CN1293710C

CN1293710C - 智能光网络中的链路绑定方法

Info

Publication number: CN1293710C
Application number: CNB031040810A
Authority: CN
Inventors: 李旺; 张健
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2003-02-21
Filing date: 2003-02-21
Publication date: 2007-01-03
Anticipated expiration: 2023-02-21
Also published as: CN1523790A

Abstract

本发明公开了一种一种智能光网络中的链路绑定方法，该方法包括以下步骤：1)在控制通道上建立PPP链路；2)将PPP链路定义为无编号接口(IP unnumbered)链路，使同一网元的所有PPP链路共享一个IP地址；以及3)在相邻网元之间的所有PPP链路上使用MP协议进行链路绑定。通过利用本发明所述的方法将多个控制链路绑定在一起，并利用IP unnumbered使同一网元的所有通信接口共享一个IP地址，则对于IP层和OSPF层来说，相邻网元之间只看到一个链路层接口，这样就可以大大减少IP层对接口的处理以及路由协议洪泛的带宽开销。另外，由于在控制链路绑定之后，所有报文都可以共享全部绑定链路的带宽，从而使网络传输速度得到提高。

Description

智能光网络中的链路绑定方法

发明领域

本发明一般涉及光网络通信领域，特别涉及一种可通过对智能光网络中的多链路进行绑定以降低网络开销并提高链路带宽的方法。

背景技术

在智能光网络中，两个相邻的网元之间可能有多条传输介质(例如光纤等)用以提供更宽的带宽。图1是智能光网络中相邻网元之间的通信示意图。如图1所示，在一根光纤里面可以容纳多条数据通道和一条控制通道，数据通道的作用是用来传输业务，控制通道是用来传输控制和管理的数据。光纤两端的光网络设备，在控制通道上生成控制链路。这样，相邻的网元之间可能会存在多条数据通道和控制通道。在《draft-ietf-mpls-bundel-04.txt》中提出可以把相邻网元之间的多个数据通道绑定成一个数据通道，但是它并没有对控制通道进行规定。

当相邻的网元之间存在多条控制通道时，所有通道内都会生成控制链路。在DCC(数据控制通道)里采用IP/PPP/DCC(因特网协议/点到点协议/数据控制通道)的协议栈生成IP控制链路。

但是，现有技术中存在以下缺点：1)当使用IP协议进行数据传输时，在相邻网元之间会生成多个接口，而对于接口较多的交换设备来说，它需要管理的处理任务也较多，因而负荷较重；2)当使用OSPF协议(开放最短路径优先路由协议)时，由于接口的数据量大，所以会生成大量的LSA(链路状态通告)，这样在洪泛(即，链路状态通告的扩散过程)时它们会大量占用带宽，从而降低网络传输速度；3)当使用IP转发的时候，有可能出现所有的数据都通过同一个控制通道，从而造成网络堵塞的情况。

发明内容

针对现有技术中的上述问题，本发明的目的是提供一种智能光网络中的链路绑定方法，该方法能够通过将智能光网络中的多条数据链路绑定在一起，从而提供一个统一的控制通道并使数据共享相邻网元之间的所有带宽；同时该方法还能够减少网元之间的接口数目，从而减少交换设备对IP协议接口管理的负荷，并且减少OSPF的处理以及洪泛时占用的带宽。为了实现上述目的，本发明提供了一种智能光网络中的链路绑定方法，该方法包括以下步骤：

1)当相邻光网元之间存在多个控制通道时，在所有的控制通道上建立点对点(PPP)链路；

2)将所述PPP链路定义为无编号接口(unnumbered)链路，使同一网元的所有PPP链路共享一个IP地址；以及

3)利用多链路协议(MP)对相邻网元之间的所有PPP链路进行链路绑定。

上述步骤3)进一步包括用所述MP协议中的端点鉴别器选项来实现绑定链路的自动识别的步骤。

上述用所述端点鉴别器选项进行绑定链路的自动识别的步骤中还包括用所述端点鉴别器对网元进行标识的步骤。

在所述端点鉴别器选项中，class值为2，address值为网元的路由器标识(router-id)。

另外，在步骤3)中也可以用验证过程对网元进行标识。

所述用来进行链路绑定的MP协议为符合RFC 1990标准的协议。

本发明的有益效果在于，通过利用MP协议将智能光网络中的多个控制链路绑定在一起，并利用IP unnumbered使同一网元的所有通信接口共享一个IP地址，则对于IP层和OSPF层来说，相邻网元之间只看到一个链路层接口，这样就可以大大减少IP层对接口的处理以及路由协议洪泛的带宽开销。另外，由于在控制链路绑定之后，所有报文都可以共享全部绑定链路的带宽，也使网络的传输速度得到了提高。

附图说明

通过以下的文字说明并结合附图，本发明的目的和优点将变得更加清晰易懂，其中：

图1是智能光网络中相邻网元之间的通信示意图；

图2是利用本发明所述方法对链路进行绑定时的示意图；

图3是根据本发明实施例所述的智能光网络中的链路绑定方法的流程框图；

图4是本发明实施例中的一个实际应用环境图；

图5是利用本发明方法绑定后的链路进行数据接收处理的流程图；

图6是端点鉴别器选项的报文结构示意图。

具体实施方式

图2是利用本发明所述方法对链路进行绑定时的示意图。如图2所示，在智能光网络中存在多条链路的情况下，本发明在采用MP协议对网元上的多链路进行绑定的同时，还在所有链路的上层提供了一个统一的链路层控制结构(仿真PPP)结构以对绑定的所有PPP链路进行管理，通过提供这样一个统一的控制通道，数据就可以共享相邻光网元之间的所有带宽。

下面将结合附图对本发明的具体实施例进行详细说明。

首先参考图3和图4对本发明的实际应用环境以及使用本发明进行链路绑定的具体实现方法进行说明。

图4是本发明实施例中的一个实际应用环境图。图4中，以“NE”为前缀的代表智能光网络设备，以“I”为前缀的代表网元光纤接口，以“L”为前缀的代表控制链路。如图4所示，网元NE1和NE2通过两条光纤连接，其中，NE1的接口I1a连接到NE2的接口I2a构成PPP链路L1，NE1的接口I1b连接到NE2的接口I2b构成PPP链路L2。

我们假设进行了如下的配置：

NE1配置router-id(路由器标识)为：10.11.1.16

NE1的三个PPP链路端点的光纤通信接口I1、I1a和I1b设置为Unnumbered接口；

类似，NE2的接口I2配置的router-id为：10.11.2.17

NE2的三个PPP链路端点的光纤通信接口I2、I2a和I2b设置为Unnumbered接口。

为了便于对本发明的理解，这里有必要对Unumbered接口做出简要说明。当两个互联的设备有众多的网络接口，通过多条PPP链路连接时，为链路两端设备上的每个接口都分配一个IP地址将浪费大量的IP地址，同时配置的操作也十分繁琐，由此就产生了Unnumbered接口的概念(参见RFC1812)。Unnumbered接口是指没有网络前缀和IP地址的点到点链路接口。在具体实现的时候，RFC1812推荐这样的方式：Unnumbered接口仍然包含IP地址，不过是一个特殊的地址，称作router-id(路由器标识)，router-id是该设备的一个IP地址(该设备至少有一个IP地址)，同一台设备的所有Unnumbered接口的地址都使用这个IP地址。

通过采用这样的Unnumbered接口，对于网元NE1和NE2之间所有的PPP链路来说，就可以用NE1和NE2的Unnumbered接口的IP地址(即router-id)来标识这两个网元。

进行了上述配置之后，当链路可用时，具体链路L1和L2的绑定过程如下：

1、PPP链路L1和L2分别进行LCP(链路控制协议)协商

PPP链路L1和L2的LCP协商过程完全遵循RFC1661的规格。如果要进行MP绑定，则应根据RFC1990的规定在LCP协商阶段增加如下参数的协商：

(1)MRRU(Maximum Received Reconstructed Unit)：最大接收重组单元，这是支持MP绑定必须协商的参数。

(2)SSNHF(Short Sequence Number Header Format)：短序列号MP报文头。这是可选参数。

(3)端点鉴别器(Endpoint Discriminator)：唯一标识一个网络实体(这里是网元)的字符串。对于本发明所涉及的技术方案来说，它也是必须协商的参数。

2、链路绑定

当LCP协商过程中协商了MRRU和端点鉴别器，那么就表示该PPP链路希望进行绑定，我们将待绑定的PPP链路称为子通道(或者子链路)，将绑定后形成的逻辑PPP链路称为父通道(或者父链路)，其中，LCP协商由子通道自身负责，由于LCP协商完毕后，根据协商选项就可以确定绑定，因此，NCP协商就可以只由父通道来完成。图3所示的流程就是根据LCP协商结果所执行的绑定过程。由于图3所示的流程图对本领域的普通技术人员来说是公知的，故此不再赘述。

由图3所示的流程中可以看出，绑定的关键在于判断端点鉴别器是否相同。对端点鉴别器的解释是这样的：Endpoint Disciminator Option(端点鉴别器选项)是RFC1990中为了进行MP绑定而定义的LCP(链路控制协议)扩展选项。该选项的目的是用来标识发送报文设备的身份，用以判断是否加入到某个绑定链路中。图6中示出了端点鉴别器选项的报文结构。在上面已经提到，对于网元NE1和NE2之间的PPP链路来说，属于同一网元的PPP接口借用同一地址，这样，借用的这个IP地址就唯一标识了网元，且所有PPP链路相同，因此，根据RFC1990的规格，选择端点鉴别器的class为2，类型为IP地址，这样，如果L1和L2根据LCP协商得到的端点鉴别器(对端IP地址)相同，那就表示两个链路连接的都是同样的两个网元，可以进行链路绑定了。

虽然在上述说明中是利用端点鉴别器来确定对端设备身份的，但是也可以采用其他的方法来实现类似的功能。例如，验证的方法。验证是在PPP协议(RFC1661)中定义的过程，在需要对对端的身份进行验证的时候采用(由于其具体实现方法是公知的，故此省略说明)。验证和鉴别器都可以作为确定对端设备身份的方法，区别在于，鉴别器简单但无法对身份进行认证；验证复杂，对于用户接入等对身份认证需要较高的情况一般都需要使用验证。在智能光网络中，由于一般情况下对身份认证要求比较低，所以主要采用端点鉴别器的方式。

3、绑定后的数据收发处理

绑定之后，所有子通道只具备链路层功能，IP层及以上各层由父通道对应的协议栈结构统一管理。当收到底层报文，如果接收报文的链路已经进行了绑定，则交由父通道处理，父通道根据RFC1990定义的规格，对数据包进行重组，然后进行分发或者向上传递；当发送报文时，也是先交由父通道进行数据包分拆(如果有必要的话)，然后选择空闲的子通道(子链路)进行发送。以数据接收为例，其处理流程大致如图5所示。与图3的流程图相类似，由于图5的流程图对本领域的普通技术人员来说是公知的，故此也不再进行详细说明。

应该注意的是，虽然以上对本发明的说明是参考其具体实施例来进行的，但它并不意味着是对本发明的限制。本发明的范围是由附带的权利要求来定义的。

Claims

1.一种智能光网络中的链路绑定方法，包括以下步骤：

1)当相邻光网元之间存在多个控制通道时，在所有的控制通道上建立点对点PPP链路；

2)将所述PPP链路定义为无编号接口unnumbered链路，使同一网元的所有PPP链路共享一个IP地址；以及

3)利用多链路协议MP对相邻网元之间的所有PPP链路进行链路绑定。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤3)进一步包括用所述MP协议中的端点鉴别器选项来实现绑定链路的自动识别的步骤。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于还包括用所述端点鉴别器对网元进行标识的步骤。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于所述端点鉴别器选项中，class值为2，address值为网元的路由器标识router-id。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤3)中还包括用验证过程对网元进行标识的步骤。

6.根据权利要求1至5中的任何一项所述的方法，其特征在于所述用来进行链路绑定的MP协议为符合RFC 1990标准的协议。