CN101019372B - 用于报告数据网络中的资源不足情况的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种系统和方法，用于以不涉及利用最大开销来指示实体资源不足(OOR)的方式报告诸如节点、线路卡和数据链路的实体的OOR情况。数据网络中的中间节点被配置有指示与中间节点相关联的实体OOR的管理引擎(300)。存储器(340)包含具有一个或多个被配置为报告实体的一个或多个OOR情况的TLV对象的公告消息。处理器(320)被配置为在一个或多个TLV对象中报告实体的OOR情况。

Description

用于报告数据网络中的资源不足情况的系统和方法
技术领域
本发明涉及数据网络，并且更具体地涉及报告数据网络中的资源不足(OOR)情况。
背景技术
数据网络是通过用于在诸如个人计算机和工作站之类的端节点之间传输数据的通信链路和分段来互连的节点的地理上的分布式集合。可以有很多类型的网络，从局域网(LAN)到广域网(WAN)。LAN通常连接位于同一个总的物理场所(例如建筑物或校园)中的专用私有通信链路上的节点。另一方面，WAN通常连接长距离通信链路(例如公用载波电话线)上的大量地理上分散的节点。互联网是WAN的示例，它连接全世界的不同网络，提供各个网络上的节点之间的全球通信。节点通常通过根据预定的协议(例如传输控制协议/互联网协议(TCP/IP))交换离散的帧或数据分组来在数据网络上进行通信。在本上下文中，协议由一组限定节点怎样彼此交互的规则构成。
在典型的布置中，数据网络中的端节点经一个或多个中间节点(例如路由器)被耦合。路由器通常被配置为在网络中的各个节点之间“路由”数据，例如分组。路由通常是在第三层(L3)中执行，这一层是开放式系统互连参考模型(OSI-RM)中的网络层。
路由器常常要维护转发数据库(FDB)，其通常被配置为保存路由信息，该路由信息可以包括路由器用来确定为了到达目的地，数据(例如数据分组)要被转发到的地方的L3地址和接口信息。例如，路由器可以具有被组织为包含一个或多个条目的路由表，其中每个条目包含目的节点的L3目的地址和关于通过其可以到达目的节点的路由器上的接口的接口信息。包含与路由表中的条目的目的地址相匹配的目的地址的数据分组被路由器转发给由匹配条目所指定的接口，以传送到目的节点。
路由器可以执行允许路由器路由分组并与网络中的其它路由器交换路由信息的一个或多个路由协议。路由器常常利用这个信息来配置(例如计算)它们的FDB。路由协议可以包括距离向量协议，例如众所周知的路由信息协议(RIP)，或链路状态协议，例如众所周知的中间系统对中间系统(IS-IS)协议和开放式最短路径优先(OSPF)协议。路由信息通常以公告消息的形式在路由器之间被交换。例如，执行OSPF协议的节点利用被称为链路状态公告(LSA)的公告消息来交换路由信息(例如链路状态)。这里所使用的公告消息一般指路由协议用来将路由信息传送给网络中的其它中间节点(例如路由器、交换机)的消息。获得公告消息的中间节点可以利用其中包含的信息来更新其FDB。
路由器可以利用面向连接的协议按照“面向连接”的方式将数据分组传送通过源和目的地之间的网络。面向连接的协议在建立在源和目的地之间的预定路径(常常被称为连接或电路)上将数据分组传送通过网络。这里，在任何数据被传送之前，建立源和目的地之间的连接或电路。在连接被建立之后，数据在由该连接限定的路径上在源和目的地之间被传送。
一些面向连接的协议利用单向连接，即按照从源到目的地的一个方向传送数据的连接。例如，路由器A和路由器B之间的单向连接按照从路由器A到路由器B的一个方向传送数据。为了按照其它方向(即从路由器B到路由器A)传送数据，则需要建立从路由器B到路由器A的另一单向连接。
连接可以利用信令协议在端与端之间“发送信令”，所述信令协议例如资源预留协议(RSVP)。发起连接的信令的连接端常常被称为连接的“头端”，而终止信令的连接端常常被称为连接的“尾端”。位于连接的头端的路由器常常被称为头端节点，而位于连接的尾端的路由器常常被称为尾端节点。因而，例如在其中路由器A位于连接的“头端”且路由器B位于连接的“尾端”的从源到目的地的连接中，路由器A是头端节点且路由器B是尾端节点。
当连接不再被需要时，该连接通常被“拆除”并且该连接所利用的诸如节点、接口、协议等的资源可用于其它连接。这里所使用的资源指与中间节点相关联的实体。这些实体可以包括中间节点本身、中间节点上的接口(例如端口)和运行在中间节点上的协议。
多协议标签交换(MPLS)
众所周知的面向连接的协议的一个示例是多协议标签交换(MPLS)协议。MPLS利用新颖的基于标签的转发技术，其简化了复杂网络中的互联网协议(IP)流量路由。MPLS提供了包含面向连接的链路层所允许的各种特征的架构，所述特征例如包括服务质量(QoS)、流量工程和基于约束关系的路由(CR)。
根据MPLS协议，预定的标签交换路径(LSP)的头端节点将标签添加到分组。头端节点通常是常常被称为入口LSR的标签交换路由器(LSR)。LSP是分组经过从LSP的“头端”到LSP的“尾端”的网络所采用的预定路径，并且标签通常包含与LSP相关联的信息(例如标志)。当分组经过LSP时，处理该分组的LSR利用包含在标签中的标志信息来沿着LSP“交换”分组。当分组到达LSP的“尾端”处的节点(例如出口LSR)时，标签被去除并且修改后的分组可以被相应地进一步处理(例如被路由)。
MPLS-流量工程(MPLS-TE)
流量工程(TE)涉及按照便于有效且可靠的网络操作同时优化网络资源利用率和数据流量性能的方式选择数据流量所利用的路径的过程。TE在各种带宽和管理要求下工作以选择用于传送数据流量的最佳路径。TE的目的在于计算从一个节点到另一个节点的路径，该路径不违反各种约束条件(例如带宽和各种管理要求)并且就某种度量标准而言是最佳的。一旦选择了路径，TE就负责建立和维护沿着该路径的状态。
虽然MPLS协议提供了在转发MPLS网络中的分组时的基础性技术，但是它并没有提供用于支持TE所必需的所有组件。MPLS-TE是MPLS协议的扩展，其利用TE来建立并维护MPLS-TE标签交换路径(MPLS-TELSP)。MPLS-TE LSP由MPLS-TE按照确保资源可用于使用MPLS-TELSP的数据流的方式建立。MPLS-TE LSP通常起始于头端LSR并且终止于尾端LSR。例如RSVP-TE的协议通常被用于为MPLS-TE LSP预留资源。
MPLS区分服务TE(DS-TE)
MPLS区分服务TE(DS-TE)是MPLS-TE的扩展，其使得流量基于服务类(CoS)而被分类。利用DS-TE，数据流被分成多个类并且资源基于每个类被分配给数据流。属于特定DS-TE类的分组被说成是构成了行为集(BA)。
在DS-TE LSP的入口节点，利用MPLS垫片头(shim header)标记分组，并且分组被分类到DS-TE类中并且被引导到合适的DS-TE LSP上。垫片头包括20位标签值和3位实验值。获得分组的LSR利用3位的实验值和/或20位的标签值来确定对分组的处理。
资源不足(OOR)情况
在建立MPLS-TE LSP期间，沿着该路径的节点可以接受MPLS-TELSP或者拒绝它。可能使节点拒绝MPLS-TE LSP的一种情况是“资源不足”(OOR)情况。例如，当允许新的MPLS-TE LSP将使节点：(1)超出节点所允许的MPLS-TE LSP的最大数目，(2)离开MPLS-TE LSP标签空间和/或(3)耗尽节点上的各种硬件资源时，可能出现OOR情况。
当MPLS-TE LSP被拒绝时，拒绝该MPLS-TE LSP的节点通常通过拒绝消息将该拒绝传达给发起MPLS-TE LSP的头端节点。头端节点可以通过从其路由拓扑中“去掉”该拒绝节点并计算不使用该拒绝节点的MPLS-TE LSP的替代路径来对该拒绝作出响应。
某些路由协议(例如OSPF)常常公告可用于某些链路的带宽。这里，头端LSR可以利用这个信息来计算新的MPLS-TE LSP(从头端LSR建立的)可以采用的路径。然而，虽然在路径被计算时被计算的路径中的链路最初可能具有足够的资源(例如就带宽而言)，但是之后在路径实际被建立时，它可能不具有足够的资源(例如缺少硬件资源)。因而，虽然被公告的带宽信息可能对于头端LSR计算预期路径是有用的，但是当MPLS-TE LSP实际被建立时该信息可能会变成误导性的。
用于处理与诸如数据链路、线路卡或节点的实体相关联的OOR情况的现有技术包括在公告消息中公告实体具有“最大开销”。通过公告与实体相关联的最大开销，就使网络中的其它节点在它们进行新的MPLS-TELSP的路径计算时不被鼓励使用该实体。但是公告实体具有最大开销不是一种报告实体的OOR情况的准确方法。相反，如果没有其它较低开销的替代物可用，则网络上的节点在进行新的MPLS-TE LSP的路径计算时仍然可能使用该实体。
公告实体具有最大开销的方法的另一个问题是会中断现有MPLS-TELSP。由于最大开销指示实体具有与其相关联的很高的开销，所以一旦知道与该实体相关联的较高开销，节点就可能通过为使用该实体的现有MPLS-TE LSP重新计算路径以避开该实体来作出响应。这样就可能会引起使用这些LSP的现有数据流的中断。
与公告实体具有最大开销的方法相关联的另一个问题是它不能向MPLS-TE LSP的头端节点提供足够的信息以使得节点可以在不能再使用该实体的DS-TE类和仍然可以使用该实体的DS-TE类之间进行区分。这可能是节点上的资源基于每个DS-TE类被提供时遇到的情况。
发明内容
本发明通过提供一种不涉及公告实体具有最大开销来指示实体“资源不足(OOR)”的用于报告诸如数据网络的节点、线路卡和数据链路的实体的资源不足情况的技术克服了与现有技术相关的缺点。根据这种技术，中间节点通过i)产生具有一个或多个类型-长度-取值(TLV)对象的公告消息，其中每个TLV对象被配置用来报告实体的OOR情况，ii)在一个或多个TLV对象中报告实体的一个或多个OOR情况，并且iii)将公告消息洪泛(广播)到数据网络上来报告与中间节点相关联的实体资源不足。新的标签交换路径(LSP)头端的节点可以使用包含在TLV对象中的信息来为新的LSP确定避开该实体的路径。
在所示出的实施例中，TLV对象包含被用于报告实体的OOR情况的标记。作为示例，这些标记被组织成8位的值，其中每一位表示一种多协议标签交换区分服务流量工程(DS-TE)类。如果针对诸如节点、线路卡或数据链路的特定实体的DS-TE类遇到OOR情况，则路由器断言(assert)在一个或多个TLV对象中与该实体的DS-TE类相对应的标记，指示该实体针对该DS-TE类“资源不足”。
优点在于，本发明是对现有技术的改进，因为本发明通知系统中的节点特定实体的OOR情况，而不需要采取公告实体具有最大开销的方式。由于不公告实体具有最大开销，使用该实体的现有LSP的头端的节点可以避免为LSP重新计算路径，因而避免了不必要地打断LSP上传送的数据流。另外，由于头端节点清楚OOR情况，所以头端节点可以在进行对新的LSP的路径计算时避免使用该实体。此外，本发明使得头端节点可以针对特定的实体在与遇到OOR情况的实体相关联的DS-TE类和没有遇到OOR情况的DS-TE类之间进行区分，从而使得头端节点在为新的LSP计算路径时考虑到这一点。
附图说明
结合附图参考下面的描述可以更好地理解本发明以上的和其它的优点，其中相似的标号表示相同或功能类似的元件：
图1是可以结合本发明有益地使用的数据网络的高级示意性框图；
图2是可以结合本发明有益地使用的中间节点的高级示意性框图；
图3是可以结合本发明使用的管理引擎的部分示意性框图；
图4是可以结合本发明有益地使用的线路卡的部分示意性框图；
图5是可以结合本发明有益地使用的开放式系统最短路径优先(OSPF)协议链路状态公告(LSA)的部分示意性框图；
图6是可以结合本发明有益地使用的节点能力类型-长度-取值(TLV)数据结构的示意性框图；
图7是可以结合本发明有益地使用的链路能力子TLV数据结构的示意性框图；
图8是可以结合本发明有益地使用的路径错误消息的示意性框图；
图9是可以被用于产生和广播(洪泛)指示与中间节点相关联的实体的资源不足(OOR)情况的公告消息的一系列步骤的流程图；以及
图10A-B是根据本发明可以被用于响应于OOR情况产生和洪泛路径错误消息的一系列步骤的流程图。
具体实施方式
图1是可以结合本发明有益地使用的数据网络100的示意性框图。数据网络100包括被连接到多个网络节点(例如端节点108a-b和中间节点200a-d)的通信(数据)链路104的集合以形成网络节点的互联网络。中间节点200b-c是广域网(WAN)(例如互联网)140的一部分。互联网上的节点通过根据一组预定义的协议交换数据分组来通信，所述协议例如传输控制协议/互联网协议(TCP/IP)或多协议标签交换(MPLS)协议。这里所使用的协议是描述怎样在例如数据网络中的两个节点之间传送数据的一组形式规则。
图2是例如路由器的中间节点200的高级部分示意性框图。可以结合本发明使用的合适的中间节点包括可以从Cisco Systems Incorporated，SanJose，CA得到的Cisco 7200、7600和12000系列路由器。中间节点200包括通过底板220互相连接的一个或多个线路卡400和管理引擎卡300。节点200被配置为执行各种传统的第2层(L2)和第3层(L3)交换和路由功能等，包括根据本发明的技术维护MPLS流量工程标签交换路径(MPLS-TE LSP)。这里所使用的L2和L3分别指开放式系统互连参考模型(OSI-RM)的数据链路层和网络层。节点200还被配置为支持各种协议，可以包括开放式最短路径优先(OSPF)、中间系统对中间系统(IS-IS)、MPLS-TE、MPLS区分服务TE(DS-TE)、TCP/IP、以太网、异步传输模式(ATM)和帧中继(FR)。
底板220包括点对点互连总线，其互连各种卡并且允许数据和信号从一个卡被传送到另一个卡。线路卡400将中间节点200与网络100相连接(接口)。线路卡400利用各种协议(例如ATM和以太网)经端口215在中间节点200和网络之间传送数据。从功能上讲，线路卡400经端口215获取来自网络100的数据分组并将这些数据分组转发到数据总线220，并且经端口215将从数据总线220接收到的数据分组发送到网络100。端口215可以包括例如ATM、以太网、快速以太网(FE)、吉比特以太网(GE)和FR端口。
管理引擎300包括被配置为管理节点200、维护其分配给线路卡400的中心转发数据库(FDB)、维护链路状态数据库(LSDB)和执行诸如OSPF、IS-IS、MPLS-TE、DS-TE和IP的各种协议等的逻辑。此外，引擎300执行其它功能，包括根据本发明向网络100中的其它节点报告诸如数据链路、线路卡和节点本身的与节点200相关联的实体的“资源不足”(OOR)情况。
图3是可以结合本发明有益地使用的管理引擎300的高级部分示意性框图。管理引擎300包括处理器320、系统控制器330、分组缓冲器350、接口逻辑360和存储器340。接口逻辑360被耦合到底板220，并且被配置为在底板220和处理器320之间传送数据。存储器340包括可以由系统控制器330寻址的随机访问存储器(RAM)位置以存储例如数据结构和软件程序。具体地说，存储器340是计算机可读介质，包括被配置为实现128兆字节(Mb)随机访问存储器的动态随机访问存储器(DRAM)设备。存储器340包含处理器320所使用的各种软件和数据结构，包括实现本发明的多个方面的软件和数据结构。本领域技术人员应当清楚其它计算机可读介质(例如磁盘存储设备和闪存设备)也可以用来存储实现本发明的多个方面的计算机可执行指令。此外，本领域技术人员应当知道在例如无线数据链路或数据网络(例如互联网)上可以产生电磁信号来承载实现本发明的多个方面的计算机可执行指令。还应当注意本发明可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。
存储器340包含操作系统342、LSDB 344、FDB 346、路由处理348、公告消息500、流量工程节点能力(TE_NODE_CAP)类型-长度-取值(TLV)对象600和链路OOR子TLV对象700。LSDB 344是被配置为保存与网络中的链路(例如物理数据链路)相关的信息的链路状态数据库，中间节点200可以利用该数据库获得网络100的拓扑结构和进行其他操作。FDB 346是被配置为保存传统转发信息的传统的转发数据库，所述传统转发信息例如网络中节点的L2和L3地址和标识通过其可以到达与包含在FDB 344中的地址相关联的节点的接口(例如端口215)的接口标识(ID)。操作系统342包含计算机可执行指令，这些指令例如通过调用支持在管理引擎300上执行的软件处理的操作来在功能上组织中间节点200。这些处理包括路由处理348和实现本发明的多个方面的多种功能，所述路由处理是被配置为实现中间节点200所支持的各种路由和交换协议的软件处理。下面还要描述，公告消息500例如是OSPF不透明链路状态公告(LSA)消息，其被用于与数据网络100中的其它节点交换关于中间节点200的本地状态(例如数据链路)的信息。下面还要描述的TE_NODE_CAP_TLV对象600和链路OOR子TLV对象700是可被用于根据本发明报告与中间节点200相关联的各种实体的OOR情况的对象。
系统控制器330被耦合到处理器320和存储器340，并且包括被配置为允许处理器320访问(例如读、写)包含在存储器340中的存储器位置的电路。处理器320是被配置为执行包含在存储器340中的指令以维护LSDB 344和FDB 346和进行其他操作的传统中央处理单元(CPU)。具体地说，处理器320执行指令来获取关于与包含在网络100中的各种中间节点200相关联的链路和路由的信息，并且利用该信息来维护LSDB 344和FDB 346。此外，处理器320执行指令来产生包含中间节点200所已知的链路和路由信息的公告消息，并相应地将这些公告消息分发给网络中的其它中间节点200，这些中间节点200可以处理该信息以维护它们的LSDB和FDB。
分组缓冲器350包含接口逻辑360和处理器320可以经系统控制器330访问的RAM位置。例如，分组缓冲器350包括高速RAM设备(例如同步DRAM(SDRAM)设备)并且被配置为保存管理引擎所获得的数据分组以由处理器320来处理。另外，分组缓冲器350可以保存处理器320所产生的数据分组以向网络100中的其它节点传送。这些数据分组可以包含下面要描述的公告消息信息。
数据(分组)经线路卡400被传送到网络100并从网络100传出。图4是可以结合本发明有益地使用的示例性线路卡400的高级部分示意性框图。线路卡400包括网络接口逻辑420，被编码的地址识别逻辑(EARL)440、底板接口逻辑460和输出排队逻辑450。此外，线路卡400可以包含被耦合到网络100的一个或多个端口215。
网络接口逻辑420将线路卡400接口到网络100并使线路卡400能够经端口215传送去往和来自网络100的数据分组。为此，逻辑420包括传统的接口电路，该电路可以包括将线路卡400与网络的物理介质和在该介质上运行的协议相接口所需要的信号、电特性、机械特性以及交换电路。
底板接口逻辑460包含将线路卡400接口到底板220并使线路卡400能够传送去往和来自耦合到底板220的其它卡的数据的电路。输出排队逻辑450包含被配置为控制经端口215将数据分组传送到网络100上的电路，例如输出队列和调度控制逻辑。EARL 440例如用专用集成电路(ASIC)来实现，其包括被配置为获取和处理数据分组等的电路，包括为分组使用做转发决定。EARL 440包括被配置为保存EARL 440用来为EARL 440所处理的分组确定目的地的信息(例如目的地址和端口)的线路卡转发数据库(LCFDB)442。这个信息可以从FDB 346中获得并通过管理引擎300下载到线路卡400。
操作上，经端口215通过网络接口420从网络100中获得数据分组，并且数据分组被传送到分组被处理的地方EARL 440。该处理可以包括使用LCFDB 442来为每个分组确定目的地，例如被耦合到底板220的另一个卡或者线路卡400上的端口215。在确定了分组的目的地之后，如果目的地是另一个卡则EARL 440指示底板接口460将分组经底板220传送到目的地，或者如果目的地是线路卡400上的端口，则EARL 440指示底板接口460将分组传送给输出排队逻辑450。去往管理引擎300的数据分组通过接口逻辑360从底板220中被获取并且被置于分组缓冲器350中，分组被保存在分组缓冲器350中以由处理器320进一步处理。
作为示例，中间节点200被配置为执行OSPF协议并且利用公告消息周期性地公告链路状态信息。可以用来配置中间节点200的一种OSPF版本在可以从互联网工程任务组(IETF)http://www.ietf.org得到的J.Moy，“OSPF Version 2”请求注解(RFC)2328中进行了描述，该OSPF版本全部通过引用结合于此，就像全部在这里给出的一样。应当理解OSPF协议只是用于示例，其它的公知协议(例如IS-IS协议)也可以适于利用本发明。
根据OSPF，LSA是描述中间节点的本地状态的公告消息，例如包括中间节点的接口和物理数据链路的链路状态。LSA在与中间节点相关联的整个路由区域上被广播(洪泛)并且包含可以被用来构成包含在例如中间节点的LSDB 344中的信息的基础的信息(例如链路状态)。图5是可以结合本发明有益地使用的LSA 500的示意性框图。LSA 500是包含头字段510和不透明的信息字段520的OSPF不透明LSA。头字段510包含与LSA相关联的各种信息，包括LSA的“年龄”、各种选项、链路状态类型、不透明类型、不透明标识(ID)、公告路由器的身份、LSA的序列号、LSA的校验和以及LSA的长度。不透明信息字段520包含关于与产生LSA的节点相关的实体的各种信息。这些实体可以包括节点上相关联的数据链路和线路卡以及节点本身。可以结合本发明使用的不透明LSA在可以从IETF得到的R.Coltun，“The OSPF Opaque LSA Option，”RFC 2370中进行了描述，该文档全部通过引用结合于此，就像全部在这里给出的一样。
本发明涉及用于通知数据网络中的节点与节点相关联的实体的OOR情况而不公告实体具有最大开销的技术。实体可以是节点、节点上的链路和/或节点上的线路卡。OOR情况可能由于与实体相关联的资源被耗尽所引起。根据本发明的技术，例如经包含在公告消息中的一个或多个TLV对象来将OOR情况通知给节点。
根据本发明的一方面，与特定节点相关联的OOR情况例如经包含在不透明LSA 500的不透明信息字段520中的TLV对象被公告给数据网络中的其它节点。图6是根据本发明可以被用于报告节点的OOR情况的TE_NODE_CAP TLV对象600的示意性框图。可适于结合本发明使用的TE_NODE_CAP TLV对象在A.Lindem等人的“Extensions to OSPF forAdvertising Optional Router Capabilities，”draft-ietf-ospf-cap-03.txt和JPVasseur等人的“OSPF MPLS Traffic Engineering capabilities，”draft-Vasseur-ospf-te-caps-00.txt中进行了描述，这两个文档都可以从IETF中得到并且全部通过引用结合于此，就像这里所给出的一样。
TLV 600包括类型字段620、长度字段630、标记字段和路由器OOR标记字段640。类型字段620包含将TLV对象600标识为TE_NODE_CAPTLV对象的值。长度字段630优选地以字节为单位保存指示TLV对象600的长度的值。标记字段例如是被配置为保存各种标记值的位掩码。
路由器OOR标记字段640包含例如指示与中间节点200相关联的各个DS-TE类是否资源不足的标记(例如位)。具体地说，路由器OOR标记字段640例如保存八位的位掩码值，其中每一位对应于与特定的DS-TE类(例如DS-TE类0-7)相关联的标记，所述特定的DS-TE类与中间节点200相关。作为示例，中间节点200通过断言(例如设置为1)路由器OOR标记字段640中的相应标记(即位)来报告特定的DS-TE类(它与节点200相关)的OOR情况。例如，假设路由器OOR标记字段640的位0对应于DS-TE类0的标记。如果DS-TE类0(它与节点200相关)遇到OOR情况，则节点200通过断言与路由器OOR标记字段640的DS-TE类0(即位0)相关联的标记来指示这种情况。如果中间节点200不能处理针对任一DS-TE类的任何新的MPLS-TE LSP，则作为示例，中间节点200断言路由器OOR标记字段640中的所有标记。
根据本发明的另一方面，与特定节点的数据链路和线路卡相关联的OOR情况类似地例如利用TLV对象在不透明LSA 500的不透明信息字段520中被报告。图7是根据本发明可以用于报告特定链路的OOR情况的链路OOR子TLV对象700的示意性框图。TLV对象700包括类型字段720、长度字段730和链路OOR标记字段740。类型字段720保存将TLV对象700标识为链路OOR TLV对象的值。长度字段730保存例如以字节为单位表示TLV 700的长度的值。链路OOR标记字段740保存例如表示与遇到OOR情况的链路相关联的DS-TE类的值。作为示例，这个值是八位的位掩码值，其中每一位表示与数据链路相关联的特定的DS-TE类。
根据本发明，利用资源预留协议(RSVP)为数据网络100中的MPLS-TE LSP预留资源。在可以从IETF得到的R.Braden等人的“Resource ReSerVation Protocol (RSVP)，”RFC 2205中对RSVP进行了定义，RSVP全部通过引用结合于此，就像全部在这里给出的一样。
当新的MPLS-TE LSP被用信号告知遇到OOR情况的实体时，与该实体相关联的节点200产生RSVP路径错误消息并将其转发给新的MPLS-TELSP的头端节点。作为示例，路径错误消息包含向头端节点指示实体的OOR情况的错误代码。头端节点可以通过从其FDB中去掉该实体以使得其在对新的MPLS-TE LSP的路径计算中不再考虑该实体来对错误消息作出响应。另外，头端节点可以为新的MPLS-TE LSP计算排除该实体的新路径，并且利用RSVP来为新路径上的新的MPLS-TE LSP预留资源。
图8是可以结合本发明有益地使用的路径错误消息800的示意性框图。消息800包括头部810、会话对象820和错误规范对象830。应当注意消息800可以包含例如由RSVP定义的其它对象。头部包含各种信息，包括保存指示消息为路径错误消息的值的消息类型字段814。
会话对象820包括长度字段822、类字段823和类型字段824。长度字段822例如以字节为单位保存指示对象820的大小的值。类字段823保存指示对象例如是RSVP SESSION类对象的值。类型字段824保存指示类内对象的类型的值。
会话对象820包含附加的信息，包括目的地址字段825、协议标识(ID)字段826、标记字段827和目的端口字段828。目的地址字段825和目的端口字段828保存分别表示与接收机相关联的地址和端口(例如IP地址和端口)的值。协议ID字段826保存标识与新的预留相关联的数据流的协议的标识。标记字段827保存表示与会话对象820相关联的各个标记的值。
错误规范对象830包括长度字段832、类字段833和类型字段834。长度字段832例如以字节为单位保存指示对象830的大小的值。类字段833保存指示对象例如是RSVP ERROR_SPEC类对象的值。类型字段824保存指示类内对象的类型(例如IPv4类型的对象、IPv6类型的对象)的值。
错误规范对象还包含错误节点地址字段835、标记字段836、错误代码字段837和错误值字段838。错误节点地址字段835保存表示检测到错误的路径中的节点的地址(例如IP地址)的值。标记字段836保存表示与错误规范对象830相关联的标记的值。错误代码字段837保存描述错误的值并且错误值字段838保存表示关于错误的各种附加信息的值。例如，错误代码字段837保存指示已在节点上遇到的OOR情况的值，并且错误值字段838保存指示与遇到OOR情况的节点相关联的实体的值。
节点例如通过断言子TLV对象700的链路OOR标记字段740中的适当的链路OOR标记来指示与针对特定链路的DS-TE类相关联的OOR情况。子TLV对象700按照传统的方式包括在LSA 500的不透明信息字段520中，以使得子TLV对象700与遇到OOR情况的链路相关联。此外，如果线路卡遇到一个或多个OOR情况，则节点可以通过将指示线路卡上的每个链路的OOR情况的进行了适当初始化的子TLV对象700包括在LSA 500中来公告这个情况。
如上所示，根据本发明，与中间节点200上的实体相关联的OOR情况在例如LSA 500的公告消息中被报告，并且被洪泛到相邻节点。图9是根据本发明可以被用于配置中间节点200以产生和洪泛指示与中间节点200相关联的实体的OOR情况的公告消息的一系列步骤的流程图。该流程开始于步骤905并且进行到步骤910，其中LSA 500(公告消息)被产生。作为示例，处理器320通过根据RFC 2370在存储器340中分配不透明LSA 500并初始化其头部510来产生LSA 500。
接下来，在步骤915中，执行检查以判定对于节点200本身是否存在OOR情况。如果对于节点本身存在OOR情况，则流程进行到步骤920，其中在公告消息中节点的OOR情况被报告，并且流程进行到步骤945。作为示例，在步骤915中，节点200判定节点200所服务的一个或多个DS-TE类是否遇到OOR情况。如果是，则在步骤920中节点200通过产生指示这种情况的TE_NODE_CAP TLV对象600并将其置于LSA 500中来在LSA 500中报告OOR情况。具体地说，处理器320例如通过i)在存储器340中分配对象600，ii)按照传统的方式初始化类型620、长度630和标记字段并且iii)断言路由器OOR标记字段640中与遇到OOR情况的DS-TE类相对应的标记来产生对象600。然后，节点200以传统的方式将所产生的对象600放置(例如复制)到所产生的公告消息500的不透明信息区域520中。应当注意如果节点资源不足使得其不能支持任一DS-TE类的任何另外MPLS-TE LSP，则路由器OOR标记字段640中的所有标记都被断言。
如果对于节点本身不存在OOR情况，则流程进行到步骤925，其中执行检查以判定对于节点200上的一个或多个线路卡400是否存在OOR情况。如果没有，则流程进行到步骤935。否则，流程进行到步骤930，其中在LSA 500中报告一个或多个线路卡的OOR情况。作为示例，在步骤925中，节点200判定对于线路卡所处理的DS-TE类，一个或多个线路卡400是否遇到OOR情况。如果是，则对于遇到OOR情况的每个线路卡400，节点200产生与线路卡400相关联的每个数据链路的链路OOR子TLV对象700并将其放置(例如复制)在LSA 500的不透明信息区域520中。具体地说，处理器320例如通过i)分配子TLV对象，ii)将指示子TLV对象是链路OOR子TLV的值放在类型字段720中，iii)将表示子TLV的长度的值放在长度字段730中并且iv)断言(例如设置为1)与遇到OOR情况的DS-TE类相对应的链路OOR标记740来产生子TLV。然后，节点200将所产生的子TLV对象700放置在LSA 500的不透明信息区域520中，如上所述。
在步骤935中，执行检查以判定对于与节点200相关联的一个或多个数据链路是否存在OOR情况。如果没有，则流程进行到步骤945。否则，流程进行到步骤940，其中在LSA 500中报告一个或多个链路的OOR情况。例如在步骤935中，对于每个线路卡400，节点200判定与线路卡上的数据链路相关联的一个或多个DS-TE类是否遇到OOR情况。如果是，在步骤940中，对于遇到OOR情况的每个链路，节点200产生链路OOR子TLV对象700，如上所述，包括断言对应于与遇到OOR情况的链路相关联的DS-TE类的链路OOR标记740。然后，节点200将所产生的子TLV对象700放置在LSA 500的不透明信息区域520中，如上所述。
在步骤945中，节点200以传统的方式将LSA 500洪泛(广播)到其相邻节点。例如，中间节点通过指示一个或多个其线路卡400将LSA 500传送到数据网络上来洪泛LSA 500。该流程结束于步骤995。
应当注意在本发明的上述实施例中，消息的产生可以是事件驱动的。例如，当LSR处理新的MPLS-TE LSP并且判定由于OOR情况它不能适应新的MPLS-TE LSP时，LSR可以产生并发布报告OOR情况的公告消息。例如，OOR情况可以i)发生在节点级(例如适应新的MPLS-TE LSP将使得对于给定的DS-TE类，MPLS-TE LSP的总数超过被配置的MPLS-TEL SP的最大数目并且/或者耗尽了LSR上的存储器)，ii)发生在线路卡级(例如线路卡的LCFDB中的新的条目不能被创建来适应新的MPLS-TE LSP)或者iii)发生在链路级(例如适应新的MPLS-TE LSP将使得来自链路上的给定DS-TE类的LSP的总数超过被配置的可以由链路处理的MPLS-TE LSP的总数)。
根据本发明的技术，在处理由头端节点发出的路径消息(例如RSVP路径消息)时遇到OOR情况的节点通过路径错误消息将OOR情况报告给头端节点。图10A-B是根据本发明的技术可以被用于将OOR情况报告给发出路径消息的头端节点的一系列步骤的流程图。
该流程开始于步骤1005并且进行到步骤1010，其中中间节点200获得由头端节点发出的路径消息(例如RSVP路径消息)。在步骤1015中，中间节点200例如根据RSVP处理所获得的路径消息。在步骤1020中，节点200判定就路径消息的处理而言是否发生错误。如果没有发生错误，则该流程进行到步骤1095(图10B)，该流程结束。
在步骤1020中，如果就路径消息的处理而言发生了错误，则该流程进行到步骤1025，其中路径错误消息800被产生。例如，节点200通过在存储器340中为路径错误消息分配区域，以传统的方式产生头部810和错误对象830并将它们放在被分配的路径错误消息800中来产生路径错误消息800。
在步骤1030中，例如由节点200执行检查来判定是否由于节点本身的OOR情况而发生错误。如果是，则流程进行到步骤1035，其中节点在路径错误消息800中报告“节点OOR情况”并且流程进行到步骤1060。例如，中间节点200通过设置错误代码837和错误值838字段的值报告“节点OOR情况”以指示节点本身出现了OOR情况。
如果没有由于节点本身的OOR情况发生错误，则流程进行到步骤1040，其中例如由节点200执行检查来判定是否由于节点200上的一个或多个线路卡的OOR情况而发生错误。如果没有，则流程进行到步骤1050。否则，流程进行到步骤1045，其中节点200在路径错误消息800中报告线路卡的OOR情况。例如，节点200设置错误代码837和错误值838字段的值以指示遇到了OOR情况的线路卡。
在步骤1050中，例如由节点200执行检查来判定是否由于节点200上的一个或多个链路的OOR情况而发生错误。如果没有，则流程进行到步骤1060。否则，流程进行到步骤1055，其中节点200在路径错误消息800中报告一个或多个链路的OOR情况。例如，节点200设置错误代码837和错误值838字段的值以指示遇到了OOR情况的链路。
在步骤1060中，中间节点200将路径错误消息转发给发出路径消息的头端节点。流程结束于步骤1095。
以上是针对本发明的特定实施例的描述。应当清楚在实现本发明的一些或全部优点的情况下可以对所描述的实施例进行其它的改变和修改。因此，所附权利要求书的目的在于包括本发明的精神和范围内的所有这样的改变和修改。

Claims (22)

1.一种报告与包含在数据网络中的中间节点相关联的实体资源不足OOR的方法，该方法包括以下步骤：
在所述中间节点处产生具有被配置为报告所述实体的一个或多个OOR情况的一个或多个类型-长度-取值TLV对象的公告消息，所述一个或多个OOR情况指示所述中间节点将拒绝新的标签交换路径LSP；并且
在所述一个或多个TLV对象中向头端节点报告所述一个或多个OOR情况，以使得所述头端节点避免在所述新的LSP中使用所述实体。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述实体是所述中间节点。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述实体是所述中间节点上的线路卡。
4.如权利要求1所述的方法，其中所述实体是所述中间节点上的数据链路。
5.如权利要求1所述的方法，其中所述一个或多个TLV对象是流量工程节点能力TE_NODE_CAP_TLV对象。
6.如权利要求1所述的方法，其中所述一个或多个TLV对象是流量工程链路能力TLV对象。
7.如权利要求1所述的方法，其中所述一个或多个TLV对象包含被配置为报告所述实体的一个或多个OOR情况的一个或多个标记。
8.如权利要求7所述的方法，还包括以下步骤：
断言包含在一个或多个TLV对象中的所述一个或多个标记，以报告所述实体资源不足。
9.如权利要求8所述的方法，其中所述标记被包含在路由器OOR标记字段中。
10.如权利要求8所述的方法，其中所述标记被包含在链路OOR标记字段中。
11.如权利要求8所述的方法，其中每个标记与和所述实体相关联的多协议标签交换区分服务流量工程DS-TE类相关联。
12.如权利要求11所述的方法，还包括以下步骤：
断言一个或多个标记以报告与所述实体相关联的一个或多个DS-TE类的OOR情况。
13.如权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：
将所述公告信息洪泛到所述数据网络上。
14.一种用于报告与包含在数据网络中的中间节点相关联的实体资源不足OOR的装置，包括：
用于所述中间节点处产生具有被配置为报告所述实体的一个或多个OOR情况的一个或多个类型-长度-取值TLV对象的公告消息的模块，所述一个或多个OOR情况指示所述中间节点将拒绝新的标签交换路径LSP；以及
用于在所述一个或多个TLV对象中向头端节点报告所述一个或多个OOR情况，以使得所述头端节点避免在所述新的LSP中使用所述实体的模块。
15.如权利要求14所述的装置，还包括：
用于将所述公告消息洪泛到所述数据网络上的模块。
16.如权利要求14所述的装置，其中所述一个或多个TLV对象包含指示所述实体的一个或多个OOR情况的标记。
17.如权利要求16所述的装置，还包括用于断言包含在所述TLV对象中的一个或多个标记以报告所述实体的所述一个或多个OOR情况的模块。
18.如权利要求16所述的装置，其中每个标记与和所述实体相关联的多协议标签交换区分服务流量工程DS-TE类相关联。
19.如权利要求14所述的装置，其中所述实体是所述中间节点中的线路卡。
20.如权利要求14所述的装置，其中所述实体是所述中间节点上的数据链路。
21.一种用于指示与包含在数据网络中的中间节点相关联的实体资源不足OOR的设备，所述设备包括：
用于产生包含一个或多个类型-长度-取值TLV对象的公告消息的装置；和
用于在所述一个或多个TLV对象中向头端节点报告所述实体的OOR情况以使得所述头端节点避免在新的标签交换路径LSP中使用所述实体的装置。
22.一种报告与包含在数据网络中的中间节点相关联的实体资源不足OOR的方法，所述方法包括以下步骤：
在所述中间节点产生路径错误消息；并且
在所述路径错误消息中向头端节点报告路径中的OOR情况，以使得所述头端节点避免在新的标签交换路径LSP中使用所述实体。
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