CN112532520B - 基于pce的te-lsp的实现方法及装置 - Google Patents

基于pce的te-lsp的实现方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于PCE的TE‑LSP的实现方法及装置，该方法包括：PCECC收集SR域的SID、TE及SR路径信息，建立TE‑SID数据库；在接收到TE‑LSP的创建请求时，PCECC根据LSP的业务申请信息及该数据库，确定LSP的SR路径；PCECC和PCC根据LSP指定的SID分配方式及TE属性，为沿LSP的SR路径的SR节点分配TE‑SID，PCECC根据分配的SID构建SID列表，进而得到满足业务需求的TE‑LSP；SR节点根据TE‑SID转发报文。本发明可以实现基于PCE的TE‑LSP的差分服务，从而可以满足业务的TE需求以及业务隔离需求，提高了系统的安全性以及网络资源使用率。

Description

基于PCE的TE-LSP的实现方法及装置
技术领域
本发明涉及网络技术领域，尤其涉及基于PCE的TE-LSP的实现方法及装置。
背景技术
本部分旨在为权利要求书中陈述的本发明实施例提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。
PCECC(PCE-based central controller，基于PCE的中央控制器)通过将分布式控制平面与SDN(software defined network，软件定义网络)元素混合在一起，可以简化分布式控制平面的处理。因此，PCECC可以计算/设置/启动LSP(Label Switch Path，标签交换路径)，并且还可以通过PCECC将标签转发条目下发到路径上的每个网络设备，同时尽可能地利用现有PCE(Path Computation Element，路径计算单元)技术。
SR(segment routing，分段路由)作为一种源路由技术，通过首节点指定SID(segment ID，段标识)列表，实现报文按照指定路径转发。这种技术不需要每个中间节点维护每条路径的状态，只有首节点需要维持路径的状态，当路径变更时，只需要在首节点调整SID列表即可。这种基于分段路由的流量工程(segment routing traffic engineering，简称SR-TE)，相比传统的RSVP-TE(Resource reservation protocol traffic engineering，资源预留协议流量工程)具有更大的优势，减少了控制面的协议交互，也解决了RSVP-TE无法实现的负载均衡的问题。
根据[RFC8283]，PCE作为中央控制器可以通过PCEP(PCE protocol，PCE协议)分配和设置节点/前缀/邻接标签(SID)。有些草案分别对SRv6和SR-MPLS进行了扩展，使得PCECC支持对SR路径的建立以及SID的分配和管理。但是没有提出对支持TE属性的SID的管理。但是现有的SID的定义仅仅标识一个拓扑，其Node-SID和Adj-SID仅仅标识一个节点和一条链路，不携带任何TE相关的属性，使得节点在处理流量的时候，都是无差别对待；无法实现类似于RSVP-TE的隧道专享带宽，以及无法满足隧道之间的隔离等TE(traffic engineering，流量工程)需求。
因此，现有的PCEP方案无法满足基于SR-TE隧道的承载机制对转发面的网络切片的应用，即不能满足不同业务对带宽的完全隔离需求，也无法满足业务的SLA(ServiceLevel Agreement，服务等级协议)需求。
发明内容
本发明实施例提供一种基于路径计算单元PCE的流量工程标签交换路径TE-LSP的实现方法，用以实现基于PCE的TE-LSP的差分服务，该方法包括：
基于PCE的中央控制器PCECC收集分段路由SR域的段标识SID信息、流量工程TE信息及SR路径信息，建立TE-SID数据库；
在接收到TE-LSP的创建请求时，PCECC根据LSP的业务申请信息及所述TE-SID数据库，确定LSP的SR路径；其中，所述LSP的业务申请信息包括LSP的基本信息、TE属性及SID分配方式，TE属性包括带宽使用模式、优先级、带宽及时延，带宽使用模式包括独占模式和共享模式，SID分配方式包括PCC分配方式和PCE分配方式；
PCECC或路径计算客户端PCC根据LSP指定的SID分配方式及TE属性，为沿LSP的SR路径的SR节点分配携带TE属性的SID，PCECC根据为所述LSP分配的携带TE属性的SID构建SID列表，得到满足业务需求的TE-LSP；所述SID列表作为SR首节点创建SR-LSP的依据；
当报文进入到SR节点时，SR节点根据携带TE属性的SID转发报文。
本发明实施例还提供一种基于路径计算单元PCE的流量工程标签交换路径TE-LSP的实现装置，用以实现基于PCE的TE-LSP的差分服务，该装置包括：
基于PCE的中央控制器PCECC，用于收集分段路由SR域的段标识SID信息、流量工程TE信息及SR路径信息，建立TE-SID数据库；在接收到TE-LSP的创建请求时，根据LSP的业务申请信息及所述TE-SID数据库，确定LSP的SR路径；为沿LSP的SR路径的SR节点分配携带TE属性的SID，PCECC根据为所述LSP分配的携带TE属性的SID构建SID列表，得到满足业务需求的TE-LSP；其中，所述SID列表作为SR首节点创建SR-LSP的依据；所述LSP的业务申请信息包括LSP的基本信息、TE属性及SID分配方式，TE属性包括带宽使用模式、优先级、带宽及时延，带宽使用模式包括独占模式和共享模式，SID分配方式包括PCC分配方式和PCE分配方式；
路径计算客户端PCC，用于根据LSP指定的SID分配方式及TE属性，为沿LSP的SR路径的SR节点分配携带TE属性的SID，得到满足业务需求的TE-LSP；
SR节点，用于当报文进入到SR节点时，根据携带TE属性的SID转发报文。
本发明实施例还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述基于路径计算单元PCE的流量工程标签交换路径TE-LSP的实现方法。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有执行上述基于路径计算单元PCE的流量工程标签交换路径TE-LSP的实现方法的计算机程序。
本发明实施例中，基于路径计算单元PCE的流量工程标签交换路径TE-LSP的实现方案，通过：基于PCE的中央控制器PCECC收集分段路由SR域的段标识SID信息、流量工程TE信息及SR路径信息，建立TE-SID数据库；在接收到TE-LSP的创建请求时，PCECC根据LSP的业务申请信息及所述TE-SID数据库，确定LSP的SR路径；其中，所述LSP的业务申请信息包括LSP的基本信息、TE属性及SID分配方式，TE属性包括带宽使用模式、优先级、带宽及时延，带宽使用模式包括独占模式和共享模式，SID分配方式包括PCC分配方式和PCE分配方式；PCECC或路径计算客户端PCC根据LSP指定的SID分配方式及TE属性，为沿所述SR路径的SR节点分配携带TE属性的SID；SR首节点根据PCECC所配置的SID列表创建SR-LSP，得到满足业务需求的TE-LSP，所述SID列表由PCECC根据为所述LSP分配的SID构建而成；当报文进入到SR节点时，SR节点根据携带TE属性的SID转发报文，可以实现基于PCE的TE-LSP的差分服务，从而可以满足业务的TE需求以及业务隔离需求，提高了系统的安全性以及网络资源使用率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
图1为本发明实施例中基于路径计算单元PCE的流量工程标签交换路径TE-LSP的实现方法的流程示意图；
图2为本发明实施例中基于路径计算单元PCE的流量工程标签交换路径TE-LSP的实现的原理示意图；
图3为本发明实施例中CCI对象扩展格式的示意图；
图4为本发明实施例一中SR域拓扑示意图；
图5为本发明实施例一中SID最终分配结果示意图；
图6为本发明实施例二中SR域拓扑示意图；
图7为本发明实施例二中SID最终分配结果示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本发明实施例做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
考虑到现有技术中存在的技术问题，发明人提出了一种基于路径计算单元PCE的流量工程标签交换路径TE-LSP的实现方案，该方案为一种基于PCE的TE-LSP的实现方法及装置。PCECC节点收集SR域的SID的信息以及TE信息，建立TE-SIDD(TE-SID database，TE-SID数据库)；根据LSP的申请信息，PCECC计算LSP的SR路径；PCECC或PCC根据LSP指定的SID分配方式以及TE属性为LSP沿路的SR节点分配满足需求的SID；SR首节点根据所分配的SID列表创建SR-LSP，从而建立满足业务需求的TE-LSP，所述SID列表由PCECC根据为所述LSP分配的SID构建。LSP的申请信息包括通LSP的基本信息以及TE属性和SID分配方式，TE属性包括带宽使用模式、优先级、带宽、时延等；其中，带宽使用模式分为独占模式和共享模式，SID分配方式包括PCC分配和PCE分配。本发明通过扩展PCE协议，支持SID标识不同的网络资源和报文处理方式，从而满足业务的TE需求以及业务隔离需求，提高了系统的安全性以及网络资源使用率。
本发明实施例指定了基于PCECC的TE-LSP的创建以及TE-SID的分配和释放，并对PCEP协议进行了扩展，以支持相应的功能。下面对该基于路径计算单元PCE的流量工程标签交换路径TE-LSP的实现方案进行详细介绍。
图1为本发明实施例中基于路径计算单元PCE的流量工程标签交换路径TE-LSP的实现方法的流程示意图，如图1所示，该方法包括如下步骤：
步骤101：基于PCE的中央控制器PCECC收集分段路由SR域的段标识SID信息、流量工程TE信息及SR路径信息，建立TE-SID数据库；
步骤102：在接收到TE-LSP的创建请求时，PCECC根据LSP的业务申请信息及所述TE-SID数据库，确定LSP的SR路径；其中，所述LSP的业务申请信息包括LSP的基本信息(LSP的基本信息包括：LSP的入口节点地址和出口节点地址以及SR隧道与LSP的关系，LSP的标识)、TE属性及SID分配方式，TE属性包括带宽使用模式、优先级、带宽及时延，带宽使用模式包括独占模式和共享模式，SID分配方式包括PCC分配方式和PCE分配方式；
步骤103：PCECC或路径计算客户端PCC根据LSP指定的SID分配方式及TE属性，为LSP的沿SR路径的SR节点分配携带TE属性的SID；PCECC根据为所述LSP分配的携带TE属性的SID构建SID列表，所述SID列表作为SR首节点创建SR-LSP的依据，得到满足业务需求的TE-LSP；
步骤104：当报文进入到SR节点时，SR节点携带TE属性的SID转发报文。
本发明实施例通过扩展PCE协议，支持SID来标识不同的网络资源和报文处理方式，从而满足业务的TE需求以及业务隔离需求，提高了系统的安全性以及网络资源使用率。
本发明实施例中，PCECC首先与PCC(Path Computation Client，路径计算客户端)节点进行能力的协商，确定PCC和PCECC节点是否支持SR-TE能力；PCECC收集SR域的SID信息和TE信息以及SR路径信息，建立TE-SID数据库；PCECC根据LSP的申请信息计算SR-TE路径；然后PCECC或PCC根据LSP沿路的SR节点的SID信息和TE信息以及SID的分配方式，为SR节点分配满足需求的SID，PCECC通过PCInitiate(LSP Initiate Request，LSP初始化请求)消息携带CCI(Central Controller’s Instructions，中央控制器指令)对象为SR节点分配携带TE属性的SID或者通过PCInitiate消息请求PCC为所述LSP分配满足TE需求的SID；SR首节点根据PCECC所分配的SID列表创建SR-LSP，所述SID列表为PCECC根据为所述LSP分配的SID构建的SID列表；当报文进入到SR节点时，SR节点按照携带TE属性的SID转发报文。本发明实施例中，TE-SID(traffic engineering segment ID，流量工程段标识)标识携带TE属性的SID。本发明实施例中所指的LSP都是指SR转发面的TE-LSP。如图2所示，实现步骤如下：
①PCECC与PCC进行能力的协商，确定PCECC和PCC节点是否都支持SR-TE功能；
即，在一个实施例中，基于PCE的中央控制器PCECC收集分段路由SR域的段标识SID信息、流量工程TE信息及SR路径信息，建立TE-SID数据库，可以包括：
PCECC与PCC节点进行能力的协商处理，确定PCECC与PCC节点是否支持SR-TE能力；
在确定PCECC与PCC节点都支持SR-TE能力时，PCECC收集分段路由SR域的段标识SID信息、流量工程TE信息及SR路径信息，建立TE-SID数据库。
具体实施时，在实施本发明的方案之前，首先对PCECC和PCC的SR-TE能力确认，保证TE-LSP的高效创建。
②PCECC收集SR域的SID信息、TE信息以及SR路径信息，建立TE-SIDD；该步骤即为上述步骤101的具体实施方案，具体地：
TE-SIDD(TE-SID database，TE-SID数据库)：包括SR域所有的SR节点和链路的TE信息以及SID信息；所述SID包括每个节点的SID空间信息、SID的属性以及使用情况。SID空间信息包括SR节点的SID的空间信息、PCECC的分配空间以及PCC的分配空间；SID的属性包括TE属性以及SID类型，类型是指节点、链路、前缀等；使用情况包括SID的使用状态以及带宽情况以及被使用的LSP信息；所述SR路径信息包括SR隧道以及隧道下的LSP信息以及SID与LSP的关系。
每个SR节点可以由多个节点SID以及为每个链路分配多个Adj-SID，其中节点SID的TE属性有模式和优先级；Adj-SID的TE属性有带宽、模式、优先级和metric。
模式分为独享和共享两种：独享模式标识该SID只能被某一个业务使用，一旦被某个业务占用，则其他业务不可以使用该SID，共享模式标识该SID可以被多个业务共享；优先级标识流量拥塞时，优先调度高优先级流量；进一步地，对于Adj-SID的共享模式划分多个优先级，高优先级的可以抢占低优先级带宽，低优先级的业务可以占用闲置的高优先级带宽；进一步地，只有共享模式的带宽可以被抢占。
如果某条链路所有的Adj-SID都是独享模式，则独享模式SID所分配的带宽总和不能超过实际的链路的带宽；若某条链路的Adj-SID是独享模式和共享模式的混合，则共享模式的最大带宽和所有独享模式带宽的总和，不能超过实际的链路带宽，共享模式的最大带宽是指同一优先级带宽总和的最大值；若某条链路的所有Adj-SID只有共享模式，则共享模式的同一优先级带宽总和的最大带宽不能超过实际的链路带宽。
带宽是指Adj-SID所占用的最大带宽以及未使用带宽。
③当有TE-LSP的创建请求时，PCECC根据LSP的申请信息计算满足需求的SR路径；该步骤即为上述步骤102的具体实施方式，具体地：
PCECC接收到TE-LSP创建的申请信息，该申请信息可以是来自于网管、PCC节点或者手动配置；申请信息中指定了LSP的端点，优先级以及所需要的时延、带宽、隔离属性，以及SID的分配方式；即指定该LSP的SID由PCC或者PCECC来分配。
若LSP的申请非PCC节点触发，则PCECC通过PCInitiate消息在LSP的首节点触发LSP的创建。
具体实施时，上述步骤103的具体实施方案详见下述“④-⑥”的介绍。
④PCECC根据SR路径信息，逐跳校验LSP沿路SR节点的SID信息，对于没有可用SID的SR节点，由SID分配节点进行SID的分配；
PCECC根据业务需求计算满足业务需求的SR-TE路径，并从目的节点开始，逐跳校验SR节点上现有SID是否满足业务需求，如果不满足，则根据SID的分配方式，由SID分配方式所确定的分配节点进行SID的分配。校验主要是校验SR节点现有的SID是否满足LSP所需要的时延、带宽、隔离等需求。比如，业务1需要独享资源，与其他的业务进行隔离，业务2需要申请10M的带宽，业务3对时延比较敏感，需要最小时延等。
如果SR节点的现有SID无法满足LSP的需求，则需要进行SID的重新分配。PCECC首先检查LSP所指定的SID的分配方式，是由PCE进行分配，还是由PCC进行分配。若LSP指定PCECC进行SID分配，则PCECC节点根据SR节点的所预置的PCE所能分配的SID空间，划分一个未使用过的SID，并将该SID关联LSP所需要的TE属性，比如，带宽，优先级，以及隔离属性等，然后通过PCInitiate消息携带CCI对象将SID下发到SR节点。若LSP指定PCC进行SID分配，则PCECC发送PCInitiate消息携带空SID的CCI对象，该CCI对象设置了SID所需要的带宽信息、优先级信息以及隔离属性，由PCC对该LSP进行SID的分配，并将分配成功的SID应答给PCECC。如图3所示，CCI对象新增了标记S，长度为1bit，标识SID的共享属性，S＝1为共享，S＝0为独享。SID关联的带宽、时延信息、以及优先级通过TLV(Type length value，PCE协议中通过TLV来携带一些属性，TLV存在于对象中)在CCI对象中携带。图3标识的是SRv6(SR的转发面分为MPLS和IPV6，SR的IPV6转发缩写为SRv6)的CCI对象，对于SR-MPLS，CCI对象的标记位同样新增S标记，定义相同。
即，在一个实施例中，PCECC或路径计算客户端PCC根据LSP指定的SID分配方式及TE属性，为沿LSP的SR路径的SR节点分配携带TE属性的SID，可以包括：
若LSP指定的SID分配方式为PCC分配方式，PCECC向PCC申请分配携带TE属性的SID，PCC向PCECC应答满足所述需求的携带TE属性的SID。
具体实施时，上述分配SID的方案在满足业务的TE需求以及业务隔离需求的基础上，进一步节省了网络资源。
在一个实施例中，PCECC或路径计算客户端PCC根据LSP指定的SID分配方式及TE属性，为沿LSP的SR路径的SR节点分配携带TE属性的SID，可以包括：
若LSP指定的SID分配方式为PCE分配方式，PCECC根据需求分配携带TE属性的SID，并通过PCInitiate消息携带CCI对象，将携带TE属性的SID下发给PCC；所述CCI对象设置了携带TE属性的SID。
具体实施时，上述分配SID的方案在满足业务的TE需求以及业务隔离需求的基础上，进一步节省了网络资源。
对于SID的分配，进一步地，若现有的SID满足业务需求，则不再进行SID分配；对于可共享的SID，若可以为多个LSP共享，只要满足带宽和优先级需求，都可进行共享；
即，在一个实施例中，上述基于路径计算单元PCE的流量工程标签交换路径TE-LSP的实现方法还可以包括：若现有的SID满足业务需求，则PCECC和PCC不需要分配携带TE属性的SID，仅仅将SID与LSP进行关联。
具体实施时，上述SID分配方案在满足业务的TE需求以及业务隔离需求的基础上，进一步提高了TE-LSP创建的效率。
进一步地，若PCC节点没有满足需求的SID可分配，则应答PCErr(PCE错误消息)；
即，在一个实施例中，上述基于路径计算单元PCE的流量工程标签交换路径TE-LSP的实现方法还可以包括：若PCC没有满足需求的SID可分配，发出PCE错误应答消息。
具体实施时，若没有满足需求的SID可分配，则应答PCErr消息的方案在满足业务的TE需求以及业务隔离需求的基础上，进一步提高了TE-LSP创建的安全性和效率。
进一步地，若满足业务需求的路径有多条，则根据业务的优先级或者其他的TE属性，比如时延，最短路径等，选择一条合适的路径。
即，在一个实施例中，上述基于路径计算单元PCE的流量工程标签交换路径TE-LSP的实现方法还可以包括：若满足TE-LSP业务需求的SR路径有多条，PCECC根据业务申请的优先级或TE属性，选择一条最优路径作为所述TE-LSP的转发路径。
具体实施时，上述选择最优路径作为TE-LSP的具体实施方式在满足业务的TE需求以及业务隔离需求的基础上，进一步提高了TE-LSP创建的效率和准确率。
进一步地，若现有的SID满足带宽需求，但是SID的带宽容量太大，则可以根据网络带宽使用原则，可以重新为链路分配新的SID，以免造成不必要的浪费。
即，在一个实施例中，上述基于路径计算单元PCE的流量工程标签交换路径TE-LSP的实现方法还可以包括：在PCECC检测到现有链路的SID满足带宽需求，且SID的带宽容量大于预设容量值时，根据网络带宽使用原则，重新为所述现有链路分配新的携带TE属性的SID。
具体实施时，上述重分配SID的方案在满足业务的TE需求以及业务隔离需求的基础上，进一步节省了网络资源。
⑤PCECC根据LSP沿路SR节点所分配的SID构建SID列表，并下发到SR首节点；SR首节点根据接收到的信息创建SR-TE隧道或TE-LSP；
PCECC收集LSP沿路的SR节点为该LSP分配的SID，将每个节点分配的SID信息构成ERO(explicit route object，显式路由对象)，下发到SR路径的首节点。SR首节点根据接收到的配置信息创建SR-TE隧道或TE-LSP。
⑥当报文到达SR节点时，SR节点按照携带TE属性的SID对报文进行处理。
下面结合图4至图7，举例进行详细介绍，以便于理解本发明如何实施。
实施例一
本实施例SR域拓扑如图4所示，PCECC没有在图中呈现，SR域中的每一个SR节点作为PCC与PCECC交互。本实施例中，所有的链路的带宽默认为10G，metric默认为10，metric包括传输距离，cost以及时延等信息。本实施例中，部分标记的缩写定义为：S＝1，标识共享模式，S＝0则为独享模式；BW标识带宽，U表示未使用带宽，M标识metric。N-SID标识节点SID，L标识优先级，缺省为0。
本实施例中，SR1接收到配置，需要创建SR隧道，隧道的业务入口节点为SR1(SR首节点)，出口节点为SR4，即建立SR1到达SR4的SR-TE隧道，业务需求是与其他的业务进行隔离，独享带宽，带宽需求为100M，对时延不敏感，SID由PCECC进行分配，即SID分配方式为PCE分配方式。实现步骤如下：
1.PCECC与SR域内的SR节点即PCC节点，进行能力协商，PCECC与PCC节点都支持SR-TE能力。
2.PCECC收集SR域的TE信息以及SID信息以及SR路径信息，建立TE-SID数据库；
PCECC收集SR域的SR节点的TE信息，包括节点信息、链路信息以及SID信息，包括节点的处理能力，链路的带宽能力以及带宽使用情况，以及现有的SID的属性和使用情况；所述SR路径信息包括SR隧道以及隧道下的LSP信息以及SID与LSP的关系，如图4所示；
SR1的节点SID为100和101，SR2的节点SID为200和201，SR3的节点SID为300和301，SR4节点SID为400和401。其中；
SID[100,200,300,400]：共享模式，优先级为0；
SID[101,201,301,401]：独享模式，优先级为0。
每条链路的带宽为10G，metric＝10。SR1-SR2的之间的链路Adj-SID为150和151；
Adj-SID＝150，S＝1,BW＝100m,U＝50m,M＝10,L＝0；即该Adj-SID为共享模式，最大带宽为100M，空闲带宽50M，metric为10，优先级为0；
SR1的SID空间为[S,N]，其中PCC的可分配空间为[S,K]，PCECC分配的空间为[K+1,N]。其他节点的SID空间以此类推，即PCC和PCE的分配空间共同构成了SR的SID空间。本实施例中，为了描述问题，假设SR1、SR2、SR3、SR4、SR5的SID空间一致，S为100，K为1000，N为2000。实际部署中，以设备实际的特性为准。
3.当有TE-LSP创建申请时，PCECC根据请求信息，计算SR的路径。
SR1节点接收到创建业务A请求，创建TE-LSP1隧道，路径是从SR1到达SR4，需要与其他的业务进行路径隔离，独享带宽，带宽需求为100M，对时延不敏感。SR1向PCECC发送PCReq(path computation request)消息，请求PCECC计算满足需求的SR路径。
PCECC根据PCC的请求消息，计算满足带宽和时延需求的SR路径。如图4所示，本实施例中，满足带宽需求的路径有SR1-SR2-SR3-SR4。
4.PCECC根据SR路径信息，逐跳校验SR节点的SID信息，对于没有可用SID的节点，进行SID的分配；
PCECC沿着LSP路径，从目的节点到首节点，逐跳校验沿路的SR节点的SID是否满足带宽和隔离的需求：
首先，校验SR3-SR4之间的链路以及SR3的节点SID，现有的SR3的节点SID满足需求，现有的该链路相关的Adj为共享SID，不满足业务需求，因此PCECC需要重新为该链路分配SID。该LSP指定了SID由PCC进行分配，因此，PCECC向PCC发PCInitiate消息，消息中携带空SID的CCI对象，并绑定了带宽100M，以及优先级0，以及设置了S＝0；PCC根据SR3的SID的空间，为SR3-SR4分配可用SID＝351，带宽为100M，独享模式，即Adj-SID＝351，S＝0,BW＝100m,U＝100m,M＝10；metric为10，优先级为0。PCC向PCECC应答SID信息。
其次，校验SR2-SR3之间的链路和SR2节点，SR2节点的SID满足需求，因此只需要申请SR2-SR3的链路SID。SR2节点收到PCInitiate消息之后，根据CCI中的请求，为SR2-SR3分配邻接SID，Adj-SID＝251，S＝0,BW＝100m,U＝100m,M＝10；metric为10，优先级为0。
接着，校验SR1-SR2之间的链路和SR1节点，SR1节点的SID满足需求，因此只需要申请SR1-SR2的链路SID。SR1节点收到PCInitiate消息之后，根据CCI中的请求，为SR2-SR3分配邻接SID，Adj-SID＝151，S＝0,BW＝100m,U＝100m,M＝10；metric为10，优先级为0。
其他节点处理类似，最终分配结果如图5所示。
进一步地，若现有的SID满足业务需求，则不再进行SID分配。
进一步地，若PCC节点没有满足需求的SID可分配，则应答PCErr消息。
进一步地，若LSP指定SID由PCE进行分配，则PCECC根据需求分配SID，并通过PCInitiate消息携带CCI对象，将携带TE属性的SID下发给PCC。
进一步地，若满足业务需求的路径有多条，则根据业务的优先级或者其他的TE属性，比如时延，最短路径等，选择一条合适的路径。
进一步地，若现有的SID满足带宽需求，但是SID的带宽容量太大，则可以根据网络带宽使用原则，重新为链路分配新的SID，以免造成不必要的浪费。
5.PCECC根据LSP沿路SR节点所分配的SID构建SID列表，并下发到SR首节点；SR首节点根据接收到的信息创建SR-TE隧道(SR-TE隧道里面可以由多个LSP构成)；
PCECC收集LSP沿路的SR节点为该LSP分配的SID，构建SID列表为<151,201,251,301,351>。PCECC通过PCRep(path computation response消息，是对PCReq消息的应答)消息将LSP的路径信息应答给PCC节点，即SR1(SR首节点)。SR1节点根据接收到的配置信息创建SR-TE隧道。
6.当报文进入到SR节点时，SR节点按照携带TE属性的SID转发报文。转发路径如图5所示：
SR接收到报文之后，按照SID的TE属性转发报文，当节点繁忙时，按照SID的所标识的优先级来处理报文；对于独占模式，SID所标识的带宽已经超过预留的带宽，则进行队列等待；对于共享模式，则根据优先级来调度，可以抢占优先级较低的其他的SID的带宽；低优先级的SID也可以使用空闲的高优先级的SID的带宽。
实施例二
本实施例SR域拓扑如图6所示，PCECC节点没有在图中呈现本实施例中，SR域中的每个SR节点都作为PCC节点，与PCE建立会话；所有的链路的带宽默认为10G，metric默认为10，metric包括传输距离，cost以及时延等信息。本实施例中，部分标记的缩写定义为：S＝1，标识共享模式，S＝0则为独占模式；BW标识带宽，U表示未使用带宽，M标识metric。N-SID标识节点SID，L标识优先级，缺省为0。
本实施例中，业务S1带宽需求分别为20M，业务等级为1，没有业务隔离的需求，时延不敏感。实现步骤如下：
1.PCECC与SR域内的SR节点即PCC节点，进行能力协商，PCECC与PCC节点都支持SR-TE能力。
2.PCECC收集SR域的TE信息以及SID信息以及SR域的LSP信息，建立TE-SID数据库；
PCECC收集SR域的SR节点的TE信息，包括节点信息、链路信息以及SID信息，包括节点的处理能力，链路的带宽能力以及带宽使用情况，以及现有的SID的属性和使用情况；如图6所示；
SR1的SID空间为[S,N],其中PCC的可分配空间为[S,K],PCECC分配的空间为[K+1,N]。其他节点的SID空间以此类推，即PCC和PCE的分配空间共同构成了SR的SID空间。本实施例中，为了描述问题，假设SR1、SR2、SR3、SR4、SR5的SID空间一致，S为100，K为1000，N为2000。实际部署中，以设备实际的特性为准。
本实施例中，SR1、SID2、SID3、SID4的节点SID为1100,1200,1300,1400，共享模式，优先级为1。
每条链路的带宽为10G，metric＝10。SR1-SR2的之间的链路Adj-SID为150和1501；
Adj-SID＝1501，S＝1,BW＝100m,U＝50m,M＝10,L＝1；即该Adj-SID为共享模式，最大带宽为100M，空闲带宽50M，metric为10，优先级为1；根据SID的分配空间，Adj-SID＝150，为PCC分配，1501由PCECC分配。
3.当有TE-LSP创建申请时，PCECC根据请求信息，计算SR的路径。
PCECC节点接收到业务请求，业务S1带宽需求为50M，业务等级为1，没有隔离的需求，时延不敏感。S1路径是从SR1到达SR4，并且指定由PCECC进行SID分配。
PCECC配置信息，首先根据业务请求计算SR路径，计算满足带宽需求的SR路径。如图6所示，本实施例中，满足带宽需求的路径有SR1-SR2-SR3-SR4。
本实施例中，由网管请求PCECC建立LSP，因此，PCECC需要向LSP的首节点发送PCInitiate消息，请求为LSP分配LSP-ID信息。
4.PCECC根据SR路径信息，逐跳校验SR节点的SID信息，对于没有可用SID的节点，进行SID的分配；
PCECC沿着LSP路径，从目的节点到首节点，逐跳校验沿路的SR节点的SID是否满足带宽和隔离的需求：
首先，校验SR3-SR4之间的链路，由于LSP指定了SID由PCECC进行分配，因此校验Adj-SID＝1503,该SID的业务等级以及共享模式和剩余带宽都满足LSP的需求，因此不需要另外分配；
下一步，校验SR2-SR3之间的PCECC空间的Adj-SID＝1502，该SID的未使用带宽为10M，不能满足业务的带宽需求，因此需要另外分配。该LSP指定了SID由PCCECC进行分配，因此，PCECC根据SID的空间，为链路分配新的可用的SID＝1505，并通过PCInitiate消息下发到SR2节点，消息中携了CCI对象，CCI设置了Adj-SID；即Adj-SID＝1505，S＝1,BW＝100m,M＝10；metric为10，优先级为1。
最后，校验发现SR1-SR2的链路也不需要分配SID，可用复用SID＝1501。
其他节点处理类似，最终分配结果如图7所示。
进一步地，若现有的SID满足业务需求，则不再进行SID分配。
进一步地，若PCC节点没有满足需求的SID可分配，则应答PCErr(PCE error，PCE错误)消息。
进一步地，若LSP指定SID由PCC进行分配，则PCECC项PCC申请分配SID，并通过PCInitiate消息携带空SIF的CCI对象，PCC向PCECC应答满足需求的SID。
进一步地，若满足业务需求的路径有多条，则根据业务的优先级或者其他的TE属性，比如时延，最短路径等，选择一条合适的路径。
进一步地，若现有的SID满足带宽需求，但是SID的带宽容量太大，则可以根据网络带宽使用原则，重新为链路分配新的SID，以免造成不必要的浪费。
5.PCECC根据LSP沿路SR节点所分配的SID构建SID列表，并下发到SR首节点；SR首节点根据接收到的信息创建SR-TE隧道；
PCECC收集LSP沿路的SR节点为该LSP分配的SID，构建SID列表为为<1501,1200,1505,1300,1503>。PCECC通过PCRep消息将LSP的路径信息应答给PCC节点，即SR1。SR1节点根据接收到的配置信息创建SR-TE隧道，并向PCECC同步LSP的状态；PCECC根据LSP的状态，更新TE-SID数据库。
SR-TE隧道由多条SR-LSP构成，可以指定为某条SR-TE隧道创建一条LSP，也可以通过本发明所提供的方式创建SR-TE隧道。
6.当报文进入到SR节点时，SR节点按照携带TE属性的SID转发报文。转发路径如图7所示：
SR接收到报文之后，按照SID的TE属性转发报文，当节点繁忙时，按照SID的所标识的优先级来处理报文；对于独占模式，SID所标识的带宽已经超过预留的带宽，则进行队列等待；对于共享模式，则根据优先级来调度，可以抢占优先级较低的其他的SID的带宽；低优先级的SID也可以使用空闲的高优先级的SID的带宽。
本发明实施例中还提供了一种基于路径计算单元PCE的流量工程标签交换路径TE-LSP的实现装置，如下面的实施例所述。由于该装置解决问题的原理与基于路径计算单元PCE的流量工程标签交换路径TE-LSP的实现方法相似，因此该装置的实施可以参见基于路径计算单元PCE的流量工程标签交换路径TE-LSP的实现方法的实施，重复之处不再赘述。
本发明实施例中基于路径计算单元PCE的流量工程标签交换路径TE-LSP的实现装置，包括：
基于PCE的中央控制器PCECC(未在图4和图6中示出)，用于收集分段路由SR域的段标识SID信息、流量工程TE信息及LSP信息，建立TE-SID数据库；在接收到TE-LSP的创建请求时，根据LSP的业务申请信息及所述TE-SID数据库，确定LSP的SR路径；为沿LSP的SR路径的SR节点分配携带TE属性的SID，SR首节点根据所配置的SID列表创建SR-LSP，得到满足业务需求的TE-LSP；其中，所述LSP的业务申请信息包括LSP的基本信息、TE属性及SID分配方式，TE属性包括带宽使用模式、优先级、带宽及时延，带宽使用模式包括独占模式和共享模式，SID分配方式包括PCC分配方式和PCE分配方式；
路径计算客户端PCC(可以是图4和图6中的SR节点)，用于根据LSP指定的SID分配方式及TE属性，为沿LSP的SR路径的SR节点分配携带TE属性的SID，得到满足业务需求的TE-LSP；
SR节点(可以是图4和图6中的SR1，SR2等)，用于当报文进入到SR节点时，根据携带TE属性的SID转发报文。
在一个实施例中，PCECC和PCC还可以用于：若满足业务需求的SR路径有多条，根据业务申请的优先级或TE属性，选择一条最优路径作为所述TE-LSP。
在一个实施例中，PCECC和PCC具体可以用于：若LSP指定的SID分配方式为PCC分配方式，PCECC向PCC申请分配携带TE属性的SID，PCC向PCECC应答满足所述需求的携带TE属性的SID。
在一个实施例中，PCECC和PCC具体可以用于：若LSP指定的SID分配方式为PCE分配方式，PCECC根据需求分配携带TE属性的SID，并通过PCInitiate消息携带CCI对象，将携带TE属性的SID下发给PCC；所述CCI对象设置了携带TE属性的SID。
在一个实施例中，所述PCECC具体可以用于：
PCECC与PCC节点进行能力的协商处理，确定PCECC与PCC节点是否支持SR-TE能力；
在确定PCECC与PCC节点都支持SR-TE能力时，PCECC收集分段路由SR域的段标识SID信息、流量工程TE信息及SR路径信息，建立TE-SID数据库。
本发明实施例还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述基于路径计算单元PCE的流量工程标签交换路径TE-LSP的实现方法。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有执行上述基于路径计算单元PCE的流量工程标签交换路径TE-LSP的实现方法的计算机程序。
本发明实施例通过扩展PCE协议，支持SID来标识不同的网络资源和报文处理方式，从而满足业务的TE需求以及业务隔离需求，提高了系统的安全性以及网络资源使用率。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种基于路径计算单元PCE的流量工程标签交换路径TE-LSP的实现方法，其特征在于，包括：
基于PCE的中央控制器PCECC收集分段路由SR域的段标识SID信息、SR节点的流量工程TE信息及SR路径信息，建立TE-SID数据库；
在接收到TE-LSP的创建请求时，PCECC根据LSP的业务申请信息及所述TE-SID数据库，确定LSP的SR路径；其中，所述LSP的业务申请信息包括LSP的基本信息、TE属性及SID分配方式，TE属性包括带宽使用模式、优先级、带宽及时延，带宽使用模式包括独占模式和共享模式，SID分配方式包括PCC分配方式和PCE分配方式；
PCECC或路径计算客户端PCC根据LSP指定的SID分配方式及TE属性，为沿LSP的SR路径的SR节点分配携带TE属性的SID，PCECC根据为所述LSP分配的携带TE属性的SID构建SID列表，得到满足业务需求的TE-LSP；所述SID列表作为SR首节点创建SR-LSP的依据；
当报文进入到SR节点时，SR节点根据携带TE属性的SID转发报文；
其中，TE-SID数据库包括SR域所有的SR节点和链路的TE信息以及SID信息；所述SID包括每个节点的SID空间信息、SID的属性以及使用情况；SID空间信息包括SR节点的SID的空间信息、PCECC的分配空间以及PCC的分配空间；SID的属性包括TE属性以及SID类型；使用情况包括SID的使用状态以及带宽情况以及被使用的LSP信息；所述SR路径信息包括SR隧道以及隧道下的LSP信息以及SID与LSP的关系；PCECC根据SR路径信息，逐跳校验LSP沿路SR节点的SID信息，对于没有可用SID的SR节点，由SID分配节点进行SID的分配。
2.如权利要求1所述的基于路径计算单元PCE的流量工程标签交换路径TE-LSP的实现方法，其特征在于，还包括：若现有的SID满足业务需求，PCECC和PCC不再分配携带TE属性的SID。
3.如权利要求1所述的基于路径计算单元PCE的流量工程标签交换路径TE-LSP的实现方法，其特征在于，还包括：若PCC没有满足需求的SID可分配，发出PCE错误应答消息。
4.如权利要求1所述的基于路径计算单元PCE的流量工程标签交换路径TE-LSP的实现方法，其特征在于，还包括：若满足业务需求的TE-LSP有多条，PCECC和PCC根据业务申请的优先级或TE属性，选择一条最优路径作为所述TE-LSP。
5.如权利要求1所述的基于路径计算单元PCE的流量工程标签交换路径TE-LSP的实现方法，其特征在于，还包括：在PCECC检测到现有链路的SID满足带宽需求，且SID的带宽容量大于预设容量值时，根据网络带宽使用原则，重新为所述现有链路分配新的携带TE属性的SID。
6.如权利要求1所述的基于路径计算单元PCE的流量工程标签交换路径TE-LSP的实现方法，其特征在于，PCECC或路径计算客户端PCC根据LSP指定的SID分配方式及TE属性，为沿LSP的SR路径的SR节点分配携带TE属性的SID，包括：
若LSP指定的SID分配方式为PCC分配方式，PCECC向PCC申请分配携带TE属性的SID，PCC向PCECC应答满足所述需求的携带TE属性的SID。
7.如权利要求1所述的基于路径计算单元PCE的流量工程标签交换路径TE-LSP的实现方法，其特征在于，PCECC或路径计算客户端PCC根据LSP指定的SID分配方式及TE属性，为沿LSP的SR路径的SR节点分配携带TE属性的SID，包括：
若LSP指定的SID分配方式为PCE分配方式，PCECC根据需求分配携带TE属性的SID，并通过PCInitiate消息携带CCI对象，将携带TE属性的SID下发给PCC；所述CCI对象设置了携带TE属性的SID。
8.如权利要求1所述的基于路径计算单元PCE的流量工程标签交换路径TE-LSP的实现方法，其特征在于，基于PCE的中央控制器PCECC收集分段路由SR域的段标识SID信息、流量工程TE信息及SR路径信息，建立TE-SID数据库，包括：
PCECC与PCC节点进行能力的协商处理，确定PCECC与PCC节点是否支持SR-TE能力；
在确定PCECC与PCC节点都支持SR-TE能力时，PCECC收集分段路由SR域的段标识SID信息、流量工程TE信息及SR路径信息，建立TE-SID数据库。
9.一种基于路径计算单元PCE的流量工程标签交换路径TE-LSP的实现装置，其特征在于，包括：
基于PCE的中央控制器PCECC，用于收集分段路由SR域的段标识SID信息、SR节点的流量工程TE信息及SR路径信息，建立TE-SID数据库；在接收到TE-LSP的创建请求时，根据LSP的业务申请信息及所述TE-SID数据库，确定TE-LSP的SR路径；为沿SR路径的SR节点分配携带TE属性的SID，PCECC根据为所述LSP分配的携带TE属性的SID构建SID列表，得到满足业务需求的TE-LSP；其中，所述SID列表作为SR首节点创建SR-LSP的依据；所述LSP的业务申请信息包括LSP的基本信息、TE属性及SID分配方式，TE属性包括带宽使用模式、优先级、带宽及时延，带宽使用模式包括独占模式和共享模式，SID分配方式包括PCC分配方式和PCE分配方式；
路径计算客户端PCC，用于根据LSP指定的SID分配方式及TE属性，为沿LSP的SR路径的SR节点分配携带TE属性的SID，得到满足业务需求的TE-LSP；
SR节点，用于当报文进入到SR节点时，根据携带TE属性的SID转发报文；
其中，TE-SID数据库包括SR域所有的SR节点和链路的TE信息以及SID信息；所述SID包括每个节点的SID空间信息、SID的属性以及使用情况；SID空间信息包括SR节点的SID的空间信息、PCECC的分配空间以及PCC的分配空间；SID的属性包括TE属性以及SID类型；使用情况包括SID的使用状态以及带宽情况以及被使用的LSP信息；所述SR路径信息包括SR隧道以及隧道下的LSP信息以及SID与LSP的关系；PCECC根据SR路径信息，逐跳校验LSP沿路SR节点的SID信息，对于没有可用SID的SR节点，由SID分配节点进行SID的分配。
10.如权利要求9所述的基于路径计算单元PCE的流量工程标签交换路径TE-LSP的实现装置，其特征在于，PCECC和PCC还用于：若满足业务需求的TE-LSP有多条，根据业务申请的优先级或TE属性，选择一条最优路径作为所述TE-LSP。
11.如权利要求9所述的基于路径计算单元PCE的流量工程标签交换路径TE-LSP的实现装置，其特征在于，PCECC或PCC具体用于：若LSP指定的SID分配方式为PCC分配方式，PCECC向PCC申请分配携带TE属性的SID，PCC向PCECC应答满足所述需求的携带TE属性的SID。
12.如权利要求9所述的基于路径计算单元PCE的流量工程标签交换路径TE-LSP的实现装置，其特征在于，PCECC或PCC具体用于：若LSP指定的SID分配方式为PCE分配方式，PCECC根据需求分配携带TE属性的SID，并通过PCInitiate消息携带CCI对象，将携带TE属性的SID下发给PCC；所述CCI对象设置了携带TE属性的SID。
13.如权利要求9所述的基于路径计算单元PCE的流量工程标签交换路径TE-LSP的实现装置，其特征在于，所述PCECC具体用于：
PCECC与PCC节点进行能力的协商处理，确定PCECC与PCC节点是否支持SR-TE能力；
在确定PCECC与PCC节点都支持SR-TE能力时，PCECC收集分段路由SR域的段标识SID信息、流量工程TE信息及SR路径信息，建立TE-SID数据库。
14.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至8任一所述方法。
15.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序可被处理器执行以实现权利要求1至8任一所述方法。
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