CN1503532A - 流量工程链路状态扩散方法 - Google Patents

Abstract

一种涉及通讯领域的在光网络中实现流量工程链路状态扩散的方法，其特征在于：根据流量工程(TE)链路属性变化的频率快慢，将同一TE链路的变化频率不同的TE链路属性分为不同的类型；将所述不同类型的TE链路属性分别包含在不同的链路状态通告(LSA)中进行洪泛，使流量工程链路状态在网络区域内扩散。本发明有效地实现了区域内流量工程链路状态的扩散，减小了流量信息洪泛占用的网络带宽，在网络流量信息快速变化的情况下可迅速实现流量工程链路状态数据库(TEDB)同步，从而减小了约束路由计算的出错概率。

Description

流量工程链路状态扩散方法

技术领域

本发明涉及通讯技术领域，尤其涉及一种光网络中实现流量工程链路状态扩散的方法。

背景技术

链路状态路由协议是实现流量工程(TE：Traffic Engineering)的有效方法，其关键就是利用链路状态路由协议的洪泛(flood)机制，将流量工程链路状态在网络区域内扩散并达到同步，从而使区域内所有路由器都拥有一致的流量工程链路状态数据库(TEDB)，然后通过基于约束的最短路径优先(CSPF)算法，利用TEDB计算出满足条件的约束路由。

开放式最短路径优先(OSPF)协议是一种链路状态路由协议，OSPF路由域的拓扑结构可以用链路状态数据库(LSDB)来描述，拓扑结构的变化反映在链路状态通告(LSA)的变化上，洪泛过程就是将这些变化的LSA或新的LSA在整个网络中进行扩散，确保每个节点的数据库被更新，并在各个节点上保持一致。链路状态的洪泛是通过封装在链路状态更新(LSU)报文中的LSA来进行的，一个链路状态更新报文可以包含多个LSA，洪泛每个LSA时只需往前扩散一跳，为使洪泛过程可靠，各个LSA必须得到独立的应答确认，这就需要发送应答确认报文，在同一个应答确认报文中，可以对多个LSA进行应答确认，当收到一个链路状态更新报文时，就要开始进行洪泛，洪泛过程如下：

1、对接收到的报文以及LSA进行一致性、有效性以及合法性检查，如果发现LSU报文或者LSA无效，则应丢弃该LSU报文或者该LSA，然后逐个检查LSU报文中的LSA；

2、若LSA的age(年龄)字段为MaxAge(协议中的一个常数)，而且在链路状态数据库中不存在该LSA的实例，没有一个邻居状态处于ExChange或Loading状态(ExChange或Loading均为邻居状态机中的一种状态)，则应采取以下处理：

(a)应该给发送方发送一个应答，确认该LSA已被收到；

(b)丢弃该LSA报文；

3、否则，在链路状态数据库中查找LSA的实例，若没有该LSA的拷贝或接收到的LSA比数据库中的LSA更新近，则执行以下操作：

(a)若已存在一份该LSA的拷贝但其装入的时间小于MinLSArrival(协议中的一个常数)，则丢弃该LSA并不作应答；

(b)否则将该LSA洪泛给其它接口；

(c)将邻居的链路状态重发队列中的该LSA清除；

(d)将新的LSA安装在链路状态数据库中，代替原先的LSA，并对这新的LSA标上当前时间；

(e)沿接收接口对接收到的LSA发送一个应答确认；

(f)如果新的LSA指示自己来源于路由器自己，路由器采取特殊的策略：既要更新LSA，在某些情况下要将其从路由表中清除掉；

4、否则，如果在发送邻居链路请求队列中发现该LSA的请求实例，则在数据库描述(DD)报文的交换过程中发生了错误，应该给邻居状态机产生一个BadLSReq(错误的链路状态请求)事件，重新开始数据库描述(DD)报文的交换过程，并停止处理链路状态更新报文；

5、否则，如果接收到的LSA是链路状态数据库中的同一个实例，应执行下列步骤：

(a)如果该LSA在邻居的重发LSA队列中，而本路由器正在等待该LSA的应答，则本路由器应该将该LSA视作为隐式应答，将重发队列中的LSA清除掉；

(b)根据邻居状态以及LSDB的情况，判断是否要通过在接收接口上发送一个应答包来对所接收到的LSA进行应答。如果需要应答，则发送LSAck报文进行应答；

6、否则，数据库中的LSA更新，如果数据库中的LSA的Age等于MaxAge，序列号等于MaxSeqNumber(协议中的一个常数)，则直接丢弃该LSA，不需发送应答确认。

实现OSPF-TE(OSPF对流量工程的扩展)，就是利用OSPF协议的洪泛机制，将流量工程链路状态在网络区域内扩散并达到同步，从而使区域内所有路由器都拥有一致的流量工程链路状态数据库(TEDB)，然后通过基于约束的最短路径优先(CSPF)算法，利用TEDB计算出满足条件的约束路由。

目前国际标准组织如因特网工程组(IETF：Internet EngineeringTasking Force)提出了许多在智能光网络中实现OSPF-TE的草案，其中主要的方法是采用不透明链路状态通告(Opaque LSA)来扩散流量工程链路状态信息，Opaque LSA包括三种类型(Type9、10、11)LSA，每种LSA拥有一个唯一定义好的洪泛范围，洪泛范围分别是本接口、本区域和整个自治域，如类型10的Opaque LSA，其洪泛范围为本区域，报文接发处理方式和其他LSA基本相同，数据包头形式为：

LS Age		Option	LS Type
				TBD	Reserve	Instance
Advertising Router
				LS Sequence Number
LS Checksum		Length

其中LS Type——设为10；

       TBD——设为1；

       Instance——设为实例号；

       其余同其它标准OSPF的LSA。

现有的Opaque LSA每次都是对一个TE链路所有属性的更新，而光网络中的TE链路包含的TE属性非常多，因此Opaque LSA洪泛的开销也相当大，随着智能光网络业务提供速度的提高和网络规模的扩大，TE链路属性变化的速度也迅速增加，流量信息洪泛占用的网络带宽显著增加，这样不但减少了网络实际可用带宽，而且降低了流量工程链路状态数据库(TEDB)同步的速度，降低了TE链路属性在整个网络中更新的及时性，从而使约束路由计算的出错概率增大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种能有效地实现区域内流量工程链路状态扩散的方法，从而减小流量信息洪泛占用的网络带宽，在网络流量信息快速变化的情况下迅速实现TEDB同步，减小约束路由计算的出错概率。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案为：

这种流量工程链路状态扩散方法，包括以下步骤：

A、根据流量工程(TE)链路属性变化的频率快慢，将同一TE链路的变化频率不同的TE链路属性分为不同的类型；

B、将所述不同类型的TE链路属性分别包含在不同的链路状态通告(LSA)中进行洪泛，使流量工程链路状态在网络区域内扩散。

所述变化频率不同的TE链路属性分为快速变化的TE链路属性和慢速变化的TE链路属性两种类型。

所述链路状态通告(LSA)是不透明链路状态通告(Opaque LSA)。

所述的包含变化频率不同的TE链路属性的Opaque LSA通过OpaqueLSA中的<LS Type，Instance，Advertising Router>字节三元组相关联，从而获得一个TE链路的所有TE属性，其中：LS Type表示链路状态通告(LSA)类型，Instance表示区分本节点不同TE链路的索引值，Advertising Router表示产生该Opaque LSA的路由器标识。

在Opaque LSA中，变化频率不同的TE链路属性通过Flag字节区分。

所述的快速变化的TE链路属性包括TE链路的可用带宽；所述的慢速变化的TE链路属性包括TE链路的管理组属性、共享风险链路组(SRLG)属性、链路接口索引。

本发明的有益效果为：本发明根据TE属性变化速度的不同，将TE属性分类进行扩散，通过分类洪泛变化速度不同的链路TE信息，减少了洪泛过程对网络带宽的占用，而且本发明重新设计了Opaque LSA，通过使用两个Opaque LSA洪泛同一个TE链路的不同TE属性，在不改变OSPF洪泛方式的前提下，实现了网络中链路状态变化信息的快速增量洪泛，提高了洪泛的效率，与现有技术相比，能更有效的实现区域内流量工程链路状态的扩散，在网络流量信息快速变化的情况下能够迅速实现TEDB同步，从而减小约束路由计算的出错概率。

具体实施方式

下面根据实施例对本发明作进一步详细说明：

现有的不透明链路状态通告(Opaque LSA)洪泛效率低下的最主要原因是没有区分不同的TE链路属性变化的频率，每次都将所有的TE链路属性洪泛，这样无效的洪泛信息大大增加，降低了洪泛的效率，本发明根据TE链路属性变化的频率快慢，将同一TE链路的不同TE链路属性分为快速变化的TE链路属性和慢速变化的TE链路属性，并将两种类型的TE链路属性分别包含在不同Opaque LSA中洪泛，当快速变化的TE链路属性变化时，只洪泛包含快速变化的TE链路属性的Opaque LSA；而当慢速变化的TE链路属性变化时，只洪泛包含慢速变化TE链路属性的Opaque LSA。

本发明使用Opaque LSA中的<LS Type，Instance，AdvertisingRouter>字节关联包含快速变化TE链路属性和慢速TE链路属性的两个Opaque LSA，从而得到同一TE链路的所有TE属性信息，其它的LSA以及洪泛机制沿用现有的技术。

本发明的这种包含TE链路属性的新Opaque LSA格式如下

LS Age		Option	LS Type
				TBD	Flag	Instance
Advertising Router
				LS Sequence Number
LS Checksum		Length

其中：

LS Type：本实施例中采用类型为10的LSA，LS Type值设为0x0a；

TBD：值设定为0x01；

Flag：用于区分包含快速变化TE属性或者包含慢速变化TE属性，0x01表示为快速变化的TE属性；0x02表示为慢速变化的TE属性；

Instance：用于区分本节点不同TE链路的索引值，与AdvertisingRouter结合能唯一确定一条TE链路；

Advertising Router：产生该Opaque LSA的路由器标识(ID)；

LS Sequence number：Opaque LSA的序号，用来判断Opaque LSA的新旧；

其余字节同其他开放式最短路径优先(OSPF)协议的LSA。

这样，<LS Type，Instance，Advertising Router>三元组能唯一确定一个TE链路，而<LS Type，Instance，Flag，Advertising Router>四元组能唯一确定一个Opaque LSA，也就是能唯一确定一条TE链路的快速变化属性或慢速变化属性。

本发明的每个Opaque LSA中只包括一条TE链路的TE属性，如果与路由器相关的TE链路有多条，则要产生多个Opaque LSA，不同TE链路的Opaque LSA通过Instance区分，这样<LS Type，Instance，Advertising Router>三元组能唯一确定一个TE链路。由于区分了不同类型的TE属性，一个TE链路对应生成两个Opaque LSA，每个Opaque LSA包含一种类型的TE属性(快速变化或者慢速变化)，这两个Opaque LSA的<LS Type，Instance，Advertising Router>三元组均相同，不同点在于Flag，Flag值为0x01时表示包含快速变化TE属性的Opaque LSA；F1ag值为0x02时表示包含慢速变化TE属性的Opaque LSA。

这样，本发明就可以完全采用现有的洪泛方式洪泛每个Opaque LSA，同时通过<LS Type，Instance，Advertising Router>关联同一个TE链路的不同类型TE属性，从而获得一个TE链路的所有TE属性。快速变化的TE属性包括TE链路的可用带宽等，慢速变化的TE属性包括TE链路的管理组属性、共享风险链路组(SRLG：Share Risk Link Group)属性、链路接口索引等，通过分类洪泛变化速度不同的链路TE信息，减少了洪泛过程对网络带宽的占用，提高了洪泛的效率。

Claims (6)

1.一种流量工程链路状态扩散方法，包括以下步骤：

A、根据流量工程(TE)链路属性变化的频率快慢，将同一TE链路的变化频率不同的TE链路属性分为不同的类型；

B、将所述不同类型的TE链路属性分别包含在不同的链路状态通告(LSA)中进行洪泛，使流量工程链路状态在网络区域内扩散。

2.根据权利要求1所述的流量工程链路状态扩散方法，其特征在于：

所述变化频率不同的TE链路属性分为快速变化的TE链路属性和慢速变化的TE链路属性两种类型。

3.根据权利要求1或2所述的流量工程链路状态扩散方法，其特征在于：所述链路状态通告(LSA)是不透明链路状态通告(Opaque LSA)。

4.根据权利要求3所述的流量工程链路状态扩散方法，其特征在于：

所述的包含变化频率不同的TE链路属性的Opaque LSA通过OpaqueLSA中的<LS Type，Instance，Advertising Router>字节三元组相关联，从而获得一个TE链路的所有TE属性，其中：LS Type表示链路状态通告(LSA)类型，Instance表示区分本节点不同TE链路的索引值，Advertising Router表示产生该Opaque LSA的路由器标识。

5.根据权利要求4所述的流量工程链路状态扩散方法，其特征在于：

在Opaque LSA中，变化频率不同的TE链路属性通过Flag字节区分。

6.根据权利要求2所述的流量工程链路状态扩散方法，其特征在于：

所述的快速变化的TE链路属性包括TE链路的可用带宽；所述的慢速变化的TE链路属性包括TE链路的管理组属性、共享风险链路组(SRLG)属性、链路接口索引。