CN102195869A - 双向回溯路径计算方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双向回溯路径计算方法，主要通过在源域PCE与目的域PCE同时发起路径计算，由中间域PCE根据两端路径计算得到的结果，来得到源节点到目的节点的最短路径。本发明还公开了一种双向回溯路径计算装置，本发明能够在很大程度上减小端到端路径计算所需要消耗的时间，从而改善网络所传输的业务性能，同时降低路径计算的安全威胁；尤其在大规模多域MPLS和GMPLS网络中，效果更为显著。

Description

双向回溯路径计算方法及装置

技术领域

本发明涉及多协议标签交换和通用多协议标签交换网络的路径计算，尤其涉及一种双向回溯路径计算(DRPC，Dual-end Recursive PCE-basedComputation)方法及装置。

背景技术

随着多协议标签交换(MPLS，Multi-protocol Label Switching)和通用多协议标签交换(GMPLS，Generalized MPLS)网络的大规模发展，网络拓扑结构越来越复杂，路由量非常巨大，而流量工程的部署，需要网络设备在复杂的约束条件下计算路由，这些约束条件不仅仅包含静态的约束，如路由器节点间的距离、带宽、以及光网络设备的线路容量等，也包括动态的约束，如网络故障状态、网络拥塞信息等。基于约束的路径计算是MPLS和GMPLS网络流量工程中的一个基本功能模块，尤其是在大型的多层多域MPLS和GMPLS网络中，针对数量庞大的路径以及复杂的约束条件，流量工程所要求的路径计算需要协调不同的网络域、以及具备特有的计算功能。

为了在网络故障或者网络流量异常变化的情况下，通过流量工程能迅速恢复或疏通网络业务，要求在故障节点或者异常流量的输入节点，网络设备在尽可能短的时间内根据各种约束条件计算出最佳恢复或者迂回路径，计算时间短意味着减少故障情况下网络恢复的时间，减少网络故障对业务的影响，最佳的路径意味着网络利用效率的提高，这种复杂的计算往往需要对网络全局拓扑结构和约束条件的了解，需要大量的CPU计算资源来运行复杂的算法，而当大量CPU资源运用到路径计算中时，对网络设备的稳定性以及整个网络的稳定会造成很大的冲击。

为了解决这个问题，互联网工程任务组(IETF，The Internet Engineering TaskForce)的PCE工作组提出了基于路径计算单元(PCE，Path Computation Element)的MPLS和GMPLS网络结构，在这种结构中，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 Clients)的请求计算出满足约束条件的最佳路径。PCE可以设置在MPLS和GMPLS网络中的任何地方，也可以集成在网络设备内部，如集成在标记交换路由器(LSR，Label Switched Router)内部，或者集成在运营支撑系统(OSS，Operation Support Systems)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协议(PCECP，PCE Communication Protocol)通信，交互路径计算请求并得到路径计算结果。其中，PCC可以是MPLS和GMPLS网络中的LSR或网络管理系统(NMS，Networks Management System)。

针对跨域的路径计算，IETF RFC_5441提出了一种基于PCE的后向回溯路径计算方法(BRPC，Backward Recursive PCE-based Computation)，能够沿着目的节点至源节点的方向计算出一棵最短路径树，进而得到一条源节点到目的节点的最短路径。

如图1所示，BRPC计算过程中，首先确定参与计算的PCE序列为PCE1→PCE2→PCE3，当PCE1收到从源节点A到目的节点V的路径计算请求时，发送到PCE3，PCE3收到该路径计算请求后，沿着(PCE3→PCE2→PCE1)的方向计算目的节点V到源节点A的最短路径，计算过程主要包括以下三个步骤：

步骤1：PCE3得到以目的节点V为根，以PCE3所在域的入口网关节点Q、R、U为叶的最短路径树1，并发送给PCE2；

步骤2：PCE2在PCE3所计算出的最短路径树1的基础上，计算PCE2所在域的入口网关节点G、H、K到目的节点V的最短路径树2，并发送给PCE1；

步骤3：PCE1在PCE2所计算出的最短路径树2的基础上，计算源节点A到目的节点V的最短路径树3，并从最短路径树3中选择最短路径A-H-Q-V，发送给源节点A，完成最短路径的计算过程。

在多域MPLS和GMPLS网络中，当域的规模非常大时，参与计算的PCE序列会很长，BRPC采用串行的方式来实现端到端的路径计算，所耗费的时间将会很长，一方面可能会造成信令资源预留时的资源状态如各节点的状态与PCE路径计算时的资源状态不一致，导致资源冲突、阻塞率升高；另一方面，BRPC从目的节点所在域的PCE向源节点所在域的PCE传输的最短路径树的信息量会很大，会影响网络的传输性能，甚至导致网络阻塞；此外，由于BRPC耗时长，路径计算过程也更容易受到安全威胁。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种DRPC方法及装置，以解决现有技术中路径计算过程耗费时间太长而导致的资源冲突、阻塞率升高、以及容易受到安全威胁的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供了一种双向回溯路径计算方法，所述方法包括：

父路径计算单元(PCE)根据已确定的参与路径计算的PCE序列，向源域PCE及目的域PCE发起源节点到目的节点的路径计算请求；

源域PCE根据所述的路径计算请求，发起源节点向中间域入口边界节点的路径计算；目的域PCE根据所述的路径计算请求，发起目的节点向中间域的下一个域入口边界节点的路径计算；

根据所述源域PCE所发起路径计算得到的结果、以及目的域PCE所发起路径计算得到的结果，中间域PCE得到源节点到目的节点的最短路径。

在上述方案中，父PCE向源域PCE及目的域PCE发起所述路径计算请求之前，所述方法还包括：所述源节点向源域PCE发送自身到目的节点的路径计算请求，源域PCE将该路径计算请求转发到父PCE；父PCE根据该路径计算请求，确定参与路径计算的PCE序列。

在上述方案中，在所述的源域PCE发起源节点向中间域入口边界节点的路径计算之后，所述方法还包括：已确定的PCE序列中，由源域PCE到中间域PCE的上一个PCE依次进行路径计算，得到源节点到中间域入口边界节点的最短路径图，并向中间域PCE发送包含该最短路径图的路径计算请求。

在上述方案中，对于源域PCE到中间域PCE的上一个PCE中的任意一个PCE，路径计算的过程具体为：根据父PCE或自身上一个PCE发送的路径计算请求，得到源节点到自身下一个PCE所在域的入口边界节点的最短路径图，并向自身的下一个PCE发送包含有该最短路径图的路径计算请求。

在上述方案中，在目的域PCE发起目的节点向中间域的下一个域入口边界节点的路径计算之后，所述方法还包括：已确定的PCE序列中，由目的域PCE到中间域PCE的下一个PCE依次进行路径计算，得到目的节点到中间域的下一个域入口边界节点的最短路径图，并向中间域PCE发送包含该最短路径图的路径计算请求。

在上述方案中，目的域PCE进行路径计算的过程，具体为：根据所述父PCE发送的路径计算请求，得到目的节点到目的域入口边界节点的最短路径图，并向自身的上一个PCE发送包含有该最短路径图的路径计算请求；目的域PCE与中间域PCE之间的任意一个PCE进行路径计算的过程，具体为：根据自身下一个PCE发送的路径计算请求，得到目的节点到自身所在域的入口边界节点的最短路径图，并向自身的上一个PCE发送包含有该最短路径图的路径计算请求。

在上述方案中，所述的中间域PCE得到源节点到目的节点的最短路径的过程，具体为：中间域PCE接收到自身的上一个PCE发送的、以及自身的下一个PCE发送的路径计算请求后，根据所接收到的路径计算请求得到源节点到目的节点的最短路径图，并从该最短路径图中选取一条或多条最短路径，得到源节点到目的节点的最短路径。

在上述方案中，所述中间域PCE得到源节点到目的节点的最短路径图的过程，具体为：中间域PCE根据自身的下一个PCE所发送的路径计算请求，计算得到目的节点到中间域入口边界节点的最短路径图，并将该最短路径图与自身上一个PCE所发送路径计算请求中源节点到中间域入口边界节点的最短路径图进行缝合，得到源节点到目的节点的最短路径图；

或者，中间域PCE根据自身的上一个PCE发送的路径计算请求，计算得到源节点到中间域的下一个域入口边界节点的最短路径图，并将该最短路径图与自身下一个PCE所发送路径计算请求中目的节点到中间域的下一个域入口边界节点的最短路径图进行缝合，得到源节点到目的节点的最短路径图。

在上述方案中，所述中间域PCE得到源节点到目的节点最短路径之后，所述方法还包括：中间域PCE向所述源域PCE发送包含该最短路径的应答，使得所述源域PCE能够将该应答转发给源节点。

本发明还提供了一种双向回溯路径计算装置，所述装置包括：父PCE、源域PCE、中间域PCE、目的域PCE，其中：

父PCE，用于根据已确定的参与路径计算的PCE序列，向所述的源域PCE以及目的域PCE发起源节点到目的节点的路径计算请求；

源域PCE，用于根据所述父PCE发起的路径计算请求，发起源节点向中间域入口边界节点的路径计算；

目的PCE，用于根据所述父PCE发起的路径计算请求，发起目的节点向中间域的下一个域入口边界节点的路径计算；

中间域PCE，用于根据所述源域PCE所发起路径计算得到的结果、以及目的域PCE所发起路径计算得到的结果，得到源节点到目的节点的最短路径。

在上述方案中，所述源域PCE还用于，接收源节点发送的到达目的节点的路径计算请求并转发给所述父PCE；所述父PCE还用于，根据所述源域PCE转发的路径计算请求，确定参与路径计算的PCE序列。

在上述方案中，所述装置还包括：已确定的PCE序列中，源域PCE与中间域PCE之间的各PCE、以及目的域PCE与中间域PCE之间的各PCE；其中：

源域PCE与中间域PCE之间的各PCE，用于完成源节点向中间域入口边界节点的路径计算，得到源节点到中间域入口边界节点的最短路径图，并向所述中间域PCE发送包含该最短路径图的路径计算请求；

目的域PCE与中间域PCE之间的各PCE，用于完成目的节点向中间域的下一个域入口边界节点的路径计算，得到目的节点到中间域的下一个域入口边界节点的最短路径图，并向所述中间域PCE发送包含该最短路径图的路径计算请求。

在上述方案中，所述中间域PCE包括：接收模块，用于接收所述上一个PCE发送的、包含有源节点到中间域入口边界节点的最短路径图的路径计算请求，以及接收下一个PCE发送的、包含有目的节点到中间域的下一个域入口边界节点的最短路径图的路径计算请求；计算模块，用于根据所述接收模块接收到的所述路径计算请求，得到源节点到目的节点的最短路径图；选取模块，用于从所述计算模块得到的最短路径图中，选取一条或多条源节点到目的节点的最短路径。

在上述方案中，所述中间域PCE还包括：发送模块，用于向所述源域PCE发送包含有所述选取模块选取的最短路径的应答。

在上述方案中，所述源域PCE还用于：将所述中间域PCE的发送模块所发送的应答转发给源节点。

本发明DRPC方法及装置，通过在源域PCE与目的域PCE同时发起路径计算，由中间域PCE根据两端路径计算得到的最短路径图，最终得到源节点到目的节点的最短路径，能够在很大程度上减小端到端路径计算所需要消耗的时间，从而改善网络所传输的业务性能，同时降低路径计算的安全威胁。尤其在大规模多域MPLS和GMPLS网络中，效果更为显著。

附图说明

图1为BRPC路径计算过程示意图；

图2为本发明的DRPC方法的流程示意图；

图3为父PCE确定PCE序列的实例示意图；

图4为本发明一种实例中ERO传送的示意图；

图5为本发明一种实例中的源节点到目的节点的最短路径图示意图；

图6为本发明的DRPC装置的组成结构示意图；

图7为一种实现DRPC过程的示意图。

具体实施方式

本发明的DRPC方法，适用于MPLS和GMPLS网络中，参照图2所示，主要包括以下步骤：

步骤101：父PCE根据已确定的参与路径计算的PCE序列，向源域PCE及目的域PCE发起源节点到目的节点的路径计算请求；

步骤102：源域PCE根据所述的路径计算请求，发起源节点向中间域入口边界节点的路径计算；目的域PCE根据所述的路径计算请求，发起目的节点向中间域的下一个域入口边界节点的路径计算；

步骤103：根据所述源域PCE所发起路径计算得到的结果、以及目的域PCE所发起路径计算得到的结果，中间域PCE得到源节点到目的节点的最短路径。

这里，中间域PCE在得到源节点到目的节点的最短路径后，还会向源域PCE发送包含该最短路径的应答，使得源域PCE能够将包含该最短路径的应答转发给源节点。

其中，源节点所在的源域需要通过中间域与目的节点所在的目的域进行通信，源域PCE用于计算源域内各节点与相邻域的入口边界节点之间的路径，中间域PCE则用于计算中间域内各节点与相邻域的入口边界节点之间的路径，而目的域PCE用于计算目的域内各节点与相邻域的入口边界节点之间的路径，源域PCE需要通过中间域PCE与目的域PCE进行通信。

实际应用中，父PCE会同时向源域PCE与目的域PCE发起路径计算请求，使得源域PCE与目的域PCE能够同时发起路径计算，有利于减少路径计算的时间。

其中，在步骤101的父PCE向源域PCE及目的域PCE发起路径计算请求之前，所述的方法还可以包括：

源节点向源域PCE发送自身到目的节点的路径计算请求路径计算请求，源域PCE将该路径计算请求转发到父PCE；父PCE根据所述的路径计算请求，确定参与路径计算的PCE序列。

实际应用中，PCE序列可以由管理人员预先指定；或者，由父PCE根据源节点以及目的节点所在域的地址，通过层次化PCE结构等方法来实现PCE序列的确定。

具体地，确定PCE序列的过程可以为：源节点向源域PCE发送到达目的节点的路径计算请求后，源域PCE则向父PCE发送PCECP请求信息，父PCE根据该PCECP请求信息中包含的源域地址以及目的域地址，基于网络的拓扑结构计算出一条域间链路，从而完成PCE序列的确定。这里，父PCE计算域间链路的具体方法，视具体的网络环境以及应用场景而定，一般采用的算法包括D(Dijkstra)算法等。

其中，父PCE维护着网络中各域的拓扑结构图，在各域的拓扑结构图中包含各域之间的链路，但不包含域本身的内部信息。每个域都存在一个PCE负责本域的路径计算，一般这些PCE被称为子PCE。各子PCE与父PCE之间保持联系，各子PCE可以从配置信息中获知其相邻域的标识，父PCE可以从配置信息或者各子PCE处获知域之间是如何互联的，包括各域互联的流量工程的能力，但不能得获知各域内部的具体信息。

例如，如图3所示，当源域的PCE-A收到源节点A发送的到达目的节点D的路径计算请求时，PCE-A首先向网络中的父PCE(Parent-PCE)发出到达目的域PCE-D的PCE序列请求，Parent-PCE根据该PCE序列请求，按照设定的算法如D算法进行计算，得到为PCE-A→PCE-E→PCE-D的PCE序列，之后父PCE便可以同时向这条PCE序列两端的PCE即PCE-A和PCE-D发起包含该PCE序列信息的路径计算请求。

其中，步骤102中，在源域PCE发起源节点向中间域入口边界节点的路径计算之后，还包括：

已确定的PCE序列中，由源域PCE到中间域PCE的上一个PCE依次进行路径计算，得到源节点到中间域入口边界节点的最短路径图(VSPG，VirtualShortest Path Directional Graph)，并向中间域PCE发送包含该VSPG的路径计算请求。

具体地，对于源域PCE到中间域PCE的上一个PCE中的任意一个PCE，进行路径计算的过程为：根据父PCE或自身上一个PCE发送的路径计算请求，得到源节点到自身下一个PCE所在域的入口边界节点的VSPG，并向自身的下一个PCE发送包含有自身所得到VSPG的路径计算请求。

实际的路径计算过程中，源域PCE根据父PCE发送的路径计算请求，得到源节点到自身下一个PCE的所在域入口边界节点的VSPG，并向自身的下一个PCE发送包含该VSPG的路径计算请求；而源域PCE的下一个PCE，则可以根据源域PCE发送的路径计算请求，得到源节点到自身下一个PCE所在域的入口边界节点的VSPG，这样，由源域PCE到中间域PCE的上一个PCE依次进行路径计算，最终由中间域PCE的上一个PCE得到源节点到中间域入口边界节点的VSPG，并向中间域PCE发送包含该VSPG的路径计算请求。

其中，步骤102中，在目的域PCE发起目的节点向中间域的下一个域入口边界节点的路径计算之后，还包括：

已确定的PCE序列中，由目的域PCE到中间域PCE的下一个PCE依次进行路径计算，得到目的节点到中间域的下一个域入口边界节点的VSPG，并向中间域PCE发送包含该最短路径图的路径计算请求。

具体地，目的域PCE根据所述父PCE发送的路径计算请求，得到目的节点到目的域入口边界节点的VSPG，并向自身的上一个PCE发送包含有所得到VSPG的路径计算请求；

目的域PCE的上一个PCE，再根据目的域PCE发送的路径计算请求，得到目的节点到自身所在域入口边界节点的VSPG，并向自身的上一个PCE发送包含有自身所得到VSPG的路径计算请求；

路径计算过程从目的域PCE开始、在目的域PCE与中间域PCE之间的各PCE中依次进行，最终由中间域PCE的下一个PCE得到目的节点到中间域的下一个域入口边界节点的VSPG。

其中，步骤103的中间域PCE得到源节点到目的节点的最短路径的过程，具体为：

中间域PCE接收到自身的上一个PCE发送的、以及自身的下一个PCE发送的路径计算请求后，根据所接收到的路径计算请求得到源节点到目的节点的VSPG，并从该VSPG中选取一条或多条最短路径，得到源节点到目的节点的最短路径。

这里，中间域PCE还可以将得到的源节点到目的节点的VSPG发送给源域PCE，由源域PCE来完成最短路径的选取。

具体地，中间域PCE得到源节点到目的节点的VSPG的过程可以为：

中间域PCE根据自身的下一个PCE所发送的路径计算请求，计算得到目的节点到中间域入口边界节点的VSPG，并将该VSPG与自身上一个PCE所发送路径计算请求中源节点到中间域入口边界节点的VSPG进行缝合，得到源节点到目的节点的VSPG；

或者，中间域PCE根据自身的上一个PCE发送的路径计算请求，计算得到源节点到中间域的下一个域入口边界节点的VSPG，并将该VSPG与自身下一个PCE所发送路径计算请求中的目的节点到中间域的下一个域入口边界节点的VSPG进行缝合，得到源节点到目的节点的VSPG。

这里，中间域PCE如果首先接收到自身的下一个PCE发送的路径计算请求，则可以通过缝合目的节点到中间域入口边界节点的VSPG、与源节点到中间域入口边界节点的VSPG，得到源节点到目的节点的VSPG；如果在接收到自身的下一个PCE发送的路径计算请求之前，先接收到自身的上一个PCE发送的路径计算请求，则采用上述的另一种方式实现。

具体地，可以在所述的路径计算请求中包含表示路径计算方向的VSPG标记，中间域接收到路径计算请求后，便可以根据其中的VSPG标记，来判断首先接收到的VSPG是来源于上一个PCE、还是来源于下一个PCE，以及判断是否已经收到上述的两个VSPG，以便完成上述的计算及缝合过程，得到源节点到目的节点的最短路径。

实际应用中，由于各PCE之间按照PCECP进行通信，因此，可以在路径计算请求(PCReq消息)中承载的RP对象中定义表示路径计算方向的VSPG标记。具体地，可以在PCReq消息的RP对象中定义两个bit23和24，具体如下：

VSPG标记

比特号        标记名称

23            VSPG

24            0代表从源域PCE到中间域PCE

1代表从目的PCE到中间PCE

其中，设定比特24在比特23有效的前提下有效。

这里，在上述的DRPC进行过程中，各PCE之间传递的PCReq消息中还必须包含对应于各PCE得到的VSPG的编码对象，该VSPG的编码对象由一系列无序的显式路由对象(ERO，Explicit Rooting Object)组成，每个ERO代表各VSPG中的路径区段，一般可以在对应PCReq消息中的END-POINT对象中承载。这里的VSPT的编码对象具体可以包含两类对象：一类为从入口边界节点到源节点的路径区段对象，另一类为入口边界节点到目的节点的路径区段对象。其中，这两类对象中的一些节点可以重复出现。

例如，如图4所示，对于PCE序列为PCE1→PCE2→PCE3的DRPC路径计算过程，位于源域的PCE1在完成路径计算后，得到的源节点S到PCE2所在域的入口边界节点ABRen2-1、ABRen2-2、ABRen2-3的VSPG中，包含三条路径：S-A-B-ABRen2-1、S-C-ABRen2-2、S-ABRen2-3，则PCE1向PCE2发送包含下述的三个前向无序ERO的路径计算请求，这三个前向无序ERO分别为：

ERO_F1：S-A-B-ABRen2-1

ERO_F2：S-C-ABRen2-2

ERO_F3：S-ABRen2-3

其中，A、B、C分别为源域内的节点。

同样的，位于目的域的PCE3在完成路径计算后，得到的目的节点D到目的域的入口边界节点ABRen3-1、ABRen3-2、ABRen3-3的VSPG中，包含三条路径：D-E-ABRen3-1、D-ABRen3-2、D-G-F-ABRen3-3，则PCE3向PCE2发送包含下述的三个前向无序ERO的路径计算请求，这三个前向无序ERO分别为：

ERO_B1：ABRen3-1-E-D

ERO_B2：ABRen3-2-D

ERO_B3：ABRen3-3-F-G-D

其中，E、F、G均为目的域内的节点。

这里，在上述的DRPC过程中，所提到的VSPG是由一个节点到其它多个节点的多条最短路径组成的有向路径图。

例如，图5所示的源节点Root(TE LSP Source)到目的节点Root(TE LSPDestination)的VSPG。

其中，VSPG(0，i)代表沿源域PCE到目的域PCE方向、由PCE(i-1)传递给PCE(i)的最短路径图，VSPG(0，i)中的链路代表源节点与域i中1-j的入口边界节点BN-en(1，i)、BN-en(2，i)、……、BN-en(j，i)的受限最短路径，是从源节点到达域i中各入口边界节点的路径区段，满足考虑流量工程标签交换路径的各限制因素，如带宽、属性等。

VSPG(1，i)代表沿目的域PCE至源域PCE方向、由PCE(i+1)传递给PCE(i)的最短路径图，VSPG(1，i)中各链路代表目的节点与域i+1中1-k的入口边界节点BN-en(1，i+1)、BN-en(2，i+1)、……、BN-en(k，i+1)的受限最短路径，是从目的节点到达域i+1中各入口边界节点的路径区段，满足考虑流量工程标签交换路径的一系列限制因素，比如带宽、属性等。

PCE(i)根据PCE(i-1)传递给它的VSPG(0，i)、以及PCE(i+1)传递给它的VSPG(1，i)，经过上述的计算及缝合过程，最终得到如图5所示的源节点到目的节点的VSPG。

其中，每个域存在一个或多个入口边界节点BN-en，具体地，BN-en(j，i)代表域i的第j的入口边界节点，其中j＜＝[X-en(i)]。

另外，如果任意一个PCE在进行路径计算过程时出错，则该PCE将通过父PCE将出错信息发送给PCE序列中的各PCE，并结束当前的路径计算过程。

具体地，如果因为PCE序列上的任意一个PCE不能识别路径计算请求中的VSPG标记而导致DRPC流程不能完成，该PCE将通过父PCE向PCE序列上的所有PCE发送错误值为4的报错消息，其中，4表示不支持的对象。PCE序列上的其它PCE将据此消息取消进一步的计算操作。

另外，还可以在PCECP中的PCEP-ERROR对象定义如下的一种新的错误类型和相应的错误值，以表示由于PCE序列中有PCE不支持VSPG标记而导致当前DRPC失败，具体的错误值及错误类型描述如下：

Error-type    Meaning

14            DRPC procedure completion failure

Error-value

1            DRPC procedure not supported by one or more PCEs alongthe domain path

需要说明的是，这里的中间域PCE可以为所确定PCE序列中除源域PCE与目的域PCE以外的任意一个PCE。在实际计算过程中，只要该PCE能够收到源域PCE发起路径计算所得到的结果、以及目的域PCE发起路径计算所得到的结果，则该PCE就为当前DRPC计算过程中的中间域PCE，该PCE所在域即为中间域。

具体地，任意一个PCE可以通过判断自身是否能够收到来自自身上一个PCE发送的路径计算请求、以及自身的下一个PCE发送的路径计算请求，来确定自身是否为中间域PCE，如果确定自身为中间域PCE，则通过上述的计算以及缝合过程，得到源节点到目的节点的最短路径，否则，进行路径计算，并向自身的上一个PCE或下一个PCE发送包含自身得到的最短路径图的路径计算请求。

实际应用中，PCE可以通过所收到路径计算请求中的VSPG标记来判断，自身是否收到来自相邻两个PCE发送的路径计算请求。

本发明的一种DRPC装置，适用于MPLS和GMPLS网络中，该网络中源域需要通过中间域与目的域进行通信，参照图6所示，DRPC装置主要包括：父PCE_61、源域PCE_62、中间域PCE_63、目的域PCE_64，其中：

父PCE_61，用于根据已确定的参与路径计算的PCE序列，向所述的源域PCE_62以及目的域PCE_64发起源节点到目的节点的路径计算请求；

源域PCE_62，用于根据所述父PCE_61发起的路径计算请求，发起源节点向中间域入口边界节点的路径计算；

目的PCE_64，用于根据所述父PCE_61发起的路径计算请求，发起目的节点向中间域的下一个域入口边界节点的路径计算；

中间域PCE_63，用于根据所述源域PCE_62所发起路径计算得到的结果、以及目的域PCE_63所发起路径计算得到的结果，得到源节点到目的节点的最短路径。

其中，所述源域PCE_62还用于，接收源节点发送的到达目的节点的路径计算请求并转发给所述父PCE_61；所述父PCE_61还用于，根据所述源域PCE_62转发的路径计算请求，确定参与路径计算的PCE序列。

其中，所述DRPC装置还包括：已确定的PCE序列中，源域PCE_62与中间域PCE_63之间的各PCE(图中以省略号代替)、以及目的域PCE_64与中间域PCE_63之间的各PCE(图中以省略号代替)；其中：

源域PCE_62与中间域PCE_63之间的各PCE，用于完成源节点向中间域入口边界节点的路径计算，得到源节点到中间域入口边界节点的VSPG，并向所述中间域PCE_63发送包含该VSPG的路径计算请求；

目的域PCE_64与中间域PCE_63之间的各PCE，用于完成目的节点向中间域的下一个域入口边界节点的路径计算，得到目的节点到中间域的下一个域入口边界节点的VSPG，并向所述中间域PCE发送包含该VSPG的路径计算请求。

其中，所述中间域PCE_63可以包括：

接收模块631，用于接收所述上一个PCE发送的、包含有源节点到中间域入口边界节点的VSPG的路径计算请求，以及接收下一个PCE发送的、包含有目的节点到中间域的下一个域入口边界节点的VSPG的路径计算请求；

计算模块632，用于根据所述接收模块631接收到的所述路径计算请求，得到源节点到目的节点的VSPG；

选取模块633，用于从所述计算模块632得到的VSPG中，选取一条或多条源节点到目的节点的最短路径。

所述中间域PCE_63还可以包括：发送模块634，用于将所述选取模块633选取的最短路径发送给所述源域PCE。

其中，所述源域PCE_62还用于：接收所述中间域PCE_63的发送模块634所发送的包含源节点到目的节点的最短路径的应答，并转发给源节点。

实际应用中，通过本发明的DRPC装置实现路径计算的具体过程，参照上文方法的描述，在此不再赘述。

下面对本发明的DRPC方法及装置实现路径计算的具体实施方式做进一步详细说明。

如图7所示，当PCE1接收到源节点A发送的到达目的节点V的路径计算请求后，PCE1向父PCE(图未示)发出路径计算请求，父PCE确定参与计算的PCE序列为PCE1→PCE2→PCE3，并同时向PCE1和PCE3发送路径计算请求。

PCE1和PCE3收到来自父PCE的路径计算请求后，同时发起路径计算，PCE1经过计算，得到以源节点为起点到达PCE2所在域的入口边界节点G、H的VSPG1，该VSPG1包含路径A-B-C-D-E-G和路径A-F-H，同时，PCE3经过计算，得到以目的节点V为起点到目的域的入口边界节点Q、R、U的VSPG2，该VSPG2中包含路径V-T-Q、路径V-R、以及路径V-U。

如果PCE2先接收到来自于PCE3的包含VSPG2的路径计算请求，PCE2根据其中的VSPG2计算目的域入口边界节点Q、R、U到自身所在域的入口边界节点G、H、K的最短路径，得到以目的节点V为起点到达自身所在域的入口边界节点G、H、K的VSPG3，VSPG3所包含的路径如图7中所示；

PCE2再将计算得到的VSPG3与PCE1所发送路径计算请求中包含的VSPG1进行缝合，得到源节点A到目的节点V的VSPG4，具体如图7中所示。

最后，PCE2从VSPG4中选取一条或者多条从源节点到目的节点的最短路径，并向PCE1发送包含该最短路径的应答，PCE1再将该应答转发给源节点A，进行资源预留。

需要说明的是，本发明所提出的DRPC方法及装置，可以应用于满足下述四种条件的MPLS和GMPLS网络环境：

第一，网络中的每个自治系统均具有流量工程的功能；

第二，网络中的域间没有拓扑或者流量工程信息泛洪(如RFC4106和RFC4216)，以保证内部网关协议(IGP，Interior Gateway Protocols)/边界网关协议(BGP，Border Gateway Protocol)的扩展性和保密性；

第三，如果一些确定的限制因素如带宽等能够在各域之间应用时，其他的流量工程限制因素，如RFC2702中列出的资源有限性、色彩、度量等，能够在域的边界处直接翻译；

第四，网络中的每个自治系统包含一个或多个IGP域。

本发明的DRPC方法及装置尤其适用于如下情况：包含多个IGP域的单个自治系统、以及由单个IGP域组成的多个自治系统。

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，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 (15)

1.一种双向回溯路径计算方法，其特征在于，所述方法包括：

父路径计算单元(PCE)根据已确定的参与路径计算的PCE序列，向源域PCE及目的域PCE发起源节点到目的节点的路径计算请求；

源域PCE根据所述的路径计算请求，发起源节点向中间域入口边界节点的路径计算；目的域PCE根据所述的路径计算请求，发起目的节点向中间域的下一个域入口边界节点的路径计算；

根据所述源域PCE所发起路径计算得到的结果、以及目的域PCE所发起路径计算得到的结果，中间域PCE得到源节点到目的节点的最短路径。

2.根据权利要求1所述的双向回溯路径计算方法，其特征在于，父PCE向源域PCE及目的域PCE发起所述路径计算请求之前，所述方法还包括：

所述源节点向源域PCE发送自身到目的节点的路径计算请求，源域PCE将该路径计算请求转发到父PCE；父PCE根据该路径计算请求，确定参与路径计算的PCE序列。

3.根据权利要求1所述的双向回溯路径计算方法，其特征在于，在所述的源域PCE发起源节点向中间域入口边界节点的路径计算之后，所述方法还包括：

已确定的PCE序列中，由源域PCE到中间域PCE的上一个PCE依次进行路径计算，得到源节点到中间域入口边界节点的最短路径图，并向中间域PCE发送包含该最短路径图的路径计算请求。

4.根据权利要求3所述的双向回溯路径计算方法，其特征在于，对于源域PCE到中间域PCE的上一个PCE中的任意一个PCE，路径计算的过程具体为：

根据父PCE或自身上一个PCE发送的路径计算请求，得到源节点到自身下一个PCE所在域的入口边界节点的最短路径图，并向自身的下一个PCE发送包含有该最短路径图的路径计算请求。

5.根据权利要求1所述的双向回溯路径计算方法，其特征在于，在目的域PCE发起目的节点向中间域的下一个域入口边界节点的路径计算之后，所述方法还包括：

已确定的PCE序列中，由目的域PCE到中间域PCE的下一个PCE依次进行路径计算，得到目的节点到中间域的下一个域入口边界节点的最短路径图，并向中间域PCE发送包含该最短路径图的路径计算请求。

6.根据权利要求5所述的双向回溯路径计算方法，其特征在于，

目的域PCE进行路径计算的过程，具体为：根据所述父PCE发送的路径计算请求，得到目的节点到目的域入口边界节点的最短路径图，并向自身的上一个PCE发送包含有该最短路径图的路径计算请求；

目的域PCE与中间域PCE之间的任意一个PCE进行路径计算的过程，具体为：根据自身下一个PCE发送的路径计算请求，得到目的节点到自身所在域的入口边界节点的最短路径图，并向自身的上一个PCE发送包含有该最短路径图的路径计算请求。

7.根据权利要求3至6任一所述的双向回溯路径计算方法，其特征在于，所述的中间域PCE得到源节点到目的节点的最短路径的过程，具体为：

中间域PCE接收到自身的上一个PCE发送的、以及自身的下一个PCE发送的路径计算请求后，根据所接收到的路径计算请求得到源节点到目的节点的最短路径图，并从该最短路径图中选取一条或多条最短路径，得到源节点到目的节点的最短路径。

8.根据权利要求7所述的双向回溯路径计算方法，其特征在于，所述中间域PCE得到源节点到目的节点的最短路径图的过程，具体为：

中间域PCE根据自身的下一个PCE所发送的路径计算请求，计算得到目的节点到中间域入口边界节点的最短路径图，并将该最短路径图与自身上一个PCE所发送路径计算请求中源节点到中间域入口边界节点的最短路径图进行缝合，得到源节点到目的节点的最短路径图；

或者，中间域PCE根据自身的上一个PCE发送的路径计算请求，计算得到源节点到中间域的下一个域入口边界节点的最短路径图，并将该最短路径图与自身下一个PCE所发送路径计算请求中目的节点到中间域的下一个域入口边界节点的最短路径图进行缝合，得到源节点到目的节点的最短路径图。

9.根据权利要求1至6任一所述的双向回溯路径计算方法，其特征在于，所述中间域PCE得到源节点到目的节点最短路径之后，所述方法还包括：

中间域PCE向所述源域PCE发送包含该最短路径的应答，使得所述源域PCE能够将该应答转发给源节点。

10.一种双向回溯路径计算装置，其特征在于，所述装置包括：父PCE、源域PCE、中间域PCE、目的域PCE，其中：

父PCE，用于根据已确定的参与路径计算的PCE序列，向所述的源域PCE以及目的域PCE发起源节点到目的节点的路径计算请求；

源域PCE，用于根据所述父PCE发起的路径计算请求，发起源节点向中间域入口边界节点的路径计算；

目的PCE，用于根据所述父PCE发起的路径计算请求，发起目的节点向中间域的下一个域入口边界节点的路径计算；

中间域PCE，用于根据所述源域PCE所发起路径计算得到的结果、以及目的域PCE所发起路径计算得到的结果，得到源节点到目的节点的最短路径。

11.根据权利要求10所述的双向回溯路径计算装置，其特征在于，

所述源域PCE还用于，接收源节点发送的到达目的节点的路径计算请求并转发给所述父PCE；

所述父PCE还用于，根据所述源域PCE转发的路径计算请求，确定参与路径计算的PCE序列。

12.根据权利要求10或11所述的双向回溯路径计算装置，其特征在于，所述装置还包括：已确定的PCE序列中，源域PCE与中间域PCE之间的各PCE、以及目的域PCE与中间域PCE之间的各PCE；其中：

源域PCE与中间域PCE之间的各PCE，用于完成源节点向中间域入口边界节点的路径计算，得到源节点到中间域入口边界节点的最短路径图，并向所述中间域PCE发送包含该最短路径图的路径计算请求；

目的域PCE与中间域PCE之间的各PCE，用于完成目的节点向中间域的下一个域入口边界节点的路径计算，得到目的节点到中间域的下一个域入口边界节点的最短路径图，并向所述中间域PCE发送包含该最短路径图的路径计算请求。

13.根据权利要求12所述的双向回溯路径计算装置，其特征在于，所述中间域PCE包括：

接收模块，用于接收所述上一个PCE发送的、包含有源节点到中间域入口边界节点的最短路径图的路径计算请求，以及接收下一个PCE发送的、包含有目的节点到中间域的下一个域入口边界节点的最短路径图的路径计算请求；

计算模块，用于根据所述接收模块接收到的所述路径计算请求，得到源节点到目的节点的最短路径图；

选取模块，用于从所述计算模块得到的最短路径图中，选取一条或多条源节点到目的节点的最短路径。

14.根据权利要求13所述的双向回溯路径计算装置，其特征在于，所述中间域PCE还包括：

发送模块，用于向所述源域PCE发送包含有所述选取模块选取的最短路径的应答。

15.根据权利要求14所述的双向回溯路径计算装置，其特征在于，所述源域PCE还用于：

将所述中间域PCE的发送模块所发送的应答转发给源节点。

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