CN102668474B - 共享路径恢复方案 - Google Patents

Abstract

面向连接的网络（6）具有第一工作路径（W1）和第二工作路径（W2）。节点（E）接收为第一工作路径（W1）的恢复路径（R1）的一部分分配资源的信令。这些资源被第一工作路径的恢复路径（R1）和第二工作路径（W2）的恢复路径（R2a）共享。节点（E）存储信令中标识的第一工作路径上的节点（A）与共享资源之间的关联，在共享资源被第二工作路径（W2）的恢复路径（R2a）使用时应该通知第一工作路径上的节点（A）。信令中的RSVP-TE？<NOTIFY_REQUEST>对象承载要通知的节点的地址。节点（E）向第一工作路径（W1）上的节点（A）发送RSVP-TE通知消息，该RSVP-TE通知消息指示共享资源正在使用中。

Description

共享路径恢复方案

技术领域

本发明涉及诸如通用多协议标签交换（GMPLS）、多协议标签交换（MPLS）或多协议标签交换传输简档（MPLS-TP）网络之类的面向连接的网络中的恢复。

背景技术

通用多协议标签交换（GMPLS）处于因特网工程任务组（IETF）的开发下，其旨在提供能够用于控制具有一定范围的不同网络技术的网络（包括基于分组的网络和光网络）的通用控制面。

GMPLS的一个方面是业务的恢复。术语“恢复”包括业务的保护和业务的复原。RFC4426（通用多协议标签交换恢复功能规范）中描述了恢复方案。共享网格化（sharedmeshed）是网络运营商最常部署的方案之一，其中多个标签交换路径（LSP）的保护路径共享共用的链路和节点资源。在这些方案下，保护容量是预先预留的，即，分配链路容量来保护一个或多个LSP，但是要求显性动作来将特定保护LSP实例化。这要求沿着保护路径的复原信令。

RFC4872描述支持端到端通用多协议标签交换恢复的RSVP-TE扩充。图1示出用于说明恢复方案如何工作的示例网络拓扑。有第一工作LSP[A-B-C-D]和第二工作LSP[H-I-J-K]。第一工作LSP的恢复路径是[A-E-F-G-D]，以及第二工作LSP的恢复路径是[H-E-F-G-K]。路径[E-F-G]被这两个恢复路径共享。当在工作LSP之一上（例如，在链路B-C上）检测到故障时，将错误传播到入口节点（A）。入口节点（A）为该工作路径激活保护LSP[A-E-F-G-D]。这意味着保护路径[H-E-F-G-K]不可用。RFC4872描述工作路径上的节点应该通知另一个工作路径上的头节点：保护LSP的资源不再可用，但是未描述这如何能够实现。

如开放最短路径优先（OSPF-TE）的链路状态路由选择协议能够在将业务转移到保护路径之后传播有关共享路径的资源的信息。但是，一个工作路径正在使用共享资源与另一个工作路径发现共享恢复路径不再可用之间的时间期间能够导致第二工作路径的业务严重丢失。例如，在光网络的情况中，单个LSP能够以高达40Gbs承载业务。

本发明设法提供一种操作其中有共享恢复路径的网络的备选方式。

发明内容

本发明的一个方面提供一种操作面向连接的网络中的第一节点的方法，该面向连接的网络中有第一工作路径和第二工作路径。该方法包括在第一节点接收信令并响应接收的信令使得第一节点为第一工作路径的恢复路径的一部分分配资源。这些资源被第一工作路径的恢复路径和第二工作路径的恢复路径共享。该方法还包括存储信令中标识的第一工作路径上的节点与共享资源之间的关联，在共享资源被第二工作路径的恢复路径使用时应该通知该第一工作路径上的节点。

该方法允许第一节点在共享资源被使用时通知将不受保护的工作路径上的节点。通过在共享恢复路径资源被使用时通知节点，该方法最小化或防止激活已经被另一个路径激活的资源的尝试。此形式的通知允许共享资源被使用时的非常快速的信令，并且显著地比链路状态路由选择协议快。

有利地，该信令是控制面信令且包括承载要通知的节点的地址的RSVP-TE<NOTIFY_REQUEST>对象。该信令能够包括RSVP-TE路径消息，该RSVP-TE路径消息包括RSVP-TE<NOTIFY_REQUEST>对象。

有利地，该方法还包括在第二工作路径的恢复路径要求共享资源时通知第一工作路径上的节点。

本发明的一个方面提供一种操作面向连接的网络中的第一节点的方法，所述面向连接的网络具有第一工作路径的恢复路径和第二工作路径的恢复路径。所述恢复路径的至少一部分使用在所述第一节点的共享资源。该方法包括确定何时所述第二工作路径的恢复路径要求所述共享资源。该方法还包括通过发送指示所述共享资源正在使用中的RSVP-TE通知消息来通知所述第一工作路径上的节点。

该RSVP-TE通知消息提供一种在共享恢复路径不再可用时通知其它工作路径上的节点的有利方式。使用现有的RSVP-TE通知消息，允许共享资源被使用时的非常快速的信令，并且显著地比链路状态路由选择协议快。使用RSVP-TE通知消息避免为此信令创建新消息类型的需要，或节点为此信令支持另外协议的需要。因此，网络中的节点能够以最小更改支持该功能。

该方法能够应用于两个或多个恢复路径共享资源的情形。在多于两个恢复路径共享资源的情况中，节点通知将不能够使用经由该节点的恢复路径的多个工作路径中的每个工作路径上的节点。

该方法能够应用于具有GMPLS或MPLS控制面的任何面向连接的网络。数据面连接能够是基于分组的或能够使用一定范围的其它数据面技术中的任何一种，如：波分复用业务（λ（lambda））；或时分复用（TDM）业务。数据面能够是MPLS或MPLS-TP数据面。“资源”是节点之间的带宽，并且能够涉及（例如，基于分组的系统中的）两个节点之间的总可用带宽的一部分、光传输系统中的λ（波长信道）或λ的容量的一部分、TDM传输系统中的时隙或任何其它资源。

术语“恢复”包括保护和复原。RFC4427（恢复—保护和复原—通用多协议标签交换的术语）给出了这些术语的定义。

本发明的另外方面提供用于执行这些方法中的任何描述或要求保护的步骤的设备。具体来说，本发明的一个方面提供在有第一工作路径和第二工作路径的面向连接的网络的第一节点使用的设备。该设备包括用于接收信令的接收器。该设备还包括处理设备，该处理设备布置成响应接收的信令，使得第一节点为第一工作路径的恢复路径的一部分分配资源，这些资源被第一工作路径的恢复路径和第二工作路径的恢复路径所共享。该处理设备还布置成存储信令中标识的第一工作路径上的节点与共享资源之间的关联，在共享资源被第二工作路径的恢复路径使用时应该通知该第一工作路径上的节点。

本发明的另一个方面提供在面向连接的网络的第一节点使用的设备，所述面向连接的网络具有第一工作路径的恢复路径和第二工作路径的恢复路径，其中所述恢复路径的至少一部分使用在所述第一节点的共享资源。该设备包括处理设备，该处理设备布置成确定何时所述第二工作路径的恢复路径要求所述共享资源。该处理设备还布置成通过发送指示所述共享的资源正在使用中的RSVP-TE通知消息来通知所述第一工作路径上的节点。

这里描述的功能性能够用硬件、处理设备运行的软件或通过硬件与软件的组合来实现。该处理设备能够包括计算机、处理器、状态机、逻辑阵列或任何其它适合的处理设备。该处理设备能够是运行用于使通用处理器执行所要求任务的软件的通用处理器，或该处理设备能够专用于执行所要求的功能。本发明的另一个方面提供机器可读指令（软件），其在被处理器运行时，执行描述或要求保护的方法中的任何方法。机器可读指令可以存储在电子存储器装置、硬盘、光盘或其它机器可读存储介质上。机器可读指令能够经由网络连接下载到存储介质。

附图说明

将参考附图仅作为示例来描述本发明的实施例，其中：

图1示出共享恢复路径的示例；

图2示出共享恢复路径的另一个示例；

图3和图4示出根据本发明的实施例的共享恢复路径上的节点通知入口节点；

图5示出建立恢复路径时网络节点执行的方法；

图6示出使用恢复路径时网络节点执行的方法；

图7示出根据本发明的实施例的在节点的设备；

图8示出共享恢复路径的另一个示例。

具体实施方式

图2示出面向连接的网络6中的共享网格化复原的示例。有三个工作LSP：沿着路径A-B-C-D的第一工作路径W1；沿着路径H-I-J-K的第二工作路径W2，以及沿着路径L-M-N-K的第三工作路径。每个工作LSP能够由一个或多个复原LSP（用虚线示出）恢复。多个复原LSP能够共享一些资源。W1具有含路径A-E-F-G-D的恢复LSPR1。W2具有两个恢复LSP：R2a是含路径H-E-F-G-K的主恢复LSP，以及R2b是含路径H-O-P-Q-R-K且用于W2的辅助恢复LSP。W3具有含路径L-P-Q-R-K的恢复LSPR3。能够见到，恢复路径Rl和R2a共享沿着路径E-F-G的资源以及恢复路径R2b和R3共享沿着路径P-Q-R-K的资源。

图2示出建立路径W1、R1时的信令。将RSVP-TE路径消息21沿着路径W1发送来为该路径预留资源。沿着Rl发送含通知请求的RSVP-TE路径消息22。该路径消息用于预留沿R1的资源，以及该通知请求允许A1告诉节点E、F和G：“请告诉我是否有人使用这些资源”。使用相似的信令建立图2中所示的其它工作和恢复路径。其中共享资源被恢复路径使用的节点（如节点E）存储共享资源被使用时需要通知的每个节点的地址。

图3示出故障影响W1的情形。W1的恢复路径R1被激活。R1的激活使得沿E-F-G的资源不可用于R2a。当沿着恢复路径R2a的资源不可用时告知W2的入口节点（H），使得在沿W2发生故障的情况中，它能够将数据业务切换在恢复路径R2b上而不沿着R2a，从而避免显著业务冲击（traffichit）。沿着R1的共享资源的每个节点（即，节点E、F、G）向LSPW2的入口节点（H）发送RSVP-TE通知消息以告知它：沿R2a的资源正在被另一个工作LSP使用，且不可用于恢复W2。RSVP-TE通知消息的格式在RFC3473中予以定义。一旦节点H已经从沿R1的节点的至少其中之一接收到该通知消息，它就将恢复路径R2a视为不可用，并选定恢复路径R2b作为W2的主恢复LSP。

图4示出沿着路径P-Q-R的恢复资源在三个不同工作LSPWl、W2、W3之间共享的另外示例。当W1发生故障时，恢复路径H-O-P-Q-R-K被激活，并且节点P、Q和R告知入口节点L（W2）和A（W3）：恢复资源不再可用。

本发明的实施例未修改通用RSVP-TE工作方式，从而确保后向兼容性。图5示出建立恢复LSP时网络中的节点执行的方法。入口节点沿着工作路径LSP的预设路径发送信令。该入口节点还沿着预设的恢复路径LSP发送信令以预留资源。对于恢复路径LSP，该信令是承载<NOTIFY_REQUEST>对象的RSVP-TE路径消息。

在步骤10，节点接收用于建立恢复LSP的信令。<NOTIFY_REQUEST>对象承载正在建立的资源被使用时应该通知的节点的地址。<NOTIFY_REQUEST>对象中承载的地址是恢复LSP的资源被使用时将受影响的工作LSP的入口节点的地址。参考图2，用于建立恢复路径R1的信令包括标识节点A（即工作路径LSPW1的入口节点）的<NOTIFY_REQUEST>对象。在步骤10接收的信令还能够指定该恢复路径的资源应该与另一个恢复路径共享。在步骤11，节点存储<NOTIFY_REQUEST>对象中承载的地址与为该路径在该节点预留的资源之间的关联。该资源能够是λ、时隙或任何其它类型的网络资源。图5中所示的方法在沿着恢复路径的每个节点重复。

图5中涉及的<NOTIFY_REQUEST>对象能够具有如下格式：

其中IPv4通知节点地址是生成错误消息时应该通知的32位地址。

图6示出使用恢复LSP时网络中的节点执行的方法。图5中所示的方法已经被用于建立经由该节点的恢复路径。在步骤14，节点接收要使用含共享资源的恢复路径的信令。在步骤15，节点检查所存储的资源与需要通知的节点之间的关联列表。步骤16将RSVP-TE通知消息从节点发送到将受那些共享资源的使用所影响的所有其它工作LSP的入口节点（或多个入口节点）。RSVP-TE通知消息承载指示错误状况的特定错误码和错误值。接收此通知消息的入口节点注意到恢复LSP不再可使用。图6中所示的方法在沿着其中资源被共享的恢复路径的每个节点重复。RSVP-TE通知消息具有如下格式：

ERROR_SPEC对象包括错误码字段和错误值字段，如RFC2205第A.5节中描述的：

对于通知消息的此特定应用，消息ID是强制性的。错误码是：错误码=25：“通知错误”（参见RFC3209），以及错误值是“通知告警恢复LSP已激活”。

图7示意性地示出在网络节点的LSR40。LSR40具有用于从其它LSR接收传输单元（例如，数据的帧或分组）的网络接口41。网络接口41还能够接收控制面信令消息和管理面消息。系统总线42将网络接口41连接到存储装置50和控制器60。存储装置50提供在转发接收分组之前用于这些接收分组的临时存储功能。存储装置50还存储控制数据51，控制数据51控制LSR40的转发行为。在IETF术语中，转发数据51称为标签转发信息库（LFIB）。存储装置50还存储为恢复路径预留的资源与<NOTIFY_REQUEST>对象中承载的地址之间的关联52。

控制器60包括控制LSR的操作的一组功能模块61-64。控制面模块61与其它网络节点交换信令和路由选择消息，并且能够包括用于IP路由选择和标签分配协议的功能。控制面模块61能够支持RSVP-TE信令，从而允许LSR40发信号通知其它节点通过发信号通知故障的发生并激活所要求的后备LSP来实现业务恢复操作。RSVP-TE模块62支持RSVP-TE信令，其用于建立LSP。RSVP-TE模块62还将为恢复路径预留的资源与如RSVP-TE<NOTIFY_REQUEST>对象中接收的资源被使用时需要通知的每个工作路径上的节点的地址之间的关联52存储在存储装置50中。如图6中所描述的，模块62确定何时共享资源被使用，检查关联52的列表，并向列表中的共享资源被使用时将没有恢复路径剩下的每个节点发送RSVP-TE通知消息。管理面模块63（如果存在）执行与网络管理系统的信令传送，从而允许建立LSP。数据面转发模块64执行标签查询和交换以支持接收的传输单元（分组）的转发。数据面转发模块64使用LFIB51中存储的转发数据。该组模块能够作为机器可运行代码块来实现，这些机器可运行代码块被通用处理器或一个或多个专用处理器或处理设备运行。这些模块能够实现为硬件或硬件与软件的组合。虽然该设备的功能性示出为一组分开的模块，但是将认识到更小或更大一组模块能够执行该功能性。

虽然图7中示出单个存储实体50，但是将认识到，能够提供多个存储实体以用于存储不同类型的数据。相似地，虽然示出单个控制器60，但是将认识到，能够提供多个控制器以用于执行多种控制功能。例如，传输单元的转发能够由专用高性能处理器来执行，而其它功能能够由分开的处理器来执行。

图8示出包括互连环的网络拓扑中的共享恢复路径的示例。示出两个工作LSP：沿着路径E4-E3-E2-E1-D3-D2-D1-C5-C4-C3-C2的第一工作路径W1以及沿着路径A1-A2-A3-B1-B2-B3的第二工作路径W2。W1的恢复路径R1具有路径E4-A5-A4-B5-B4-C1-C2。W2的恢复路径R2具有路径A1-A6-A5-A4-B5-B4-B3。恢复路径共享节点A5与B4之间的资源。沿着节点A5与B4之间的共享路径的节点在共享资源被R2使用时通知工作路径W1的入口节点A1。相似地，沿着节点A5与B4之间的共享路径的节点在共享资源被R2使用时通知工作路径W1的入口节点E4。

本领域技术人员受益于前文描述和关联附图中给出的教导，将设想到所公开的本发明的修改和其它实施例。因此，要理解本发明不局限于所公开的特定实施例，并且修改和其它实施例打算被包括在本公开的范围内。虽然本文可能采用特定的术语，但是仅是在通用和描述性意义上而非为了限制的目的来使用它们。

Claims (24)

1.一种操作面向连接的网络中的第一节点的方法，所述面向连接的网络中有第一工作路径和第二工作路径，所述方法包括：

在所述第一节点接收信令；

响应所接收的信令，使得所述第一节点为所述第一工作路径的恢复路径的一部分分配资源，所述资源被所述第一工作路径的恢复路径和所述第二工作路径的恢复路径所共享；

存储所述信令中标识的所述第一工作路径上的入口节点与所述第一节点处的共享资源之间的关联，在所述第一节点处的共享资源被所述第二工作路径的恢复路径使用时应该通知所述第一工作路径上的入口节点；

从所述第二工作路径的所述恢复路径所使用的各节点将所述各节点被所述第二工作路径的所述恢复路径使用的通知转发到所述第一工作路径上的所述入口节点。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述信令包括承载要通知的所述入口节点的地址的RSVP-TE<NOTIFY_REQUEST>对象。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述信令包括RSVP-TE路径消息，所述RSVP-TE路径消息包括RSVP-TE<NOTIFY_REQUEST>对象。

4.根据前面权利要求中任一项所述的方法，其中通知所述第一工作路径上的所述入口节点的步骤向所述第一工作路径的所述入口节点发送RSVP-TE通知消息。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述RSVP-TE通知消息包括如下的至少其中之一：错误码=25；错误值=“通知告警恢复LSP已激活”。

6.一种操作面向连接的网络中的第一节点的方法，所述面向连接的网络具有第一工作路径的恢复路径和第二工作路径的恢复路径，其中所述恢复路径的至少一部分使用所述第一节点处的共享资源，所述方法包括：

确定何时所述第二工作路径的所述恢复路径要求所述第一节点处的共享资源；以及

从所述第二工作路径的所述恢复路径所使用的各节点将所述各节点被用于所述第二工作路径的恢复路径的RSVP-TE通知转发到所述第一工作路径上的入口节点。

7.根据权利要求6所述的方法，其中通知所述第一工作路径上的所述入口节点的步骤向所述第一工作路径的所述入口节点发送RSVP-TE通知消息。

8.根据权利要求6或7所述的方法，其中所述RSVP-TE通知消息包括如下的至少其中之一：错误码=25；错误值=“通知告警恢复LSP已激活”。

9.一种在面向连接的网络的第一节点使用的设备，所述面向连接的网络中有第一工作路径和第二工作路径，所述设备包括：

接收器，用于接收信令；

处理设备，所述处理设备布置成响应所接收的信令执行如下操作：

使得所述第一节点为所述第一工作路径的恢复路径的一部分分配资源，所述资源被所述第一工作路径的所述恢复路径和所述第二工作路径的恢复路径所共享；

存储所述信令中标识的所述第一工作路径上的入口节点与所述第一节点处的共享资源之间的关联，在所述第一节点处的共享资源被所述第二工作路径的恢复路径使用时所述第一节点应该通知所述第一工作路径上的入口节点；以及

从所述第二工作路径的所述恢复路径所使用的各节点将所述各节点被所述第二工作路径的所述恢复路径使用的通知转发到所述第一工作路径上的所述入口节点。

10.根据权利要求9所述的设备，其中所述信令包括承载要通知的所述入口节点的地址的RSVP-TE<NOTIFY_REQUEST>对象。

11.一种在面向连接的网络的第一节点使用的设备，所述面向连接的网络具有第一工作路径的恢复路径和第二工作路径的恢复路径，其中所述恢复路径的至少一部分使用在所述第一节点的共享资源，所述设备包括布置成执行如下操作的处理设备：

确定何时所述第二工作路径的所述恢复路径要求所述第一节点处的共享资源；以及

从所述第二工作路径的所述恢复路径所使用的各节点将所述各节点被所述第二工作路径的所述恢复路径使用的RSVP-TE通知转发到所述第一工作路径上的入口节点。

12.根据权利要求11所述的设备，其中所述处理设备布置成将RSVP-TE通知消息发送到所述第一工作路径的所述入口节点。

13.一种操作面向连接的网络中的第一节点的装置，所述面向连接的网络中有第一工作路径和第二工作路径，所述装置包括：

用于在所述第一节点接收信令的部件；

用于响应所接收的信令，使得所述第一节点为所述第一工作路径的恢复路径的一部分分配资源的部件，所述资源被所述第一工作路径的所述恢复路径和所述第二工作路径的恢复路径所共享；

用于存储所述信令中标识的所述第一工作路径上的入口节点与所述第一节点处的共享资源之间的关联的部件，在所述第一节点处的共享资源被所述第二工作路径的所述恢复路径使用时应该通知所述第一工作路径上的入口节点；

用于从所述第二工作路径的所述恢复路径所使用的各节点将所述各节点被所述第二工作路径的所述恢复路径使用的通知转发到所述第一工作路径上的所述入口节点的部件。

14.根据权利要求13所述的装置，其中所述信令包括承载要通知的所述入口节点的地址的RSVP-TE<NOTIFY_REQUEST>对象。

15.根据权利要求13所述的装置，其中所述信令包括RSVP-TE路径消息，所述RSVP-TE路径消息包括RSVP-TE<NOTIFY_REQUEST>对象。

16.根据权利要求13至15中任一项所述的装置，其中用于通知所述第一工作路径上的所述入口节点的部件包括用于向所述第一工作路径的节点发送RSVP-TE通知消息的部件。

17.根据权利要求16所述的装置，其中所述RSVP-TE通知消息包括如下的至少其中之一：错误码=25；错误值=“通知告警恢复LSP已激活”。

18.一种操作面向连接的网络中的第一节点的装置，所述面向连接的网络具有第一工作路径的恢复路径和第二工作路径的恢复路径，其中所述恢复路径的至少一部分使用所述第一节点处的共享资源，所述装置包括：

用于确定何时所述第二工作路径的所述恢复路径要求所述第一节点处的共享资源的部件；以及

用于从所述第二工作路径的所述恢复路径所使用的各节点将所述各节点被所述第二工作路径的所述恢复路径使用的RSVP-TE通知转发到所述第一工作路径上的入口节点的部件。

19.根据权利要求18所述的装置，其中用于通知所述第一工作路径上的所述入口节点的部件包括用于向所述第一工作路径的所述入口节点发送RSVP-TE通知消息的部件。

20.根据权利要求18或19所述的装置，其中所述RSVP-TE通知消息包括如下的至少其中之一：错误码=25；错误值=“通知告警恢复LSP已激活”。

21.一种供面向连接的网络中使用的节点，所述面向连接的网络中有第一工作路径和第二工作路径，所述节点包括：

接收器，用于接收信令；

处理设备，所述处理设备布置成响应所接收的信令执行如下操作：

使得所述节点为所述第一工作路径的恢复路径的一部分分配资源，所述资源被所述第一工作路径的所述恢复路径和所述第二工作路径的恢复路径所共享；

存储所述信令中标识的所述第一工作路径上的入口节点与供面向连接的网络中使用的所述节点处的共享资源之间的关联，在所述共享资源被所述第二工作路径的所述恢复路径使用时应该通知所述第一工作路径上的入口节点；以及

从所述第二工作路径的所述恢复路径所使用的各节点将所述各节点被所述第二工作路径的所述恢复路径使用的通知转发到所述第一工作路径上的所述入口节点。

22.一种供面向连接的网络中使用的节点，所述网络具有第一工作路径的恢复路径和第二工作路径的恢复路径，其中所述恢复路径的至少一部分使用所述节点处的共享资源，所述节点包括布置成执行如下操作的处理设备：

确定何时所述第二工作路径的恢复路径要求所述节点处的共享资源；以及

从所述第二工作路径的所述恢复路径所使用的各节点将所述各节点被所述第二工作路径的所述恢复路径使用的RSVP-TE通知转发到所述第一工作路径上的入口节点。

23.一种包括如权利要求9中定义的设备的面向连接的网络。

24.一种包括如权利要求11中定义的设备的面向连接的网络。