CN1700698A - 通过动态标签区别提供跨域电信服务 - Google Patents

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Abstract

提供了在具有不同的技术或管理者的域之间分配标签的装置和方法，因而有助于跨域服务的建立。每个标签包括具有端到端一致性的服务标签，以及依照所述域的基本技术由每个域所使用的本地标签。

Description

通过动态标签区别提供跨域电信服务
其它申请的交叉引用
本申请根据2004年5月20日提交的题目为“Provisioning of CrossDomain Telecommunication Services Through Dynamic LabelDifferentiation”的加拿大专利申请2,468,122要求优先权。
技术领域
本发明涉及电信网络中标签的使用，并且尤其地涉及多域网络的网络服务中标签的使用。
背景技术
跨域服务的配置和操作是网络管理者和服务运营商的主要问题。无论是“跨域”意味着穿过的域具有不同的管理者、技术，还是多供应商网络设备、运营商面临在完全不同的系统之间交换网络服务信息的若干无效方法。
标签处理是数据通信的中心概念。这是遍及X.25、MPLS和VLAN交换(仅提到少许例子)的普遍概念。标签也被用于电路交换中，其中交换工作可以被认为是在识别物理或虚拟电路的标签之间实现映射(如同在SONET和ATM中所做的)。当业务在两个域之间的数据路径上被传输时，业务必须使用传输标签以允许该业务能够在每个域的边界被唯一地识别、分离/聚集。所使用的技术确定了要使用的标签类型。VLAN标识符、VPVCI、MPLS标签和SONET VC标识符是标签的例子。域间标签使用的协作对提供端到端服务是必要的。
目前不存在可以由任何两个(或更多)域使用来支持端到端服务的自动化提供的通用管理机制。由于G-MPLS为分组结构的标签交换提供了参考构架，因此其可能为所需要的解决方案提供了最接近的现有技术。尽管G-MPLS是信令方法，但其能够被看作是为处理跨域服务配置的困难提供了某种程度的自动化操作。G-MPLS的基础是两个信令协议(RSVP和LDP)的概括，其用来根据例如ATM、DWDM或SONET的技术来设置路径。例如LDP的协议分配标签以通过将网络层路由信息直接映射到数据链路层路径来创建路径。由于一类分组的所有输入标签能够被迅速地映射到该类分组的输出标签，因此这样定义的路径创造了路由效率。由于每个路由器中存在分配IP控制平面，因而G-MPLS协议很好地支持了IP服务并且在路径内(in-path)运行。
然而，G-MPLS作为信令机制典型地被用来解决技术问题。所述规范相当的严密，并且任何创新将是困难的。例如，光互操作性论坛(OIF，Optical Interoperability Forum)提供了集中于SONET解决方案的Ipv的UNI规范。使用RSVP和LDP两个不同的协议来执行所述信令功能使得所述问题更加复杂。G-MPLS的使用需要两个OIF依从(compliant)域中的任何一个也能够在G-MPLS内使用两个协议正确地互操作。
由于分组结构被扩展来支持例如以太网服务的其它关键服务，所以G-MPLS的效率进一步降低。这是因为路由协议不再支持所述服务能达到性信息。因此，当网络使用多种传输(例如DSL、城域以太网、SONET和DWDM)来实现端到端服务(包括IP服务、以太网服务或QoS管道)时，所述G-MPLS方法缺乏适应新服务信息的灵活性。
在Martini伪线(Martini Pseudo-wire)、VPLS和IP-VAN提供中举例说明了工业上如何处理所述缺陷。Martini使用和基于LDP的信令通过基于物理和虚拟子接口描述的转发等价类(Forwarding EquivalenceClass)来识别，其中所述包被当作是伪线中的有效负荷。通过两个方法来支持VPLS，一个基于LDP信令，另一个基于BGP。尽管具有基于MPLS的结构，RFC-2547依从IP-VAN取决于BGP方法。明显地，所述方案的分裂无益于互操作性。其也需要通过服务管理过程
穿过具有不同技术和管理者的域来分配网络服务标签的分配机制将允许跨域服务的端到端协作，而不需要昂贵及不灵活的伞型管理系统。
发明内容
依照本发明的一个方面，提供了在端到端跨域网络服务中管理标签的方法，所述网络具有第一域和至少一个相邻域，该相邻域在管理者、技术和供应商的至少其中一个上与所述第一域不同。第一标签产生于所述第一域，所述第一标签具有全局部分(global component)和本地部分(localcomponent)。所述第一标签与端到端跨域网络服务关联。向第二域传输所述第一标签，该第二域是通过其路由所述网络服务的所述相邻域的其中一个。在所述第二域内，根据所述第一标签产生第二标签。所述第二标签关联于所述网络服务并且具有和所述第一标签相同的全局部分，但具有特别针对所述第二域的本地部分。
所述方法可以作为指令存储在计算机可读媒介上，通过例如在网络单元上的计算机处理器来执行。也提供了装置来实现所述方法，例如网络单元或者域内的管理层。
本发明的方法和装置允许为跨域服务在域间建立段。能够动态地定义域边界的服务连接点，其中技术没有IP控制平面能力，该能力是目前存在的、在具有不同传输媒介的域上动态设置服务的、唯一真正的端到端能力。由于通过所述标签分类和支持服务水平规范(Service Level Specification)动态地定义了所述标签的说明和所提供的服务，所以利用本发明的机制能够提供包括现存的和新兴的服务的多种服务。所述端到端服务提供可能包括许多技术。
如G-MPLS所使用的，通过提供动态方法来指定混合了服务和技术标签的标签堆栈，本发明的标签分配机制避免了转发等价类的预定义。附随的服务水平规范进一步精炼了所述服务标签的定义。本发明的机制也解决了所述信令层和链路管理协议之间的G-MPLS的断开。这在单个管理过程中是一致的，其中标签请求始终涉及所述邻近服务。所述标签组织(set-up)机制涉及所述邻近服务，因此允许运营商识别这样的点：在该点处被交换的标签具有意义。所述邻近服务也包括说明了针对其可以协商标签的网络服务类型的定义。
附图说明
参考附图，通过下面对优选实施例的详细描述，本发明的特征和优点将变得显而易见，其中
图1是域的例子的示图，其中，根据本发明的一个实施例而实现了本发明；
图2是根据本发明的一个实施例的多域网络的例子的示图；和
图3是穿过图2的多域网络所实现的服务的例子的示图。
注意，上图中同样的部分具有同样的标注。
具体实施方式
参考图1，示出了电信域的例子。所述域包括第一边界网关10、第二边界网关12和许多内部网络单元14。整体地，所述第一边界网关10、第二边界网关12和许多内部网元14被称为为所述域的网络单元18。所述域的网络单元通过通信链路16不同地相互连接。图1所示的域仅作为例子的用途。更普遍地，所述域包括许多网络单元，其中至少两个是边界网关。所述边界网关提供了到所述域外的设备的通信接口，所述设备例如是其它域的边界网关或者终端用户设备。
所述域还包括管理层20。所述管理层20包括许多元件，其包括服务请求管理器(SRM，Service Request Manager)。所述SRM优选地以软件指令的形式位于所述域的一个或者多个网络单元，特别位于所述边界网关，因为根据本发明是由所述边界网关直接与其它域进行通信的。做为选择，所述SRM可以位于与所述网络单元通信的分离的工作站。
参考图2，示出了多域网络的例子。所述多域网络包括第一域A、第二域B和第三域C。所述域的每一个在概念上类似于上面参考图1所描述的域的例子，每个域具有许多内部网络单元(图2中没有示出)、边界网关和管理层。所述第一域A具有一组网络单元30和管理层M-A，该网络单元30包括第一边界网关BG-A1和第二边界网关BG-A2。所述第二域B具有一组网络单元32和管理层M-B，该网络单元32包括第一边界网关BG-B1和第二边界网关BG-B2。所述第三域C具有一组网络单元34和管理层M-C，该网络单元34包括第一边界网关BG-C1和第二边界网关BG-C2。所述域A、B和C在所使用的技术和管理者的至少其中一个上是不同的。例如，域A可以是通过ATM电路提供以太网传输服务的基于ATM的网络，域B可以是利用SONET帧封装提供以太网传输服务的基于SONET的网络，以及域C可以是在与域B不同的管理控制下提供相同类型的以太网传输服务的基于SONET的网络，并且能够利用与域B不同的供应商的设备来实现。
每个所述域中的管理层通过管理层通信信道40互相通信。所述管理层通信信道可以是路径内(in-path)的或者路径外(out-of-path)的。
在所述第一域A的第二边界网关BG-A2和所述第二域B的第一边界网关BG-B1之间存在邻接ADJ-AB。在所述第二域B的第二边界网关BG-B2和所述第三域C的第一边界网关BG-C1之间存在邻接ADJ-BC。每个邻接被定义为各自的边界网关之间的物理连接、穿过所述物理连接被支持的一组服务以及关联于所述被支持的服务组内的每个服务的策略。所述物理连接可以是任何类型的，例如以太网链路连接。
根据图2的多域网络仅作为例子的用途。更普遍地，所述多域网络中存在许多域，每一个在其管理、网络服务和实现技术的组合上都是不同的。每个域具有通过管理层通信信道与其它域的管理层通信的管理层。每个域具有边界网关，并且在相邻域的边界网关之间存在邻接。
参考图3，示出了穿过根据图2描述的多域网络的点到点服务的例子。第一终端用户50通过第一服务接入点(SAP)52与所述第一域A的第一边界网关BG-A1通信。第二终端用户60通过第二SAP 62与所述第三域C的第二边界网关BG-C2通信。所述服务以如下方式从所述第一终端用户50到所述第二终端用户60在端到端链路(其可以是面向连接的或者无连接的)上来实现：通过所述第一SAP 52、通过所述第一域A的网络单元30、通过所述第一域A和第二域B之间的邻接ADJ-AB、通过所述第二域B的网络单元32、通过所述第二域B和第三域C之0间的邻接ADJ-BC、通过所述第三域C的网络单元34以及通过所述第二SAP 62。
每个SRM包括事务(transaction)和协议引擎，该协议引擎在将要穿过其建立跨域服务的不同的域中协调服务段建立，所述每个SRM还包括标签分配(distribution)机制。所述SRM通过实现开放机制来请求跨域服务，所述开放机制与通过邻接将该SRM的域连接到邻近域的技术无关。所述SRM利用所述网络管理通信信道40与邻近域的SRM通信。所述SRM也具有适合于相邻域的不同管理时间表(timescale)的灵活的定时器(timer)，并且提供软状态和硬状态类型的通知来传达服务请求状态的完成。
当要建立服务时，每个域的SRM在该域的边界网关之间、并且穿过所述两个域之间的邻接朝着相邻域来建立段，所述服务通过所述相邻域被路由。这样，所述SRM利用动态标签区别(differentiation)机制向所述服务分配标签。所述标签具有至少两个部分，全局部分和本地部分。所述全局部分穿过所有域唯一地识别了所述服务。所述本地部分在分配了所述标签的SRM的域中唯一地识别了所述服务。所述SRM向相邻域的SRM传递所述标签信息。
所述相邻域的SRM保存了所述标签的全局部分以保持所述服务的唯一标识，但可以用适合于其自身域中使用的技术的新数值来替代或增加所述标签的本地部分。所述SRM向其相邻域清楚地将所述标签区分为全局的或本地的。全局和本地标签能够用复杂的数据结构(例如序列)来表示。为每个邻接服务定义了本地标签的使用规则，且在每个邻接服务汇合的域同意该使用规则。所述相邻域的SRM沿着类似于向着最终服务接入点来完成所述段的路径，向下一个域的SRM以及后继域的SRM传递标签信息，。
如上所述，所述标签空间被分为服务标签(全局部分)和本地标签(本地部分)。通过所述域处理服务请求来保存所述服务标签。所述服务标签由所述网络中某处的服务实体来分配，并由于其具有端到端的意义而被整个所述多域网络遵守。服务标签附有服务类型以及完全限定标签使用的服务水平规范。这允许完全地指定所述服务标签的处理，从而可以动态地将服务含意施加于所述标签。所述本地标签由单独的域使用以分离业务。
标签的分配和协商根据管理类型和服务所有权能够以若干方式来实现。如上所述，遵照运营商之间不同的标签分配协议或者动态协商，可以从一个终端朝着其它终端进行端到端提供。作为选择，提供可以朝着端点(所述接入域)从任意域(例如核心域)开始。由于不是由转发等价类而是由服务水平规范来定义所述端点，因此只要始终在端到端基础上分配所述服务标签，就可以在本地标签之后分配所述服务标签。
利用对等(peer-to-peer)服务观点而不是中间域上的隧道的一般观点，域进行交互。由于本地标签仅用于业务分离，并且不具有明确的传输服务的跨域意义，因此这简化了跨域管理。在内部，每个域能够使用其自身的隧道技术，其保持不对其它域公开。
带外(out-of-band)模式或者路径内模式都可以实现标签分配机制。然而，由于每个域因为在实现所述机制的管理者之间或控制者之间的关联与所述数据路径不共享命运(fate)而能够实现支持故障探测、定位和缓和(mitigation)功能，因此所述路径外实现在管理背景中是优选的。路径外实现也有助于技术领域之间的相互配合，该技术领域不具有通常的分布式控制平面，并且向域所有者提供了灵活性以根据不同的实际限制来定义管理和控制的相互配合。例如，可以通过通常的外部IP网络，或者通过域边界处指定的并且不同的物理接口来交换标签。
由所述SRM执行的标签分配机制在所述标签和所述两个域间的边界之间构造了明确的链路。所述边界被称为邻接服务(Adjacency Service)。所述标签和邻接服务的综合使用定义了服务连接点。这导致了所述标签总是与所述邻接服务相关，因而有助于所述服务对所述接口的相关性，该标签是当所述标签以路径外模式被传送时尤其有用的特征。所述实现为管理层提供了支持网络服务保证功能性的有用的信息。相反，GMPLS中的信令协议和链路管理协议不提供任何相似的信息。
提供所述标签服务的机制能够以用于管理跨域服务的体系结构来实现，例如在2004年5月20日提交的并委托给与本申请相同的代理人的、题目为“Architecture for Configuration and Management of Cross-DomainNetwork Service”的加拿大专利申请2,467,939中所讲授的。
所说明的实施例仅仅是典型的，并且本领域的技术人员可以不脱离本发明的精神来实现上述实施例的变化。附加的权利要求完全定义了本发明的范围。

Claims (7)

1.在网络的端到端跨域网络服务中管理标签的方法，所述网络包括第一域和至少一个相邻域，所述相邻域与该第一域在管理者、技术或者供应商的至少其中一个上是不同的，所述方法包括：
在所述第一域中产生第一标签，该第一标签具有全局部分和本地部分；
将所述第一标签关联到端到端跨域网络服务；
向第二域传输所述第一标签，该第二域是通过其路由所述网络服务的所述至少一个相邻域的其中一个；和
在所述第二域内，根据所述第一标签产生将被关联于所述网络服务的第二标签，该第二标签具有与所述第一标签的全局部分相同的全局部分，并具有特别针对所述第二域的本地部分。
2.根据权利要求1的方法，其中，所述第一域和所述第二域通过邻接服务被物理地连接，并且其中，所述第一标签和第二标签与该邻接服务关联。
3.根据权利要求2的方法，还包括当向所述第二域传输所述第一标签时传输所述邻接服务的标识，并且其中，产生第二标签包括产生具有本地部分的第二标签，该本地部分与所述邻接服务关联并且通过所述第二域的保存、替代、增加或删除而源自所述第一标签。
4.网络的第一域中的网络单元，所述网络包括与所述第一域在管理者、技术和供应商的至少其中一个上不同的至少一个其它域，至少一个所述其它域是所述第一域的等同域，所述网络单元包括：
用于产生第一标签的装置，所述第一标签具有全局部分和本地部分；
用于将所述第一标签关联到端到端跨域网络服务的装置；
当所述网络服务通过所述等同域被路由时，向该等同域传输所述第一标签的装置；
从所述等同域接收第二标签的装置；和
从所述等同域接收到第二标签时产生第三标签的装置，所述第三标签具有与所述第二标签的全局部分相同的全局部分。
5.根据权利要求4的网络单元，其中，所述第一域和所述第二域通过邻接服务被连接，并且其中，每个标签与该邻接服务关联。
6.网络的第一域中的网络单元，该网络包括与所述第一域在管理者、技术和供应商的至少其中一个上不同的至少一个其它域，至少一个所述其它域是所述第一域的等同域，所述网络单元包括：
用于从所述等同域接收第一标签的装置，所述第一标签与端到端跨域服务关联，并具有全局部分；和
用于产生第二标签的装置，所述第二标签具有与所述第一标签的全局部分相同的全局部分，并具有通过所述第二域的保存、替代、增加或删除而源自所述第一标签的本地部分。
7.存储指令的计算机可读媒介，所述指令用于网络的第一域中，所述网络包括与所述第一域在管理者、技术和供应商的至少其中一个上不同的至少一个其它域，至少一个所述其它域是所述第一域的等同域，所述指令包括：
从所述等同域接收第一标签的指令，所述第一标签与端到端跨域服务关联，并具有全局部分；和
用于产生第二标签的指令，所述第二标签具有与所述第一标签的全局部分相同的全局部分，并具有通过所述第二域的保存、替代、增加或删除而源自所述第一标签的本地部分。
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