CN101719875A - 一种mpls te隧道的带宽调整方法、系统及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多协议标签交换流量工程MPLS TE隧道的带宽调整方法，所述方法包括：所述源端通过所述MPLS TE隧道对到达所述目的端的流量延时进行单向探测；所述源端根据所述流量延时调整MPLS TE隧道的带宽。本发明中，实现MPLS TE隧道的带宽及时调整，使得带宽调整更符合实际流量传输的需要。

Description

一种MPLS TE隧道的带宽调整方法、系统及装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种MPLS TE隧道的带宽调整方法、系统及装置。

背景技术

现有企业和政府组网中，经常需要保证两个相隔比较远的站点进行互通，并保证互通的带宽。例如在政务组网中，有些部门或有些业务的流量优先级比较高，必须要保证足够的带宽，常采用的技术是MPLS(Multi-Protocol Label，多协议标签交换)TE(Traffic Engineering，流量工程)技术。如图1所示，在站点1和站点3之间建立MPLS TE隧道，并且保证MPLS TE隧道的带宽。

配置MPLS TE隧道时，需要将带宽固定，然而，实际上两个站点之间的流量是可变的，因此，可能会造成有时隧道带宽不够，有时隧道带宽剩余的情况。因为广域网的带宽资源比较宝贵，所以希望能够进行自动调整带宽，当需要通过的流量比较小时，减少隧道的带宽；而需要通过流量较大时，增加隧道的带宽。

现有技术中，可以使用自动带宽分配技术对该隧道占用的带宽进行调节，这种调节不会影响当前通过隧道的流量。该技术通过定时(比如5分钟)采样，可以获得在一个采样周期通过该隧道的平均带宽，通过一段时间(比如24小时)的多次采样后，获得上述多个采样周期内平均带宽的最大值，然后用其作为带宽，发起建立一条新的LSP(Label Switching Path，标签交换路径)隧道。LSP隧道建立成功后，将流量切换到新的LSP隧道上，同时拆除原来的LSP隧道；如果LSP隧道建立不成功，则流量继续沿原来的LSP隧道转发，在下一个采样周期结束后再做调节。

为了减少不必要的调节，可以配置调节阈值，只有本次的最大平均带宽与上次的最大平均带宽变化百分比达到一定的阈值，才发起调节。同时，还可以配置带宽的最小值和最大值，所调节的带宽必须在这个范围之内。

然而，现有技术在流量调整方面有滞后性，不够及时，总是要经过相当一段时间后，流量带宽才能得到调整，这个时间周期以内的流量是受到影响的，使实际流量不能够得到良好地传输。例如，上述24内的多次采样后，获得多个采样周期内平均带宽的最大值，作为新带宽，建立新LSP隧道，则该24内的传输带宽不变，使得实际传输流量受影响。

发明内容

本发明提供了一种MPLS TE隧道的带宽调整方法、系统及装置，使得带宽调整更符合实际流量传输的需要，并且保证MPLS TE隧道的带宽能够得到及时的调整。

本发明提供了一种多协议标签交换流量工程MPLS TE隧道的带宽调整方法，应用于包括源端和目的端的系统中，所述源端和目的端之间通过MPLS TE隧道连接，所述方法包括以下步骤：

所述源端通过所述MPLS TE隧道对到达所述目的端的流量延时进行单向探测；

所述源端根据所述流量延时调整MPLS TE隧道的带宽。

优选地，所述源端通过所述MPLS TE隧道对到达所述目的端的流量延时进行单向探测，具体包括：

所述源端通过所述MPLS TE隧道向所述目的端发送探测报文，所述探测报文中携带源端发送探测报文的发送时间戳；

所述源端接收所述目的端返回的探测报文，所述返回的探测报文中携带源端发送探测报文的发送时间戳和目的端接收探测报文的接收时间戳；

所述源端根据所述发送时间戳和接收时间戳获得流量延时。

优选地，所述目的端返回到源端的探测报文通过MPLS TE隧道或非MPLS TE隧道传输。

优选地，所述源端根据所述流量延时调整MPLS TE隧道的带宽，具体包括：

当所述源端到达所述目的端的流量延时大于第一门限，增加所述MPLS

TE隧道的带宽。

优选地，所述源端根据所述流量延时调整MPLS TE隧道的带宽，具体包括：

当预设时间内所述源端到达所述目的端的流量延时平均值大于第一门限，增加所述MPLS TE隧道的带宽。

优选地，所述源端根据所述流量延时调整MPLS TE隧道的带宽，具体包括：

所述源端重复多次探测报文发送接收，获得多个流量延时，通过计算相邻两个流量延时的差值，获得流量延时抖动；

当预设时间内所述流量延时抖动平均值大于第二门限时，增加所述MPLSTE隧道的带宽。

优选地，当所述源端到达所述目的端的流量延时小于等于第一门限，或当预设时间内所述源端到达所述目的端的流量延时平均值小于等于第一门限，或当预设时间内所述流量延时抖动平均值小于等于第二门限时，

减小所述MPLS TE隧道的带宽，具体为：获得在一个采样周期通过所述MPLS TE隧道的平均带宽，通过多次采样获得所述采样的平均带宽中的最大值，如果所述最大值小于当前MPLS TE隧道的带宽，用其作为MPLS TE隧道的带宽。

本发明提供了一种MPLS TE隧道的带宽调整系统，包括源端和目的端，所述源端和目的端之间通过MPLS TE隧道连接，

所述源端，用于通过所述MPLS TE隧道对到达所述目的端的流量延时进行单向探测，根据所述流量延时调整MPLS TE隧道的带宽。

优选地，

所述源端，具体用于通过MPLS TE隧道向目的端发送探测报文，所述探测报文携带源端发送探测报文的发送时间戳；并接收所述目的端返回的探测报文，所述返回的探测报文携带源端发送探测报文的发送时间戳和目的端接收探测报文的接收时间戳；所述源端根据所述发送时间戳和所述接收时间戳获得流量延时，并根据所述流量延时调整MPLS TE隧道的带宽。

本发明提供了一种终端设备，应用于包括源端和目的端的系统中，所述源端和目的端之间通过MPLS TE隧道连接，所述终端设备为源端设备时，包括：

探测模块，用于通过所述MPLS TE隧道对到达所述目的端的流量延时进行单向探测；

调整模块，与所述探测模块连接，用于根据所述流量延时调整MPLS TE隧道的带宽。

优选地，所述探测模块，具体包括：

发送子模块，用于通过MPLS TE隧道向目的端发送探测报文，所述探测报文中携带源端发送探测报文的发送时间戳；

接收子模块，用于接收所述目的端返回的探测报文，所述返回的探测报文中携带源端发送探测报文的发送时间戳和目的端接收探测报文的接收时间戳；

计算子模块，分别与所述发送子模块和所述接收子模块连接，用于根据所述发送时间戳和接收时间戳获得流量延时。

优选地，

所述计算子模块，还用于重复多次探测报文发送接收，获得多个流量延时，通过计算相邻两个流量延时的差值，获得流量延时抖动；

所述调整模块，还用于当预设时间内所述流量延时抖动平均值大于第二门限时，增加所述MPLS TE隧道的带宽。

优选地，所述调整模块，具体用于当所述源端到达所述目的端的流量延时大于第一门限，增加所述MPLS TE隧道的带宽。

优选地，所述调整模块，具体用于当预设时间内所述源端到达所述目的端的流量延时平均值大于第一门限，增加所述MPLS TE隧道的带宽。

所述调整模块，还用于当所述源端到达所述目的端的流量延时小于等于第一门限，或当预设时间内所述源端到达所述目的端的流量延时平均值小于等于第一门限，或当预设时间内所述流量延时抖动平均值小于等于第二门限时，

减小所述MPLS TE隧道的带宽，具体为：获得在一个采样周期通过所述MPLS TE隧道的平均带宽，通过多次采样获得所述采样的平均带宽中的最大值，如果所述最大值小于当前MPLS TE隧道的带宽，用其作为MPLS TE隧道的带宽。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明中，实现MPLS TE隧道的带宽及时调整和通过隧道的流量的实际效果结合起来，使得带宽调整更符合实际流量传输的需要。

附图说明

图1是现有技术中MPLS TE隧道示意图；

图2是本发明中一种多协议标签交换流量工程MPLS TE隧道的带宽调整方法流程图；

图3是本发明中一种终端设备结构图。

具体实施方式

本发明的核心思想史：通过使用探测报文，获取实际流量报文通过MPLSTE隧道的延时和抖动等数据，从而实现对MPLS TE隧道的带宽实现自动和及时地向上调整，保证MPLS TE隧道的调整更好地满足实际流量的需要。

本发明公开了一种多协议标签交换流量工程MPLS TE隧道的带宽调整方法，应用于包括源端和目的端的系统中，所述源端和目的端之间通过MPLS TE隧道连接，所述方法如图2所示，包括以下步骤：

步骤201，所述源端通过所述MPLS TE隧道对到达所述目的端的流量延时进行单向探测；

步骤202，所述源端根据所述流量延时调整MPLS TE隧道的带宽。

其中，步骤201具体包括：

1，所述源端通过所述MPLS TE隧道向所述目的端发送探测报文，所述探测报文中携带源端发送探测报文的发送时间戳。

其中，探测报文可以直接使用NQA(Network Quality Analyzer，网络质量)报文，也可以根据需要使用不同类型的探测报文，如ICMP(Internet ControlMessage Protocol，网际控制信息协议)-echo报文，TCP(Transmission ControlProtocol，传输控制协议)测试，UDP(User Datagram Protocol，用户数据报协议)-echo，VOICE报文测试。这些探测机制需要实现客户端和服务器端，当前主流厂商设备都支持客户端和服务器端。

但是和NQA机制不同的是：NQA机制探测的是来回两个方向路径上流量的延时和抖动。而MPLS TE隧道是单方向的，因此只需要探测从源端到目的端一个方向的流量的延时和抖动。例如可以使用UDP-echo报文，源端以一定的时间间隔(如2秒)向目的端发送数据报文，该发送数据报文会带有发送时间戳。

2，所述源端接收所述目的端返回的探测报文，所述返回的探测报文中携带源端发送探测报文的发送时间戳和目的端接收探测报文的接收时间戳；回送的报文可以通过隧道，也可以不通过隧道。

3，所述源端根据所述发送时间戳和接收时间戳获得流量延时。

当所述源端到达所述目的端的MPLS TE隧道延时大于第一门限(例如100毫秒)，说明网络比较拥塞，增加所述MPLS TE隧道的带宽。

另外，为了保证探测的准确性，不应该以一个探测报文的延时来判读网络的拥塞情况，当预设时间内所述源端到达所述目的端的流量延时平均值大于第一门限，增加所述MPLS TE隧道的带宽。

为了返回的报文尽量不要被丢弃，特别是返回报文不走MPLS TE隧道时，发送的探测报文的优先级根据实际需要确定，而探测返回报文则需要配置为最大优先级。

如果探测报文出现丢包，无法判断该报文是去方向丢失的，还是回方向丢失的，所以这个报文不计入延时计算。如果确实是去方向带宽不足，即使有探测报文丢失，也总有部分探测报文返回，体现在那些能够返回的探测报文带回的时延值中的，并最终导致带宽的调整的。

以上机制用于带宽的向上调整没有问题，但带宽的向下调整方式也采用同样的方式，可能会造成MPLS TE带宽调整比较频繁。例如：探测报文始终在发送，100个报文平均后，发现延时均值小于某个门限值，带宽向下调整，调整后发现带宽延时均值比较大，带宽向上调节，如此反复调整几次后，MPLS

TE隧道才能稳定。这样造成隧道带宽调整比较频繁，而MPLS TE带宽的调整对系统资源的消耗比较大，所以带宽向下调整的方式也可以采用下面的方式：通过定时(比如5分钟)采样，可以获得在一个采样周期通过该隧道的平均带宽。通过一段时间(比如12小时)的多次采样然后，获得采样的最大值，如果该值小于当前MPLS TE隧道的带宽，然后用其作为带宽，发起建立一条新的LSP隧道。

带宽的增加都是逐步递进的。例如每次增加原带宽的10％，如果延时还是比较大，再次增加10％。另外可以MPLS TE隧道的最大和最小带宽，希望调整后的带宽总是在这个范围之内。

MPLS TE隧道的带宽调整过程实际上是重新建立隧道，而新建立的隧道的经过的设备跳数可能会增加，这样会增加延时。就是说虽然带宽增加减小了延时，而流量经过的跳数增加增大了延时，这样探测后还需要重新调整带宽。但是实际上，如果在带宽足够的情况下，流量经过的跳数增加造成的延时，和带宽不够造成流量拥塞造成的延时相比是很小的。例如正常情况下，在不拥塞的情况一跳造成的延时基本是1-3毫秒，而出现拥塞时则延时时间要大得多，一般会是百毫秒级别。所以只要时延指标配置合适，基本上跳数增加带来的延时，可以忽略不计。例如对于一个5-10跳的网络，如果设置延时指标超过150ms时，则提高MPLS TE隧道带宽，那么延时确实到达150毫秒，肯定是存在拥塞，而不应该是跳数过大。

在具体实现时，需要在发送端配置探测的报文的源地址和目的地址，在目的端配置探测服务器，并且通过路由配置保证探测报文通过MPLS TE隧道。并且需要将探测结果和MPLS TE隧道的调整关联起来。

本发明还提出了一种通过探测源端和目的端之间的流量延时抖动，来调整MPLS TE隧道的带宽的方法，包括：

1，所述源端重复多次探测报文发送接收，获得多个流量延时，通过计算相邻两个流量延时的差值，获得流量延时抖动；

2，当预设时间内所述流量延时抖动平均值大于第二门限时，增加所述MPLS TE隧道的带宽。由于通常在延时符合要求时，流量延时抖动会比较小，可忽略不计，只有在延时比较大时才能测得较大的流量延时抖动。另外，本发明对流量延时抖动的测量是采用统计平均值方式，得到的是一段时间内多个流量延时抖动绝对平均值。例如第一次流量延时100ms，第二次流量延时20ms，第三次流量延时180ms，则流量延时抖动范围从80ms到160ms。

当预设时间内所述流量延时抖动平均值小于等于第二门限时，减小所述MPLS TE隧道的带宽，具体为：获得在一个采样周期通过所述MPLS TE隧道的平均带宽，通过多次采样获得所述采样的平均带宽中的最大值，如果所述最大值小于当前MPLS TE隧道的带宽，用其作为MPLS TE隧道的带宽。

本发明还提供了一种MPLS TE隧道的带宽调整系统，包括源端和目的端，所述源端和目的端之间通过MPLS TE隧道连接，所述源端，用于通过所述MPLS TE隧道对到达所述目的端的流量延时进行单向探测，根据所述流量延时调整MPLS TE隧道的带宽。其中，对到达所述目的端的流量延时进行单向探测具体包括：通过MPLS TE隧道向目的端发送探测报文，所述探测报文携带源端发送探测报文的发送时间戳；并接收所述目的端返回的探测报文，所述返回的探测报文携带源端发送探测报文的发送时间戳和目的端接收探测报文接收时间戳；所述源端根据所述发送时间戳和所述接收时间戳获得流量延时。

本发明还提供了一种终端设备，应用于包括源端和目的端的系统中，所述源端和目的端之间通过MPLS TE隧道连接，所述终端设备为源端设备时，如图3所示，包括：

探测模块310，用于通过所述MPLS TE隧道对到达所述目的端的流量延时进行单向探测；

调整模块320，与探测模块310连接，用于根据所述流量延时调整MPLSTE隧道的带宽。当所述源端到达所述目的端的流量延时大于第一门限，增加所述MPLS TE隧道的带宽；或当预设时间内所述源端到达所述目的端的流量延时平均值大于第一门限，增加所述MPLS TE隧道的带宽。

其中，探测模块310具体包括：

发送子模块311，用于通过MPLS TE隧道向目的端发送探测报文，所述探测报文中携带源端发送探测报文的发送时间戳；

接收子模块312，用于接收所述目的端返回的探测报文，所述返回的探测报文中携带源端发送探测报文的发送时间戳和目的端接收探测报文的接收时间戳；

计算子模块313，分别与发送子模块311和接收子模块312连接，用于根据所述发送时间戳和接收时间戳获得流量延时；

计算子模块313，还用于重复多次探测报文发送接收，获得多个流量延时，通过计算相邻两个流量延时的差值，获得流量延时抖动；使调整模块320，在所述流量延时抖动大于第二门限时，增加所述MPLS TE隧道的带宽。

调整模块320，还用于当所述源端到达所述目的端的流量延时小于等于第一门限，或当预设时间内所述源端到达所述目的端的流量延时平均值小于等于第一门限，或当预设时间内所述流量延时抖动平均值小于等于第二门限时，

减小所述MPLS TE隧道的带宽，具体为：获得在一个采样周期通过所述MPLS TE隧道的平均带宽，通过多次采样获得所述采样的平均带宽中的最大值，如果所述最大值小于当前MPLS TE隧道的带宽，用其作为MPLS TE隧道的带宽。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可以通过硬件实现，也可以借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。

本领域技术人员可以理解实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述进行分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

上述本发明序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (15)

1.一种多协议标签交换流量工程MPLS TE隧道的带宽调整方法，应用于包括源端和目的端的系统中，所述源端和目的端之间通过MPLS TE隧道连接，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

所述源端通过所述MPLS TE隧道对到达所述目的端的流量延时进行单向探测；

所述源端根据所述流量延时调整MPLS TE隧道的带宽。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述源端通过所述MPLS TE隧道对到达所述目的端的流量延时进行单向探测，具体包括：

所述源端通过所述MPLS TE隧道向所述目的端发送探测报文，所述探测报文中携带源端发送探测报文的发送时间戳；

所述源端接收所述目的端返回的探测报文，所述返回的探测报文中携带源端发送探测报文的发送时间戳和目的端接收探测报文的接收时间戳；

所述源端根据所述发送时间戳和接收时间戳获得流量延时。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述目的端返回到源端的探测报文通过MPLS TE隧道或非MPLS TE隧道传输。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述源端根据所述流量延时调整MPLS TE隧道的带宽，具体包括：

当所述源端到达所述目的端的流量延时大于第一门限，增加所述MPLSTE隧道的带宽。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述源端根据所述流量延时调整MPLS TE隧道的带宽，具体包括：

当预设时间内所述源端到达所述目的端的流量延时平均值大于第一门限，增加所述MPLS TE隧道的带宽。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述源端根据所述流量延时调整MPLS TE隧道的带宽，具体包括：

所述源端重复多次探测报文发送接收，获得多个流量延时，通过计算相邻两个流量延时的差值，获得流量延时抖动；

当预设时间内所述流量延时抖动平均值大于第二门限时，增加所述MPLSTE隧道的带宽。

7.如权利要求4、5或6所述的方法，其特征在于，当所述源端到达所述目的端的流量延时小于等于第一门限，或当预设时间内所述源端到达所述目的端的流量延时平均值小于等于第一门限，或当预设时间内所述流量延时抖动平均值小于等于第二门限时，

减小所述MPLS TE隧道的带宽，具体为：获得在一个采样周期通过所述MPLS TE隧道的平均带宽，通过多次采样获得所述采样的平均带宽中的最大值，如果所述最大值小于当前MPLS TE隧道的带宽，用其作为MPLS TE隧道的带宽。

8.一种MPLS TE隧道的带宽调整系统，包括源端和目的端，所述源端和目的端之间通过MPLS TE隧道连接，其特征在于，

所述源端，用于通过所述MPLS TE隧道对到达所述目的端的流量延时进行单向探测，根据所述流量延时调整MPLS TE隧道的带宽。

9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，

所述源端，具体用于通过MPLS TE隧道向目的端发送探测报文，所述探测报文携带源端发送探测报文的发送时间戳；并接收所述目的端返回的探测报文，所述返回的探测报文携带源端发送探测报文的发送时间戳和目的端接收探测报文的接收时间戳；所述源端根据所述发送时间戳和所述接收时间戳获得流量延时，并根据所述流量延时调整MPLS TE隧道的带宽。

10.一种终端设备，应用于包括源端和目的端的系统中，所述源端和目的端之间通过MPLS TE隧道连接，其特征在于，所述终端设备为源端设备时，包括：

探测模块，用于通过所述MPLS TE隧道对到达所述目的端的流量延时进行单向探测；

调整模块，与所述探测模块连接，用于根据所述流量延时调整MPLS TE隧道的带宽。

11.如权利要求10所述的终端设备，其特征在于，所述探测模块，具体包括：

发送子模块，用于通过MPLS TE隧道向目的端发送探测报文，所述探测报文中携带源端发送探测报文的发送时间戳；

接收子模块，用于接收所述目的端返回的探测报文，所述返回的探测报文中携带源端发送探测报文的发送时间戳和目的端接收探测报文的接收时间戳；

计算子模块，分别与所述发送子模块和所述接收子模块连接，用于根据所述发送时间戳和接收时间戳获得流量延时。

12.如权利要求11所述的终端设备，其特征在于，

所述计算子模块，还用于重复多次探测报文发送接收，获得多个流量延时，通过计算相邻两个流量延时的差值，获得流量延时抖动；

所述调整模块，还用于当预设时间内所述流量延时抖动平均值大于第二门限时，增加所述MPLS TE隧道的带宽。

13.如权利要求10所述的终端设备，其特征在于，所述调整模块，具体用于当所述源端到达所述目的端的流量延时大于第一门限，增加所述MPLSTE隧道的带宽。

14.如权利要求10所述的终端设备，其特征在于，所述调整模块，具体用于当预设时间内所述源端到达所述目的端的流量延时平均值大于第一门限，增加所述MPLS TE隧道的带宽。

15.如权利要求12、13或14所述的终端设备，其特征在于，

所述调整模块，还用于当所述源端到达所述目的端的流量延时小于等于第一门限，或当预设时间内所述源端到达所述目的端的流量延时平均值小于等于第一门限，或当预设时间内所述流量延时抖动平均值小于等于第二门限时，

减小所述MPLS TE隧道的带宽，具体为：获得在一个采样周期通过所述MPLS TE隧道的平均带宽，通过多次采样获得所述采样的平均带宽中的最大值，如果所述最大值小于当前MPLS TE隧道的带宽，用其作为MPLS TE隧道的带宽。

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