CN109314663B - Pcep扩展用于支持分布式计算、多项服务和域间路由的pcecc - Google Patents

Abstract

路径计算单元(path computation element，PCE)中央控制器(PCE central controller，PCECC)，包括：存储器，包括可执行指令；以及处理器，耦合到所述存储器并用于执行所述指令。执行所述指令使得所述处理器：接收计算通过网络的路径的请求，其中所述请求包括多个计算任务；将所述计算任务分为多个计算任务组；将至少部分所述多个计算任务组发送到多个路径计算客户端(path computation client，PCC)以便所述PCC进行计算；以及接收来自所述PCC的且与所述多个计算任务组对应的计算结果。

Description

PCEP扩展用于支持分布式计算、多项服务和域间路由的PCECC

相关申请案交叉申请

本申请要求2017年3月30日递交的、申请号为15/474,708且发明名称为“PCEP扩展用于支持分布式计算、多项服务和域间路由的PCECC”的美国非临时专利申请的优先权，其要求2016年4月1日由Qianglin，Quintin，及Zhao递交的、申请号为62/317,166且发明名称为“用于带有大规模路由和多项服务的区域/域间的PCECC域间模型”的美国临时专利申请、2016年4月1日由Qianglin，Quintin，及Zhao递交的、申请号为62/317,163且发明名称为“用于带有大规模路由和多项服务的区域/域间的PCECC分布式模型”的美国临时专利申请，以及2016年4月1日由Qianglin，Quintin，及Zhao递交的、申请号为62/317,159且发明名称为“用于带有大规模路由和多项服务的区域/域间的PCECC多拓扑模型”的美国临时专利申请的优先权，所有专利的全部内容通过引用结合如同再现在本申请中。

关于由联邦政府赞助研究或开发的声明

不适用

参考缩微胶片附录

不适用

背景技术

路径计算单元(path computation element，PCE)是能够通过实时施加计算约束来计算网络中的复杂路径的网络组件、应用或者节点。习知的，可以将网络路由或路径作为网络流量工程的一部分进行离线计算和管理。在这样的情景下，当新客户上线时，在当前网络的拓扑上评估并叠加客户的流量要求。于2006年8月公开的、名称为“基于路径计算单元(path computation element，PCE)的架构”的互联网工程任务组(Internet EngineeringTask Force，IETF)请求注解(Request for Comments，RFC)4655文件定义了PCE架构，其内容通过引用结合在本申请中。

在源于其它运维支撑软件(Operational Support Software，OSS)程序的精确时刻，PCE全面掌握网络的拓扑。因此，PCE能够实时计算所述网络的最佳路径。然后使用所述路径自动更新路由器配置和流量工程数据库。所述PCE采用路径计算单元交互协议(PathComputation Element Communication Protocol，PCEP)接收并响应从路径计算客户端(Path Computation Client，PCC)接收到的路径计算请求。于2009年3月公布的、名称为“路径计算单元(Path Computation Element，PCE)交互协议(PCE Communication Protocol，PCEP)”的IETF RFC 5440文件定义了PCEP，其内容结合在本申请中。

发明内容

根据本发明的一方面，提供了路径计算单元(path computation element，PCE)中央控制器(PCE central controller，PCECC)，包括：包括可执行指令的存储器，和耦合到所述存储器并用于执行所述指令的处理器。执行所述指令使得所述处理器：接收计算通过网络的路径的请求，其中所述请求包括多个计算任务；将所述计算任务划分为多个计算任务组；将至少部分所述多个计算任务组发送到多个路径计算客户端(path computationclient，PCC)以便所述PCC进行计算；以及接收来自所述PCC的且与所述多个计算任务组对应的计算结果。

可选地，在上述方面的任何方面中，所述PCECC将所述至少部分所述多个计算任务组发送到双运行模式下配置为PCC和PCE的第一PCC。

可选地，在上述方面的任何方面中，所述处理器还进行与所述多个计算任务组中的一个计算任务组对应的第一计算任务。

可选地，在上述方面的任何方面中，所述处理器还根据从所述PCC接收到的所述结果计算通过所述网络的优化路径；以及将与所述优化路径对应的转发信息发送到至少部分所述PCC。

可选地，在上述方面的任何方面中，所述处理器还接收来自至少部分所述PCC的转发表项信息；以及更新带有所述接收到的转发表项信息的路由信息数据库。

可选地，在上述方面的任何方面中，所述PCECC接收来自所述多个PCC中的一个PCC的计算通过所述网络的所述路径的所述请求。

可选地，在上述方面的任何方面中，将所述PCECC在双运行模式下配置为PCE和PCC。

根据本发明的一方面，提供了PCECC，包括：包括可执行指令的存储器，和耦合到所述存储器并用于执行所述指令的处理器。执行所述指令使得所述处理器：接收来自多个PCC的所述多个PCC的每个PCC的网络拓扑信息；根据所述网络拓扑信息确定所述多个PCC的第一子集，其中每个PCC具有第一网络特征；将所述多个PCC的所述第一子集分配给第一网络拓扑；以及将网络连接信息发送到分配给所述第一网络拓扑且属于所述多个PCC的所述第一子集的各个PCC。

可选地，在上述方面的任何方面中，所述网络连接信息包括接收所述网络连接信息的各个PCC的多协议标记交换(multiprotocol label switching，MPLS)标记空间和出接口。

可选地，在上述方面的任何方面中，所述处理器确定所述多个PCC的所述第一子集，并响应接收到确定通过所述多个PCC所在网络的路径的请求，将所述多个PCC的所述第一子集分配给所述第一网络拓扑。

可选地，在上述方面的任何方面中，所述处理器还：根据所述网络拓扑信息确定所述多个PCC的第二子集，其中每个PCC具有第二网络特征；将所述多个PCC的所述第二子集分配给第二网络拓扑；以及将网络连接信息发送到分配给所述第二网络拓扑且属于所述多个PCC的所述第二子集的各个PCC。

可选地，在上述方面的任何方面中，所述第一网络拓扑提供第一网络服务，其中所述第二网络拓扑提供与所述第一网络服务分开的第二网络服务。

可选地，在上述方面的任何方面中，属于所述多个PCC的所述第一子集的第一PCC属于所述多个PCC的所述第二子集。

可选地，在上述方面的任何方面中，属于所述多个PCC的所述第一子集的第二PCC不属于所述多个PCC的所述第二子集。

可选地，在上述方面的任何方面中，所述第一网络特征选自由带宽、服务质量(quality of service，QoS)、服务类型、时延和可靠性构成的组。

根据本发明的一方面，提供了PCECC，包括：包括可执行指令的存储器，和耦合到所述存储器并用于执行所述指令的处理器。执行所述指令使得所述处理器：接收计算穿过网络中多个域的路径的请求；计算耦合所述多个域的核心树；通过使用PCE交互协议(PCEcommunication protocol，PCEP)将第一MPLS标记空间和出接口分配给与所述PCECC相关联的第一域的第一边缘节点；以及通过使用PCEP将第二MPLS标记空间和入接口分配给与所述第一域的所述第一边缘节点耦合的第二域的第二边缘节点。

可选地，在上述方面的任何方面中，所述处理器还：计算从所述第一域的所述第一边缘节点到所述第一域中的目的地的路径，其中所述目的地由计算穿过所述网络中所述多个域的所述路径的所述请求来指示，其中所述路径包括所述第一域中的多个内部节点；以及通过使用PCEP将第三MPLS标记空间和出接口分配给所述第一域中的各个所述多个内部节点。

可选地，在上述方面的任何方面中，所述第一边缘节点、所述第二边缘节点和所述多个内部节点为PCC。

可选地，在上述方面的任何方面中，穿过所述网络中所述多个域的所述路径为多播路径。

可选地，在上述方面的任何方面中，穿过所述网络中所述多个域的所述路径为单播路径。

在一个示例性实施例中，路径计算单元(path computation element，PCE)中央控制器(PCE central controller，PCECC)包括：接收单元，接收计算通过网络的路径的请求，其中所述请求包括多个计算任务；划分单元，将所述计算任务划分为多个计算任务组；发送单元，将至少部分所述多个计算任务组发送到多个路径计算客户端(path computationclient，PCC)以便所述PCC进行计算；以及另一接收单元，接收来自所述PCC且与所述多个计算任务组对应的计算结果。在一个实施例中，所述PCECC的所述接收单元和所述另一接收单元为相同的接收单元。

在一个示例性实施例中，路径计算单元(path computation element，PCE)中央控制器(PCE central controller，PCECC)包括：接收单元，接收来自多个路径计算客户端(path computation client，PCC)的所述多个PCC的每个PCC的网络拓扑信息；确定单元，根据所述网络拓扑信息确定所述多个PCC的第一子集，其中每个PCC具有第一网络特征；分配单元，将所述多个PCC的所述第一子集分配给第一网络拓扑；以及发送单元，将网络连接信息发送到分配给所述第一网络拓扑且属于所述多个PCC的所述第一子集的各个PCC。

在一个示例性实施例中，路径计算单元(path computation element，PCE)中央控制器(PCE central controller，PCECC)包括：接收单元，接收计算穿过网络中多个域的路径的请求；计算单元，计算耦合所述多个域的核心树；以及分配单元，通过使用PCE交互协议(PCE communication protocol，PCEP)将第一多协议标记交换(multiprotocol labelswitching，MPLS)标记空间和出接口分配给与所述PCECC相关联的第一域的第一边缘节点，并通过使用PCEP将第二MPLS标记空间和入接口分配给与所述第一域的所述第一边缘节点耦合的第二域的第二边缘节点。

为了清楚起见，可以将上述实施例中的任何一个实施例与其它任何一个或多个实施例结合，以便在本发明的范围中创建新的实施例。

根据以下详细说明结合附图和权利要求，能够更加清楚地理解这些及其它特征。

附图说明

为了更透彻地理解本发明，现参阅结合附图和具体实施方式而描述的以下简要说明，其中的相同参考标号表示相同部分。

图1为SDN的一个实施例的示意图；

图2为SDN中通信的一个实施例的协议图；

图3为SDN的另一实施例的示意图；

图4为SDN的另一实施例的示意图；

图5为PCECC通信方法的一个实施例的流程图；

图6为PCC通信方法的一个实施例的流程图；

图7为PCECC通信方法的一个实施例的流程图；

图8为PCC通信方法的一个实施例的流程图；

图9为PCECC通信方法的一个实施例的流程图；

图10为PCC通信方法的一个实施例的流程图；以及

图11为根据本发明各种实施例的网元的示意图。

具体实施方式

首先应理解，尽管下文提供一项或多项实施例的说明性实施方案，但所公开的系统和/或方法可使用任何数目的技术来实施，无论该技术是当前已知还是现有的。本发明决不应限于下文所说明的说明性实施方案、附图和技术，包括本文所说明并描述的示例性设计和实施方案，而是可在所附权利要求书的范围以及其等效物的完整范围内修改。

本发明公开的实施例阐述了软件定义网络(software defined network，SDN)中根据路径计算单元(path computation element，PCE)交互协议(PCE communicationprotocol，PCEP)的网元之间的通信。实施公开的所述实施例，例如，通过PCE中央控制器(PCE central controller，PCECC)。例如，所述PCECC可以接收计算通过网路的一个或多个路径的请求，并将与计算所述一个或多个路径相关联的计算任务分配给多个路径计算客户端(path computation clientPCC)，其中，将所述多个路径计算客户端配置为包括作为PCC和PCE的功能性。例如，在部分实施例中，所述PCECC接收计算通过网络的路径的请求，其中，所述请求包括多个计算任务；将所述计算任务分为多个计算任务组；将至少部分所述多个计算任务组发送到多个PCC以便所述PCC进行计算；以及接收来自所述PCC的且与所述多个计算任务组对应的计算结果。

另外或可选择地，所述PCECC接收网络的网络拓扑信息，并将所述网络中的节点划分为具有共同网络特征的多个组节点。例如，所述PCECC可以接收来自多个PCC的所述多个PCC的每个PCC的网络拓扑信息；根据所述网络拓扑信息确定所述多个PCC的第一子集，其中所述第一子集包括具有第一网络特征的第一PCC；将将属于所述多个PCC的所述第一子集的所述第一PCC分配给第一网络拓扑；以及将网络连接信息发送到分配给所述第一网络拓扑且属于所述多个PCC的所述第一子集的各个PCC。

另外或可选择地，所述PCECC接收计算穿过多个域的路径的请求，并使用PCEP将MPLS标记和接口分配给沿着所述路径的节点。例如，所述PCECC接收计算穿过网络中多个域的路径的请求；计算耦合所述多个域的核心树；通过使用PCEP将第一MPLS标记空间和出接口分配给与所述PCECC相关联的第一域的第一边缘节点；以及通过使用PCEP将第二MPLS标记空间和入接口分配给与所述第一域的所述第一边缘节点耦合的第二域的第二边缘节点。

如PCECC的网元可以在被要求计算通过具有许多节点的一个或多个路径和/或可能的路径时过载，从而导致针对用户的性能下降，例如，由于所述过载导致计算所述路径的时延。另外，在包括网络中各种分片或各种分组的节点的网络中，管理员可以手动将所述节点分配给所述组，从而导致缺乏效率，并且在响应变更网络需求和请求时阻碍将所述网络快速且动态地分片。进一步地，在部分网络中，根据多个协议，节点包括通信中的其它复杂性，例如，PCEP和MPLS，导致提高成本。本申请公开的发明构思通过以下方式解决了现有技术的问题：通过使PCECC将路径计算任务分配给双重化配置为PCC和PCE的一个或多个PCC，使PCECC根据接收到的网络拓扑信息确定网络分片，将所述网络中的节点分配给所述网络分片，并将标记和接口分配给穿过多个域的节点，所有这些都根据PCEP。

现参照图1，显示了SDN 100的一个实施例的示意图。SDN 100包括PCECC 120，用于与位于网络110中的任何一个或多个PCC 130通信，直接或间接地将所述多个PCC 130通信耦合到PCECC 120。PCECC 120和PCC 130可以通过任何一个或多个光、电或无线介质彼此通信。根据所述PCEP，PCECC 120与至少部分PCC 130通信。

在一个实施例中，网络110可以为分组交换网络，其中，使用沿着网络路径或路由的报文或帧来传输数据流量。基于PCECC 120和/或PCC 130计算的路径，沿着根据诸如多协议标记交换(Multiprotocol Label Switching，MPLS)或通用多协议标记交换(Generalized MPLS，GMPLS)的信令协议建立的标记交换路径(label switched path，LSP)(例如，流量工程(Traffic Engineering，TE)LSP)路由或交换所述报文。使用任何一个或多个光、电或无线链接将PCC 130彼此耦合。网络110还可以包括多个域(未显示)，例如，自治系统(autonomous system，AS)域或内部网关协议(Interior Gateway Protocol，IGP)区域，其可以分别包括与相同地址管理和/或路径计算责任对应的一套网元。可以通过物理手段(例如，位置、连接等)或逻辑手段(例如，网络拓扑、协议、通信层等)来组织所述域。可以将网络110内的各个所述域相互耦合，并且所述域分别包括部分PCC 130。

PCC 130为根据PCEP支持通信并通过网络110传输所述报文的任何设备或组件。例如，PCC 130可以包括网桥、交换机、路由器、或者此类设备的各种组合。PCC 130包括用于接收来自其它PCC 130的报文的多个入端口，确定PCC 130发送所述帧的目的节点的逻辑电路，以及用于将帧发送给所述其它PCC 130的多个出端口。在部分实施例中，至少部分PCC130可以为标记交换路由器(label switched router，LSR)，用于修改或更新在网络110中传输的所述报文的所述标记(例如，MPLS标记)。进一步，部分PCC 130可以为标记边缘路由器(label edge router，LER)。例如，在网络110边缘的PCC 130可以用于插入或消除在网络110和外部网络之间传输的所述报文的所述标记。沿着路径的第一个PCC 130和最后一个PCC 130有时分别称为源节点和目的节点。尽管在网络110中显示了十一个PCC 130，但是网络110可以包括任何数量的PCC 130。另外，在部分实施例中，至少部分PCC 130位于网络110中的不同域内，并且用于在多个域间通信。例如，与不同域对应的PCC 130可以沿着穿过多个域建立的路径交换报文。

PCECC 120为用于，例如，基于路径计算请求针对网络110进行全部或部分所述路径计算的任何设备。在部分实施例中，PCECC 120接收信息，可以将此信息用于计算从位于SDN 100外的设备、从一个或多个PCC 130或从这两者经过网络110的路径。PCECC 120之后可以处理所述信息以获取通过网络110的所述路径。例如，PCECC 120计算通过网络110的所述路径，并根据接收到的所述信息确定包括沿着所述路径的LSR的PCC 130。PCECC 120之后可以将全部或部分计算出的路径信息发送到至少一个PCC 130。进一步，在部分实施例中，PCECC 120耦合到或包括流量工程数据库(traffic-engineering database，TED)、点到多点(point to multipoint，P2MP)路径数据库(path database，PDB)、点到点(point topoint，P2P)路径数据库、光学性能监控器(optical performance monitor，OPM)，物理层约束(physical layer constraint，PLC)信息数据库或其组合，PCECC 120可以使用这些来计算所述路径。PCECC 120通常位于网络110外部的组件中，例如，外部服务器，但是在部分实施例中，可以位于网络110内的组件中，例如，PCC 130。

在一个实施例中，PCC 130将路径计算请求发送到PCECC 120。例如，所述路径计算请求可以源于在请求计算通过网络110的路径的PCC 130执行的应用或服务。例如，PCC 130可以向PCECC 120请求网络110中单个域内或穿过多个域的P2MP路径或P2P路径。另外，PCC130可以响应所述路径计算请求，发送至少部分用于确定所述路径的信息到PCECC 120。

在部分实施例中，PCC 130发送到PCECC 120的所述路径计算请求可以请求PCECC120计算通过网络110的多个路径。在其它实施例中，PCECC 120可以基本同时接收多个路径计算请求，各个路径计算请求可以请求计算通过网络110的一个或多个路径。在这些实施例中的任一实施例中，当网络110包括许多PCC 130(例如，数千个、数十万个、数百万个或更多)时，PCECC 120可能过载。所述过载可能导致PCECC 120性能下降，例如，无法计算所有请求的所述路径、计算请求的所述路径的时延等。为了有助于减少可能的过载和导致的性能下降，本发明的实施例根据以下讨论以分布式的方式计算请求的路径段。

为了能够以所述分布式方式计算所述请求的路径段，将PCECC 120和至少部分PCC130配置在双运行模式下或配置为在网络110中具有双重作用。例如，将PCECC 120配置为PCE和PCC，并将至少部分PCC 130配置为PCC和PCE。可以根据所述双运行模式，基于，例如，网络110中各PCC 130的位置和/或与PCECC 120的靠近程度、双运行模式PCC 130的理想数量或百分比、各PCC 130的计算能力或硬件规格、和/或用于确定在所述双运行模式下配置的PCC 130数量的任何其它适用标准，配置任何数量的PCC 130。

现参照图2，显示了SDN 100中通信的一个实施例的协议图200。所述协议图200说明了配置为PCE和PCC的PCECC 120、配置为PCE和PCC的第一PCC 130A以及配置为PCE和PCC的第二PCC 130B之间的通信。第一PCC 130A和第二PCC 130B中的至少一个可为网络110中的入节点(例如，节点，如源节点，在此节点处，根据响应路径计算请求确定的路径而路由的数据进入网络110)。在步骤205中，PCECC 120接收计算通过网络110的路径的请求。在部分实施例中，所述请求为路径计算请求。当描述为由PCECC 120从第一PCC 130A接收时，应理解PCECC 120可以从网络110中的任何PCC 130处接收到所述请求，无论是否仅配置为PCC或在双运行模式下配置为PCC和PCE，或者来自网络110和/或SDN 100外的设备。在步骤210中，PCECC 120将接收到的所述请求划分为多个单个计算任务。在部分实施例中，将所述请求划分为具有数量几乎相等的任务的部分。同时，在其它实施例中，所述部分可以具有不同数量的任务。在步骤215中，PCECC 120将第一部分的所述任务发送到第一PCC 130A，并将第二部分的所述任务发送到第二PCC 130B。在部分实施例中，所述第一部分的所述任务和所述第二部分的所述任务包括响应接收到的所述请求而待进行的所有计算任务。在其它实施例中，PCECC 120可以根据未发送到第一PCC 130A或第二PCC 130B的第三部分的所述任务而自行进行计算。应注意，当描述为PCECC 120发送所述任务到第一PCC 130A和第二PCC 130B时，PCECC 120可以将任何部分的所述任务发送到网络110中被配置在双运行模式下的任何一个或多个PCC 130，因此，并非网络110中的所有PCC 130都接收所述任务，并非所有被配置在双运行模式下的PCC 130都接收所述任务，并且/或者网络110中的一个PCC 130接收到的大量任务不同于网络110中另一PCC 130接收到的大量任务。

在步骤220中，第一PCC 130A和第二PCC 130B进行计算和/或与从PCECC 120接收到的所述任务相关联或指示的其它活动。例如，第一PCC 130A和第二PCC 130B分别计算通过至少部分的网络110的至少部分的路径。在步骤225中，第一PCC 130A和第二PCC 130B将响应在步骤215中接收到的所述任务所获得的结果发送到PCECC 120。在步骤230中，PCECC120响应步骤205中接收到的所述请求并至少部分地基于从第一PCC 130A和第二PCC 130B处接收到的所述结果，计算通过网络110的全局优化路径。例如，当第一PCC 130A和第二PCC130B分别计算了通过至少部分的网络110的至少部分的多个路径时，PCECC 120可以从所述多个路径中确定最优化路径。可以优化所述全局优化路径，这样，所述路径遍历网络110中最小数量的PCC 130，具有最小的服务质量(quality of service，QoS)特征，具有最小带宽特征，具有最短时延，具有最小可靠性特征和/或任何其它适用的优化标准或标准组合。

在步骤235中，PCECC 120将针对所述全局优化路径的转发信息发送到第一PCC130A和第二PCC 130B。应注意，当描述为PCECC 120发送所述转发信息到第一PCC 130A和第二PCC 130B时，PCECC 120通常将所述转发信息发送到配置在所述双运行模式下的网络110中的各个入节点。在步骤240中，第一PCC 130A和第二PCC 130B分别根据从PCECC 120接收到的所述转发信息建立优化转发路径。当第一PCC 130A或第二PCC 130B接收在网络110中转发的数据时，例如，各个第一PCC 130A和第二PCC 130B将所述优化转发路径分别本地存储并附加到数据(例如，作为报头或报头的一部分)。在部分实施例中，第一PCC 130A和第二PCC 130B分别包括用于建立所述优化转发路径的转发引擎。

在步骤245中，第一PCC 130A和第二PCC 130B分别将与所述优化转发路径对应的转发表项信息发送到PCECC 120。在部分实施例中，第一PCC 130A和第二PCC 130B分别通过转发引擎发送所述转发表项信息。在步骤250中，PCECC 120使用从第一PCC 130A和第二PCC130B接收到的所述转发表项信息来更新存储容器(例如，TED、路由表、转发表或用于存储针对网络110的转发信息的任何其它适当数据结构)。在步骤255中，PCECC 120响应步骤205中接收到的计算路径的所述请求，将应答消息发送到第一PCC 130A。在部分实施例中，所述应答消息为路径计算应答消息。当描述为由PCECC 120发送到第一PCC 130A时，应理解，所述请求可由PCECC 120发送到设备，在步骤205中PCECC 120从所述设备接收所述请求。

如图2所述，在所述双运行模式下配置各个PCECC 120、第一PCC 130A和第二PCC130B。例如，从在步骤205中PCECC 120接收所述请求所来自的设备的角度(例如，设备可为网络110中的PCC 130)，将PCECC 120配置为PCC。从第一PCC 130A和第二PCC 130B的角度，将PCECC 120配置为PCE。从PCECC 120的角度，将第一PCC 130A和第二PCC 130B分别配置为PCC。从第一PCC 130A和第二PCC 130B的角度，分别配置为PCE。

现参照图3，显示了SDN 300的另一实施例的示意图。SDN 300包括PCECC 310、多个PCC 320、第四版互联网协议(Internet Protocol version 4，IPv4)节点330、第六版互联网协议(Internet Protocol version 6，IPv6)节点340、网络350、IPv4网络360和IPv6网络370。在部分实施例中，PCECC 310、PCC 320和网络350分别至少包括分别与PCECC 120、PCC130和网络110基本相似的部分硬件、软件和/或功能性。在其它实施例中，至少部分PCECC310、PCC 320和网络350至少包括部分如下述的硬件、软件和/或功能性。IPv4节点330为位于供应商网络和/或客户网络边缘并根据IPv4进行通信的网元。IPv6节点340为位于供应商网络和/或客户网络边缘并根据IPv6进行通信的网元。IPv4网络360分别包括一IPv4节点330，并且还可以包括用于在各自IPv4网络360中进行通信的多个其它网元(未显示)。各个IPv4网络360可以为供应商网络或客户网络。IPv6网络370分别包括一IPv6节点340，并且还可以包括用于在各自IPv6网络370中进行通信的多个其它网元(未显示)。各个IPv6网络370可以为供应商网络或客户网络。

在部分实施例中，可以允许将网络350从源头(例如，供应商网络)传输到目的地(例如，客户网络)的数据仅遍历网络350内的某些PCC 320。例如，当源于IPv4网络360的数据传输到另一IPv4网络360时，可以仅允许所述数据遍历属于网络350中PCC 320第一集合的PCC 320。同样地，当源于IPv6网络370的数据传输到另一IPv6网络370时，可以仅允许所述数据遍历属于网络350中PCC 320第二集合的PCC 320。作为另一实例，可以允许传输于网络350的数据仅遍历某些PCC 320，PCC 320提供指定的最小带宽、可靠性、QoS、时延、安全等级或其它网络标准或度量。作为又一实例，可以允许传输于网络350的第二数据仅遍历某些PCC 320(例如，位于网络350边缘的两个PCC 320之间的内部PCC 320)，传输于网络350的第一数据未遍历PCC 320(例如，或在遍历的PCC 320中具有最小程度的重叠，这样沿着所述第一数据采用的路径的服务中断不会影响所述第二数据，从而使得所述第二数据用作所述第一数据的备份)。

为了能够将网络350中的PCC 320分配给多个集合中的一个或多个集合，PCECC310还用于将网络350的默认拓扑(例如，包括网络350中的所有PCC 320)分片或划分为多个拓扑，其中各个所述多个拓扑包括网络350中并非所有的PCC 320。在部分实施例中，单个PCC 320可以属于所述默认拓扑以外的网络350的多个拓扑。同时，在其它实施例中，允许各个PCC 320仅属于所述默认拓扑以外的网络350的单个拓扑，或允许仅属于所述默认拓扑。在MPLS网络环境中，2014年7月公开的且名称为“用于多拓扑的LDP扩展”的IETF RFC 7307文件进一步描述了多拓扑技术，其全部内容通过引用结合在本申请中。

在部分实施例中，PCECC 310从一个或多个PCC 320接收说明各自PCC 320特性的信息。所述信息可以包括与PCC 320相关联的网络特征，例如，带宽、可靠性、QoS、时延、安全等级、物理位置、连接和访问以及/或者PCC 320的其它网络标准。基于从PCC 320接收到的所述信息，PCECC 310基于理想的网络特征将网络350分片为所述多个拓扑。例如，PCECC310可以将网络350分片为多个拓扑，其中包括带有某一理想最小带宽的拓扑、具有最小程度可靠性的拓扑(例如，环形网拓扑)和具有低于理想程度的时延的拓扑。作为另一实例，PCECC 310可以基于相同的网络特征将网络350分片为多个拓扑，例如，具有第一最小带宽的拓扑、具有第二最小带宽的拓扑和具有第三最小带宽的拓扑。应注意，当出于示例目的描述三个分片或网络拓扑时，可以基于任何一个或多个理想网络特征将网络350分片为任何数量的网络拓扑。

将网络350分片为所述多个拓扑后，PCECC 310将所述多个拓扑的详情发送到PCC320。在部分实施例中，PCECC 310将消息(例如，网络连接信息消息)发送到分配给所述多个拓扑的一特定拓扑的各PCC 320，其中，所述消息包括接口(例如，接收所述消息的各PCC320的出接口)和PCC 320在发送与PCC 320分配所至的所述特定拓扑相关联的数据所使用的MPLS标记空间。所述接口可为物理组件(例如，PCC 320的电路)、软件实现方式或其组合，使得PCC 320与网络350中的其它PCC 320传递数据(例如，接收和发送)。所述MPLS标记空间包括一个或多个MPLS标记(例如，允许标记的范围所示)，这些标记可以附加在PCC 320在网络350中首次接收到的数据，从而指示将所述数据(例如，用于所述数据遍历的链接或节点的全部或部分清单)通过网络350路由至网络350中后续PCC 320的方式。在部分实施例中，将网络350的PCC 320分类或分片为所述多个拓扑，可以称为将网络350中的PCC 320和/或PCC 320之间的链接上色。例如，可以将网络350中PCC 320之间的所述链接分片为多个组，每组与一个颜色相关联，这样，将PCC 320分配给所述多个组或上色的拓扑中的一个后，PCC320可以根据相关联颜色识别所述拓扑。例如，在部分实施例中，可以将网络350的所述默认拓扑分片为红色拓扑、绿色拓扑和蓝色拓扑，其中，各拓扑对应于由属于各自所述拓扑的PCC 320提供的某些网络特征。

从PCECC 310接收所述多个拓扑的详情后，PCC 320将所述详情存储(例如，存储在转发表、路由表等中)以用于路由接收到的数据包。当PCC 320在一入接口接收数据包时，PCC 320分析所述数据包以确定所述数据包是否具有一个或多个拓扑选择条件(例如，针对网络特征的显式最小或最大值、拓扑颜色等)。当所述数据包包括拓扑选择条件时，PCC 320确定所述拓扑选择条件是否对应于从PCECC 310接收接口和标记空间的PCC 320的拓扑。当所述拓扑选择条件不对应于从PCECC 310接收接口和标记空间的PCC 320的拓扑，或者所述数据包不包含拓扑选择条件时，PCC 320通过与网络350的所述默认拓扑相关联的PCC 320的接口来转发所述数据包。当所述拓扑选择条件不对应于从PCECC 310接收接口和标记空间的PCC 320的拓扑时，PCC 320通过PCECC 310指示的PCC 320的所述接口来转发所述数据包，从而根据所述数据包的请求通过网络350的各自拓扑将所述数据包用于传输数据。在部分实施例中，使PCECC 310自动或动态地将PCC 320分配给网络350的所述多个拓扑，允许PCECC 310快速调整以变更网络特征、网络需求和针对路径计算和数据路由的请求，而不需要个人用户干预给各PCC 320上色以用于所述多个拓扑的一个或多个拓扑中，从而更高效地在SDN300中进行通信。

现参照图4，显示了SDN 400的另一实施例的示意图。SDN 400包括多个PCECC410A、410B、410C、410D、410E、and 410F(410A-410F)，多个PCC 420，以及域430A、430B、430C、430D、430E和430F(430A-430F)。在部分实施例中，PCECC 410A-410F和PCC 420分别至少包括与PCECC 120和/或PCECC 310或PCC 130和/或PCC 420分别基本类似的部分硬件、软件和/或功能性。在其它实施例中，至少部分PCECC 410A-410F或PCC 420至少包括部分如下述的硬件、软件和/或功能性。在部分实施例中，各个域430A-430F可以属于同一网络，此网络可以基本类似于网络110和/或网络350。在其它实施例中，各个域430A-430F自身可以是一个独立网络，此网络可以基本类似于网络110和/或网络350。可以通过物理手段(例如，位置、连接等)或逻辑手段(例如，网络拓扑、协议、通信层等)组织域430A-430F。

当PCECC 410A接收计算穿过SDN 400中多个域的路径的请求时，PCECC 410A开始计算与所述请求对应的路径(例如，在所述请求识别的源头和目的地之间)。所述请求可以从域430A中的PCC 420接收，或者从SDN 400内部或外部的任何其它适当网络设备接收，如上述图1所讨论。应注意，当参照PCECC 410A讨论时，任何PCECC 410A-410F从各自对应的域430A-430F中的PCC 420或从SDN 400内部或外部的任何其它适当设备接收所述请求，如上述图1所讨论，并且计算路径的所述请求的源头以及接收所述请求的特定PCECC 410A-410F在此不做限定。接收所述请求后，PCECC 410A开始计算从源头到目的地的最短路径(例如，包括核心树和一个或多个子树)，其中源头和目的地都在所述请求中识别。在部分实施例中，所述请求可以指示单一目的地，从而PCECC 410A确定穿过域430A-430F的P2P(例如，单播)路径。同时，在其它实施例中，所述请求可以指示多个目的地，从而PCECC 410A确定穿过域430A-430F的P2MP(例如，多播)路径。

PCECC 410A通过计算SDN 400中的从所述源头到所述目的地的核心树来开始计算通过SDN 400的所述路径。所述核心树至少包括所述源头和所述目的地之间的各个域430A-430F中的一个PCC 420，各个PCC 420包括在位于各自域430A-430F边缘(例如，边缘节点或边界节点)的核心树中。计算所述核心树后，各个PCECC 410A-410F将标记和接口分配给位于PCECC 410A-410F各自域430A-430F边缘的PCC 420，并且PCC 420包括在所述核心树中。各个PCECC 410A-410F还将标记和接口分配给位于各自PCECC 410A-410F的邻域430A-430F的边缘的PCC 420，PCC 420包括在所述核心树中。例如，采用PCEP分配所述标记和接口以便PCECC 410A-410F和PCC 420之间的通信。PCC 420使用所述标记和接口来，例如，根据MPLS，通过SDN 400路由数据包，例如，从域430A-430F中的一个到域430A-430F中的另一个。例如，当PCC 420接收数据包时，PCC 420通过所述接口并采用PCECC 410A-410F分配的标记来转发所述数据包。

PCECC 410A-410F将所述标记和接口分配给位于域430A-430F边缘的且包括在所述核心树中的PCC 420后，PCECC 410A计算各个域430A-430F中的子树，例如，从位于域430A-430F的一个域的边缘的PCC 420到各个域430A-430F内的所述目的地。在部分实施例中，所述子树从位于域430A-430F边缘的PCC 420延伸，PCC 420包括在所述核心树中，所述核心树向外延伸进所述各个域430A-430F直到PCECC 410A接收到的所述请求消息指示的所有目的地包括在子树中。计算所述子树后，各个PCECC 410A-410F将标记和接口分配给所述各个域430A-430F中的包括在所述子树中的PCC 420，，而非位于域430A-430F边缘的PCC420。PCC 420使用所述标记和接口以，例如根据MPLS，通过SDN 400路由数据包，例如，从位于域430A-430F的一个域的边缘的PCC 420到位于所述各个域430A-430F中的目的地。例如，使用PCEP分配所述标记和接口以便PCECC 410A-410F和PCC 420之间的通信。例如，当PCC420接收数据包时，PCC 420通过所述接口并采用PCECC 410A-410F分配的标记来转发所述数据包。根据PCEP使PCECC 410A-410F能够分配标记和/或接口给PCC 420，在PCECC 410A-410F和PCC 420之间提供相似的通信，并减少SDN 400中利用的不同通信协议的数量。与根据，例如，MPLS通信协议分配标记和/或接口相比，在分配标记和/或接口中PCECC 410A-410F使用PCEP，允许采用更少的资源和更快的速度在SDN 400中实现更高效的通信。

可以根据任何适当的流程，例如，反向递归路径计算(Backward Recursive PathCalculation，BRPC)程序、约束最短路径优先(Constrained Shortest Path First，CSPF)程序或，例如，在此参考图1和2公开的适用于计算SDN 400中路径的任何其它路径计算程序，计算所述核心树和所述子树。另外，应注意，当讨论为大体上按序发生时(一个接另一个)，PCECC 410A可以基本同时或用其它任何量的叠加时间计算所述核心树和所述子树。在Futurewei技术有限公司于2010年2月18日提交的、国际申请专利编号为PCT/US2010/024577且名称为“用于点到多点域间多协议标记交换流量工程路径计算的系统和方法”中更加详细地描述了SDN 400中的所述核心树和所述子树的计算，名称为“用于点到多点域间多协议标记交换流量工程路径计算的系统和方法”的全部内容通过引用结合如同再现在本申请中。

现参见图5，显示了PCECC通信方法500的一个实施例的流程图。当PCECC接收计算通过如图1中网络110的网络的路径的请求时，在SDN中由所述PCECC，例如，图1中SDN 100中的所述PCECC实施所述方法500。在部分实施例中，所述方法500的所述PCECC的作用可以与参照图2的协议图200所讨论的PCECC 120基本类似。在步骤510中，所述PCECC接收计算通过所述网络的路径的请求。例如，从PCC(例如，图1中PCC 130中的一个)或从位于所述网络和/或SDN外部的网络设备接收所述请求。在部分实施例中，所述请求为根据PCEP设计的路径计算请求。在步骤515中，所述PCECC将与所述请求相关联的计算任务划分为多个子任务或多个组任务。可以根据未在此限制的任何适当手段来划分所述任务。

在步骤520中，所述PCECC将至少部分所述任务发送到所述网络中的任何一个或多个PCC，其中，所述PCC配置在同时具有PCC和PCE功能性的双运行模式下。在各种实施例中，所述PCECC将任何数量的计算任务发送到所述PCC，从而与第二PCC相比，第一PCC可以接收更多或更少的计算任务。另外，所述PCECC可以不将计算任务发送到所述网络中的所有PCC，并且所述网络中接收各种所述计算任务的PCC在此不做限定。在步骤525中，所述PCECC接收来自在步骤520中接收计算任务的所述PCC的计算结果。例如，所述结果为通过所述网络的一个或多个路径或部分路径。在步骤530中，所述PCECC至少部分基于步骤525中接收到的计算结果，计算通过所述网络的路径的全局优化。例如，从所述PCC接收所述结果后，所述PCECC可以计算通过所述网络的优化路径，以便所述路径遍历所述网络中最少量的PCC，具有最低的QoS特征，具有最小的带宽特征，具有最小的时延，具有最小可靠性特征以及/或任何其它适当的优化标准或标准组合。

在步骤535中，所述PCECC将转发信息发送到所述网络中的至少部分所述PCC。例如，所述PCECC可以将所述转发信息发送到PCC，所述PCC为所述网络中的入节点。在部分实施例中，所述转发信息包括与步骤530中计算的所述全局优化路径相关的信息。例如，所述转发信息可以包括一个或多个链接的清单、跳、标记或其它识别信息，所述PCC可以将所述识别信息附加到通过全局优化路径遍历所述网络的数据，并且/或者所述PCC可以将所述识别信息用于路由遍历所述网络的所述数据(例如，将所述数据转发到沿着所述全局优化路径的下一个PCC时，将所述识别信息用于确定待使用的标记和接口)。在步骤540中，所述PCECC从所述PCC接收转发表项信息。例如，所述转发表项信息为至少部分所述PCC至少部分基于步骤535中所述PCECC发送的所述转发信息而计算的转发路径。在步骤545中，所述PCECC使用步骤540中接收到的所述转发表项信息来更新存储容器(例如，TED、路由表、转发表或用于存储针对所述网络的转发信息的任何其它适当的数据结构)。在步骤550中，所述PCECC将应答消息发送到设备，所述PCECC在步骤510中从所述设备接收到计算通过所述网络的路径的所述请求。在部分实施例中，所述应答消息为路径计算应答消息。

现参见图6，显示了PCC通信方法600的一个实施例的流程图。当PCC从另一个网元，例如，PCECC，如图1的PCECC 120接收通信时，SDN中的所述PCC，例如，图1中SDN100中PCC130的任何一个PCC 130实施所述方法600。在部分实施例中，所述方法600的所述PCC的作用可以与参照图2中所述协议图200所讨论的第一PCC 130A和/或第二PCC 130B基本类似。在步骤610中，所述PCC从所述PCECC接收一个或多个计算任务。例如，所述计算任务包括计算所述网络中至少两个节点(例如，两个PCC、源头和目的地等)之间至少部分的一个或多个路径。在步骤615中，所述PCC进行与步骤610中接收到的所述计算任务对应的计算。例如，所述计算包括计算通过所述网络的至少部分的一个或多个路径。在步骤620中，所述PCC将步骤615中进行的所述计算的结果发送到所述PCECC。在步骤625中，所述PCC从所述PCECC接收转发信息。所述转发信息可以包括一个或多个链接的清单、跳、标记和/或其它识别信息，所述PCC可以将所述识别信息附加到通过全局优化路径遍历所述网络的数据，并且/或者所述PCC可以将所述识别信息用于路由遍历所述网络的所述数据(例如，将所述数据转发到沿着所述全局优化路径的下一个PCC时，将所述识别信息用于确定待使用的标记和接口)。在步骤630中，所述PCC至少部分地根据步骤625中从所述PCECC接收到的所述转发信息建立转发路径。例如，根据所述转发信息优化所述转发路径，从而所述转发路径包括节点(例如，PCC)，形成遍历从第一节点到第二节点通过所述网络的数据的可能的最小时延，因此在第一和第二节点之间遍历了可能的最少量的节点，和/或形成至少部分基于上述转发信息的用于优化的任何其它适当的度量。在步骤635中，所述PCC将转发表项信息发送到所述PCECC，其中，所述转发表项信息指示步骤630中所述PCC建立的所述转发路径的至少一部分。

在部分实施例中，所述方法600还包括步骤605。在步骤605中，所述PCC将计算通过所述网络的路径的请求发送到所述PCECC。在部分实施例中，所述请求消息为路径计算请求消息。在所述网络边缘的所述PCC可以从所述网络外部的设备接收所述请求，并且可以根据所述方法600的上述步骤将所述请求转发到所述PCECC进行计算。

在部分实施例中，所述方法600还包括步骤640。在步骤640中，所述PCC从所述PCECC接收应答消息，其中，所述应答消息响应步骤605中发送到所述PCECC的所述请求消息。在部分实施例中，所述应答消息为路径计算应答消息。所述PCC可以将所述应答消息转发到所述设备，所述PCC从该设备接收到步骤605中发送至所述PCECC的所述请求。

在部分实施例中，所述方法600还包括步骤645。在步骤645中，所述PCC接收用于通过所述网络路由的数据包。例如，所述PCC从所述网络外部的设备(例如，当所述PCC为所述网络的入口节点或边缘节点时)或从所述网络内的另一PCC接收所述数据包。

在部分实施例中，所述方法600还包括步骤650。在步骤650中，所述PCC将在步骤645中接收到的所述数据包发送到另一设备(例如，所述网络中的另一PCC或所述网络外部的设备)。至少部分根据步骤630中建立的所述转发路径，所述PCC发送所述数据包。例如，所述PCC可以在链接、跳上和/或使用步骤630中建立的所述转发路径指示的标记及/或接口发送所述数据包。

现参见图7，显示了PCECC通信方法700的一个实施例的流程图。当PCECC希望将网络，例如，图3的网络350分类或分片为所述网络的一个或多个分片或组并且每个分片或组被规定为或称为一种颜色时，SDN中的所述PCECC，例如，图3中SDN 300中的PCECC 310实施所述方法700。在步骤710中，所述PCECC接收来自多个PCC(例如，图3中的PCC 320)的拓扑信息。例如，所述拓扑信息包括各个PCC能够支持的网络特征(例如，规定的最小带宽、可靠性、QoS、时延、安全等级或其它网络标准或度量)。例如，所述拓扑信息还包括所述各PCC的或与所述各PCC相关联的连接和访问、标记、和/或接口。在步骤720中，所述PCECC确定所述多个PCC的第一子集，其中所述第一子集中的各PCC具有第一网络特征(例如，共享网络特征)。例如，所述PCECC通过至少部分地基于步骤710中从所述PCC接收到的所述拓扑信息将所述网络中的所述PCC分类为一组或多个组来确定所述多个PCC的所述第一子集。例如，所述PCECC可以将所述PCC分类为具有某一有效带宽、QoS、可靠性、时延的组和/或所述组中具有最少量共有PCC的组。所述PCECC响应接收通过所述网络路由数据的请求消息，可以将所述PCC分为所述组，其中，所述请求消息指示了最低等级的一个或多个所述网络特征。在步骤730中，所述PCECC将所述多个PCC的所述第一子集分配给第一网络拓扑。例如，所述PCECC通过给所述多个PCC的所述第一子集中的所有PCC分配或关联一种颜色，将所述多个PCC的所述第一子集分配给所述第一网络拓扑。在步骤740中，所述PCECC将网络连接信息(例如，包括所述颜色、所述第一网络拓扑和/或其它网络信息)发送到所述网络中至少部分所述PCC(例如，分配给所述第一网络拓扑且属于所述多个PCC的所述第一子集的所有PCC)。例如，所述PCECC可以将所述网络连接信息仅发送到步骤720中确定的特定组中包括的PCC，或可以将所述网络连接信息发送到所述网络的所有所述PCC。所述网络连接信息可以向至少部分所述PCC(例如，步骤720中确定的一个或多个所述组包括的PCC)指示，用于路由针对所述组中的一组定义的拓扑所选择的数据包的路由信息。例如，所述网络连接信息可以包括用于在属于相同组的PCC之间路由数据包的链接、标记和/或接口信息。

现参见图8，显示了PCC通信方法800的流程图。当SDN中的PCC接收用于通过网络路由的数据包时，所述PCC，例如，图3中SDN 300中的PCC 320中的任何一个实施所述方法800。在步骤810中，所述PCC将拓扑信息发送到PCECC，如图3中的PCECC 310。例如，所述拓扑信息包括所述PCC能够支持的网络特征(例如，规定的最小带宽、可靠性、QoS、时延、安全等级或其它网络标准或度量)。例如，所述拓扑信息还包括所述PCC的或与所述PCC相关联的连接和访问、标记、和/或接口。在部分实施例中，可以响应从所述PCECC接收到的通信(例如，请求消息)和/或在所述PCECC和所述PCC之间建立关系(例如，父子PCEP关系)，将所述拓扑信息发送到所述PCECC。在步骤820中，所述PCC从所述PCECC接收拓扑信息。在部分实施例中，从所述PCECC接收到的所述拓扑信息将所述PCC分配给所述网络的一个或多个分片或颜色，其中，各个所述PCC被规定为或指示为一种颜色。在部分实施例中，从所述PCECC接收到的所述拓扑信息包括所述PCC在转发数据包到相同颜色的其它PCC中所用的接口和/或标记空间。从所述PCECC接收到的所述拓扑信息可以不将所述PCC分配给任何组或颜色，或者将所述PCC分配给单个组或颜色，或分配给多个组或颜色。

在步骤830中，所述PCC接收用于通过所述网络进行转发的数据包。例如，所述PCC从所述网络外部的设备(例如，当所述PCC为所述网络的入口节点或边缘节点时)或从所述网络内的另一PCC接收所述数据包。在步骤840中，所述PCC分析所述数据包以确定所述数据包是否包含拓扑选择条件。在部分实施例中，所述拓扑选择条件规定了一种用于通过所述网络转发所述数据包的特定拓扑颜色。在步骤850中，当所述数据包包含所述拓扑选择条件时，所述PCC确定是否将所述PCC分配给与所述拓扑选择条件匹配的拓扑。例如，可以将所述PCC分配给绿色、蓝色和红色拓扑，并且所述PCC可以确定所述拓扑选择条件是否与所述绿色、蓝色和红色拓扑中的一个匹配。在步骤860中，当所述拓扑选择条件与所述PCC分配给的拓扑匹配时，所述PCC根据与所述拓扑选择条件指示的所述拓扑相关联的所述PCC的接口和标记空间来转发所述数据包。在步骤870中，当所述数据包不包括拓扑选择条件时，和/或当所述拓扑选择条件与所述PCC分配给的拓扑不匹配时，所述PCC根据与所述网络的默认拓扑相关联的所述PCC的接口和标记空间来转发所述数据包。

现参见图9，显示了PCECC通信方法900的一个实施例的流程图。当SDN中的PCECC希望分配用于各域，如图4中的域430A-430F之间路由数据的标记和接口时，所述PCECC，例如，图4中SDN 400中PCECC 410A-410F中的任何一个PCECC实施所述方法900。在步骤910中，所述PCECC接收计算穿过多个(例如，多个)域的路径的请求。在步骤920中，所述PCECC计算核心树，此核心树将所述域从一个域中的源节点(例如，PCC，如图4中的PCC 420)一起耦合到另一个域中的目的节点(例如，另一PCC)。计算所述核心树，例如，如国际申请专利编号为PCT/US2010/024577且名称为“用于点到多点域间多协议标记交换流量工程路径计算的系统和方法”所述，并结合图4在上文讨论。

在步骤930中，所述PCECC将第一标记和/或接口分配给位于所述PCECC所在和/或与所述PCECC相关联的域的边缘的PCC。在步骤940中，所述PCECC还将第二标记和/或接口分配给PCC，其中，所述PCC位于所述PCECC所在和/或与所述PCECC相关联的所述域邻近的一个域的边缘，并且位于所述PCECC所在域的边缘的PCC通信耦合到所述PCC。在部分实施例中，所述PCECC根据PCEP分配所述标记和/或接口。

在步骤950中，所述PCECC计算从位于所述PCECC所在和/或与所述PCECC相关联的域的边缘的所述PCC到所述PCECC所在和/或与所述PCECC相关联的域中的所述目的节点的路径，例如，如国际申请专利编号为PCT/US2010/024577且名称为“用于点到多点域间多协议标记交换流量工程路径计算的系统和方法”所述，并结合图4在上文讨论。在步骤960中，所述PCECC将标记和/或接口分配给沿着路径的所有PCC，其中，所述路径从位于所述PCECC所在和/或与所述PCECC相关联的域的边缘的所述PCC到所述PCECC所在和/或与所述PCECC相关联的域中的所述目的节点。在部分实施例中，所述PCECC根据PCEP分配所述标记和/或接口。

现参见图10，显示了PCC通信方法1000的流程图。当SDN中的PCC接收用于通过网络路由的数据包时，所述PCC，例如，图4中SDN 400中的PCC 420中的任何一个实施所述方法1000。在步骤1010中，所述PCC接收来自PCECC，例如，图4中PCECC 410A-410F中的任何一个的标记和/或接口分配。例如，根据PCEP接收所述标记和/或接口。在部分实施例中，所述PCC基于核心树和/或至少部分地由所述PCECC计算的通过所述网络的路径来接收所述标记和/或接口。在步骤1020中,所述PCC接收数据包。例如，所述PCC从所述网络外部的设备(例如，当所述PCC为所述网络的入口节点或边缘节点时)或从所述网络内的另一PCC接收所述数据包。在步骤1030中，所述PCC至少部分地根据步骤1010中从所述PCECC接收到的所述标记和/或接口来转发所述数据包。

应注意，针对本申请公开的所有上述方法，所述方法可以包括未在此陈述的其它步骤，在此陈述的所述步骤中的任何一个或多个步骤可以包括一个或多个子步骤，可以忽略在此陈述的所述步骤中的任何一个或多个步骤，和/或可以按照不同于在此呈现的顺序(例如，相反顺序、基本同时、重叠等)来进行在此陈述的所述步骤中的任何一个或多个步骤，所有这些都意在落入本发明的范围内。

还应注意，可以使用现有通信消息或还未定义的通信消息在PCEP网元(例如，PCECC和PCC、PCC和PCECC、PCC和另一PCC，PCECC和另一PCECC，和/或外部设备和PCECC或PCC)间进行通信。在部分实施例中，根据现有PCEP通信消息(例如，路径计算请求、路径计算应答、连接和访问通告等)中包括的最近定义的类型长度值(type-length-value，TLV)元素来进行PCEP网元之间的通信。在其它实施例中，根据可以包括现有和/或最近定义的TLV的最近定义的PCEP通信消息来进行PCEP网元之间的通信。这样，根据本发明携带通信和/或便于通信的特定类型的PCEP消息和/或PCEP消息中的TLV在此不做限定。

现参照图11，显示了根据各种实施例的网元1100的示意图。网元1100可以为能够执行本申请所述功能的任何适当处理设备，如PCEP网元，和/或为能够在PCE架构和/或如SDN100、SDN 300和/或SDN 400的SDN内运行的控制器。例如，网元1100适用于实施为PCECC120、PCECC 310、PCECC 410A-410F中的任何一个或多个，和/或PCC 130、320或420中的任何一个或多个，分别结合各自的图如上述讨论。网元1100用于实施至少部分本申请公开的所述特性/方法，根据至少部分在本申请公开的所述协议图进行通信，和/或发送或接收在本申请中公开的任何一个或多个所述消息和/或对象。在各种实施例中，例如，使用硬件、固件和/或安装以便在硬件上运行的软件来实施本发明的所述特性/方法。例如，在各种实施例中，网元1100用于根据所述协议图200实施任何一种或多种通信，和/或实例所述方法500、600、700、800、900或1000中的任何一种或多种方法。

网元1100为一种设备(例如，接入点、接入点站、路由器、交换机、网关、网桥、服务器、客户端、用户设备、移动通信设备等)，所述设备通过网络、系统和/或域来传输数据，和/或向网络中的其它设备提供服务或执行计算功能。

网元1100包括耦合到收发器(Tx/Rx)1120的一个或多个下联端口1110，所述下联端口为发送器，接收器或其组合。Tx/Rx 1120通过下联端口1110发送和/或从其它网元接收帧。同样地，网元1100包括耦合到多个上联端口1140的另一Tx/Rx 1120，其中，Tx/Rx 1120通过上联端口1140发送和/或从其它节点接收帧。下联端口1110和/或上联端口1140可以包括电和/或光发送和/或接收组件。在另一实施例中，网元1100包括耦合到Tx/Rx 1120的一个或多个天线(未显示)。Tx/Rx 1120通过所述一个或多个天线无线地发送和/或从其它计算或存储设备接收数据(例如，报文)。

将处理器1130耦合到Tx/Rx 1120，并且处理器1130用于通过根据至少部分本申请公开的所述实施例使用PCEP来进行通信。在一个实施例中，处理器1130包括一个或多个多核处理器和/或存储器模块1150，其具有存储容器、缓冲器等的作用。处理器1130实施为通用处理器或一个或多个特殊应用集成电路(application-specific integrated circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(field programmable gate array，FPGA)和/或数字信号处理器(digital signal processor，DSP)的一部分。尽管描述为单个处理器，处理器1130并不局限于此，或者包括多个处理器。处理器1130还包括：用于执行分布式计算计算机程序产品1160的处理逻辑，所述分布式计算计算机程序产品1160用于执行与使用网元计算通过网络的路径相关联的计算任务，其中，将所述网元配置为PCE和PCC(例如，通过根据至少部分所述协议图200实施通信和/或实施至少部分所述方法500或600)；多拓扑计算机程序产品1170，用于在具有多个拓扑的网络中方便通信(例如，通过实施至少部分所述方法700或800)；和/或域间路由计算机程序产品1180，用于方便SDN中多个域之间的通信(例如，通过实施至少部分所述方法900或1000)。

图11还说明了将存储器模块1150耦合到处理器1130，并且所述存储器模块1150为用于存储各类数据的非瞬时性介质。存储器模块1150包括存储器设备，包括次级储存、只读存储器(read-only memory，ROM)和随机存取存储器(random-access memory，RAM)。所述次级储存通常由一个或多个磁盘驱动器、光盘驱动器、固态硬盘(solid-state drive，SSD)和/或磁带机组成，并且用于非易失性存储数据，并且如果所述RAM不足以容纳所有工作数据时，所述次级储存用作溢流存储设备。当选择程序进行执行时，所述次级储存用于存储这类载入所述RAM的程序。所述ROM用于存储指令和程序执行期间可能读取的数据。所述ROM为非易失性存储器设备，相对于所述次级储存的较大的存储容量，所述非易失性存储器设备通常具有较小的存储容量。所述RAM用于存储易失性数据，并且可能存储指令。通常，访问所述ROM和RAM都比访问所述次级储存更快。

所述存储器模块1150可以用于存储用于执行本申请描述的所述各种实施例的指令。例如，所述存储器模块1150可以包括所述分布式计算计算机程序产品1160，所述多拓扑计算机程序产品1170和/或所述域间路由计算机程序产品，所有这些都由处理器1130执行。

应理解，通过编程或加载可执行指令到网元1100，处理器1130和/或所述存储器模块1150中的至少一个得以变更，从而将网元1100部分地变换为特定机器或装置，例如，至少具有本发明所教示的新功能性的PCECC和/或PCC。电子工程和软件工程技术的基础是：可以通过现有技术中熟知的设计规则将可以通过将可执行软件载入到计算机来实施的功能性转换为硬件实施。通常，实施软件中概念与实施硬件中概念之间的决策取决于设计的稳定性和待生产的单元的数量，而不是从软件域转换为硬件域的过程中所涉及的任何问题。通常，仍处于频繁变更的设计可以优选以软件实现，因为硬件实现上的反复比起软件设计上的反复更加昂贵。通常，稳定且将大量生产的设计优选以硬件形式(例如，以ASIC形式)实现，因为对于大量生产运行，硬件实现比软件实现更廉价。可以经常以软件形式开发和测试设计，并且之后通过现有技术中熟知的设计规则将所述设计变换为呈ASIC形式的等同硬件实现，所述ASIC将软件指令固化。在与新ASIC控制的机器为特定机器或装置相同的方式下，同样地，经编程或加载了可执行指令的计算机可以视为特定机器或装置。

在部分实施例中，本申请公开了PCECC，包括构件：用于接收计算通过网络的路径的请求，其中，所述请求包括多个计算任务；将所述计算任务分为多个计算任务组；将至少部分所述多个计算任务组发送到多个PCC以便所述PCC进行计算；以及接收来自所述PCC的且与所述多个计算任务组对应的计算结果。在部分实施例中，所述PCECC还/或包括构件：用于接收来自多个PCC的所述多个PCC的每个PCC的网络拓扑信息；根据所述网络拓扑信息确定所述多个PCC的第一子集，其中每个PCC具有第一网络特征；将所述多个PCC的所述第一子集分配给第一网络拓扑；以及将网络连接信息发送到分配给所述第一网络拓扑且属于所述多个PCC的所述第一子集的各个PCC。在部分实施例中，所述PCECC还/或包括构件：用于接收计算穿过网络中多个域的路径的请求；计算耦合所述多个域的核心树；通过使用PCEP将第一MPLS标记空间和出接口分配给与所述PCECC相关联的第一域的第一边缘节点；以及通过使用PCEP将第二MPLS标记空间和入接口分配给与所述第一域的所述第一边缘节点耦合的第二域的第二边缘节点。

在以下条项中引用其它实施例。

条项1.一种路径计算单元(path computation element，PCE)中央控制器(PCEcentral controller，PCECC)，其特征在于，包括：

存储器，包括可执行指令；以及

处理器，耦合到所述存储器并用于执行所述指令，其中，执行所述指令使得所述处理器：

接收计算通过网络的路径的请求，其中，所述请求包括多个计算任务；

将所述计算任务分为多个计算任务组；

将至少部分所述多个计算任务组发送到多个路径计算客户端(path computationclient，PCC)以便所述PCC进行计算；以及

接收来自所述PCC的且与所述多个计算任务组对应的计算结果。

条项2.根据条项1所述的PCECC，其特征在于，所述PCECC将所述至少部分所述多个计算任务组发送到双运行模式下配置为PCC和PCE的第一PCC。

条项3.根据条项1或2所述的PCECC，其特征在于，所述处理器还进行与所述多个计算任务组中的一个计算任务组对应的第一计算任务。

条项4.根据条项1到3中的任一条项所述的PCECC，其特征在于，所述处理器还:

根据从所述PCC接收到的所述结果计算通过所述网络的优化路径；以及

将与所述优化路径对应的转发信息发送到至少部分所述PCC。

条项5.根据条项1到4中的任一条项所述的PCECC，其特征在于，所述处理器还:

接收来自至少部分所述PCC的转发表项信息；以及

更新带有所述接收到的转发表项信息的路由信息数据库。

条项6.根据条项1到5中的任一条项所述的PCECC，其特征在于，所述PCECC接收来自所述多个PCC中的一个PCC的计算通过所述网络的所述路径的所述请求。

条项7.根据条项1到6中的任一条项所述的PCECC，其特征在于，将所述PCECC在双运行模式下配置为PCE和PCC。

条项8.一种路径计算单元(path computation element，PCE)中央控制器(PCEcentral controller，PCECC)，其特征在于，包括：

存储器，包括可执行指令；以及

处理器，耦合到所述存储器并用于执行所述指令，其中，执行所述指令使得所述处理器：

接收来自多个路径计算客户端(path computation client，PCC)的所述多个PCC的每个PCC的网络拓扑信息；

根据所述网络拓扑信息确定所述多个PCC的第一子集，其中每个PCC具有第一网络特征；

将所述多个PCC的第一子集分配给第一网络拓扑；以及

将网络连接信息发送到分配给所述第一网络拓扑且属于所述多个PCC的所述第一子集的各个PCC。

条项9.根据条项8所述的PCECC，其特征在于，所述网络连接信息包括接收所述网络连接信息的各个PCC的多协议标记交换(multiprotocol label switching，MPLS)标记空间和出接口。

条项10.根据权利要求8或9所述的PCECC，其特征在于，所述处理器确定所述多个PCC的所述第一子集，并响应接收到确定通过所述多个PCC所在网络的路径的请求，将所述多个PCC的所述第一子集分配给所述第一网络拓扑。

条项11.根据条项8到10中的任一条项所述的PCECC，其特征在于，所述处理器还:

根据所述网络拓扑信息确定所述多个PCC的第二子集，其中每个PCC具有第二网络特征；

将所述多个PCC的所述第二子集分配给第二网络拓扑；以及

将网络连接信息发送到分配给所述第二网络拓扑且属于所述多个PCC的所述第二子集的各个PCC。

条项12.根据条项8到11中的任一条项所述的PCECC，其特征在于，所述第一网络拓扑提供第一网络服务，并且所述第二网络拓扑提供与所述第一网络服务分开的第二网络服务。

条项13.根据条项8到12中的任一条项所述的PCECC，其特征在于，属于所述多个PCC的所述第一子集的第一PCC属于所述多个PCC的所述第二子集。

条项14.根据条项8到13中的任一条项所述的PCECC，其特征在于，属于所述多个PCC的所述第一子集的第二PCC不属于所述多个PCC的所述第二子集。

条项15.根据条项8到14中的任一条项所述的PCECC，其特征在于，所述第一网络特征选自由带宽、服务质量(quality of service，QoS)、服务类型、时延和可靠性构成的组。

条项16.一种路径计算单元(path computation element，PCE)中央控制器(PCEcentral controller，PCECC)，其特征在于，包括：

存储器，包括可执行指令；以及

处理器，耦合到所述存储器并用于执行所述指令，其中，执行所述指令使得所述处理器：

接收计算穿过网络中多个域的路径的请求；

计算耦合所述多个域的核心树；

通过使用PCE交互协议(PCE communication protocol，PCEP)将第一多协议标记交换(multiprotocol label switching，MPLS)标记空间和出接口分配给与所述PCECC相关联的第一域的第一边缘节点；以及

通过使用PCEP将第二MPLS标记空间和入接口分配给与所述第一域的所述第一边缘节点耦合的第二域的第二边缘节点。

条项17.根据条项16所述的PCECC，其特征在于，所述处理器还：

计算从所述第一域的所述第一边缘节点到所述第一域中的目的地的路径，其中所述目的地由计算穿过所述网络中所述多个域的所述路径的所述请求来指示，其中所述路径包括所述第一域中的多个内部节点；以及

通过使用PCEP将第三MPLS标记空间和出接口分配给所述第一域中的各个所述多个内部节点。

条项18.根据条项15到17中的任一条项所述的PCECC，其特征在于，所述第一边缘节点、所述第二边缘节点和所述多个内部节点为路径计算客户端(path computationclient，PCC)。

条项19.根据条项15到18中的任一条项所述的PCECC，其特征在于，穿过所述网络中所述多个域的所述路径为多播路径。

条项20.根据条项15到19中的任一条项所述的PCECC，其特征在于，穿过所述网络中所述多个域的所述路径为单播路径。

虽然本发明中已提供若干实施例，但应理解，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，本发明所公开的系统和方法可以以许多其它特定形式来体现。本发明的实例应被视为说明性而非限制性的，且本发明并不限于本文本中所给出的细节。例如，各种元件或组件可以在另一系统中组合或整合，或者某些特征可以省略或不实施。

此外，在不脱离本发明的范围的情况下，各种实施例中描述和说明为离散或单独的技术、系统、子系统和方法可以与其它系统、模块、技术或方法进行组合或合并。除非另有陈述，否则术语“约”的使用意味着随后数字+/-10％。展示或论述为彼此耦合或直接耦合或通信的其它项也可以采用电方式、机械方式或其它方式经由某一接口、设备或中间组件间接地耦合或通信。其他变化、替代和改变的示例可以由本领域的技术人员在不脱离本文精神和所公开的范围的情况下确定。

Claims (23)

1.一种路径计算单元(path computation element，PCE)中央控制器(PCE centralcontroller，PCECC)，其特征在于，包括：

存储器，包括可执行指令；以及

处理器，耦合到所述存储器并用于执行所述指令，其中，执行所述指令使得所述PCECC：

接收计算通过网络的路径的请求，其中所述请求包括多个计算任务；

将所述计算任务划分为多个计算任务组；

将至少部分所述多个计算任务组发送到多个路径计算客户端(path computationclient，PCC)以便所述PCC进行计算，所述多个PCC中存在部分或全部PCC被配置为具有PCC和PCE的功能；以及

接收来自所述PCC的且与所述多个计算任务组对应的计算结果。

2.根据权利要求1所述的PCECC，其特征在于，所述PCECC将所述至少部分所述多个计算任务组发送到双运行模式下配置为PCC和PCE的第一PCC。

3.根据权利要求1所述的PCECC，其特征在于，所述PCECC还进行与所述多个计算任务组中的一个计算任务组对应的第一计算任务。

4.根据权利要求1所述的PCECC，其特征在于，所述PCECC还：

根据从所述PCC接收到的所述结果计算通过所述网络的优化路径；以及

将与所述优化路径对应的转发信息发送到至少部分所述PCC。

5.根据权利要求4所述的PCECC，其特征在于，所述PCECC还：

接收来自至少部分所述PCC的转发表项信息；以及

更新带有所述接收到的转发表项信息的路由信息数据库。

6.根据权利要求1所述的PCECC，其特征在于，所述PCECC接收来自所述多个PCC中的一个PCC的计算通过所述网络的所述路径的所述请求。

7.根据权利要求1所述的PCECC，其特征在于，将所述PCECC在双运行模式下配置为PCE和PCC。

8.一种路径计算单元(path computation element，PCE)中央控制器(PCE centralcontroller，PCECC)，其特征在于，包括：

存储器，包括可执行指令；以及

处理器，耦合到所述存储器并用于执行所述指令，其中，执行所述指令使得所述PCECC：

接收来自多个路径计算客户端(path computation client，PCC)的所述多个PCC的每个PCC的网络拓扑信息；

根据所述网络拓扑信息确定所述多个PCC的第一子集，其中每个PCC具有第一网络特征；

将所述多个PCC的所述第一子集分配给第一网络拓扑；以及

将网络连接信息发送到分配给所述第一网络拓扑且属于所述多个PCC的所述第一子集的各个PCC；

将多个计算任务组中的至少部分计算任务组发送到所述多个PCC以便所述多个PCC进行计算，以得到所述多个计算任务组对应的计算结果，所述多个PCC中存在部分或全部PCC被配置为具有PCC和PCE的功能。

9.根据权利要求8所述的PCECC，其特征在于，所述网络连接信息包括接收所述网络连接信息的各个PCC的多协议标记交换(multiprotocol label switching，MPLS)标记空间和出接口。

10.根据权利要求8所述的PCECC，其特征在于，所述PCECC确定所述多个PCC的所述第一子集，并响应接收到确定通过所述多个PCC所在网络的路径的请求，将所述多个PCC的所述第一子集分配给所述第一网络拓扑。

11.根据权利要求8所述的PCECC，其特征在于，所述PCECC还：

根据所述网络拓扑信息确定所述多个PCC的第二子集，其中每个PCC具有第二网络特征；

将所述多个PCC的所述第二子集分配给第二网络拓扑；以及

将网络连接信息发送到分配给所述第二网络拓扑且属于所述多个PCC的所述第二子集的各个PCC。

12.根据权利要求11所述的PCECC，其特征在于，所述第一网络拓扑提供第一网络服务，并且所述第二网络拓扑提供与所述第一网络服务分开的第二网络服务。

13.根据权利要求11所述的PCECC，其特征在于，属于所述多个PCC的所述第一子集的第一PCC属于所述多个PCC的所述第二子集。

14.根据权利要求13所述的PCECC，其特征在于，属于所述多个PCC的所述第一子集的第二PCC不属于所述多个PCC的所述第二子集。

15.根据权利要求8所述的PCECC，其特征在于，所述第一网络特征选自由带宽、服务质量(quality of service，QoS)、服务类型、时延和可靠性构成的组。

16.一种路径计算单元(path computation element，PCE)中央控制器(PCE centralcontroller，PCECC)，其特征在于，包括：

存储器，包括可执行指令；以及

处理器，耦合到所述存储器并用于执行所述指令，其中，执行所述指令使得所述PCECC：

接收计算穿过网络中多个域的路径的请求；

计算耦合所述多个域的核心树；

通过使用PCE交互协议(PCE communication protocol，PCEP)将第一多协议标记交换(multiprotocol label switching，MPLS)标记空间和出接口分配给与所述PCECC相关联的第一域的第一边缘节点，所述PCECC基于所述第一MPLS标记空间和出接口进行与所述第一边缘节点之间的通信；以及

通过使用PCEP将第二MPLS标记空间和入接口分配给与所述第一域的所述第一边缘节点耦合的第二域的第二边缘节点，所述PCECC基于所述第二MPLS标记空间和入接口进行与所述第二边缘节点之间的通信；

其中，所述第一边缘节点和所述第二边缘节点包括在所述核心树中。

17.根据权利要求16所述的PCECC，其特征在于，所述PCECC还：

计算从所述第一域的所述第一边缘节点到所述第一域中的目的地的路径，其中所述目的地由计算穿过所述网络中所述多个域的所述路径的所述请求来指示，其中所述路径包括所述第一域中的多个内部节点；以及

通过使用PCEP将第三MPLS标记空间和出接口分配给所述第一域中的各个所述多个内部节点。

18.根据权利要求16所述的PCECC，其特征在于，所述第一边缘节点、所述第二边缘节点和所述多个内部节点为路径计算客户端(path computation client，PCC)。

19.根据权利要求16所述的PCECC，其特征在于，穿过所述网络中所述多个域的所述路径为多播路径。

20.根据权利要求16所述的PCECC，其特征在于，穿过所述网络中所述多个域的所述路径为单播路径。

21.一种分布式计算方法，其特征在于，包括：

接收计算通过网络的路径的请求，其中所述请求包括多个计算任务；

将所述计算任务划分为多个计算任务组；

将至少部分所述多个计算任务组发送到多个路径计算客户端(path computationclient，PCC)以便所述PCC进行计算，所述多个PCC中存在部分或全部PCC被配置为具有PCC和路径计算单元(path computation element，PCE)的功能；以及

接收来自所述PCC的且与所述多个计算任务组对应的计算结果。

22.一种分布式计算方法，其特征在于，包括：

接收来自多个路径计算客户端(path computation client，PCC)的所述多个PCC的每个PCC的网络拓扑信息；

根据所述网络拓扑信息确定所述多个PCC的第一子集，其中每个PCC具有第一网络特征；

将所述多个PCC的所述第一子集分配给第一网络拓扑；以及

将网络连接信息发送到分配给所述第一网络拓扑且属于所述多个PCC的所述第一子集的各个PCC；

将多个计算任务组中的至少部分计算任务组发送到所述多个PCC以便所述多个PCC进行计算，以得到所述多个计算任务组对应的计算结果，所述多个PCC中存在部分或全部PCC被配置为具有PCC和路径计算单元(path computation element，PCE)的功能。

23.一种域间路由方法，其特征在于，包括：

接收计算穿过网络中多个域的路径的请求；

计算耦合所述多个域的核心树；

通过使用路径计算单元(path computation element，PCE)交互协议(PCEcommunication protocol，PCEP)将第一多协议标记交换(multiprotocol labelswitching，MPLS)标记空间和出接口分配给与PCE中央控制器(PCE central controller，PCECC)相关联的第一域的第一边缘节点，所述PCECC基于所述第一MPLS标记空间和出接口进行与所述第一边缘节点之间的通信；以及

通过使用PCEP将第二MPLS标记空间和入接口分配给与所述第一域的所述第一边缘节点耦合的第二域的第二边缘节点，所述PCECC基于所述第二MPLS标记空间和入接口进行与所述第二边缘节点之间的通信；

其中，所述第一边缘节点和所述第二边缘节点包括在所述核心树中。

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