CN102143410A - 一种光网络中的路径计算方法及路径计算单元 - Google Patents

一种光网络中的路径计算方法及路径计算单元 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种光网络中的路径计算方法及路径计算单元，其中路径计算方法包括：通过路由协议消息发布光网络中各链路的环保护信息，所述环保护信息包括各链路的标识及各链路所属环的环标识；通过路由协议消息接收所述环保护信息，并根据所述环保护信息，将环标识相同的链路组合成环，获得环拓扑信息；根据所述环拓扑信息进行路径计算。采用本发明可以计算出相对于现有技术而言更优的路径。

Description

一种光网络中的路径计算方法及路径计算单元
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种光网络中的路径计算方法及路径计算单元。
背景技术
传统光网络是一种基于集中管理的系统。光网络节点之间采用永久连接方式建立光连接，光连接的创建、维护和拆除等都需要人工干预。随着光网络所承载的业务种类和业务数量的不断增长，传统光网络已不能满足动态、灵活的组网需求。
为了解决这一问题，ITU-T提出了ASON(Automatically Switched OpticalNetwork，自动交换光网络)架构。ASON基于网状(MESH)网络拓扑，在传统的光网络增加了一个控制平面。光网络节点首先通过链路发现技术获得本节点与邻居节点的连接关系；然后在控制平面中利用链路状态的路由协议将本节点和链路状态在光网络中发布，同时接收光网络中其它节点的状态发布，最终光网络中的每个节点都可以得到整个光网络的节点、链路、资源等信息。当需要建立连接时，利用这些信息，结合一定的路由算法来得到一条可行的路径；再通过信令协议驱动该路径上的节点建立交叉连接，直到目的节点，从而完成光连接的动态建立。
传统光网络的基本拓扑通常是基于环形(RING)的网络拓扑，当环上的某处链路或某个节点发生故障时，环上的业务可以利用环中的保护资源，在很短时间内进行恢复，从而达到保护业务的目的。自动光网络虽然引入了智能控制，但是现有自动光网络的动态恢复时间相对于传统光网络的环保护恢复时间还是比较长，在一些场景下难以满足快速恢复的要求。因此，目前自动交换光网络还将保留网络中的环形结构，从而形成环形拓扑和MESH拓扑共存的情况，即在MESH拓扑上建立多个虚拟环，并对环上的业务进行环保护。在这种场景下，要求ASON必须能够实现对环拓扑的控制，即能够获得环上的资源信息，并利用这些资源信息进行业务路径计算和连接建立。
现有技术在发布环上链路的信息时，在路由协议中指明该段链路具有环保护属性，因此，光网络中的节点或路径计算单元(Path Computation Element，PCE)可以获知光网络中哪些链路具有环保护能力。当节点或PCE为业务计算一条路径时，若业务要求环保护，则节点或PCE从所有具有环保护能力的链路中选择出最短路径。
现有技术中光网络中的节点或PCE虽然可以计算出具有环保护能力的路径，但由于没有具体的环拓扑信息，因而所计算出来的路径并非最优路径。
发明内容
本发明实施例提供一种路径计算方法，用以计算出相对于现有技术而言更优的路径，该方法包括：
通过路由协议消息发布光网络中各链路的环保护信息，所述环保护信息包括各链路的标识及各链路所属环的环标识；
通过路由协议消息接收所述环保护信息，并根据所述环保护信息，将环标识相同的链路组合成环，获得环拓扑信息；
根据所述环拓扑信息进行路径计算。
本发明实施例还提供一种光网络中的节点，用以计算出相对于现有技术而言更优的路径，该节点包括：
发布模块，用于通过路由协议消息，发布光网络中与本节点连接的节点所属链路的环保护信息，所述环保护信息包括链路的标识及链路所属环的环标识；
接收模块，用于通过路由协议消息，接收光网络中其它链路的环保护信息，所述环保护信息包括链路的标识及链路所属环的环标识；
获得模块，用于根据光网络中各链路的环保护信息，将环标识相同的链路组合成环，获得环拓扑信息；
计算模块，用于根据所述环拓扑信息进行路径计算。
本发明实施例还提供一种路径计算单元PCE，用以计算出相对于现有技术而言更优的路径，该PCE包括：
接收模块，用于通过路由协议消息，接收光网络中各链路的环保护信息，所述环保护信息包括各链路的标识及各链路所属环的环标识；
获得模块，用于根据所述环保护信息，将环标识相同的链路组合成环，获得环拓扑信息；
计算模块，用于根据所述环拓扑信息进行路径计算。
本发明实施例还提供一种光网络，用以计算出相对于现有技术而言更优的路径，该光网络包括：
多个节点，用于通过路由协议消息发布光网络中各链路的环保护信息，所述环保护信息包括各链路的标识及各链路所属环的环标识；
PCE，用于通过路由协议消息，接收所述环保护信息；根据所述环保护信息，将环标识相同的链路组合成环，获得环拓扑信息；根据所述环拓扑信息进行路径计算。
本发明实施例中，通过路由协议消息发布光网络中各链路的环保护信息，所述环保护信息包括各链路的标识及各链路所属环的环标识；通过路由协议消息接收所述环保护信息，并根据所述环保护信息，将环标识相同的链路组合成环，获得环拓扑信息；根据所述环拓扑信息进行路径计算，从而计算出相对于现有技术而言更优的路径。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
图1为举例说明现有技术计算路径的示意图；
图2为本发明实施例中路径计算方法的处理流程图；
图3为本发明实施例中在网络初始化时进行预配置的示意图；
图4为本发明实施例中链路保护类型的内容示意图；
图5为本发明实施例中对链路保护类型的子类型长度值进行扩展的示意图；
图6为本发明实施例中对度量对象进行扩展的示意图；
图7为本发明实施例中例1的2纤复用段环的路由发布示意图；
图8为本发明实施例中例2的4纤复用段环的路由发布示意图；
图9为本发明实施例中例3的多环共用光纤的路由发布示意图；
图10为本发明实施例中例4的通道保护环的路由发布示意图；
图11为本发明实施例中光网络中的节点的结构示意图；
图12为本发明实施例中图11中的获得模块1103的结构示意图；
图13为本发明实施例中路径计算单元PCE的结构示意图；
图14为本发明实施例中图13中获得模块1302的结构示意图；
图15为本发明实施例中图13中计算模块1303的结构示意图；
图16为本发明实施例中光网络的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本发明实施例做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
为了对比说明本发明实施例与现有技术之区别，此处先举一例说明现有技术中由于没有具体的环拓扑信息，因此计算出的路径并非最优：
如图1所示，假设网络中的节点N1-N2-N3-N4-N5构成环1(Ring1)，N1-N2-N3-N4-N6-N7-N8-N9构成环2(Ring2)，某个业务的首、末节点分别是N9、N4。如果采用现有技术，计算出来的最短路径是N9-N1-N5-N4(虚线)。该最短路径经过了2个环，其中N9-N1这一段被Ring2保护，N1-N5-N4这一段被Ring1保护。业务将在N9处上环Ring2(N9是上环节点)，在N1处下环Ring2，然后再上环Ring1(N1既是上环节点也是下环节点)，最后在N4处下环Ring1(N4是下环节点)。
然而，从环保护的角度看，这条路径并不是最优的。这是因为，对于环保护，当上环节点或下环节点故障时，环保护将会失效。因此，对于1条业务，如果业务穿过的环越多，那么业务经过的上环节点和下环节点的数量就会越多，因此业务越容易受节点故障影响而导致中断。例如，对于路径N9-N1-N5-N4，如果节点N1故障了，则N9-N1、N1-N5-N4这两段路径都不能被保护，也即业务会发生中断。
实际上，上述例子中，最优的路径应该是N9-N8-N7-N6-N4(实线)，因为这个路径只经过1个环，除了首末节点N9/N4以外，其他任何1个节点或者1条链路故障，都可以利用Ring2的保护资源进行保护。
可见，现有技术由于没有具体环拓扑信息，因此计算出来的路径并非最优。
为了计算出相对于现有技术更优的路径，本发明实施例提供一种路径计算方法，如图2所示，其处理流程可以包括：
步骤201、通过路由协议消息发布光网络中各链路的环保护信息，所述环保护信息包括各链路的标识及各链路所属环的环标识；
步骤202、通过路由协议消息接收所述环保护信息，并根据所述环保护信息，将环标识相同的链路组合成环，获得环拓扑信息；
步骤203、根据所述环拓扑信息进行路径计算。
由图2所示流程可以得知，本发明实施例中，通过路由协议消息发布光网络中各链路的环保护信息，所述环保护信息包括各链路的标识及各链路所属环的环标识；通过路由协议消息接收所述环保护信息，并根据所述环保护信息，将环标识相同的链路组合成环，获得环拓扑信息；根据所述环拓扑信息进行路径计算，从而计算出相对于现有技术而言更优的路径。
具体实施时，在步骤201之前，可以先获得光网络中各链路的标识及各链路所属环的环标识，这里可以有多种实施方式，例如可以通过预配置或者按某种策略进行计算等方式来获得前述的链路标识及环标识。举一例，可以在网络初始化时进行预配置的步骤，该步骤可以包括：在配置每个环的时候，为每个环分配1个全网唯一的环标识(Ring ID)，环上各个节点均保存这个环标识以及该环标识所对应的链路。
仍以图例加以说明，这样可以与图1进行对比。图3为在网络初始化时进行预配置的示意图，如图3所示，假设网络中的节点N1-N2-N3-N4及链路Link1、Link2、Link3、Link4被配置为1个环，其Ring ID＝1；N1-N4-N5-N6及链路Link5、Link6、Link7、Link8被配置为1个环，其Ring ID＝2。则节点N1上保存的信息为：Link1、Link2属于Ring1；Link5、Link6属于Ring2。其他节点也类似。
具体实施时，在步骤201中可以在通过路由协议消息发布现有信息时，发布各链路的环保护信息；当然也可以专门发布各链路的环保护信息。举一例，在网络运行过程中执行路由发布的步骤，该步骤中，环上的各节点在通过路由协议发布TE(Traffic Engineering，流量工程)链路信息时，除发布通常的TE链路信息外，还发布各链路的环保护信息。具体实施时，光网络中的每一节点通过路由协议消息，发布光网络中与本节点连接的节点所属链路的环保护信息；这样，在整个光网络中，各链路的环保护信息均能实现发布。
前述的环保护信息可以认为是与环拓扑相关的信息，除包括各链路的标识及各链路所属环的环标识之外，还可以包括具体实施时为获得环拓扑信息所需的其它一些信息，例如：
链路的环保护属性，以说明链路具有环保护属性；
各链路所属环的环保护类型，以SDH(Synchronous Digital Hierarchy，同步数字体系)/SONET(Synchronous Optical Network同步光纤网)网络为例，常见的环的环保护类型有：2纤双向复用段环(2-fiber BLSR/MS-SPRING)、4纤双向复用段环(4-fiber BLSR/MS-SPRING)、2纤单向通道环、2纤双向通道环等；
链路两端节点的标识；
链路的带宽信息，具体可以是：
若链路中所有资源的保护类型(资源的保护类型可分为环保护和非环保护两种类型)一致，均为环保护，则直接发布链路总带宽及链路剩余带宽；若链路中不同资源的保护类型不同，例如某些资源的保护类型为环保护，而另一些资源的保护类型是非环保护，则需要发布链路中哪些资源的保护类型为环保护，以及这些资源使用情况。其中，所述的链路中的资源，在TDM网络中是时隙资源，在WDM网络中可以是波长资源、波带资源、光纤资源等。
具体实施时，步骤201通过路由协议消息发布各链路的环保护信息中，路由协议消息可以是OSPF(Open Shortest Path First，开放式最短路径优先)、IS-IS(Intermediate System to Intermediate System，中间系统到中间系统)等路由协议消息。实施时，需要扩展路由协议，以发布各链路的环保护信息。
以OSPF路由协议为例，协议利用1个LSA(Link State Advertisement，链路状态通告)实例来发布1条链路。该LSA实例的头部包含了发布该链路的节点的IP地址(即链路本端节点IP地址)；LSA实例的主体部分包含1个Link TLV(Type-Length-Value，类型长度值)，用于描述1条链路的信息。现有的OSPF协议中，1个Link TLV中，通常包含以下Sub-TLV(子类型长度值)：
  类型   Sub-TLV名称   说明
  1   Link type   链路类型(点到点/点到多点)
  2   Link ID   链路标识，＝链路远端节点IP地址
  3   Local interface IP address   链路本端的接口IP地址
  4   Remote interface IP address   链路远端的接口IP地址
  5   Traffic engineering metric   TE链路代价
  6   Maximum bandwidth   链路总带宽
  7   Maximum reservable bandwidth   链路可预留的最大带宽
  8   Unreserved bandwidth   链路中未被预留的带宽
  9   Administrative group   链路所属的管理组
  11   Link Local/Remote Identifiers   链路本端和远端的标识
  14   Link Protection Type   链路保护类型
  15 Interface Switching Capability Descriptor   链路的交换能力描述
  16   Shared Risk Link Group   链路所属的共享风险组
其中，类型14(LinkProtection Type，链路保护类型)用于描述链路的保护类型，其内容如图4所示。当Protection Cap＝0x01时，表示链路用于传送可被抢占的额外业务(Extra Traffic)；当Protection Cap＝0x02时，表示链路不具有保护属性(Unprotected)；当Protection Cap＝0x04表示链路和其他链路共享1条保护链路(Shared)；当Protection Cap＝0x08表示链路具有1∶1的保护能力(Dedicated 1∶1)；当Protection Cap＝0x10表示链路具有1+1的保护能力(Dedicated 1+1)；当Protection Cap＝0x20表示链路具有增强型的保护能力(Enhanced)。
本发明实施例中，在所述TLV中，通过扩展链路保护类型的子类型长度值(Link Protection Type Sub-TLV)，携带该链路的环保护信息，例如该链路所属环的环标识、环保护类型、环保护属性等。举一例如图5所示，对LinkProtection Type Sub-TLV进行扩展，其中：
Protection Cap：新增1个值来指示链路具有环保护属性；
Ring Type：当Protection Cap指示链路具有环保护属性，Ring Type表示环类型，如Ring type＝1表示2纤单向通道环，Ring type＝2表示2纤双向通道环，Ring type＝3表示2纤单向复用段环，Ring type＝4表示2纤双向复用段环，Ring type＝5表示4纤双向复用段环……；
Ring ID：配置环时为环分配的全网唯一的ID。
如图5所示，可选的，Link Protection Type Sub-TLV结构中还可以包括：
Resource list：当链路中只有部分带宽资源用于环保护时，可以利用该字段指明链路中的哪些资源属于该环。例如，对于TDM网络(如SDH/SONET、OTN等)，可以采用列举时隙的方式，指明链路中哪些时隙属于该环；对于WDM网络，则可以采用列举波长的方式，指明链路中哪些波长属于该环。当链路中所有资源都用于环保护时，由于可以采用类型为6的Maximumbandwidth sub-TLV来指明链路用于环保护的总带宽资源，因此可以不包含Resource list字段。
Unreserved Bandwidth per Protection Type：当链路中只有部分带宽资源用于环保护时，可以利用该字段进一步指明Resource list中未被预留的带宽值。当链路中所有资源都用于环保护时，由于可以采用类型为8的Unreservedbandwidth sub-TLV来指明链路中未被预留的带宽值，因此可以不包含Unreserved Bandwidth per Protection Type字段。
另外，需要说明的是，在本发明中，当链路中不同时隙资源具有不同保护类型(即环保护、非环保护)时，在发布链路信息时可以包含多个LinkProtection Type Sub-TLV，对不同时隙资源的保护类型进行描述。即：在所述TLV中，还通过扩展多个链路保护类型的子类型长度值(Link Protection TypeSub-TLV)，描述链路中不同时隙资源的不同保护类型。这与现有技术是不同的。
具体实施时，图2所示流程可以有多种实施情况。当光网络中的节点内置有PCE时，图2所示流程中的各个步骤均由光网络中的节点进行。当光网络中存在外置的PCE时，可以由光网络中的节点进行各链路环保护信息的发布，PCE接收到这些环保护信息之后，将环标识相同的链路组合成环，获得环拓扑信息，并根据所述环拓扑信息进行路径计算。这里的PCE是专门负责为网络中的节点计算路径的设备；PCE可内置于光网络中的节点，也可以是一个单独的服务器；网络中是否部署PCE是可选的。即在具体实施时，光网络中各个节点以及PCE都可以获得各条链路的环保护信息，进而执行生成环拓扑信息的步骤，即步骤202中根据所述环保护信息，将环标识相同的链路组合成环，获得环拓扑信息。
以图3为例，当网络中存在外置的PCE时，光网络中的各个节点和PCE都会收到8条链路的链路信息：
Link1：所属环的Ring ID＝1，环类型＝2纤双向复用段环；链路两端节点＝N1、N4；用于环保护的总带宽资源＝2.5Gbps，其中空闲的带宽资源＝1.25Gbps；
Link2：所属环的Ring ID＝1，环类型＝2纤双向复用段环；链路两端节点＝N1、N2；用于环保护的总带宽资源＝2.5Gbps，其中空闲的带宽资源＝1.25Gbps；
Link3：所属环的Ring ID＝1，环类型＝2纤双向复用段环；链路两端节点＝N2、N3；用于环保护的总带宽资源＝2.5Gbps，其中空闲的带宽资源＝1Gbps；
Link4：所属环的Ring ID＝1，环类型＝2纤双向复用段环；链路两端节点＝N3、N4；用于环保护的总带宽资源＝2.5Gbps，其中空闲的带宽资源＝1Gbps；
Link5：所属环的Ring ID＝2，环类型＝2纤双向通道环；链路两端节点＝N1、N4；用于环保护的总带宽资源＝10Gbps，其中空闲的带宽资源＝5Gbps；
Link6：所属环的Ring ID＝2，环类型＝2纤双向通道环；链路两端节点＝N1、N6；用于环保护的总带宽资源＝10Gbps，其中空闲的带宽资源＝5Gbps；
Link7：所属环的Ring ID＝2，环类型＝2纤双向通道环；链路两端节点＝N6、N5；用于环保护的总带宽资源＝10Gbps，其中空闲的带宽资源＝2.5Gbps；
Link8：所属环的Ring ID＝2，环类型＝2纤双向通道环；链路两端节点＝N5、N4；用于环保护的总带宽资源＝10Gbps，其中空闲的带宽资源＝2.5Gbps。
具体实施时，光网络中的节点或PCE根据所述环保护信息，将环标识相同的链路组合成环，获得环拓扑信息，可以包括：根据所述环保护信息，确定环标识相同的链路；确定环标识相同的链路所属环的环保护类型一致，和/或环标识相同的链路的带宽信息中用于环保护的总带宽资源相同，并且根据链路两端节点的标识确定环标识相同的链路能够组成一个环；将环标识相同的链路组合成环，获得环拓扑信息，所述环拓扑信息包括环标识、环的保护类型、环上各节点的标识、环上各链路的标识及带宽信息。
例如，节点首先找出Ring ID相同的链路，然后：判断这些链路所属的环的环保护类型是否一致；判断这些链路用于环保护的总带宽资源是否相同；并根据各段链路的两端节点信息判断这些链路能否组成1个环。如果是，则节点确定这些链路组成1个环，并将该环的Ring ID、环的保护类型、环上各节点的标识、环上各段链路的标识、各段链路的带宽资源情况等保存到本地的数据库中，从而得到环拓扑信息。
若某节点在通过路由协议消息发布与之连接的节点所属链路的环保护信息时，通过开放式最短路径优先OSPF协议消息发布这些链路的环保护信息，并按图5所示的格式对链路保护类型的子类型长度值Link Protection TypeSub-TLV进行扩展，则该节点在收到其他节点发布的LSA后，根据LSA获得链路的相关信息：
根据LSA实例头部、Link ID Sub-TLV分别获得链路的两端节点的地址；
根据Link Protection Type Sub-TLV获得链路的保护属性，当链路的保护属性为环保护时：
根据Link Protection Type Sub-TLV中的Ring Type获得环保护类型；
根据Link Protection Type Sub-TLV中的Ring ID获得环ID；
如果Link Protection Type Sub-TLV中包含Resource list 和Unreserved Bandwidth per Protection Type，说明链路中只有部分资源的保护类型为环保护，则根据这2个字段获得链路中用于环保护的总带宽资源和未预留带宽资源；
否则，说明整条链路的资源的保护类型都是环保护，可根据Maximumbandwidth和Unreserved bandwidth这2个Sub-TLV获得链路总带宽和未预留带宽，即链路中用于环保护的总带宽资源和未预留带宽资源。
具体实施时，当网络中部署了单独的PCE，且该PCE负责路径计算时，光网络中的节点可以向PCE发送路径计算请求消息PCReq，请求计算具有环保护属性的路径。即图2所示流程中步骤203可以包括：向路径计算单元PCE发送路径计算请求消息PCReq，所述PCReq包括：路径的首末节点、路径所经过的各链路需具有环保护属性和路径的约束条件；所述PCE根据所述PCReq和所述环拓扑信息进行路径计算；接收所述PCE计算出的路径。
具体的，节点可以通过PCEP(Path Computation Element CommunicationProtocol，路径计算单元通信协议)协议，向PCE发送路径计算请求消息，该路径计算请求消息中可以包含：
路径的首末节点；
指明所请求的路径需要具有环保护能力，即路径所经过的每段链路具有环保护属性；
所请求的路径的约束条件，包括：路径需要什么类型的环保护能力、路径经过的环的数量的约束、路径经过的环的节点数约束等。
PCE根据以上条件及自身所维持的环网拓扑信息，计算出满足要求的路径，并返回给节点。
具体实施时，节点需要利用PCEP协议，向PCE发送路径计算请求。
例如，可以在PCEP的路径计算请求消息PCReq中，扩展METRIC object(度量对象)，新增1个Object Type(OT)，来描述环保护路径的约束条件，如图6所示，其中第一行为METRIC object的对象头，字段OT(Object-Type)可以取1个新值(例如OT＝2)，表示对象中的内容为环保护路径的约束条件。
在对象体中，Ring Type表示所请求的路径需要什么类型的环保护；RingNum表示路径经过的环数最多不能超过该值；Ring Node Num表示路径所经过的每个环，其环上节点数不能超过该值；标志位A表示请求计算经过环最少的路径；标志位B表示请求计算环节点数最少的路径。
PCE在收到PCReq后，可在现有的网络路径计算方法的基础上，考虑路径的约束条件，为节点计算满足要求的路径。其中路径的约束条件可以包括：路径采用的环保护类型、路径经过的环的数量的约束、路径经过的环的节点数约束等。
例如，如果在PCReq中，节点指定了路径的首末节点，且该路径需要具有环保护属性，或者路径的约束条件中进一步指定只能采用某种环保护类型，则PCE在计算路径的时候，可以根据PCReq中路径的首末节点确定可能的链路，再根据环拓扑信息中环上各链路的标识，先在网络拓扑中把无环保护能力的链路排除，或者根据环拓扑信息中环的保护类型和环上各链路的标识把非指定环保护类型的链路排除，再在剩下的网络拓扑中采用现有的最短路径算法进行路径计算；如果在路径的约束条件中进一步限定所计算的路径经过的环的数量最少，和/或限定路径在每个环上经过的环节点数的上限，则PCE可以在排除无环保护能力或非指定环保护类型的链路之后，根据环拓扑信息利用现有路径计算方法遍历所有可达路径，并在这些路径中挑选符合节点要求的最短路径。
下面举几个例子说明本发明实施例中路径计算的具体实施。
例1：2-fiber MS-SPRING
以SDH网络中的2纤复用段环为例，在相邻节点间1对方向相反的光纤中，一半的时隙作为工作路径，传送双向业务；另一半时隙作为保护路径(即该些时隙的保护类型为环保护)，在环中没有故障时，可以传送可被抢占的额外业务；当环发生故障时，工作路径中的业务可以抢占额外业务并倒换到保护路径上进行传送。
如图7所示，假设链路的带宽是STM-16(Synchronous Transfer Mode-16，同步转移模式-16)，有2种方案可以发布链路信息：
方案一：可以把1对光纤中的工作路径部分绑定为1条TE链路，保护路径部分绑定为另1条TE链路，绑定后可在2条TE链路两端节点上为TE链路分配不同的链路本端和远端的标识，加以区分。这时，每条TE链路的保护类型都是一致的。
如图7所示，对于A-B之间的工作路径，在路由协议中发布时，可发布以下内容：
首末节点＝A、B；
链路的本端和远端标识；
链路总带宽＝8*STM-1；
链路未预留带宽＝n*STM-1(n的取值由实际情况确定，例如链路有2个STM-1已被业务使用，则n＝6)；
链路的保护类型＝环保护；
环ID＝12；
环保护类型＝2-fiber MS-SPRING。
对于A-B之间的保护路径，则可以发布为：
首末节点＝A、B；
链路的本端和远端标识；
链路总带宽＝8*STM-1；
链路未预留带宽＝n*STM-1(n的取值由实际情况确定)；
链路的保护类型＝Extra Traffic。
方案二：还可以把两条光纤直接视为1条TE链路，该TE链路中不同时隙资源具有不同的保护能力，因此需要发布多个Link Protection TypeSub-TLV。发布的内容为：
首末节点＝A、B；
链路总带宽＝STM-16；
Link Protection Type 1：
链路的保护类型＝环保护；
环ID＝12；
环保护类型＝2-fiber MS-SPRING；
时隙资源列表＝时隙1～8；
未预留带宽＝1～8号时隙中未预留的时隙数量。
Link Protection Type 2：
链路的保护类型＝Extra Traffic；
时隙资源列表＝时隙9～16；
未预留带宽＝9～16号时隙中未预留的时隙数量。
例2：4-fiber MS-SPRING
4纤复用段环与2纤复用段环比较类似，主要的区别是，相邻节点之间，同方向的工作路径和保护路径分别由2条光纤来传送，而不是用同1条光纤的不同时隙来传送。
如图8所示，与例1类似，可以把2个方向的工作路径视为1条TE链路；把2个方向的保护路径视为另1条TE链路；也可以把4条光纤都视为1条TE链路，利用2个Link Protection Type Sub-TLV来区分工作路径和保护路径。
例3：多环共用光纤
当2个环共同使用1对光纤，且不同环使用光纤的不同时隙时，在路由协议发布链路信息时需要指明哪些时隙属于哪个环。
如图9所示，假设网络中有2个2纤复用段环，在A-B之间的光纤是STM-16，其中每条光纤的1-8号时隙给环Ring1使用(时隙1-4为工作路径，时隙5-8为保护路径)，9-16号时隙给环Ring2使用(时隙9-12为工作路径，时隙13-16为保护路径)。
同样可以有多种路由发布方案：
方案一：可以把Ring1的W1+W2、Ring1的P1+P2、Ring2的W1+W2、Ring2的P1+P2分别绑定成4条TE链路，并为每条TE链路分配链路标识加以区分。这种情况下，每条TE链路的保护类型都是一致的。
方案二：可以把Ring1的W1+W2和Ring1的P1+P2作为1条TE链路，把Ring2的W1+W2和Ring2的P1+P2作为另1条TE链路，并为每条TE链路分配链路标识加以区分。这种情况下，每条TE链路的保护类型都是“一半时隙的环保护+一半时隙的额外业务”。例如，对于Ring1的W1+W2和Ring1的P1+P2构成的TE链路：
Link Protection Type 1：
链路的保护类型＝环保护；
环ID＝1；
环保护类型＝2-fiber MS-SPRING；
时隙资源列表＝时隙1～4；
未预留带宽＝1～4号时隙中未预留的时隙数量。
Link Protection Type 2：
链路的保护类型＝Extra Traffic；
时隙资源列表＝时隙5～8；
未预留带宽＝5～8号时隙中未预留的时隙数量。
方案三：可以把两条光纤绑在一起，作为1条TE链路，这种情况下，需要发布3个Link Protection Type Sub-TLV：
Link Protection Type 1：(环1的工作路径)
链路的保护类型＝环保护；
环ID＝1；
环保护类型＝2-fiber MS-SPRING；
时隙资源列表＝时隙1～4；
未预留带宽＝1～4号时隙中未预留的时隙数量。
Link Protection Type 2：(环2的工作路径)
链路的保护类型＝环保护；
环ID＝2；
环保护类型＝2-fiber MS-SPRING；
时隙资源列表＝时隙9～12；
未预留带宽＝9～12号时隙中未预留的时隙数量。
Link Protection Type 3：(两个环的保护路径)
链路的保护类型＝Extra Traffic；
时隙资源列表＝时隙5～8和时隙13-16；
未预留带宽＝5～8号时隙和13-16号时隙中未预留的时隙数量。
例4：通道保护环
对于通道保护环，由于业务是在环的入节点处，在工作路径和保护路径上同时发送，在环的出节点处，从工作路径和保护路径中选收，因此在环没有故障的情况下，保护路径上也传送受保护的业务，而不能传送额外业务。因此，保护路径不需要在路由协议中发布。
以图10的2纤单向通道保护环为例，对于A-B之间的光纤，只发布A-＞B的单向TE链路(即只有节点A发布该链路，节点B不发布)。发布的内容如图10的右侧。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种光网络中的节点，其结构如图11所示，该节点可以包括：
发布模块1101，用于通过路由协议消息，发布光网络中与本节点连接的节点所属链路的环保护信息，所述环保护信息包括链路的标识及链路所属环的环标识；
接收模块1102，用于通过路由协议消息，接收光网络中其它链路的环保护信息，所述环保护信息包括链路的标识及链路所属环的环标识；
获得模块1103，用于根据光网络中各链路的环保护信息，将环标识相同的链路组合成环，获得环拓扑信息；
计算模块1104，用于根据所述环拓扑信息进行路径计算。
本实施例中PCE包括接收模块1102、获得模块1103和计算模块1104，该PCE内置于光网络中的节点。具体实施时，所述环保护信息还可以包括：链路所属环的环保护类型、链路的环保护属性、带宽信息、两端节点的标识。
一个实施例中，发布模块1101具体可用于：
通过OSPF协议消息发布光网络中与本节点连接的节点所属链路的环保护信息；其中：
利用1个LSA实例发布1条链路，所述LSA实例的头部包括发布该链路的节点的IP地址，所述LSA实例的主体包括1个TLV；
通过扩展所述TLV的子类型长度值，携带该链路的环保护信息。
如图12所示，一个实施例中，获得模块1103可以包括：
第一确定单元1201，用于根据光网络中各链路的环保护信息，确定环标识相同的链路；
第二确定单元1202，用于确定环标识相同的链路所属环的环保护类型一致，和/或环标识相同的链路的带宽信息中用于环保护的总带宽资源相同，并且根据链路两端节点的标识确定环标识相同的链路能够组成一个环；
获得单元1203，用于将环标识相同的链路组合成环，获得环拓扑信息，所述环拓扑信息包括环标识、环的保护类型、环上各节点的标识、环上各链路的标识及带宽信息。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种路径计算单元PCE，其结构如图13所示，该PCE可以包括：
接收模块1301，用于通过路由协议消息，接收光网络中各链路的环保护信息，所述环保护信息包括各链路的标识及各链路所属环的环标识；
获得模块1302，用于根据所述环保护信息，将环标识相同的链路组合成环，获得环拓扑信息；
计算模块1303，用于根据所述环拓扑信息进行路径计算。
本实施中光网络中存在外置的PCE，该PCE接收光网络中的节点发布的各链路的环保护信息。所述环保护信息还可以包括：各链路所属环的环保护类型、各链路的环保护属性、带宽信息、两端节点的标识。
如图14所示，一个实施例中，获得模块1302可以包括：
第一确定单元1401，用于根据所述环保护信息，确定环标识相同的链路；
第二确定单元1402，用于确定环标识相同的链路所属环的环保护类型一致，和/或环标识相同的链路的带宽信息中用于环保护的总带宽资源相同，并且根据链路两端节点的标识确定环标识相同的链路能够组成一个环；
获得单元1403，用于将环标识相同的链路组合成环，获得环拓扑信息，所述环拓扑信息包括环标识、环的保护类型、环上各节点的标识、环上各链路的标识及带宽信息。
如图15所示，一个实施例中，计算模块1303可以包括：
路径请求接收单元1501，用于接收PCReq，所述PCReq包括：路径的首末节点、路径所经过的各链路需具有环保护属性和路径的约束条件；
计算单元1502，用于根据所述PCReq和所述环拓扑信息进行路径计算。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种光网络，其结构如图16所示，可以包括：
多个节点1601，用于通过路由协议消息发布光网络中各链路的环保护信息，所述环保护信息包括各链路的标识及各链路所属环的环标识；
PCE1602，用于通过路由协议消息，接收所述环保护信息；根据所述环保护信息，将环标识相同的链路组合成环，获得环拓扑信息；根据所述环拓扑信息进行路径计算。
一个实施例中，所述PCE1602与节点1601集成在一起。
一个实施例中，所述环保护信息还可以包括：
链路所属环的环保护类型、链路的环保护属性、带宽信息、两端节点的标识。
一个实施例中，所述节点1601具体用于：
通过OSPF协议消息发布光网络中与本节点连接的节点所属链路的环保护信息；其中：
利用1个LSA实例发布1条链路，所述LSA实例的头部包括发布该链路的节点的IP地址，所述LSA实例的主体包括1个TLV；
通过扩展所述TLV的子类型长度值，携带该链路的环保护信息。
一个实施例中，所述PCE1602具体用于：
根据所述环保护信息，确定环标识相同的链路；
确定环标识相同的链路所属环的环保护类型一致，和/或环标识相同的链路的带宽信息中用于环保护的总带宽资源相同，并且根据链路两端节点的标识确定环标识相同的链路能够组成一个环；
将环标识相同的链路组合成环，获得环拓扑信息，所述环拓扑信息包括环标识、环的保护类型、环上各节点的标识、环上各链路的标识及带宽信息。
综上所述，本发明实施例中，通过路由协议消息发布光网络中各链路的环保护信息，所述环保护信息包括各链路的标识及各链路所属环的环标识；通过路由协议消息接收所述环保护信息，并根据所述环保护信息，将环标识相同的链路组合成环，获得环拓扑信息；根据所述环拓扑信息进行路径计算，从而计算出相对于现有技术而言更优的路径。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (18)

1.一种路径计算方法，其特征在于，该方法包括：
通过路由协议消息发布光网络中各链路的环保护信息，所述环保护信息包括各链路的标识及各链路所属环的环标识；
通过路由协议消息接收所述环保护信息，并根据所述环保护信息，将环标识相同的链路组合成环，获得环拓扑信息；
根据所述环拓扑信息进行路径计算。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述环保护信息还包括：
各链路所属环的环保护类型、各链路的环保护属性、带宽信息、两端节点的标识。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述通过路由协议消息发布所述环保护信息，具体为：
通过开放式最短路径优先OSPF协议消息发布所述环保护信息；其中：
利用1个链路状态通告LSA实例发布1条链路，所述LSA实例的头部包括发布该链路的节点的网际协议IP地址，所述LSA实例的主体包括1个类型长度值TLV；
通过扩展所述TLV的子类型长度值，携带该链路的环保护信息。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述环保护信息，将环标识相同的链路组合成环，获得环拓扑信息，具体为：
根据所述环保护信息，确定环标识相同的链路；
确定环标识相同的链路所属环的环保护类型一致，和/或环标识相同的链路的带宽信息中用于环保护的总带宽资源相同，并且根据链路两端节点的标识确定环标识相同的链路能够组成一个环；
将环标识相同的链路组合成环，获得环拓扑信息，所述环拓扑信息包括环标识、环的保护类型、环上各节点的标识、环上各链路的标识及带宽信息。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述环拓扑信息进行路径计算，包括：
向路径计算单元PCE发送路径计算请求消息PCReq，所述PCReq包括：路径的首末节点、路径所经过的各链路需具有环保护属性和路径的约束条件；
所述PCE根据所述PCReq和所述环拓扑信息进行路径计算；
接收所述PCE计算出的路径。
6.一种光网络中的节点，其特征在于，该节点包括：
发布模块，用于通过路由协议消息，发布光网络中与本节点连接的节点所属链路的环保护信息，所述环保护信息包括链路的标识及链路所属环的环标识；
接收模块，用于通过路由协议消息，接收光网络中其它链路的环保护信息，所述环保护信息包括链路的标识及链路所属环的环标识；
获得模块，用于根据光网络中各链路的环保护信息，将环标识相同的链路组合成环，获得环拓扑信息；
计算模块，用于根据所述环拓扑信息进行路径计算。
7.如权利要求6所述的节点，其特征在于，所述环保护信息还包括：
链路所属环的环保护类型、链路的环保护属性、带宽信息、两端节点的标识。
8.如权利要求7所述的节点，其特征在于，所述发布模块具体用于：
通过OSPF协议消息发布光网络中与本节点连接的节点所属链路的环保护信息；其中：
利用1个LSA实例发布1条链路，所述LSA实例的头部包括发布该链路的节点的IP地址，所述LSA实例的主体包括1个TLV；
通过扩展所述TLV的子类型长度值，携带该链路的环保护信息。
9.如权利要求7所述的节点，其特征在于，所述获得模块包括：
第一确定单元，用于根据光网络中各链路的环保护信息，确定环标识相同的链路；
第二确定单元，用于确定环标识相同的链路所属环的环保护类型一致，和/或环标识相同的链路的带宽信息中用于环保护的总带宽资源相同，并且根据链路两端节点的标识确定环标识相同的链路能够组成一个环；
获得单元，用于将环标识相同的链路组合成环，获得环拓扑信息，所述环拓扑信息包括环标识、环的保护类型、环上各节点的标识、环上各链路的标识及带宽信息。
10.一种路径计算单元PCE，其特征在于，该PCE包括：
接收模块，用于通过路由协议消息，接收光网络中各链路的环保护信息，所述环保护信息包括各链路的标识及各链路所属环的环标识；
获得模块，用于根据所述环保护信息，将环标识相同的链路组合成环，获得环拓扑信息；
计算模块，用于根据所述环拓扑信息进行路径计算。
11.如权利要求10所述的PCE，其特征在于，所述环保护信息还包括：
各链路所属环的环保护类型、各链路的环保护属性、带宽信息、两端节点的标识。
12.如权利要求11所述的PCE，其特征在于，所述获得模块包括：
第一确定单元，用于根据所述环保护信息，确定环标识相同的链路；
第二确定单元，用于确定环标识相同的链路所属环的环保护类型一致，和/或环标识相同的链路的带宽信息中用于环保护的总带宽资源相同，并且根据链路两端节点的标识确定环标识相同的链路能够组成一个环；
获得单元，用于将环标识相同的链路组合成环，获得环拓扑信息，所述环拓扑信息包括环标识、环的保护类型、环上各节点的标识、环上各链路的标识及带宽信息。
13.如权利要求10所述的PCE，其特征在于，所述计算模块包括：
路径请求接收单元，用于接收PCReq，所述PCReq包括：路径的首末节点、路径所经过的各链路需具有环保护属性和路径的约束条件；
计算单元，用于根据所述PCReq和所述环拓扑信息进行路径计算。
14.一种光网络，其特征在于，包括：
多个节点，用于通过路由协议消息发布光网络中各链路的环保护信息，所述环保护信息包括各链路的标识及各链路所属环的环标识；
PCE，用于通过路由协议消息，接收所述环保护信息；根据所述环保护信息，将环标识相同的链路组合成环，获得环拓扑信息；根据所述环拓扑信息进行路径计算。
15.如权利要求14所述的光网络，其特征在于，所述PCE与节点集成在一起。
16.如权利要求14所述的光网络，其特征在于，所述环保护信息还包括：
链路所属环的环保护类型、链路的环保护属性、带宽信息、两端节点的标识。
17.如权利要求16所述的光网络，其特征在于，所述节点具体用于：
通过OSPF协议消息发布光网络中与本节点连接的节点所属链路的环保护信息；其中：
利用1个LSA实例发布1条链路，所述LSA实例的头部包括发布该链路的节点的IP地址，所述LSA实例的主体包括1个TLV；
通过扩展所述TLV的子类型长度值，携带该链路的环保护信息。
18.如权利要求16所述的光网络，其特征在于，所述PCE具体用于：
根据所述环保护信息，确定环标识相同的链路；
确定环标识相同的链路所属环的环保护类型一致，和/或环标识相同的链路的带宽信息中用于环保护的总带宽资源相同，并且根据链路两端节点的标识确定环标识相同的链路能够组成一个环；
将环标识相同的链路组合成环，获得环拓扑信息，所述环拓扑信息包括环标识、环的保护类型、环上各节点的标识、环上各链路的标识及带宽信息。
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