CN102394768A - 一种隧道路径重优化方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种隧道路径重优化方法及装置，所述方法包括：对于本地隧道的主用路径配置的可选主用路径信息，通过树形网络拓扑进行管理；当树形网络拓扑中的某一路径恢复后，依据内部网关协议IGP消息将IGP-TE动态拓扑变化消息在整个网络内泛洪；依据收到的IGP-TE动态拓扑变化消息搜索树形网络拓扑，找到对应的设备节点，将该节点管理下的待恢复路径隧道执行重优化操作。本发明采用有向无环图对路径进行管理，不必基于一条标签交换路lsp进行ERO存储，因此ERO集合的信息可以尽量压缩和复用，由此减少了设备节点隧道管理的存储开销。

Description

一种隧道路径重优化方法及装置

技术领域

本发明涉及数通MPLS(Multi Protocal Label Switch，多协议标签交换)网络通讯领域，具体而言，涉及MPLS流量工程在隧道路径重优化过程中进行重优化的方法及装置。

背景技术

在数据通信的IP(Internet Protocol，网际协议)/MPLS、MPLS-TP(MultiProtocol Label Switch-Transport Profile，基于传送架构的多协议标签交换)、GMPLS(General Multi Protocol Label Switch，通用多协议标签交换)等网络中，TE(Traffic Engineering，流量工程)LSP(Label Switching Path，标签交换路径)的创建采用RSVP-TE(Resource Reservation Protocol-TE，基于流量工程的资源预留协议)，同时采用CSPF(constraint shortest path compute，约束最短路径计算)计算资源预留路径作为隧道。

如图1所示，当用户部署一条从A到C的隧道的时候，用户会在隧道的头结点A配置隧道的约束路径{A-＞B-＞C}，考虑到网络拓扑的变化及不稳定特征，用户还会再配置备选路径，例如{A-＞D-＞C}。这样，当链路A-B出现故障后，隧道头结点A感知到拓扑变化，则会重新提交CSPF路径计算，将A-＞D-＞C作为隧道的当前可用路径，重新发起隧道的建立。

如图2所示，当A-B之间的链路恢复之后，从用户部署的角度来看，路径{A-＞B-＞C}显然更优于隧道当前正在使用的路径{A-＞D-＞C}。在这种情况下，如果隧道的头结点A对链路的恢复信息完全不关心，则隧道会继续使用{A-＞D-＞C}作为隧道的路径，直至路径{A-＞D-＞C}中的链路失效后，头结点A重新尝试路径选择。

如图3所示，如果用户希望当主用路径{A-＞B-＞C}恢复后，隧道能够重新选用路径{A-＞B-＞C}作为当前路径来使用，这就需要一种机制能够针对已经建立的隧道进行隧道路径重优化。

目前常规的方式是：定时遍历所有的本地隧道，所述本地隧道包括已经建立成功的隧道。如图4所示，针对每一条隧道的主用约束路径发起CSPF路径计算，计算成功则表示主用路径当前可用，在这种情况下，如果该隧道正使用非主用路径，则对该隧道进行路径重优化。

然而，在一个已负载的网络中，存在大量的TE LSP，连续的重优化尝试将会造成节点频繁地处于隧道路径提交计算中，从而给网络中的设备带来比较大的运行开销，同时这种重优化方式属于定时地尝试，因此未必能够保证每次对于主用路径的尝试计算一定能够成功，如果成功又要等待下一次定时尝试，效率比较低。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于提供一种隧道路径重优化方法及装置，其能够以动态方式实时恢复隧道路径。

为了达到本发明的目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种隧道路径重优化方法，包括：

对于本地隧道的主用路径配置的可选主用路径信息，针对主用路径配置主用路径信息并通过树形网络拓扑进行管理；

当树形网络拓扑中的一路径恢复后，依据内部网关协议IGP消息将IGP-TE动态拓扑变化消息在整个网络内泛洪；

依据收到的IGP-TE动态拓扑变化消息搜索树形网络拓扑，找到对应的设备节点，并将该节点管理下的待恢复路径隧道执行重优化操作。

优选地，依据收到的IGP-TE动态拓扑变化消息搜索树形网络拓扑，找到对应的设备节点之后，还包括：

设备节点依据收到的IGP-TE动态拓扑变化消息找到树形网络拓扑中该节点的对应分枝。

优选地，将该节点管理下的待恢复路径隧道执行重优化操作的步骤包括：

对于该设备节点下的子节点和叶子节点，采用深度优先原则尝试执行CSPF路径计算。

优选地，对该设备节点下的子节点和叶子节点采用深度优先原则尝试执行CSPF路径计算的步骤为：

对该设备节点的叶子节点所配置的主用路径信息尝试执行CSPF路径计算，如果计算成功，则对该叶子节点管理下的待恢复路径隧道执行重优化操作；否则，对该叶子节点的父节点所配置的主用路径信息尝试执行CSPF路径计算，如果计算成功，则对该叶子节点的父节点管理下的待恢复路径隧道执行重优化操作，依此类推，直至返回至该设备节点。

一种隧道路径重优化装置，包括：

主用路径信息配置装置，用于对于本地隧道的主用路径配置的可选主用路径信息，针对主用路径配置主用路径信息并通过树形网络拓扑进行管理；

IGP-TE动态拓扑变化消息发布装置，用于当树形网络拓扑中的一路径恢复后，依据内部网关协议IGP消息将IGP-TE动态拓扑变化消息在整个网络内泛洪；

重优化操作执行装置，用于依据收到的IGP-TE动态拓扑变化消息搜索树形网络拓扑，找到对应的设备节点，并将该节点管理下的待恢复路径隧道执行重优化操作。

优选地，所述重优化操作执行装置在依据收到的IGP-TE动态拓扑变化消息搜索树形网络拓扑，找到对应的设备节点之后，还用于依据收到的IGP-TE动态拓扑变化消息找到树形网络拓扑中该设备节点的对应分枝。

优选地，所述重优化操作执行装置对于该设备节点下的子节点和叶子节点，采用深度优先原则尝试执行CSPF路径计算。

优选地，所述重优化操作执行装置对该设备节点下的子节点和叶子节点采用深度优先原则尝试执行CSPF路径计算的步骤为：

对该设备节点的叶子节点所配置的主用路径信息尝试执行CSPF路径计算，如果计算成功，则对该叶子节点管理下的待恢复路径隧道执行重优化操作；否则，对该叶子节点的父节点所配置的主用路径信息尝试执行CSPF路径计算，如果计算成功，则对该叶子节点的父节点管理下的待恢复路径隧道执行重优化操作，依此类推，直至返回至该设备节点。IGP-TE动态拓扑变化消息IGP-TE动态拓扑变化消息IGP-TE动态拓扑变化消息IGP-TE动态拓扑变化消息IGP-TE动态拓扑变化消息IGP-TE动态拓扑变化消息IGP-TE动态拓扑变化消息IGP-TE动态拓扑变化消息IGP-TE动态拓扑变化消息

由以上本发明的技术方案可以看出，本发明改变了常规的定时重优化方式的隧道路径恢复机制。通常在网络中，同一条路径上承载的隧道条目数量比较多，因此如果针对每个隧道频繁地进行路径重优化无疑会造成节点设备的大量开销。本发明采用中断的方式实时地感知网络中的Link变化，并且通过有向无环图(树形网络拓扑)对网络中的链路路径信息进行压缩管理，这要比基于隧道进行定时尝试要好很多。

同时，采用有向无环图对路径进行管理，不必基于一条标签交换路lsp进行ERO(Explicit-Path Objects，显示路径信息对象)，ERO集合的信息可以尽量压缩和复用，由此减少了设备节点隧道管理的存储开销。

附图说明

图1是隧道主用路径失效后隧道根据次优可选路径重新计算一条lsp的示意图；

图2是隧道主用路径恢复后仍然使用当前路径(非主用路径)的示意图；

图3是隧道主用路径恢复后隧道重新选择主用路径作为当前路径进行隧道重优化的示意图；

图4是基于隧道实例进行路由重优化的流程示意图；

图5是本发明提供的隧道路径重优化方法流程示意图；

图6是本发明提供的隧道路径重优化装置结构示意图；

图7是本发明提供的基于拓扑网元管理隧道示意图；

图8本发明提供的通过IGP-TE动态拓扑变化通知感知路径变化示意图；

图9本发明提供的基于有向无环图(树形网络拓扑)的搜索路径计算尝试示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优异效果，下面将结合具体实施例以及附图做进一步的说明。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明所述技术方案作进一步的详细描述，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

本发明提出一种动态方式的实时恢复隧道路径的方案，将需要进行路径恢复重优化的本地隧道通过主用路径信息来管理，同时提供了一种基于拓扑网元的有向无环图的分层结构将路径信息进行压缩。通过IGP-TE拓扑变化消息感知主用路径恢复信息，然后从有向无环图中迅速找到关联的待路径恢复隧道进行路径重优化。

具体地，如图5所示，本发明提供的一种隧道路径重优化方法，包括如下具体步骤：

S101、对于本地隧道的主用路径配置的可选主用路径信息，针对主用路径配置主用路径信息并通过树形网络拓扑进行管理；

S102、当树形网络拓扑中的一路径恢复后，依据内部网关协议IGP消息将IGP-TE动态拓扑变化消息在整个网络area内泛洪；

S103、依据收到的IGP-TE动态拓扑变化消息搜索树形网络拓扑，找到对应的设备节点，并将该节点管理下的待恢复路径隧道执行重优化操作。

在执行所述步骤S103时，在依据收到的IGP-TE动态拓扑变化消息搜索树形网络拓扑，找到对应的设备节点之后，还包括如下步骤：

S104、设备节点依据收到的IGP-TE动态拓扑变化消息找到树形网络拓扑中该节点的对应分枝。

更为优选地，将该节点管理下的待恢复路径隧道执行重优化操作的步骤包括：对于该设备节点下的子节点和叶子节点，采用深度优先原则尝试执行CSPF路径计算。

其中，对该设备节点下的子节点和叶子节点采用深度优先原则尝试执行CSPF路径计算的步骤为：

S1041、对该设备节点的叶子节点所配置的主用路径信息尝试执行CSPF路径计算，如果计算成功，则对该叶子节点管理下的待恢复路径隧道执行重优化操作；否则，对该叶子节点的父节点所配置的主用路径信息尝试执行CSPF路径计算，如果计算成功，则对该叶子节点的父节点管理下的待恢复路径隧道执行重优化操作，依此类推，直至返回至该设备节点。

参照图7，本发明提出的更优恢复隧道路径机制分为以下两部分：

1、基于拓扑网元有向无环图管理需要恢复主用路径的隧道，具体方法包括：

(1)本地隧道配置的可选路径选项中，针对主用路径配置主用路径信息(例如针对主用路径配置force参数)，表明希望当主用路径为可用路径时，隧道能够优选主用路径作为当前路径，若隧道已经选择其他路径，则进行隧道的路径重优化；

(2)基于主用路径信息将需要进行路径重优化的隧道进行管理，将网络拓扑中的入接口作为有向无环图中的结点进行线索化管理。

2、根据IGP-TE拓扑变化消息定位恢复路径及关联lsp，具体步骤包括：

(1)当树形网络拓扑中的某段路径恢复后，IGP消息将Link Up的消息在整个area内泛洪；

(2)设备节点根据收到的IGP-TE拓扑变化消息找到拓扑网元有向无环图中的对应分枝，将当前节点管理下的待路径恢复隧道进行重优化；

(3)对于该节点下的子节点和叶子节点，设备可以进行路径计算尝试，路径计算尝试采用深度优先原则，计算成功则认为整条路径集合都是可用路径，若结算失败则回溯到上一级节点尝试。

本发明还提供了一种隧道路径重优化装置，如图6所示，所述装置包括：

主用路径信息配置装置10，用于对于本地隧道的主用路径配置的可选主用路径信息，针对主用路径配置主用路径信息并通过树形网络拓扑进行管理；

IGP-TE动态拓扑变化消息发布装置20，用于当树形网络拓扑中的一路径恢复后，依据内部网关协议IGP消息将IGP-TE动态拓扑变化消息在整个网络内泛洪；

重优化操作执行装置30，用于依据收到的IGP-TE动态拓扑变化消息搜索树形网络拓扑，找到对应的设备节点，并将该节点管理下的待恢复路径隧道执行重优化操作。

优选实施方式下，所述重优化操作执行装置30在依据收到的IGP-TE动态拓扑变化消息搜索树形网络拓扑，找到对应的设备节点之后，还用于依据收到的IGP-TE动态拓扑变化消息找到树形网络拓扑中该设备节点的对应分枝。所述重优化操作执行装置30对于该设备节点下的子节点和叶子节点，采用深度优先原则尝试执行CSPF路径计算。

其中，所述重优化操作执行装置30对该设备节点下的子节点和叶子节点采用深度优先原则尝试执行CSPF路径计算的步骤为：

对该设备节点的叶子节点所配置的主用路径信息尝试执行CSPF路径计算，如果计算成功，则对该叶子节点管理下的待恢复路径隧道执行重优化操作；否则，对该叶子节点的父节点所配置的主用路径信息执行CSPF路径计算，如果计算成功，则对该叶子节点的父节点管理下的待恢复路径隧道执行重优化操作，依此类推，直至返回至该设备节点。

下面结合附图6以及附图7对本发明具体实施方式做进一步的详细描述。

1、参考附图6，当LinkB-C之间的链路重新恢复后，A节点将收到IGP-TE动态拓扑变化消息，消息中明确表示Link B-C状态恢复。

2、参考附图7，假设有两条待恢复重路由的隧道t1{A-＞B-＞C}、t2{A-＞B-＞C-＞E}，那么t1就会挂在有向无环图的C节点下管理，t2挂在有向无环图的E节点下管理。

3、当本地节点收到IGP-TE动态拓扑变化消息后，通过搜索可以从有向无环图中找到对应的节点C，将C节点下管理的待路径恢复隧道集合进行重优化。

4、以C为根节点进行深度优先尝试，具体步骤为：

首先尝试叶子节点E所代表的路径{A-＞B-＞C-＞E}，如果计算成功则认为叶子节点E上一级节点管理的路径也是可用的隧道路径。

如果叶子节点E所代表的路径{A-＞B-＞C-＞E}计算不成功，则向E的父节点进行回溯，直至返回根节点C。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种隧道路径重优化方法，其特征在于，包括：

对于本地隧道的主用路径配置的可选主用路径信息，针对主用路径配置主用路径信息并通过树形网络拓扑进行管理；

当树形网络拓扑中的一路径恢复后，依据内部网关协议IGP消息将IGP-TE动态拓扑变化消息在整个网络内泛洪；

依据收到的IGP-TE动态拓扑变化消息搜索树形网络拓扑，找到对应的设备节点，并将该节点管理下的待恢复路径隧道执行重优化操作。

2.如权利要求1所述的隧道路径重优化方法，其特征在于，依据收到的IGP-TE动态拓扑变化消息搜索树形网络拓扑，找到对应的设备节点之后，还包括：

设备节点依据收到的IGP-TE动态拓扑变化消息找到树形网络拓扑中该节点的对应分枝。

3.如权利要求2所述的隧道路径重优化方法，其特征在于，将该节点管理下的待恢复路径隧道执行重优化操作的步骤包括：

对于该设备节点下的子节点和叶子节点，采用深度优先原则尝试执行CSPF路径计算。

4.如权利要求3所述的隧道路径重优化方法，其特征在于，对该设备节点下的子节点和叶子节点采用深度优先原则尝试执行CSPF路径计算的步骤为：

对该设备节点的叶子节点所配置的主用路径信息尝试执行CSPF路径计算，如果计算成功，则对该叶子节点管理下的待恢复路径隧道执行重优化操作；否则，对该叶子节点的父节点所配置的主用路径信息尝试执行CSPF路径计算，如果计算成功，则对该叶子节点的父节点管理下的待恢复路径隧道执行重优化操作，依此类推，直至返回至该设备节点。

5.一种隧道路径重优化装置，其特征在于，包括：

主用路径信息配置装置，用于对于本地隧道的主用路径配置的可选主用路径信息，针对主用路径配置主用路径信息并通过树形网络拓扑进行管理；

IGP-TE动态拓扑变化消息发布装置，用于当树形网络拓扑中的一路径恢复后，依据内部网关协议IGP消息将IGP-TE动态拓扑变化消息在整个网络内泛洪；

重优化操作执行装置，用于依据收到的IGP-TE动态拓扑变化消息搜索树形网络拓扑，找到对应的设备节点，并将该节点管理下的待恢复路径隧道执行重优化操作。

6.如权利要求5所述的隧道路径重优化装置，其特征在于，所述重优化操作执行装置在依据收到的IGP-TE动态拓扑变化消息搜索树形网络拓扑，找到对应的设备节点之后，还用于依据收到的IGP-TE动态拓扑变化消息找到树形网络拓扑中该设备节点的对应分枝。

7.如权利要求6所述的隧道路径重优化装置，其特征在于，所述重优化操作执行装置对于该设备节点下的子节点和叶子节点，采用深度优先原则尝试执行CSPF路径计算。

8.如权利要求6所述的隧道路径重优化装置，其特征在于，所述重优化操作执行装置对该设备节点下的子节点和叶子节点采用深度优先原则尝试执行CSPF路径计算的步骤为：

对该设备节点的叶子节点所配置的主用路径信息尝试执行CSPF路径计算，如果计算成功，则对该叶子节点管理下的待恢复路径隧道执行重优化操作；否则，对该叶子节点的父节点所配置的主用路径信息尝试执行CSPF路径计算，如果计算成功，则对该叶子节点的父节点管理下的待恢复路径隧道执行重优化操作，依此类推，直至返回至该设备节点。

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