CN102355421B - 一种lsp网络拥塞处理的方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种LSP网络拥塞的处理方法、装置及系统，所述方法包括：头节点接收发生拥塞的中间节点发送来的网络拥塞通告消息，所述头节点对接收的所述网络拥塞通告消息解析，获得所述中间节点的地址信息和所述中间节点的拥塞状态信息，所述头节点在新建立LSP时，发送的路径Path消息不经过所述中间节点。此外，本发明实施例还提供了相应的LSP网络拥塞处理的装置及系统。这样，在中间节点发生网络拥塞时，保障了LSP的顺利建立，实现了在保证LSP服务的同时缓解所述中间节点压力的目的，加快了LSP的收敛，减少业务流量中断时间，促进了网络动态平衡。

Description

一种LSP网络拥塞处理的方法、装置及系统

技术领域

本发明实施例涉及通信技术领域，尤其涉及一种标签转发路径(LabelSwitching Path，LSP)网络拥塞的处理方法、装置及系统。

背景技术

将业务流映射到网络的物理拓扑上的任务被称作流量工程(TrafficEngineering，TE)。TE通过实时监控网络的流量和网络单元的负载，动态调整流量管理参数、路由参数和资源约束参数等，使网络运行状态迁移到理想状态，优化网络资源的使用，避免负载不均导致的拥塞。

随着网络规模的扩大及用户对业务质量要求的提高，TE应用场景的LSP日益增大，承载的业务越来越多。当TE组网中的LSP数量很大时，用户往往不会对每条LSP都配置逐跳、严格显示路径，而是用带宽、亲和属性等资源限制条件规划全网布局。当网络拓扑发生变化时，将会引发路由、LSP及其它业务删除重建，而LSP的重建是基于约束最短路径优先(ConstrainedShortest Path First，CSPF)的路径选择算法，此算法很容易算出的路径都经过同一中间节点，导致网络拥塞。如图1所示，头节点A1～An向尾节点C1～Cm建立多条TE LSP，都可能会经过中间节点B1或中间节点B2，稳态情况下通过自动重优化、带宽调整等特性能实现LSP均匀的负载到网络中。然而，若网络拓扑发生震荡变化时，将引发路由、LSP及其它业务删除重建。CSPF依赖瞬时计算路径，很容易算出的最佳路径都经过同一中间节点，例如B1，B1本身可能还叠加了大量其它业务，拓扑变化本来会造成各业务都繁忙处理，当系统繁忙导致B1内部系统调度紧张、CPU占用过高进而导致系统拥塞，B1来不急处理大量新建LSP的报文，只能缓存延迟处理或者直接丢弃。进而造成LSP收敛时间长，承载业务断流时间长等问题，而此时B2却处于空闲状态，没有得到有效利用。

现有技术方案一般采用如下方式：如果中间节点出现网络拥塞，头节点在建立LSP时会持续发送路径(Path)消息，由于中间节点发生网络拥塞则会导致LSP建立失败，随着失败次数的增加头节点发送Path消息的周期间隔也会逐步递增，例如2秒，5秒，10秒，30秒，60秒，等等。此方案能逐渐缓解发生拥塞的中间节点压力，最终能实现LSP都成功建立，但不能有效规避开发生拥塞的中间节点，选择其它可用路径，造成LSP收敛太慢，业务流量中断时间长。

发明内容

本发明实施例提供了一种LSP网络拥塞处理的方法、装置及系统，在配置大量LSP的网络中，当网络拓扑发生变化引起中间节点出现拥塞时，加快LSP的收敛，减少业务流量中断的时间，促进了网络动态平衡。

本发明实施例提供了一种LSP网络拥塞处理的方法，所述方法包括：

头节点接收发生拥塞的中间节点发送来的网络拥塞通告消息；

所述头节点对接收的所述网络拥塞通告消息解析，获得所述中间节点的地址信息和所述中间节点的拥塞状态信息；

所述头节点在新建立LSP时，发送的路径Path消息不经过所述中间节点。

本发明实施例提供了一种LSP网络拥塞处理的装置，所述装置包括：

接收单元，用于接收发生拥塞的中间节点发来的网络拥塞通告消息；

解析单元，用于解析所述头节点接收的所述网络拥塞通告消息，获得所述中间节点的地址信息和所述中间节点的拥塞状态信息；

处理单元，根据获得的所述中间节点地址信息在其用于建立LSP的信息数据库中找到所述中间节点数据表项，将所述中间节点数据表项设置拥塞标记，在新建LSP发送的Path消息不经过所述中间节点。

本发明实施例提供了一种网络拥塞处理的系统，所述系统包括：

头节点网元设备，用于接收发生拥塞的中间节点发送来的网络拥塞通告消息，并对所述接收到的网络拥塞通告消息解析，获得所述中间节点的地址信息及拥塞状态信息，根据获得的所述中间节点地址信息在其用于建立LSP的信息数据库中找到所述中间节点数据表项，将所述中间节点数据表项设置拥塞标记，在新建LSP时，发送的Path消息不经过所述中间节点；

中间节点网元设备，用于检测自身拥塞状况，当所述中间节点网元设备发生拥塞时发送网络拥塞通告消息给所述头节点网元设备，所述网络拥塞通告消息包含所述中间节点网元设备的地址信息和所述中间节点的拥塞状态信息。

通过本发明实施例提出的一种LSP网络拥塞的处理方法、装置及系统，头节点可以通过接收并解析发生拥塞的中间节点发送来的拥塞通告消息获得所述发生拥塞的中间节点的地址及拥塞状态信息，从而在新建立LSP时及时绕开发生拥塞的中间节点而选择其他没有发生拥塞的中间节点，克服了头节点反复向一个已经发生拥塞的中间节点发送建立LSP的Path消息所导致的LSP建立很慢的问题，实现了在保证LSP服务的同时缓解所述中间节点压力的目的，加快了LSP的收敛，减少业务流量中断时间，促进了网络动态平衡。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中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。

图1是现有技术中TE LSP网络应用示意图；

图2是本发明第一实施例提供的一种LSP网络拥塞处理方法示意图；

图3是本发明实施例中提供的PathErr消息ERROR_SPEC格式示意图；

图4是本发明第二实施例提供的一种LSP网络拥塞处理装置示意图；

图5是本发明第三实施例提供的一种LSP网络拥塞处理系统示意图。

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，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图2为本发明第一实施例的方法流程图。包括：

202，头节点接收发生拥塞的中间节点发送来的网络拥塞通告消息；

该头节点为LSP建立过程的起始节点，该中间节点为LSP建立过程的中间路径上的节点。所述头节点接收到的网络拥塞通告消息在基于流量工程扩展的资源预留协议(Resource Reservation Protocol-Traffic Engineering，RSVP-TE)场景下，可以通过对RSVP-TE协议扩展来构造。在RSVP-TE LSP建立过程中头节点会产生携带带宽预留信息和路径信息的Path消息，依据CSFP计算的路径向中间节点发送。中间节点如果在处理Path消息的过程中发生错误，就会向头节点发送路径错误(Path Error，PathErr)消息。本发明人经过研究发现可以通过此机制进行扩展来构造拥塞通知消息。所述中间节点定时检测自身系统的网络拥塞情况，当系统出现网络拥塞时，对接收到的从头节点发送来的Path消息构造一个类型为“Node Reroute Request”的PathErr消息作为网络拥塞通告消息，构造的PathErr消息中错误说明(ERROR_SPEC)采用如图3所示结构，可以参见RFC5710。其中IPv4 ErrorNode Address为发送拥塞通告消息PathErr消息的中间节点地址信息，ErrorCode为34代表“Node Reroute Request”类型消息，Error Value可以为[32768，65535]中的任一约定值，该约定值标识系统是否发生拥塞。

或者，所述头节点接收的网络拥塞消息是所述中间节点TE接口的路由信息，该路由消息是由所述中节点的改变管理权重(Metric)值的TE接口触发，通过IGP泛洪过来的。所述中间节点定时检测自身系统的网络拥塞情况，当系统出现网络拥塞时将该中间节点上的所有TE接口下的Metric值进行修改，具体可以修改为某一约定值，该值要比其他节点上的TE接口下的Metric值大，优选可以修改为最大值0xFFFFFFFF。根据IGP协议，修改了Metric值的TE接口的路由会被泛洪给头节点。这样，在本发明实施例的具体实现时，当该中间节点上的所有TE接口下的Metric值被修改后，所述中间节点的所有TE接口的路由会分别以路由消息的方式被泛洪给头节点，所述路由消息携带所述中间节点的TE接口地址信息及所述Metric值，所述TE接口的地址信息可以作为标识中间节点的地址信息。

204，所述头节点对接收的所述网络拥塞通告消息解析，获得所述中间节点的地址信息和所述中间节点的拥塞状态信息；

在RSVP-TE场景下，拥塞通告消息是中间节点通过对回应的PathErr消息里携带所述中间节点地址信息构造的，头节点收到该拥塞通告消息后根据PathErr消息结构进行解析处理即可获得所述发生拥塞的中间节点地址信息，参见图3，中IPv4 Error Node Address为所述中间节点地址信息。当所述头节点收到类型为路由消息的拥塞通告消息时，根据202可选的方式可以从路由消息类型的拥塞通告消息中获得中间节点TE接口的地址信息及其Metrric，该Metric值作为判断所述中间节点是否发生拥塞的判断标志，例如当Metric值为0xFFFFFFFF时，认为所述中间节点发送网络拥塞。

206，所述头节点在新建立LSP时，发送的Path消息不经过所述中间节点；

在TE应用的网络中部署TE的头节点上会通过内部网关协议(InteriorGateway Protocol，IGP)生成一个用于建立LSP的数据信息库，该数据信息库包含了用于建立LSP所要经过的所有中间节点的表项信息，该表项信息包含了中间节点地址等信息。在本发明实施例中，所述头节点根据所述解析获得的发生拥塞的中间节点的地址，通过匹配查找即可在所述数据信息库中找到该中间节点对应的表项，并将该表项设置拥塞标记。所述头节点在新建立LSP时，发送的Path消息不选择所述发生拥塞的中间节点，选择其信息数据库中没有被设置上拥塞标志的中间节点，从而在保证LSP服务的同时缓解所述中间节点压力的目的，加快了LSP的收敛，减少业务流量中断时间，促进了网络动态平衡。进一步地，为了在所述发生拥塞的中间节点拥塞解除后所述头节点能及时感知到，所述头节点可以启动一个定时器，当所述定时器超时时，所述设置拥塞标记的中间节点的拥塞标志会被清除，所述中间节点将被作为LSP建立路径的候选中间节点，所述中间节点将会收到头节点发送来的建立LSP的Path消息，当该中间节点拥塞解除时，将会成功建立起LSP。当该中间节点仍然处于拥塞状态时会继续发送拥塞通告消息给所述头节点，所述头节点会继续202到206步骤处理。

图4为本发明第二实施例的装置流程图。该装置包括：接收单元402、解析单元404、处理单元406。

接收单元402，用于头节点接收发生拥塞的中间节点发送来的网络拥塞通告消息；

接收单元所接收的网络拥塞通告消息包含了所述中间节点的地址信息及拥塞状态信息。所述接收单元接收到的网络拥塞通告消息在RSVP-TE场景下，可以通过对RSVP-TE协议扩展来构造的。所述中间节点当系统出现网络拥塞时，对接收到的从头节点发送来的Path消息构造一个类型为“Node Reroute Request”的PathErr消息作为网络拥塞通告消息，构造的PathErr消息中ERROR_SPEC采用如图3所示结构。其中IPv4 Error NodeAddress为发送拥塞通告消息PathErr消息的中间节点地址信息，Error Code为34代表“Node Reroute Request”类型消息，Error Value可以为[32768，65535]中的任一约定值，该约定值标识系统是否发生拥塞。

或者，接收单元接收的网络拥塞消息是所述中间节点TE接口的路由信息，该路由消息是由所述中节点的改变Metric值的TE接口触发，通过IGP泛洪过来的。当所述中间节点系统出现网络拥塞时将该中间节点上的所有TE接口下的Metric值进行修改，具体可以修改为某一约定值，该值要比其他节点上的TE接口下的Metric值大，优选可以修改为最大值0xFFFFFFFF。根据IGP协议，修改了Metric值的TE接口的路由会被泛洪给头节点。这样，在本发明实施例的具体实现时，当该中间节点上的所有TE接口下的Metric值被修改后，所述中间节点的所有TE接口的路由会以路由消息的方式被泛洪给头节点，所述路由消息携带所述TE接口的地址信息及所述Metric值，所述TE接口的地址信息可以用作标识所述中间节点的地址信息。

解析单元404，用于解析所述头节点接收的所述网络拥塞通告消息，获得所述中间节点的地址信息和所述中间节点的拥塞状态信息；

在RSVP-TE场景下，所述拥塞通告消息是所述中间节点通过对头节点发送的建立LSP的Path消息回应PathErr来构造的，在回应的PathErr消息里携带所述中间节点的地址信息及拥塞状态信息，接收单元接收到该拥塞通告消息后，解析单元会对PathErr消息进行解析处理，即可获得所述发生拥塞的中间节点地址信息及拥塞状态信息。

当接收单元接收到类型为路由消息的拥塞通告消息时，解析单元可以从路由消息类型的拥塞通告消息中获得中间节点TE接口的地址信息及其Metrric，该Metric值作为判断所述中间节点是否发生拥塞的判断标志，例如当Metric值为0xFFFFFFFF时，认为所述中间节点发送网络拥塞。

处理单元406，根据解析单元获得的所述中间节点地址信息在其用于建立LSP的信息数据库中找到所述中间节点数据表项，将所述中间节点数据表项设置拥塞标记，在新建LSP是选择没有设置拥塞标志的中间节点数据表项，从而避开所述发生拥塞的中间节点。

处理单元根据所述解析获得的发生拥塞的中间节点的地址，通过匹配查找即可在用于建立LSP的数据信息库中找到该中间节点对应的表项，将该表项设置上拥塞标记。所述头节点在新建立LSP时，发送的Path消息不选择所述发生拥塞的中间节点，选择其信息数据库中没有被设置上拥塞标志的中间节点，从而在保证LSP服务的同时缓解所述中间节点压力的目的，加快了LSP的收敛，减少业务流量中断时间，促进了网络动态平衡。

图5为本发明第三实施例的系统流程图。该系统包括：头节点网元设备502、中间节点网元设备504。所述网元设备可以是路由器、交换机或其它支持LSP的网络设备。

头节点网元设备502，用于接收发生拥塞的中间节点发送来的网络拥塞通告消息，并对所述接收到的网络拥塞通告消息解析，获得所述中间节点的地址信息及拥塞状态信息，根据获得的所述中间节点地址信息在其用于建立LSP的信息数据库中找到所述中间节点数据表项，将所述中间节点数据表项设置拥塞标记，在新建LSP时，发送的Path消息不经过所述中间节点；

中间节点网元设备504，定时检测自身拥塞状况，当所述中间节点网元设备发生拥塞时发送网络拥塞通告消息给所述头节点网元设备，所述网络拥塞通告消息包含所述中间节点网元设备的地址信息和所述中间节点的拥塞状态信息。

所述头节点节点网元设备502包括：

接收单元402，用于头节点接收发生拥塞的中间节点发送来的网络拥塞通告消息；

接收单元所接收的网络拥塞通告消息包含了所述中间节点的地址信息及拥塞状态信息。所述接收单元接收到的网络拥塞通告消息在RSVP-TE场景下，可以通过对RSVP-TE协议扩展来构造的。所述中间节点当系统出现网络拥塞时，对接收到的从头节点发送来的Path消息构造一个类型为“Node Reroute Request”的PathErr消息作为网络拥塞通告消息，构造的PathErr消息中ERROR_SPEC采用如图3所示结构。其中IPv4 Error NodeAddress为发送拥塞通告消息PathErr消息的中间节点地址信息，Error Code为34代表“Node Reroute Request”类型消息，Error Value可以为[32768，65535]中的任一约定值，该约定值标识系统是否发生拥塞。

或者，接收单元接收的网络拥塞消息是所述中间节点TE接口的路由信息，该路由消息是由所述中节点的改变Metric值的TE接口触发，通过IGP泛洪过来的。当所述中间节点系统出现网络拥塞时将该中间节点上的所有TE接口下的Metric值进行修改，具体可以修改为某一约定值，该值要比其他节点上的TE接口下的Metric值大，优选可以修改为最大值0xFFFFFFFF。根据IGP协议，修改了Metric值的TE接口的路由会被泛洪给头节点。这样，在本发明实施例的具体实现时，当该中间节点上的所有TE接口下的Metric值被修改后，所述中间节点的所有TE接口的路由会以路由消息的方式被泛洪给头节点，所述路由消息携带所述TE接口的地址信息及所述Metric值，所述TE接口的地址信息可以用作标识所述中间节点的地址信息。

解析单元404，用于解析所述头节点接收的所述网络拥塞通告消息，获得所述中间节点的地址信息和所述中间节点的拥塞状态信息；

在RSVP-TE场景下，所述拥塞通告消息是所述中间节点通过对头节点发送的建立LSP的Path消息回应PathErr来构造的，在回应的PathErr消息里携带所述中间节点的地址信息及拥塞状态信息，接收单元接收到该拥塞通告消息后，解析单元会对PathErr消息进行解析处理，即可获得所述发生拥塞的中间节点地址信息及拥塞状态信息。

当接收单元接收到类型为路由消息的拥塞通告消息时，解析单元可以从路由消息类型的拥塞通告消息中获得中间节点TE接口的地址信息及其Metrric，该Metric值作为判断所述中间节点是否发生拥塞的判断标志，例如当Metric值为0xFFFFFFFF时，认为所述中间节点发送网络拥塞。

处理单元406，根据解析单元获得的所述中间节点地址信息在其用于建立LSP的信息数据库中找到所述中间节点数据表项，将所述中间节点数据表项设置拥塞标记，在新建LSP是选择没有设置拥塞标志的中间节点数据表项，从而避开所述发生拥塞的中间节点。

处理单元根据所述解析获得的发生拥塞的中间节点的地址，通过匹配查找即可在用于建立LSP的数据信息库中找到该中间节点对应的表项，将该表项设置上拥塞标记。所述头节点在新建立LSP时，发送的Path消息不选择所述发生拥塞的中间节点，选择其信息数据库中没有被设置上拥塞标志的中间节点，从而在保证LSP服务的同时缓解所述中间节点压力的目的，加快了LSP的收敛，减少业务流量中断时间，促进了网络动态平衡。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种标签转发路径LSP网络拥塞处理的方法，其特征在于，包括：

头节点接收发生拥塞的中间节点发送来的网络拥塞通告消息；

所述头节点对接收的所述网络拥塞通告消息解析，获得所述中间节点的地址信息和所述中间节点的拥塞状态信息；

所述头节点在新建立LSP时，发送的路径Path消息不经过所述中间节点;

在所述获得所述中间节点的地址信息和所述中间节点的拥塞状态信息之后，进一步包括：

所述头节点在其用于建立LSP的信息数据库中根据所述中间节点的地址信息找到所述中间节点对应的数据表项，将所述中间节点数据表项设置拥塞标记；

相应地，所述头节点在新建立LSP时，发送的Path消息不经过所述中间节点具体包括：

所述头节点在新建立LSP时，查找所述信息数据库，当所述中间节点数据表项设置为拥塞标记时，发送的路径消息不经过所述中间节点；

所述头节点接收发生拥塞的中间节点发送来的网络拥塞通告消息包括：

所述头节点接收所述中间节点发来的路由消息，该路由消息是由所述中间节点中的改变管理权重Metric值的流量工程TE接口触发，所述路由消息包括所述TE接口的Metric值以及所述TE接口的地址信息，所述Metric值表明所述中间节点的拥塞状态信息。

2.根据权1所述的方法，其特征在于，在所述将所述中间节点数据表项设置拥塞标记后，进一步包括：启动定时器，在所述定时器超时后清除所述拥塞标记。

3.根据权利要求1所述的LSP网络拥塞处理方法，其特征在于，所述头节点接收发生拥塞的中间节点发送来的网络拥塞通告消息包括：

所述头节点接收所述中间节点对所述头节点发送的Path消息的回应路径错误PathErr消息，所述PathErr消息包含所述中间节点的地址信息和所述中间节点的拥塞状态信息。

4.根据权利要求3所述的LSP网络拥塞处理方法，其特征在于，所述Metric值为最大值0xFFFFFFFF。

5.一种标签转发路径LSP网络拥塞处理的装置，其特征在于，所述装置包括：

接收单元，用于接收发生拥塞的中间节点发来的网络拥塞通告消息；

解析单元，用于解析所述网络拥塞通告消息，获得所述中间节点的地址信息和所述中间节点的拥塞状态信息；

处理单元，根据获得的所述中间节点地址信息在其用于建立LSP的信息数据库中找到所述中间节点数据表项，将所述中间节点数据表项设置拥塞标记，在新建LSP时，发送的路径Path消息不经过所述中间节点；

所述接收单元接收发生拥塞的中间节点发送来的网络拥塞通告消息包括：

所述头节点接收所述中间节点发来的路由消息，该路由消息是由所述中间节点中的改变管理权重Metric值的流量工程TE接口触发，所述路由消息包括所述TE接口的Metric值以及所述TE接口的地址信息，所述Metric值表明所述中间节点的拥塞状态信息。

6.一种标签转发路径LSP网络拥塞处理的系统，其特征在于，所述系统包括：

头节点网元设备，用于接收发生拥塞的中间节点发送来的网络拥塞通告消息，并对所述接收到的网络拥塞通告消息解析，获得所述中间节点的地址信息及拥塞状态信息，根据获得的所述中间节点地址信息在其用于建立LSP的信息数据库中找到所述中间节点数据表项，将所述中间节点数据表项设置拥塞标记，在新建LSP时，发送的路径Path消息不经过所述中间节点，所述头节点网元设备接收发生拥塞的中间节点发送来的网络拥塞通告消息包括：

所述头节点接收所述中间节点发来的路由消息，该路由消息是由所述中间节点中的改变管理权重Metric值的流量工程TE接口触发，所述路由消息包括所述TE接口的Metric值以及所述TE接口的地址信息，所述Metric值表明所述中间节点的拥塞状态信息；

中间节点网元设备，用于检测自身拥塞状况，当所述中间节点网元设备发生拥塞时发送网络拥塞通告消息给所述头节点网元设备，所述网络拥塞通告消息包含所述中间节点网元设备的地址信息和所述中间节点的拥塞状态信息;

所述的头节点网元设备包括：

接收单元，用于接收发生拥塞的中间节点发来的网络拥塞通告消息；

解析单元，用于解析所述网络拥塞通告消息，获得所述中间节点的地址信息和所述中间节点的拥塞状态信息；

处理单元，根据获得的所述中间节点地址信息在其用于建立LSP的信息数据库中找到所述中间节点数据表项，将所述中间节点数据表项设置拥塞标记，在新建LSP时，发送的路径Path消息不经过所述中间节点。

7.根据权利要求6所述的LSP网络拥塞处理系统，其特征在于，所述的网元设备包括路由器、交换机。