CN102055662A - 预置路由的确定方法与装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种预置路由的确定方法，包括：接收到路径计算客户PCC的预置路由服务请求后，路径计算单元PCE执行路由计算并保存所计算出的预置路由，将所述预置路由通知所述PCC；当网络状态发生变化，或所配置的预置路由计算策略被触发时，所述PCE按PCC请求的约束条件重新执行路由计算，用新计算出的预置路由替换所保存的预置路由，并将新计算出的预置路由通知所述PCC。本发明同时公开了一种实现上述方法的装置。本发明中，PCE能将更新后的预置路由及时通知PCC，避免了预置路由的不可用。本发明还能实现动态更新路由，从而使得网划规划及管理更加方便。

Description

预置路由的确定方法与装置

技术领域

本发明涉及预置路由的确定技术，尤其涉及一种利用路径计算单元(PCE，Path Computation Element)预置路由的确定方法与装置。

背景技术

互联网工作任务组(IETF，Internet Engineering Task Force)为了解决多协议标签交换(MPLS，Multi-Protocol Label Switching)/通用多协议标签交换(GMPLS，Generalized Multi-Protocol Label Switching)网络中，基于约束的路径计算所需的特别资源问题，成立了PCE工作组，专门研究路径计算的相关问题。

在基于路径计算单元的MPLS/GMPLS网络结构中，PCE是网络中专门负责路径计算的功能实体，它基于已知的网络拓扑结构和约束条件，根据路径计算客户(PCC，Path Computation Client)的请求计算出一条满足约束条件的最佳路径。PCE可以位于网络中的任何地方，可以集成在网络设备内部，如集成在标记交换路由器(LSR，Label Switch Router)内部，或者集成在运营支持系统(OSS，Operational Support System)内部，也可以是一个独立的设备。PCC和PCE之间以及PCE与PCE之间通过专门的路径计算单元通信协议(PCEP，PCE Communication Protocol)通信，提交路径计算请求并获得路径计算结果。PCC可以是MPLS/GMPLS网络中的LSR或者是网络管理系统(NMS，Network Management System)。

为了实现对业务的快速恢复，一种现有的做法是通过网络管理系统预先设置恢复路由，这种方法叫做预置路由。预置路由当前的实现方式为，通过管理平面将业务的预置路由(一般设置了优先级顺序)配置到网元中。当原有连接故障后，业务首节点按优先级取出预置路由，并进行校验，若校验通过则用来恢复连接。若预置路由表中所有的路由均未通过校验，则启动动态更新路由进行恢复。

由于预置路由事先由管理平面配置，不会因网络的变化进行更新，因而预置路由的可用性比较差。另外，在使用预置路由时，需要一个选取和校验过程，这会大大影响到业务的恢复时间。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种预置路由的确定方法与装置，PCE在网络状态变化时能及时更新预置路由，并能及时通知给PCC。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种预置路由的确定方法，包括：

接收到路径计算客户PCC的预置路由服务请求后，路径计算单元PCE执行路由计算并保存所计算出的预置路由，并将所述预置路由通知所述PCC；

所述PCE按所设置的策略重新执行路由计算，确定新计算出的预置路由变化时替换所保存的预置路由，并将新计算出的预置路由通知所述PCC。

优选地，所述策略包括：

在网络状态变化时重新执行路由计算；

或/及，在所述PCE空闲时重新执行路由计算；

或/及，设置路由计算的定时器，所述定时器到期时重新执行路由计算；

或/及，网络管理系统NMS触发重新执行路由计算。

优选地，所述网络状态变化包括网络故障或故障恢复、所述网络中加入新的网元、所述网络中去除已有的网元。

优选地，所述方法还包括：

所述PCE接收到所述PCC的取消预置路由服务信息后，停止预置路由服务，并删除为所述PCC保存的预置路由信息及相关约束信息。

优选地，所述取消预置路由服务信息包括取消所述PCC指定的预置路由服务或取消所述PCC所有的预置路由服务。

优选地，所述PCC通过路径计算单元通信协议PCEP中的通知PCNtf消息将所述取消预置路由服务信息通知所述PCC。

优选地，所述PCC通过PCEP中的路径计算请求PCReq消息向所述PCE发送预置路由服务请求；所述PCE通过PCEP中的路径计算应答PCRep消息或通知PCNtf消息将预置路由信息通知所述PCC。

一种预置路由的确定装置，包括：

接收单元，用于接收路径计算客户PCC的预置路由服务请求；

计算单元，用于执行路由计算；

存储单元，用于保存所计算出的预置路由；

通知单元，用于将所述预置路由通知所述PCC；

重新计算单元，用于按所设置的策略重新执行路由计算；

确定单元，用于确定新计算出的预置路由是否变化，是时触发替换单元；

替换单元，用于替换所保存的预置路由，并由所述通知单元将新计算出的预置路由通知所述PCC。

优选地，所述策略包括：

在网络状态变化时重新执行路由计算；

或/及，在所述PCE空闭时重新执行路由计算；

或/及，设置路由计算的定时器，所述定时器到期时重新执行路由计算；

或/及，网络管理系统NMS触发重新执行路由计算。

优选地，所述网络状态变化包括网络故障或故障恢复、所述网络中加入新的网元、所述网络中去除已有的网元。

优选地，所述装置还包括：

取消单元，用于在所述接收单元接收到所述PCC的取消预置路由服务信息后，停止预置路由服务，并删除为所述PCC保存的预置路由信息及相关约束信息。

优选地，所述取消预置路由服务信息包括取消所述PCC指定的预置路由服务或取消所述PCC所有的预置路由服务。

优选地，所述通知单元通过PCEP中的路径计算应答消息PCRep或通知消息PCNtf将预置路由信息通知所述PCC。

本发明在网络状态发生变化时，PCE将根据相应的策略对所保存的PCC预置路由进行更新，并在确定更新后的预置路由与之前所保存的预置路由相比变化时，将更新后的预置路由及时通知PCC，避免了预置路由的不可用。本发明还能实现动态更新路由，从而使得网划规划及管理更加方便。

附图说明

图1为PCE及PCC网络连接示意图；

图2为本发明中对PCEP中的协议元素RP对象扩展后的示意图；

图3为本发明中对PCEP中的协议元素NOTIFICATION对象体中的Notification Type和Notification Value扩展后的示意图；

图4为本发明中PCC请求预置路由服务的流程图；

图5为本发明中PCE处理PCC的预置路由请求并应答的流程图；

图6为本发明中PCE动态更预置路由的流程图；

图7为本发明中PCC取消预置路由服务的流程图；

图8为本发明预置路由的确定装置的组成结构示意图。

具体实施方式

本发明的基本思想是：在网络状态发生变化时，PCE将根据相应的策略对所保存的PCC预置路由进行更新，并在确定更新后的预置路由与之前所保存的预置路由相比变化时，将更新后的预置路由及时通知PCC，避免了预置路由的不可用。本发明还能实现动态更新路由，从而使得网划规划及管理更加方便。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下举实施例并参照附图，对本发明进一步详细说明。

图1为PCE及PCC网络连接示意图，如图1所示，假设在图1中的节点A和节点G之间有一条业务，且业务工作路由为A-B-C-G。业务首节点A准备向PCE请求预置路由服务，PCC对应图1中的节点A。

图2为本发明中对PCEP中的协议元素RP(Request Parameter)对象扩展后的示意图，如图2所示，为方便PCC将预置路由服务的请求顺利发送至PCE，本发明通过对现有PCEP中的RP对象进行扩展，即将PCEP的协议元素RP对象中的Flags字段的第20比特位作为预置路由服务的请求的标志位，本发明中，该比特位置“1”即意味着PCC请求预置路由的服务。上述的指示比特位对应于图2所示的PR(Pre-configured Route)位。

图4为本发明中PCC请求预置路由服务的流程图，如图4所示，本发明中PCC请求预置路由服务包括以下步骤：

步骤401：PCC将PCEP的协议元素RP对象中的Flags字段的PR标志位置“1”。

步骤402：PCC将RP对象、末节点G(业务目的节点)的地址(ID)、带宽等其它预置路由约束信息填入PCEP中的路径计算请求消息(PCReq，Path Computation Request Message)。

步骤403：PCC通过PCC与PCE之间的网络链接将封装好的PCReq消息发送给PCE。

以下说明PCE是如何处理PCC的预置路由请求并进行应答的。

图5为本发明中PCE处理PCC的预置路由请求并应答的流程图，如图5所示，本发明PCE处理PCC的预置路由请求并应答的流程包括以下步骤：

步骤501：PCE接收并解析PCC发送的PCReq消息(路径计算请求消息)。

PCE接收到PCC(首节点A)发送的PCReq消息(路径计算请求消息)后，通过解析PCReq消息(路径计算请求消息)中的RP对象时发现PR位为“1”，PCE便确定所接收到的PCReq消息(路径计算请求消息)是一条预置路由服务请求消息。PCE解析PCReq消息(路径计算请求消息)。

步骤502：PCE保存PCReq中相关预置路径约束及请求ID等信息。PCE将PCReq消息(路径计算请求消息)解析出的预置路由约束信息及所请求预置路由服务相关节点(节点G)的ID等相关信息保存在本地数据库中。

步骤503：PCE执行路由计算，并将计算出来的预置路由保存在本地数据库中。PCE按PCReq消息(路径计算请求消息)中携带的所要求计算预置路由，在本地保存计算出来的预置路由信息。这里假设计算出来的预置路由为A-D-F-G。

步骤504：PCE将计算出来的预置路由编码进PCRep消息(路径计算应答消息)，将RP对象中的PR bit位置1，并将PCC在请求预置路由服务时的请求ID填进PCRep消息(路径计算应答消息)，然后将封装好的PCRep消息(路径计算应答消息)发送给PCC。PCE将路由A-D-F-G信息编码进路径计算应答消息(PCRep，Path Computation Reply Message)中，将PCRep消息(路径计算应答消息)中的RP对象中的PR标示位置为数值“1”，并将先前保存的预置路由服务相关节点(节点G)的ID或地址信息填写入到PCRep消息(路径计算应答消息)中。然后，PCE将编码好的PCRep消息(路径计算应答消息)发送给相应的PCC(这里为首节点A)。

步骤505：PCC接收到PCRep消息后，解析出预置路由，并保存在本地数据库中。PCC接收到PCE发送的PCRep消息(路径计算应答消息)后，解析PCRep消息(路径计算应答消息)中的RP对象，确定PR标志位为“1”，确定该PCRep消息(路径计算应答消息)为预置路由服务请求的响应消息，因而解析该PCRep消息(路径计算应答消息)，并获取该PCRep消息(路径计算应答消息)中携带的预置路由信息即A-D-F-G，并将该预置路由信息A-D-F-G保存在PCC的本地数据库中。

以下说明PCE是如何实现动态更预置路由的。

这里假设上述图1中的节点A和节点G之间有一条业务，业务工作路由为A-B-C-G，节点A已接收并保存了PCE发送的预置路由信息A-D-F-G。假设链路DF发生了故障(如光纤损毁)。图6为本发明中PCE动态更预置路由的流程图，如图6所示，本发明PCE动态更预置路由的流程包括以下步骤：

步骤601：PCE感知到链路DF故障(PCE可通过路由协议得知，或通过传送平面的告警机制得知)。

步骤602：PCE检查本地数据库，确定出上述业务(A至G之间的业务)的预置路由A-D-F-G因链路DF故障而不可用。

步骤603：PCE按本地保存的预置路由服务要求(即PCC通过PCReq消息(路径计算请求消息，所请求的预置路由约束信息)，重新计算A到G的预置路由。

步骤604：PCE用重新计算出来的路由更新本地保存的预置路由。假设PCE计算出一条新的预置路由A-D-E-F-G。PCE使用这条新的路由替代先前保存的预置路由A-D-F-G。

步骤605：PCE将计算出来的新的预置路由编码进PCRep消息(路径计算应答消息)，并将RP对象中的PR bit位置1，并将PCC在请求预置路由服务时的请求ID填进PCRep消息，然后将封装好的PCRep消息发送给PCC。PCE将路由A-D-E-F-G编码进PCRep消息中，将RP对象中的PR标志位置为“1”，并将先前保存的预置路由服务相关节点的ID填进PCRep消息(路径计算应答消息)中。然后，PCE将编码好的PCRep消息(路径计算应答消息)发送给PCC。

步骤606：PCC接收到PCRep消息后解析出新的预置路由，并用它更新先前保存在本地的预置路由。PCC接收到PCRep消息(路径计算应答消息)后，解析RP对象时发现PR标志位置为“1”，将解析PCRep消息(路径计算应答消息)并获取PCRep消息(路径计算应答消息)中的预置路由信息A-D-E-F-G，并用它更新先前保存在本地数据库中的预置路由信息A-D-F-G。

上述的网络状态变化只是触发PCE进行预置路由重新计算的一个策略而已，也就说，可以设置只要网络状态发生变化即触发PCE对当前所保存的预置路由信息重新计算的策略，这里的网络状态变化包括：网络中的链路故障或链路故障恢复，网络中的新增网络节点重新接入或退出，网络节点重新上电，网络节点掉电等网络节点更新。

上述触发PCE进行预置路由重新计算的策略也可以是在所述PCE空闭时重新执行路由计算；也即当PCE当前的处理线程调用较少时，PCE自发对当前所保存的预置路由重新进行计算。例如设置处理线程数量的阈值，当当前的线程少于设定阈值时即触发对当前所保存的预置路由重新进行计算；或者，设置PCE的CPU的使用率，当CPU的使用率低于设定阈值时，将触发对当前所保存的预置路由重新进行计算。

上述触发PCE进行预置路由重新计算的策略也可以通过设置定时器来实现，当所设定的定时器到时则重新执行预置路由计算。

上述触发PCE进行预置路由重新计算的策略也可以通过NMS来触发重新执行路由计算。也即，管理员通过NMS向PCE发送重新计算预置路由的指令，PCE执行该指令，重新执行预置路由计算。

上述的策略也可以合设，即同时设置其中的两个或两个以上的策略，只要设置所设置策略的执行顺序或按所设置的优先级执行即可。

以下说明PCC是如何取消预置路由服务的。

这里假设在图1中的节点A和节点G之间有一条业务，业务工作路由为A-B-C-G，且节点A已向PCE请求预置路由服务。图7为本发明中PCC取消预置路由服务的流程图，如图7所示，本发明PCC取消预置路由服务的流程包括以下步骤：

步骤701：PCC准备取消它所请求预置路由服务，向PCE发送取消预置路由服务信息。本发明中，取消预置路由服务信息包括取消PCC指定的预置路由服务或取消PCC所有的预置路由服务。图3为本发明中对PCEP中的协议元素NOTIFICATION对象体中的Notification Type和Notification Value扩展后的示意图，如图3所示，当PCC准备取消它所请求的预置路由服务时，直接将PCEP中的协议元素NOTIFICATION对象体中的NT字段设为数值“3”，NV字段设为数值“1”。PCC将RP对象中的PR标置位置为“1”。PCC将NOTIFICATION对象、RP对象及其它协议元素封装进PCNtf消息(PCNtf，Notification Message)中，然后发送给PCE。

步骤702：PCC判断是否取消所有预置路由服务，若否则执行步骤703，若是则执行步骤703′。

步骤703：PCC将NOTIFICATION对象体中的NT字段设为数值3，NV字段设为1。

步骤704：PCC将RP对象中的PR标置位设为1。

步骤705：PCC将NOTIFICATION对象、RP对象及其它协议元素封装进PCNtf消息中，然后发送给PCE。

步骤706：当PCE收到PCNtf消息后，在解析过程中PCE识别到RP中的PR标志位，以及NOTIFICATION对象体中的NT＝3、NV＝1，PCE停止本地保存的预置路由服务，并删除相应的预置路由服务信息。

如果PCC想取消它请求的全部预置路由服务，那么它可通过设置NOTIFICATION对象体中的NV的值来实现。此时，执行步骤703′所在的流程分支，与步骤703所在的流程分支相比，仅步骤703′和步骤706′与步骤703和步骤706不同，其余的处理步骤与步骤703所在的处理步骤相同。

步骤703′：PCC将NOTIFICATION对象体中的NT字段设为数值3，NV字段设为2。

步骤706′：当PCE收到PCNtf消息后，在解析过程中PCE识别到RP中的PR标志位，以及NOTIFICATION对象体中的NT＝3、NV＝2，PCE停止本地保存的所有PCC请求的预置路由服务，并删除所有相应的预置路由服务信息。

本发明中，PCC向PCE请求预置路由服务请求的方式，除通过前述的扩展PCEP协议中的路径计算请求消息实现外，还可以通过其他PCE与PCC之间的消息来携带上述相关信息，使PCC能够请求预置路由服务。

本发明中，PCE向PCC发送预置路由的方式，除通过前述的PCEP协议中的路径计算应答消息及通知消息实现外，还可以通过其他PCE与PCC之间的任何消息来携带上述相关信息，使PCE能够发送预置路由信息。

本发明中，PCC向PCE取消预置路由服务的方式，除通过前述的PCEP协议中的通知消息实现外还可以通过其他PCC与PCE之间的任何消息来携带上述相关信息，使PCC能够取消预置路由服务。

本发明中，PCE可以是集成式、独立式、或基于网管的，其中，集成式的PCE是指在网络设备中集成PCE功能。独立式的PCE是指PCE功能独立于网络设备。基于网管的PCE是指由网络管理系统访问PCE，再将访问的结果返回给网络设备。

图8为本发明预置路由的确定装置的组成结构示意图，如图8所示，本发明预置路由的确定装置包括接收单元80、计算单元81、存储单元82、通知单元83、重新计算单元84、确定单元85和替换单元86，其中，接收单元80用于接收路径计算客户PCC的预置路由服务请求；计算单元81用于执行路由计算；存储单元82用于保存所计算出的预置路由；通知单元83用于将所述预置路由通知所述PCC；重新计算单元84用于按所设置的策略重新执行路由计算；确定单元85用于确定新计算出的预置路由是否变化，是时触发替换单元86；替换单元86用于替换所保存的预置路由，并由通知单元83将新计算出的预置路由通知所述PCC。其中，上述策略包括：在网络状态变化时重新执行路由计算；或者，在所述PCE空闭时重新执行路由计算；或者，设置路由计算的定时器，所述定时器到时重新执行路由计算；或者，网络管理系统NMS触发重新执行路由计算。上述网络状态变化包括网络故障或故障恢复、所述网络中网元更新。

如图8所示，本发明预置路由的确定装置还包括取消单元87，用于在接收单元80接收到所述PCC的取消预置路由服务信息后，停止预置路由服务，并删除为所述PCC保存的预置路由信息及相关约束信息。

通知单元83通过PCEP中的路径计算应答消息PCRep或通知消息PCNtf将预置路由信息通知所述PCC。

本领域技术人员应当理解，图8所示的预置路由的确定装置是为实现前述的预置路由的确定方法而设置的，图8所示的装置中各处理单元的功能可参照前述预置路由的确定方法中的相关描述而理解，各处理单元的功能可通过运行于处理器上的程序而实现，也可通过具体的逻辑电路而实现。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (13)

1.一种预置路由的确定方法，其特征在于，包括：

接收到路径计算客户PCC的预置路由服务请求后，路径计算单元PCE执行路由计算并保存所计算出的预置路由，并将所述预置路由通知所述PCC；

所述PCE按所设置的策略重新执行路由计算，确定新计算出的预置路由变化时替换所保存的预置路由，并将新计算出的预置路由通知所述PCC。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述策略包括：

在网络状态变化时重新执行路由计算；

或/及，在所述PCE空闲时重新执行路由计算；

或/及，设置路由计算的定时器，所述定时器到期时重新执行路由计算；

或/及，网络管理系统NMS触发重新执行路由计算。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述网络状态变化包括网络故障或故障恢复、所述网络中加入新的网元、所述网络中去除已有的网元。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述PCE接收到所述PCC的取消预置路由服务信息后，停止预置路由服务，并删除为所述PCC保存的预置路由信息及相关约束信息。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述取消预置路由服务信息包括取消所述PCC指定的预置路由服务或取消所述PCC所有的预置路由服务。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述PCC通过路径计算单元通信协议PCEP中的通知PCNtf消息将所述取消预置路由服务信息通知所述PCC。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述PCC通过PCEP中的路径计算请求PCReq消息向所述PCE发送预置路由服务请求；所述PCE通过PCEP中的路径计算应答PCRep消息或通知PCNtf消息将预置路由信息通知所述PCC。

8.一种预置路由的确定装置，其特征在于，包括：

接收单元，用于接收路径计算客户PCC的预置路由服务请求；

计算单元，用于执行路由计算；

存储单元，用于保存所计算出的预置路由；

通知单元，用于将所述预置路由通知所述PCC；

重新计算单元，用于按所设置的策略重新执行路由计算；

确定单元，用于确定新计算出的预置路由是否变化，是时触发替换单元；

替换单元，用于替换所保存的预置路由，并由所述通知单元将新计算出的预置路由通知所述PCC。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述策略包括：

在网络状态变化时重新执行路由计算；

或/及，在所述PCE空闭时重新执行路由计算；

或/及，设置路由计算的定时器，所述定时器到期时重新执行路由计算；

或/及，网络管理系统NMS触发重新执行路由计算。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述网络状态变化包括网络故障或故障恢复、所述网络中加入新的网元、所述网络中去除已有的网元。

11.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

取消单元，用于在所述接收单元接收到所述PCC的取消预置路由服务信息后，停止预置路由服务，并删除为所述PCC保存的预置路由信息及相关约束信息。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述取消预置路由服务信息包括取消所述PCC指定的预置路由服务或取消所述PCC所有的预置路由服务。

13.根据权利要求8至12中任一项所述的装置，其特征在于，所述通知单元通过PCEP中的路径计算应答消息PCRep或通知消息PCNtf将预置路由信息通知所述PCC。

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