CN101051992A - 在多层网络中计算客户层业务路由的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种在多层网络中计算客户层业务路由的方法，该方法主要包括：对多层网络的服务层网络中的各种风险进行分类，给各种类型的风险配置相应的类型值和风险值；所述多层网络的客户层根据用户请求的分离约束类型和所述给每种风险配置的类型值和风险值，在客户层计算满足用户要求的风险类型分离的路由。利用本发明所述方法，可以实现客户层的路由控制器在计算客户层业务的路由时，可以考虑到服务层的各种风险。

Description

在多层网络中计算客户层业务路由的方法

技术领域

本发明涉及网络通讯领域，尤其涉及一种在多层网络中计算客户层业务路由的方法。

背景技术

ASON(自动交换光网络)提供了动态开通的能力，支持网状网，具有灵活的扩展能力和快速的保护恢复功能，它在控制平面使用GMPLS(通用多协议标签交换)协议。ASON提供了2种新的连接类型：SC(软永久连接)和SPC(交换连接)，ASON目前已经成为光网络发展的一个核心技术。

随着ASON的发展，控制平面需要解决多层的问题，按照G.805的模型，服务层的路径映射为客户层的链路连接，为客户层提供了传送资源的管道，每一层提供独立的连接管理和恢复机制，层间的资源通过规划和预分配的方式解决。

在多层的情况下，每一层根据本层的拓扑进行相关的保护和恢复链路设计，但实际中仅仅依赖于本层的信息不足于满足业务的生存性，因为服务层的故障可能会扩散到客户层中多个独立的链路，因此如何在利用本层拓扑信息计算业务路由的时候考虑服务层资源的分离已经成为ASON中一个重要的问题，因为本层分离的2条工作和保护连接在出现物理层的故障时可能同时失效，起不到相应的保护。

比如，对于图1所示的一个SDH(同步数字体系)网络的光纤连接图，VC12层看到的链路资源图如图2所示，在图2中存在如下的链路：a1链路：A-C；a2链路：B-D；a3链路：E-C；a4链路：A-E。图2中的链路在图1中对应的网络连接路由如图3所示，其中a1链路对应的光纤路由为A-F-C，a2链路对应的光纤路由为B-F-D，a3链路对应的光纤路由为E-F-C，a4链路对应的光纤路由为A-E。

在上述VC12层中逻辑层节点和链路分离的1个1+1业务路由如图4所示，即主用路由、备份路由分别为A-C、A-E-C。在VC12层上述主备业务是实现了链路和节点分离的，但在VC4层上述主备业务是经过了相同的节点(F)和链路(C-F)，因此，当节点F失效或者链路C-F失效时，上述1+1的主备业务将同时失效。

现有技术中一种在ASON中实现客户层业务路由分离的方法为：用户在服务层创建完成FA(转发邻接)后，在客户层根据各个FA的实际路由和风险情况，手工配置各个FA的SRG(共享风险组)，在进行客户层路由计算时根据手工配置的各个FA的SRG，做到SRG的分离，从而保证客户层业务的路由分离。

上述方法的缺点为：需要用户在客户层根据各个FA的实际路由和风险情况手动配置SRG，工作量比较大，并且只有风险数值，没有风险类型，因此该方法只能做到客户层路由的SRG的分离，无法保证客户层业务的其它各种不同的分离，例如节点分离、链路分离。

现有技术中另一种在ASON中实现客户层业务路由分离的方法为：用户在服务层创建完成FA后，各个客户层链路自动继承服务层FA经过的各个链路的SRG，在进行客户层路由计算时根据自动继承的各个FA的SRG，做到SRG的分离，从而保证客户层业务的路由分离。

上述方法的缺点为：该方法中对于各种风险只有风险数值，没有风险类型，采用该方法只能做到客户层路由的SRG的分离，无法保证计算客户层业务路由时满足服务层的其它各种不同的分离，例如节点分离、链路分离。

发明内容

鉴于上述现有技术所存在的问题，本发明的目的是提供一种在多层网络中计算客户层业务路由的方法，从而可以实现客户层的路由控制器在计算客户层业务的分离路由时，可以考虑到服务层的风险。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种在多层网络中计算客户层业务路由的方法，包括步骤：

A、对多层网络的服务层网络中的各种风险进行分类，给各种风险配置相应的类型值和风险值；

B、所述多层网络的客户层根据用户请求的分离约束类型和所述给每种风险配置的类型值和风险值，在客户层计算满足用户要求的风险类型分离的路由。

所述的步骤A具体包括：

多层网络的服务层控制平面对本网络中的各种风险进行分类，给各种类型的风险分配相应的类型值和风险值；用户在所述多层网络的节点、链路上配置相应的风险类型和风险值。

所述的风险值包括风险的数值和掩码长度。

所述的步骤A具体包括：

在通用多协议标签交换GMPLS协议的共享风险组SRG表示中设置表示类型、掩码和风险数值的字段，并通过该表示类型、掩码和风险数值的字段来表示各种类型的SRG。

所述的步骤A具体包括：

通过所述表示类型、掩码和风险数值的字段，在GMPLS协议的SRG表示中设置节点类型的SRG和/或链路类型的SRG和/或普通类型的SRG和/或自定义类型的SRG。

所述的步骤A具体包括：

在所述SRG表示中设置SRG类型SRG type字段，用于通过该字段设定值表示所述节点类型的SRG或链路类型的SRG或普通类型的SRG或自定义类型的SRG；设置前缀字段Prefix字段，用于表示掩码长度；设置SRG字段，用于表示具体的SRG数值。

所述的步骤A具体包括：

用户对服务层网络中的每个节点配置一个唯一的所述节点类型的SRG；

和/或，

用户对服务层网络中的对每个链路配置一个唯一的所述链路类型的SRG；

和/或，

在服务层网络中每个链路上用户根据需要配置所述普通SRG和/或自定义类型的SRG。

所述的步骤B具体包括：

B1、当用户向所述多层网络的服务层发出业务建立请求时，服务层控制平面根据用户给出的入口节点、出口节点和连接参数信息建立相应的转发邻接FA；

B2、所述服务层将所述FA经过的节点和链路上的所述节点类型的SRG、链路类型的SRG以及其它用户配置的SRG继承到该FA上，并对同类型的SRG进行汇聚，并将此FA做为流量工程TE链路发布到客户层；

B3、所述多层网络的客户层的路由控制器根据用户请求的分离约束类型、客户层的拓扑信息和所述FA继承的SRG信息计算所述用户请求的风险类型分离的路由。

所述的步骤B3具体包括：

当用户请求的分离约束为客户层路由分离时，则客户层的路由控制器根据客户层本层的拓扑信息、所述FA从服务层继承的所述普通类型的SRG进行路由计算，计算出2条或多条客户层业务的分离的路由。

所述的步骤B3具体包括：

当用户请求的分离约束为服务层节点分离时，则客户层的路由控制器根据客户层本层的拓扑信息、所述FA从服务层继承的所述普通类型的SRG、节点类型的SRG进行路由计算，计算出1条或多条服务层节点分离的路由。

所述的步骤B3具体包括：

当用户请求的分离约束为服务层链路分离时，则客户层的路由控制器利用客户层本层的拓扑信息、所述FA从服务层继承的所述普通类型的SRG、链路类型的SRG进行路由计算，计算出1条或多条服务层链路分离的路由。

所述的步骤B3具体包括：

当用户请求的分离约束为用户自定义的某种类型SRG分离时，则客户层的路由控制器根据客户层本层的拓扑信息、所述FA从服务层继承的所述普通类型的SRG、用户自定义类型的SRG、计算出1条或多条服务层自定义类型SRG分离的路由。

所述的多层网络包括：自动交换光网络ASON或多协议标签交换-流量工程MPLS-TE网络。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明通过在服务层控制平面对SRG进行分类，对每种风险配置相应的类型值和风险值。从而可以实现在服务层网络链路中表示各种类型的相关风险，当服务层配置完成底层的每种类型的SRG后，各个客户层的链路可以自动继承获得相关的服务层SRG信息，客户层的路由控制器在计算客户层业务的分离路由(客户层路由分离、服务层节点分离、服务层链路分离、服务层SRG分离、其它类型的分离)时，可以考虑到服务层的风险，从而提高客户层业务的生存性。

附图说明

图1为一种SDH网络的光纤连接示意图；

图2为在图1所示的SDH网络中在VC12层看到的拓扑示意图；

图3为图2所示的VC12层拓扑在服务层经过的实际网络路由示意图；

图4为图2所示的VC12层中的1条1+1业务路由；

图5为本发明所述方法的实施例的具体处理流程图；

图6为本发明所述实施例的SDH的光纤连接组网示意图；

图7为图6所示的SDH的光纤连接组网在VC12层的拓扑示意图；

图8为图7所示的VC12层的拓扑的服务层路径在物理网络中的路由示意图；

图9、图10为当用户请求的分离约束为本层的路由分离时，VC12层的路由控制器计算出的2条分离的路由：A-F-C和A-E-C的示意图；

图11、图12为当用户请求的分离约束为服务层节点分离时，VC12层的路由控制器计算出的2条分离的路由：A-C和A-E-C示意图。

具体实施方式

本发明提供了一种在多层网络中计算客户层业务路由的方法，本发明的核心为：对现有GMPLS协议的SRG表示进行扩展，在SRG表示中增加表示类型、掩码和风险数值的字段，在服务层控制平面对每种风险配置相应的类型值和风险值。

下面结合附图来详细描述本发明所述方法，本发明所述方法的实施例的具体处理流程如图5所示，包括如下步骤：

步骤5-1、对现有GMPLS协议的SRG表示进行扩展，对每个SRG采用类型、掩码和风险数值表示。

本发明首先需要多层网络的服务层控制平面对本网络中的各种风险进行分类，给各种风险配置相应的类型值和风险值。所述的风险值包括风险的数值和掩码长度。然后，用户根据上述各种风险的类型值和风险值，在所述多层网络的节点、链路上配置相应的风险类型和风险值。

为实现对服务层网络中的各种风险进行分类，本发明对现有GMPLS协议的SRG表示进行扩展，在该SRG表示中增加表示类型、掩码和风险数值的字段，上述表示类型、掩码和风险数值的字段组合在一起可以表示一种类型的SRG。

步骤5-2、用户在服务层控制平面对每个节点、链路、其它的各种风险配置SRG。

在对现有GMPLS协议的SRG表示进行了上述扩展后，便可以通过上述增加的表示类型、掩码和风险数值的字段来定义各种类型的SRG。

本发明只定义节点类型的SRG、链路类型的SRG、普通类型SRG和用户自定义类型的SRG。其它类型的扩展和处理类似。

普通类型的SRG表示用户未分类或者不需要细化分类的风险。用户自定义类型的SRG表示用户自己定义或者扩展的风险，这里以OSPF-TE(开放最短路径优先-流量工程)网络为例，上述增加的节点类型的SRG、链路类型的SRG和普通类型SRG的格式如表1所示：

表1：节点类型的SRG、链路类型的SRG、普通类型SRG和用户自定义类型的SRG的格式

Type(16bits)		Length(16bits)
			SRG type(16bits)	Prefix(8bits)	Reserved(16bits)

SRG(32bits)

在上述表1所示的格式中，做如下定义：

SRG type：0表示普通类型，1表示节点，2表示链路类型，其它数字表示用户自定义类型；

Prefix：表示掩码长度，为1到32的整数，类似于IP地址中的掩码，例如129.9.0.0/30，其中129.9.0.0为风险值，30为掩码，表示有4个风险值，129.9.0.1/32表示1个风险值，这样当链路上有多个风险值时可以进行汇聚；

SRG：表示具体的SRG数值，由用户根据网络的实际风险情况进行配置。

在服务层控制平面用户对每个节点分配一个唯一的上述节点类型的SRG，对每个链路分配一个唯一的上述链路类型的SRG，在每个链路上用户还可以根据需要配置上述普通SRG和其它自定义类型的SRG。

步骤5-3、服务层根据用户请求建立FA，将服务层上分配的上述节点类型SRG、链路类型SRG和用户配置的SRG继承到此FA上。

当用户通过管理平面向服务层控制平面下发FA的创建请求，给出该FA的入口节点、出口节点和其它连接参数。

服务层控制平面由服务层的连接控制器向服务层的路由控制器请求路由计算，服务层的路由控制器向服务层的连接控制器返回计算的路由信息后，服务层的连接控制器请求服务层的信令协议控制器开始逐节点建立该FA上的各节点的交叉，具体过程可以采用标准的GMPLS RSVP-TE(通用多协议标签交换资源预留协议)(参见IETF标准RFC3473)信令完成。

在服务层的连接控制器建立完各个节点的交叉，完成FA的创建后，将上述FA经过的节点类型SRG、链路类型SRG、用户配置的普通类型SRG、以及其它自定义类型的SRG继承到此FA上。并对同类型的SRG进行汇聚，汇聚方法同IP地址的汇聚方法。

步骤5-4、客户层根据用户请求的分离约束类型和FA从服务层继承的节点类型的SRG、链路类型的SRG和用户配置的SRG信息等计算满足用户要求的分离路由。

在服务层的FA建立成功后，服务层将此FA做为一条TE(流量工程)链路发布到客户层，由客户层的路由控制器进行洪泛。

然后，将由客户层根据用户请求的分离约束类型、本层的拓扑信息、以及FA从服务层继承的节点SRG、链路SRG和用户配置的普通SRG及其它自定义类型的SRG信息等计算满足用户要求的分离路由，具体的计算方法可以采用CSPF算法或者其它已经成熟的约束路由算法，只是需要在计算路由时考虑这里提到的约束条件，计算出的路由满足这里提到的约束条件。

当用户请求的分离约束为客户层路由分离时，则客户层的路由控制器利用客户层本层的拓扑信息进行路由计算，在路由计算过程中只考虑FA从服务层继承的上述普通类型的SRG，计算出2条或多条客户层业务的分离的路由。

当用户请求的分离约束为服务层节点分离时，则客户层的路由控制器利用客户层本层的拓扑信息进行路由计算，在路由计算过程中考虑FA从服务层继承的上述普通类型的SRG、节点类型的SRG，计算出1条或多条服务层节点分离的路由。

当用户请求的分离约束为服务层链路分离时，则客户层的路由控制器利用客户层本层的拓扑信息进行路由计算，在路由计算过程中考虑FA从服务层继承的上述普通类型的SRG、链路类型的SRG。计算出1条或多条服务层链路分离的路由。

当用户请求的分离约束为用户自定义的某种类型SRG分离时，则客户层的路由控制器利用客户层本层的拓扑信息进行路由计算，在路由计算过程中考虑FA从服务层继承的上述普通类型的SRG、用户自定义类型的SRG。计算出1条或多条服务层自定义类型SRG分离的路由。

客户层的路由控制器完成上述路由计算后，将计算出来的1条或多条分离的路由返回给客户层的连接控制器，客户层的连接控制器启动相应业务的建立。

本发明还提供了本发明所述方法的2个实施例。

实例一：计算客户层的2条路由，满足服务层的风险约束：

比如，在图6所示的一个SDH网络的光纤连接组网中，每个节点和链路都有一个SRG。图6所示的SDH的光纤连接组网在VC12层的拓扑示意图如图7所示。

图7中的各个SNPP Link的路由和SRG信息为：

图5中的SNPPLink	图5中的SNPP Link在服务层的路由	图5中的每个SNPP Link的SRG信息，这里设置掩码长度都为32
			A-C	A-B-C	10(链路)，111(节点)，11(链路)
A-F	A-F	20(链路)
			F-C	F-C	19(链路)
A-E	A-E	14(链路)
			E-C	E-F-C	16(链路)，115(节点)，19(链路)
B-D	B-F-D	18(链路)，115(节点)，17(链路)

图7所示的VG12层的拓扑的服务层路径在物理网络中的路由图如图8所示，在图7所示的VC12层的拓扑示意图中，当用户向A点发起建立到C点的1+1业务请求，需要用户首先在服务层控制平面建立相应的FA，然后，VC4层的路由控制器生成该FA对应的客户层的SNPP Link链路并发布到VC12层。

当用户请求的分离约束为本层的路由分离时，VC12层的路由控制器在生成客户层的路由时，将不考虑上述FA从服务层继承的节点类型SRG和链路SRG以及用户自定义类型SRG，只考虑普通类型的SRG，直接根据VC12层的拓扑结构在本层计算出2条分离的客户层业务的路由。例如，计算出的2条分离的路由为A-F-C和A-E-C，该2条分离的路由在客户层和服务层的路由如图9和图10所示，从图9和图10可以看出，路由A-F-C和A-E-C在VC12层是路由分离的。但在服务层经过了相同的节点F和相同的链路F-C。

当用户请求的分离约束为服务层节点分离时，VC12层的路由控制器在生成客户层的路由时，将考虑上述FA从服务层继承的节点SRG和普通SRG，再结合VC12层的拓扑结构计算出2条SRG分离的路由。例如，计算出的2条分离的路由为A-C、A-E-C，路由A-C、A-E-C在客户层和服务层的路由如图11和图12所示，从图11和图12可以看出，路由A-C、A-E-C在VC12层是路由分离的，在服务层也是节点分离的。

实例二：计算客户层的1条路由，满足服务层的风险约束：

用户请求在客户层建立一条服务层节点分离的连接时，VC12层的路由控制器在生成客户层的路由时，将考虑上述FA从服务层继承的节点SRG和普通SRG，再结合VC12层的拓扑结构计算出1条服务层节点分离的路由。例如，图4中，用户要建立一条A到E的VC12连接，可能的路由为A-C-E或者A-E，由于A-C链路，C-E链路在服务层经过了相同的节点F，不满足节点SRG分离的要求，因此满足要求的路由为A-E。

上述本发明所述方法适用于ASON和MPLS-TE(多协议标签交换-流量工程)网络。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (13)

1、一种在多层网络中计算客户层业务路由的方法，其特征在于，包括步骤：

A、对多层网络的服务层网络中的各种风险进行分类，给各种风险配置相应的类型值和风险值；

B、所述多层网络的客户层根据用户请求的分离约束类型和所述给每种风险配置的类型值和风险值，在客户层计算满足用户要求的风险类型分离的路由。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤A具体包括：

多层网络的服务层控制平面对本网络中的各种风险进行分类，给各种类型的风险分配相应的类型值和风险值；用户在所述多层网络的节点、链路上配置相应的风险类型和风险值。

3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的风险值包括风险的数值和掩码长度。

4、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤A具体包括：

在通用多协议标签交换GMPLS协议的共享风险组SRG表示中设置表示类型、掩码和风险数值的字段，并通过该表示类型、掩码和风险数值的字段来表示各种类型的SRG。

5、根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述的步骤A具体包括：

通过所述表示类型、掩码和风险数值的字段，在GMPLS协议的SRG表示中设置节点类型的SRG和/或链路类型的SRG和/或普通类型的SRG和/或自定义类型的SRG。

6、根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述的步骤A具体包括：

在所述SRG表示中设置SRG类型SRG type字段，用于通过该字段设定值表示所述节点类型的SRG或链路类型的SRG或普通类型的SRG或自定义类型的SRG；设置前缀字段Prefix字段，用于表示掩码长度；设置SRG字段，用于表示具体的SRG数值。

7、根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述的步骤A具体包括：

用户对服务层网络中的每个节点配置一个唯一的所述节点类型的SRG；

和/或，

用户对服务层网络中的对每个链路配置一个唯一的所述链路类型的SRG；

和/或，

在服务层网络中每个链路上用户根据需要配置所述普通SRG和/或自定义类型的SRG。

8、根据权利要求5、6或7所述的方法，其特征在于，所述的步骤B具体包括：

B1、当用户向所述多层网络的服务层发出业务建立请求时，服务层控制平面根据用户给出的入口节点、出口节点和连接参数信息建立相应的转发邻接FA；

B2、所述服务层将所述FA经过的节点和链路上的所述节点类型的SRG、链路类型的SRG以及其它用户配置的SRG继承到该FA上，并对同类型的SRG进行汇聚，并将此FA做为流量工程TE链路发布到客户层；

B3、所述多层网络的客户层的路由控制器根据用户请求的分离约束类型、客户层的拓扑信息和所述FA继承的SRG信息计算所述用户请求的风险类型分离的路由。

9、根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述的步骤B3具体包括：

当用户请求的分离约束为客户层路由分离时，则客户层的路由控制器根据客户层本层的拓扑信息、所述FA从服务层继承的所述普通类型的SRG进行路由计算，计算出2条或多条客户层业务的分离的路由。

10、根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述的步骤B3具体包括：

当用户请求的分离约束为服务层节点分离时，则客户层的路由控制器根据客户层本层的拓扑信息、所述FA从服务层继承的所述普通类型的SRG、节点类型的SRG进行路由计算，计算出1条或多条服务层节点分离的路由。

11、根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述的步骤B3具体包括：

当用户请求的分离约束为服务层链路分离时，则客户层的路由控制器利用客户层本层的拓扑信息、所述FA从服务层继承的所述普通类型的SRG、链路类型的SRG进行路由计算，计算出1条或多条服务层链路分离的路由。

12、根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述的步骤B3具体包括：

当用户请求的分离约束为用户自定义的某种类型SRG分离时，则客户层的路由控制器根据客户层本层的拓扑信息、所述FA从服务层继承的所述普通类型的SRG、用户自定义类型的SRG、计算出1条或多条服务层自定义类型SRG分离的路由。

13、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的多层网络包括：自动交换光网络ASON或多协议标签交换-流量工程MPLS-TE网络。

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