TE隧道路径；

路径分析模块，用于所述TE隧道计算模块计算出TE隧道路径后，触发TEDB存储与维护模块根据所述TE隧道路径修改所述TEDB，查看修改后的TEDB，分析所述TE隧道路径是否合理；

约束条件添加模块，用于当所述路径分析模块分析出所述TE隧道路径不合理时，触发TEDB存储与维护模块将所述修改后的TEDB恢复为修改前的TEDB，并在所述配置信息中添加约束条件，重新触发所述TE隧道计算模块计算新的TE隧道路径；

部署模块，用于所述路径分析模块分析出所述TE隧道路径合理时，将所述TE隧道路径抽象成显式路径，将所述显式路径和所述合理的TE隧道的配置信息下发给所述TE隧道路径的设备；

所述设备用于收到所述显式路径和所述合理的TE隧道的配置信息后，通过RSVP-TE协议或CR-LDP协议分配所述TE隧道路径的标签并预留资源。

本发明实施例的技术方案带来的有益效果是：

采用在网管服务器上预部署TE隧道，得到合理的TE隧道路径后，将该TE隧道路径以显式路径的形式下发给设备，使部署TE隧道的效率比较高，而且可以在网管层面直观的看到部署后的网络效果，提高了部署的可用性。同时，由于网管只是做路径的指定，而具体标签分配和带宽预留，均由第一设备通过动态信令RSVP-TE或CR-LDP来创建，这样既实现了网管服务器对于动态TE隧道的离线控制，同时又可以发挥设备动态信令的灵活性，支持各种FRR的保护应用。

附图说明

图1是现有技术中提供的MPLS网络示意图；

图2是本发明实施例1提供的部署流量工程TE隧道的方法流程图；

图3是本发明实施例2提供的部署流量工程TE隧道的装置示意图；

图4是本发明实施例3提供的部署流量工程TE隧道的系统示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明不局限于以下实施例。

本发明实施例首先将设备上的TEDB存储到服务器上，然后在服务器上通过CSPF算法对服务器侧的TEDB数据进行计算，得出TE隧道的最佳路径，然后将得出的最佳路径部署到相应的设备上。

实施例1

参见图2，本发明实施例1提供的部署流量工程TE隧道的方法流程图。本实施例提供了一种部署流量工程TE隧道的方法，该方法包括以下步骤：

步骤201：在服务器上存储TEDB，本实施例以网管服务器为例，在网管服务器上存储TEDB，当创建TE隧道时，将该TE隧道的配置信息(源点/宿点/配置带宽/其他约束)下发给网管服务器。

例如：每个设备上都保存了整网的TEDB，这里只需从一个设备上复制一个TEDB到网管服务器上即可。

步骤202：网络管理员将该TE隧道的配置信息在网管服务器上进行数据的预配置。

步骤203：预配置完成后，网管服务器按照该TE隧道的配置信息和所存储的TEDB计算该TE隧道的路径。

本实施例具体是通过CSPF算法进行计算的，通过该CSPF算法将挑选出一条最优路径，CSPF算法为RSVP-TE隧道的选路算法，除了CSPF算法外，还有其它算法，简单的MPLS网络中，网络管理员可以根据该TE隧道的配置信息，人为选择一条最优路径。

步骤204：计算出该TE隧道的路径后，在网管服务器上将此TE隧道经过的链路进行资源预留，即：在网管服务器上模拟MPLS网络设备进行TE隧道的部署，在计算出的路径所经的链路上配置该TE隧道的配置信息。

步骤205：模拟部署完成后，将网管服务器上的TEDB进行更新，即：在TE隧道路径经过的链路上进行资源预留，根据资源预留对原TEDB进行修改。根据更新后的TEDB分析预部署的TE隧道对整个网络的影响。

可以通过显示整网MPLS TE链路视图进行分析预部署的TE隧道对整个网络的影响，通过MPSL TE链路视图，查看该TE隧道路径经过的链路的占用情况，可以通过百分比显示链路带宽占用情况，以便了解部署此TE隧道后对整网的影响大小，网管服务器可以在预部署之前保留MPLS TE链路状态视图，以便预部署后用户进行比较。

也可以通过列表的形式进行分析预部署的TE隧道对整个网络的影响。

步骤206：根据分析的结果，判断计算出的路径是否合理，即：看该路径上的各个链路上的带宽占用率是否满足要求，或者该路径所经链路的安全性是否满足用户的要求等，如果不合理，则执行步骤207，否则，执行步骤208。

步骤207：恢复TEDB为更新前的TEDB，为该TE隧道添加的约束条件，并将添加的约束条件作为配置信息下发给网管服务器，然后返回步骤202。

其中，新的约束条件可以是该TE隧道需经过某一中间设备，或该TE隧道不经过某一中间设备等信息。

步骤208：将计算出的TE隧道路径抽象成显式路径下发给设备，由设备对该TE隧道进行部署。

为保证设备和网管服务器侧数据一致，网管服务器将计算出的预部署的TE隧道路径抽象成显式路经，同步下发给设备。部署到设备上的TE隧道的信息包括(源点/宿点/显式路径/带宽约束/其他约束条件等)，设备基于此信息，通过RSVP-TE信令或CR-LDP信令，动态创建TE隧道，即：通过RSVP-TE或CR-LDP动态协议分配TE隧道路径沿途的标签并在链路上预留资源。实现网管服务器上动态TE隧道的预部署。

以图1所示的MPLS网络为例，按照本实施例提供部署的方法，首先在网管服务器上上载整网的MPLS TEDB信息。然后网络管理员在网管服务器上模拟部署此TE隧道，即：

首先指定(源点R1，宿点R7，带宽20Mbps，优先级BC1，亲和属性)，通过网管服务器CSPF算法自动选出路径R1-R2-R5-R7，由于R1-R4-R6-R7是最优路径，网络管理员可以指定此TE隧道必须经过R6，然后通过CSPF再计算，自动选出路径R1-R4-R6-R7，网络管理员确认此路径为最优路径后，则网管服务器将该路径抽象成显式路径，然后将此显式路径和其他约束(源点R1，宿点R7，带宽20M，优先级BC1，亲和属性)同步下发到R1上，由R1来生成TE隧道。

实施例2

参见图3，是本发明实施例2提供的部署流量工程TE隧道的装置示意图。本实施例提供了一种部署流量工程TE隧道的装置，该装置中预先存储了流量工程数据库TEDB。

该装置包括：

TEDB存储与维护模块，用于存储与维护流量工程数据库TEDB；

TE隧道计算模块，用于根据TEDB存储与维护模块中的数据和预部署的TE隧道的配置信息计算出TE隧道路径；或当计算出的TE隧道路径不合理时，将新添加的约束条件作为该TE隧道的配置信息重新计算出TE隧道路径；

路径分析模块，用于TE隧道计算模块计算出TE隧道路径后，触发TEDB存储与维护模块根据TE隧道路径修改原TEDB，查看修改后的TEDB，分析TE隧道路径是否合理；

约束条件添加模块，用于当路径分析模块分析出TE隧道路径不合理时，触发TEDB存储与维护模块将修改后的TEDB恢复为修改前的TEDB，并在配置信息中添加约束条件，重新触发TE隧道计算模块计算新的TE隧道路径；

部署模块，用于路径分析模块分析出TE隧道路径合理时，将TE隧道路径抽象成显式路径，将显式路径和TE隧道的配置信息下发给TE隧道路径的第一设备。

实施例3

参见图4，是本发明实施例3提供的部署流量工程TE隧道的系统示意图。本实施例提供了一种部署流量工程TE隧道的系统，包括服务器和设备，

其中，服务器包括：

TEDB存储与维护模块，用于存储与维护流量工程数据库TEDB；

TE隧道计算模块，用于根据TEDB存储与维护模块中的数据和预部署的TE隧道的配置信息计算出TE隧道路径；或当计算出的TE隧道路径不合理时，将新添加的约束条件作为TE隧道的配置信息重新计算出TE隧道路径；

路径分析模块，用于所述TE隧道计算模块计算出TE隧道路径后，触发TEDB存储与维护模块根据TE隧道路径修改TEDB，查看修改后的TEDB，分析TE隧道路径是否合理；

约束条件添加模块，用于当路径分析模块分析出TE隧道路径不合理时，触发TEDB存储与维护模块将修改后的TEDB恢复为修改前的TEDB，并在配置信息中添加约束条件，重新触发TE隧道计算模块计算新的TE隧道路径；

部署模块，用于路径分析模块分析出TE隧道路径合理时，将TE隧道路径抽象成显式路径，将显式路径和TE隧道的配置信息下发给TE隧道路径的第一设备。

第一设备用于收到显式路径和配置信息后，通过RSVP-TE协议或CR-LDP协议分配TE隧道路径的标签并预留资源。

本发明实施例对应的软件可以存储在一个计算机可读取存储介质中，如计算机硬盘、光盘等。

以上实施例，采用在网管服务器上预部署TE隧道，得到合理的TE隧道路径后，将该TE隧道路径以显式路径的形式同步下发给TE隧道路径上的第一设备，使部署TE隧道的效率比较高，而且可以在网管层面直观的看到部署后的网络效果，提高了部署的可用性。同时，由于网管只是做路径的指定，而具体标签分配和带宽预留，均由第一设备通过动态信令RSVP-TE或CR-LDP来创建，这样既实现了网管服务器对于动态TE隧道的离线控制，同时又可以发挥设备动态信令的灵活性，支持各种FRR的保护应用。

以上所述的实施例，只是本发明的一种较优选的具体实施方式，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种部署流量工程TE隧道的方法，其特征在于，包括：

在服务器上存储流量工程数据库TEDB；

在所述服务器上配置预部署的TE隧道的配置信息；

所述服务器根据所述TEDB中的数据和所述TE隧道的配置信息计算出TE隧道路径；

根据所述TE隧道路径修改所述TEDB，查看修改后的TEDB，分析所述TE隧道路径是否合理，当所述TE隧道路径不合理时，将所述修改后的TEDB恢复为修改前的TEDB，并在所述配置信息中添加约束条件，重新计算新的TE隧道路径，直到所述新的TE隧道路径合理为止，将合理的TE隧道路径抽象成显式路径，将所述显式路径和所述合理的TE隧道的配置信息下发给所述TE隧道路径的第一设备。

2.如权利要求1所述的部署流量工程TE隧道的方法，其特征在于，还包括：

所述第一设备收到所述显式路径和所述合理的TE隧道的配置信息后，通过RSVP-TE协议或CR-LDP协议分配所述TE隧道路径的标签并预留资源。

3.如权利要求1或2所述的部署流量工程TE隧道的方法，其特征在于，所述根据所述TE隧道路径修改所述TEDB具体包括：

在所述服务器上模拟网络中的设备，在所述TE隧道路径经过的链路上进行资源预留，根据所述资源预留对所述TEDB进行修改。

4.如权利要求1或2所述的部署流量工程TE隧道的方法，其特征在于，所述计算TE隧道路径使用的算法为CSPF算法。

5.一种部署流量工程TE隧道的装置，其特征在于，所述装置包括：

TEDB存储与维护模块，用于存储与维护流量工程数据库TEDB；

TE隧道计算模块，用于根据TEDB存储与维护模块中的数据和预部署的TE隧道的配置信息计算出TE隧道路径；或当计算出的TE隧道路径不合理时，将新添加的约束条件作为所述TE隧道的配置信息重新计算出TE隧道路径；

路径分析模块，用于所述TE隧道计算模块计算出TE隧道路径后，触发TEDB存储与维护模块根据所述TE隧道路径修改所述TEDB，查看修改后的TEDB，分析所述TE隧道路径是否合理；

约束条件添加模块，用于当所述路径分析模块分析出所述TE隧道路径不合理时，触发TEDB存储与维护模块将所述修改后的TEDB恢复为修改前的TEDB，并在所述配置信息中添加约束条件，重新触发所述TE隧道计算模块计算新的TE隧道路径；

部署模块，用于所述路径分析模块分析出所述TE隧道路径合理时，将所述TE隧道路径抽象成显式路径，将所述显式路径和所述合理的TE隧道的配置信息下发给所述TE隧道路径的第一设备。

6.一种部署流量工程TE隧道的系统，其特征在于，所述系统包括：

TEDB存储与维护模块，用于存储与维护流量工程数据库TEDB；

TE隧道计算模块，用于根据TEDB存储与维护模块中的数据和预部署的TE隧道的配置信息计算出TE隧道路径；或当计算出的TE隧道路径不合理时，将新添加的约束条件作为所述TE隧道的配置信息重新计算出TE隧道路径；

路径分析模块，用于所述TE隧道计算模块计算出TE隧道路径后，触发TEDB存储与维护模块根据所述TE隧道路径修改所述TEDB，查看修改后的TEDB，分析所述TE隧道路径是否合理：

约束条件添加模块，用于当所述路径分析模块分析出所述TE隧道路径不合理时，触发TEDB存储与维护模块将所述修改后的TEDB恢复为修改前的TEDB，并在所述配置信息中添加约束条件，重新触发所述TE隧道计算模块计算新的TE隧道路径；

部署模块，用于所述路径分析模块分析出所述TE隧道路径合理时，将所述TE隧道路径抽象成显式路径，将所述显式路径和所述合理的TE隧道的配置信息下发给所述TE隧道路径的第一设备；

所述第一设备用于收到所述显式路径和所述合理的TE隧道的配置信息后，通过RSVP-TE协议或CR-LDP协议分配所述TE隧道路径的标签并预留资源。

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