CN106416153B - 表示lsp切换阈值的ldp切换阈值tlv - Google Patents

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Abstract

本公开一般涉及标签交换领域。更具体来说，本公开涉及提供、转发和分发标签交换网络中的负荷平衡信息的技术。一种提供标签交换网络中的负荷平衡信息的方法包括下列步骤：由标签交换网络的第一路由器(40)来配置(S402)负荷平衡信息，负荷平衡信息指示条件，在所述条件下将要对包括一个或多个数据分组的数据分组的类所执行的负荷平衡；以及由第一路由器(40)在一个消息中向标签交换网络的至少一个第二路由器(20)提供(S404)所配置负荷平衡信息连同与数据分组的类相关的标签信息，以便建立用于基于标签信息经过标签交换网络来标签交换数据分组的类的一个或多个数据分组的路径的至少一段。

Description

表示LSP切换阈值的LDP切换阈值TLV
技术领域
本公开一般涉及标签交换领域。更具体来说，本公开涉及提供、转发和分发标签交换网络中的负荷平衡信息的技术。
背景技术
在通信网络的移动回程(MBH)部分中，触发MBH部分（例如微波环形网络）的节点中的负荷平衡的切换阈值沿标签交换路径(LSP)手动配置。在通信网络（例如电信网络）中，网络的回程部分通常包括核心网络或主干网络与整个网络的边缘的特别小的子网络之间的中间链路。
例如，微波链路的带宽不一定始终是固定的，而是由于外部条件（例如天气）而易于波动。通常，提供较高带宽的较高调制方案在正常天气条件下使用，而较低调制方案在影响无线传输的不利条件下（例如雨天）使用，由此引起降低的带宽。整个可用网络带宽的有效利用是MBH中的一个关键问题，特别是在使用微波时。在具体传输路径由于雨天而降级的一些故障情形中，低优先级业务可经过备选路径来重新被路由，以实现网络带宽的更好利用并且向客户提供更好的体验。
因特网协议(IP)/多协议标签交换(MPLS)广泛部署在一直扩展到接入域的服务提供商网络中。它也变成微波网络中的优选分组传输技术。基于上述原因，实现有效带宽利用的目标的负荷平衡连同自适应调制能够基于MPLS转发或类似转发技术。
为了使网络的节点能够进行负荷平衡判定，LSP切换阈值必须在每个LSP的所有节点上手动配置。在每个节点上，所有LSP的切换阈值必须独立于该节点是所涉及LSP的入口路由器还是转接路由器逐个设置。考虑到网络中存在的庞大数量的LSP，复杂配置可引起推出（rollout）延迟和额外成本。此外，手动配置是易出错的，因为所有节点上的每个LSP的阈值必须是一致的。更进一步，难以在阈值需要基于变化网络状况来更新时保持阈值。
总之，手动切换阈值预配置是成本高、易出错的，并且具有不良维护特性。
发明内容
相应地，需要提供用于按照有效、有成本效益和简易方式来提供标签交换网络中的负荷平衡信息的措施。
按照第一方面，提供一种提供标签交换网络中的负荷平衡信息的方法。该方法包括由标签交换网络的第一路由器来配置负荷平衡信息的步骤。负荷平衡信息指示条件，在所述条件下将要对包括一个或多个数据分组的数据分组的类执行负荷平衡。该方法还可包括由第一路由器在一个消息中向标签交换网络的至少一个第二路由器提供所配置负荷平衡信息连同标签信息。标签信息与数据分组的类相关。所配置负荷平衡信息由第一路由器在一个消息中连同标签信息提供给至少一个第二路由器，以便建立用于基于标签信息经过标签交换网络来标签交换数据分组的类的一个或多个数据分组的路径的至少一段。
按照第二方面，提供一种转发标签交换网络中的负荷平衡信息的方法。该方法包括由标签交换网络的至少一个第二路由器来接收负荷平衡信息的步骤。负荷平衡信息指示条件，在所述条件下将要对包括一个或多个数据分组的数据分组的类执行负荷平衡。负荷平衡信息连同与数据分组的类相关的标签信息在一个消息中接收，以便建立用于基于标签信息经过标签交换网络来标签交换数据分组的类的一个或多个数据分组的路径的至少一段。负荷平衡信息使至少一个第二路由器能够确定是否满足所指示条件。该方法包括由至少一个第二路由器在一个消息中转发所接收负荷平衡信息连同标签信息，以便建立用于基于标签信息经过标签交换网络来标签交换数据分组的类的一个或多个数据分组的路径的至少另外一段。
按照第三方面，提供一种分发标签交换网络中的负荷平衡信息的方法。该方法包括由标签交换网络的第一路由器来配置负荷平衡信息的步骤。负荷平衡信息指示条件，在所述条件下将要对包括一个或多个数据分组的数据分组的类执行负荷平衡。该方法还包括下列步骤：由第一路由器在一个消息中向标签交换网络的至少一个第二路由器提供所配置负荷平衡信息连同与数据分组的类相关的标签信息，以便建立用于基于标签信息经过标签交换网络来标签交换数据分组的类的一个或多个数据分组的路径的至少一段。该方法还包括由至少一个第二路由器接收负荷平衡信息的步骤。负荷平衡信息连同与数据分组的类相关的标签信息在一个消息中接收。负荷平衡信息使至少一个第二路由器能够确定是否满足所指示条件。该方法还包括由至少一个第二路由器在一个消息中转发所接收负荷平衡信息连同标签信息，以便建立用于基于标签信息经过标签交换网络来标签交换数据分组的类的一个或多个数据分组的路径的至少另外一段。
按照第四方面，提供一种计算机程序。该计算机程序包括程序代码部分，以用于在计算机程序运行于一个或多个计算装置时执行本文所描述方法方面的任一个的步骤。该计算机程序可存储在计算机可读记录介质上。
按照第五方面，提供一种用于提供标签交换网络中的负荷平衡信息的第一路由器。该第一路由器包括配置组件和提供组件。配置组件适合于配置负荷平衡信息。负荷平衡信息指示条件，在所述条件下将要对包括一个或多个数据分组的数据分组的类执行负荷平衡。提供组件适合于在一个消息中向标签交换网络的至少一个第二路由器提供所配置负荷平衡信息连同与数据分组的类相关的标签信息，以便建立用于基于标签信息经过标签交换网络来标签交换数据分组的类的一个或多个数据分组的路径的至少一段。
按照第六方面，提供一种用于转发标签交换网络中的负荷平衡信息的第二路由器。该第二路由器包括接收组件和转发组件。接收组件适合于接收负荷平衡信息。负荷平衡信息指示条件，在所述条件下将要对包括一个或多个数据分组的数据分组的类执行负荷平衡。负荷平衡信息连同与数据分组的类相关的标签信息在一个消息中接收，以便建立用于基于标签信息经过标签交换网络来标签交换数据分组的类的一个或多个数据分组的路径的至少一段。负荷平衡信息使第二路由器能够确定是否满足所指示条件。转发组件适合于在一个消息中转发所接收负荷平衡信息连同标签信息，以便建立用于基于标签信息经过标签交换网络来标签交换数据分组的类的一个或多个数据分组的路径的至少另外一段。
按照第七方面，提供一种分发标签交换网络中的负荷平衡信息的系统。该系统包括如本文所描述的第一路由器以及如本文所描述的至少一个第二路由器。该系统可配置成执行如本文所描述方法方面的任一个的步骤。
附图说明
下面将参照附图中所示的示范实施例进一步描述本公开，其中：
图1是环形网络中的负荷平衡操作的示意说明；
图2是包括按照装置实施例的第一路由器以及按照装置实施例的多个第二路由器的环形网络的示意说明；
图3是图2的网络中使用的第一和第二路由器的装置实施例的示意说明；
图4a是示出图3的第一路由器中执行的第一方法实施例的流程图；
图4b是示出图3的第二路由器的一个或多个中执行的第二方法实施例的流程图；
图5示意示出包括阈值的标签映射消息的结构；
图6示意示出图5的标签映射消息中提供的阈值的格式；以及
图7是示出图3的第二路由器的一个或多个中执行的第二方法实施例的另外步骤的流程图。
具体实施方式
为了说明而不是进行限制的目的，以下描述中阐述了例如包括具体网络节点的特定网络拓扑等的特定细节，以便提供对本公开的透彻了解。将对本领域的技术人员显而易见的是，本公开可在脱离这些特定细节的其他实施例中实施。例如，技术人员将意识到，本公开可采用与以下针对图1至图7所论述的特定多协议标签交换(MPLS)以及以下用来示出本公开的特定MPLS术语不同的实现来实施。而且，虽然本公开部分参照环形网络来描述，但是本公开可在移动或固定用户可附连到的其他网络中实施。例如，本公开可适用于蜂窝网络(例如全球移动通信系统(GSM)、通用移动电信系统(UMTS)、长期演进(LTE)、LTE-增强(LTE-A)网络)或者适用于无线局域网(WLAN)或类似无线网络，而且还可适用于有线网络(诸如例如具有部分或许多分离子公司的公司的内联网或因特网)。
本领域的技术人员还将意识到，本文下面所说明的功能可使用单独硬件电路、使用与编程微处理器或通用计算机结合起作用的软件、使用专用集成电路(ASIC)和/或使用一个或多个数字信号处理器(DSP)来实现。还将意识到，当本公开描述为方法时，它还可体现在计算机处理器以及耦合到处理器的存储器中，其中存储器编码有一个或多个程序，以便在由处理器运行时执行本文所公开的方法。
按照上面描述的第一方法方面，标签交换网络可被理解为其中能够执行标签交换的网络。标签交换可被看作网络中继的技术。每个数据分组可指配有标签信息，例如标签，以及交换可在检查指配给每个数据分组的标签信息，例如标签之后进行。在标签交换网络中，分组转发判定可以只对标签信息，例如标签的内容进行，而无需检查分组本身。标签信息，例如标签可被理解为识别远程（distant）节点而不是端点之间的虚拟链路（因此路径）。
标签交换网络可包括或者配置为通信网络的多协议标签交换(MPLS)域。作为替代或补充，数据分组的类可以是或者可包括转发等效(equvalence)类(FEC)或者与其相关。作为替代或补充，路径可以是标签交换路径(LSP)。下面将更详细说明所有这些术语。
标签交换的路径可以是LSP。数据分组可沿这种LSP来转发。LSP可被理解为经过标签交换网络的路径。LSP可通过诸如标签分发协议(LDP)、资源预留协议-业务工程(RSVP-TE)、边界网关协议(BGP)或基于约束的路由选择LDP(CR-LDP)的信令协议来建立。
至少一个第二路由器可以是或者包括转接路由器，其有时又称作中间路由器，例如标签交换路由器(LSR)。在这种情况下，至少一个第二路由器可具体仅基于标签信息来执行路由选择。在标签交换网络的边缘路由器之间的意义上，转接路由器，例如LSR可被看作是位于标签交换网络的中间的一种类型的路由器。这种转接路由器，例如LSR可负责交换用来路由分组的标签。例如，当LSR接收数据分组时，LSR可使用数据分组，例如分组报头中包含的标签信息作为确定LSP上的下一跳的索引以及例如来自查找表的分组的对应标签信息。旧标签信息然后可从数据分组，例如分组报头中去除，并且在向前路由数据分组之前采用新标签信息来替代。
第一路由器可被看作是标签交换网络的边缘路由器，具体来说是标签边缘路由器(LER)(又称作边缘LSR)。边缘路由器，例如LER可被理解为在标签交换网络的边缘进行操作并且可充当网络的入口和出口点的路由器。边缘路由器，例如LER可分别将标签信息推送到传入分组上并且从传出分组中弹（pop）走标签信息。在将数据报转发到标签交换网络的域中时，LER可使用路由选择信息来确定将要附带(affix)的适当标签信息(例如标签)，可相应地“标记(label)”(一个或多个)分组，并且然后可将(一个或多个)所加标签的分组转发到标签交换网络的域中。
首先将标签信息（例如标签）加到分组之前的路由器可称作入口路由器。至少一个第二路由器可以是或者包括入口路由器。
同样，在接收预定离开标记交换网络的域的所标记的分组时，LER可剥离标签信息，例如标签，并且可使用正常转发规则，例如IP转发规则来转发引起的分组，例如IP分组。LSP中的这种最后路由器(其从分组中弹出标签)可称作出口路由器。第一路由器可以是或者包括出口路由器。入口路由器与出口路由器之间的路由器(其仅需要互换（swap）标签)可称作转接路由器或LSR。
因此，入口路由器可被看作是转接路由器，例如LSR，其是给定路径，例如LSP的起始点（因此是源）。入口路由器可以是任何其他路径，例如(一个或多个)LSP的出口路由器或转接路由器。因此，入口和出口路由器的作用是路径特定的，例如LSP特定的。通常，标签信息可在入口路由器附连有IP分组并且在出口路由器被去除，而标签互换在中间路由器上执行。
路径可基于数据分组类中，例如以下更详细说明的FEC中的标准来建立。路径可在两个或更多LER之间扩展。
路径可开始于LER，其可基于适当的数据分组的类（例如以下说明的适当FEC）来进行判定有关哪一个标签信息（例如哪一个标签）要添加到数据分组前头。LER然后可沿路径将分组转发到路径中的下一个路由器，其可用数据分组的外标签来互换另一个标签，并且然后可将它转发到下一个路由器。路径中的最后路由器可从数据分组中去除标签，并且可基于其下一层，例如IPv4的报头来转发数据分组。在LSP的情况下，由于经过LSP转发数据分组对高网络层是不透明的，所以LSP有时称作标签交换隧道，例如MPLS隧道。LSP可以是单向的。LSP可使分组能够经过标签交换网络从一个端点到另一个端点标签交换。LSP可由网络运营商为了多种目的而建立，例如用于创建基于网络的IP虚拟专用网络或者沿经过网络的所指定路径来路由业务。
标签信息，例如标签可使用各种协议（例如标签分发协议(LDP)）在LER与LSR之间来分发。标签交换网络中的LSR可使用标准化过程相互定期交换标签和可达性信息，以便构建它们然后能够用来转发分组的网络的完整图面（picture）。
数据分组的类可以是具有相似和/或相同特性的数据分组集合，其可按照相同方式（例如以相同方法），来转发经过标签交换网络。例如，数据分组的类可以是或者可包括转发等效类(FEC)或者与其相关。FEC可以是具有相似或相同优先级或服务类(CoS)的LSP编组。由于业务编组全部具有相同或至少相似的CoS，所以它们可通过相同优先级类来转发。FEC可以是将按照相同方式(例如通过利用相同转发处理的相同路径)来转发的分组集合。通常，属于相同FEC的分组将沿标签交换网络的域中的相同路径。在将分组指配给FEC时，入口LSR可查看IP报头以及还有一些其他信息，例如这个分组到达的接口。对其指配分组的FEC可通过标签来识别。
每个路由器可具有类交叉引用表，例如FEC交叉引用表，其存储每个路径，例如每个LSP的信息。这个表可包括入口端口和标签、出口端口和标签以及路径的优先级，例如LSP的优先级或CoS。FEC可与所创建的每个LSP关联。FEC可指定将哪些分组映射到那个LSP以及目的地IP地址前缀。当分组穿过网络时，中间路由器可基于FEC简单地互换标签和转发分组，而从不需要检查分组的内容。因此，属于相同FEC的所有分组可按照相同方式被处理并且沿其路线（way）快速加速。
因此，转发等效类趋向于对应于LSP。相反情况不一定始终成立，因为LSP可能并且具体来说通常用于多个FEC。
按照第一方面的方法的提供的步骤可包括向至少一个第二路由器发送标签映射消息。标签映射消息可包括标签信息和负荷平衡信息。标签映射消息可以是LDP标签映射消息。其他协议可用于分发标签映射消息。
该方法可包括将负荷平衡信息结合到标签映射消息中。将负荷平衡信息结合到标签映射消息中的步骤可由第一路由器执行。
负荷平衡信息可包括阈值。例如，如果当前可用链路带宽值除以最大链路带宽值低于阈值，则将要对数据分组的类执行负荷平衡。最大链路带宽值可以是反映或表示至少一个第二路由器对于理想或者换言之完善的条件下的这个链路的带宽的值。当前可用链路带宽值可以是反映或表示至少一个第二路由器对于当前条件下的这个链路的带宽的值。当前可用链路带宽值可对应于或者小于最大链路带宽值。链路可被理解为物理链路或逻辑链路。
负荷平衡信息可包括第一路由器的最大链路带宽值和第一路由器的可用链路带宽值中的至少一个。该方法可包括例如由至少一个第二路由器将第一路由器的最大链路带宽值与至少一个第二路由器的最大链路带宽值进行比较。如果至少一个第二路由器的最大链路带宽值不匹配第一路由器的最大链路带宽值，则可基于至少一个第二路由器的本地策略进行确定是否将要基于阈值或者基于第一路由器的最大链路带宽值来执行负荷平衡。此外，负荷平衡信息可包括第一路由器的可用链路带宽值。第一路由器的最大链路带宽值可以是反映或表示第一路由器的链路的最大带宽的值。第一路由器的可用链路带宽值可以是反映或表示在确定可用链路带宽值时实际可用的第一路由器的链路的带宽的值。如果至少一个第二路由器的本地策略基于第一路由器的最大链路带宽值来进行判定将要执行负荷平衡，则至少一个第二路由器可将第一路由器的最大链路带宽值和第一路由器的可用链路带宽值的比率(以下称作第一比率)与至少一个第二路由器的最大链路带宽值和至少一个第二路由器的当前可用链路带宽值的比率(以下称作第二比率)进行比较。如果第一比率高于第二比率，则可确定负荷平衡将要由至少一个第二路由器执行。
该方法可包括由第一路由器配置负荷平衡信息集合的步骤。负荷平衡信息集合的每个可指示条件，在所述条件下将要对于对应的数据分组的类执行负荷平衡。该方法可包括下列步骤：由第一路由器在一个消息中向多个第二路由器分别提供所配置的负荷平衡信息集合的每个连同与对应的数据分组的类相关的标签信息，以便对每个数据分组的类建立用于基于标签信息经过标签交换网络来标签交换对应的数据分组的类的一个或多个数据分组的路径的至少一段。例如，第一负荷平衡信息可在一个消息中连同第一标签信息来提供给一个或多个第二路由器其中之一。此外，第二负荷平衡信息可在同一个消息中连同第二标签信息来提供给一个或多个第二路由器其中之一，依此类推。对于一个或多个路由器的另一个路由器，另外单个消息可按照相似方式来提供。
针对按照第二方面的方法，负荷平衡信息可包括阈值。该方法还可包括如果通过将至少一个第二路由器的当前可用链路带宽值除以至少一个第二路由器的最大链路带宽值所确定的比率低于阈值，则确定将要对数据分组的类执行负荷平衡。
负荷平衡信息可包括第一路由器的最大链路带宽值和第一路由器的可用链路带宽值中的至少一个。该方法可包括将第一路由器的最大链路带宽值与至少一个第二路由器的最大链路带宽值进行比较。如果至少一个第二路由器的最大链路带宽值不匹配第一路由器的最大链路带宽值，则可基于至少一个第二路由器的本地策略进行确定是否将要基于阈值或者基于第一路由器的最大链路带宽值来执行负荷平衡。
负荷平衡信息可包含在类型长度值(TLV)元素中。标签交换网络可按照环形拓扑来配置。
当第二路由器在一个消息中接收负荷平衡信息和标签信息时，所接收消息可在第二路由器中终结（terminate）。第二路由器可向另一个第二路由器发出新消息。新消息可包括相同负荷平衡信息。此外，新消息可包括相同标签信息或者新标签信息。
新标签信息可基于所接收标签信息来生成或确定。
针对按照第五方面的第一路由器，第一路由器可配置成执行上面描述方法步骤的任一个。第一路由器可配置为或者可包括将要沿路径传送的一个或多个数据分组的出口路由器。
针对按照第六方面的第二路由器，第二路由器可配置成执行上面描述方法步骤的任一个。第二路由器可配置为或者可包括用于将要沿路径所传送的一个或多个数据分组的入口路由器或者用于将要沿路径所传送的一个或多个数据分组的出口路由器与入口路由器之间的中间路由器。
一般来说，本文所描述方法方面的任一个的步骤可在一个或多个适当组件、装置或单元中例如在第一路由器和/或至少一个第二路由器的适当组件中同等体现。
图1作为示例示意示出通信网络的回程网络的MPLS域。按照图1的示范配置，回程网络的MPLS域按照环形拓扑布置为环形网络。
数据分组在节点G(其是MPLS域的入口路由器2)上进入MPLS域。数据分组的目的地在MPLS域的出口路由器4，即节点D后面。入口路由器2(在这里是节点G)与出口路由器4(在这里是节点D)之间的最短路径是经由节点F和节点E(其是体现为MPLS域的标签交换路由器(LSR)6的转接路由器)的路径。在出口路由器4(在这里是节点D)，数据分组最终离开回程网络的MPLS域。
例如，如果假定带宽在节点E与节点D(因此是出口路由器4)之间的链路上退化，则并非所有数据分组都可在该链路上转发但是可重新路由。例如取决于链路上可用的带宽量以及节点E中的本地配置表，对于预定去往节点D后面的一个或多个目标FEC的数据分组的第一子集，可执行负荷平衡，例如可重新路由第一子集的数据分组。重新路由可经由远程无环备选（loop free alternative）(LFA)进行。在这种情况下，节点E经由其远程LFA，即节点A(其也是MPLS域的LSR 6)来路由第一子集的业务。对于所涉及业务，具体来说是第一子集的数据分组，节点E通过采用内标签和隧道标签替代先前标签来改变标签，并且将分组隧穿（tunnel）到节点A。隧道标签在节点A上终结，以及内标签使第一子集的数据分组继续移动到节点D(因此是出口路由器4)。预定去往节点D(因此是出口路由器4，并且其不经受负荷平衡)后面的其他目的地FEC的数据分组的第二子集在包括从节点E到节点D的链路的原始路径上转发。
这样，总业务的仅一部分，即数据分组的第二子集通过最初预计路径(其包括已经降级的一段，即节点E与节点D之间的链路)来路由。业务的其余部分，即数据分组的第一子集通过不同路径(其没有包括降级段，在这里是节点E与节点D之间的降级链路)重新路由。这样，确保通过降级链路所路由的业务不超过降级链路的容量。
在上面示例中，负荷平衡的粒度是按（per）FEC（即按目标IP地址）。按FEC负荷平衡意味着，属于将要在给定带宽级经由远程LFA重新路由的FEC的数据分组存储在节点(在上面示例中，在节点E中)的本地配置表中。例如，切换阈值可存储在这种配置表中。在下游方向，如果MPLS向下部署到小区站点，则按FEC负荷平衡提供按小区站点的粒度。在这个方面，下游方向针对从入口路由器到出口路由器的数据分组的业务流方向来定义。
例如通过重新路由将要对其执行负荷平衡的一个或多个FEC的选择经过每个节点上的配置进行。配置定义分层结构，以便当链路降级变差并且使用较低调制等级时选择增加数量的FEC。这种配置的简单示例在下图示出。
Figure DEST_PATH_IMAGE002
由于LSP在LDP中按FEC来分发，所以能够了解，负荷平衡按LSP。如上所提到的切换阈值必须在每个LSP的所有节点上手动配置。在每个节点上，所有LSP的切换阈值必须独立于该节点是LSP的转接路由器(例如LSR 6)还是入口路由器4逐个设置。考虑到网络中存在的庞大数量的LSP，对于手动配置可能发生下列问题：(1) 通过复杂配置所引起的推出延迟和额外成本；(2) 配置是易出错的，因为必须保证所有节点上的每个LSP的阈值是一致的；以及(3) 当阈值需要基于变化网络状况来更新时难以保持阈值。
下面将说明切换阈值能够如何在整个MPLS转发路径上自动分发而不是使用逐个节点的手动配置。
图2作为示例示意示出通信网络的回程网络的MPLS域。在所示MPLS域中，自动配置(一个或多个)LSP切换阈值。回程网络的MPLS域按照环形拓扑来布置。MPLS域包括：入口路由器20，经过其，数据分组能够进入MPLS域；出口路由器40，经过其，数据分组能够离开MPLS域；以及入口路由器20与出口路由器40之间的五个LSR 60。下面为了便于说明而不是限制而假定微波链路分别提供在相邻节点之间。微波链路在下面将只称作链路，因为其他类型的链路也是可设想的。
图3中，示意示出与出口路由器40和LSR 60其中之一有关的细节。出口路由器40包括配置组件42和提供组件44。所示LSR 60包括接收组件62和转发组件64。此外，LSR 60可包括登记组件66。图2中所示的所有LSR可具有图3中所示的LSR 60的结构。
现在针对图4a、图4b、图5和图6来说明分别在出口路由器40和LSR 60中执行的方法实施例。按照与此，能够按照有效、有成本效益和简易方式沿标签路径自动配置切换阈值。出口路由器40和上游方向相对于进入和离开环形网络的业务流来定义。
在步骤S402，出口路由器40的配置组件42配置作为负荷平衡信息的切换阈值。更详细来说，切换阈值首先按每个FEC在出口或边缘路由器40的配置组件42中预先配置。这可通过将切换阈值包含在上游方向从出口边缘路由器40所发送的标签分发协议(LDP)标签映射消息中进行。LDP标签映射消息通常由出口路由器40在整个MPLS域来分发。LDP标签映射消息通常用来公告（adverstise）标签与FEC的接合。
为了在LDP标签映射消息中分发切换阈值，提出修改的LDP标签映射消息，其作为示例在图5和图6中示意示出。对于修改的LDP标签映射消息的分发，出口路由器40，更具体来说是出口路由器40的提供组件44在上游方向向其相邻LSR 60提供修改的LDP标签消息(步骤S404)。相邻LSR 60在步骤S406接收修改的LDP标签映射消息，并且使用所接收的修改的LDP标签映射消息的切换阈值来预先配置其切换阈值。然后，LSR 60生成包括切换阈值的新修改的LDP标签映射消息，并且进一步向上游转发所生成的修改的LDP标签映射消息(步骤S408)。
简言之，接收修改的LDP标签映射消息的标签路径上的每个路由器终结这个消息，使用所接收的修改的LDP标签映射消息的切换阈值预先配置路由器中的切换阈值，生成包括切换阈值的新修改的LDP标签映射消息，并且进一步向上游转发所生成的修改的LDP标签映射消息。因此，沿环形网络的所有节点采用相同切换阈值预先配置。在图2中所示的微波环中，如果节点D上的接口是LSP的目的地（暗示节点D是这个LSP的出口路由器40），则节点D的接口下的前缀可连同对应转发标签和切换阈值一起逐跳分发到整个环。因此，切换阈值在整个环的每个节点中是相同的。通过提供每个标签路径，例如每个LSP的切换阈值，当链路，例如微波链路的带宽降级到低于预定义阈值（即低于切换阈值）时，能够触发环形网络，例如微波环中的业务负荷平衡。
给出示例，假定节点F(因此是上游路由器)与节点E(因此是下游路由器)之间的最大链路带宽或者换言之最大链路数据速率或最大链路容量为500 Mbps。还假定节点F接收到具有80%的切换阈值的LDP标签映射消息。还假定节点F与节点E之间的链路例如因不良天气条件而降级到300 Mbps。在这种情况下，由节点F判定负荷平衡将要执行，因为当前可用带宽值与最大链路带宽值之间的比率为60%，其低于切换阈值。
修改的LDP标签映射消息的可能结构在图5中示出。LDP标签映射消息示范地包括三个类型长度值(TLV)，即，FEC TLV、通用标签TLV和切换阈值TLV。在这个方面，TLV又称作标签长度值。切换阈值在切换阈值TLV中按每个FEC唯一地定义。因此，负荷平衡能够对于相似种类的链路退化沿标签路径来触发。
如上面所阐述的，修改的LDP标签映射消息包括切换阈值的新TLV。因此，在当前示例中，负荷平衡信息通过切换阈值TLV来携带。切换阈值TLV包括切换阈值。切换阈值可按照十进制数的百分比给出，例如75%。通过将切换阈值包含在LDP标签映射消息中，LDP协议采用切换阈值TLV来扩展。此外，切换阈值TLV限制（bound）到LDP的标签映射消息中，以便由LDP以简单配置从端到端自动分发LSP切换阈值。
如上面所阐述的，LSP可从端到端在LDP中按前缀FEC来分发。由于前缀FEC TLV也一起结合在修改的LDP标签映射消息中，所以存在前缀FEC TLV与切换阈值TLV之间具有1:1关系的映射。由于LDP标签映射消息在每个LSP的出口路由器40上始发并且然后逐跳填充（populate），直至到达入口路由器20，所以切换阈值必须仅对每个LSP的出口路由器40上的每个前缀FEC来配置，因为LSP在LDP中按前缀FEC来分发。
除了切换阈值之外，新切换阈值TLV还可包括出口路由器40的最大链路带宽值(例如按照位每秒(bps)的数量级(order)给出)和出口路由器40的可用链路带宽值(例如按照bps数量级给出)中的至少一个。最大链路带宽值又可称作最大链路数据速率值(如经常地，数据速率按照bps给出)或最大链路容量值。同样，可用链路带宽值又可称作可用链路数据速率值(如经常地，数据速率按照bps给出)或可用链路容量值。因此，两种链路带宽值的单位可按照bps，例如按照Mbps给出，以及两者的格式可以是十进制数。
如上面所说明的，通常，如果当前可用带宽值除以最大链路带宽值低于切换阈值，则能够触发负荷平衡。
但是，如果可选信息，例如最大链路带宽值和/或可用链路带宽值包含在修改的LDP标签映射消息中，则负荷平衡能够基于所述可选信息来触发。例如，LSR 60的最大链路带宽值可与如包含在修改的LDP标签映射消息中（即如出口路由器40所提供的）最大链路带宽值进行比较。如果LSR 60的最大链路带宽值匹配修改的LDP标签映射消息中包含的最大链路带宽值，则LSR 60无论如何都可使用切换阈值，以便确定是否将要执行负荷平衡。但是，如果LSR 60的最大链路带宽值不匹配修改的LDP标签映射消息中包含的最大链路带宽值，则LSR 60的本地策略可判定要使用哪一个标准，以便确定将要执行负荷平衡。按照第一选项，本地策略可判定无论如何都使用切换阈值，以便确定是否将要执行负荷平衡。按照第二选项，修改的LDP标签映射消息中包含的可选信息可与LSR 60的相应信息进行比较。例如，LSR 60的可用链路带宽值和LSR 60的最大链路带宽值的比率(第一比率)可与修改的LDP标签映射消息中包含的可用链路带宽值和修改的LDP标签映射消息中包含的最大链路带宽值的比率(第二比率)进行比较。如果第一比率小于第二比率，则LSR 60可确定将要执行负荷平衡。否则，LSR 60可确定将不执行负荷平衡。
图6示出切换阈值TLV的示范格式。如图6中所示的，U位和F位均作为零来提出。按照RFC 5036(2007年10月)的第3.4章中的陈述在接收未知TLV时，如果U归零（clear）(=0)，则通知必须返回给消息始发方，并且必须忽略整个消息。针对F位，这个位仅当设置U位并且将要转发包含未知TLV的LDP消息时才适用。如果F归零(=0)，则未知TLV没有随包含消息转发；如果F置位(=1)，则未知TLV随包含消息来转发。因此，按照RFC 5036(2007年10月)，修改的LDP标签映射消息中的U位和F位必须正确设置，即设置为零，以便实现传统协议操作。因此，LDP标签映射消息端接在相应接收路由器，以及新LDP标签映射消息被生成并且沿上游方向发送给下一跳路由器。
此外，在图6的示例中，切换阈值的类型值要处于0x3E00 – 0x3EFF的范围中，以便允许切换阈值单独设置。按照RFC 5036(2007年10月)的第4.2章中的陈述，0x3E00 -0x3EFF的范围中的TLV类型保留用于供应商-私有扩展，并且是单独供应商的职责(参见小节“LDP Vendor-Private TLVs”)。TLV类型名称空间的这个范围的因特网数字指配机构(IANA)管理是不必要的。
本公开可适用于如上面所说明的环形拓扑但是并不局限于此。例如，针对RFC5036(2007年10月)，本公开可适用于特别是其中上游路由器在没有其请求的情况下从下游路由器接收标签映射消息的下游主动（unsolicited）标签公告以及特别是其中上游路由器在向上游发送标签映射消息之前必须等待从下游路由器接收标签映射消息的命令（ORDERED）标签分发控制。
图7的示意流程图说明除了从LSR 60的角度的以上说明之外的其他细节。按照具有如图7中所示的自动切换阈值分发的LDP过程，最初在步骤S710，LDP标签映射消息由LSR60从下游方向来接收。路由选择信息库(RIB)在步骤S712检查LDP标签映射消息，以验证前缀。然后，切换阈值登记在步骤S714通过在登记组件66中登记修改的LDP标签映射消息中接收的切换阈值来执行。然后，在步骤S716，标签管理器安装修改的LDP标签映射消息中接收的标签。切换阈值然后在步骤S718弹出到新修改的LDP标签映射消息上。最后，新修改的LDP标签映射消息在步骤S720进一步向上游发送，例如特别是在与执行在前面所说明的相同或相似过程的情况下发送给另一个LSR 60，或者发送给入口路由器20。
本公开所提出的配置非常简单。不存在为每个LSP逐个节点配置切换阈值的需要。切换阈值而是配置有每个LSP的出口路由器40上实现的LDP。该配置非常快并且是有成本效益的。这是因为对配置的努力降低，并且推出能够非常快。缩短时间通常引起成本降低。更进一步，所提出配置易于在网络中维护和调试。一旦在网络中识别与负荷平衡相关的不确定问题，仅必须检查每个LSP的出口路由器40上的配置，而不是逐节点检查配置。最后，有可能快速从端到端修改配置。当网络状况变化时，每个从端到端的LSP切换阈值能够易于通过LDP扩展来调整。

Claims (27)

1.一种提供标签交换网络中的负荷平衡信息的方法，所述方法包括下列步骤：
- 由所述标签交换网络的第一路由器(40)来配置(S402)负荷平衡信息，所述负荷平衡信息指示条件,在所述条件下将要对包括一个或多个数据分组的数据分组的类执行负荷平衡；以及
- 由所述第一路由器(40)在一个消息中向所述标签交换网络的至少一个第二路由器(20)提供(S404)所配置的负荷平衡信息连同与所述数据分组的类相关的标签信息，以便建立用于基于所述标签信息经过所述标签交换网络来标签交换所述数据分组的类的所述一个或多个数据分组的路径的至少一段。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述提供步骤包括向所述至少一个第二路由器(20)发送标签映射消息，所述标签映射消息包括所述标签信息和所述负荷平衡信息。
3.如权利要求2所述的方法，其中，所述方法包括将所述负荷平衡信息结合到所述标签映射消息中。
4.如权利要求1至3中的任一项所述的方法，其中，所述负荷平衡信息包括阈值，其中如果当前可用链路带宽值除以最大链路带宽值低于所述阈值，则将要对所述数据分组的类执行负荷平衡。
5.如权利要求4中所述的方法，其中，所述负荷平衡信息包括所述第一路由器的最大链路带宽值，以及所述方法包括将所述第一路由器(40)的所述最大链路带宽值与所述至少一个第二路由器(20)的最大链路带宽值进行比较，其中如果所述至少一个第二路由器(20)的所述最大链路带宽值不匹配所述第一路由器(40)的所述最大链路带宽值，则它基于所述至少一个第二路由器的本地策略进行判定是否将要基于所述阈值或者基于所述第一路由器的所述最大链路带宽值来执行负荷平衡。
6.如权利要求1至3中的任一项所述的方法，其中，所述方法包括：
- 由所述第一路由器(40)配置负荷平衡信息集合，所述负荷平衡信息集合中的每个指示条件，在所述条件下将要对于对应的数据分组的类执行负荷平衡；以及
- 由所述第一路由器(40)在一个消息中向多个第二路由器(20)分别提供所配置的负荷平衡信息集合中的每个连同与所述对应的数据分组的类相关的标签信息，以便对数据分组的每个类建立用于基于所述标签信息经过所述标签交换网络来标签交换所述对应的数据分组的类的所述一个或多个数据分组的路径的至少一段。
7.如权利要求6所述的方法，其中，所述负荷平衡信息包含在类型长度值TLV元素中。
8.如权利要求6所述的方法，其中，所述标签交换网络按照环形拓扑来配置。
9.如权利要求6所述的方法，其中，所述标签交换网络包括或者配置为通信网络的多协议标签交换MPLS域，和/或其中所述数据分组的类包括转发等效类FEC或者与其相关，和/或其中所述路径是标签交换路径LSP。
10.一种转发标签交换网络中的负荷平衡信息的方法，所述方法包括下列步骤：
- 由所述标签交换网络的至少一个第二路由器(20)来接收(S406)负荷平衡信息，所述负荷平衡信息指示条件，在所述条件下将要对包括一个或多个数据分组的数据分组的类执行负荷平衡，其中所述负荷平衡信息在一个消息中连同与所述数据分组的类相关的标签信息来接收，以便建立用于基于所述标签信息经过所述标签交换网络来标签交换所述数据分组的类的所述一个或多个数据分组的路径的至少一段，所述负荷平衡信息使所述至少一个第二路由器(20)能够确定是否满足所指示的条件；以及
- 由所述至少一个第二路由器(20)在一个消息中转发(S408)所接收的负荷平衡信息连同标签信息，以便建立用于基于所述标签信息经过所述标签交换网络来标签交换所述数据分组的类的所述一个或多个数据分组的路径的至少另外一段。
11.如权利要求10所述的方法，其中，所述负荷平衡信息包括阈值，以及所述方法还包括如果当前可用链路带宽值除以最大链路带宽值低于所述阈值，则将要对所述数据分组的类执行负荷平衡。
12.如权利要求11所述的方法，其中，所述负荷平衡信息包括第一路由器(40)的最大链路带宽值，以及所述方法包括将所述第一路由器(40)的所述最大链路带宽值与所述至少一个第二路由器(20)的最大链路带宽值进行比较，其中如果所述至少一个第二路由器(20)的所述最大链路带宽值不匹配所述第一路由器(40)的所述最大链路带宽值，则它根据所述至少一个第二路由器(20)的本地策略进行判定是否将要基于所述阈值或者基于所述第一路由器的所述最大链路带宽值来执行负荷平衡。
13.如权利要求12所述的方法，其中，所述负荷平衡信息包含在类型长度值TLV元素中。
14.如权利要求12所述的方法，其中，所述标签交换网络按照环形拓扑来配置。
15.如权利要求12所述的方法，其中，所述标签交换网络包括或者配置为通信网络的多协议标签交换MPLS域，和/或其中所述数据分组的类包括转发等效类FEC或者与其相关，和/或其中所述路径是标签交换路径LSP。
16.一种分发标签交换网络中的负荷平衡信息的方法，所述方法包括下列步骤：
- 由所述标签交换网络的第一路由器(40)来配置(S402)负荷平衡信息，所述负荷平衡信息指示条件，在所述条件下将要对包括一个或多个数据分组的数据分组的类来执行负荷平衡；
- 由所述第一路由器(40)在一个消息中向所述标签交换网络的至少一个第二路由器(20)提供(S404)所配置的负荷平衡信息连同与所述数据分组的类相关的标签信息，以便建立用于基于所述标签信息经过所述标签交换网络来标签交换所述数据分组的类的所述一个或多个数据分组的路径的至少一段；
- 由所述至少一个第二路由器(20)接收(S406)所述负荷平衡信息，其中所述负荷平衡信息在一个消息中连同与所述数据分组的类相关的所述标签信息来接收，所述负荷平衡信息使所述至少一个第二路由器(20)能够确定是否满足所指示的条件；以及
- 由所述至少一个第二路由器(20)在一个消息中转发(S408)所接收的负荷平衡信息连同标签信息，以便建立用于基于所述标签信息经过所述标签交换网络来标签交换所述数据分组的类的所述一个或多个数据分组的路径的至少另外一段。
17.如权利要求16所述的方法，其中，所述负荷平衡信息包含在类型长度值TLV元素中。
18.如权利要求16所述的方法，其中，所述标签交换网络按照环形拓扑来配置。
19.如权利要求16至18中的任一项所述的方法，其中，所述标签交换网络包括或者配置为通信网络的多协议标签交换MPLS域，和/或其中所述数据分组的类包括转发等效类FEC或者与其相关，和/或其中所述路径是标签交换路径LSP。
20.一种在上面存储有计算机程序的计算机可读介质，所述计算机程序包括用于当所述计算机程序运行于计算机系统时执行如权利要求1至19中的任一项所述的方法的程序代码部分。
21.一种用于提供标签交换网络中的负荷平衡信息的第一路由器(40)，所述第一路由器(40)包括：
- 配置组件(42)，适合于配置负荷平衡信息，所述负荷平衡信息指示条件，在所述条件下将要对包括一个或多个数据分组的数据分组的类来执行负荷平衡；以及
- 提供组件(44)，适合于在一个消息中向所述标签交换网络的至少一个第二路由器(20)提供所配置的负荷平衡信息连同与所述数据分组的类相关的标签信息，以便建立用于基于所述标签信息经过所述标签交换网络来标签交换所述数据分组的类的所述一个或多个数据分组的路径的至少一段。
22.如权利要求21所述的第一路由器(40)，其中，所述第一路由器(40)配置成执行如权利要求1至9中的任一项所述的方法。
23.如权利要求21或22所述的第一路由器（40），其中，所述第一路由器(40)配置为或者包括将要沿所述路径所传送的所述一个或多个数据分组的出口路由器。
24.一种用于转发标签交换网络中的负荷平衡信息的第二路由器(20)，所述第二路由器(20)包括：
- 接收组件(22)，适合于接收负荷平衡信息，所述负荷平衡信息指示条件，在所述条件下将要对包括一个或多个数据分组的数据分组的类执行负荷平衡，其中所述负荷平衡信息在一个消息中连同与所述数据分组的类相关的标签信息来接收，以便建立用于基于所述标签信息经过所述标签交换网络来标签交换所述数据分组的类的所述一个或多个数据分组的路径的至少一段，所述负荷平衡信息使所述第二路由器(20)能够确定是否满足所指示的条件；以及
- 转发组件(24)，适合于在一个消息中转发所接收的负荷平衡信息连同标签信息，以便建立用于基于所述标签信息经过所述标签交换网络来标签交换所述数据分组的类的所述一个或多个数据分组的路径的至少另外一段。
25.如权利要求24所述的第二路由器(20)，其中，所述第二路由器(20)配置成执行如权利要求10至15中任一项所述的方法。
26.如权利要求24或25所述的第二路由器(20)，其中，所述第二路由器(20)配置为或者包括用于将要沿所述路径传送的所述一个或多个数据分组的入口路由器或者用于将要沿所述路径所传送一个或多个数据分组的出口路由器与所述入口路由器之间的中间路由器。
27.一种分发标签交换网络中的负荷平衡信息的系统，所述系统包括：
- 如权利要求21至23中的任一项所述的第一路由器(40)；以及
- 如权利要求24至26中的任一项所述的至少一个第二路由器(20)。
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