CN101997762B - 利用每个层的层发现信息进行层间路径计算的方法 - Google Patents

Abstract

为了实现对层间路径进行发现和计算，本发明提出了一种利用每个层的层发现信息进行层间路径计算的方法，层发现信息中添加有层间信息，方法包括以下步骤：本层的标签交换路由器LSR根据层发现信息选择本层的路径计算单元PCE，并向其发送有关该标签交换路由器LSR的路径计算请求；当有关该标签交换路由器LSR的路径不连通时，基于层间信息选择下一层的路径计算单元PCE，并向其发送有关路径的不连通部分的路径计算请求，直至路径连通；将路径计算结果应答至本层的PCE。

Description

利用每个层的层发现信息进行层间路径计算的方法

技术领域

本发明涉及路由技术领域，更具体地，涉及一种利用每个层的层发现信息进行层间路径计算的方法。

背景技术

在GMPLS网络架构中，PCE作为一个新兴技术，主要的功能是基于已知的网络拓扑和约束条件，计算出TE LSP的路由。RFC4655、RFC4657着重描述了PCE作为GMPLS的路径计算单元的功能以及架构。PCE架构要求PCC能够获知域内一个或多个PCE、以及其他域内的潜在PCE的位置(例如，在域间TE LSP计算的情形中)。RFC4674描述了对于PCE发现机制的详细需求。RFC5088、RFC5089分别详细描述了采用OSPF、IS-IS路由协议实现PCE自动发现的机制，此机制允许PCC自动地发现一组PCE，以及其他供PCC选择PCE的额外信息。

本发明是为解决层间路径计算条件下，实现层间PCE自动发现机制的方法。

目前，实现层间路径计算的网络模型主要有单PCE层间路径计算模型、多PCE层间路径计算模型两种。其中，多PCE层间路径计算模型又分为不带PCE通讯和带PCE通讯两种。本发明主要针对带PCE通讯的层间路径计算模型提出的实现机制。典型的带PCE通讯的层间路径计算模型要求某一个PCE只能对指定一个层面(或有限几个层面)网络拓扑具备可视能力，不能对全部层面的网络拓扑全都具备可视能力，现举图1为例进行分析。PCE Hi1......PCEHim是负责上层路径计算的PCE，仅对H层网络拓扑具备可视能力。PCE Lo1......PCE Lon是负责下层路径计算的PCE，仅对L层网络拓扑具备可视能力。

在本发明提出之前，针对该模型的层间路径计算的惯常实现流程是：

1、LSR H1向PCE Hi1发送一条H1——H4的路径计算请求；

2、PCE Hi1选择H2作为至下层的入口节点，H3作为下层的出口节点；

3、PCE Hi1向PCE Lo1请求计算一条H2——H3的路径；

4、PCE Lo1向PCEHi1返回H2——L1——L2——H3；

5、PCE Hi1算出完整的路径H1——H2—L1——L2——H3——H4，并将此返回给H1；

该流程暴露出了一定的缺点和不足。根据RFC5088和RFC5089的描述，目前在PCE的发现信息中，没有指明PCE对哪个层面的拓扑具备可视能力、这个层面的邻接层面又是哪几个(通常情况下，某一层面至多有两个邻接层面，分别位于其上层和下层。)这样，当LSR H1要向本层的PCE发送路径计算请求时，无法事先从本层能计算跨层路径的PCE的发现信息中获知邻接层信息，也就无法预先对可能计算出的跨层路径是否接受有所准备。也就是说，如果作为PCC(路径计算客户)的LSR H1不接受可能到达某个邻接层的跨层路径，而它事先又能从本层PCE的发现信息中获知所有存在的邻接层信息的话，那么此时它就可以在向该PCE发送路径查询请求时事先将该邻接层作为避开的约束条件，或者可以仅在只能计算本层路径的PCE和能计算跨其他邻接层路径的PCE中做出选择了，从而避免了因收到的跨层路径不满足PCC的要求而导致的PCC的再次计算申请，提高了PCC申请计算层间路径的执行效率。

此外，由于在上述的层间路径计算实现流程中，H层和L层的网络拓扑以及每层所使用的PCE都是分离的，作为H层能够计算跨层路径的PCE Hi1，只能向指定的L层PCE Lo1发送L层路径计算请求，因而无法通过路由协议的洪泛获得L层PCE Lo1......PCELon的发现信息(主要包括L层PCE的位置、PCE的层信息)，从RFC4674的角度讲，也就无法在层间满足RFC4674提出的实现作为PCC的PCE Hi1对L层PCE的发现需求了。

发明内容

为了实现对层间路径进行发现和计算，本发明提出了一种利用每个层的层发现信息进行层间路径计算的方法，层发现信息中添加有层间信息，方法包括以下步骤：本层的标签交换路由器LSR根据层发现信息选择本层的路径计算单元PCE，并向其发送有关该标签交换路由器LSR的路径计算请求；当有关该标签交换路由器LSR的路径不连通时，基于层间信息选择下一层的路径计算单元PCE，并向其发送有关路径的不连通部分的路径计算请求，直至路径连通；将路径计算结果应答至本层的PCE。

其中，本层为第一层，下一层为第二层：第一层的标签交换路由器LSR根据层发现信息选择第一层的路径计算单元PCE，并向其发送有关该标签交换路由器LSR的路径计算请求；当第一层的路径计算单元PCE确定有关该标签交换路由器LSR的路径不连通时，基于层间信息选择与第一层邻接的第二层的路径计算单元PCE，并向其发送有关路径的不连通部分的路径计算请求；当第二层的路径计算单元PCE确定第二层中用于替代第一层中的不连通部分以使之连通的替代路径连通时，将替代路径应答至第一层的PCE；以及第一层的PCE将最终的路径计算结果应答至第一层的LSR。

其中，当第一层的PCE确定有关该标签交换路由器LSR的路径连通时，第一层的PCE将计算的路径应答至第一层的LSR。

其中，第一层的标签交换路由器LSR根据层发现信息选择第一层的PCE的步骤之前，还包括：将多个层的PCE构成一个PCE网络拓扑，在PCE网络拓扑中以预定路由协议实例对层发现信息进行洪泛。

其中，层发现信息为PCED TLV中的子TLV，层间信息包括：Yd比特、PCE层的子TLV、邻接PCE层的子TLV，其中，当Yd比特为1时，PCED TLV不包含邻接PCE层子TLV；当Y比特为0时，Yd比特也为0；如果Y bit被置为1且Yd bit被置为0，邻接PCE层子-TLV至少要出现一次。

其中，当第二层的PCE确定第二层中用于替代第一层中的不连通部分以使之连通的替代路径不连通时，第二层的PCE根据层间信息选择与第二层邻接的第三层的PCE，并向其发送有关替代路径的不连通部分的路径计算请求。

其中，当第三层的PCE确定第三层中用于替代第一层中的不连通部分以使之连通的替代路径不连通时，第三层的PCE根据层间信息选择与第三层邻接的第四层的PCE，并向其发送有关替代路径的不连通部分的路径计算请求。

其中，当第四层的PCE确定第四层中用于替代第一层中的不连通部分以使之连通的替代路径连通时，第四层的PCE将计算的路径应答至第三层的PCE。

其中，第三层的PCE将计算的路径应答至第二层的PCE。

其中，第一层、第二层、第三层、第四层分别为PSC层、L2SC层、TDM层、LSC层。

本发明提出了一种新的方法，从而在GMPLS网络中，多PCE的层间路径计算条件下，通过在PCE发现信息中增加层的信息内容的方式，实现PCC对PCE层间计算能力发现。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的限定。在附图中：

图1是带PCE通讯的多PCE层间路径计算模型的示意图；

图2是PCE的发现信息PCED TLV的PATH-SCOPE子-TLV的扩展定义的示意图；

图3是PCE层子-TLV定义的示意图；

图4是邻接-PCE层子-TLV定义的示意图；

图5是基于PCE层发现信息实现的层间路径计算实例的示意图；

图6是根据本发明的方法的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

针对附图1中的层间路径计算场景，本发明根据RFC5088、RFC5089，在PCE的发现信息PCED TLV的PATH-SCOPE(路径范围)子-TLV中增加了Yd bit的定义，并另外增加了PCE层子-TLV、邻接层邻接-PCE层子-TLV等内容。

出于对层间路径计算功能实现的角度考虑，本发明对RFC5088和RFC5089描述的PATH-SCOPE子-TLV进行了扩展，增加了Ydbit，具体格式详见附图2所示。

其中，定义了如下比特(除Yd比特外，其他均为现行标准)：

比特         路径范围

0            L比特：可以计算区域内路径。

1            R比特：可以用作计算区域间TE LSP的PCE。

2            Rd比特：可以用作计算区域间TE LSP的默认PCE。

3            S比特：可以用作计算AS间TE LSP的PCE。

4            Sd比特：可以用作计算AS间TE LSP的默认PCE。

5            Y比特：可以用作计算层间TE LSP的PCE。

6            Yd比特：可以用作计算层间TE LSP的默认PCE。

PrefL字段：计算区域内TE LSP的PCE优先级。

PrefR字段：计算区域间TE LSP的PCE优先级。

PrefS字段：计算AS间TE LSP的PCE优先级。

PrefY字段：计算层间TE LSP的PCE优先级。

Res：以备后用。

Yd比特与RFC5088、RFC5089标准中的Y比特对应。Yd bit主要用来表示该PCE能够作为本层的默认层间路径计算PCE，也就是说，该PCE能够计算跨邻接层面的路径，如果PCC需要TE LSP经过邻接层面或者认为该TE LSP(标签交换路径)可以经过邻接层面，在其他PCE发现信息满足要求的情况下，首选该PCE作为路径计算请求对象。当Yd bit被置为1时，PCED TLV不能包含任何邻接-PCE层子-TLV。当Y bit被置为0时，Yd也应被置为0。如果Y bit被置为1且Yd bit被置为0，邻接PCE层子-TLV至少要出现一次。

PCE层子-TLV和邻接-PCE层子-TLV是可选的。它们可以出现在PCED TLV中，以方便作为PCC的本层LSR对具备层间计算能力的本层PCE的选择、本层PCE作为PCC对邻接层面PCE的选择。

PCE层子-TLV指定了一个PCE所在的网络拓扑层，PCE对该层网络拓扑具备可视能力，并且可以计算经过该层的LSP路由。PCE层子-TLV的内容通常不受其他IGP信息(如OSPF、IS-IS等协议)如PCE是否具备层间计算能力、PCE发现信息的洪泛范围等的影响。PCE层子-TLV主要是在PCE具备可视能力的网络拓扑层以及前述的PCE拓扑中洪泛。通常情况下，一个PCED TLV仅包含一个PCE层子-TLV，但不排除具备多个PCE层子-TLV的情况，此时该PCE对多个网络拓扑层具备可视能力。

PCE层子-TLV的格式如附图3所示。

目前已知的层类型主要有以下5种：

Packet Switch Capable(PSC)

Layer-2 Switch Capable(L2SC)

Time-Division Multiplexer Capable(TDM)

Lambda Switch Capable(LSC)

Fiber-Switch Capable(FSC)

其中，层ID表示其中具有可是能力并可以计算路径的层的32位层ID。

邻接-PCE层子-TLV指明了一个PCE所在层面的邻接拓扑层，并表示该PCE能够向该邻接层计算路径。也就是说，该PCE能够参加经过这个邻接层的层间TE LSP路径计算。邻接-PCE层子-TLV主要是在PCE具备可视能力的网络拓扑层以及前述的PCE拓扑中洪泛。对应于PCED TLV包含的每一个PCE层子-TLV，通常可以至多有两个邻接-PCE层子-TLV，分别位于该PCE-层的上层和下层。如果Y bit被置为1且Yd bit被置为0，邻接-PCE层子-TLV至少要出现一次。

邻接-PCE层子-TLV的格式如附图4所示。其中，层ID表示其中可以计算路径的邻接层的32位层ID。

至此，上述PCE层信息将被包含在PCED TLV内并通过RFC5088和RFC5089的发现机制在PCE具备可视能力的层面洪泛，使得作为PCC的LSR节点能够参考PCE的层发现信息做出对PCE的选择。

同时，对PCE发现信息的洪泛范围而言，本发明还提出一个重要的机制，就是：将所有层面的PCE构成一个PCE网络拓扑，并通过一个仅运行在PCE网络拓扑内的预定路由协议(例如，OSPF或IS-IS)实例，实现PCE发现信息在PCE网络拓扑内的洪泛，进而在层间路径计算条件下，作为PCC的某一层面的PCE可以根据其他层面PCE洪泛过来的发现信息，获得其他层面PCE的层信息、位置信息等内容，并从中选择出属于被请求邻接层面的、合适的PCE，以向其发起邻接层面路径计算请求。

这样针对附图1中，H1对PCE Hi1......PCE Him中PCE Hi1的选择、PCE Hi1对PCE Lo1......PCE Lon中PCE Lo1的选择都可以依靠本发明提出的层发现机制自动实现。

附图5显示了基于PCE层发现信息实现的层间路径计算实例，图中各层具备层间路径计算能力的PCE组成了一个PCE拓扑，PCE的发现信息(包含层发现信息)将在所在层面的LSR拓扑和PCE拓扑中进行洪泛，具体实施步骤如下：

PSC层面的LSR1根据收到的各PCE的发现信息(包含层发现信息)挑选出PSC层面的PCE1，并向PCE1发起到本层LSR4的路径计算请求；

PSC层的PCE1发现本层LSR1和LSR4之间的拓扑区域是非连通的，遂根据PCE拓扑中各PCE洪泛的层信息挑选了邻接的L2SC层面的PCE1，并向其发送PSC层面的层边界节点LSR2到LSR3的路径计算请求；

L2SC层面的PCE1发现本层LSR1和LSR4之间的拓扑区域是非连通的，遂根据PCE拓扑中各PCE洪泛的层信息挑选了邻接的TDM层面的PCE1，并向其发送L2SC层面的层边界节点LSR2到LSR3的路径计算请求；

TDM层面的PCE1发现本层LSR1和LSR4之间的拓扑区域是非连通的，遂根据PCE拓扑中各PCE洪泛的层信息挑选了邻接的LSC层面的PCE1，并向其发送TDM层面的层边界节点LSR2到LSR3的路径计算请求；

LSC层面的PCE1将计算出的路径TDM层边界LSR2——LSC层LSR1——LSC层LSR2——LSC层LSR4——TDM层边界LSR3应答给上层TDM层面的PCE1；

TDM层面的PCE1将计算出的路径L2SC层边界LSR2——TDM层LSR1——TDM层边界LSR2——LSC层LSR1——LSC层LSR2——LSC层LSR4——TDM层边界LSR3——TDM层LSR4——L2SC层边界LSR3应答给上层L2SC层面的PCE1；

L2SC层面的PCE1将计算出的路径PSC层边界LSR2——L2SC层LSR1——L2SC层边界LSR2——TDM层LSR1——TDM层边界LSR2——LSC层LSR1——LSC层LSR2——LSC层LSR4——TDM层边界LSR3——TDM层LSR4——L2SC层边界LSR3——L2SC层LSR4——PSC层边界LSR3应答给上层PSC层面的PCE1；

PSC层面的PCE1将最终的路径计算结果PSC层LSR1——PSC层边界LSR2——L2SC层LSR1——L2SC层边界LSR2——TDM层LSR1——TDM层边界LSR2——LSC层LSR1——LSC层LSR2——LSC层LSR4——TDM层边界LSR3——TDM层LSR4——L2SC层边界LSR3——L2SC层LSR4——PSC层边界LSR3——PSC层LSR4应答给PSC层面的LSR1。

本计算用例的表达范围还包括一个PCE可能对几个层面(但不是全部层面)具备可视能力的情况，实现机制和上述步骤基本类似，不再列举。附图5描述的情况，只是一个场景，本专利的权利要求不局限于附图5描述的层结构组合。

而图6则示出了本发明的总体思想。其中，第一层的标签交换路由器LSR根据层发现信息选择第一层的路径计算单元PCE，并向其发送有关该标签交换路由器LSR的路径计算请求；当第一层的路径计算单元PCE确定有关该标签交换路由器LSR的路径不连通时，基于层间信息选择与第一层邻接的第二层的路径计算单元PCE，并向其发送有关路径的不连通部分的路径计算请求；当第二层的路径计算单元PCE确定第二层中用于替代第一层中的不连通部分以使之连通的替代路径连通时，将替代路径应答至第一层的PCE；以及第一层的PCE将最终的路径计算结果应答至第一层的LSR。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种利用每个层的层发现信息进行层间路径计算的方法，所述层发现信息中添加有层间信息，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

本层的标签交换路由器LSR根据所述层发现信息选择所述本层的路径计算单元PCE，并向其发送有关该标签交换路由器LSR的路径计算请求；

当有关该标签交换路由器LSR的路径不连通时，基于所述层间信息选择下一层的路径计算单元PCE，并向其发送有关所述路径的不连通部分的路径计算请求，直至路径连通；

将路径计算结果应答至所述本层的PCE；

其中，所述层间信息中包括：Yd比特，所述Yd bit表示该PCE能够作为本层的默认层间路径计算PCE。

2.根据权利要求1所述的方法，所述本层为第一层，所述下一层为第二层，其特征在于：

第一层的标签交换路由器LSR根据所述层发现信息选择所述第一层的路径计算单元PCE，并向其发送有关该标签交换路由器LSR的路径计算请求；

当所述第一层的路径计算单元PCE确定有关该标签交换路由器LSR的所述路径不连通时，基于所述层间信息选择与所述第一层邻接的第二层的路径计算单元PCE，并向其发送有关所述路径的不连通部分的路径计算请求；

当所述第二层的路径计算单元PCE确定所述第二层中用于替代所述第一层中的不连通部分以使之连通的替代路径连通时，将替代路径应答至所述第一层的PCE；以及

所述第一层的PCE将最终的路径计算结果应答至所述第一层的LSR。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当所述第一层的PCE确定有关该标签交换路由器LSR的所述路径连通时，所述第一层的PCE将计算的路径应答至所述第一层的LSR。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，第一层的标签交换路由器LSR根据所述层发现信息选择所述第一层的PCE的步骤之前，还包括：

将多个层的PCE构成一个PCE网络拓扑，在所述PCE网络拓扑中以预定路由协议实例对所述层发现信息进行洪泛。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述层发现信息为PCED TLV中的子TLV，所述层间信息包括：Yd比特、PCE层的子TLV、邻接PCE层的子TLV，

其中，当所述Yd比特为1时，所述PCED TLV不包含所述邻接PCE层子TLV；当Y比特为0时，所述Yd比特也为0；如果Y bit被置为1且Yd bit被置为0，邻接PCE层子-TLV至少要出现一次。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当所述第二层的PCE确定所述第二层中用于替代所述第一层中的不连通部分以使之连通的替代路径不连通时，所述第二层的PCE根据所述层间信息选择与所述第二层邻接的第三层的PCE，并向其发送有关替代路径的不连通部分的路径计算请求。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，当所述第三层的PCE确定所述第三层中用于替代所述第一层中的不连通部分以使之连通的替代路径不连通时，所述第三层的PCE根据所述层间信息选择与所述第三层邻接的第四层的PCE，并向其发送有关替代路径的不连通部分的路径计算请求。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，当所述第四层的PCE确定所述第四层中用于替代所述第一层中的不连通部分以使之连通的替代路径连通时，所述第四层的PCE将计算的路径应答至所述第三层的PCE。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第三层的PCE将计算的路径应答至所述第二层的PCE。

10.根据权利要求7至9中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一层、第二层、第三层、第四层分别为PSC层、L2SC层、TDM层、LSC层。