CN101360039B - 一种路径计算保密的方法和网络节点及网络系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种路径计算保密的方法，该方法包括以下步骤：根据计算出的路径信息在路径中的第一网络节点中生成虚接口；根据所述路径信息在虚接口所在的网络节点中生成虚接口信息。本发明还公开了一种网络节点，接收单元：用于接收本网络中路径计算服务器计算出的路径信息；生成单元：用于根据计算出的路径信息在本网络节点中生成虚接口和虚接口信息；发送单元：用于将生成的虚接口信息发送给本网络中的路径计算服务器。本发明还公开了一种网络系统，通过实施本发明实施例，通过在网络中设置的网络节点，根据本网络的路径计算服务器计算的路径信息结果生成一个虚接口，将所述计算的路径信息关联到虚接口，从而隐藏了本网络中的路径实现路径保密。

Description

一种路径计算保密的方法和网络节点及网络系统

技术领域

本发明涉及网络通信领域，尤其涉及一种路径计算保密的方法和网络节点及网络系统。

背景技术

在IP网络中，网络拓扑是通过开放式最短路径优先(Open the Shortest PathFirst，OSPF)协议进行全网洪泛，网络中洪泛出来的链路状态公告(Link StateAdvertisement，LSA)拥有全网拓扑，在进行路径计算时通过基于本地存储的拓扑结构进行路径的计算。IP网络是一个无连接的网络，在计算路由的过程时只需考虑网络的可达性。

在一个庞大而且多域的网络环境中进行路径计算是一件很复杂的工作，目前是通过一种新的路径计算方法，路径计算单元(Path Computation Element，PCE)来实现路由中的路径计算。PCE将路由计算从网元中独立出来，由一个专门的模块来完成，在PCE模块中存储网络的流量工程(Traffic Engineering，TE)，并根据这些TE信息进行路径计算。

通常将运营商的网络划分成不同的网络域，各自的网络域都可以采用PCE模式来进行路径计算，即每个网络域中都由相应的PCE进行路径的计算。但是每个网络域都没有其它网络域的拓扑信息，不能单独完成跨域的路径计算，在需要计算跨域路径的时候，需要相应的PCE之间交互信息，如通过PCE通信协议(PCE Communication Protocol，PCECP)实现PCE之间以及PCE和路径计算客户(Path Computation Client，PCC)之间的交互接口，通过这种协议方式实现端到端的完整路由。而由于运营商的不同或者网络域的不同需要隐藏网络拓扑结构中的路径从而实现拓扑保密，因此在进行PCE之间信息交互时需要采取一定的方法实现本网络域中的路径保密。

目前是通过使用路径值(Path Key)实现网络域中路径保密的，图1示出了采用Path Key的多域网组网示意图，其中示出了网络域1和网络域2，网络域1和网络域2中各含有多个路由节点，这里网络域1设有路由节点R1、路由节点R2、路由节点R3以及路由节点R4，网络域2设有路由节点R5、路由节点R6、路由节点R7以及路由节点R8，其中设定路由节点R7为网络域2的PCE。在网络域1向网络域2发送路由请求信息后，网络域2的路由节点R7计算路由节点R5到路由节点R8之间的路径，路由节点R7在计算网络域2后的路径之后会生成一个Key值，该Key值对应于路由节点R5到路由节点R8之间的路径，并将该Key值返回给网络域1，而网络域1并不能得知网络域2中的路径，只是通过所述返回的Key值建立网络域1和网络域2之间的标签交换路径。

在网络域2的路由节点R7生成Key值之后，需要在带流量工程的资源预留协议(Resource Reservation Protocol with TE，RSVP—TE)的显示路由对象(Explicit Route Object，ERO)中扩展一个Path Key子对象，用于保存网络域2中的PCE地址和该Key值。网络域1中的第一路由节点R1在Path消息的ERO中携带该Key值，当网络域2中的第一路由节点R5收到该Path信息时，会向路由节点R7查询该Key值所对应的路径，从而可以继续建立整个过程的标签交换路径。但是对于一个复杂的多路径的网络域中来说，在PCE生成大量的Key值之后，PCE需要负责维护本网络域中所有的Key值也增加了PCE的工作负担，这么多Key值得出现也会致使REO的可扩展性不好。

发明内容

鉴于上述现有技术所存在的问题，本发明实施例提供了一种路径计算保密的方法和网络节点及网络系统。通过在网络中设置网络节点，根据本网络的计算结果将路径中的相应的路由接点生成一个对应的虚接口，将所述计算的路径信息关联到虚接口，从而隐藏了该路径实现路径保密。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提出了一种路径计算保密的方法，该方法包括以下步骤：

根据计算出的路径信息在路径中的第一网络节点中生成虚接口；

根据所述路径信息在虚接口所在的网络节点中生成虚接口信息。

相应的，本发明实施例还提出了一种网络节点，包括：

接收单元：用于接收本网络中路径计算服务器计算出的路径信息；

生成单元：用于根据计算出的路径信息在本网络节点中生成虚接口和虚接口信息；

发送单元：用于将生成的虚接口信息发送给本网络中的路径计算服务器。

相应的，本发明实施例还提出了一种网络系统，包括多个网络，所述每个网络中设有至少一网络节点和一路径计算服务器，其中：

所述网络节点用于接收本网络中计算出的路径信息，并根据计算出的路径信息在本网络节点生成虚接口，最后将生成的网络节点虚接口信息发送给路径计算服务器；

所述路径计算服务器用于计算本网络中的路径并向路径中的相应的网络节点发送计算出的路径信息并通知网络节点生成虚接口。

实施本发明实施例，通过在IP网络中设置一网络节点，通过本网络中计算的路径信息，将相应的网络节点生成虚接口，通过虚接口来关联相应的路径消息从而隐藏了计算出来的路径实现路径的保密。而虚接口的生成是在计算出的路径中的相应的网络节点中生成的，对于在PCE上生成Key值来说其可扩展性更好，也降低了PCE的工作负担。

附图说明

图1是现有的采用Path Key的多域网组网示意图；

图2是本发明实施例中的多域网路由中路径计算保密系统图；

图3是本发明实施例中的路由中路径计算保密系统中的组网示意图；

图4是本发明实施例中的路由中路径计算保密方法的流程图；

图5是本发明另一实施例中的路径计算保密方法的流程图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种路径计算保密的方法和网络节点及网络系统。通过在网络中设置能生成虚接口的网络节点，所述网络节点位于两个网络的路径上，在跨网络路由的过程中根据本网络的计算结果将位于本网络路径中的第一网络节点生成一个对应的虚接口，不需要在信令协议中进行扩展，将所述计算的路径关联到虚接口，实现两个网络之间的标签交换路径。

下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。

首先请参阅图2，图2示出了本发明实施例中的多域网路由中路径计算保密系统图，该系统包括了多个网络域，图中示出了网络域三21和网络域四22，以下以图2中所示的网络域三21和网络域四22为例进行说明。这里设定网络域三21为待接入网络域，请求网络四22计算本网络域的路径。其中在每个网络域中都设定有路径计算服务器和多个路由节点，在网络域三21中设有路径计算服务器211和路由节点212，网络域中设有多个路由节点，作为连入不同网络的不同的第一路由节点，其功能与路由节点212功能相同，下面是以路由节点212为例进行说明的。路径服务器211用于向另一个网络(如图2所示的网络域四)提出路径请求计算的，同时也可以用于接收路径请求计算信息计算本网络域三中的路径，其设有路径请求单元2114、接收单元2112、发送单元2113和路径计算单元2111。其中路径请求单元2114用于向另一个网络发出路径请求计算信息，请求另一个网络计算该网络域的路径信息；接收单元2112用于接收路由节点生成虚接口的消息；发送单元2113用于将接收到的路由节点生成虚接口的消息发送至另一个待接入的网络域；路径计算单元2111用于计算本网络域三中的路径并向本网络域三中的路由节点发送计算出的路径信息，该接收路径计算单元2111发送的路径信息的路由节点为计算出的路径中的第一路由节点。路由节点212用于接收本网络域三21中计算出的路径信息，根据计算出的路径信息将路由节点212生成虚接口，并将生成的路由节点虚接口信息发送给路径计算服务器211，所述路由节点212为计算的路径中的第一路由节点。路由节点212中设有接收单元2121、生成单元2122、发送单元2123。其中接收单元2121用于接收本网络域三21中路径计算单元2111计算出的路径信息；生成单元2122用于根据计算出的路径信息将路由节点212生成虚接口；发送单元2123用于将生成的路由节点虚接口信息发送给本网络中的路径计算服务器211。

网络域四22中也设有路径计算服务器221和路由节点222，路径计算服务器221中设有路径请求单元2214和路径计算单元2211，其功能在这里不再赘述。路由节点222为跨网络域的路由节点，连接两个不同的网络域，路由节点222位于网络三21和网络域四22的路径上，为网络域四22接入网络域三21的第一路由节点，其中设定有接收单元2221、生成单元2222以及发送单元2223，其功能在这里不再赘述。这里需要说明的是，在网络域三21作为网络域四22的待接入网络域之后，网络域三211的路径请求单元2114会向网络域四22中的路径计算单元2211发送路径请求计算信息，路径计算单元2212在收到请求计算信息之后会对网络四22中的路径进行计算并生成相应的虚接口，并将生成虚接口信息返回给网络域三21，网络域三21根据虚接口信息建立与网络域四22之间的跨网络域的标签交换路径。

请参阅图3，图3示出了本发明实施例中的路由中路径计算保密系统中的组网示意图，在网络域三21和网络域四22中分别设有多个路由节点，这里网络域三21中示出的路由节点有路由节点R31、路由节点R32、路由节点R33、路由节点R34，其中在承担跨网络域的路由节点中R31和R34中都设有接收单元、生成单元以及发送单元，用于根据本网络域三中的路径计算单元计算的路径消息生成相应的虚接口信息返回给另一个网络域，若路由节点R32和路由节点R33也为跨网络域的路由节点时，路有节点R32和路由节点R33上也设置有接收单元、生成单元以及发送单元；网络域四22示出的路由节点有路由节点R41、路由节点R42、路由节点R43、路由节点R44，其中设定R31为网络域三21中的PCE，R43为网络域四22中的PCE，其中在承担跨网络域的路由节点中R41和R44中都设有接收单元、生成单元以及发送单元，用于根据本网络域四中的路径计算单元计算的路径消息生成相应的虚接口信息返回给另一个网络域。PCE是网络域中的路径计算服务器，通过在PEC中设置路径请求单元和路径计算单元，所述路径请求单元用于发送路径请求到其他网络域请求计算其他网络域的路径，所述路径计算单元用于根据其他网络域发送的路径请求计算本网络域的路径。PCE在进行端到端路由的过程中，可以通过路径中的路由节点使用信令(如RSVP—TE协议)来建立标签交换路径(Lable Switch Path，LSP)。在建立LSP的信令消息中携带有路径信息，如经过的路由接口、路由标签等。路由接口可以通过分配一个全网唯一的索引放在ERO中的接口子对象中。路由标签是存放在ERO中的标签子对象中，并根据路径信息遍历各个节点，各个节点根据路径信息做相应的连接处理，通过这种方式就能够实现第一节点到目的节点直接的连接。

网络域三21和网络域四22分别在各自的网络域中运行路由协议(如OSPF—TE)，各个路由节点相关的TE信息都只能在本网络域中进行洪泛，因而网络域三21中的TE信息不会洪泛到网络域四22中去。同样，网络域四22内的TE信息业不会洪泛到网络域三21中去。网络域三21中的路由节点R31需要计算到路由节点R44的路由，可以请求网络域四22的路径计算服务器，即路由节点R43来计算本网络域的路径。

在网络域中，两个路由节点之间有相应的路由接口，如图3所示的图中，网络域三中的路由节点R31与他相邻网络域所对应的路由接口设定为if311，与路由节点R32所对应的路由接口设定为if312，与路由节点R33所对应的路由接口设定为if331；路由节点R32与路由节点R31所对应的路由接口设定为if321，与路由节点R34所对应的路由接口设定为if324；路由节点R33与路由节点R31所对应的路由接口设定为if331，与路由节点R34所对应的路由接口设定为if334；路由节点R34与路由节点R32所对应的路由接口设定为if342，与路由节点R33所对应的路由接口设定为if343，与其相邻的网络域中的路由节点R41之间的路由接口设定为if341。依次类推，网络域四中的路由节点与其相邻的路由节点之间的接口也可以通过这种方法设定，路由节点R41中所对应的路由接口if411、路由接口if412和路由接口if413，路由节点R42中所对应的路由接口if421和路由接口if424，路由节点R43中所对应的路由接口if431和路由接口if434、路由节点R44中所对应的路由接口if442、路由接口if443及路由接口if441，其路由接口如图3所示。

下面结合图4来详细描述图3中的路径实现过程，图4示出了本发明实施例中的路由中路径计算保密方法的流程图：

步骤401：网络域三向网络域四发送请求计算路径信息；

在网络域三中的路径计算服务器路由节点R31通过路径请求单元生成路径请求信息并向网络域四中的路径计算服务器路由节点R43发送路径请求信息。

步骤402：网络域四中的路由节点R43计算路由节点R41到路由节点R44之间的路径；

路由节点R43为网络域四中的路径计算服务器，其路径计算单元在收到R31发送的路径请求信息之后，对网络域四中的路由节点R41到路由节点R44进行路径计算，假设在图3中计算出的路径为(R41，if412)—(R42，if421)—(R42，if424)—(R44，if442)。

步骤403：将计算出的路径信息发送给路径中的第一路由节点R41；

路由节点R43在计算出路径之后，得出其第一路由节点为R41，将路径信息发送给路由节点R41，并通知路由节点R41生成虚接口。

步骤404：路由节点R41在路由节点R41中生成一个虚接口，并将计算的路径信息关联到所述虚接口；

路由节点R41在收到路径计算服务器发送过来的路径信息之后，在路由节点R41中将路由接口if412生成虚接口，并将路径(R41，if412)—(R42，if421)—(R42，if424)—(R44，if442)信息关联到R41生成的虚接口if412上。

步骤405：将路由节点R41生成的虚接口信息返回给网络域三；

所述路由节点R41将生成的虚接口信息返回给路径计算服务器，即路由节点R43，路由节点R43将路由节点R41生成虚接口的信息返回给网络域三。

步骤406：网络域三根据虚接口信息接入路由节点R41生成的虚接口；

网络域三中的路由节点R31收到虚接口信息之后，得到网络域四中的路由信息只是网络域四中的路由节点R41和路由节点R41中生成的虚接口信息，并通过路由节点R41接入路由节点R41中生成的虚接口信息。

步骤407：根据路由节点R41虚接口所关联到的路径信息建立LSP。

通过(R41，if412)—(R42，if421)—(R42，if424)—(R44，if442)这条路径信息，在接入虚接口if412之后建立LSP链路，通过LSP的建立实现，网络域三和网络域四就实现了两个网络之间的LSP建立，而建立LSP链路的过程中不需要对RSVP—TE协议进行扩展就能直接使用该协议中无编号接口子对象来表示虚接口。通过这种方式网络域三无法知道网络域四中的内部路由拓扑结构，很好的实现了网络域之间的路径保密。依此类推，当一个网络域中接入多个不同的网络域时，通过接入不同的网络域中的第一路由节点生成相应的虚接口，并在第一路由节点中设有生成单元生成相应的虚接口信息返回给不同的网络域建立起LSP实现两个网络的通话从而实现本网络域中的路径保密。当网络中含有多个网络域时，在每两个网络域中路由节点连接处都设定一个具有生成虚接口功能的路由节点来实现各个网络域中的路径保密。

图5示出了本发明另一实施例中的路径计算保密方法的流程图，结合图3，其实现过程如下：

步骤501：网络域三向网络域四发送请求计算路径信息；

步骤502：网络域四中的路由节点R43计算路由节点R41到路由节点R44之间的路径；

这里仍以路径(R41，if412)—(R42，if421)—(R42，if424)—(R44，if442)为例来进行说明。路由节点R43在计算出路径之后，得出其第一路由节点为R41，将路径信息发送给路由节点R41，并通知路由节点R41生成虚接口。

步骤503：将计算出的路径信息发回给路径中的第一路由节点R41；

步骤504：路由节点R41在路由节点R41中生成一个虚接口，并根据计算的路径建立LSP，并将LSP关联到虚接口；

这里将路由接口if412生成虚接口，并根据路径(R41，if412)—(R42，if421)—(R42，if424)—(R44，if442)信息建立R41到R44之间的LSP链接。R41到R44之间的LSP建立在计算路径之后和网络域3接入虚接口if412之前完成的。在建立LSP链路的过程中不需要对RSVP—TE协议进行扩展就能直接使用该协议中无编号接口子对象来表示虚接口。

步骤505：将路由节点R41生成的虚接口信息返回给网络域三；

所述路由节点R41将生成的虚接口信息返回给路径计算服务器，即路由节点R43，路由节点R43将路由节点R41生成虚接口的信息返回给网络域三。

步骤506：网络域三根据虚接口信息接入路由节点R41生成的虚接口；

步骤507：根据路由节点R41虚接口所关联到的LSP接入LSP。

通过(R41，if412)—(R42，if421)—(R42，if424)—(R44，if442)这条路径信息，在接入虚接口if412之前建立LSP链路，在通过接入虚接口if412之后就接入LSP，实现网络域三和网络域四就实现了两个网络之间的LSP，而通过这种方式的实现网络域三无法知道网络域四中的内部路由拓扑结构，也很好的实现了网络域之间的路径保密。依此类推，当一个网络域中接入多个不同的网络域时，通过接入不同的网络域中的第一路由节点生成相应的虚接口，并在第一路由节点中设有生成单元生成相应的虚接口信息返回给不同的网络域建立起LSP实现两个网络的通话从而实现本网络域中的路径保密。当网络中含有多个网络域时，在每两个网络域中路由节点连接处都设定一个具有生成虚接口功能的路由节点来实现各个网络域中的路径保密。

需要说明的是，本实施例中的路由节点也可以是路径上的路由器和交换机等网络节点设备，在这些网络的设备中设置具有生成虚接口信息的单元实现网络中的路径保密。

以上是以IP网络中存在的多个网络域进行说明的，在一个多层的IP网络中，根据功能的不同将IP网络划分成不同的网络层，通过网络层的不同，也可以通过在不同网络层中的路由节点中设置接收单元、生成单元及发送单元将所述路由节点生成相应的虚接口信息，通过路由计算服务器计算本网络层中的路径，并根据计算出的路径将路径中的第一路由节点中生成虚接口，最后将生成的第一路由节点虚接口信息发送给另一个待接入的网络层。其实现的方法与IP网络域中的方法相同，这里不再赘述。以此类推，在不同的多个网络中通过设置具有生成虚接口信息的网络节点，在实现两个网络之间的路由过程中，通过所述网络节点生成虚接口信息隐藏本网络中的路径而实现本网路中的路径保密，这里不再赘述其实现方法。

综上所述，本发明实施例通过不同的网络域中路径计算服务器中设置路径请求单元和路径计算单元，通过所述路径计算单元计算本网络域的路径，并根据计算的路径结果发送给路径中的第一路由节点，通过第一路由节点生成相应的虚接口，并将该虚接口信息返回给待接入的网络域，待接入的网络域根据虚接口信息建立两个网络域之间的LSP。本发明实施例也可以在两个不同的网络中的路径计算服务器中设置路径请求单元和路径计算单元，通过所述路径计算单元计算本网络的路径，并将根据计算的路径结果发送给路径中的第一路由节点，并通过第一路由节点生成相应的虚接口，并将该虚接口信息返回给待接入的网络，待接入的网络根据虚接口信息建立两个网络域之间的LSP。通过这种方法的实现在建立LSP的过程中不需要对RSVP—TE协议进行扩展就能直接使用该协议中无编号接口子对象来表示虚接口，在通过发送这种无编号接口子对象来表示虚接口信息，从而隐藏了本网络中的路径信息，实现路径的保密。而虚接口是在相应的路径中的第一路由节点中生成的，也降低了PCE的工作负担。这里的虚接口信息也可以通过在路径上各种网络节点中生成，从而实现路径的隐藏而达到路径的保密目的。

以上所揭露的仅为本发明实施例中的一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (7)

1.一种路径计算保密的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

根据计算出的本网络中的路径信息在路径中的第一网络节点中生成虚接口，并根据计算的路径建立LSP，并将LSP关联到虚接口生成虚接口信息，其中，在建立LSP链路的过程中直接使用RSVP-TE协议中无编号接口子对象来表示虚接口；

将所述虚接口信息返回给本网络的路径计算服务器，路径计算服务器将虚接口信息返回给待接入的网络域，使所述待接入的网络域根据虚接口信息接入所述第一网络节点中生成的虚接口。

2.如权利要求1所述的路径计算保密的方法，其特征在于，所述根据计算出的路径信息在路径中的相应的网络节点中生成虚接口的步骤之前还包括：

计算网络中的网络节点之间的路径并生成路径信息。

3.一种网络节点，其特征在于，包括：

接收单元：用于接收本网络中路径计算服务器计算出的路径信息；

生成单元：用于根据计算出的路径信息在本网络节点中生成虚接口和虚接口信息；

发送单元：用于将生成的虚接口信息发送给本网络中的路径计算服务器，由所述路径计算服务器将接收到的网络节点生成的虚接口信息发送至另一个待接入的网络域；

其中，在所述生成单元生成虚接口后，所述网络节点根据计算的路径建立LSP，并将LSP关联到虚接口，在建立LSP链路的过程中直接使用RSVP-TE协议中无编号接口子对象来表示虚接口。

4.如权利要求3所述的网络节点，其特征在于，所述网络节点包括路由节点。

5.如权利要求3所述的网络节点，其特征在于，所述网络节点包括路由器和网络中的交换机。

6.一种网络系统，包括多个网络，其特征在于，所述每个网络中设有至少一网络节点和一路径计算服务器，其中：

所述网络节点用于接收本网络中计算出的路径信息，并根据计算出的路径信息在本网络节点生成虚接口，并根据计算的路径建立LSP，并将LSP关联到虚接口生成虚接口信息，在建立LSP链路的过程中直接使用RSVP-TE协议中无编号接口子对象来表示虚接口，最后将生成的网络节点虚接口信息发送给路径计算服务器；

所述路径计算服务器用于计算本网络中的路径并向路径中的相应的网络节点发送计算出的路径信息并通知网络节点生成虚接口，并将接收到的网络节点生成的虚接口信息发送至另一个待接入的网络域。

7.如权利要求6所述的网络系统，其特征在于，所述路径计算服务器包括：

路径计算单元：用于计算本网络域中的路径并向本网络中的相应的网络节点发送计算出的路径信息；

接收单元：用于接收网络节点生成的虚接口信息。

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