CN105191234A - 在网状通信网络中分配资源的方法、计算机程序、信息存储装置和节点设备 - Google Patents

Abstract

为了在网状通信网络中分配用于建立从发话设备经由至少一个节点设备到收听设备的数据流传输的资源，在整个网状通信网络中遵循链路状态路由协议定义了数据路径，各个节点设备执行以下操作：接收针对数据流传输的流预留请求；从流预留请求获得标识必须建立数据流传输的数据路径的路径标识符以及收听设备的标识符；确定在流预留请求中标识的数据路径经由所述节点设备的哪个输出端口朝向收听设备继续传播；检查是否存在与所确定的输出端口关联的足够的资源来满足所接收的流预留请求的资源需求。并且，当存在足够的资源时，各个节点设备针对数据流传输暂时预留资源；并且向收听设备传播数据流预留请求。并且，当针对数据流传输接收表示对流预留请求的肯定确认的流预留响应时，各个节点设备实际分配所预留的资源；并且向发话设备传播流预留响应。

Description

在网状通信网络中分配资源的方法、计算机程序、信息存储装置和节点设备

本发明总体上涉及在网状通信网络中分配用于建立数据流传输的资源。

为了使得能够在网状通信网络中建立通信，节点设备实现链路状态路由协议，这导致了各个节点设备建立转发表(forwardingtable)。转发表包含用于使得节点设备能够在接收到包括关于被访地址(addressee)的信息的消息或数据分组时确定必须将该消息或数据分组转发到该节点设备的哪个输出端口的信息。转发表有时被称为过滤表。

链路状态路由协议被广泛地应用于通信网络中，以便在网状通信网络中自动地传播并同步网络拓扑信息。例如，如在标准IEEE802laq中详细说明的链路状态路由协议SPB(短路径桥接)。SPB使得能够使用链路状态类型的路由协议在本地以太网基础设施上实现逻辑以太网网络，以便通知拓扑结构和逻辑网络成员资格二者。存在用于实现与SPB相同的目标的其它链路状态路由协议。

为了针对数据流传输执行资源分配，需要在网状通信网络中实现用于接纳控制(admissioncontrol)的信令。为了该目的，可以使用在OSI(开放系统互连)模型的第二层操作的SRP(流预留协议，如在标准IEEE802.1Qat中限定的)。收听(listener)设备使用原语(primitive)来指示将要接收什么数据流，而传令器(talker)设备使用原语来通知能够提供的流。从这些原语，可以在发话设备中、在收听设备中以及在沿着数据流的数据路径的传输节点中分配并配置资源。还提供了端到端信令机制以检测分配的成功或失败。然而，该方法依赖于网状通信网络中的许多消息交换。此外，在网状通信网络的情况下，由于这种方法不会允许从一个数据路径到另一数据路径的简单切换以便将数据流从发话设备发送到收听设备，因此这种方法缺乏灵活性。

期望克服现有技术的上述问题。

具体地，期望提供这样一种解决方案：该解决方案减少用于建立数据流而交换的消息和/或数据的量，并且简化所述消息和/或数据的传播。

此外，期望提供一种易于实现且划算的解决方案。

为此，本发明涉及一种在网状通信网络中分配用于建立从发话设备经由至少一个节点设备到收听设备的数据流传输的资源的方法，在整个网状通信网络中遵循链路状态路由协议定义了数据路径。该方法是这样的：各个节点设备执行以下操作：接收针对所述数据流传输的流预留请求；从所述流预留请求获得标识必须建立所述数据流传输的数据路径的路径标识符以及所述收听设备的标识符；确定在所述流预留请求中标识的所述数据路径经由所述节点设备的哪个输出端口向着所述收听设备继续前进；检查是否存在与所确定的输出端口关联的足够的资源来满足所接收的流预留请求的资源需求。并且，当存在足够的所述资源时，所述节点设备执行以下操作：针对所述数据流传输暂时预留资源；以及向所述收听设备传播所述流预留请求。并且，当针对所述数据流传输接收到表示对所述流预留请求的肯定确认的流预留响应时，各个节点设备执行以下操作：实际分配所预留的资源的至少一部分；以及向所述发话设备传播所述流预留响应。

因此，与现有技术的方法相比，减少了在网状通信网络中交换的消息的量，并且简化了所述消息的传播。

根据特定特征，所述收听设备执行以下操作：接收所述流预留请求；检查是否存在足够的内部资源来满足所接收的流预留请求的资源需求；当存在足够的所述内部资源时，向所述发话设备发送表示对所述流预留请求的肯定确认的所述流预留响应；以及当不存在足够的所述内部资源时，向所述发话设备发送表示对所述流预留请求的否定确认的流预留响应。

因此，当所述收听设备接收到多个数据流时，所述收听设备能够确保QoS(服务质量)。

根据特定特征，当不存在足够的所述资源时，所述节点设备执行以下操作：通过指示资源预留问题来修改所述流预留请求；以及传播修改后的流预留请求。

因此，资源预留问题的指示被向下游传播。

根据特定特征，当接收到所述流预留请求时，所述收听设备预先执行以下操作：检查接收到的流预留请求是否指示在上游发生的资源预留问题；以及当所述流预留请求指示所述资源预留问题时，向所述发话设备发送表示对所述流预留请求的否定确认的流预留响应。

因此，资源预留问题的指示从所述收听设备上游地传播到所述发话设备。

根据特定特征，当发送流预留请求时，所述发话设备启动具有第一预定超时的第一定时器，并且当所述第一定时器在所述发话设备未接收到表示对所述流预留请求的肯定确认的流预留响应的情况下超时时，所述发话设备指示所述节点设备释放所预留的资源。

因此，即使在整个网状通信网络中在流预留请求或者流预留响应的传输期间发生通信问题，所述发话设备也能够管理网状通信网络的资源。

根据特定特征，当针对所述数据流传输接收到表示对所述流预留请求的否定确认的流预留响应时，所述节点设备执行以下操作：释放所预留的资源；以及向所述发话设备传播所述流预留响应。

因此，所述节点设备能够考虑到另一节点设备或所述收听设备不能根据流预留请求的要求来处理数据流。

根据特定特征，当接收到具有资源需求空指示的流预留请求时，所述节点设备释放为所述数据流预留或分配的资源。

因此，容易实现数据流的拆除(teardown)。

根据特定特征，当针对所述数据流暂时预留资源时，所述节点设备启动具有第二预定超时的第二定时器，并且当所述第二定时器在所述节点设备未接收到表示对所述流预留请求的肯定确认的流预留响应的情况下超时时，所述节点设备释放所预留的资源。

因此，即使在整个网状通信网络中在流预留请求或者流预留响应的传输期间发生通信问题，所述节点设备也能够管理与所述节点设备的有关输出端口关联的资源。

根据特定特征，除了对所述数据流的资源需求的指示以外，所述流预留请求还包含对资源限制的指示，其中若超出所述资源限制则不必接受所述数据流。此外，当所述节点设备针对所述数据流的实际能力介于所述资源需求和所述资源限制之间时，所述节点设备修改所述流预留请求中的所述资源需求的指示以表明所述实际能力；并且当所述节点设备接收到表示对所述流预留请求的肯定确认的流预留响应时，所述节点设备仅对由所述流预留响应中包括的所述资源需求的指示表示的资源量进行实际分配。

因此，在数据流建立方面带来了灵活性。

根据特定特征，所述发话设备经由多个相应的不同的数据路径来发送针对所述数据流的多个流预留请求。此外，当所述收听设备接收到所述多个流预留请求时，所述收听设备执行以下操作：根据在相应的流预留请求中包括的所述资源需求的指示，在所述多个流预留请求当中选择所述流预留请求表现出最佳性能的至少一个数据路径；发送表示对关于所选择的数据路径的所述流预留请求的肯定确认的流预留响应；以及发送表示对关于所选择的数据路径以外的另一数据路径的各个流预留请求的否定确认的流预留响应。

因此，能够利用减小的处理等待时间来实现良好的性能数据流建立。

根据特定特征，由所述链路状态协议产生的所述数据路径在转发表中被描述，各个所述转发表由以下项之间的对应关系构成：数据路径标识符；所述数据路径的端点的标识符；以及实现所述转发表的所述节点设备的输出端口的标识符，其中经由所述输出端口，能够到达所述数据路径的所标识的端点。并且，在建立所述转发表之后，所述节点设备利用与所标识的输出端口关联的可用资源的指示来增强所述转发表。

因此，能够实现沿着预先建立的路径来快速地分配资源。

根据特定特征，所述网状通信网络是以太网类型的，并且所述链路状态路由协议是最短路径桥接SPB协议。

本发明还涉及一种节点设备，该节点设备要被包括在网状通信网络中以建立从发话设备到收听设备的数据流传输，在整个网状通信网络中遵循链路状态路由协议定义了数据路径。所述节点设备实现：用于接收针对所述数据流传输的流预留请求的装置；用于从所述流预留请求获得标识必须建立所述数据流传输的数据路径的路径标识符以及所述收听设备的标识符的装置；用于确定在所述流预留请求中标识的所述数据路径经由所述节点设备的哪个输出端口朝向所述收听设备继续前进的装置；用于检查是否存在与所确定的输出端口关联的足够的资源来满足所接收的流预留请求的资源需求的装置。并且，当存在足够的所述资源时，所述节点设备还实现：用于针对所述数据流传输暂时预留资源的装置；以及用于向所述收听设备传播所述数据流预留请求的装置。并且，当针对所述数据流传输接收到表示对所述流预留请求的肯定确认的流预留响应时，所述节点设备还实现：用于实际分配所预留的资源的至少一部分的装置；以及用于向所述发话设备传播流预留响应的装置。

本发明还涉及能够从通信网络下载的计算机程序和/或能够存储在能够由计算机读取并且由处理器运行的介质上的计算机程序。该计算机程序包括用于当所述程序由处理器运行时实现在其实施方式中的任何一个中的上述方法的指令。本发明还涉及存储这种计算机程序的信息存储装置。

由于与所述系统和计算机程序相关的特征和优点与已经针对相应的上述方法提到的特征和优点相同，因此这里不再重复这些特征和优点。

本发明的特征将根据阅读实施方式的示例的以下描述而更清楚地呈现，所述描述是参照附图而产生的，其中：

图1A示意性地表示可以实现本发明的网状通信网络；

图1B示意性地表示由网状通信网络的节点设备实现的转发表；

图2示意性地表示这种节点设备的架构和/或网状通信网络的发话设备的架构和/或网状通信网络的收听设备的架构；

图3示意性地表示由各个节点设备执行的用于处理流预留请求的算法；

图4示意性地表示由收听设备执行的用于处理流预留请求的算法；

图5示意性地表示由各个节点设备执行的用于处理流预留响应的算法；

图6示意性地表示由发话设备执行的用于处理流建立命令的算法；

图7示意性地表示由发话设备执行的用于处理流拆除命令的算法。

图1A示意性地表示可实现本发明的网状通信网络。该网状通信网络优选地是以太网类型。

图1A中示出的网状通信网络包括发话设备101、收听设备102以及一组节点设备111、112、113、114、115。

发话设备101适于提供(例如，生成)旨在由收听设备102接收并处理的数据流分组。节点设备111、112、113、114、115适于确保根据在网状通信网络中预先执行的资源分配将数据流分组从发话设备101发送到收听设备102。下文中针对图3、图4和图5详细说明资源分配处理。下文中针对图6详细说明数据流建立处理，并且下文中针对图7来详细说明数据流拆除处理。

为了使得能够在网状通信网络中建立通信，节点设备实现链路状态路由协议，这导致各个节点设备建立转发表。根据链路状态路由协议原理，每个节点设备以图表的形式构造与网状通信网络的连通性的图，该图示出了哪些节点设备连接到哪些其它节点设备。各个节点设备然后独立地计算从各个节点设备到网状通信网络中的每一个可能的目标节点设备的最佳数据路径。然后，节点设备将最佳数据路径的集合存储在前面提到的一个或更多个转发表中。换言之，链路状态路由协议导致节点设备从零开始建立转发表。

在优选实施方式中，网状通信网络的节点设备实现链路状态路由协议SPB。

发话设备101和收听设备102可以是网状通信网络的节点设备。发话设备101和收听设备102可以是网状通信网络的末端设备，这意味着发话设备101和收听设备102不实现转发表。

当通信网络是网状通信网络时，通常在发话设备101和收听设备102之间存在多个数据路径。因此，一个或更多个数据路径可以被用于将给定数据流从发话设备101发送到收听设备102。因此，发话设备101可以适于经由单个数据路径发送所述给定数据流，或者经由多个数据路径通过根据预定的扩展规则扩展所述多个数据路径当中的给定数据流来发送所述给定数据流。发话设备101也可以在任何时刻经由单个数据路径发送所述给定数据流，但是在数据路径之间切换以有效地发送数据流。这种切换例如根据网状通信网络中的负载平衡规则而发生。

图1B示意性地表示由各个节点设备111、112、113、114、115实现的转发表。转发表包括表示整个网状通信网络中的数据路径的信息。转发表的每一行都表示数据路径。

图1B中示出的转发表包括第一列151，第一列151的每一行都存储数据路径的第一端点EP1的地址。转发表还包括第二列152，第二列152的每一行都标识整个数据路径中经由节点设备的哪个端口可达到第一端点EP1。转发表还包括第三列153，第三列153的每一行都存储相关数据路径的标识符。

转发表还包括第四列154，第四列154存储与在第二列152中指定的输出端口关联的可用资源的指示。

使用从链路状态路由协议的网络发现阶段产生的值来填入转发表的第一列151、第二列152和第三列153。一旦链路状态路由协议结束，则使用与在第二列152中指定的输出端口关联的资源的预定最大值来设置转发表的第四列154。换言之，在构建转发表之后，相关节点设备利用与在第二列152中标识的输出端口关联的可用资源的指示来增强转发表。

与输出端口关联的资源可以是在从所述节点设备前往相应的邻居节点设备的方向上连接到所述输出端口的链路的可用吞吐量。邻居节点设备是通过链路互连的节点设备。与输出端口关联的资源可以是缓冲器深度(bufferdepth)、等待时间(latency)或其它QoS参数。当所述资源涉及等待时间时，它可以是指单独的内部处理路径，并且因此是指节点设备中的单独的内部资源。它也可以是指由数据传输调度器管理的不同的优先级，该数据传输调度器使用所述优先级来决定必须最先发送哪些未决消息或数据分组。它也可以是指传输业务整形器接受新的数据流的能力。它也可以表示数据丢失概率。

在实现这种转发表的节点设备的情况下，所述转发表是本地的。

当节点设备接收到消息或数据流分组时，所述节点设备从所述接收到的消息或数据流分组获取数据路径标识符以及所述消息或数据流分组的被访地址的标识符。节点设备还获得对所述节点设备的接收消息或数据流分组的输入端口的指示。然后，节点设备解析转发表，以找出第三列153包含所获得的数据路径标识符并且第一列151包含被访地址标识符的行。当节点设备找到这样的行时并且当所述行的第二列152中指示的端口与所述输入端口不同时，节点设备使用所述行的第二列152中指示的端口作为输出端口来转发消息。当节点设备找到这样的行时并且当所述行的第二列152中指示的端口与输入端口相同时，节点设备使用所有其它端口作为输出端口来转发接收到的消息或数据流分组。当节点设备未找到这样的行时，节点设备丢弃接收到的消息或数据流分组。

图2示意性地表示节点设备的架构和/或发话设备的架构和/或收听设备的架构。一般而言，该架构是指节点设备。

根据所示的架构，节点设备包括通过通信总线210互连的以下组件：处理器、微处理器、微控制器或CPU(中央处理单元)200；RAM(随机存取存储器)201；ROM(只读存储器)202；HDD(硬盘驱动器)203或者适合于读取存储装置上存储的信息的任何其它设备；以及一组通信接口204，其允许经由相应的链路与邻居节点设备进行通信。

CPU200能够执行从ROM202、从诸如安全数字(SD)卡的外部存储器或者从HDD203加载到RAM201中的指令。在节点设备通电之后，CPU200能够从RAM201读取指令并执行这些指令。所述指令形成一个计算机程序，该计算机程序使得CPU200能够执行下文中描述的算法中的至少一个算法的一些或全部步骤。

下文中描述的算法的任何步骤和所有步骤可以按照软件通过由诸如个人计算机(PC)、数字信号处理器(DSP)或微控制器这样的可编程计算机器执行一组指令或程序来实现；或者按照硬件通过诸如现场可编程门阵列(FPGA)或专用集成电路(ASIC)这样的机器或专用组件来实现。

图3示意性地表示由网状通信网络的各个节点设备在处理流预留请求时执行的算法。考虑由节点设备112执行该算法。

当节点设备112开始执行图3的算法时，根据链路状态路由协议的结果，每个本地转发表已被填写。

在步骤S301中，节点设备112接收流预留请求。根据节点设备112在预期发送数据流所经由的数据路径上的位置，从另一节点设备接收流预留请求或者从发话设备101接收流预留请求。如下文中针对图6和图7详细说明的，流预留请求最初由发话设备101生成并发送。流预留请求是包括被设置为REQ(布尔值“1”)的REQ/ACK标记的消息。

在接下来的步骤S302中，节点设备112检查所接收的流预留请求是否包括被设置为OK(布尔值“1”)的RSV标记。当所接收的流预留请求包括被设置为OK的RSV标记时，执行步骤S304；否则，当所接收的流预留请求包括被设置为KO(布尔值“0”)的RSV标记时，执行步骤S303。

在步骤S303中，节点设备112照原样传播流预留请求。流预留请求包括将收听设备102标识为目的地的目的地标识符、以及必须传播该流预留请求的数据路径的标识符。目的地标识符和数据路径标识符使得节点设备112能够从本地转发表中检索流预留请求必须经由节点设备112的哪个输出端口传播。考虑图1B中示出的转发表，所述输出端口在第二列152的行中被指示，在该行中，第一列包含收听102的标识符并且第三列153包含必须被传播流预留请求的数据路径的标识符。必须注意的是，当上游节点设备已经拒绝该流预留请求时，执行步骤S303。一旦执行了步骤S303，该算法结束。

在步骤S304中，节点设备112检查流预留请求是否包括有效的序号。有效的序号是比在以前接收到的针对相同的数据流的请求中存在的任何序号大的序号。当所接收的流预留请求中包括的序号有效时，执行步骤S305；否则，执行步骤S306，这意味着已经未按顺序地接收到流预留请求。

在步骤S306中，节点设备112通过将RSV标记设置为KO来修改流预留请求。然后，在接下来的步骤S307中，节点设备112使用在流预留请求中包括的目的地标识符和数据路径标识符经由在流预留请求中指示的数据路径来传播流预留请求。一旦执行了步骤S307，该算法结束。

在步骤S305中，节点设备112检查所接收的流预留请求是否包括资源需求空指示。当所接收的流预留请求包括资源需求空指示时，这意味着该请求涉及流拆除，执行步骤S308；否则，执行步骤S310。

在步骤S308中，如果有的话，节点设备112释放与传播数据流的节点设备112的输出端口相关联并且之前被预留或分配给所述数据流的资源。然后，在接下来的步骤S309中，节点设备112使用在流预留请求中包括的目的地标识符和数据路径标识符经由在流预留请求中指示的数据路径来传播流预留请求。一旦执行了步骤S309，该算法结束。

在步骤S310中，节点设备112检查是否存在与传播数据流(已建立的数据流，针对该数据流，在资源需求方面存在变化)或者预期要传播数据流(要建立的数据流)的节点设备112的输出端口相关联的足够的可用资源来满足所接收的流预留请求中指示的资源需求。如果存在足够的资源，则执行步骤S311；否则，执行步骤S306。

优选地，节点设备112接收到的针对给定数据流的每个流预留请求都取消了针对相同的数据流以及针对相同的数据路径的任何在前的流预留请求。

在步骤S311中，如果需要，则节点设备112可选地修改流预留请求。实际上，除了对数据流的资源需求的指示以外，流预留请求还可以包含对资源限制的指示，如超出该资源限制则不必接受数据流。这种资源限制可以是最小界限，低于该最小界限，没有能力将数据流从发话设备101发送到收听设备102。这种资源限制可以是最大界限，高于该最大界限，没有能力将数据流从发话设备101传输到收听设备102。这取决于所考虑的资源的类型。资源需求的指示和资源限制的指示之间的差异表示针对节点设备的某种协商余地。当节点设备112不能够满足由资源需求的指示所表示的需求，而且还在流预留请求中指定了资源限制时，节点设备112可以决定接受数据流建立，但是具有更受限制的资源预留，该资源预留介于资源需求的指示和资源限制的指示之间。在这种情况下，节点设备112修改资源需求的指示，以表示节点设备112针对所述数据流的资源预留能力。

在接下来的步骤S312中，节点设备112针对数据流暂时预留与传播数据流(已建立的数据流，针对该数据流，在资源需求方面存在变化)或者预期要传播数据流(要建立的数据流)的节点设备112的输出端口相关联的资源，如在流预留请求中指示的那样。由于资源尚未被实际分配给数据流，因此该资源预留是暂时的，并且为了验证该资源预留，需要进一步的确认，使得所述资源被实际分配给数据流。

在优选实施方式中，节点设备112在步骤S311中启动具有预定超时时段的定时器。当该定时器在节点设备112未接收到对所述流预留请求的确认信号的情况下超时时，节点设备112取消针对所述数据流所做的暂时预留。

然后，在接下来的步骤S313中，节点设备112使用在流预留请求中包括的目的地标识符和数据路径标识符经由在流预留请求中指示的数据路径来传播流预留请求。一旦执行了步骤S313，该算法结束。

图4示意性地表示由收听设备102执行的用于处理流预留请求的算法。

在步骤S401中，收听设备102接收流预留请求。流预留请求由发话设备101最初生成并发送(如下文中针对图6和图7详细说明的)，并且已经由路径上的节点设备处理(如已经针对图3详细说明的)。

在接下来的步骤S402中，收听设备102检查所接收的流预留请求是否包括被设置为OK(布尔值“1”)的RSV标记。当所接收的流预留请求包括被设置为OK的RSV标记时，执行步骤S404；否则，当所接收的流预留请求包括被设置为KO(布尔值“0”)的RSV标记时，执行步骤S403。

在步骤S403中，收听设备102生成对流预留请求的流预留响应。所生成的流预留响应具有与所接收的流预留请求相同的内容，不同的是将REQ/ACK标记设置为ACK(布尔值“0”)而不是REQ，并且流预留响应包括将发话设备102标识为目的地的目的地标识符。流预留响应包括必须传播流预留响应的数据路径的标识符，与由所接收的流预留请求遵循的数据路径相比，该数据路径是反向路径。当根据SPB协议建立转发表时，因为根据SPB的路径是双向的，所以在流预留响应中使用与在流预留请求中相同的路径标识符。然后，收听设备102向发话设备101发送生成的流预留响应。一旦执行了步骤S403，该算法结束。

包括被设置为KO的RSV标记的流预留响应被认为是对相应的流预留请求的否定确认，而包括被设置为OK的RSV标记的流预留响应被认为是对相应的流预留请求的肯定确认。

在步骤S404中，收听设备102检查流预留请求是否包括有效的序号。有效的序号是比在以前接收到的针对相同的数据流的请求中存在的任何序号大的序号。当所接收的流预留请求中包括的序号有效时，执行步骤S405；否则，这意味着已经未按顺序接收到流预留请求，执行步骤S406。

在步骤S406中，收听设备112通过将RSV标记设置为KO来修改流预留请求。然后，在步骤S407中，收听设备102生成对流预留请求的流预留响应。流预留响应包括数据路径的标识符(必须传播流预留响应的数据路径)，与所接收的流预留请求所沿着的数据路径相比，该数据路径是反向路径。然后，收听设备102向着发话设备101发送生成的流预留响应。一旦执行了步骤S407，该算法结束。

在步骤S405中，收听设备102检查所接收的流预留请求是否包括资源需求空指示。当所接收的流预留请求包括资源需求空指示时，意味着该请求涉及流拆除，执行步骤S408；否则，执行步骤S410。

在步骤S408中，如果有的话，收听设备102释放收听设备102的内部的被分配给数据流的资源。然后，在接下来的步骤S409中，收听设备102生成对流预留请求的流预留响应。流预留响应包括必须传播流预留响应的数据路径的标识符，与由所接收的流预留请求所沿着的数据路径相比，该数据路径是反向路径。然后，收听设备102向着发话设备101发送生成的流预留响应。一旦执行了步骤S409，该算法结束。

在步骤S410中，收听设备102检查收听设备102的内部是否存在足够的可用资源来满足所接收的流预留请求中指示的资源需求的需求。如果存在足够的资源，则执行步骤S411；否则，执行步骤S406。

在步骤S411中，如果需要，收听设备102可选地修改流预留请求。实际上，除了对数据流的资源需求的指示以外，流预留请求还可以包含对资源限制的指示，若超出该资源限制则不必接受数据流。至于图3的算法中的节点设备，由于其内部资源的限制，收听设备102可能不得不修改流预留请求中包括的资源需求的指示。

在接下来的步骤S412中，收听设备102分配用于处理接收到的流预留请求所涉及的数据流的内部资源。然后，在接下来的步骤S413中，收听设备102生成对流预留请求的流预留响应。流预留响应包括必须传播流预留响应的数据路径的标识符，与由所接收的流预留请求所沿着的数据路径相比，该数据路径是反向路径。然后，收听设备102向着发话设备101发送生成的流预留响应。一旦执行了步骤S413，该算法结束。

图5示意性地表示由各个节点设备执行的用于处理流预留响应的算法。考虑该算法由节点设备112执行。

在步骤S501中，节点设备112接收流预留响应。根据节点设备112在预期要发送数据流的数据路径上的位置，从另一节点设备接收到或者从收听设备102接收到流预留响应。如已针对图4详细说明的，流预留响应最初由收听设备102生成并发送。流预留响应是包括被设置为ACK(布尔值“0”)的REQ/ACK标记的消息。

在接下来的步骤S502中，节点设备112检查所接收的流预留响应的RSV标记是否被设置为OK(布尔值“1”)。当RSV标记被设置为OK时，执行步骤S505；否则，当RSV标记被设置为KO(布尔值“0”)时，执行步骤S503。

在步骤S503中，如果有的话，节点设备112释放在步骤S312中为数据流预留的资源。然后，在步骤S504中，节点设备112照原样传播流预留响应。流预留响应包括将发话设备101标识为目的地的目的地标识符、以及必须传播该流预留响应的数据路径的标识符。一旦执行了步骤S504，该算法结束。

在步骤S505中，节点设备112检查流预留请求是否包括有效的序号。当所接收的流预留请求中包括的序号有效时，执行步骤S508；否则，这意味着已未按顺序接收到流预留响应或者该流预留响应涉及的流预留请求，执行步骤S506。

在步骤S506中，节点设备112通过将RSV标记设置为KO来修改流预留响应。然后，在接下来的步骤S507中，节点设备112使用在流预留响应中包括的目的地标识符和数据路径标识符经由在流预留响应中指示的数据路径来传播流预留响应。一旦执行了步骤S507，该算法结束。

在步骤S508中，节点设备112检查所接收的流预留请求是否包括资源需求空指示。当所接收的流预留请求包括资源需求空指示时，这意味着该请求涉及流拆除，执行步骤S509；否则，执行步骤S510。

在步骤S509中，节点设备112使用在流预留请求中包括的目的地标识符和数据路径标识符经由在流预留请求中指示的数据路径来传播流预留请求。一旦执行了步骤S509，该算法结束。在一变型中，代替在步骤S308中释放资源，节点设备112在步骤S509中释放所述资源，即，节点设备112在从收听设备102接收到肯定确认时实际释放所述资源，而不是在从发话设备101接收到相应的请求时释放资源。

在步骤S510中，节点设备112对在步骤S312中为所述数据流预先预留的资源进行实际分配。然后，在接下来的步骤S511中，节点设备112使用在流预留请求中包括的目的地标识符和数据路径标识符经由在流预留请求中指示的数据路径来传播流预留请求。一旦执行了步骤S511，该算法结束。节点设备112可以对在步骤S312中为所述数据流暂时预留的资源的仅一部分进行实际分配。实际上，除了对数据流的资源需求的指示以外，流预留请求和相应的流预留响应还可以包含对资源限制的指示，若超出该资源限制则不必接受数据流。在这种情况下，考虑到位于节点设备112下游的节点设备的能力和/或考虑到收听设备102的能力，节点设备112可能已经在步骤S312中预留了太多的资源。

图6示意性地表示由发话设备101执行的用于处理流建立命令的算法。

在步骤S601中，发话设备101接收或者获得流建立命令。换言之，发话设备101被指示建立从所述发话设备101到收听设备102的新的数据流传输，或者被指示调整被分配给从所述发话设备101到收听设备102的已存在的数据流的资源。例如，这样的流建立命令由将数据流从第一数据路径切换到第二数据路径的决定造成。在这种情况下，发话设备101经由网状通信网络请求通过执行图6的算法来分配用于第二数据路径的必要资源，然后经由网状通信网络请求通过执行图7的算法来释放为第一数据路径预先分配的资源。

在一个实施方式中，发话设备101检查所述发话设备101的内部资源是否使得能够满足流建立命令的资源需求以及是否存在与传播数据流(已建立的数据流，针对该数据流，在资源需求方面存在变化)或者预期要传播数据流(要建立的数据流)的发话设备101的输出端口相关联的足够的可用资源来满足流建立命令的资源需求。当不存在满足流建立命令的要求的足够资源时，发话设备101拒绝该流建立命令；否则，发话设备101根据所述流建立命令来分配用于所述数据流的资源。在一变型中，发话设备101仅暂时地预留所述资源，并且等待接收来自收听设备102的肯定确认以确认资源预留并将所述资源实际分配给所述数据流。

在接下来的步骤S602中，发话设备101经由已建立或者预期建立数据流的数据路径来发送与在步骤S601中接收到的流建立命令对应的流预留请求。当发送流预留请求时，发话设备101启动具有预定超时时段的定时器。

在接下来的步骤S603中，发话设备101检查是否已接收到响应于流预留请求的流预留响应。当发话设备101已接收到这样的流预留响应时，执行步骤S606；否则，执行步骤S604。

在步骤S604中，发话设备101检查在步骤S602中启动的定时器是否超时。当定时器超时时，执行步骤S605；否则，重复步骤S603。

在步骤S605中，发话设备101发送指示对所述数据流的空资源需求的流预留请求。换言之，发话设备101请求位于数据流的数据路径上的节点设备当中的设备以及收听设备102释放由于在步骤S602中发送的流预留请求的处理而暂时预留或分配的资源。关于节点设备如何处理指示空资源需求的流预留请求的细节，请参照图4的算法。一旦执行了步骤S605，该算法结束。

在步骤S606中，发话设备101检查所接收的响应是否是肯定的，即，发话设备101检查所接收的响应中包括的RSV标记被设置为OK(肯定响应)还是KO(否定响应)。当所接收的响应是肯定时，执行步骤S607；否则，执行步骤S605。

在步骤S607中，如果未在步骤S601中执行，则发话设备101对用于数据流的资源进行实际分配。然后，发话设备101激活数据流经由在步骤S602中发送的流预留请求中指示的数据路径的传输。

图7示意性地表示由发话设备101执行的用于处理流拆除命令的算法。

图7的算法开始于步骤S701。在接下来的步骤S702中，发话设备101接收或者获得流拆除命令。换言之，发话设备101被指示终止从所述发话设备101到收听设备102的数据流传输(例如，在将数据流从一个数据路径切换到另一个数据路径的情况下)。

在接下来的步骤S703中，发话设备101停用经由有关数据路径的数据流传输。

在接下来的步骤S704中，发话设备101发送指示对于所述数据流的空资源需求的流预留请求。换言之，发话设备101请求位于数据流的数据路径上的节点设备当中的设备以及收听设备102释放被分配给所述数据流的资源。当发送流预留请求时，发话设备101启动具有预定超时时段的定时器。

在接下来的步骤S705中，发话设备101检查是否已接收到响应于流预留请求的流预留响应。当发话设备101接收到这样的流预留响应时，执行步骤S707；否则，执行步骤S706。

在步骤S706中，发话设备101检查在步骤S704中启动的定时器是否超时。当定时器超时时，重复步骤S704；否则，重复步骤S705。发话设备101在步骤S704连续发生的情况下优选地最多N次尝试发送流预留请求以终止所述数据流，N是预定的非空正整数。

在步骤S707中，发话设备101检查所接收的响应是否是肯定的，即，发话设备101检查所接收的响应中包括的RSV标记被设置为OK(肯定响应)还是KO(否定响应)。当所接收的响应是肯定的时，在步骤S708中结束该算法；否则，重复步骤S704。

必须注意的是，每当发话设备101发送针对给定数据流的流预留请求时，发话设备101都优选地将所述流预留请求中包括的序号增加一个单位。

另外，由发话设备101发送的每个流预留请求都包括被默认设置为OK的RSV标记以及被默认设置为REQ的REQ/ACK标记。由发话设备101发送的每个流预留请求都还包括标识该流预留请求所应用于的数据流的数据流标识符、以及将发话设备101标识为流预留请求的发起方并且因此标识必须传播所得到的流预留响应的设备的传令器标识符。

由发话设备101发送的每个流预留请求都还包括将收听设备102标识为流预留请求的被访地址的收听标识符、以及标识必须传播该流预留请求的数据路径的数据路径标识符。

由发话设备101发送的每个流预留请求都还包括对于数据流的传输的资源需求的指示。当所述指示为空时，意味着流预留请求被用于拆除有关的数据流。

由发话设备101发送的每个流预留请求都还可以包括诸如最大资源界限和最小资源界限这样的其它参数。

在一个实施方式中，收听设备102负责在由发话设备101提出的用于传送数据流的多个数据路径当中选择适当的数据路径。在这种情况下，发话设备经由相应的不同数据路径发送多个流预留请求。收听设备102然后接收所述多个流预留请求。如已经提到的，除了对于数据流的资源需求的指示以外，流预留请求可以包含对资源限制的指示，若超出该资源限制则不必接受数据流。数据路径上的节点设备可以因此修改相应的流预留请求中的资源需求指示。因此，收听设备102根据相应的流预留请求中的资源需求指示来选择显示最佳性能的数据路径。收听设备102可以只选择一个数据路径。选择超过一个数据路径将使得发话设备101能够通过将多个数据路径用于数据流来执行负载平衡。选择超过一个数据路径将使得发话设备101能够做出将使用哪个(哪些)数据路径用于数据流的最终决定。然后，收听设备102向发话设备101发送对与所选择的数据路径或者所选择的数据路径中的一个对应的各个流预留请求的肯定的流预留响应、以及对与另一数据路径对应的各个流预留请求的否定的流预留响应。发话设备101发送针对相应的不同的数据路径的由收听设备102已知的预定数目的流预留请求，或者收听设备102实施具有预定超时的定时器并在依次接收到针对所述数据流的第一流预留请求时，启动该定时器。然后，当定时器超时时，收听设备102认为已接收到针对所述数据流的所有流预留请求。

Claims (15)

1.一种在网状通信网络中分配资源的方法，所述资源用于建立从发话设备经由至少一个节点设备到收听设备的数据流传输，在整个网状通信网络中遵循链路状态路由协议定义了数据路径，其特征在于，各个节点设备执行以下操作：

-接收针对所述数据流传输的流预留请求；

-从所述流预留请求获得标识必须建立所述数据流传输的数据路径的路径标识符以及所述收听设备的标识符；

-确定在所述流预留请求中标识的所述数据路径经由所述节点设备的哪个输出端口向着所述收听设备继续前进；

-检查是否存在与所确定的输出端口关联的足够的资源来满足所接收的流预留请求的资源需求；

并且，当存在足够的所述资源时，各个节点设备执行以下操作：

-针对所述数据流传输暂时预留资源；以及

-向着所述收听设备传播所述流预留请求；

并且，当针对所述数据流传输接收到表示对所述流预留请求的肯定确认的流预留响应时，各个节点设备执行以下操作：

-实际分配所预留的资源的至少一部分；以及

-向着所述发话设备传播所述流预留响应，

其中，当不存在足够的所述资源时，所述节点设备执行以下操作：

-通过指示资源预留问题来修改所述流预留请求；以及

-传播修改后的流预留请求。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述收听设备执行以下操作：

-接收所述流预留请求；

-检查是否存在足够的内部资源来满足所接收的流预留请求的资源需求；

-当存在足够的所述内部资源时，向所述发话设备发送表示对所述流预留请求的肯定确认的所述流预留响应；以及

-当不存在足够的所述内部资源时，向所述发话设备发送表示对所述流预留请求的否定确认的流预留响应。

3.根据权利要求1和2中任一项所述的方法，其特征在于，当不存在足够的所述资源时，所述节点设备执行以下操作：

-通过指示资源预留问题来修改所述流预留请求；以及

-传播修改后的流预留请求。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，当接收到所述流预留请求时，所述收听设备预先执行以下操作：

-检查接收到的流预留请求是否指示在上游发生的资源预留问题；以及

-当所述流预留请求指示所述资源预留问题时，向所述发话设备发送表示对所述流预留请求的否定确认的流预留响应。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，当发送流预留请求时，所述发话设备启动具有第一预定超时的第一定时器，并且当所述第一定时器在所述发话设备未接收到表示对所述流预留请求的肯定确认的流预留响应的情况下超时时，所述发话设备指示所述节点设备释放所预留的资源。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，当针对所述数据流传输接收到表示对所述流预留请求的否定确认的流预留响应时，所述节点设备执行以下操作：

-释放所预留的资源；以及

-向着所述发话设备传播所述流预留响应。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，当接收到具有资源需求空指示的流预留请求时，所述节点设备释放为所述数据流预留或分配的资源。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，当针对所述数据流暂时预留资源时，所述节点设备启动具有第二预定超时的第二定时器，并且当所述第二定时器在所述节点设备未接收到表示对所述流预留请求的肯定确认的流预留响应的情况下超时时，所述节点设备释放所预留的资源。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，

-除了对所述数据流的资源需求的指示以外，所述流预留请求还包含对资源限制的指示，其中若超出所述资源限制则不必接受所述数据流；

-当所述节点设备针对所述数据流的实际能力介于所述资源需求和所述资源限制之间时，所述节点设备修改所述流预留请求中的所述资源需求的指示以表明所述实际能力；

并且，当所述节点设备接收到表示对所述流预留请求的肯定确认的流预留响应时，所述节点设备仅对由所述流预留响应中包括的所述资源需求的指示表示的资源量进行实际分配。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其特征在于，所述发话设备经由多个相应的不同的数据路径来发送针对所述数据流的多个流预留请求，

并且其中，当所述收听设备接收到所述多个流预留请求时，所述收听设备执行以下操作：

-根据在相应的流预留请求中包括的所述资源需求的指示，在所述多个流预留请求当中选择所述流预留请求表现出最佳性能的至少一个数据路径；

-发送表示对关于所选择的数据路径的所述流预留请求的肯定确认的流预留响应；以及

-发送表示对关于所选择的数据路径以外的另一数据路径的各个流预留请求的否定确认的流预留响应。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其特征在于，由所述链路状态协议产生的所述数据路径在转发表中被描述，各个所述转发表由以下项之间的对应关系构成：

-数据路径标识符；

-所述数据路径的端点的标识符；以及

-实现所述转发表的所述节点设备的输出端口的标识符，其中经由所述输出端口，能够到达所述数据路径的所标识的端点；

并且其中，在建立所述转发表之后，所述节点设备利用与所标识的输出端口关联的可用资源的指示来增强所述转发表。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，其特征在于，所述网状通信网络是以太网类型的，并且所述链路状态路由协议是最短路径桥接SPB协议。

13.一种计算机程序，其特征在于，该计算机程序包括程序代码指令，该计算机程序包括程序代码指令，所述程序代码指令能够被加载到可编程设备中，当所述程序代码指令由所述可编程设备运行时，实现权利要求1至12中任一项所述的方法。

14.一种信息存储装置，其特征在于，所述信息存储装置存储包括程序代码指令的计算机程序，所述程序代码指令能够被加载到可编程设备中，当所述程序代码指令由所述可编程设备运行时，实现权利要求1至12中任一项所述的方法。

15.一种节点设备，该节点设备要被包括在网状通信网络中以建立从发话设备到收听设备的数据流传输，在整个网状通信网络中遵循链路状态路由协议定义了数据路径，其特征在于，所述节点设备实现：

-用于接收针对所述数据流传输的流预留请求的装置；

-用于从所述流预留请求获得标识必须建立所述数据流传输的数据路径的路径标识符以及所述收听设备的标识符的装置；

-用于确定在所述流预留请求中标识的所述数据路径经由所述节点设备的哪个输出端口朝向所述收听设备继续前进的装置；

-用于检查是否存在与所确定的输出端口关联的足够的资源来满足所接收的流预留请求的资源需求的装置；

并且，当存在足够的所述资源时，所述节点设备还实现：

-用于针对所述数据流传输暂时预留资源的装置；以及

-用于向所述收听设备传播所述数据流预留请求的装置；

并且，当针对所述数据流传输接收到表示对所述流预留请求的肯定确认的流预留响应时，所述节点设备还实现：

-用于实际分配所预留的资源的至少一部分的装置；以及

-用于向所述发话设备传播流预留响应的装置。