CN104718732A - 用于为在通信网络的两个节点之间建立路径而交换信息的方法 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于为在通信网络的第一节点和第二节点之间建立路径而交换信息的方法。第一节点和第二节点可操作为发送连续性检查消息用于监测所建立的路径。该方法包括：在第一节点和在第二节点处根据路由协议生成至少一个链路状态消息；将连续性检查链路状态信息插入到该至少一个链路状态消息中；以及在第一节点和第二节点之间交换链路状态消息用于计算该路径。连续性检查链路状态信息指示由第一节点和第二节点所支持的连续性检查消息的至少一个传输速率。

Description

用于为在通信网络的两个节点之间建立路径而交换信息的方法

技术领域

本发明总体上涉及通信网络领域。更特别地，本发明涉及用于交换信息用以在通信网络(具体地，但非排它地，MPLS网络或MPLS-TP网络或GMPLS网络)的两个节点之间建立路径的方法。

背景技术

如已知的，当前的通信网络，诸如IP(互联网协议)网络，利用多协议标签交换(MPLS)用于承载网络的节点之间的数据业务流。数据业务流由在源节点处生成的分组构成。根据MPLS，每个分组与“标签”相关联。分组随后被基于它们的标签朝向目的节点路由。

特别地，MPLS网络内分组所沿的从源节点到目的节点的路径被称为标签交换路径(LSP)。LSP由网络的MPLS控制平面在传送分组之前确定，并且LSP通常包括在源节点和目的节点之间的一个或多个中间节点。在每个中间节点处，根据分组携带的标签的值，分组被切换到所确定的路径的下一个中间节点。在发送该分组之前，该中间节点用新值来替代该标签以执行其自身交换操作(该操作被称为“标签交换”)，该新值应当由下一个中间节点读取。

MPLS控制平面已经被扩展以便被用来也在非IP网络上，诸如SDH(同步数字系列)或WDM(波分复用)网络上，创建标签交换路径。以这种形式，MPLS控制平面被称为广义MPLS或GMPLS控制平面。

MPLS数据平面的协议子集，术语为MPLS-TP(MPLS传输协议子集(MPLS Transport Profile))，也已经被定义用于在传送网络内部署MPLS分组。

流量管理(TE)是一种通常在分组网络中被使用的方法，用于改善分组的路由和网络资源(例如链路、设备、接口等)的使用。TE包括将附加的信息提供到与资源使用和资源可用性有关的节点。而且，TE允许路由操作将网络所传送的数据业务流的服务质量(QoS)要求纳入考虑。例如，流量管理提供关于未充分使用的和过度使用的资源的信息、以及沿着网络链路的可用带宽。流量管理允许数据分组被路由以便资源的使用得以平衡并且拥塞得以避免，同时保证QoS被保持。MPLS技术已经被扩展以并入TE功能，并且实施MPLS的这种扩展版本的网络通常被称为“MPLS-TE网络”。

在下文，“基于MPLS的网络”或者只是“MPLS网络”的表达将被用于无差别地指代MPLS、MPLS-TP或GMPLS网络，并且也被用于指代实施TE功能的这些网络的任一个网络。

如已知的，LSP的设立要求路由协议和信令协议的协调的实施方式。

路由协议支持网络拓扑信息以及可用资源的信息在网络节点之间的通告。已知的MPLS路由协议包括链路状态路由协议，诸如开放最短路径优先(OSPF)协议，以及具体的具有扩展以支持流量管理功能的最短路径优先协议(OSPF-TE)。OSPF-TE协议被定义在请求评议RFC3630(2003年9月)、RFC4202(2005年10月)、RFC4203(2005年10月)中。特别地，每个节点保持具有当前网络拓扑的链路状态数据库，并且发生在网络拓扑中的变化通过洪泛(flooding)被分发。根据OSPF-TE协议，通告在网络节点之中被洪泛以便分发关于网络拓扑的、以及关于网络内所包含的流量管理(TE)链路的特性的信息。根据RFC4202，TE链路是具有TE特性的“逻辑”链路。该链路在以下意义上是逻辑的，即，其代表将关于某种物理资源(和它们的特性)的信息分组到/映射到由MPLS路由协议出于路径计算的目的使用的以及由MPLS信令协议使用的信息，该物理资源将网络的节点互连。特别地，TE链路可以因在网络的两个或者两个以上节点之间的一个或多个物理链路的“逻辑的”分组而产生。

OSPF-TE协议提供在专用链路状态通告(LSA)中通告链路或TE链路的特性，诸如可用的带宽、交换能力、链路的类型等。而且，OSPF-TE协议提供将关于TE链路的信息收集到TE链路状态数据库中。与链路或TE链路相关的LSA源于链路的末端节点并且包括有效负载，该有效负载转而包括描述链路的链路TLV(即类型/长度/值三元组)。链路TLV转而包括子TLV的集合，包含例如链路类型(即点对点链路或多路访问链路)、链路ID(即链路的其他末端节点的标识符)以及本地接口的IP地址。而且，链路TLV可以包括另外的子TLV，接口交换能力描述符(ISCD)TLV，其描述接口的交换能力(例如根据所携带标签在逐分组的基础上交换分组的能力)，链路通过该接口被连接到产生LSA的节点。

信令协议支持以下任务，诸如在节点之间交换控制信息、分发标签、以及沿着路径预留资源。用于MPLS控制平面的已知的信令协议包括资源预留协议(RSVP)以及特别地具有扩展以支持流量管理功能的资源预留协议(RSVP-TE)。RSVP协议被定义在IETF的请求评议RFC2205(1997年9月)和RFC2210(1997年9月)中。

根据这样的协议，产生数据业务流的源节点发送路径消息，该路径消息被传送到第一中间节点并且继而沿着标签交换路径被转发到其他中间节点，标签交换路径的路由是基于由路由协议分发的信息来选择的。如已知的(参见文件RFC2210，第3.1节)，路径消息包含一些数据对象，该数据对象包括尤其是发送者模板对象、发送者-tspec对象以及adspec对象，该发送者模板对象包括源节点的IP地址，该发送者-tspec对象包括源节点的数据业务流的业务属性并且还包括标签交换路径的带宽，adspec对象包含通告数据。目的节点，在接收到路径消息时，沿着相反的路径将预留消息发送到源节点，其触发每个中间节点预留设立该标签交换路径所需要的资源。

如已知的，在MPLS网络中，定义OAM(操作维护管理)，这允许尤其是在该路径的末端节点处监测沿标签交换路径的故障的存在。特别地，该监测功能可以经由朝向路径的相对末端节点周期性的传送连续性检查(CC)分组而被执行(参见文件RFC6371，2011年9月)。如果CC分组未在一定数量(通常是3)的连续传输周期内被接收，则所监测的LSP被声明失败。

被配置为监测沿着标签交换路径的故障的存在的已知OAM协议是双向转发检测(BFD)协议。BFD协议已经被扩展以便支持CC分组的发射，并且该扩展被定义在IETF的请求评议RFC6428(2011年11月)中。根据该示例性的OAM协议，路径的末端节点通过根据CC分组相应的可用传输速率协商CC分组的传输速率来启动监测会话，并且随后CC分组以所协商的传输速率被发送，以便可以在三个传输周期后检测故障。

一旦在标签交换路径上检测到故障，进一步已知的是实施保护机制(即在预先建立的备选的保护路径上重新路由业务)、恢复机制(即一检测到故障就在动态地计算的新路径上重新路由业务)、或者用于从故障中恢复的保护和恢复组合(PRC)的机制。特别地，PRC机制允许通过动态计算另一保护路径来从双故障(即在工作和保护路径两者上的故障)中恢复。通常，从工作路径到保护路径的切换时间，以及在保护路径上的进一步故障的情况下，从故障的保护路径到动态建立的保护路径的切换时间，应当低于阈值，该阈值取决于所要求的性能以及与要保护的业务相关联的服务水平。遵守服务水平协议所要求的切换时间可以是几十毫秒，例如小于50ms。

发明内容

如在IETF的请求评议RFC5654(2009年9月)中详述的，MPLS-TP必须提供机制以保证从故障检测那一刻开始50ms的恢复时间。为了能够在小于50ms内从工作路径切换到保护路径，应当在短周期内检测故障。如文件RFC6371第5.1.3节中提供的，这样的短周期(其将被指示为故障检测周期)的通常值是12ms。为了在12ms内检测故障，CC分组传输周期必须是3.33ms(或等同地，CC分组传输速率必须等于300分组/秒)，因为如上文所提到，通常地如果CC分组没有在三个连续的传输周期内被接收则故障声明发生。

发明人注意到当路径被建立时，特别是标签交换路径，该路径的末端节点可能不支持短的故障检测时段和短的恢复时间所要求的CC分组的传输速率。而且，根据在接口(硬件或软件实施方式)处的OAM监测功能的实施方式，包括在相同网络节点内的不同接口可以支持不同的CC分组传输速率。通常，如果监测功能具有硬件实施方式，则该接口应当能够支持被要求的CC分组传输速率，但是如果监测功能具有软件实施方式，则该接口可能不能够支持被要求的CC分组传输速率。如果在路径设立的时刻选择“错误的”接口(即不支持被要求的CC分组传输速率的接口)，则该路径必须被拆除并且被重新计算。

特别地，如上文所述，在确定(通过路由协议的实施方式)和建立(通过信令协议的实施方式)路径之后，OAM协议(例如BFD协议)可以被实施用于监测末端节点之间的路径的活跃性。在路径的末端节点之间协商CC分组的传输速率之后，监测会话被建立。例如，如果一个节点声明支持300分组/秒的CC分组传输速率，并且其他节点声明其支持100分组/秒的CC分组传输速率，则BFD协议提供沿着路径以等于100分组/秒的速率来传送CC分组，并且因此可以在至少30ms后检测故障。在这种情况下，如果PRC机制被实施用于在检测到故障后保护路径，则可能不保证小于50ms的切换时间。因此，路径应当被拆除并且应当计算备选的路径。然而，不利的是，这种计算不保证备选的路径支持被要求的CC分组传输速率。

此外，当末端节点计算标签交换路径时，其通常地仅确定要穿过的中间节点而不确定要在该节点处使用的接口。如上文讨论的，在相同节点处，不同接口可以具有不同能力(并且因此他们可以支持不同的CC分组传输速率)。在单向的标签交换路径的情况下，由末端节点来执行终止路径的接口的选择。根据以上提到的RSVP-TE信令协议，倒数第二节点将路径信息发送到末端节点并且末端节点预留接口，通过该接口末端节点想要接收数据业务流。如果要求300分组/秒的CC分组传输速率，则末端节点选择能够支持这样速率的接口。在双向标签交换路径的情况下，也可以由倒数第二节点来执行终止该路径的接口的选择。在这种情况下，倒数第二节点可能选择末端节点的不能够支持被要求的CC分组传输速率的接口。因此，该路径应当被拆除并且应当建立另一个路径来强迫该倒数第二节点选择末端节点的能够支持被要求CC分组传输速率的接口。

鉴于上文，在网络中两个节点之间的路径(工作路径或者保护路径)的建立不利地是尝试性的，因为当OAM监测功能的实施方式揭示该路径不支持被要求的CC分组传输速率时该路径可能被拆除。这会引起在递送业务流中的不可接受的延迟，特别是当高服务级别要被授予时。

因此，发明人已经解决了以下问题，即提供一种允许克服前述缺陷的、用于交换信息用以在通信网络(特别地但不排它地，MPLS、MPLS-TP或者GMPLS)的两个节点之间建立路径(特别地，但不排它地，标签交换路径)的方法。特别地，发明人已经解决了以下问题，即提供一种用于交换信息用以在通信网络的两个节点之间建立路径而的方法，该方法允许以非尝试性方式来确定路径，该方式确保以被要求的CC分组传输速率监测路径的可能性。

根据第一方面，本发明提供一种用于交换信息用以在通信网络的第一节点和第二节点之间建立路径的方法，第一节点和第二节点可操作为发送连续性检查消息用于监测所建立的路径，其中该方法包括：

a)在第一节点处和第二节点处，根据路由协议生成至少一个链路状态消息；

b)将连续性检查链路状态信息插入到该至少一个链路状态消息中；以及

c)在第一节点和第二节点之间交换链路状态消息用于计算路径；其中连续性检查链路状态信息指示由第一节点和第二节点所支持的连续性检查消息的至少一个传输速率。

这种方式，在建立路径之后，第一节点和第二节点能够以该至少一个传输速率来发送连续性检查消息。

优选地，步骤b)包括在第一节点和第二节点的每个节点处，向至少一个链路状态消息中插入由对应的一个或多个物理资源所支持的所述连续性检查消息的一个或多个传输速率，以及针对所支持的一个或多个传输速率中的每个传输速率的、能够利用所述连续性检查消息来监测的该路径的对应的最大带宽；该对应的一个或多个物理资源使节点与通信网络的其相邻节点相互连接，并且该连续性检查消息是以所支持速率中的每个速率发出的。

备选的，步骤b)包括在第一节点和第二节点的每个节点处，向至少一个链路状态消息中插入由对应的一个或多个物理资源所支持的所述连续性检查消息的一个或多个对应的传输速率范围，以及针对一个或多个所支持的范围中的每个范围的、能够利用所述连续性检查消息来监测的该路径的对应的最大带宽；该对应的一个或多个物理资源将节点与通信网络的其相邻节点相互连接，并且该连续性检查消息是以所支持的范围中的每个范围内的速率发出的。

优选地，该方法还包括：

d)在第一节点处，根据信令协议生成至少一个信令消息；

e)将连续性检查信令信息插入到该至少一个信令消息中；以及

f)从第一节点向第二节点发送该至少一个信令消息用于建立路径；

其中连续性检查信令信息指示连续性检查消息的至少一个被要求的传输速率。

优选地，步骤e)包括将连续性检查消息的一个被要求的传输速率插入到至少一个信令消息中。

备选地，步骤e)包括将连续性检查消息的被要求的传输速率范围插入到至少一个信令消息中。

优选地，路径是标签交换路径。

优选地，路由协议是OSPF-TE路由协议，并且至少一个链路状态消息是包括头部(header)和有效负载的链路状态通告。

优选地，步骤b)包括将专用的子TLV内的连续性检查链路状态信息插入到被包括在有效负载内的流量管理TLV中。

备选地，步骤b)包括将连续性检查链路状态信息插入到被包括在有效负载内的流量管理TLV的接口交换能力描述符子TLV的交换的能力-特定信息字段中。

优选地，信令协议是RSVP-TE信令协议。

优选地，信令消息是路径消息并且步骤e)包括将连续性检查信令信息插入到路径消息的专用对象中。

根据第二方面，本发明为通信网络提供节点，通信网络包括另一节点，该节点包括控制平面模块，控制平面模块包括路由控制器，控制器被配置为：

-根据路由协议生成至少一个链路状态消息；

-将连续性检查链路状态信息插入到至少一个链路状态消息中；以及

-将至少一个链路状态消息发送到另一节点，用于计算连接该节点和另一节点的路径；

其中连续性检查链路状态信息指示由节点和另一节点支持的连续性检查消息的至少一个传输速率。

优选地，该节点还包括信令控制器，信令控制器被配置为：

-根据信令协议生成至少一个信令消息；

-将连续性检查信令信息插入到至少一个信令消息中；以及

-将至少一个信令消息发送到另一节点，用于建立路径，

其中所述连续性检查信令信息指示连续性检查消息的至少一个被要求的传输速率；

根据第三方面，本发明提供一种通信网络，其包括如上文所提出的节点。

优选地，通信网络是支持流量管理功能的MPLS、MPLS-TP或GMPLS网络。

根据第四方面，本发明提供一种计算机程序产品，其包括计算机可执行指令，用于当程序在计算机上运行时执行如上文所提出的方法的步骤。

附图说明

通过阅读下面以示例而不是限制方式所给出、要被参考附图来阅读的详细说明，将更好理解本发明的实施例，附图中：

图1示出示例性的通信网络；

图2示出图1的通信网络的两个节点以及连接它们的链路；

图3示出根据本发明实施例的在图1的通信网络的节点处的控制平面模块；

图4a，4b和4c示出根据本发明实施例的用于OSPF-TE链路TLV的子TLV的结构；

图5示出根据本发明另一实施例的链路TLV的ISCD子TLV的交换能力-特定信息字段的结构；以及

图6a，6b和6c示出根据本发明实施例的被包括在RSVP-TE路径消息中的对象的结构。

具体实施方式

图1示出根据本发明实施例的通信网络CN。通信网络CN优选地是分组交换网络。更优选地，通信网络CN是多协议标签交换(MPLS)网络或者多协议标签交换-传输协议子集(MPLS-TP)网络、或者通用多协议标签交换(GMPLS)。通信网络CN优选地支持流量管理(TE)功能。

通信网络CN包括多个节点。通过非限制的示例，图1的通信网络CN包括6个节点A、B、C、D、E和F。通信网络CN的节点A、B、C、D、E和F借助于链路被连接。连接图1中节点A、B、C、D、E、F的链路可以是物理链路(例如光纤)和/或逻辑链路(诸如TE链路)。通信网络CN的两个节点之间的逻辑或TE链路可以包括一束两个或多个物理链路。

根据进入/离开节点的物理链路的数量，通信网络CN的每个节点A、B、C、D、E、F包括一个或多个接口、数据平面模块和控制平面模块。节点的数据平面模块是交换设备。

通信网络CN的节点可以包括其他模块和设备，其将不在后文被详细描述，因为它们与本发明不相关。

图2示出通信网络CN的节点A和节点B。通过非限制性示例，假定节点A和节点B借助于可以被捆绑到逻辑链路LL中的第一物理链路PL1和第二物理链路PL2而被连接。继而，节点A包括用于与第一物理链路PL1进行接口的第一接口I1-A以及与第二物理链路PL2进行接口的第二接口I2-A。第一接口I1-A和第二接口I2-A可以具有不同的能力，即如将在后文更详细描述的那样，它们可以以不同速率传送/接收连续性检查(CC)分组。节点A还包括连接到第一接口I1-A和到第二接口I2-A的数据平面模块S-A，以及连接到数据平面模块S-A的控制平面模块CM-A。

相似地，节点B包括用于与第一物理链路PL1进行接口的第一接口I1-B以及与第二物理链路PL2进行接口的第二接口I2-B。第一接口I1-B和第二接口I2-B可以具有不同的能力。特别地，节点B的第一接口I1-B具有节点A的第一接口I1-A的相同能力，并且节点B的第二接口I2-B具有节点A的第二接口I2-A的相同能力。节点B还包括连接到第一接口I1-B和连接到第二接口I2-B的数据平面模块S-B，以及连接到数据平面模块S-B的控制平面模块CM-B。

通信网络CN的其他节点C、D、E、F的结构与节点A和节点B的上文描述的结构相似。每个节点具有的接口的数量等于从相邻节点进入该节点的/离开该节点到相邻节点的物理链路的数量。

节点A、B、C、D、E、F的数据平面模块S-A、S-B被配置为在从节点到其相邻节点传送/转送的数据分组上、以及在由节点从相邻节点接收的数据分组上执行交换操作(在图1和图2的方案中，节点A的数据平面模块S-A被配置为在从节点A到节点B传送/转送的分组上以及在由节点A从节点B接收的分组上执行交换操作)。

节点A、B、C、D、E、F的控制平面模块CM-A、CM-B被配置为执行信令、路由、路径计算和控制功能，如将在后文更详细描述的那样。

控制平面模块CM-A、CM-B优选地是实施在软件中。

图3示出节点A的控制平面模块CM-A的框图。其他节点的控制平面模块具有相同的结构。控制平面模块CM-A优选地包括路由控制器RC、信令控制器SC、进入许可控制器AC、数据库DB和路径计算模块PCM。路由控制器RC被连接到信令控制器SC和进入许可控制器AC，并且进一步被连接到数据库DB。信令控制器SC也被连接到进入许可控制器AC。路径计算模块PCM被连接到进入许可控制器AC和数据库DB。

信令控制器SC优选地被配置为实施信令协议。优选地，信令协议是具有扩展以实施流量管理功能的信令协议。更优选地，信令协议是RSVP-TE信令协议。

路由控制器RC优选地被配置为实施链路状态路由协议。优选地，链路状态协议是具有扩展以实施流量管理功能的链路状态路由协议。更优选地，链路状态路由协议是OSFP-TE路由协议。备选地，链路状态路由协议可以是IS-IS路由协议。

进入许可控制器AC优选地被配置为当要在两个节点之间建立路径时控制网络内的物理资源和逻辑资源(包括管理政策)的可用性。

数据库DB优选地包括链路状态数据库(LSDB)和TE链路状态数据库中的至少一个。

路径计算模块PCM优选地被配置为通过使用包含在数据库DB中的数据来计算通信网络CN的两个节点之间的路径。优选地，该路径是标签交换路径(LSP)。

在通信网络CN的操作期间，每个节点的路由控制器RC周期性地触发链路状态消息的生成，链路状态消息包括指示被连接到节点的链路的链路状态信息。链路状态消息优选地是链路状态通告(LSA)。特别地，根据OSPF-TE路由协议(参见文件RFC3630和RFC4203)，与链路有关的LSA可以包括负载，负载转而包括描述链路的链路TLV(即类型/长度/值三元组)。链路TLV转而包括子TLV的集合，子TLV包含例如链路类型(点到点或多路访问)、链路ID(链路的其他末端节点即相邻节点的标识符)、与链路对应的接口的IP地址、与链路对应的相邻接口的IP地址、可以用在链路上的最大带宽、未预留的带宽以及链路度量(即链路成本，其通常由网络管理员来指配到链路)。未预留的带宽与链路上当前没有被分派的带宽相对应。链路度量可以基于链路的长度。而且，链路TLV包括另一子TLV、接口交换能力描述符(ISCD)TLV，该ISCD TLV描述与链路对应的接口的交换能力(例如根据所携带的标签在逐分组的基础上交换分组的能力)。

包括与节点的链路有关的链路状态信息的链路状态消息由该节点发送到其邻近节点，并且继而在整个通信网络CN内被洪泛路由。

在每个节点处，从所有其他网络节点接收的链路状态消息由相应的路由控制器RC来收集并且被存储到数据库DB中。特别地，与TE链路有关的链路状态消息被存储在TE链路数据库中。

进一步地，每当链路的属性发生修改时，通信网络CN的节点发起链路状态消息。例如，当建立新的链路时或者当现存链路的可用带宽增大/减小时，节点的路由控制器RC可以生成链路状态消息，现存链路的可用带宽增大/减小是由于当穿过链路的路径分别被拆除或建立时带宽资源的释放/分配。

根据本发明的实施例，当路由控制器RC生成包括与链路有关的链路状态信息的链路状态消息时，优选地其将另一链路状态信息加入到上文所描述的链路状态信息中，用于监测可能穿过节点的路径，该另一链路状态信息指示由与链路对应的接口所支持的连续性检查(CC)分组的一个或多个传输速率。以下这些另一链路状态信息将被指示为“连续性检查链路状态信息”。等同地，另一链路状态信息可以指示由与链路对应的接口支持的连续性检查(CC)分组的一个或多个传输周期。

该连续性检查链路状态信息可以具有两个不同的格式：

-它们可以包括物理资源，即节点的接口，所支持的CC分组传输周期(例如以毫秒为单位)或速率(以分组/秒为单位)的列表；将节点与其相邻节点相互连接；这些周期或速率是以离散值的形式，该离散值选自于诸如在文件RFC6371第5.1.3节中定义的离散值的集合，也就是1秒(其与1分组/秒的CC分组传输速率对应)、100毫秒(10分组/秒)、3.33毫秒(300分组/秒)、10毫秒(100分组/秒)；对于每个所支持的周期或速率，该另一信息还包括能够利用CC分组来监测的路径的最大带宽，该CC分组以所支持的CC分组传输周期或速率被发出；或者

-它们可以包括由将节点与其相邻节点相互连接的物理资源(即节点的接口)所支持的CC分组传输周期(例如以毫秒为单位)或者速率(以分组/秒为单位)的范围；特别地，与每个接口有关的该另一链路状态信息包括定义该范围的最小周期或速率以及最大周期或速率，并且它还包括能够利用CC分组来监测的路径的最大带宽，该CC分组以所支持范围内的周期或速率被发出。

指示CC分组传输周期或速率以及对应的最大路径带宽的连续性检查链路状态信息优选地被插入到由节点根据链路状态路由协议发送的链路状态消息中。优选地，当实施OSPF-TE路由协议时，连续性检查链路状态信息在专用的子TLV中被插入到被包括在LSA的有效负载内的链路TLV中。

图4a、4b和4c示出这种专用的子TLV的结构。如图4a中所示，专用的子TLV优选地包括两个字节的类型字段T、两个字节的长度字段L、4字节的子类型字段ST和值字段V。类型字段值T优选地定义子TLV的类型。类型字段T具有唯一地识别子TLV的预先定义的值。长度字段L优选地包括值字段V的长度(以字节为单位)。子类型字段ST优选地定义连续性检查链路状态信息的格式。包括在这种字段中的值可以是例如，如果连续性检查链路状态信息包括被支持的CC分组传输周期或速率的离散值，则等于0；并且如果连续性检查链路状态信息包括被支持的CC分组传输周期或速率的范围，则等于1。值字段V优选地包括连续性检查链路状态信息。特别地，优选地其包括分别如图4b和4c中图示的第一数据结构的集合或第二数据结构的集合。图4b示出第一数据结构，当连续性检查链路状态信息包括所支持的CC分组传输周期或速率的离散值时，其被插入到值字段V中。第一数据结构优选地包括4字节的第一字段CCi和4字节的第二字段MaxPB，第一字段CCi包括CC分组传输周期或速率的值，第二字段MaxPB包括对应的最大路径带宽的值。字段值V包括第一数据结构的集合，其数量等于由终止该物理链路的接口所支持的不同CC分组传输周期或速率的数量，该物理链路可以作为单个逻辑链路被通告。图4c示出第二数据结构，当连续性检查链路状态信息包括所支持的CC分组传输周期或速率的范围时，第二数据结构被插入到值字段V中。第二数据结构优选地包括4字节的第一字段MinCCi、4字节的第二字段MaxCCi和4字节的第三字段MaxPB，第一字段MinCCi包括CC分组传输周期或速率的最小值，第二字段MaxCCi包括CC分组传输周期或速率的最大值，第三字段MaxPB包括对应的最大路径带宽的值。字段值V包括第二数据结构的集合，其数量等于由终止物理连接的接口所支持的CC分组传输周期或速率的不同范围的数量，该物理连接可以作为单个逻辑链路被通告。

备选地，该另一信息可以被插入到LSA内链路TLV的接口交换能力描述符(ISCD)子TLV的交换能力特定信息字段中(针对ISCD的描述，参见RFC4203第1.4节)。

图5示出根据本发明的这种实施例的ISCD交换能力特定信息字段的结构。交换能力特定信息字段包括如文件RFC4203第1.4节中描述的一些预先定义的字段。特别是这些字段包括最小路径带宽(图5中4字节的字段MinPB)、接口MTU(图5中2字节的字段IMTU)以及填充(图5中2字节的字段填充)。这些字段将不被进一步描述因为他们与本发明不相关。此外，根据本发明的这种实施例，ISCD交换能力特定信息字段包括专用的子TLV。如图5中所示，专用的子TLV优选地包括两个字节的类型字段T、两个字节的长度字段L、4字节的子类型字段ST和值字段V。类型字段值T优选地定义子TLV的类型。类型字段T、长度字段L、子类型字段ST和值字段V优选地与图4a、4b和4c中描述的字段相同，并且因此不重复它们的描述。

与OSPF-TE路由协议有关的上述描述仅仅是示例性的，因为本发明的方法也可以在使用其他路由协议时实施。例如，如果实施IS-IS链路状态协议，则连续性检查链路状态信息可以被插入到链路状态PDU的IP可达性对象中。

在由节点接收链路状态消息之后，连续性检查链路状态信息优选地与链路状态信息一同被存储到数据库DB中。

现在将参考非限制的示例性情况来描述通信网络CN的操作。在这种示例性情况下，节点A被要求建立路径以将数据业务流传送到节点F。节点A接收路径建立请求，该请求通常包括关于链路属性的约束和路径应当穿过的节点。例如，该请求可以包含与关联于数据业务流的服务质量(QoS)有关的(例如分组可以经历的最大延迟)和/或与链路成本有关的约束。另一约束可以与被要求的CC分组传输速率有关，该CC分组传输速率应当被保证用于通过OAM协议(诸如上文描述的BFD协议)实施在节点A和节点F之间的路径的连续性检查监测。可以用于在MPLS-TP网络中实施连续性检查监测的另一OAM协议的示例是ITU-T草案建议G.8113.1中所定义的连续性检查消息(CCM)。

在接收路径建立请求之后，节点A的路径计算模块PCM与进入许可控制器AC协作来确定用于数据业务流的路径。特别地，路径计算模块PCM读取数据库DB并且获取与网络的链路有关的链路状态信息。进一步的，路径计算模块PCM读取与CC分组传输周期或速率以及与链路相关联的最大路径带宽有关的连续性检查链路状态信息。路径计算模块PCM继而基于数据库DB中所存储的信息计算路径应当穿过的节点以便满足约束。例如，路径计算模块PCM可以通过实施已知的受约束的最短路径优先(CSPF)算法来计算路径，该算法利用Dijkstra算法以构建指示到节点F的路径的网络节点的Dijkstra图形。然后，路径计算模块PCM可以修整Dijkstra图形并且消除不满足约束的所有链路。在这方面，与CC分组传输速率有关的约束应当被应用到源自于末端节点(也就是这里考虑的示例性情况中的节点A和F)的链路。然后，修整应当从Dijkstra图形中消除源自/终止于/处于以下末端节点的所有链路，该节点的接口不支持被要求的CC分组传输速率。

例如，路径计算模块PCM可以计算用于将数据业务流的分组从节点A传递到节点F的包括节点B、C、D的第一路径，以及包括节点B和E的第二路径。可以基于约束来执行在第一路径和第二路径之间的选择。特别地，如果要计算到F的最短路径，则选择第二连接。然而，如果节点F的去往/来自节点E的接口不支持被要求的CC分组传输速率，则应当选择第一路径，即使该第一路径更长。

因此，有利地，到数据库DB中的连续性检查链路状态信息的可用性允许构建可以以给定CC分组传输速率被监测的路径。实际上，如上文讨论，当PRC机制被用于从故障中恢复并且保护数据业务流时，可能要求不同的故障检测周期用于保护切换。如果要求短的故障检测周期(例如12毫秒)，连同短的恢复时间(例如50毫秒)，本发明允许构建路径以便保证3.33毫秒的CC分组传输周期。在其他情况下，当不需要短的故障检测周期时，CC分组传输周期可以更大。

而且，有利地，提供与CC分组传输速率相关联的最大路径带宽信息允许避免一些缺陷，该缺陷与逻辑链路可能将多个物理链路捆绑在一起的事实有关。在图2的示例性情况中，由包括两个不同的物理链路的逻辑链路LL来连接节点A和节点B，并且每个节点包括每个物理链路的不同接口。假定第一物理链路PL1具有40Gb/s的带宽并且支持100分组/秒的CC分组传输速率(即第一物理链路PL1的末端节点A、B处的第一接口I1-A、I1-B能够以100分组/秒的速率发出CC分组)，然而第二物理链路PL2具有100Gb/s的带宽并且支持300分组/秒的CC分组传输速率(即第二物理链路PL2的末端节点A、B处的第二接口I2-A、I2-B能够以300分组/秒的速率发出CC分组)。当执行链路状态路由协议时，单个逻辑链路LL可以被通告到具有140Gb/s未预留带宽和100Gb/s最大带宽的通信网络CN的所有其他节点。这是当实施OSPF-TE路由协议以及包括物理链路束的TE链路被通告时的情况。在所描述的情况中，穿过节点A和B的单个路径的最大带宽是100Gb/s。与逻辑链路LL有关的连续性检查链路状态信息包括将节点A和B相互连接的物理资源(即物理链路PL1、PL2)的CC分组传输周期或速率以及相应的最大路径带宽，也就是与100分组/秒的CC分组传输速率相关联的40Gb/s，以及与300分组/秒的CC分组传输速率相关联的100Gb/s。

进一步假定第二物理链路PL2的100Gb/s带宽的70％已经被分配。在这种情况下，可以以300CC分组/秒监测的穿过节点A和B的路径的可用带宽降低到30Gb/s。当物理链路PL1的带宽的70％被分配时，由节点A和节点B产生链路状态消息，该消息具有更新的链路状态信息和连续性检查链路状态信息。特别地，连续性检查链路状态信息包括与等于30Gb/s的最大路径带宽相关联的300分组/秒的CC分组传输速率。如果关于与CC分组传输速率相关联的最大路径带宽的信息没有被包括在连续性检查链路状态信息中，则逻辑链路LL可以被通告70Gb/s的未预留带宽、40Gb/s的最大带宽和100分组/秒和300分组/秒的可能的CC分组传输速率。然后，在这种情况下，如果要在节点A和F之间设立40Gb/s路径并且要求300分组/秒的CC分组传输速率，则路径计算模块PCM可以选择来通过具有40Gb/s路径的逻辑链路LL，但是因此仅可以使用第一物理链路PL1，其保证40Gb/s的最大带宽。不利地，第一物理链路PL1不支持300分组/秒的CC分组传输速率。因此，路径被建立并且路径穿过第一物理链路PL1，但是当OAM监测会话开始时，路径不能以被要求的CC分组传输速率被监测，并且路径应当被拆除。根据本发明，附加与最大路径带宽有关的信息有利地会避免这种情况，最大路径带宽与由链路支持的CC分组传输速率相关联。实际上，在这种情况中，模块PCM将不会选择针对40Gb/s路径的逻辑链路LL作为逻辑链路LL，当物理链路PL1的带宽的70％被分配时，不保证40Gb/s的最大带宽和300分组/秒的CC分组传输速率。

在由路径计算模块PCM计算和选择之后，节点A的信令控制器SC可以向路径分配标签用于实施多协议标签交换。在这种情况中，节点A生成信令消息以便将标签通告到相邻节点(即在该示例性情况中的节点B)。节点B在从节点A接收信令消息之后，转而向路径分配标签并且通告其相邻节点，也就是节点A、节点C和节点E。通过这种方式，网络的所有节点知晓被分配到该路径的标签。特别地，针对每个路径，节点收集和存储与流入接口(其标识从其接收分组的节点)有关的信息、进入的分组的标签以及与流出接口(其标识向其发送分组的节点)有关的信息、以及流出分组的标签。

此外，包括在路径内的节点交换信令消息以便预留所需要的资源。特别地，根据RSVP-TE信令协议，节点A的信令控制器SC生成被传送到节点B、并且继而沿着已选择的路径被转送到其他中间节点的路径消息。如上文所提到，路径消息包括路径带宽的信息。

当节点F接收路径消息时，其沿着预留路径将预留消息发送到节点A，其会触发每个中间节点来预留建立路径所需要的资源。特别地，在接收预留消息之后，如果该节点具有朝向路径内的下一节点的多于一个接口时，则路径中的每个节点可以选择要被用于转发分组的接口。在单向路径情况中通过末端接口来选择终止该路径的末端节点的接口。在双向路径的情况中，可以通过末端节点或倒数第二节点来选择终止该路径的末端节点的接口。

根据本发明，用于预留资源的信令消息(也就是当使用RSVP-TE信令协议时的路径消息)包括连续性检查信令信息，即指示被要求以便监测路径的CC分组传输周期或速率的预先定义的值或预先定义的值的范围的信息。特别地，根据本发明的实施例，信令消息包括被要求的CC传输周期(例如以毫秒为单位)或速率(以分组/秒为单位)的值。在这种情况中，倒数第二节点或末端节点选择接口，该接口支持在信令消息中指示的CC分组传输周期或速率。备选地，根据本发明的另一实施例，信令消息包括CC分组传输周期或速率的最小值和CC分组传输周期或速率的最大值。在这种情况中，CC分组传输周期或速率的值的范围被定义。在这种情况中，倒数第二节点或末端节点选择接口，该接口支持在信令消息中指示的范围内的CC分组传输周期或速率。

优选地，当实施RSVP-TE信令协议时，连续性检查信令信息被插入到路径消息中。特别地，这种信息可以被插入到路径消息的专用对象中。

图6a、6b和6c示出根据本发明的这种实施例的路径消息的专用对象的结构。专用对象优选地包括两个字节的长度字段L、C-num字段Cn、C-类型字段Ct。进一步的，该对象优选地包括子类型字段ST和值字段V。长度字段L优选地包括值字段V的长度(以字节为单位)。C-num字段Cn识别对象的类，并且C-类型字段Ct识别该类内的对象。这些字段与本发明不相关并且将不以进一步细节被描述。子类型字段值ST优选地定义连续性检查信令信息的格式。包括在该字段内的值可以是例如如果CC信息包括被要求的CC分组传输周期或速率，则等于0，以及如果连续性检查信令信息包括CC分组传输周期或速率的值的范围，则等于1。值字段V优选地包括连续性检查信令信息。特别地，优选地其包括分别如图6b和6c所图示的第一数据结构或第二数据结构。第一数据结构优选地包括具有被要求的CC分组传输周期或速率的值的四个字节。第二数据结构优选地包括具有CC分组传输周期或速率的最小值的4字节的第一字段、字段以及具有CC分组传输周期或速率的最大值的4字节的第二字段。

根据备选的实施例，连续性检查信令信息可以被插入到路径预留消息的adspec对象内。

有利地，根据本发明，信令消息也用于建立路径携带与被要求的CC分组传输速率有关的信息。通过这种方式，当资源被预留时，倒数第二节点或者末端节点可以选择支持被要求的CC分组传输速率的接口。

有利地，根据本发明，在网络中的两个节点之间建立路径(工作路径或保护路径)不是尝试性的，因为末端点支持用于遵从通过所建立的路径来提供的服务所固有的服务水平协议所要求的CC分组传输速率。此外，由于保护路径的计算被支持CC分组传输速率的要求所约束，本发明允许以非常有效的方式来实施保护和恢复机制，因为保护路径的计算受限于以下要求，即支持以下CC分组传输速率，该CC分组传输速率保证这些机制所固有的保护交换能力(例如12毫秒的故障检测时间和50毫秒的恢复时间)。

Claims (15)

1.一种用于交换信息用以在通信网络(CN)的第一节点(A)和第二节点(F)之间建立路径的方法，所述第一节点(A)和所述第二节点(F)可操作为发送连续性检查消息用于监测被建立的所述路径，其中所述方法包括：

a)在所述第一节点(A)处和所述第二节点(F)处，根据链路状态路由协议生成至少一个链路状态消息；

b)将连续性检查链路状态信息插入到所述至少一个链路状态消息中；以及

c)在所述第一节点(A)和所述第二节点(F)之间交换所述链路状态消息用于计算所述路径；

其中所述连续性检查链路状态信息指示所述第一节点(A)和所述第二节点(F)所支持的所述连续性检查消息的至少一个传输速率。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述步骤b)包括，在所述第一节点(A)和所述第二节点(F)的每个节点处，向所述至少一个链路状态消息中插入对应的一个或多个物理资源(PL1，PL2)所支持的所述连续性检查消息的一个或多个传输速率以及针对所述一个或多个所支持的传输速率中的每个传输速率的、能够利用所述连续性检查消息来监测的所述路径的对应的最大带宽，所述对应的一个或多个物理资源将所述节点(A，F)与所述通信网络(CN)的其相邻节点(B，D，E)互连，并且所述连续性检查消息是以所述支持的速率中的所述每个速率发出的。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述步骤b)包括，在所述第一节点(A)和所述第二节点(F)的每个节点处，向所述至少一个链路状态消息中插入对应的一个或多个物理资源(PL1，PL2)所支持的所述连续性检查消息的一个或多个对应的传输速率的范围以及针对所述一个或多个所支持的范围中每个范围的、能够利用所述连续性检查消息来监测的所述路径的对应的最大带宽，所述对应的一个或多个物理资源将所述节点(A，F)与所述通信网络(CN)的其相邻节点(B，D，E)互连，并且所述连续性检查消息是以所述所支持的范围中的每个范围内的速率发出的。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述方法还包括：

d)在所述第一节点(A)处，根据信令协议生成至少一个信令消息；

e)将连续性检查信令信息插入到所述至少一个信令消息中；以及

f)从所述第一节点(A)向所述第二节点(F)发送所述至少一个信令消息用于建立所述路径；

其中所述连续性检查信令信息指示所述连续性检查消息的至少一个被要求的传输速率。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述步骤e)包括将所述连续性检查消息的一个被要求的传输速率插入到所述至少一个信令消息中。

6.根据权利要求4所述的方法，其中所述步骤e)包括将所述连续性检查消息的被要求的传输速率范围插入到所述至少一个信令消息中。

7.根据前述权利要求任一项所述的方法，其中所述链路状态路由协议是OSPF-TE路由协议，并且所述至少一个链路状态消息是包括头部和有效负载的链路状态通告。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述步骤b)包括将专用的子TLV内的所述连续性检查链路状态信息插入到被包括在所述有效负载内的流量管理TLV中。

9.根据权利要求7所述的方法，其中所述步骤b)包括将所述连续性检查链路状态信息插入到被包括在所述有效负载内的流量管理TLV的接口交换能力描述符子TLV的交换能力-特定信息字段中。

10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述信令协议是RSVP-TE信令协议。

11.根据权利要求10所述的方法，其中所述信令消息是路径消息并且所述步骤e)包括将所述连续性检查信令信息插入到所述路径消息的专用对象中。

12.一种用于通信网络(CN)的节点(A)，所述通信网络包括另一节点(F)，所述节点(A)包括控制平面模块(CM-A)，所述控制平面模块(CM-A)包括路由控制器(RC)，所述路由控制器(RC)被配置为：

根据链路状态路由协议生成至少一个链路状态消息；

将连续性检查链路状态信息插入到所述至少一个链路状态消息中；以及

将所述至少一个链路状态消息发送到所述另一节点(F)，用于计算连接所述节点(A)和所述另一节点(F)的路径，

其中所述连续性检查链路状态信息指示由所述节点(A)和所述另一节点(F)支持的所述连续性检查消息的至少一个传输速率。

13.根据权利要求13所述的节点(A)，其中所述节点还包括信令控制器(SC)，所述信令控制器(SC)被配置为：

根据信令协议生成至少一个信令消息；

将连续性检查信令信息插入到所述至少一个信令消息中；以及

将所述至少一个信令消息发送到所述另一节点(F)，用于建立所述路径，

其中所述连续性检查信令信息指示所述连续性检查消息的至少一个被要求的传输速率。

14.一种通信网络(CN)，包括根据权利要求13所述的节点。

15.一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机可执行指令，用于当程序在计算机上运行时执行根据权利要求1到12中的任一项所述的方法的步骤。