CN1957568B - 用于配置跨域电信服务的开放式服务发现和路由选择机制 - Google Patents

Abstract

本发明提供了用于在通信网络中跨越域边界分发服务域可达性信息的设备和方法，由此甚至在域具有不同技术或管理器时，允许域管理系统确定用于跨域服务的路由。每个域内的服务域管理器向相邻域通告它支持的服务。接收该通告的域将该通告转发给其他域。每个SDM建立路由信息表，该表指定了服务、域、下一跳以及可选的用户定义的标准。路由信息表不包括端点地址，以便于保持表的大小易于管理。这样，每个域的NMS获得对服务路由的端到端情况。

Description

用于配置跨域电信服务的开放式服务发现和路由选择机制

相关申请的交叉参考

本发明根据加拿大专利申请2,467,945要求优先权，所述申请于2004年5月20日提交，题为“Open Service Discovery and Routing Mechanismfor Configuring Cross-Domain Telecommunication Services”。

技术领域

本发明涉及电信网络内的路由选择，更具体地涉及多域网络内可达性信息的交换。

背景技术

对于网络和网络服务提供商来说，跨域服务的配置和运行是重要的问题。当服务提供商确立与多个服务提供商合作者的对等且大规模的关系时，他们发现自己处于这样的复杂境地：必须跨越一系列不同的和非集成的设备提供商(vendor)、服务和特定技术管理系统来部署服务。跨域服务管理问题，无论它是否意味着协调跨越内部管理、技术、设备提供商的管理操作或者协调与外部提供商的管理操作，主要是由在不同域管理系统之间用于交换网络服务信息的无效的方法引起的。

同时，电信网络中技术的混合提供了多种实施选择用于连接终端用户至网络以及用于提供服务业务的传输。对于终端用户和服务提供商来说，作出有效的实施选择几乎是不可能的。例如，基于拥塞、可用性或成本，企业可以决定通过因特网上的安全专用通道来发送数据，或者从提供具有保证的服务等级协议(例如服务质量、可用性)和不同定价的相同服务的一个或多个网络服务提供商选择受管理的IP VPN服务。类似地，网络接入提供商可以选择建立与因特网服务提供商的多个对等设备以向其接入客户提供因特网接入服务。在这种情况下，必须具有足够的信息以作出知情决策。然而，用来实施跨越不同网络的服务和网络管理域管理的预定的方法是不可行的。

当前，用于集成管理系统的方法或者基于部署人工的和静态的工作流过程，或者是建立高成本的、高集成度和特定服务伞状管理系统。人工解决方案要求使用不同的图形用户界面跨越不同的特定设备提供商与管理器协调工作流过程。服务运营商必须人工地改变对等信息和关于他们的各个网络的互连协议，因为每个域管理器受限于只检查和管理在其直接监督下的资源。集成的解决方案要求伞状管理系统与所有的涉及到的域管理系统连接。然而，域管理器集成到OOS系统能导致可扩缩性的问题，原因在于来自所有域管理器的大量的详细管理信息必须在单个系统中维护，同时资源在最底层被微管理(micro-managed)。集成的解决方案可能相对不灵活，对改变具有有限的适应性。集成的解决方案还要求每个服务提供商在其域内放弃一些对资源的控制，服务提供商可能不愿意这样做，因为这将要求向其他域公开信息。

在网络层内，多年以来网络单元采用分布式和协作的互通方法，所述方法基于在对等基础上使用特定服务的专用通告机制交换可达性信息的能力。这种机制的最佳例子是边缘网关协议4(BGPv4)，已经证明所述协议在大规模网络，即因特网中非常有用。然而，已经认为一些可缩放性和安全问题与BGPv4有关。此外，作为交换可达性信息的装置，BGPv4是特定技术，因为它参考这样的地址，所述地址对于传输或联网技术来说是特有的。结果，不存在端到端机制来支持跨越那些不同网络的服务路由选择会聚。

用于跨越不同技术或管理的域进行服务可达性信息交换的分布式机制将允许跨域服务的路由选择，而不需要高成本的和不灵活的伞状管理系统。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种用于在通信网络中跨越域边界分发服务域可达性信息的方法，所述域在管理器、技术和设备提供商中的至少一个上有区别。标识了在域中被支持的服务的通告发送到至少一个对等域。监视来自对等域的通告的接收。一旦接收来自对等域的通告，该通告就被传播给其他对等域，并且通过添加该服务的标识、该通告发起域的标识、对等域的标识来更新路由信息表。与服务、发起域和对等域相关的至少一个标准被计算并添加到路由信息表中。

该方法可以作为指令存储在计算机可读介质上，以由计算机处理器执行。还提供了诸如网络单元的用于实现本发明方法的设备。

本发明的方法和设备允许可达性信息跨域交换。本发明的机制能支持任何类型的服务，被设计为处理包括由多个服务提供商网络组成的网络的多域网络，并且是技术不可知的，允许服务在设置了不同网络技术的不同网络中实现。与关注主机可达性(或按这里使用的术语的服务接入点可达性)的BGPv4对比，本发明关注域的可达性。对于用户或软件来说，该目的是能够确定，采用特定网络设备域可以联系另一个域。连同以对等方式跨越域管理器进行的通告、获悉与更新系统信息的装入分发一起，可扩缩性问题明显减少或消除，因为系统相对于域的数量而不是可达目的的数量成比例地改变。通过使用对等模型避免了瓶颈和单点失效。能定义新服务并通告给对等域，能定义新标准并在计算路由时使用。还能动态地引入新服务而不中断现有服务。对每个域的控制通过每个域管理器来维护，并且对等域之间的交换是极小限度的，这样减轻了不同管理之间的信任问题和保密限制。

附图说明

根据以下参照附图对优选实施例的详细描述，本发明的特征和优点会更加明显，其中：

图1是域的实例简图，其中根据本发明的一个实施例来实现本发明；

图2是根据本发明的一个实施例的多域网络实例简图；

图3是跨越图2的多域网络实现的服务的实例简图；

图4是图3的域C维护的可达性信息表的例子。

具体实施方式

参考图1，该图显示了电信域的实例。该域包括第一边界网关10、第二边界网关12和多个内部网络单元14。总体上，第一边界网关10、第二边界网关12和多个内部网络单元14被称为该域的网络单元。该域的网络单元通过通信链路16不同地相互连接。图1所示的域仅出于举例的目的。更一般地，该域包括多个网络单元，其中至少有两个是边界网关。边界网关提供至域外设备的通信接入，所述域外设备例如其他域的边界网关或者终端用户设备。

该域还包括管理层20。管理层20包含多个部件，所述部件包括服务域管理器(SDM)。SDM优选地采取位于该域的网络单元上特别是位于边界网关上的软件指令的形式，位于边界网关上是因为直接与根据本发明的其他域通信的正是边界网关。可选地，SDM可以位于与网络单元通信的独立工作站上。

参考图2，该图显示了多域网络实例。该多域网络包括第一域A、第二域B和第三域C。这些域的每一个在概念上都类似于参照图1描述的域的实例，每一个域都具有多个内部网络单元(图2中未示出)、边界网关和管理层。第一域A具有一组网络单元30，包括第一边界网关BG-A1和第二边界网关BG-A2，以及管理层M-A。第二域B具有一组网络单元32，包括第一边界网关BG-B1和第二边界网关BG-B2，以及管理层M-B。第三域C具有一组网络单元34，包括第一边界网关BG-C1和第二边界网关BG-C2，以及管理层M-C。域A、B和C在所用技术和管理至少一个上有所区别。例如，域A可以是通过ATM电路提供ATM传输服务的基于ATM的网络，域B可以是使用SONET帧封装提供以太网传输服务的基于SONET的网络，域C可以是提供相同类型的以太网传输服务的基于SONET的网络，但是受到不同于域B的管理控制，也可能使用来自不同于域B的设备提供商的设备来实现。

每一个域的管理层通过管理层通信信道40相互通信。管理层通信信道可以是路径内的(in-path)或路径外的(out-of-path)。

邻接(adjacency)ADJ-AB存在于第一域A的第二边界网关BG-A2以及第二域B的第一边界网关BG-B1之间。邻接ADJ-BC存在于第二域B的第二边界网关BG-B2以及第三域的第一边界网关BG-C1之间。每个邻接被定义为相应边界网关之间的物理连接、一组跨越该物理连接被支持的服务，以及与该组被支持的服务范围内的每个服务相关的策略。该物理连接可以是任何类型的，例如以太网链路连接。所述策略形成邻接服务合同的一部分，所述合同由运营商在建立物理连接时建立。可以包含在策略中的信息的例子是允许的服务配置文件、带宽分配策略、标记分配策略、资源分配策略，以及当发生资源争用时要采取的动作。

参照图2描述的多域网络仅仅出于举例的目的。更一般地，在多域网络中有多个域，每个域在其管理、网络服务和实现技术的组合方面有所不同。每个域具有通过管理层通信信道与其他域的管理层进行通信的管理层。每个域具有边界网关，并且存在于相邻域的边界网关之间。

参照图3，该图示出点到点服务的实例跨越参照图2所描述的多域网络。第一终端用户50通过第一服务接入点(SAP)52和第一域A的第一边界网关BG-A1进行通信。第二终端用户60通过第二SAP62和第三域C的第二边界网关BG-C2进行通信。服务从第一终端用户50经由端到端链接(该链接可以是面向连接的或无链接的)、穿过第一SAP52、穿过第一域A的网络单元30、经由第一域A和第二域B之间的邻接ADJ-AB、穿过第二域B的网络单元32、经由第二域B和第三域C之间的邻接ADJ-BC、穿过第三域C的网络单元34，并且穿过第二SAP62到达第二终端用户60。

每个SDM包含决策逻辑和协议引擎，所述协议引擎通过产生和消耗域采用特定类型的服务片段联系其他域的能力的通告来建立服务域可达性，由此实现跨域服务路由选择。出于可缩放性的原因，SDM只提供域服务可达性信息，也就是说表明使用特定服务穿过指定域是否能到达端点的信息，与端点地址可达性相对。SDM还适当地开放作为基于策略的决定过程，并且提供使用中的可扩展性和第三方标准的扩散性、关于BGP的其他区别。

对于域中由SDM支持的每个服务，SDM经由邻接通告所述服务，通过所述邻接SDM能支持所述服务。因此，使得相邻域(或更准确地，相邻域的SDM)意识到该服务是被该域支持的。通告是可传递的，因为接收到通告的域将通告传送给它自己的相邻域(除非该域内的管理策略禁止传递该通告)。例如，如果服务S是被图2的邻接ADJ-AB支持的服务之一，则域A的SDM跨越能提供服务S的邻接ADJ-AB进行通告。域B的SDM跨越邻接ADJ-BC将通告转发给域C。SDM并不通告发起域的技术，而只通告由该域提供的服务。

SDM只通告域可达性，而不是端点可达性。单个用户的可达性可以由独立的联合命名服务处理。这种安排避免了作为公知的BGP问题的路由表爆炸，并且允许用户接入策略从关于域间路由的策略中分离出来。后者能够使运营商改变其用户接入策略而不需要对路由进行重新计算。这种分离也避免了路由策略和端点地址到前缀的汇聚之间的相关性。每个域因此只涉及两个完全分离的任务：通过使用独立的一般命名服务识别托管(host)端点的域；以及使用特定的服务发现能到达托管该端点的域的域路径。

由于每个域都接收通告，域的SDM更新路由信息表，以包括发起该通告的域的标识、服务的标识、从哪个域直接接收该通告，以及在选择路由时可以对路由选择服务过程有用的零个或多个标准。路由信息表还可以包括服务的标识和通告被接收所通过的邻接服务，尽管可选地，可以对每个服务维护单独的路由信息表，并且通向通告接收所来自的域的邻接服务可以存储在单独的一组表中。这样，每个域的SDM建立路由信息表，该表具有的条目至少关联到：服务、服务的端点域、到达提供服务的域的后续跳、在其内部进行路由选择的域范围内的边界网关标识以及可选的标准。路由信息表并不标识端点，以便防止会伴随更传统的、诸如BGP的路由发现协议出现的非常大的路由表。路由信息表的粒度因此是在域级，而不是在端点级。当已经发生所有通告的交换时，借助于由各自的SDM所维护的路由信息表，每个域的NMS拥有可能用于特定服务的端到端连接的所有情况。参照图4，该图示出由图3的域C维护的路由信息表的实例。路由信息表70包括：服务字段72，标识了服务(除非为每个服务维护单独的路由信息表)；拟到达域字段74，标识了感兴趣的域；下一跳域字段76，标识了提供朝向感兴趣的域的下一跳的域；可选标准字段78，可以包括一个或更多标准；邻接服务字段80，标识了到达下一跳域所通过的邻接服务(尽管可以采用单独的表使邻接服务和下一跳域相关)。当域C(或者任何域)的SDM接收到通告，它向路由信息表70添加条目(除非该通告是多余的通告)，并且用发起该通告的域的标识填充拟到达域字段74，并且用相邻域的标识填充下一跳域字段76，其中该通告是从所述相邻域接收的。路由信息表70的实例中，第一条目82表明服务S被域A支持，通过邻接服务ADJ-BC穿过域B可以到达域A。第二条目84表明服务S被域B支持，通过邻接服务ADJ-BC穿过域B可以到达域B。

邻接服务表90的实例也在图4中示出。邻接服务表90可以通过路由信息表70的邻接服务字段80进行链接，或者被单独地访问。当邻接服务由域的运营商建立时，可以填充邻接服务表90。邻接服务表90包括：邻接服务字段92，标识了邻接服务；传输服务字段94，标识了传输服务的类型；网络服务字段96，标识了服务类型；本地接口字段98，标识了邻接服务链接到域所经过的物理接口；以及远程域字段100，标识了邻接服务提供访问的相邻域。

使用域间协议，对等域由此向其他域通告在它们的域内对新服务的支持。如果接收到该通告的域对等域也支持该服务，则在域之间建立对等会话。为每一个由域支持的服务建立单独的对等会话。由此，相互独立地处理服务。对等会话在管理邻接通道上运行，所述管理邻接通道作为域之间合作协议的一部分产生在对等域之间的边界上。邻接通道可以是路径内或路径外的，这是与BGP的关键不同，因为BGP只允许域间路径内对等会话。因此，本发明的对等会话的活性(liveness)能够从提供跨域服务传输的边界网关的活性中分离出来。这种分离在所有端到端路径的每一个邻接点上提供了附加的灵活性以适应不同的管理需求和操作模式。例如，只要传输邻接操作正常或者直到可以修改现有通告的新对等会话建立，对等会话的正常终止可以相互同意以表示正确的操作和通告的有效性。

当从对等域接收到服务域可达性信息时，所述服务域可达性信息被传播到支持该服务的其他对等域。可以将标准附加到通告以限制服务路由，由此允许每个域管理系统使用域管理系统所特有的标准来确定到任何目的域的最佳路由。每个域可以使用不是通过通告传播的而是具有本地特征的，并且可以是由其他应用或第三方提供的标准或操作策略。服务路由信息可以基于每个域的范围内执行这些服务的这些服务和/或资源的有效性，贯穿多域网络被更新。每个域管理系统保持对其自己的域的控制。

用于交换可达性信息的机制可以在用于管理跨域服务的结构中实现，例如加拿大专利申请2,467,939所提出的结构，该申请题为“Architecturefor Configuration and Management of Cross-Domain Network Services”，提交于2004年5月20日，并转让给作为本发明受让人的同一受让人。

提出的实施例只是示例性的，本领域技术人员应当认识到可以在不偏离本发明精神的前提下对上述实施例作出改变。本发明的范围由附加的权利要求唯一限定。

Claims (7)

1.一种用于在通信网络中跨越域边界分发服务域可达性信息的方法，所述域在管理器、技术和设备提供商中的至少一个上有区别，每个域具有与其他域的管理层通信的管理层，跨域服务管理在域的管理层上实现，所述方法包括：

将通告发送到至少一个对等域，所述通告标识了在域中被支持的跨域服务；

监视来自对等域的通告的接收；以及

一旦接收来自对等域的通告：向路由信息表添加所述跨域服务的标识、所述通告的发起域的标识，和所述对等域的标识；以及

将所述通告传播给其他对等域。

2.根据权利要求1的方法，进一步包括：一旦接收到通告，向所述路由信息表中添加至少一个将与所述跨域服务、所述发起域和所述对等域相关的标准。

3.根据权利要求1的方法，其中发送通告包括通过路径外通道发送所述通告。

4.一种位于网络的第一域内的网络单元，所述网络包括在管理器、技术和设备提供商中的至少一个上与所述第一域有区别的至少一个其他域，所述其他域中的至少一个是所述第一域的对等域，每个域具有与其他域的管理层通信的管理层，所述网络单元包括：

路由信息表；以及

跨域服务域管理器，在域的管理层上实现，包括，用于向至少一个对等域发送通告的装置，所述通告标识了在所述第一域内被支持的跨域服务并标识了所述第一域；用于监视来自所述至少一个对等域的接收通告的接收的装置；用于当收到接收通告时，向所述路由信息表中添加下列标识的装置：由所述接收通告指定的跨域服务的标识、由所述接收通告指定的发起域的标识、所述接收通告的接收所来自的对等域的标识；以及，用于当收到接收通告时将所述接收通告传播到其他对等域的装置。

5.根据权利要求4的网络单元，进一步包括，

用于当收到接收通告时计算至少一个新标准值的装置，所述新标准值与所述接收通告指定的跨域服务、所述接收通告指定的发起域、所述接收通告指定的对等域相关；以及

用于在所述路由信息表内关联所述至少一个新标准值的装置。

6.根据权利要求5的网络单元，其中用于传播所述接收通告的装置包括：用于将所述至少一个新标准值与所述通告一起传播的装置。

7.根据权利要求4的网络单元，其中用于发送通告的装置包括将所述通告通过路径外通道发送。

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