專利名稱：在多協(xié)議標號交換域重新選擇路由的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到在多協(xié)議標號交換(MPLS)域中數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)。
總的來說，本發(fā)明基于這樣一個概念，即在標號交換路徑的一對鄰近網(wǎng)絡(luò)元件之間擁擠的或不能工作的鏈路，或擁擠的或不能工作的網(wǎng)絡(luò)元件本身是一個局部問題，可以通過局部“固定”來解決，既所謂的后備路徑段(BPS)，而不必像上述草案提出的那樣必須定義一個全新的LSP那樣麻煩。在某種意義上，BPS可以被認為是一個內(nèi)MPLS域標號交換路徑(LPS)，其中有與LSP入口網(wǎng)絡(luò)元件和出口網(wǎng)絡(luò)元件相當?shù)脑淳W(wǎng)絡(luò)元件和目的網(wǎng)絡(luò)元件，其區(qū)別在于BPS只是選擇性地啟用于其源網(wǎng)絡(luò)元件并終止于數(shù)據(jù)包重新選擇路由經(jīng)過的目的網(wǎng)絡(luò)元件，表面上，BPS繼續(xù)沿著初始的LSP進行，好象數(shù)據(jù)包已經(jīng)從它鄰近的下游網(wǎng)絡(luò)元件到達它的目的網(wǎng)絡(luò)元件一樣。本發(fā)明特別有利的地方在于它能夠很方便地根據(jù)需要(例如，響應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)拓撲的修改)在LSP上增加BSP或修改。同樣地，本發(fā)明還可以以便利的方式隨后消除冗余的BSP。與之相反的是，一旦BPS被啟用，從度量標準上來說(例如路由距離最短，路徑成本最低等等)，通過BPS沿著LSP轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包，從LSP的入口網(wǎng)絡(luò)元件到出口網(wǎng)絡(luò)元件不一定就是最佳路線。本發(fā)明的應(yīng)用甚至涉及到在特定的網(wǎng)絡(luò)拓撲中沿著這些線路反向發(fā)送數(shù)據(jù)包并沿著同一鏈路轉(zhuǎn)發(fā)。
附圖詳細說明

圖1A示出常規(guī)部分網(wǎng)狀MPLS域1，包括網(wǎng)絡(luò)元件H11，H12，H13，H14，H21，H22，H23和H24，它們能夠支持一個或多個標號交換路徑(LPSs)在任何兩個不同端點的網(wǎng)絡(luò)元件之間(可能通過一個或多個核心網(wǎng)絡(luò)元件)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。在上游方向沿著從其入口網(wǎng)絡(luò)元件開始的LSP的每一對相鄰網(wǎng)絡(luò)元件可以分別重復(fù)地作為保護它的網(wǎng)絡(luò)元件之間鏈路的后備路徑段的源及目的網(wǎng)絡(luò)元件。每一個網(wǎng)絡(luò)元件有一個標號交換表(LST)，后者使得能夠建立LSP和與其相關(guān)聯(lián)的一個或多個BSP(若有的話)。每個LST被分成四列，即指定IP地址值的IP地址列，其他三列分別指定接口(I/F)值和標號值(LBL)，即，入站列，出站列和后備路徑段(BPS)列。MPLS域1采用所謂的全局標號方案轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包，即，每個用來沿著一對相鄰網(wǎng)絡(luò)元件之間的鏈路轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的出站標號在MPLS域內(nèi)都是唯一的。
圖1A示出示范性的LSP2(點劃線)，它由入口網(wǎng)絡(luò)元件H11、兩個核心網(wǎng)絡(luò)元件H22和H23以及出口網(wǎng)絡(luò)元件H24組成。LSP2具有單一后備路徑段BPS3(虛線)，用于將H22-H23保護鏈路路徑段旁路，所述BPS3由源網(wǎng)絡(luò)元件H22、核心網(wǎng)絡(luò)元件H13、核心網(wǎng)絡(luò)元件H12以及目的網(wǎng)絡(luò)元件H23組成。應(yīng)當指出，用于H22-H23保護鏈路路徑段的另一條BPS可以通過核心網(wǎng)絡(luò)元件H13和H14，同時LSP2可以配備有另外的多條BPS，用于在另外兩條可能的保護鏈路路徑段、即H11-H12鏈路、H23-H24鏈路周圍重新選擇路由。
以下LBL被分配給LSP2MPLS LBL17，用于沿著接口I/F2把數(shù)據(jù)包從網(wǎng)絡(luò)元件H11轉(zhuǎn)發(fā)至網(wǎng)絡(luò)元件H22；MPLS LBL43，用于沿著接口I/F1把數(shù)據(jù)包從網(wǎng)絡(luò)元件H22轉(zhuǎn)發(fā)至網(wǎng)絡(luò)元件H23；以及MPLS LBL117，用于沿著接口I/F1把數(shù)據(jù)包從網(wǎng)絡(luò)元件H23轉(zhuǎn)發(fā)至網(wǎng)絡(luò)元件H24。以下LBL被分配給BPS 3MPLS LBL1005，用于沿著接口I/F2把數(shù)據(jù)包從網(wǎng)絡(luò)元件H22轉(zhuǎn)發(fā)至網(wǎng)絡(luò)元件H13；MPLSLBL1006，用于沿著接口I/F4把數(shù)據(jù)包從網(wǎng)絡(luò)元件H13轉(zhuǎn)發(fā)至網(wǎng)絡(luò)元件H12；以及MPLS LBL1007，用于沿著接口I/F2把數(shù)據(jù)包從網(wǎng)絡(luò)元件H12轉(zhuǎn)發(fā)至網(wǎng)絡(luò)元件H23。
具有IP目的地址289.29.74.08通過BSP3沿著LSP的數(shù)據(jù)包傳播過程如下數(shù)據(jù)包到達其目的IP地址與LSP2匹配的網(wǎng)絡(luò)元件H11。網(wǎng)絡(luò)元件H11把數(shù)據(jù)包和具有MPLS標號17的MPLS標頭壓縮在一起，然后通過接口I/F2把經(jīng)過壓縮的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)至網(wǎng)絡(luò)元件H22。數(shù)據(jù)包到達已經(jīng)啟用BPS3(例如，由H22-H24鏈路上的擁擠引起)的網(wǎng)絡(luò)元件H22。網(wǎng)絡(luò)元件H22交換MPLS標號17和MPLS標號43，然后把另外的MPLS標號1005推向MPLS標號43，然后通過接口I/F2把重新選擇路由的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)至網(wǎng)絡(luò)元件H13。重新選擇路由的數(shù)據(jù)包到達網(wǎng)絡(luò)元件H13，網(wǎng)絡(luò)元件H13交換最上的MPLS標號1005和MPLS標號1006，然后通過接口I/F4把重新選擇路由的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)至網(wǎng)絡(luò)元件H12。網(wǎng)絡(luò)元件H12交換最上的MPLS標號1006和MPLS標號1007，然后通過接口I/F2把重新選擇路由的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)至網(wǎng)絡(luò)元件H23。重新選擇路由的數(shù)據(jù)包到達網(wǎng)絡(luò)元件H23，網(wǎng)絡(luò)元件H23使后進最上的MPLS標號1007從重新選擇路由的數(shù)據(jù)包的MPLS標頭突然消失，以便顯示BPS的源網(wǎng)絡(luò)元件H22的倒數(shù)第二個MPLS標號43。然后網(wǎng)絡(luò)元件H23交換現(xiàn)在最上的MPLSA標號43和MPLS標號117，然后通過接口I/F1把現(xiàn)折回(now back on track)數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)至于網(wǎng)絡(luò)元件H24。現(xiàn)折回數(shù)據(jù)包到達網(wǎng)絡(luò)元件H24，網(wǎng)絡(luò)元件H24使最上MPLS標號117從數(shù)據(jù)包的MPLS標頭突然消失，以便顯示IP地址289.29.74.08，網(wǎng)絡(luò)元件H24把數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)至這個地址。
H22-H23鏈路的保護可以通過另一種方法達到，即利用BSP4把網(wǎng)絡(luò)元件H11和網(wǎng)絡(luò)元件23之間的保護中間網(wǎng)絡(luò)元件路徑段(如圖2所示)旁路。另一方面，還可以通過把網(wǎng)絡(luò)元件H22和網(wǎng)絡(luò)元件H24之間的保護中間網(wǎng)絡(luò)元件路徑段旁路的BPS來保護H22-H23鏈路。重新規(guī)定數(shù)據(jù)包沿BPS4的路由的方式類似于圍繞著BPS3重新規(guī)定數(shù)據(jù)包路由的方式，其區(qū)別在于重新選擇路由的數(shù)據(jù)包的MPLS標頭必須包括源網(wǎng)絡(luò)元件H22和目的網(wǎng)絡(luò)元件H24之間的中間網(wǎng)絡(luò)元件H23的MPLS LBL，在BPS3一例中的源網(wǎng)絡(luò)元件H22剛好相反。為此目的，每個網(wǎng)絡(luò)元件的LST包括在其BPS列下面的另外INT子列，所述子列存儲這樣一些值，即，當在那里啟動BPS時，這些值被推到源網(wǎng)絡(luò)元件的數(shù)據(jù)包的MPLS標頭的MPLS棧。因此，在BPS4的情況下，數(shù)據(jù)包與堆疊的MPLS標號117一起傳播。
圖3A和圖4A分別相當于圖1A和圖2A，不同的是圖3A和圖4A示出的MPLS域采用局部標號方案，其中用于沿著一對相鄰的網(wǎng)絡(luò)元件之間的鏈路轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的每一個出站標號是那條鏈路專用的，因此出站標號的相同數(shù)值將最大可能分配到同一MPLS域的其他鏈路。這從以下可以得到證明用來沿著LSP2從網(wǎng)絡(luò)元件H22轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包至網(wǎng)絡(luò)元件H23的MPLS標號與用來從網(wǎng)絡(luò)元件H11轉(zhuǎn)送數(shù)據(jù)包至網(wǎng)絡(luò)元件H22的MPLS標號的值相同。結(jié)果，保護路徑段的每個目的網(wǎng)絡(luò)元件需要附加信息，用于把突然出現(xiàn)的MPLS標號和其假象上的源網(wǎng)絡(luò)元件(即它相鄰的下游網(wǎng)絡(luò)元件)相關(guān)聯(lián)。這在保護鏈路路徑段(見圖3)或保護中間網(wǎng)絡(luò)元件路徑段(見圖4)都可以通過以下方法實現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)元件的LST的BPS列中附加相關(guān)聯(lián)的接口子列AI/F。作為BPS3和4的目的網(wǎng)絡(luò)元件的一列網(wǎng)絡(luò)元件的LST的AI/F子列的值4表示MPLS域5情況下的所述附加信息。
雖然已經(jīng)以數(shù)量有限的實施例描述了本發(fā)明，但是，應(yīng)當指出，可以在所附權(quán)利要求書范圍內(nèi)對本發(fā)明作許多變動、修改和其他應(yīng)用。例如，本發(fā)明同樣適用于其他MPLS域拓撲，包括環(huán)狀、網(wǎng)狀等等。而且，LSP可以具有一個或多個保護鏈路路徑段與一個或多個保護中間網(wǎng)絡(luò)元件路徑段的組合。而且，在極少數(shù)情況下，可以為不同LSP的同一保護路徑段建立不同的BPS。
權(quán)利要求
1.一種用于多協(xié)議標號交換(MPLS)域中轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的方法，所述方法包括如下步驟(a)在至少兩個的多個網(wǎng)絡(luò)元件中的一對不同端點網(wǎng)絡(luò)元件之間建立標號交換路徑，所述標號交換路徑包括各自限定在源網(wǎng)絡(luò)元件和目的網(wǎng)絡(luò)元件之間的一段或多段保護路徑段，每段保護路徑段或者是保護鄰近的源和目的網(wǎng)絡(luò)元件之間鏈路的保護鏈接路徑段、或者是保護夾在另外的鄰近源和目的網(wǎng)絡(luò)元件之間的中間網(wǎng)絡(luò)元件的保護中間網(wǎng)絡(luò)元件路徑段；(b)建立每段保護路徑段的后備路徑段、不包括任何共享資源除了其源網(wǎng)絡(luò)元件和目的網(wǎng)絡(luò)元件之外；以及(c)在數(shù)據(jù)包沿著所述標號交換路徑到達后備路徑段的源網(wǎng)絡(luò)元件時，選擇性地重新確定所述數(shù)據(jù)包沿著所述后備路徑段而不是沿著其相關(guān)聯(lián)的保護路徑段到達其相關(guān)聯(lián)的目的網(wǎng)絡(luò)元件的路由，因此，當表面上所述數(shù)據(jù)包沿著所述標號交換路徑從其鄰近的下游網(wǎng)絡(luò)元件到達那里時，所述數(shù)據(jù)包繼續(xù)沿著所述標號交換路徑行進。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述步驟(c)包括如下步驟(c11)在沿著所述后備路徑段轉(zhuǎn)發(fā)所述數(shù)據(jù)包之前，把MPLS標號推進到所述源網(wǎng)絡(luò)元件的所述數(shù)據(jù)包MPLS棧，所述MPLS標號通常用來沿著所述后備路徑段將所述數(shù)據(jù)包從所述鄰近下游網(wǎng)絡(luò)元件轉(zhuǎn)發(fā)至所述目的網(wǎng)絡(luò)元件；以及(c12)使所述倒數(shù)第二MPLS標號從所述目的網(wǎng)絡(luò)元件的所述數(shù)據(jù)包的所述MPLS棧中退出，以便沿著所述標號交換路徑轉(zhuǎn)發(fā)所述數(shù)據(jù)包。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述(c12)包括使所述退出的MPLS標號或者在保護路徑段情況下與所述源網(wǎng)絡(luò)元件相關(guān)聯(lián)、或者在保護中間網(wǎng)絡(luò)元件路徑段情況下與所述中間網(wǎng)絡(luò)元件相關(guān)聯(lián)。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項所述的方法，其特征在于為不同LSP的同一保護路徑段建立不同的BPS。
5.一種用于多協(xié)議標號交換路徑(MPLS)域中轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的電信網(wǎng)絡(luò)，所述電信網(wǎng)絡(luò)包括至少兩個網(wǎng)絡(luò)元件并且在所述至少兩個網(wǎng)絡(luò)元件的一對不同端點的網(wǎng)絡(luò)元件之間具有標號交換路徑，所述標號交換路徑包括各自限定在源網(wǎng)絡(luò)元件和目的網(wǎng)絡(luò)元件之間的一段或多段保護路徑段，每段保護路徑段或者是用來保護相鄰源網(wǎng)絡(luò)元件和目的網(wǎng)絡(luò)元件之間鏈路的保護鏈路路徑段、或者是用來保護夾在另外的源網(wǎng)絡(luò)元件和目的網(wǎng)絡(luò)元件之間的中間網(wǎng)絡(luò)元件的保護中間網(wǎng)絡(luò)元件路徑段；以及每一段保護路徑段的后備路徑段不包括任何共享的資源、除了其源網(wǎng)絡(luò)元件和目的網(wǎng)絡(luò)元件之外，所述配置使得數(shù)據(jù)包沿著所述標號交換路徑到達后備路徑段的源網(wǎng)絡(luò)元件時、選擇性地重新確定所述數(shù)據(jù)包沿著所述后備路徑段而不是沿著其相關(guān)聯(lián)的保護路徑段到達其相關(guān)聯(lián)的目的網(wǎng)絡(luò)元件的路由，因此，當表面上所述數(shù)據(jù)包從其鄰近的下游網(wǎng)絡(luò)元件沿著所述標號路徑到達那里時，所述數(shù)據(jù)包繼續(xù)沿著所述標號交換路徑行進。
6.如權(quán)利要求5所述的網(wǎng)絡(luò)，其特征在于在沿著所述后備路徑段轉(zhuǎn)發(fā)所述數(shù)據(jù)包之前，MPLS標號被推進到所述源網(wǎng)絡(luò)元件的所述數(shù)據(jù)包的MPLS棧，所述MPLS標號通常用來沿著所述保護路徑段把所述數(shù)據(jù)包從所述相鄰的下游網(wǎng)絡(luò)元件轉(zhuǎn)發(fā)至所述目的網(wǎng)絡(luò)元件；以及把所述倒數(shù)第二MPLS標號從所述目的網(wǎng)絡(luò)元件的所述數(shù)據(jù)包的所述MPLS棧中退出，以便沿著所述標號交換路徑段轉(zhuǎn)發(fā)所述數(shù)據(jù)包。
7.如權(quán)利要求6所述的網(wǎng)絡(luò)，其特征在于使所述退出的MPLS標號或者在保護鏈路路徑段情況下與所述源網(wǎng)絡(luò)元件相關(guān)聯(lián)、或者在保護中間網(wǎng)絡(luò)元件路徑段情況下與所述中間網(wǎng)絡(luò)元件相關(guān)聯(lián)。
8.如權(quán)利要求5-7中任一項所述的網(wǎng)絡(luò)，其特征在于為不同LSP的同一保護路徑段建立不同的BPS。
9.一種用于多協(xié)議標號交換(MPLS)域中轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的電信網(wǎng)絡(luò)中使用的網(wǎng)絡(luò)元件，所述電信網(wǎng)絡(luò)包括至少兩個網(wǎng)絡(luò)元件并且在所述至少兩個網(wǎng)絡(luò)元件中一對不同端點的網(wǎng)絡(luò)元件之間具有標號交換路徑，所述標號交換路徑包括各自限定在源網(wǎng)絡(luò)元件和目的網(wǎng)絡(luò)元件之間的一段或多段保護路徑段，每段保護路徑段或者是用來保護相鄰源網(wǎng)絡(luò)元件和目的網(wǎng)絡(luò)元件之間的鏈路的保護鏈路路徑段、或者是用來保護夾在另外的相鄰源網(wǎng)絡(luò)元件和目的網(wǎng)絡(luò)元件之間的中間網(wǎng)絡(luò)元件的保護中間網(wǎng)絡(luò)元件路徑段；以及每一段保護路徑段的后備路徑段不包括任何共享的資源、除了其源網(wǎng)絡(luò)元件和目的網(wǎng)絡(luò)元件之外，所述配置使得數(shù)據(jù)包沿著所述標號交換路徑到達后備路徑段的源網(wǎng)絡(luò)元件時、選擇性地重新確定所述數(shù)據(jù)包沿著所述后備路徑段而不是沿著其相關(guān)聯(lián)的保護路徑段到達其相關(guān)聯(lián)的目的網(wǎng)絡(luò)元件的路由，因此，當表面上所述數(shù)據(jù)包從其鄰近的下游網(wǎng)絡(luò)元件沿著所述標號交換路徑到達那里時，所述數(shù)據(jù)包繼續(xù)沿著所述標號交換路徑行進。
10.如權(quán)利要求9所述的網(wǎng)絡(luò)元件，其特征在于在沿著所述后備路徑段轉(zhuǎn)發(fā)所述數(shù)據(jù)包之前，MPLS標號被推進到所述源網(wǎng)絡(luò)元件的所述數(shù)據(jù)包的MPLS棧，所述MPLS標號通常用來沿著所述保護路徑段把所述數(shù)據(jù)包從所述相鄰的下游網(wǎng)絡(luò)元件轉(zhuǎn)發(fā)至所述目的網(wǎng)絡(luò)元件；以及把所述倒數(shù)第二MPLS標號從所述目的網(wǎng)絡(luò)元件的所述數(shù)據(jù)包的所述MPLS棧中退出、以便沿著所述標號交換路徑轉(zhuǎn)發(fā)所述數(shù)據(jù)包。
11.如權(quán)利要求10所述的網(wǎng)絡(luò)元件，其特征在于使所述退出的MPLS標號或者在保護鏈路路徑段情況下與所述源網(wǎng)絡(luò)元件相關(guān)聯(lián)、或者在保護中間網(wǎng)絡(luò)元件路徑段情況下與所述中間網(wǎng)絡(luò)元件相關(guān)聯(lián)。
12.如權(quán)利要求9-11中任一項所述的網(wǎng)絡(luò)元件，其特征在于為不同LSP的同一保護路徑段建立不同的BPS。
全文摘要
一種用于多協(xié)議標號交換(MPLS)域中轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的方法，所述方法包括如下步驟(a)在至少兩個的多個網(wǎng)絡(luò)元件中的一對不同端點網(wǎng)絡(luò)元件之間建立標號交換路徑，該標號交換路徑包括各自限定在源網(wǎng)絡(luò)元件和目的網(wǎng)絡(luò)元件之間的一條或多條保護路徑段，每條保護路徑段或是保護鄰近源和目的網(wǎng)絡(luò)元件之間鏈路的保護鏈接路徑段，或是保護夾在另外的鄰近源和目的網(wǎng)絡(luò)元件之間的中間網(wǎng)絡(luò)元件的保護中間網(wǎng)絡(luò)元件路徑段；(b)建立每個保護路徑段的后備路徑段，不包括任何共享資源以及它的源和目的網(wǎng)絡(luò)元件；以及(c)在數(shù)據(jù)包沿著標號交換路徑到達后備路徑段的源網(wǎng)絡(luò)元件時，選擇性地重新確定數(shù)據(jù)包沿著后備路徑段(而不是沿著其相關(guān)的保護路徑段)至其相關(guān)的目的網(wǎng)絡(luò)元件的路由，因此，當表面上數(shù)據(jù)包沿著標號交換路徑從其鄰近下游網(wǎng)絡(luò)元件到達那里時，數(shù)據(jù)包繼續(xù)沿著所述標號交換路徑行進。
文檔編號H04L12/56GK1454442SQ00819722
公開日2003年11月5日 申請日期2000年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2000年6月29日
發(fā)明者S·索拉尼 申請人:Eci電信公司