CN113056891A

CN113056891A - 源路由隧道入节点保护

Info

Publication number: CN113056891A
Application number: CN201980052818.9A
Authority: CN
Inventors: 陈怀谟
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2018-08-17
Filing date: 2019-08-13
Publication date: 2021-06-29
Anticipated expiration: 2039-08-13
Also published as: US11962491B2; CN113056891B; EP3827564A1; WO2020036983A1; WO2020036983A9; US20210176169A1; EP3827564B1; CN115580569A

Abstract

一种网络节点，包括与存储器耦合的处理器。所述处理器用于从所述存储器接收指令，其中，所述处理器执行所述指令时，使所述网络节点接收路径计算请求；计算从第一入节点到出节点的第一路径；计算从第二入节点到目的节点的第二路径；将包括所述第一路径的第一消息发送到所述第一入节点；将包括所述第二路径的第二消息发送到所述第二入节点。

Description

源路由隧道入节点保护

相关申请案交叉申请

本专利申请要求陈焕浜等人2018年8月17日递交的发明名称为“源路由隧道入节点保护(Source Routing Tunnel Ingress Protection)”的第62/719,486号美国临时专利申请的权益，该在先申请以引用的方式并入本文。

技术领域

本发明涉及源路由技术领域，具体涉及源路由隧道入节点保护。

背景技术

数据以数据包的形式在网络中传输。数据包通常包括报头，该报头包括用于将数据包从源路由到目的地的信息。分段路由(Segment Routing，SR)是一种用于传输数据包的源路由。使用SR时，数据源选择路径(有时称为隧道)，并将路径编码到数据包的报头中。所述路径包括多个节点以及各节点之间的链路。所述节点包括路由器、交换机或其它能够在网络中路由数据包的设备。链路可以标识为从一个节点到另一个节点的段。数据包在从源传输到目的地期间经过的段列表包含在每个数据包的报头中。段在数据包的报头中由段标识符(segment identifier，SID)标识。

发明内容

第一方面涉及一种网络节点，包括与存储器耦合的处理器。所述处理器用于从所述存储器接收指令，其中，所述处理器执行所述指令时，使所述网络节点接收路径计算请求；计算从第一入节点到出节点的第一路径；计算从第二入节点到目的节点的第二路径；将包括所述第一路径的第一消息发送到所述第一入节点；将包括所述第二路径的第二消息发送到所述第二入节点。

通过计算所述第一路径和所述第二路径并传输所述第一消息和第二消息，所述网络节点利用资源保障为SR隧道的入节点建立保护。

根据所述第一方面，在所述网络节点的第一种实现方式中，所述第一消息包括所述第一路径的多个段标识符，其中，所述目的节点为所述出节点；所述第二消息包括所述第二路径的多个段标识符。

根据所述第一方面，在所述网络节点的第二种实现方式中，所述处理器还用于从所述第二入节点接收第三消息，其中，所述第三消息指示所述第二入节点支持入节点保护。

根据所述第一方面，在所述网络节点的第三种实现方式中，所述第三消息包括第一标志，其中，所述第一标志指示所述第二入节点用于检测邻节点故障。

根据所述第一方面，在所述网络节点的第四种实现方式中，所述处理器还用于将第四消息发送到所述第二入节点，其中，所述第四消息指示所述网络节点支持入节点保护。

根据所述第一方面，在所述网络节点的第五种实现方式中，所述第四消息包括第二标志，其中，所述第二标志指示所述第二入节点将转发信息库(forwarding informationbase，FIB)中所述第二路径的表项设置为激活状态。

根据所述第一方面，在所述网络节点的第六种实现方式中，所述第一入节点和所述第二入节点与流量源连接。

第二方面涉及一种用于源路由入节点保护的方法。所述方法包括：路径计算单元(path computation element，PCE)接收路径计算请求；所述PCE计算从第一入节点到出节点的第一路径；所述PCE计算从第二入节点到目的节点的第二路径；所述PCE将包括所述第一路径的第一消息发送到所述第一入节点；所述PCE将包括所述第二路径的第二消息发送到所述第二入节点。

所述方法提供的技术利用资源保障为SR隧道的入节点建立保护。

根据所述第二方面，在所述方法的第一种实现方式中，所述第一消息包括所述第一路径的多个段标识符，所述目的节点为所述出节点；所述第二消息包括所述第二路径的多个段标识符。

根据所述第二方面，在所述方法的第二种实现方式中，所述方法包括从所述第二入节点接收第三消息，其中，所述第三消息指示所述第二入节点支持入节点保护。

根据所述第二方面，在所述方法的第三种实现方式中，所述第三消息包括第一标志，其中，所述第一标志指示所述第二入节点用于检测邻节点故障。

根据所述第二方面，在所述方法的第四种实现方式中，所述方法包括将第四消息发送到所述第二入节点，其中，所述第四消息指示所述网络节点支持入节点保护。

根据所述第二方面，在所述方法的第五种实现方式中，所述第四消息包括第二标志，其中，所述第二标志指示所述第二入节点将转发信息库(forwarding informationbase，FIB)中所述第二路径的表项设置为激活状态。

根据所述第二方面，在所述方法的第六种实现方式中，所述第一入节点和所述第二入节点与流量源连接。

第三方面涉及一种包括指令的非瞬时性计算机可读介质，其中，处理器执行所述指令时，所述处理器接收路径计算请求；计算从第一入节点到出节点的第一路径；计算从第二入节点到目的节点的第二路径；将包括所述第一路径的第一消息发送到所述第一入节点；将包括所述第二路径的第二消息发送到所述第二入节点。

所述非瞬时性计算机可读介质利用资源保障为SR隧道的入节点建立保护。

根据所述第三方面，在所述非瞬时性计算机可读介质的第一种实现方式中，所述第一消息包括所述第一路径的多个段标识符，所述目的节点为所述出节点；所述第二消息包括所述第二路径的多个段标识符。

根据所述第三方面，在所述非瞬时性计算机可读介质的第二种实现方式中，所述指令还使所述处理器从所述第二入节点接收第三消息，其中，所述第三消息指示所述第二入节点支持入节点保护。

根据所述第三方面，在所述非瞬时性计算机可读介质的第三种实现方式中，所述第三消息包括第一标志，其中，所述第一标志指示所述第二入节点用于检测邻节点故障。

根据所述第三方面，在所述非瞬时性计算机可读介质的第四种实现方式中，所述指令还使所述处理器将第四消息发送到所述第二入节点，其中，所述第四消息指示所述网络节点支持入节点保护。

根据所述第三方面，在所述非瞬时性计算机可读介质的第五种实现方式中，所述第四消息包括第二标志，其中，所述第二标志指示所述第二入节点将转发信息库(forwarding information base，FIB)中所述第二路径的表项设置为激活状态。

根据所述第三方面，在所述非瞬时性计算机可读介质的第六种实现方式中，所述第一入节点和所述第二入节点与流量源连接。

第四方面涉及一种用于隧道入节点保护的模块，包括：接收模块，用于接收路径计算请求；与所述接收模块耦合的处理模块，其中，所述处理模块用于：计算从第一入节点到出节点的第一路径；为所述第一路径分配第一SID列表；计算从第二入节点到目的节点的第二路径；为所述第二路径分配第二SID列表；与所述处理模块耦合的发送模块，其中，所述发送模块用于：将包括所述第一SID列表的第一消息发送到所述第一入节点；将包括所述第二SID列表的第二消息发送到所述第二入节点。

附图说明

为了更透彻地理解本发明，现结合附图和具体实施方式，参阅以下简要说明，其中相同参考数字表示相同部分。

图1A为网络图的实施例，示出了具有隧道外备份(off-tunnel backup)的隧道中的节点和段。

图1B为网络图的实施例，示出了具有隧道内备份(on-tunnel backup)的隧道中的节点和段。

图2为示出SR_INGRESS_PROTECTION_CAPABILITY信息元素的子类型长度值(type-length-value，TLV)格式的表。

图3为示出SR_INGRESS_PROTECTION信息元素的TLV格式的表。

图4为示出有状态请求参数(Stateful Request Parameter，SRP)对象的格式的表。

图5为示出流量描述(Traffic-Description)子TLV的表。

图6为示出第4版IP(IP version 4，IPv4)的FEC子TLV格式的表。

图7为示出第6版IP(IP version 6，IPv6)的FEC子TLV格式的表。

图8为示出接口索引的接口(Interface)子TLV格式的表。

图9为示出接口IPv4地址的接口(Interface)子TLV格式的表。

图10为示出接口IPv6地址的接口(Interface)子TLV格式的表。

图11为示出具有IPv4地址的主入节点的主入节点(Primary-Ingress)子TLV格式的表。

图12为示出具有IPv6地址的主入节点的主入节点(Primary-Ingress)子TLV格式的表。

图13为示出标签所标识业务的业务(Service)子TLV格式的表。

图14为示出32位业务ID所标识业务的业务(Service)子TLV格式的表。

图15为示出具有IPv4地址的下游节点的下游节点(Downstream-Node)子TLV格式的表。

图16为示出具有IPv6地址的下游节点的下游节点(Downstream-Node)子TLV格式的表。

图17为用于源路由隧道入节点保护的方法实施例的流程图。

图18为本发明实施例提供的电子设备的示意图。

图19为用于隧道入节点保护的模块的图。

具体实施方式

首先应理解，尽管下文提供一个或多个实施例的说明性实现方式，但所公开的系统和/或方法可使用任何数量的技术来实现，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现方式、附图和技术，包括本文所说明并描述的示例性设计和实现方式，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。

在一些方法中，基于互联网协议(Internet Protocol，IP)远端无环备份(RemoteLoop-Free Alternate，LFA)快速重路由(Fast Reroute，FRR)技术为分段路由(segmentrouting，SR)隧道提供保护可能受限于隧道的链路和传输节点。另外，目前没有对SR隧道的入节点(ingress node)(本文也称为入节点(ingress))进行保护的机制。入节点是SR隧道的关键组件，因为整个路径/隧道可能依赖入节点为数据包添加源路由以通过隧道传送。本文所公开的实施例利用资源保障为SR隧道的入节点提供保护。

图1A为网络图100的实施例，示出了具有隧道外备份的隧道中的节点和段。隧道的备份入节点可以是隧道外备份入节点或隧道内备份入节点。隧道外备份入节点是指不在SR隧道内的备份入节点(例如，备份入节点120对于从边缘节点115到边缘节点180的SR隧道而言在隧道外)。隧道内备份入节点是指在SR隧道内的备份入节点(例如，节点160在从边缘节点115到边缘节点180的SR隧道内)。在本文所公开的实施例中，术语“SR隧道”和“SR路径”可以互换。边缘节点是指位于提供商网络边缘的节点。例如，提供商网络101包括边缘节点115、边缘节点120、边缘节点180、边缘节点185和边缘节点190。提供商网络101中的中间节点包括节点135、150、160、170、191和192。用户边缘节点110向提供商网络101提供数据以路由到接收用户边缘节点195。链路112、114、125、130、140、145、155、165、175、182和187将设备连接起来进行通信。链路112、114、125、130、140、145、155、165、175、182和187可以是有线(例如，物理)链路或无线链路，可以使用各种通信协议进行通信。在其它实施例中，网络中可以存在任意数量的边缘节点、中间节点和段/链路。

在一个实施例中，路径计算单元(Path Computation Element，PCE)105或软件定义网络(Software Defined Networking，SDN)控制器(未示出)可以在通过网络创建主路径之后计算备份路径。备份路径可以是从备份入边缘节点120到边缘节点115的下游节点(例如，节点150或节点160)。下游节点是主SR隧道(例如，从边缘节点115经由节点150、节点160和节点170到边缘节点180的SR隧道)的一部分。如果给出服务质量(Quality of Service，QoS)、跳数、最短路径等任何约束，则备份路径可以满足给定的约束。

PCE 105或SDN控制器可以为沿备份路径的备份SR隧道段分配段标识符(segmentidentifier，SID)或标签列表，从而创建从备份入节点(例如，边缘节点120)到下游节点(例如，节点150、节点160或节点170)到出节点(边缘节点180)的备份SR隧道。PCE 105或SDN控制器还可以存储备份SR隧道的列表，并将该列表与主SR隧道的主入节点(边缘节点115)关联。

在一个实施例中，节点150、160和170和边缘节点180分别具有节点SID 100、200、300和500，链路145、125、130、140、155、165和175分别具有邻接SID 1005、1006、1007、1031、1010、1015和1020。上述SID仅仅是可能SID的示例，可以使用任何其它类型或长度的标识符。隧道可以通过SID列表来定义。可以使用节点SID和/或链路SID的任意组合。在一个示例中，主SR隧道从边缘节点115到节点150到节点160到节点170到边缘节点180的路径为满足约束集合的显式路径，但并非从边缘节点115到边缘节点180的最短路径。在一个实施例中，PCE 105可以分配主SR隧道的SID列表{1005，1010，1015，1020}并将其发送给边缘节点115。对于导入主SR隧道的数据包，边缘节点115可以将{1010，1015，1020}添加到数据包报头中，并通过链路145将数据包发送给节点150。在一个实施例中，PCE 105计算满足约束的从边缘节点120到节点150的备份路径。PCE 105将具有段列表{1006，1010，1015，1020}的备份路径发送给边缘节点120。在另一实施例中，PCE 105计算满足约束的从边缘节点120到节点150到节点160到节点170到节点180的备份路径。PCE 105将具有段列表{1006，1010，1015，1020}的备份路径发送给边缘节点120。

边缘节点120从PCE 105接收到段列表之后，可以创建转发表项，该转发表项将{1010，1015，1020}添加到数据包报头中。当边缘节点115发生故障时，边缘节点120可以通过链路125将数据包发送给节点150。PCE 105可以计算满足约束的从备份入节点(边缘节点120)到下游节点160的替代备份路径(从边缘节点120到节点135到节点160)。该备份路径具有段列表{1007，1031，1015，1020}，可以发送给备份入节点(边缘节点120)。边缘节点120从PCE 105接收到段列表之后，可以创建转发表项，该转发表项将{1031，1015，1020}添加到将主SR隧道承载的数据包报头中。当边缘节点115发生故障时，边缘节点120随后可以通过链路130将数据包发送给节点135。

在另一实施例中，主SR隧道的路径为从主入节点(边缘节点115)到节点160的最短路径加上从节点160到出节点(边缘节点180)的最短路径。在需要最短路径的情况下，可以在路径列表中使用节点的SID而非链路的SID。在这种情况下，PCE 105将主SR隧道的SID列表{200，500}发送给边缘节点115。在一个实施例中，边缘节点115接收到该列表之后，创建转发表项，该转发表项将{200，500}添加到将通过SR隧道传送的数据包中。由于在转发表项中没有标识到链路，因此可以选择边缘节点115与节点160(SID 200)之间的最短路径，以及节点160与边缘节点180(SID 500)之间的最短路径。

为了计算备份SR隧道，PCE 105计算从备份入节点(边缘节点120)到下游节点160且不通过主入节点(边缘节点115)的最短路径。在一个实施例中，沿SR隧道的每条链路的开销为2，而任何其它链路的开销可为1，并且存在从边缘节点120到节点160且不经过边缘节点115的最短路径(例如，从边缘节点120到节点135到节点160为最短路径)。该最短路径可以具有相同的段列表{200，500}，PCE 105可以将该列表发送给备份入节点(边缘节点120)。当边缘节点115发生故障时，边缘节点120从PCE 105接收到该列表之后，可以创建转发表项，该转发表项将{200，500}添加到将通过SR隧道传送的数据包中。当边缘节点115发生故障时，边缘节点120随后可以沿最短路径经由节点135将数据包发送给节点160。

在一些实施例中，PCE 105可以将以下各项的任意组合发送给备份入节点(例如，边缘节点120)：(1)创建备份SR隧道所需的信息，其中，该备份SR隧道包括从备份入节点到下游节点的备份SR隧道段，以及从下游节点到主出节点的现有SR隧道段；(2)流量描述，描述主SR隧道承载的流量；(3)业务SID/标签(如果有的话)，表示主SR隧道传送的业务，如虚拟专用网(Virtual Private Network，VPN)业务。在一个实施例中，创建备份SR隧道所需的信息为从备份入节点到主出节点的备份路径以及备份路径的段列表。

在一些实施例中，备份入节点(例如，边缘节点120)在接收到上述信息之后，在转发信息库(forwarding information base，FIB)中创建转发表项。转发表项可用于：(1)根据主SR隧道的流量描述将数据包/流量导入备份SR隧道；(2)将业务SID/标签(如果有的话)推送到待导入备份SR隧道中的每个数据包中；(3)将备份SR隧道的SID/标签列表推送到待导入备份SR隧道中的每个数据包中；和/或(4)将数据包沿备份SR隧道发送到备份入节点的直接下游节点。

备份入节点(例如，边缘节点120)可以向PCE 105或SDN控制器发送报告，以指示在成功创建转发表项之后，可以为主入节点(例如，边缘节点115)提供保护。PCE 105可以根据从备份入节点(例如，边缘节点120)接收的报告记录主SR隧道的主入节点(例如，边缘节点115)关于入节点保护的状态。

在另一示例中，主入节点与主出节点之间存在通过一个或多个下游传输节点的主SR隧道。可以计算或配置备份入节点以避免主入节点发生故障。源节点(流量源，例如，用户边缘节点110)可以与主入节点(例如，边缘节点115)和备份入节点(例如，边缘节点120)连接。

在一个实施例中，在正常运行下，源节点(例如，用户边缘节点110)将流量发送给主SR隧道的主入节点。主入节点将流量导入隧道，从而将流量传送到目的地。如果主入节点发生故障，则源节点在检测到故障之后转而将流量发送给备份入节点(例如，边缘节点120)。备份入节点上FIB中的转发表项将流量导入备份SR隧道，从而将流量传送到目的地，其中，所述备份SR隧道由从备份入节点到下游节点(例如，节点150)的备份SR隧道段(例如，链路125)和从下游节点到主出节点的现有主SR隧道段组成。

在另一实施例中，源节点将流量发送到主SR隧道的主入节点。主入节点将流量导入隧道，从而将流量传送到目的地。源节点也会将流量发送到备份入节点，在正常运行下，该备份入节点通过将FIB中对应的转发表项设置为非激活状态从而丢弃该流量。如果主入节点发生故障，备份入节点将FIB中对应的转发表项置为激活状态，并开始将流量导入备份SR隧道。备份入节点上FIB中的激活转发表项将流量导入备份SR隧道，其中，所述备份SR隧道由从备份入节点到下游节点的备份SR隧道段和从下游节点到主出节点的现有主SR隧道段组成。

图1B为网络图111的实施例，示出了具有隧道内备份的隧道中的节点和段。在使用隧道内备份入节点保护隧道入节点的机制中，PCE 105获取沿主SR隧道的路径段。主SR隧道可以是从边缘节点115到边缘节点180。主SR隧道可以包括链路199到链路125到链路155到链路165到链路175。PCE 105沿着备份路径创建备份SR隧道，以避免主入节点发生故障。备份SR隧道可以包括链路125到链路155到链路165到链路175。在这种情况下，备份入节点(边缘节点120)在主隧道内。

PCE 105可以获取为沿路径段的SR隧道段分配的SID或标签列表，然后将该列表与主SR隧道待保护的主入节点关联。PCE 105将创建备份SR隧道所需的信息发送给备份入节点。PCE 105还可以将流量描述发送给备份入节点，该流量描述描述主SR隧道承载的流量。PCE105还可以将业务SID/标签(如果有的话)发送给备份入节点，该业务SID/标签指示主SR隧道传送的业务，如VPN业务。

备份入节点在接收到上述信息之后，在其FIB中创建转发表项。当主入节点发生故障时，转发表项可以根据主SR隧道的流量描述将数据包/流量导入备份SR隧道；将业务SID/标签(如果有的话)推送到待导入备份SR隧道中的每个数据包中；和/或将备份SR隧道的SID/标签列表推送到待导入备份SR隧道中的每个数据包中。

在一个实施例中，备份入节点向PCE 105或SDN控制器发送报告，以指示在成功创建转发表项之后，可以为主入节点提供保护。该报告可以是指示备份入节点用于作为备份的消息或其它指示符。在一个实施例中，PCE 105根据从备份入节点接收到的报告记录主SR隧道的主入节点关于保护的状态。

例如，计算从主入节点通过一些下游传输节点到主出节点的主SR隧道。计算或配置备份入节点，该备份入节点用于避免主入节点发生故障。源节点(流量源，例如，用户边缘节点110)与主入节点和备份入节点连接。源节点将流量发送给主SR隧道的主入节点，主入节点将流量导入隧道中，从而将流量传送到目的地。如果主入节点发生故障，则源节点可以将流量从主入节点切换到备份入节点。上述创建的备份入节点上FIB中的转发表项可以将流量导入备份SR隧道(从备份入节点到主出节点)中，从而将流量传送到目的地。

在一个实施例中，路径计算客户端(Path Computation Client，PCC)可以在网络中的节点上运行，使得当PCE和PCC建立PCE协议(PCE Protocol，PCEP)会话时，PCE和PCC的支持对SR隧道/路径的入节点进行保护的能力(也称为SR_INGRESS_PROTECTION_CAPABILITY)发生交换。

图2为示出各种实施例提供的SR_INGRESS_PROTECTION_CAPABILITY信息元素的子类型长度值(type-length-value，TLV)格式的表200。SR_INGRESS_PROTECTION_CAPABILITY子TLV包含在OPEN对象中的PATH_SETUP_TYPE_CAPABILITY TLV(其中，路径建立类型(PathSetup Type，PST)＝2(备份SR隧道/路径))中，当PCC与PCE建立PCEP会话时，OPEN消息中的SR_INGRESS_PROTECTION_CAPABILITY子TLV发生交换。在一个实施例中，“标志(Flags)”字段的长度可以为2个八位字节，具有两个如下定义的标志：D标志，由PCC设置为1，以指示运行PCC的节点能够检测其邻节点(例如，主入节点)的故障；和A标志，由PCE置为1，以请求PCC将备份SR隧道/路径的转发表项设置为激活状态。“保留(Reserved)”字段的长度可以为2个八位字节，可以在传输时设置为零并在接收时忽略。

在一个实施例中，支持对SR隧道/路径的入节点进行保护的PCC可以向PCE发送OPEN消息，其中，OPEN消息包含SR_INGRESS_PROTECTION_CAPABILITY子TLV，指示PCC能够支持对SR隧道/路径的入节点进行保护。支持对SR隧道/路径的入节点进行保护的PCE可以向PCC发送包含SR_INGRESS_PROTECTION_CAPABILITY子TLV的OPEN消息。该子TLV可以指示PCE能够支持对SR隧道/路径进行入节点保护。

例如，假设PCC和PCE都支持SR_PCE_CAPABILITY，也就是说，PCC和PCE发送的OPEN消息都包含PATH_SETUP_TYPE_CAPABILITY TLV(具有PST＝1的PST列表)和SR_PCE_CAPABILITY子TLV。在一个实施例中，如果PCE从PCC接收到不含SR_INGRESS_PROTECTION_CAPABILITY子TLV的OPEN消息，则PCE可能不会向PCC发送对SR隧道/路径的入节点保护的请求。如果PCC从PCE接收到不含SR_INGRESS_PROTECTION_CAPABILITY子TLV的OPEN消息，则PCC可以忽略PCE对SR隧道/路径的入节点保护的请求。如果PCC将D标志设置为0，则PCE可以向PCC发送A标志设置为1的OPEN消息。在一个实施例中，当PCE向PCC发送用于发起SR隧道/路径的消息时，PCE可以将A标志置为1。

在一个实施例中，PCE向PCC发送PCInitiate消息，用于发起备份SR隧道/路径，以保护主SR隧道/路径的主入节点。PCInitiate消息包括与备份SR隧道/路径相关的信息(本文也称为SR_INGRESS_PROTECTION)。

图3为示出各种实施例提供的SR_INGRESS_PROTECTION信息元素的TLV格式的表300。当PCE向PCC发送PCInitiate消息，用于发起备份SR隧道/路径，以保护主SR隧道/路径的主入节点时，该消息在RP/SRP对象中包含该TLV。在一个实施例中，“标志”字段的长度为2个八位字节，其中一个标志定义如下：A标志由PCE设置为1，以请求PCC将备份SR隧道/路径的转发表项设置为激活状态。“保留”字段的长度可以为2个八位字节，可以在传输时设置为零并在接收时忽略。

在一个实施例中，该TLV还可以包括：流量描述(Traffic-Description)子TLV，描述待导入备份SR隧道中的流量；主入节点(Primary-Ingress)子TLV，指示主入节点的IP地址；业务(Service)子TLV，包含待添加到SR隧道所承载的数据包中的业务标签或标识符(identifier，ID)；和/或下游节点(Downstream-Node)子TLV，提供下游节点的IP地址。

图4为示出了有状态请求参数(Stateful Request Parameter，SRP)对象格式的表400。该有状态请求参数对象在2017年9月发布的因特网工程任务组(InternetEngineering Task Force，IETF)请求注解(Request for Notes，RFC)8231中部分定义，题为“状态PCE的路径计算单元协议(Path Computation Element Protocol，PCEP)扩展(PathComputation Element Protocol(PCEP)Extensions for Stateful PCE)”。在一个实施例中，包含1位R标志(标签交换路径(Label Switched Path)-删除)，其中，0表示创建LSP或SR隧道的请求，1表示删除LSP或SR隧道的请求。

图5为示出各种实施例提供的流量描述(Traffic-Description)子TLV的表500。在一个实施例中，“标志”字段的长度为2个八位字节，其中一个标志定义如下：A标志由PCE设置为1，以请求PCC将备份SR隧道/路径的转发表项设置为激活状态。在一个实施例中，“保留”字段的长度可以为2个八位字节，可以在传输时设置为零并在接收时忽略。

在一个实施例中，SR_INGRESS_PROTECTION TLV还可以包括转发等价类(ForwardEquivalent Class，FEC)子TLV，该子TLV描述待导入备份SR隧道中的流量，是具有可选虚拟网络ID的IP前缀，如下文图6-图7所示。

图6为示出各种实施例提供的第4版IP(IP version 4，IPv4)的FEC子TLV格式的表600。

图7为示出各种实施例提供的第6版IP(IP version 6，IPv6)的FEC子TLV格式的表700。

在一个实施例中，SR_INGRESS_PROTECTION TLV还可以包括接口(Interface)子TLV，指示接收流量并将流量导入备份SR隧道中的接口。

图8为示出各种实施例提供的接口索引的接口(Interface)子TLV格式的表800。

图9为示出各种实施例提供的接口IPv4地址的接口(Interface)子TLV格式的表900。

图10为示出各种实施例提供的接口IPv6地址的接口(Interface)子TLV格式的表1000。

在一个实施例中，主入节点(Primary-Ingress)子TLV可以有两种格式，如图11-图12所示。

图11为示出各种实施例提供的具有IPv4地址的主入节点的主入节点(Primary-Ingress)子TLV格式的表1100。

图12为示出各种实施例提供的具有IPv6地址的主入节点的主入节点(Primary-Ingress)子TLV格式的表1200。

在一个实施例中，业务(Service)子TLV也有两种格式。

图13为示出各种实施例提供的标签所标识业务的业务(Service)子TLV格式的表1300。在一个实施例中，标签为32位字的最低有效20位。

图14为示出各种实施例提供的32位业务ID所标识业务的业务(Service)子TLV格式的表1400。

在一个实施例中，下游节点(Downstream-Node)子TLV也可以有两种格式。

图15为示出各种实施例提供的具有IPv4地址的下游节点的下游节点(Downstream-Node)子TLV格式的表1500。

图16为示出各种实施例提供的具有IPv6地址的下游节点的下游节点(Downstream-Node)子TLV格式的表1600。

图17为用于源路由隧道入节点保护的方法1700实施例的流程图。方法1700开始于步骤1710：PCE或SDN可以接收路径计算请求。向PCE或SDN发送的路径计算请求可以从提供数据流量的应用、系统运营商或者其它实体接收。

该方法继续步骤1720：PCE或SDN计算从第一入节点到出节点的第一路径。第一路径可以遍历网络，在网络中，第一入节点和出节点为网络的边缘节点。除了第一入节点和出节点之外，第一路径可以包括任意数量的附加节点，这些附加节点可以称为下游节点，例如，在第一入节点的下游。第一入节点可以从用户边缘节点或数据流量的某个其它源接收数据流量，以通过第一路径传输。

在步骤1730中，PCE或SDN可以确定第二入节点。第二入节点用于从与第一入节点相同的源接收数据流量。在这种配置中，第一入节点和第二入节点都可以从同一源接收数据流量以传输到出节点。在某些情况下，源可以基本上同时将数据流量发送到第一入节点和第二入节点，或者可以仅将数据流量发送到第一入节点，然后在第一入节点发生故障时仅将数据流量发送到第二入节点。

在步骤1740中，PCE或SDN可以计算从第二入节点到出节点的第二路径。第二入节点为网络的边缘节点。第二路径可以至少包括第一路径的一部分。例如，第二路径可以是从第二入节点到第一路径的下游节点之一。从该下游节点开始，第二路径将遵循第一路径。

在步骤1750中，PCE或SDN可以将包括第一路径的第一消息发送到第一入节点。第一消息中的第一路径可以通过数据流量为了到达出节点应该遍历的链路的列表来标识。在另一种情况下，第一路径可以通过数据流量为了到达出节点应该遍历的节点的列表来标识。这些列表可以是段列表，其中节点和段由SID标识。

在步骤1760中，PCE或SDN可以将包括第二路径的第二消息发送到第二入节点。第二消息中的第二路径可以通过数据流量为了到达出节点应该遍历的链路的列表来标识。在另一种情况下，第二路径可以通过数据流量为了到达出节点应该遍历的节点的列表来标识。这些列表可以是段列表，其中节点和段由SID标识。

图18为本发明实施例提供的电子设备1800的示意图。电子设备1800适用于实现本文描述的公开实施例。电子设备1800包括：入端口1810和接收单元(Rx)1820，用于接收数据；处理器、逻辑单元或中央处理单元(central processing unit，CPU)1830，用于处理数据；发送单元(Tx)1840和出端口1850，用于发送数据；存储器1860，用于存储数据。电子设备1800还可以包括与入端口1810、接收单元1820、发送单元1840和出端口1850耦合的光电(optical-to-electrical，OE)组件和电光(electrical-to-optical，EO)组件，用作光信号或电信号的出口或入口。

处理器1830通过硬件和软件实现。处理器1830可以实现为一个或多个CPU芯片、核(例如，多核处理器)、现场可编程门阵列(field-programmable gate array，FPGA)、专用集成电路(application specific integrated circuit，ASIC)和数字信号处理器(digitalsignal processor，DSP)。处理器1830与入端口1810、接收单元1820、发送单元1840、出端口1850和存储器1860通信。处理器1830包括路径路由模块1870。路径路由模块1870用于实现上述公开的实施例。例如，路径路由模块1870实现、处理、解析、准备或提供各种路径路由。因此，包括路径路由模块1870明显改进了设备1800的功能，实现了设备1800不同状态的转换。或者，以存储在存储器1860中并由处理器1830执行的指令来实现路径路由模块1870。

存储器1860包括一个或多个磁盘、磁带机和固态硬盘，可用作溢出数据存储设备，以在选择执行程序时存储这类程序，并存储在程序执行期间读取的指令和数据。存储器1860可以是易失性和/或非易失性的，并且可以是只读存储器(read-only memory，ROM)、随机存取存储器(random access memory，RAM)、三态内容寻址存储器(ternary content-addressable memory，TCAM)和/或静态随机存取存储器(static random-access memory，SRAM)。

图19为用于隧道入节点保护的模块1900(例如包括PCE或SDN的网络节点)的图。用于隧道入节点保护的模块1900包括：接收模块1910，例如接收单元1820；发送模块1920，例如发送单元1840；处理模块1930，例如处理器1830。接收模块1910可以用于接收路径计算请求。处理模块1930可以与接收模块1910耦合。处理模块1930可用于计算从第一入节点到出节点的第一路径；为第一路径分配第一SID列表；确定第二入节点；计算从第二入节点到目的节点的第二路径；并为第二路径分配第二SID列表。发送模块1920可以与处理模块1930耦合。发送模块1920可用于将包括第一路径和第一SID列表的第一消息发送到第一入节点；并将包括第二路径和第二SID列表的第二消息发送到第二入节点。

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，所公开的系统和方法可以以许多其它特定形式来体现。本示例应被视为说明性而非限制性的，且本发明并不限于本文所给出的细节。例如，可以在另一系统中结合或集成各种元件或组件，或者可以省略或不实现某些特征。

另外，在不偏离本发明范围的情况下，各种实施例中描述及图示为独立或分离的技术、系统、子系统和方法可以与其它系统、模块、技术或方法组合或集成。示出或讨论为彼此耦合、或直接耦合、或相互通信的其它项可通过某种接口、设备或中间组件以电方式、机械方式等间接耦合或通信。改变、替换和变更的其它示例可以由本领域技术人员确定，并可在不偏离本文公开的精神和范围的情况下举例。

Claims

1.一种网络节点，其特征在于，包括：

存储器；

与所述存储器耦合的处理器，其中，所述处理器用于从所述存储器接收指令，所述处理器执行所述指令时，使所述网络节点：

接收路径计算请求；

计算从第一入节点到出节点的第一路径；

计算从第二入节点到目的节点的第二路径；

将包括所述第一路径的第一消息发送到所述第一入节点；

将包括所述第二路径的第二消息发送到所述第二入节点。

2.根据权利要求1所述的网络节点，其特征在于，所述第一消息包括所述第一路径的多个段标识符，其中，所述目的节点为所述出节点；所述第二消息包括所述第二路径的多个段标识符。

3.根据权利要求1或2所述的网络节点，其特征在于，所述处理器还用于从所述第二入节点接收第三消息，其中，所述第三消息指示所述第二入节点支持入节点保护(ingressprotection)。

4.根据权利要求3所述的网络节点，其特征在于，所述第三消息包括第一标志，其中，所述第一标志指示所述第二入节点用于检测邻节点故障。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的网络节点，其特征在于，所述处理器还用于将第四消息发送到所述第二入节点，其中，所述第四消息指示所述网络节点支持入节点保护。

6.根据权利要求5所述的网络节点，其特征在于，所述第四消息包括第二标志，其中，所述第二标志指示所述第二入节点将转发信息库(forwarding information base，FIB)中所述第二路径的表项设置为激活状态。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的网络节点，其特征在于，所述第一入节点和所述第二入节点与流量源连接。

8.一种用于源路由入节点保护的方法，其特征在于，所述方法包括：

路径计算单元(path computation element，PCE)接收路径计算请求；

所述PCE计算从第一入节点到出节点的第一路径；

所述PCE计算从第二入节点到目的节点的第二路径；

所述PCE将包括所述第一路径的第一消息发送到所述第一入节点；

所述PCE将包括所述第二路径的第二消息发送到所述第二入节点。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第一消息包括所述第一路径的多个段标识符，其中，所述目的节点为所述出节点；所述第二消息包括所述第二路径的多个段标识符。

10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，还包括从所述第二入节点接收第三消息，其中，所述第三消息指示所述第二入节点支持入节点保护。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述第三消息包括第一标志，其中，所述第一标志指示所述第二入节点用于检测邻节点故障。

12.根据权利要求8至11中任一项所述的方法，其特征在于，还包括将第四消息发送到所述第二入节点，其中，所述第四消息指示所述网络节点支持入节点保护。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述第四消息包括第二标志，其中，所述第二标志指示所述第二入节点将转发信息库(forwarding information base，FIB)中所述第二路径的表项设置为激活状态。

14.根据权利要求8至13中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一入节点和所述第二入节点与流量源连接。

15.一种包括指令的非瞬时性计算机可读介质，其特征在于，处理器执行所述指令时，所述处理器：

接收路径计算请求；

计算从第一入节点到出节点的第一路径；

计算从第二入节点到目的节点的第二路径；

将包括所述第一路径的第一消息发送到所述第一入节点；

将包括所述第二路径的第二消息发送到所述第二入节点。

16.根据权利要求15所述的非瞬时性计算机可读介质，其特征在于，所述第一消息包括所述第一路径的多个段标识符，其中，所述目的节点为所述出节点；所述第二消息包括所述第二路径的多个段标识符。

17.根据权利要求15或16所述的非瞬时性计算机可读介质，其特征在于，所述指令还使所述处理器从所述第二入节点接收第三消息，其中，所述第三消息指示所述第二入节点支持入节点保护。

18.根据权利要求17所述的非瞬时性计算机可读介质，其特征在于，所述第三消息包括第一标志，其中，所述第一标志指示所述第二入节点用于检测邻节点故障。

19.根据权利要求15至18中任一项所述的非瞬时性计算机可读介质，其特征在于，所述指令还使所述处理器将第四消息发送到所述第二入节点，其中，所述第四消息指示所述网络节点支持入节点保护。

20.根据权利要求19所述的非瞬时性计算机可读介质，其特征在于，所述第四消息包括第二标志，其中，所述第二标志指示所述第二入节点将转发信息库(forwardinginformation base，FIB)中所述第二路径的表项设置为激活状态。

21.根据权利要求15至20中任一项所述的非瞬时性计算机可读介质，其特征在于，所述第一入节点和所述第二入节点与流量源连接。

22.一种用于隧道入节点保护的模块，其特征在于，所述模块包括：

接收模块，用于接收路径计算请求；

与所述接收模块耦合的处理模块，其中，所述处理模块用于：

计算从第一入节点到出节点的第一路径；

为所述第一路径分配第一SID列表；

计算从第二入节点到目的节点的第二路径；

为所述第二路径分配第二SID列表；

与所述处理模块耦合的发送模块，其中，所述发送模块用于：

将包括所述第一SID列表的第一消息发送到所述第一入节点；

将包括所述第二SID列表的第二消息发送到所述第二入节点。