CN101005493A - 一种节省网络节点资源的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种节省网络节点资源的方法和系统，属于网络通信技术领域。在有路径计算单元环境中，为了降低网络内不再进行CSPF计算的节点对内存、CPU等性能方面的要求，本发明所述方法包括如下步骤：步骤A：对网络节点进行配置，使其不再维护流量工程数据库，并释放流量工程数据库占用的内存；步骤B：所述网络节点向其邻居节点发出通知，所述通知中包括的协商信息为：所述网络节点本端维护的流量工程数据库已经释放，不要再向它发送相关的同步信息。本发明还提供了一种节省网络节点资源的系统，包括释放配置单元和释放通知单元。采用本发明所述的方法和系统能有效地节约网络节点资源。

Description

一种节省网络节点资源的方法及系统

技术领域

本发明属于网络通信技术领域，涉及一种有路径计算单元环境中节省网络节点资源的方法及系统。

背景技术

流量工程(TE-Traffic Engineering)关注网络整体性能的优化，其主要目标是方便地提供高效的、可靠的网络服务，优化网络资源的使用，优化网络流量。这分两个层面：一是面向流量的，即关注如何提高网络的服务质量；二是面向资源的，即关注如何优化网络资源的使用，最主要是带宽资源的有效利用。随着部署范围的扩大，通用的多协议标签交换(GMPLS-GeneralMultiple Protocol Label Switch)技术的发展，域间流量工程将会跨越不同的运营商，涵盖GMPLS网络。

约束路径计算(CSPF-Constraint-based Shortest Path First)是MPLS(Multiple Protocol Label Switch，多协议标签交换)和GMPLS流量工程的重要组成部分，多自治系统间的路径计算将非常复杂，可能需要不同自治系统的计算实体相互协作，共同完成。基于路径计算单元(PCE-PathComputation Element)(如可基于约束条件计算网络路径的路由器或服务器)模型的路径计算方法可以应用于域间流量工程，该计算方法并不影响计算出来的路径的使用，如标签交换路径(LSP-Label Switched Path)的建立，维护和拆除，只是针对于这样的LSP路径的计算。本发明的技术背景主要是基于PCE模型的约束路径计算方法。

当路径计算客户端(PCC-Path Computation Client)建立LSP路径时，发送请求给PCE，请求信息中会含有路径的目的地和各种约束条件等基本信息。PCE根据与网络同步的拓扑，流量工程数据库(TED-Traffic EngineeringDatabase)等信息计算出满足该请求中的约束条件的路径，通过响应报文返回给PCC，作为建立LSP的显式路径对象(ERO-Explicit Route Object)，参数计算结果中可以含有精确节点(一个路由器)和松散节点(一个网段，一个区域，一个自治系统)。一个PCE负责的计算范围一般是一个自治系统(这是由于内部网关协议(IGP-Internal Gateway Protocol)的扩散TED信息的范围是一个自治系统)。当计算请求的目的地是另外一个自治系统时，则需要不同的自治系统间的PCE协作，来完成一条路径的计算。PCE不限于具体实现形式，可以在路由器内部实现，或者由一台指定的服务器实现。

一个自治系统内部的路径计算可以有一个或者多个PCE，当只有一个PCE，是一种集中式的计算方法，所有自治系统内部的计算请求都发给这个PCE，当有多个PCE存在时，所有的自治系统内部的计算请求可以分布到不同的PCE，实现计算负载分担，以减少计算请求由于PCE阻塞导致失败的可能。PCC在发出计算请求前，需要知道每个PCE具备的计算能力，如具备哪些服务质量(QoS-Quality of Service)计算的能力，是否可以计算保护链路和计算负载分担的路径，TED同步能力和速度等，从而选出一个PCE发送计算请求。

在PCE模型中，需要两个基本协议：PCE发现协议，负责PCC发现PCE的存在和计算能力，在PCC有计算请求时，根据该协议得到的信息，选择合适的PCE发送计算请求进行计算；PCE通信协议，主要负责PCC和PCE之间传送计算请求和响应信息，PCC在发送计算请求时，包含各种约束条件，当某一PCE计算需要其他PCE进行协助，PCE之间也需要该通信协议支持。

当PCC有计算请求时，将计算请求通过路径计算单元通信协议(PCECP-Path Computation Element Communication Protocol)发送到PCE，由PCE来完成计算，而PCC不再进行CSPF计算，其维护的网络范围内TED信息唯一的作用将是参与网络内TED的扩散，此时TED可能会占据大量的内存，并且需要消耗CPU来维护。

发明内容

本发明的目的在于降低网络内不再进行CSPF计算的节点对内存、CPU等性能方面的要求，节约网络节点资源。

本发明的技术方案如下：

一种节省网络节点资源的方法，在有路径计算单元环境中执行如下步骤：

步骤A：对网络节点进行配置，使其不再维护流量工程数据库，并释放流量工程数据库占用的内存；

步骤B：所述网络节点向其邻居节点发出通知，所述通知中包括的协商信息为：所述网络节点本端维护的流量工程数据库已经释放，不要再向它发送相关的同步信息。

优选地，所述步骤B中所述网络节点通过最短路径优先路由协议协商机制通知所述邻居节点。

优选地，所述步骤B具体包括：

步骤B1：基于最短路径优先路由协议，在维持邻居连接关系的报文或者数据库描述报文后面加入本地链路信令字段；

步骤B2：对本地链路信令中定义的扩展选项字段中的任意一位进行标识，表明所述网络节点不再需要流量工程数据库同步信息；

步骤B3：将所述报文发送给邻居节点。

优选地，所述邻居节点在收到所述网络节点的所述协商信息后，将所述信息记录到其维护的邻居状态表中，不再向所述网络节点发送流量工程数据库同步信息。

当释放后的网络节点需要重新恢复时，所述方法进一步包括如下步骤：

步骤C：对网络节点进行配置，使其重新维护流量工程数据库；

步骤D：所述网络节点向其邻居节点发出通知，所述通知中包括的协商信息为：所述网络节点本端维护的流量工程数据库已经恢复，可以向它发送相关的同步信息。

优选地，所述步骤D中所述网络节点通过最短路径优先路由协议协商机制通知所述邻居节点。

优选地，所述步骤D具体包括：

步骤D1：基于最短路径优先路由协议，在维持邻居连接关系的报文或者数据库描述报文后面加入本地链路信令字段；

步骤D2：对本地链路信令中定义的扩展选项字段中的任意一位进行标识，表明所述网络节点需要流量工程数据库同步信息；

步骤D3：将所述报文发送给邻居节点。

优选地，所述邻居节点在收到所述网络节点的所述协商信息后，将所述信息记录到其维护的邻居状态表中，向所述网络节点发送流量工程数据库同步信息。

本发明还提供了一种节省网络节点资源的系统，包括释放配置单元和释放通知单元；

所述释放配置单元用于对网络节点进行配置，使其不再维护流量工程数据库，并释放流量工程数据库占用的内存；

所述释放通知单元用于所述网络节点向其邻居节点发出通知，所述通知中包括的协商信息为：所述网络节点本端维护的流量工程数据库已经释放，不要再向它发送相关的同步信息；

所述释放配置单元的输出触发所述释放通知单元向其邻居节点发出通知。

优选地，所述系统还包括恢复配置单元和恢复通知单元；

所述恢复配置单元用于对网络节点进行配置，使其重新维护流量工程数据库；

所述恢复通知单元用于所述网络节点向其邻居节点发出通知，所述通知中包括的协商信息为：所述网络节点本端维护的流量工程数据库已经恢复，可以向它发送相关的同步信息；

所述恢复配置单元的输出触发所述恢复通知单元向其邻居节点发出恢复通知。

本发明的有益效果是：

1、采用本发明所述的方法，某些不需要进行CSPF计算的节点不再维护流量工程数据库，可以节省大量的内存和CPU开销。

2、采用本发明所述的方法，某些节点在扩散TEDB时，只接收对端发来的TE链路状态信息，不再向对端发送其TE链路状态信息，节省了网络带宽。

附图说明

图1为本发明所述方法中取消TEDB同步的流程图；

图2为本发明所述方法中恢复TEDB同步的流程图；

图3为本发明所述系统的结构图。

具体实施方式

下面通过附图和具体实施例来进一步说明本发明，但并不作为对本发明的限定。

为了更清楚地说明本发明的一种实现方式，在本发明的典型实施例中，PCE功能在路由器内部实现，不进行CSPF计算但仍保持向外发布自身的TE链路状态信息的网络节点，以及该网络节点的邻居节点均以路由器为例进行说明。当然，这些节点也可以采用其它硬件设备实现，如服务器。

如图1所示，在PCE环境中，如果确定某个路由器的CSPF计算功能全部由其它具有PCE功能的路由器完成，那么上述不进行CSPF计算的路由器通过路由器的命令行接口(CLI-Command Line Interface)配置路由器指令，通知开放式最短路径优先-流量工程(OSPF-TE，Open Shortest Path First-TrafficEngineering)模块本地不再需要维护流量工程数据库(TED)，释放TED占用的内存。但所述不进行CSPF计算的路由器仍然产生本地的TE链路状态信息。

然后所述不进行CSPF计算的路由器中的OSPF-TE模块通过最短路径优先路由协议协商机制通知它的邻居路由器，它本端维护的流量工程数据库已经释放，不要再向它发送相关的同步信息。

最短路径优先路由协议目前的能力协商机制可以通过LLS方式实现，具体方式如下：

根据draft-nguyen-ospf-lls-05.txt(IETF-互联网工程任务组的OSPF工作组个人草案)，通过在OSPF的hello(维持邻居连接关系)报文后加入LLS(本地链路信令)字段，来扩展OSPF邻居之间通告的能力等信息，其字段格式如下：

0                   1                   2                   3

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1

+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

|           Checksum            |       LLS Data Length         |

+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

|                                                               |

|                             LLS TLVs                          |

.                                                               .

.                                                               .

.                                                               .

+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

所述LLS(本地链路信今)字段紧临着放在OSPF的hello报文或者数据库描述报文后面，LLS TLVs中可以包含定义好了的类型长度值(TLV-Type LenthValue)类型，在这个草案中已经定义了扩展选项字段(Extended Options TLV)和加密认证字段(Cryptographic Authentication TLV)。Extended Options字段长度为32bit，每个位可标识某种能力，其格式如下：

0                   1                   2                   3

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1

+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

|             1                 |           Length              |

+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

|                        Extended Options                       |

+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

在本发明中，只要选择其中的一位进行标识即可，例如，可以选择第二位，值的含义如下：

1：本端不再维护TED信息

0：本端需要维护TED信息

这样，不进行CSPF计算的路由器将含有上述标识的报文发送给它的邻居路由器，通知邻居路由器不要再向它发送流量工程数据库同步信息。所述邻居路由器在收到上述协商信息后，将该信息记录到其维护的邻居状态表中，在TED扩散时查询该状态，如果该状态被置位，将不再向所述不进行CSPF计算的路由器邻居发送。

如图2所示，当不进行CSPF计算的路由器通过路由器的命令行接口配置路由器指令来通知OSPF-TE模块本地需要维护TED时，所述OSPF-TE模块通过最短路径优先路由协议协商机制通知它的邻居路由器，需要进行TED同步。所述邻居路由器在收到这种协商信息后，将该信息记录到其维护的邻居状态表中，在TED扩散时查询该状态，根据所述不进行CSPF计算的路由器的新状态，向其发送TED信息，即重新进行TED同步。

在选择网络中某个节点采用本发明所述方法进行特性配置时，应谨慎分析是否会造成TED在网络中不能正常扩散，如：某个网络区域内三个网络节点通过PtoP方式成线性连接，在这种情况下，中间节点不能采用本发明所述方法进行特性配置，末梢节点可以采用本发明所述方法进行特性配置。

如图3所示，本发明还提供了一种节省网络节点资源的系统，包括释放配置单元1和释放通知单元2，还包括恢复配置单元3和恢复通知单元4；所述恢复配置单元3的输出触发所述恢复通知单元4向其邻居节点发出恢复通知；所述恢复配置单元3的输出触发所述恢复通知单元4向其邻居节点发出恢复通知。

其中所述释放配置单元1用于对网络节点进行配置，使其不再维护流量工程数据库，并释放流量工程数据库占用的内存。

所述释放通知单元2用于所述网络节点向其邻居节点发出通知，所述通知中包括的协商信息为：所述网络节点本端维护的流量工程数据库已经释放，不要再向它发送相关的同步信息。

所述恢复配置单元3用于对网络节点进行配置，使其重新维护流量工程数据库。

所述恢复通知单元4用于所述网络节点向其邻居节点发出通知，所述通知中包括的协商信息为：所述网络节点本端维护的流量工程数据库已经恢复，可以向它发送相关的同步信息。

采用本发明所述的节省网络节点资源的系统可以有效地实现本发明所述的节省网络节点资源的方法。

以上只是本发明的优选实施方式进行了描述，本领域的技术人员在本发明技术的方案范围内，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 (10)

1.一种节省网络节点资源的方法，其特征在于，在有路径计算单元环境中执行如下步骤：

步骤A：对网络节点进行配置，使其不再维护流量工程数据库，并释放流量工程数据库占用的内存；

步骤B：所述网络节点向其邻居节点发出通知，所述通知中包括的协商信息为：所述网络节点本端维护的流量工程数据库已经释放，不要再向它发送相关的同步信息。

2.根据权利要求1所述的节省网络节点资源的方法，其特征在于，所述步骤B中所述网络节点通过最短路径优先路由协议协商机制通知所述邻居节点。

3.根据权利要求2所述的节省网络节点资源的方法，其特征在于，所述步骤B具体包括：

步骤B1：基于最短路径优先路由协议，在维持邻居连接关系的报文或者数据库描述报文后面加入本地链路信令字段；

步骤B2：对本地链路信令中定义的扩展选项字段中的任意一位进行标识，表明所述网络节点不再需要流量工程数据库同步信息；

步骤B3：将所述报文发送给邻居节点。

4.根据权利要求1所述的节省网络节点资源的方法，其特征在于，所述邻居节点在收到所述网络节点的所述协商信息后，将所述信息记录到其维护的邻居状态表中，不再向所述网络节点发送流量工程数据库同步信息。

5.根据权利要求1所述的节省网络节点资源的方法，其特征在于，所述方法进一步包括如下步骤：

步骤C：对网络节点进行配置，使其重新维护流量工程数据库；

步骤D：所述网络节点向其邻居节点发出通知，所述通知中包括的协商信息为：所述网络节点本端维护的流量工程数据库已经恢复，可以向它发送相关的同步信息。

6.根据权利要求5所述的节省网络节点资源的方法，其特征在于，所述步骤D中所述网络节点通过最短路径优先路由协议协商机制通知所述邻居节点。

7.根据权利要求6所述的节省网络节点资源的方法，其特征在于，所述步骤D具体包括：

步骤D1：基于最短路径优先路由协议，在维持邻居连接关系的报文或者数据库描述报文后面加入本地链路信令字段；

步骤D2：对本地链路信令中定义的扩展选项字段中的任意一位进行标识，表明所述网络节点需要流量工程数据库同步信息；

步骤D3：将所述报文发送给邻居节点。

8.根据权利要求5所述的节省网络节点资源的方法，其特征在于，所述邻居节点在收到所述网络节点的所述协商信息后，将所述信息记录到其维护的邻居状态表中，向所述网络节点发送流量工程数据库同步信息。

9.一种节省网络节点资源的系统，其特征在于，包括释放配置单元和释放通知单元；

所述释放配置单元用于对网络节点进行配置，使其不再维护流量工程数据库，并释放流量工程数据库占用的内存；

所述释放通知单元用于所述网络节点向其邻居节点发出通知，所述通知中包括的协商信息为：所述网络节点本端维护的流量工程数据库已经释放，不要再向它发送相关的同步信息；

所述释放配置单元的输出触发所述释放通知单元向其邻居节点发出通知。

10.根据权利要求9所述节省网络节点资源的系统，其特征在于，还包括恢复配置单元和恢复通知单元；

所述恢复配置单元用于对网络节点进行配置，使其重新维护流量工程数据库；

所述恢复通知单元用于所述网络节点向其邻居节点发出通知，所述通知中包括的协商信息为：所述网络节点本端维护的流量工程数据库已经恢复，可以向它发送相关的同步信息；

所述恢复配置单元的输出触发所述恢复通知单元向其邻居节点发出恢复通知。

Images