CN101414963A - Pbb te网络中自动拓扑发现及资源管理的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种运营商骨干网桥流量工程(PBB TE)网络中自动网络拓扑发现和资源信息管理的方法，包括如下步骤：第一网络节点构造并发送包含网络拓扑信息和资源信息的链路层发现协议(LLDP)报文；第二网络节点接收所述LLDP报文，并将所述LLDP报文中的网络拓扑信息记录到本地的网络拓扑信息数据库中，将所述LLDP报文中的资源信息记录到本地的资源信息数据库中。本发明还公开了PBB TE网络中网络拓扑信息和资源信息发送和收集的方法，以及一种PBB TE网络节点中实现自动网络拓扑发现和资源信息管理的装置。本发明方案可以在PBB TE网络中实现自动拓扑发现和资源信息的管理。

Description

PBB TE网络中自动拓扑发现及资源管理的方法和装置
技术领域
本发明涉及计算机网络技术领域，特别涉及一种运营商骨干网桥流量工程(Provider Backbone Bridge Traffic Engineering，PBB TE)网络中自动拓扑发现和资源管理的方法和装置。
背景技术
因为PBB TE是基于PBB的，这里首先介绍一下PBB。PBB用通俗的语言讲就是Mac-in-Mac，即通过在普通的以太网(Ethernet)帧前再封装一层媒体接入控制(MAC)地址，称为骨干层地址，从而使得用户地址和运营商地址实现分离。这样一方面可以保证管理的独立性，一方面也可以提高业务的安全性，同时可以大大减少骨干层设备MAC表的大小，降低设备实现的复杂性。在PBB网络中，可以提供传统的点到点，点到多点，多点到多点的以太业务，转发路径根据多路生成树协议(Multiple Spanning TreeProtocol，MSTP)确定。其中MSTP协议根据B-VLAN分域计算转发生成树，对不同的B-VLAN域生成不同的转发路径。
PBB TE(Provider Backbone Bridge Traffic Engineering)是Nortel提出的在以太网中基于骨干层介质接入控制(Backbone Media Access Control，B-MAC)+骨干层虚拟局域网(B-VLAN)建立有连接的以太网通道作为业务传送隧道，PBB TE隧道上可以承载多个PBB业务。用以解决在以太网中的流量工程问题。通过不同的B-MAC+B-VLAN组合可以标志不同的传送通道，供流量工程的部署提供可选的传送通道。
现在正在进行的PBB TE标准化过程中，为保证带宽管理以及从实现的复杂性考虑，主要的PBB TE隧道的建立机制是通过静态配置的方法。在实际的网络部署中，需要预先知道整个PBB TE网络拓扑和网络资源状态，以便能够满足实际的业务需求。在现有的PBB TE方案中，只能是在部署网络过程中手工记录拓扑和资源信息，以便配置静态隧道时使用。静态的网管配置实现简单，但没有一个智能的收集PBB TE网络拓扑和资源信息的方案，完全依赖部署时通过人工的方法记录PBB TE网络的拓扑和资源信息，不仅工作量增加，也带来配置错误的可能。
PBB TE隧道除过静态配置外，业界也初步提出可以采用动态的GMPLS信令完成。GMPLS是一种隧道建立的机制，它是基于已有的拓扑信息和资源信息在规定的网络中建立转发隧道，用于承载各种业务。但是现有技术中，针对PBB TE网络使用GMPLS作为PBB TE隧道建立机制，仍然没有拓扑信息和资源信息的收集手段，只能靠网络部署时人工记录的拓扑信息和资源信息作为GMPLS信令协议的输入。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提出一种PBB TE网络中自动拓扑发现及资源管理的方法和装置，可以实现在PBB TE网络中实现自动拓扑发现和资源管理。所述方法包括如下步骤：
第一网络节点构造并发送包含网络拓扑信息和资源信息的链路层发现协议LLDP报文；
第二网络节点接收所述包含网络拓扑信息和资源信息的链路层发现协议LLDP报文，将所述LLDP报文中的网络拓扑信息记录到本地的网络拓扑信息数据库中，将所述LLDP报文中的资源信息记录到本地的资源信息数据库中。
本发明实施例还提出一种PBB TE网络中网络拓扑信息和资源信息收集的方法，包括如下步骤：
接收来自PBB TE网络中其他网络节点的包含网络拓扑信息和资源信息的LLDP报文；
将所述LLDP报文中的网络拓扑信息记录到本地的网络拓扑信息数据库中，将所述LLDP报文中的资源信息记录到本地的资源信息数据库中。
本发明实施例还提出一种PBB TE网络中网络拓扑信息和资源信息发送的方法，包括如下步骤：
PBB TE网络的网络节点启动发送定时器，当发送定时器超时或者网络状态发生改变时，则构造包含网络拓扑信息和资源信息的LLDP报文，并向网络中其它节点发送所述报文。
本发明实施例还提出的PBB TE网络节点装置，包括用于与其它网络节点进行交互的接口，还包括：
网络拓扑信息数据库，用于存储其他网络节点的网络拓扑信息；
资源信息数据库，用于存储其他网络节点的资源信息；
信息接收模块，用于从本节点的接口接收的LLDP报文中，提取出网络拓扑信息，并将所述网络拓扑信息发送至所述网络拓扑信息数据库；并从所述LLDP报文中提取出资源信息，并将所述资源信息发送至所述资源信息数据库；
信息发送模块，当发送定时器超时或本地网络状态变化时，构造包含网络拓扑信息和资源信息的LLDP报文，发送至对端PBB TE节点。
从以上技术方案可以看出，通过对链路层发现协议进行扩展，可以实现在PBB TE网络中实现自动拓扑发现和资源信息管理，从而对PBB TE隧道的建立提供充分的信息，为业务的QoS的保证，TE的部署都具有重要的意义和作用。
附图说明
图1为LLDP协议框架示意图；
图2为本发明实施例一接收端的处理流程图；
图3为本发明实施例一发送端的处理流程图；
图4为本发明实施例二给出实现PBB TE网络自动拓扑发现以及资源信息管理的网络节点装置示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明作进一步的详细阐述。
本发明实施例通过对链路层发现协议(Link Layer Discovery Protocol，LLDP)进行扩展，使得PBB TE网络的节点能够通过扩展后的LLDP报文进行自动网络拓扑发现以及资源信息管理。
LLDP是一种基于管理层面技术的网络拓扑发现协议，可以实现设备和物理拓扑的发现。协议采用IEEE慢协议(IEEE slow protocol)，其特点是每秒发送协议帧不超过5个，来收集网络节点(node station)的机架标识(Chassis ID)和端口标识(Port ID)信息，通过类型-长度-取值(Type LengthValue，TLV)中携带的生存时间(Time to Live，TTL)指明这些信息的保存时间，允许信息自动老化处理；当设备宕机时，支持相应信息的快速清除。
LLDP协议的框架如图1所示，LLDP代理(LLDP agent)包括接收模块和发送模块，实现网络中不同节点之间MIB信息库的交互。LLDP协议所涉及到的主要参数包括机架标识、端口标识，生存时间等，可能还包括供应商专用的MIB(Vendor Specific MIB)。
LLDP协议的基本报文格式如表1所示，
Figure A200710181537D00071
表1
LLDP分组数据单元(PDU)格式如表2所示：
Figure A200710181537D00081
表2
目前在标准中已经定义的TLV中，有如下的必选项：
Chasis ID TLV可以指明机架的标识，机架上物理接口/背板的标识，系统的MAC地址，系统的管理地址等。
Port ID TLV可以指明端口的标识，端口的MAC地址，端口所属的网管地址，端口对应的IP地址等。
TTL TLV可以指明LLDP所发送信息的最大保留时间。如果需要删除相应的信息，则把TTL置0发送LLDP报文即可。
LLDP数据单元结尾(End of LLDP PDU)TLV用以标志PDU报文的结束。
此外，还有一系列可选的TLV，有如下的可选项：
A)基本管理TLV系列：包括端口描述TLV，系统名字TLV，系统描述TLV(如系统版本，操作系统类型，硬件类型等)，系统能力TLV(是作为终端，桥还是路由器)
B)IEEE802.1相关的TLV系列：包括端口VID TLV，端口和VID TLV，VLAN名字描述TLV，以及协议描述TLV。
C)IEEE802.3相关的TLV系列：包括MAC/PHY配置/状态TLV(自协商能力，全双工状态描述)，是否能通过双绞铜线提供电源TLV，链路聚合TLV以及802.3支持的最大帧TLV。
LLDP协议本身比较容易扩展，通过在协议报文中TLV字段还允许设备商各种扩展功能。为支持PBB TE网络自动拓扑发现和资源信息管理，可以扩展LLDP协议，本发明对LLDP扩展的具体方案如下所述：
增加PBB TE特定的自动拓扑发现和相应的资源信息LLDP TLV选项，携带PBB TE网络拓扑/资源相关信息。具体格式如表3所示：
Figure A200710181537D00091
表3
延迟参数(Delay Metric)是一个相对的概念，根据系统的支持情况设定。如果不支持，须置为0。
具体的带宽(Bandwidth)取值可以如表4所示。
Figure A200710181537D00092
表4
通过扩展的TLV选项，可以实现PBB TE网络中自动拓扑发现和资源信息管理，供PBB TE隧道的建立提供依据。
以下通过两个具体实施例，分别对实现自动拓扑发现和资源管理的处理流程以及用于实现自动拓扑发现和资源管理的网络节点装置进行详细阐述。
本发明实施例一给出LLDP代理进行自动拓扑发现和资源管理的处理流程。对于LLDP代理来说，需要维护本地PBB TE拓扑数据库和资源信息库，通过LLDP消息携带上述扩展项中的网络拓扑信息和资源信息。
LLDP代理接收端的处理流程如图2所示，包括如下步骤：
步骤201：接收端进行初始化过程，包括将接收端口置为可用，监管状态(AdminStatus)使能，删除原有的对端管理信息库(Management InformationBase，MIB)。
步骤202：启动等待定时器，并等待对端LLDP代理发送LLDP信息；
步骤203：判断等待定时器是否超时，若是，则执行步骤204，否则执行步骤205。
步骤204：删除所述等待定时器对应的对端LLDP代理的MIB信息，并返回步骤202。
步骤205：接收对端LLDP Agent发送来的LLDP信息，从所述LLDP信息中提取出网络拓扑/资源相关信息。
步骤206：根据收到的LLDP信息维护本地PBB TE网络拓扑信息数据库和资源信息数据库，分别记录PBB TE网络拓扑信息和资源信息。
LLDP代理发送端的处理流程如图3所示，包括如下步骤：
步骤301：发送端进行初始化过程，包括将发送端口设置为可用，PortEnable，初始化本地PBB TE MIB信息库，TxInterval，TxDelay等变量的初始化等。
步骤302：启动发送定时器，判断发送定时器是否超时或本地信息发生变化，若是则执行步骤303，否则仍然执行步骤202。
步骤303：根据本地PBB TE MIB信息，构造并且发送包含网络拓扑信息和资源信息的LLDP消息到对端LLDP代理。
本发明实施例二给出实现PBB TE网络自动拓扑发现以及资源信息管理的网络节点装置，其结构框图如图4所示，包括用于与其它网络节点进行交互的接口，还包括：
网络拓扑信息数据库401，用于存储网络拓扑信息，所述网络拓扑信息包括网络中其它节点的端口的B-MAC地址，以及所述端口是否支持PBBTE。
资源信息数据库402，用于存储资源信息，所述资源信息包括如下信息的任一组合：网络中其它节点的端口所提供的保护类型，端口的最大传输单元、可用带宽以及PBB TE延迟参数。
信息接收模块403，用于从本网络节点接口接收的LLDP协议报文中，提取出网络拓扑信息和资源信息，并将所述网络拓扑信息发送至所述网络拓扑信息数据库401，将资源信息发送至所述资源信息数据库402。
信息发送模块404，用于将本节点的网络拓扑信息和资源信息添加到将要发送到其它网络节点的LLDP协议报文中，并通过本节点接口发送所述LLDP协议报文。信息发送模块404中可以包括一个发送定时器，用于控制网络拓扑信息/资源信息实现定时发送。同时发送模块404还负责监测本地网络状态是否变化，一旦监测到变化，则往对端发送相应的网络拓扑信息/资源信息。
本发明实施例提供的方案，可以在PBB TE网络中实现自动拓扑发现和资源信息管理，从而对PBB TE隧道的建立提供充分的信息，为业务的QoS的保证，TE的部署都具有重要的意义和作用。
以上所述仅为本发明的较佳实现而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1、一种运营商骨干网桥流量工程PBB TE网络中自动网络拓扑发现和资源信息管理的方法，其特征在于，包括如下步骤：
第一网络节点构造并发送包含网络拓扑信息和资源信息的链路层发现协议LLDP报文；
第二网络节点接收所述包含网络拓扑信息和资源信息的链路层发现协议LLDP报文，将所述LLDP报文中的网络拓扑信息记录到本地的网络拓扑信息数据库中，将所述LLDP报文中的资源信息记录到本地的资源信息数据库中。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一网络节点构造并发送包含网络拓扑信息和资源信息的链路层发现协议LLDP报文包括：
第一网络节点启动发送定时器，当发送定时器超时或者网络状态发生改变时，则构造并发送包含网络拓扑信息和资源信息的链路层发现协议LLDP报文。
3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述网络拓扑信息包括所述其他PBB TE网络节点的端口骨干层介质接入控制B-MAC地址和所述端口是否支持PBB TE的指示。
4、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述资源信息包括：所述其他网络节点的端口支持的保护类型、所述端口的最大传输单元、所述端口的可用带宽、PBB TE延迟参数或以上内容的任意组合。
5、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述网络拓扑信息和资源信息携带在所述LLDP报文的扩展类型-长度-值域TLV中。
6、一种PBB TE网络中网络拓扑信息和资源信息收集的方法，其特征在于，包括如下步骤：
接收来自PBB TE网络中其他网络节点的包含网络拓扑信息和资源信息的LLDP报文；
将所述LLDP报文中的网络拓扑信息记录到本地的网络拓扑信息数据库中，将所述LLDP报文中的资源信息记录到本地的资源信息数据库中。
7、一种PBB TE网络中网络拓扑信息和资源信息发送的方法，其特征在于，包括如下步骤：
PBB TE网络的网络节点启动发送定时器，当发送定时器超时或者网络状态发生改变时，则构造包含网络拓扑信息和资源信息的LLDP报文，并向网络中其它节点发送所述报文。
8、一种PBB TE网络节点装置，包括用于与其它网络节点进行交互的接口，其特征在于，还包括：
网络拓扑信息数据库，用于存储其他网络节点的网络拓扑信息；
资源信息数据库，用于存储其他网络节点的资源信息；
信息接收模块，用于从本节点的接口接收的LLDP报文中，提取出网络拓扑信息，并将所述网络拓扑信息发送至所述网络拓扑信息数据库；并从所述LLDP报文中提取出资源信息，并将所述资源信息发送至所述资源信息数据库；
信息发送模块，当发送定时器超时或本地网络状态变化时，构造包含网络拓扑信息和资源信息的LLDP报文，发送至对端PBB TE节点。
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