CN102932253B - 通信路径控制装置 - Google Patents

Abstract

一种通信路径控制装置，与通信网络中的每个域相对应地设置并对域内的通信路径进行控制，具备：控制接口，与通信网络中的通信节点连接，接收监测报告并发送控制信令；存储部，存储从所述控制接口接收到的监测报告信息作为网络事件记录和网络状态记录，存储预定义的事件分类和处理方法作为预定义事件处理表；以及控制部，根据所述预定义事件处理表分析所述网络事件记录和所述网络状态记录，从而获得路径控制策略，通过控制接口向所述通信网络中的通信节点发送信令来执行所述路径控制策略。

Description

通信路径控制装置

技术领域

本发明涉及一种通信路径控制装置，能够对域间路由的可调策略进行控制，还能够对通信网中的流量进行正确的路由控制。

背景技术

专利文献1中提出了一种通过与网络系统关联的网络业务的附属功能控制使用方法，用于动态地管理网络策略。其中的网络系统通过获取和网络系统相关的信息，监测网络系统得到触发，并根据监测到的触发修改为网络业务设定的一个或多个静态策略、动态策略，或者两者。其中，监测网络系统得到的触发包括超时、附属功能变化、网络结构变化、入侵检测事件、防火墙事件、管理员输入、网络业务变化和网络业务变化请求等。

专利文献1：US2009187968A1，Enterasys Networks，Inc.“System andmethod for dynamic network policy management”，filed Jul 29，2003.

但在上述专利文献1中，将只考虑了单个独立事件的简单网络行为作为触发，没有提到包括一系列网络事件和瞬时网络状态的复杂行为，而且在上述专利文献中并不包括对监测到的网络事件和状态的分析，因此不支持针对复杂网络行为的路由策略管理。

发明内容

针对上述问题，本发明目的在于提供一种能够避免把一系列网络事件作为独立事件处理而建立冗余路径，从而提高了网络资源的利用效率的通信路径控制装置。

本发明的通信路径控制装置，与通信网络中的每个域相对应地设置并对域内的通信路径进行控制，具备：控制接口，与通信网络中的通信节点连接，接收监测报告并发送控制信令；存储部，存储从所述控制接口接收到的监测报告信息作为网络事件记录和网络状态记录，存储预定义的事件分类和处理方法作为预定义事件处理表；以及控制部，根据所述预定义事件处理表分析所述网络事件记录和所述网络状态记录，从而获得路径控制策略，通过控制接口向所述通信网络中的通信节点发送信令来执行所述路径控制策略。

在上述通信路径控制装置中，在发生了域内节点失效之后，所述控制部在判断出在第一规定时间内相邻域对受节点失效影响的原有路径进行了路径切换的情况下，根据相邻域希望切换的路径中的该域中部分的路径的业务质量信息以及原有路径中的该域中部分的路径的业务质量信息，决定路径控制策略。

在上述通信路径控制装置中，在发生了域内节点失效之后，所述控制部判断来自相邻域的新的呼入请求与现有的呼入请求的请求方、目的节点和请求带宽是否相同，在判断为相同的情况下，则相邻域对受节点失效影响的原有路径进行了路径切换，所述现有的呼入请求是经由该域中的一个边缘节点接收到请求，所述新的呼入请求是经由该域中的其他边缘节点接收到请求。

在上述通信路径控制装置中，在所述业务质量信息包括延时和丢包率的情况下，若相邻域希望切换的路径中的该域中部分的延时大于等于原有路径中的该域中部分的延时，或者相邻域希望切换的路径中的该域中部分的丢包率大于等于原有路径中的该域中部分的丢包率，则所述控制部触发域内重路由；若相邻域希望切换的路径中的该域中部分的延时小于原有路径中的该域中部分的延时，或者相邻域希望切换的路径中的该域中部分的丢包率小于原有路径中的该域中部分的丢包率，则所述控制部触发域间重路由。

在上述通信路径控制装置中，在发生了域外节点失效之后，所述控制部从所述网络事件记录和网络状态记录中读出从该域的边缘节点到相邻域中的不属于受节点失效影响的原有路径的边缘节点即冗余边缘节点之间的业务质量信息，并根据该业务质量信息决定是否对所述冗余边缘节点发起向所述冗余边缘节点进行路径切换的呼入请求，所述控制部在对所述冗余边缘节点发起了呼入请求并接收到了来自相邻域的呼入许可的情况下，将上述原有路径的通信流量切换到路径切换后的路径上。

在上述通信路径控制装置中，在所述业务质量信息包括延时和丢包率的情况下，若从该域的边缘节点到相邻域的上述冗余边缘节点之间的传输延时小于第一预定值，或者其间的丢包率小于第二预定值，则所述控制部决定对所述冗余边缘节点发起向冗余边缘节点进行路径切换的呼入请求。

在上述通信路径控制装置中，在域内失效节点恢复之后，所述控制部从所述网络事件记录和网络状态记录中读出来自两个边缘节点的节点负载信息，并分别计算该两个边缘节点在第二规定时间内的平均值，在上述两个平均值之差大于第三预定值的情况下，调高包含了平均值较小的节点的域内路径的路由权重，并触发域内重路由。

在上述通信路径控制装置中，在发生了域内节点失效之后，所述控制部在判断出在第一规定时间内相邻域对受节点失效影响的原有路径进行了路径切换且在该域与相邻域之间存在二条以上可能的重路由路径的情况下，从所述网络状态记录中读出这些路径的业务质量信息来计算各条路径的权重，然后触发使用多条路径的域间重路由。

例如，当网络中的域Ⅰ发生节点失效，导致跨越域Ⅰ和域Ⅱ的路径不可用时，域Ⅱ有可能会进行路径切换，向失效路径经过的边缘节点之外的其他可用边缘节点发起呼入请求。而此时如果域Ⅰ将来自域Ⅱ的呼入事件和节点失效事件分别当成独立事件来处理，则在新建该呼入所要求的路径的同时还需要重路由原路径，也就是说会同时存在两条路径用于传输同一通信流量，造成网络资源的浪费。反之，如果域Ⅰ判断出该呼入事件并非一个由新到达通信流量触发的事件，而是由节点失效事件引起的相邻域的保护动作，则在新建该呼入所要求的路径的同时可以删除原路径，避免资源的浪费。

因此，根据本发明，通过对节点失效事件和其后继事件(即呼入事件)以及后继呼入状态信息的事件进行组合分析，可以避免在把以上事件作为独立事件处理时所引起的冗余路径的建立，从而提高了网络资源的利用效率。

在一些其它的设计中，域Ⅱ可能会通知域Ⅰ以上信息。但是，在域Ⅰ和域Ⅱ的运行管理维护的互通不可用时，这样的事件组合的监测分析是有必要的。

附图说明

图1是表示集中式网管系统实施网络策略的网络结构图。

图2A是表示多域网络结构图和跨域路径的图。

图2B是表示跨域路径失效时收到新的呼入请求的情况的图。

图2C是表示跨域路径失效时的域内重路由路径的情况的图。

图2D是表示跨域路径失效时的域间重路由路径的情况的图。

图3A是表示在发生失效的域拒绝新的呼入请求并在发生失效的域内对域间路径重路由的时序图。

图3B是表示在发生失效的域内对域间路径重路由的时序图。

图4是表示在域间同时对域间路径重路由的时序图。

图5是表示监测和分析事件并修改网络策略的流程图。

图6A是表示分析处理域内失效事件的流程图。

图6B是表示分析处理域外路径失效事件的流程图。

图7是表示域Ⅰ计算等待接入请求事件的最大时间T1的流程图。

图8是表示分析处理域内节点恢复事件的流程图。

图9是表示网管系统中的预定义事件处理表。

图10A是表示实施例2中的多域网络结构图和跨域路径的图。

图10B是表示实施例2中的跨域路径失效时的多路径重路由的路径的图。

图11是表示实施例2中的分析处理域内失效事件的流程图。

图12是表示实施例2中的计算可能的多条路由和权重的流程图。

具体实施方式

下面结合图1～图9对实施例1进行说明。

(实施例1：只有两个边缘节点的情况)

图1表示了集中式网管系统实施网络策略的网络结构图。在通信网络101中具有通信节点102、103和104，分别具有用于根据控制信令与其它通信模块互相通信的通信模块105、106和107，以及监测该通信节点状态、发送监测报告并接收控制信令的监测单元108、109和110。通信节点102、103和104通过其通信模块105、106和107互相连接并通信，同时还与外部网络(其他域的网络)111和112相连接并通信。在通信网络101中还包括网管系统113，该网管系统113具有：与监测单元108、109和110相连接且接收监测报告并发送控制信令的控制接口114，存储从控制接口114接收到的监测报告信息的网络事件记录115和网络状态记录116，存储预定义的事件分类和处理方法的预定义事件处理表117，根据预定义事件处理表117分析网络事件记录115和网络状态记录116中的信息从而得到策略的事件分析单元118，以及通过控制接口114向通信节点102、103和104发送信令来执行事件分析单元118得到的策略的策略执行单元119。图1所示的网管系统是集中式的，但是也可以是分布式的，这并不影响本发明的实施。此外，上述网络事件记录115、网络状态记录116和预定义事件处理表117可以存储在一个存储器中，也可以存储在网管系统内的不同的存储器中，在采用分布式的情况下，还可以存储在不同网管系统中的不同的存储器中。另外，事件分析单元118和策略执行单元119可以是一个控制部(例如CPU)所具有的两个功能，也可以通过各自独立的两个芯片或集成电路来分别实现。

图2A～图2D说明了在一个多域网络中的跨域路径失效时通信网络可能执行的域内重路由路径和域间重路由路径方案。

图2A中有通信网络域Ⅰ，通信网络域Ⅱ，以及通信网络域Ⅲ。不同的域各自具有独立的网管系统，负责管理域内的通信节点。域Ⅰ包括节点A、节点B、节点C、节点D、节点E、节点F和节点G，域Ⅱ包括节点H、节点I、节点J，以及域Ⅲ包括节点K、节点L、节点M。其中域Ⅰ和域Ⅱ通过边缘节点A、D和I相连接，而域Ⅱ和域Ⅲ通过边缘节点G和K相连接。在一个域中，只有边缘节点可以和其它域的边缘节点通信，域中的其它节点称为域的中间节点，如中间节点B、C、E、F、H、J、L和M。网络中存在跨域路径，即路径1，从路径的源节点H开始，经过节点J、I、D、E、F、G、K，到达路径的目的节点M。通信流量可以通过路径1从源节点H可靠和高效的被传送到目的节点M。路径1的建立和拆除由以上三个域协同进行(参考资料RFC2205，Resource ReserVation Protocol，1997)，例如域Ⅰ建立从D到G的路径(以下称为路径D-G)，域Ⅱ建立从H到I的路径，域Ⅲ建立从K到M的路径，以及边缘节点将这些路径相连接成为完整的路径1。

假设域Ⅰ中的节点F因为断电或故障的原因失效，如图2B所示。则域Ⅰ和域Ⅱ都将得知该失效事件并做出相应的处理。此时有可能出现两种重路由的结果。一种情况是域Ⅱ通过边缘节点I向域Ⅰ发出新的呼入请求来企图改变其下一跳路由但是被域Ⅰ拒绝，如图2B所示，或者域Ⅱ的边缘节点I不改变其下一跳路由并等待域Ⅰ中的路径恢复，结果都需要域Ⅰ通过域内重路由来恢复从D到G的路径(以下称为路径D-G)，如图2C所示。另一种情况是域Ⅱ通过边缘节点I向域Ⅰ发出新的呼入请求，将边缘节点I的下一跳路由改变成节点A，结果需要域Ⅰ新建从A到G的路径(以下称为路径A-G)，同时根据域Ⅰ的策略不同保留或删除旧的路径D-G(参考对图4时序图的说明)，如图2D所示。下面将结合不同时序图分别对这两种情况进行说明。

图3A和图3B的时序图说明了在发生失效的域内对域间路径重路由的情况，也就是第一种情况。

在图3A中，域Ⅱ通过边缘节点I向域Ⅰ发出新的呼入请求来企图改变其下一跳路由但是被域Ⅰ拒绝(参考图2B)，结果需要域Ⅰ通过域内重路由来恢复路径D-G(参考图2C)。节点F失效后，边缘节点D发现路径D-G失效(步骤301)并向域Ⅰ的网管系统Ⅰ发送路径失效消息302。同时节点F的邻居节点E和G发现它失效(步骤303)，也向域Ⅰ的网管系统Ⅰ发送节点失效消息304。网管系统Ⅰ收到路径失效消息302和节点失效消息304后，即获知节点F失效(步骤305)。随后网管系统Ⅰ进行域内节点失效事件处理，唤醒相应的事件分析子进程(参考图5和图6A的分析流程图)开始对网络状态进行观察。

与此同时，域Ⅱ的边缘节点I也发现路径D-G失效(步骤306)并向域Ⅱ的网管系统Ⅱ发送域外路径失效消息307，使得网管系统Ⅱ获知域外路径D-G失效(步骤308)。此时网管系统Ⅱ有多种可能的应对策略。假设一种策略包括节点I向网管系统Ⅱ发送其测量到的节点I和节点A之间的传输延时，即延时_I-A309，并停止向节点D传输数据(步骤310)。网管系统Ⅱ根据收到的事件和延时报告消息来进行失效事件处理，唤醒相应的事件分析子进程(参考图5和图6B的分析流程图)，并得到处理结果为将数据传输从域外路径D-G切换到域外路径A-G(步骤330)，从而触发边缘节点I进行路径切换，以及向域Ⅰ的另一个边缘节点A发送呼入请求331来建立新的域外路径A-G。

边缘节点A收到来自域Ⅱ的边缘节点I的呼入请求后，将其作为呼入事件消息332向域Ⅰ的网管系统Ⅰ报告。因此，在域Ⅰ中的网管系统Ⅰ观察边缘节点A和D的状态的期间，边缘节点A和D向网管系统Ⅰ发送的呼入状态信息313将包括报告来自域Ⅱ的节点I的呼入事件的呼入事件消息332。

根据该呼入状态信息313中所包括的呼入事件332和该呼入事件332之外的其它呼入事件，网管系统Ⅰ的域内节点失效事件处理程序判断出域Ⅱ正在进行路径切换，呼入事件332并非一个由新到达通信流量触发的事件，而是由节点失效304引起的相邻域的保护动作。在考虑到呼入事件332请求的新路径A-G和原路径D-G的业务质量参数时，例如延时和丢包率，网管系统Ⅰ可以得到处理结果为拒绝呼入事件332并触发域内重路由(参考图6A的分析流程图)，即对路径D-G进行重路由(步骤312)。此时网管系统Ⅰ需要向节点A发送呼入拒绝的指令(步骤333)来应答来自域Ⅱ的边缘节点I的呼入请求331。相反，如果域Ⅰ将呼入事件332和节点失效304分别当成独立事件来处理，则在重路由路径D-G的同时还需要新建该呼入所要求的路径A-G，也就是说会同时存在两条路径用于传输同一通信流量，造成网络资源的浪费。

接下来网管系统Ⅰ计算新路由来代替原有路由，并得到计算结果为D-E-B-C-G，即从节点D经过节点E、节点B、节点C到达节点G的路由(步骤314)。通过向节点D发送新建路径的指令(步骤315)和向节点B、C、E、G发送新建路径的指令(步骤317)来建立新路径，即图2C所示的路径2。路径2建立后，边缘节点D通过使用新路由来恢复路径D-G(步骤319)，并发送路径恢复消息320到网管系统Ⅰ，促使网管系统Ⅰ决定拆除旧路由D-E-F-G(步骤321)，并通过向节点D发送拆除旧路径的指令(步骤322)和向节点E、G发送拆除旧路径的指令(步骤324)来拆除旧路由。

域Ⅱ的边缘节点I收到呼入拒绝之后，网管系统Ⅱ获知路径切换失败，并决定等待域外路径恢复(步骤335)。直到路径2建立后，域Ⅱ的边缘节点I发现路径D-G恢复(步骤326)，并发送域外路径恢复消息327到网管系统Ⅱ，使其获知域外路径D-G恢复(步骤328)。随后边缘节点I恢复向边缘节点D的数据传输(步骤329)，即路径2作为重路由完全取代了路径1。

这种情况的另一个可能是，在图3B中，域Ⅱ的边缘节点I不改变其下一跳路由并等待域Ⅰ中的路径恢复，结果需要域Ⅰ通过域内重路由来恢复路径D-G(参考图2C)。节点F失效后，边缘节点D发现路径D-G失效(步骤301)并向域Ⅰ的网管系统Ⅰ发送路径失效消息302。同时节点F的邻居节点E和G发现它失效(步骤303)，也向域Ⅰ的网管系统Ⅰ发送节点失效消息304。网管系统Ⅰ收到路径失效消息302和节点失效消息304后，即获知节点F失效(步骤305)。随后网管系统Ⅰ进行域内节点失效事件处理，唤醒相应的事件分析子进程(参考图5和图6A的分析流程图)开始对网络状态进行观察。

与此同时，域Ⅱ的边缘节点I也发现路径D-G失效(步骤306)并向域Ⅱ的网管系统Ⅱ发送域外路径失效消息307，使得网管系统Ⅱ获知域外路径D-G失效(步骤308)。此时网管系统Ⅱ有多种可能的应对策略。假设一种策略包括节点I向网管系统Ⅱ发送其测量到的节点I和节点A之间的传输延时，即延时_I-A309，并停止向节点D传输数据(步骤310)。网管系统Ⅱ根据收到的事件和延时报告消息来进行失效事件处理，唤醒相应的事件分析子进程(参考图5和图6B的分析流程图)，并得到处理结果为等待域外路径恢复(步骤311)。

因此，在域Ⅰ中的网管系统Ⅰ观察边缘节点A和D的状态的期间，边缘节点A和D向网管系统Ⅰ发送的呼入状态信息313将不包括来自域Ⅱ的节点I的呼入事件。当网管系统Ⅰ对观察了一段设定的时间后，其域内节点失效事件处理程序判断出域Ⅱ并未进行路径切换，因此不需要改变域Ⅰ中重路由的源节点和目的节点。也就是说，网管系统Ⅰ得到处理结果为触发域内重路由(参考图6A的分析流程图)，即对路径D-G进行重路由(步骤312)。

接下来网管系统Ⅰ计算新路由来代替原有路由，并得到计算结果为D-E-B-C-G，即从节点D经过节点E、节点B、节点C到达节点G的路由(步骤314)。通过向节点D发送新建路径的指令(步骤315)和向节点B、C、E、G发送新建路径的指令(步骤317)来建立新路径，即图2C所示的路径2。路径2建立后，边缘节点D通过使用新路由来恢复路径D-G(步骤319)，并发送路径恢复消息320到网管系统Ⅰ，促使网管系统Ⅰ决定拆除旧路由D-E-F-G(步骤321)，并通过向节点D发送拆除旧路径的指令(步骤322)和向节点E、G发送拆除旧路径的指令(步骤324)来拆除旧路由。

路径2建立后，域Ⅱ的边缘节点I也会发现路径D-G恢复(步骤326)，并发送域外路径恢复消息327到网管系统Ⅱ，使其获知域外路径D-G恢复(步骤328)。随后边缘节点I恢复向边缘节点D的数据传输(步骤329)，即路径2作为重路由完全取代了路径1。

图4的时序图说明了在域间同时对域间路径重路由的情况，也就是第二种情况。节点F失效后，边缘节点D发现路径D-G失效(步骤401)并向域Ⅰ的网管系统Ⅰ发送路径失效消息402。同时节点F的邻居节点E和G发现它失效(步骤403)，也向域Ⅰ的网管系统Ⅰ发送节点失效消息404。网管系统Ⅰ收到路径失效消息402和节点失效消息404后，即获知节点F失效(步骤405)。随后网管系统Ⅰ进行域内节点失效事件处理，唤醒相应的事件分析子进程(参考图5和图6A的分析流程图)开始对网络状态进行观察。

与此同时，域Ⅱ的边缘节点I也发现路径D-G失效(步骤406)并向域Ⅱ的网管系统Ⅱ发送域外路径失效消息407，使得网管系统Ⅱ获知域外路径D-G失效(步骤408)。此时网管系统Ⅱ有多种可能的应对策略。假设一种策略包括节点I向网管系统Ⅱ发送其测量到的节点I和节点A之间的传输延时，即延时_I-A 409，并停止向节点D传输数据(步骤412)。网管系统Ⅱ根据收到的事件和延时报告消息来进行失效事件处理，唤醒相应的事件分析子进程(参考图5和图6B的分析流程图)，并得到处理结果为将数据传输从域外路径D-G切换到域外路径A-G(步骤410)，从而触发边缘节点I进行路径切换，以及向域Ⅰ的另一个边缘节点A发送呼入请求411来建立新的域外路径A-G。

边缘节点A收到来自域Ⅱ的边缘节点I的呼入请求后，将其作为呼入事件消息414向域Ⅰ的网管系统Ⅰ报告。因此，在域Ⅰ中的网管系统Ⅰ观察边缘节点A和D的状态的期间，边缘节点A和D向网管系统Ⅰ发送的呼入状态信息415将包括报告来自域Ⅱ的节点I的呼入事件的呼入事件消息414。

根据该呼入状态信息415中所包括的呼入事件414和该呼入事件414之外的其它呼入事件，网管系统Ⅰ的域内节点失效事件处理程序判断出域Ⅱ正在进行路径切换，呼入事件414并非一个由新到达通信流量触发的事件，而是由节点失效404引起的相邻域的保护动作。因此需要在域Ⅰ中新建和原路径D-G不同源节点或目的节点的路径A-G来代替路径D-G。也就是说，网管系统Ⅰ得到处理结果为触发域间重路由(参考图6A的分析流程图)，即对用路径A-G进行路由并用其取代路径D-G(步骤413)，以便和域Ⅱ的路径切换相配合。相反，此时如果域Ⅰ将呼入事件414和节点失效404分别当成独立事件来处理，则在新建该呼入所要求的路径A-G的同时还需要重路由路径D-G，也就是说会同时存在两条路径用于传输同一通信流量，造成网络资源的浪费。

接下来网管系统Ⅰ计算由A到G的新路由，并得到计算结果为A-B-C-G，即从节点A经过节点B、节点C到达节点G的路由(步骤416)。通过向节点A发送新建路径的指令(步骤417)和向节点B、C、G发送新建路径的指令(步骤419)来建立新路径，即图2D所示的路径3。路径3建立后，边缘节点A将新建路径A-G作为从节点A到节点G的路由(步骤421)，并发送呼入许可422来应答来自域Ⅱ的边缘节点I的呼入请求411。

当域Ⅱ的边缘节点I收到呼入许可422后，将原先通过路径1传输的通信流量切换至路径3(步骤423)，也就是向节点A进行数据传输。在切换成功后，节点I向网管系统Ⅱ发送切换成功消息425，使其获知路径切换成功(步骤426)。

与此同时，网管系统Ⅰ决定拆除旧路由D-E-F-G(步骤427)，并通过向节点D发送拆除旧路径的指令(步骤428)和向节点E、G发送拆除旧路径的指令(步骤430)来拆除旧路由D-E-F-G(步骤432)。

因此，根据本发明，通过对节点失效304、404事件和其相应的后继事件，即呼入事件332、414，以及相应的后继呼入状态信息313、415的事件组合的分析，域Ⅰ避免了在把以上事件作为独立事件处理时所引起的冗余路径的建立，从而提高了网络资源的利用效率。

上述过程中，网管系统Ⅰ和网管系统Ⅱ监测和分析事件并修改网络策略的流程图如图5所示。在通信网络工作期间，网管系统的控制接口114持续的从通信节点收到网络事件和状态的报告信息(步骤S501)。其中的网络事件可以包括但不限于域内节点失效、域内节点恢复、域外路径失效、建立虚拟专网、拆除虚拟专网、拥塞、拥塞消除，而网络状态通常是对网络在时间上连续的状态变量进行取样获得的取样值，可以包括但不限于呼入状态、节点负载、传输带宽、丢包率、延时、接入流量带宽(参见图9的预定义事件处理表)。收到网络事件和状态的报告信息之后，控制接口114把它们写入存储器，也就是写入位于网管系统存储器中的网络事件记录115和网络状态记录116(步骤S502)。与此同时，事件分析单元118持续的从网管系统存储器中的网络事件记录115和网络状态记录116读出网络事件和网络状态取样(步骤S503)，并对网络事件和网络状态进行分析(步骤S504，参见图6A和图6B的分析流程图)。然后判断步骤S504的分析结果是否需要修改网络策略(步骤S505)，例如为一条通信流量提供的路径的重路由方法，当判断结果为否时，表示应当维持当前所有策略不变，则事件分析单元118返回步骤S503，继续处理下一个事件。反之当步骤S505的判断结果为是时，表示有至少一个策略需要改变，则事件分析单元修改相应的策略并通知策略执行单元119(步骤S506，参见图6A和图6B的分析流程图)后，返回步骤S503，继续处理下一个事件。与此同时，策略执行单元119在执行原有策略时(步骤S507)，例如为一条通信流量提供的路径的重路由方法是进行域内重路由，即恢复路径D-G，如果收到来自事件分析单元118的策略修改命令，则转而执行新的策略(步骤S508)，例如为一条通信流量提供的路径的重路由方法是进行域间重路由，即使用路径A-G来取代路径D-G。

上述过程中，事件分析单元118对网络事件和网络状态进行分析(步骤S504)需要根据不同的网络事件使用不同的分析过程和参数。其具体的分析过程在图6A和图6B中示出。相关分析过程和参数类型可以是预定义信息，存储在预定义事件处理表117中(参见图9的预定义事件处理表)。

图6A是网管系统Ⅰ的事件分析单元118分析处理域内失效事件的流程图。事件分析单元118首先根据当前事件，即域内节点失效事件，查询预定义事件处理表117(步骤S601)，得到预定义事件处理表117中索引为11的匹配表项，则根据预定义事件处理表117中的处理子进程得到相应的分析子进程为域内节点失效分析进程，并唤醒该进程(步骤S603)。如果步骤S601用来查询的事件为其它事件，则可能唤醒其它分析子进程，如图9中其它表项的处理子进程(步骤S602)。

然后事件分析单元118进入域内节点失效分析进程，根据预定义事件处理表117中的匹配表项的后继观察时长T1、后继观察数据来源节点A和节点D、和后继观察数据类型呼入状态信息和路径业务质量信息，开始对来自节点A和节点D的呼入状态信息进行观察并启动计时器(步骤S604)。事件分析单元118从位于网管系统存储器中的网络事件记录115和网络状态记录116中选择性的读出仅来自节点A和节点D的呼入状态信息，并查看其中是否包括来自不属于失效路径的冗余边缘节点(即节点A)的新的呼入请求(步骤S605)。当步骤S605的判断结果为否时，查看计时器是否超过后继观察时长T1(步骤S606)。如果计时器超时，则可以认定在设定时间T1内，域Ⅱ一直没有进行路径切换，得到分析结果为触发域内重路由，即触发对路径D-G的重路由(步骤S607)。如果计时器未超时，则返回步骤S604继续观察。当步骤S605的判断结果为是时，查看该呼入请求以及节点D的呼入状态信息中的现有呼入的请求方、目的节点、请求带宽(步骤S608)，判断该呼入请求是否和任何现有呼入相匹配(步骤S609)。如果有匹配的现有呼入，则可以认定域Ⅱ正在进行路径切换。此时需要从位于网管系统存储器中的网络状态记录116中读出并考察呼入请求所要求的新路径在域Ⅰ中的源节点和目的节点之间的业务质量信息和原有路径在域Ⅰ中的源节点和目的节点之间的业务质量信息，例如延时或丢包率(步骤S610)。当延时_A-G不小于延时_D-G或丢包率_A-G不小于丢包率_D-G时，可以优选触发域内重路由，即触发对路径D-G的重路由(步骤S607)。当延时_A-G小于延时_D-G或丢包率_A-G小于丢包率_D-G时，可以优选触发域间重路由，即触发路径A-G的路由来取代路径D-G(步骤S611)。如果没有匹配的现有呼入，则可以认定该呼入请求是新通信流量触发的呼入请求，而不是节点失效事件导致的域Ⅱ的路径切换操作，只需要根据现有策略，即对新呼入请求建立新路径，来处理该呼入请求。也就是说，没有匹配的现有呼入时，不需要修改网络策略，因此程序转到步骤S606查看计时器是否超时，并根据超时判断结果继续观察或终止观察。

图6B是网管系统Ⅱ的事件分析单元118分析处理域外路径失效事件的流程图。事件分析单元118首先根据当前事件，即域外路径失效事件，查询预定义事件处理表117(步骤S601)，得到相应的匹配表项，则根据预定义事件处理表117中的处理子进程得到相应的分析子进程为域外路径失效分析进程，并唤醒该进程(步骤S612)。如果步骤S601用来查询的事件为其它事件，则可能唤醒其它分析子进程(步骤S602)。

然后事件分析单元118进入域外路径失效分析进程，根据预定义事件处理表117中的匹配表项的后继观察时长0、后继观察数据来源节点I、和后继观察数据类型传输延时信息，对来自节点I的传输延时信息进行观察(步骤S613)。注意图9中的预定义事件处理表117只示出了域Ⅰ的网管系统Ⅰ的情况，而省略了类似的域Ⅱ的网管系统Ⅱ的情况。因此这里的后继观察数据来源节点是域Ⅱ的边缘节点I而不是域Ⅰ的边缘节点D。事件分析单元118从位于网管系统存储器中的网络事件记录115和网络状态记录116中选择性的读出从节点I到域Ⅰ的不属于失效路径的冗余边缘节点(即节点A)的业务质量信息，例如传输延时信息或丢包率(步骤S613)，并判断节点I和节点A之间的传输延时(即延时_I-A)是否小于某个预定值T2，或者其间的丢包率(即丢包率_I-A)是否小于某个预定值P_th(步骤614)。其中T2和P_th的值可以根据经验值进行人工设定，例如可以将T2设定为最大倒换时间50毫秒。当步骤S614的判断结果为否时，可以假定把通信流量从路径D-G切换到路径A-G可能导致通信质量下降，因此得到分析结果为等待路径D-G恢复(步骤615)。当步骤S614的判断结果为是时，可以假定把通信流量从路径D-G切换到路径A-G不会导致通信质量下降，同时还有可能避免因为大量重路由的流量聚集在某个节点而引起的通信质量下降，因此得到分析结果为需要进行域间重路由，即使用路径A-G来取代路径D-G并把通信流量切换到路径A-G上。所以域Ⅱ的网管系统Ⅱ控制边缘节点I向节点A发起呼入请求(步骤616)，并等待应答的呼入许可(步骤S617)或者呼入拒绝(步骤S618)，在未收到呼入许可(步骤S617判断结果为否)也未收到呼入拒绝(步骤S618判断结果为否)之前保持呼入请求重试，即转到步骤S616，直到收到来自节点A的呼入拒绝(步骤S618判断结果为是)后，放弃进行路径切换，转到步骤S615等待路径D-G恢复，或者直到收到来自节点A的呼入许可(步骤S617判断结果为是)后，把路径1(即H-J-I-D-G-K-M)上的通信流量切换到路径3(即H-J-I-A-G-K-M)(步骤S619)。

在图6A的网管系统Ⅰ分析处理域内失效事件的过程中，需要等待图6B的网管系统Ⅱ分析处理域外路径失效事件的最大可能延时，也就是用于判断计时器是否超时的后继观察时长T1，从而判断域Ⅱ是否决定进行路径切换。图7给出一个在域Ⅰ中计算等待域Ⅱ发起接入请求事件的最大时间T1的示例性流程图。域Ⅰ的网管系统Ⅰ的事件分析单元118首先查看所有的外部路由表，例如运行边界网关协议的边缘节点的路由表，得到域Ⅰ中和域Ⅱ相连接的所有边缘节点，也就是节点A和节点D(步骤S701)。然后通过查询网络拓扑信息得到分别从节点A和节点D到路径1的源节点H的跳数和距离，并选出其中的最大跳数N_MAX和最大距离D_MAX(步骤S702)。则可以设置后继观察时长T1为最大排队延时、传输延时和域Ⅱ的网管系统Ⅱ所需的事件处理延时之和(步骤S703)，即T1＝N_max*T_avg+D_max/c+T_pr，其中N_max为最大传输跳数，T_avg为预定义的平均每跳的排队延时，D_max为最大传输距离，c为光速，T_pr为预定义的事件处理延时。设置后继观察时长T1的方法可以是向预定义事件处理表117的相应表项(参考图9的预定义事件处理表)写入计算得到的时间值。

以上说明了节点失效时的处理过程，当节点恢复时，通信网络也需要采取相应的处理策略。图8是网管系统Ⅰ的事件分析单元118分析处理域内节点恢复事件的流程图。事件分析单元118首先根据当前事件，即域内节点恢复事件，查询预定义事件处理表117(步骤S801)，得到索引为12的匹配表项，则根据预定义事件处理表117中的处理子进程得到相应的分析子进程为域内节点恢复分析进程，并唤醒该进程(步骤S803)。如果步骤S801用来查询的事件为其它事件，则可能唤醒其它分析子进程(步骤S802)。

然后事件分析单元118进入域内节点恢复分析进程，根据预定义事件处理表117中的匹配表项的后继观察时长T3、后继观察数据来源节点A和节点D、和后继观察数据类型节点负载信息，开始对来自节点A和节点D的节点负载信息进行观察(步骤S804)。事件分析单元118从位于网管系统存储器中的网络事件记录115和网络状态记录116中选择性的读出仅来自节点A和节点D的节点负载信息，并计算其在后继观察时长T3的时间段内的平均值，即节点A的平均负载L_A和节点D的平均负载L_D。然后判断节点A和节点D的平均负载之差是否大于预定值L_th(步骤S805)。其中T3的值可以根据经验值进行人工设定，例如T3中可以包含100个取样点，取样时间一般为几纳秒。当步骤S805的判断结果为否时，表明节点A和节点D的负载分配比较均匀，无需将通信流量从节点A切换到节点D，因此得到分析结果为仅仅为节点F的恢复触发域内重路由(步骤806)。当步骤S805的判断结果为是时，表明节点A的当前负载过大，可能需要将部分通信流量从节点A切换到节点D，因此得到分析结果为调高路径D-G的路由权重且触发域内重路由(步骤S807)，从而促使更多的通信流量经过路径D-G也就是经过节点D来降低节点A的负载，提高网络性能。

图9是示例性的网管系统中的预定义事件处理表117，包括用于索引各表项的索引、定义了能被网管系统识别和处理的事件类型、定义了对不同事件类型所应唤起的分析处理程序的处理子进程、定义了处理不同事件类型时所需要持续读出网络事件记录115和网络状态记录116的信息的时间上的长度的后继观察时长、定义了处理不同事件类型时所需要持续读出网络事件记录115和网络状态记录116的信息的报告来源的后继观查数据来源、以及定义了处理不同事件类型时所需要持续读出网络事件记录115和网络状态记录116的信息的数据类型的后继观查数据类型。

下面结合图10～图12对实施例2进行说明。

(实施例2：当多条路由可用时，同时采用)

实施例2的网络结构图、时序图、监测和分析事件并修改网络策略的流程图、分析处理域外路径失效事件的流程图、计算等待时间T1的流程图、分析处理域内节点恢复事件的流程图以及网管系统中的预定义事件处理表和实施例1类似，此处不再赘述。

图10说明了在一个多域网络中的跨域路径失效时通信网络可能执行的同时使用域内重路由路径和域间重路由路径的多路径重路由方案。

图10A根据实施例2的多域网络结构图和跨域路径。图10A中有通信网络域Ⅰ，通信网络域Ⅱ，以及通信网络域Ⅲ。不同的域各自具有独立的网管系统，负责管理域内的通信节点。域Ⅰ包括节点A、节点B、节点C、节点D、节点E、节点F、节点G和节点P，域Ⅱ包括节点H、节点I、节点J，以及域Ⅲ包括节点K、节点L、节点M。其中域Ⅰ和域Ⅱ通过边缘节点A、D、P和I相连接，而域Ⅱ和域Ⅲ通过边缘节点G和K相连接。在一个域中，只有边缘节点可以和其它域的边缘节点通信，域中的其它节点称为域的中间节点，如中间节点B、C、E、F、H、J、L和M。网络中存在跨域路径，即路径1，从路径的源节点H开始，经过节点J、I、D、E、F、G、K，到达路径的目的节点M。通信流量可以通过路径1从源节点H可靠和高效的被传送到目的节点M。路径1的建立和拆除由以上三个域协同进行(参考RFC2205，Resource ReserVation Protocol，1997)，例如域Ⅰ建立从D到G的路径(以下称为路径D-G)，域Ⅱ建立从H到I的路径，域Ⅲ建立从K到M的路径，以及边缘节点将这些路径相连接成为完整的路径1。

假设域Ⅰ中的节点F因为断电或故障的原因失效，如图10B所示。则域Ⅰ和域Ⅱ都将得知该失效事件并做出相应的处理。和实施例1不同的是，域Ⅰ可以不必在多条可能的重路由路径中只选择其中之一来进行重路由，而是同时使用多条路径来进行重路由，并在这些路径之间进行流量均衡，以便在域内有节点失效的情况下更好的分流通信流量，避免对大量通信流量进行重路由的时候引起网络拥塞。例如，域Ⅱ通过边缘节点I向域Ⅰ发出新的呼入请求，希望将边缘节点I的下一跳路由改变成节点A，而域Ⅰ同时新建从A到G的路径(以下称为路径A-G)和从P到G的路径(以下称为路径P-G)，并删除旧的路径D-G(参考图11的分析流程图)。在建立新的路径A-G和路径P-G时，域Ⅰ需要通过收到呼入请求的边缘节点，例如节点A，向域Ⅱ发送包括可用边缘节点(即节点A和节点P)、多条路径(即路径A-G和路径P-G)，以及各条路径的权重的呼入许可来应答来自域Ⅱ的边缘节点I的呼入请求，从而使得域Ⅱ的边缘节点I收到呼入许可后，将原先通过路径1传输的通信流量按照路径权重的比例切换和分配到路径3和路径4221上，也就是向节点A和节点P进行数据传输。当然，如果域Ⅱ不向域Ⅰ发出新的呼入请求，域Ⅰ也可以仅仅通过域内重路由来恢复从D到G的路径(以下称为路径D-G)。后者和实施例1的情况类似，此处不再赘述。

下面对使用多条路径来进行重路由的情况进行说明。在发生节点失效事件之后，事件分析单元118对网络事件和网络状态进行分析。其具体的分析过程在图11中示出。相关分析过程和参数类型可以是预定义信息，存储在预定义事件处理表117中(参见图9的预定义事件处理表)。

事件分析单元118首先根据当前事件，即域内节点失效事件，查询预定义事件处理表117(步骤S1101)，得到索引为11的匹配表项，则根据预定义事件处理表117中的处理子进程得到相应的分析子进程为域内节点失效分析进程，并唤醒该进程(步骤S1103)。如果步骤S1101用来查询的事件为其它事件，则可能唤醒其它分析子进程，如图9中其它表项的处理子进程(步骤S1102)。

然后事件分析单元118进入域内节点失效分析进程，根据预定义事件处理表117中的匹配表项的后继观察时长T1、后继观察数据来源节点A、节点D和节点P、和后继观察数据类型呼入状态信息和路径业务质量信息，开始对来自节点A、节点D和节点P的呼入状态信息进行观察并启动计时器(步骤S1104)。事件分析单元118从位于网管系统存储器中的网络事件记录115和网络状态记录116中选择性的读出仅来自节点A、节点D和节点P的呼入状态信息，并查看其中是否包括来自不属于失效路径的冗余边缘节点(即节点A或节点P)的新的呼入请求(步骤S1105)。当步骤S1105的判断结果为否时，查看计时器是否超过后继观察时长T1(步骤S1106)。如果计时器超时，则可以认定在设定时间T1内，域Ⅱ一直没有进行路径切换，得到分析结果为触发域内重路由，即触发对路径D-G的重路由(步骤S1107)。如果计时器未超时，则返回步骤S1104继续观察。当步骤S1105的判断结果为是时，查看该呼入请求以及节点D的呼入状态信息中的现有呼入的请求方、目的节点、请求带宽(步骤S1108)，判断该呼入请求是否和任何现有呼入相匹配(步骤S1109)。如果有匹配的现有呼入，则可以认定域Ⅱ正在进行路径切换。此时需要计算可能的多条路径，并从网络状态记录116中读出这些路径的业务质量信息来计算各条路径的权重(步骤S1110，参考图12的计算流程图)。然后触发使用多条路径的域间重路由，即触发路径A-G和路径P-G的路由来取代路径D-G(步骤S1111)。如果没有匹配的现有呼入，则可以认定该呼入请求是新通信流量触发的呼入请求，而不是节点失效事件导致的域Ⅱ的路径切换操作，只需要根据现有策略，即对新呼入请求建立新路径，来处理该呼入请求。也就是说，没有匹配的现有呼入时，不需要修改网络策略，因此程序转到步骤S1106查看计时器是否超时，并根据超时判断结果继续观察或终止观察。

上述过程中的计算可能的多条路由和权重的流程图在图12中示出。

事件分析单元118首先查看所有的外部路由表，例如运行边界网关协议的边缘节点的路由表，得到域Ⅰ中和域Ⅱ相连接的所有边缘节点，也就是节点A、节点D和节点P，除去原路径经过的边缘节点D，从而得到所有冗余边缘节点，也就是节点A和节点P(步骤S1201)。然后计算边缘节点A，P到目的节点G的路径A-G和路径P-G(步骤S1202)，并查询业务质量信息计算得到各条路径的延时，即延时_A-G和延时_P-G(步骤S1203)。步骤S1203的计算过程中，路径n的延时为

其中d_xy为路径n的两个相邻节点x和y之间的链路延时。则可以进一步定义路径i的权重为

(步骤S1204)，其中P_i为路径i的权重，d_i为路径i的延时，d_n为路径n的延时，n的取值为步骤S1202中计算得到的所有可能路径，在本实施例中n∈{3，4}。完成上述计算后，即可以通过收到呼入请求的边缘节点，例如节点A，向域Ⅱ发送包括可用边缘节点(即节点A和节点P)、多条路径(即路径A-G和路径P-G)以及各条路径的权重(即P₃和P₄)的呼入许可来应答来自域Ⅱ的边缘节点I的呼入请求(步骤S1205)。

Claims (11)

1.一种通信路径控制装置，与通信网络中的每个域相对应地设置并对域内和域间的通信路径进行控制，具备控制接口，该控制接口与通信网络中的通信节点连接，接收监测报告并发送控制信令，

所述通信路径控制装置的特征在于，还具备：

存储部，存储从所述控制接口接收到的监测报告信息作为网络事件记录和网络状态记录，存储预定义的事件分类和处理方法作为预定义事件处理表；以及

控制部，根据所述预定义事件处理表分析所述网络事件记录和所述网络状态记录，从而获得路径控制策略，通过控制接口向所述通信网络中的通信节点发送信令来执行所述路径控制策略，

对于所述通信网络中的一个域，在发生了域内节点失效之后，所述控制部在判断出在第一规定时间内与所述一个域相邻的相邻域对受节点失效影响的原有路径进行了路径切换的情况下，根据相邻域希望切换的路径中的该一个域内部的部分路径的业务质量信息以及原有路径中的该一个域内部的部分路径的业务质量信息，决定路径控制策略。

2.根据权利要求1所述的通信路径控制装置，其特征在于，

在发生了域内节点失效之后，所述控制部判断来自相邻域的新的呼入请求与现有的呼入请求的请求方、目的节点和请求带宽是否相同，在判断为相同的情况下，则相邻域对受节点失效影响的原有路径进行了路径切换，

所述现有的呼入请求是经由该一个域中的一个边缘节点接收到请求，

所述新的呼入请求是经由该一个域中的另一个边缘节点接收到请求。

3.根据权利要求1所述的通信路径控制装置，其特征在于，

在所述业务质量信息包括延时和丢包率的情况下，

若相邻域希望切换的路径中的该一个域内部的部分路径的延时大于等于原有路径中的该一个域内部的部分路径的延时，或者相邻域希望切换的路径中的该一个域内部的部分路径的丢包率大于等于原有路径中的该一个域内部的部分路径的丢包率，则所述控制部触发域内重路由；

若相邻域希望切换的路径中的该一个域内部的部分路径的延时小于原有路径中的该一个域内部的部分路径的延时，或者相邻域希望切换的路径中的该一个域内部的部分路径的丢包率小于原有路径中的该一个域内部的部分路径的丢包率，则所述控制部触发域间重路由。

4.根据权利要求1所述的通信路径控制装置，其特征在于，

在发生了域外节点失效之后，所述控制部从所述网络事件记录和网络状态记录中读出从该一个域的边缘节点到相邻域中的不属于受节点失效影响的原有路径的边缘节点即冗余边缘节点之间的业务质量信息，并根据该业务质量信息决定是否对所述冗余边缘节点发起向所述冗余边缘节点进行路径切换的呼入请求，

所述控制部在对所述冗余边缘节点发起了呼入请求并接收到了来自相邻域的呼入许可的情况下，将上述原有路径的通信流量切换到路径切换后的路径上。

5.根据权利要求4所述的通信路径控制装置，其特征在于，

在所述业务质量信息包括延时和丢包率的情况下，

若从该一个域的边缘节点到相邻域的上述冗余边缘节点之间的传输延时小于第一预定值，或者其间的丢包率小于第二预定值，则所述控制部决定对所述冗余边缘节点发起向冗余边缘节点进行路径切换的呼入请求。

6.根据权利要求1所述的通信路径控制装置，其特征在于，

在域内失效节点恢复之后，所述控制部从所述网络事件记录和网络状态记录中读出来自两个边缘节点的节点负载信息，并分别计算该两个边缘节点的节点负载信息在第二规定时间内的平均值，在上述两个平均值之差大于第三预定值的情况下，调高包含了平均值较小的节点的域内路径的路由权重，并触发域内重路由。

7.根据权利要求1所述的通信路径控制装置，其特征在于，

在发生了域内节点失效之后，所述控制部在判断出在所述第一规定时间内相邻域对受节点失效影响的原有路径进行了路径切换且在该一个域与相邻域之间存在二条以上可能的重路由路径的情况下，从所述网络状态记录中读出这些路径的业务质量信息来计算各条路径的权重，然后触发使用多条路径的域间重路由。

8.根据权利要求1所述的通信路径控制装置，其特征在于，

所述网络事件除了包括域内节点失效、域内节点恢复、域外路径失效之外，还包括建立虚拟专网、拆除虚拟专网、拥塞以及拥塞消除。

9.根据权利要求1所述的通信路径控制装置，其特征在于，

所述网络状态是对网络在时间上连续的状态变量进行取样而得到的取样值，包括呼入状态、节点负载、传输带宽、丢包率、延时以及接入流量带宽。

10.根据权利要求1所述的通信路径控制装置，其特征在于，

所述第一规定时间是等待相邻域发起呼入事件的最大时间。

11.根据权利要求1所述的通信路径控制装置，其特征在于，

所述预定义事件处理表包括多个表项目，每个表项目包括索引、事件类型、处理子进程、后继观察时长、后继观查数据来源以及后继观查数据类型。