專利名稱：路徑計(jì)算元件的重優(yōu)化觸發(fā)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)，更具體而言涉及某些類型環(huán)境中的路徑計(jì)算。
MPLS(多協(xié)議標(biāo)簽交換)流量工程已被開發(fā)來滿足諸如保證可用帶寬之類的數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)需求。MPLS流量工程利用現(xiàn)代標(biāo)簽交換技術(shù)來通過標(biāo)簽交換路由器(LSR)的IP/MPLS網(wǎng)絡(luò)建立保證帶寬端到端隧道。這些隧道是一種標(biāo)簽交換路徑(LSP)，因此一般被稱為MPLS流量工程LSP。
從LSP頭端(head-end)到LSP末端(tail-end)建立MPLS流量工程LSP涉及通過LSR網(wǎng)絡(luò)的路徑計(jì)算。最優(yōu)地，計(jì)算出的路徑是滿足所有相關(guān)約束(例如所需帶寬、相似性(affinity)等)的以某種量度測量的“最短”路徑。路徑計(jì)算可由頭端LSR或某些其他工作為路徑計(jì)算元件(PCE)的實(shí)體執(zhí)行。頭端或PCE利用其關(guān)于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜兔織l鏈路上的可用資源的知識來根據(jù)LSP流量工程約束執(zhí)行路徑計(jì)算。有多種路徑計(jì)算方法，包括CSPF(約束最短路徑優(yōu)先)。
用于MPLS流量工程LSP的路徑計(jì)算是很重要的問題，因?yàn)檫@些LSP除了其他約束以外還有帶寬需求，并且網(wǎng)絡(luò)鏈路具有有限帶寬和特定特性。當(dāng)頭端或PCE嘗試布置流量工程LSP時(shí)，它考慮到LSP的帶寬需求和其他約束，并且確保這些約束沿路徑得到滿足(例如沿所布置的路徑的每條鏈路有足夠的容量)。如果LSP被成功地布置，則其帶寬需求被從所有構(gòu)成鏈路上的容量減去。但是，在某些情況下沒有能滿足流量工程LSP的帶寬需求的布置。
在很多網(wǎng)絡(luò)中，以分布式方式完成路徑計(jì)算。雖然路徑計(jì)算元件可以執(zhí)行用于給定自治系統(tǒng)或區(qū)域的所有路徑計(jì)算，但是它可能僅在LSP頭端請求時(shí)才操作。此外，路徑計(jì)算元件通常不保留先前布置的路徑的狀態(tài)信息。由于路徑計(jì)算元件不是自由地執(zhí)行LSP路徑的同時(shí)重計(jì)算，因此可能出現(xiàn)不希望的帶寬分裂(bandwidth fragmentation)狀況。當(dāng)帶寬過度分裂時(shí)，可能理論上有足夠的資源滿足所有需求，但是協(xié)調(diào)分配的能力缺失導(dǎo)致資源分裂，從而某些需求事實(shí)上得不到滿足。
參考一個(gè)簡單示例可以很容易地理解帶寬分裂問題。圖1示出了具有3個(gè)自治系統(tǒng)AS1、AS2和AS3的多自治系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)情景。這3個(gè)自治系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)之間的每條鏈路都具有10Mbps容量?，F(xiàn)在假設(shè)工作為路徑計(jì)算元件的ASBR1通過穿越ASBR1、ASBR4、節(jié)點(diǎn)112、ASBR7和ASBR9，從節(jié)點(diǎn)108到節(jié)點(diǎn)104布置一條3Mbps MPLS流量工程LSP。在這樣布置一段時(shí)間之后，節(jié)點(diǎn)110請求ASBR1從節(jié)點(diǎn)110到節(jié)點(diǎn)116布置一條3Mbps LSP。ASBR1將該LSP布置為穿越ASBR3、ASBR6、節(jié)點(diǎn)114、ASBR8和ASBR10。在這兩條LSP被布置之后，節(jié)點(diǎn)102請求ASBR1從節(jié)點(diǎn)102到節(jié)點(diǎn)104布置一條8Mbps LSP。
這是不可能的，因?yàn)閮蓷l3Mbps LSP已經(jīng)占用了節(jié)點(diǎn)102和節(jié)點(diǎn)104之間每個(gè)能想到的路由上的足夠帶寬，從而阻礙了8Mbps LSP的布置。事實(shí)上存在支持所有3條LSP的網(wǎng)絡(luò)資源，這是因?yàn)樽畛醪贾玫?Mbps LSP可被重路由選擇以包括節(jié)點(diǎn)108、ASBR2、ASBR5、ASBR6、節(jié)點(diǎn)114、ASBR8、ASBR10、節(jié)點(diǎn)116和節(jié)點(diǎn)104。如果最初的LSP以此方式被重路由選擇，則容量將被釋放，以允許8Mbps LSP被布置為從節(jié)點(diǎn)102到節(jié)點(diǎn)104通過節(jié)點(diǎn)108、ASBR1、ASBR4、節(jié)點(diǎn)112、ASBR7、ASBR9和節(jié)點(diǎn)104。使用當(dāng)前可用的技術(shù)，路徑計(jì)算元件ASBR1不能產(chǎn)生這種情況。
帶寬分裂的一種部分解決方案是向流量工程LSP指定優(yōu)先級，從而對建立較高優(yōu)先級LSP的請求可使得較低優(yōu)先級LSP在必要時(shí)被搶占和拆除以便釋放帶寬。通過向具有較高帶寬的流量工程LSP指定較高優(yōu)先級，可以減小新的流量工程LSP由于帶寬分裂而被阻隔的可能性。為了避免突然搶占的干擾，已經(jīng)開發(fā)了軟搶占技術(shù)，其中頭端被給予一定時(shí)間以便在被搶占的LSP被中間節(jié)點(diǎn)拆除之前重路由選擇被搶占的LSP。但是，這不是一個(gè)完全的解決方案，因?yàn)閮?yōu)先級的可行數(shù)量是有限的，并且很難將流量工程LSP帶寬需求映射到優(yōu)先級。如果這種映射是靜態(tài)的，則它必須適應(yīng)MPLS流量工程帶寬需求的分布，并且當(dāng)該分布顯著改變時(shí)被手工重配置。自動(dòng)執(zhí)行映射將是非常復(fù)雜的。
需要帶寬分裂問題的改善的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種在采用(一個(gè)或多個(gè))路徑計(jì)算元件布置MPLS流量工程隧道的網(wǎng)絡(luò)中緩解帶寬分裂的機(jī)制。一種應(yīng)用是采用MPLS流量工程LSP的分布式計(jì)算的多自治系統(tǒng)或多區(qū)域網(wǎng)絡(luò)。特定的路徑計(jì)算元件可以基于路徑計(jì)算失敗(其中所需路徑由于帶寬約束而被阻隔)的監(jiān)視來確定存在帶寬分裂。響應(yīng)于檢測到帶寬分裂狀況，路徑計(jì)算元件在其自治系統(tǒng)或區(qū)域中泛濫路由選擇通知。節(jié)點(diǎn)通過請求對它們自身的先前請求的流量工程LSP進(jìn)行重優(yōu)化來對路由選擇通知作出響應(yīng)，從而使得路徑計(jì)算元件有機(jī)會(huì)緩解帶寬分裂。
本發(fā)明的第一方面提供了一種操作路徑計(jì)算元件的方法。該方法包括確定網(wǎng)絡(luò)中存在分裂帶寬狀況；以及響應(yīng)于分裂帶寬狀況，執(zhí)行MPLS流量工程路徑的重路由選擇以便提高成功布置的可能性。
本發(fā)明的第二方面提供了一種操作路徑計(jì)算元件以提高成功路徑布置的可能性的方法。該方法包括向網(wǎng)絡(luò)中的多個(gè)節(jié)點(diǎn)分發(fā)重優(yōu)化請求；接收對路徑重優(yōu)化的請求直到定時(shí)器期滿；然后響應(yīng)于請求重計(jì)算路徑。
通過參考說明書的其余部分和附圖可以進(jìn)一步理解本發(fā)明的本質(zhì)和優(yōu)點(diǎn)。


圖1示出了可應(yīng)用本發(fā)明實(shí)施例的多自治系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。
圖2示出了可應(yīng)用本發(fā)明實(shí)施例的多區(qū)域網(wǎng)絡(luò)。
圖3是描述了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的緩解帶寬分裂和/或改善網(wǎng)絡(luò)資源使用的步驟的流程圖。
圖4是描述了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的計(jì)算通過多自治系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的路徑的步驟的流程圖。
圖5是描述了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的計(jì)算通過多區(qū)域網(wǎng)絡(luò)的步驟的流程圖。
具體實(shí)施例方式
參考代表性網(wǎng)絡(luò)環(huán)境描述本發(fā)明，本發(fā)明利用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的某種組合來通過網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。鏈路可以使用任何類型的物理介質(zhì)(例如光介質(zhì)、無線介質(zhì)、雙絞線等)來實(shí)現(xiàn)。鏈路還可以是考慮到正在運(yùn)行的聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的情況下，給予相連的節(jié)點(diǎn)鄰接性的邏輯連接。
在一個(gè)實(shí)施例中，這種網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)以由多種協(xié)議指定的方式互操作，所述協(xié)議包括例如TCP/IP和以下文檔定義的但不限于以下文檔定義的協(xié)議E.Rosen，et al.，″Multiprotocol Label Switching Architecture，″RFC 3031，Internet Engineering Task Force(因特網(wǎng)工程任務(wù)組)，January 2001.
Braden，et al.″Resource ReSerVation Protocol(RSVP)-Version 1Functional Specification，″RFC 2205，Internet Engineering Task Force，September 1997.
Awduche，et al.，″Requirements for Traffic Engineering Over MPLS，″RFC2702，Internet Engineering Task Force，September 1999.
Berger，et al.，″Generalized MPLS Signaling-RSVP-TE Extensions，″RFC3473，Internet Engineering Task Force，January 2003.
Vasseur，et al.″RSVP Path Computation Request and Reply Messages，″Internet Draft，Internet Engineering Task Force，June 2002.
Lindem，et al.，″Extensions to OSPF for Advertising Optional RouterCapabilities，″Internet Draft，Internet Engineering Task Force，October 2003.
Vasseur，et al.，″OSPF Traffic Engineering Capability TLVs，″InternetDraft，Internet Engineering Task Force，October 2002.
Vasseur，et al.，″Inter-AS MPLS Traffic Engineering，″Internet Draft，Internet Engineering Task Force，F(xiàn)ebruary 2003.
Vasseur，et al.，″OSPF MPLS Traffic Engineering Capabilities，″InternetDraft，Internet Engineering Task Force，F(xiàn)ebruary 2004.
Vasseur，et al.，″IS-IS MPLS Traffic Engineering Capabilities，″InternetDraft，Internet Engineering Task Force，F(xiàn)ebruary 2004.
上述文檔通過引用全文包含于此，以用于各種目的。
在一個(gè)實(shí)施例中，這里描述的示例性網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)多協(xié)議標(biāo)簽交換(MPLS)和工作為標(biāo)簽交換路由器(LSR)的IP路由器。在一種簡單的MPLS情景中，在網(wǎng)絡(luò)入口處，在將每個(gè)傳入分組轉(zhuǎn)發(fā)到下一跳節(jié)點(diǎn)之前，基于其轉(zhuǎn)發(fā)等同類向每個(gè)傳入分組指定標(biāo)簽。在每個(gè)中間節(jié)點(diǎn)處，通過使用在傳入分組中找到的標(biāo)簽作為到包括該信息的標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)表的參考來確定轉(zhuǎn)發(fā)選擇和新的替換標(biāo)簽。在網(wǎng)絡(luò)出口處(或出口之前的一跳)，基于傳入標(biāo)簽作出轉(zhuǎn)發(fā)決定，但是可選地，當(dāng)分組被發(fā)送到下一跳時(shí)不包括標(biāo)簽。
以此方式穿越網(wǎng)絡(luò)的分組所采用的路徑是預(yù)先配置的，并且被稱為標(biāo)簽交換路徑(LSP)。LSP的建立要求路徑計(jì)算、沿路徑的信令，以及沿路徑的轉(zhuǎn)發(fā)表修改。MPLS流量工程建立了在某些條件下具有保證帶寬的LSP。
本發(fā)明的實(shí)施例提供了帶寬分裂問題的解決方案。下面將討論示例性情景，其中可以向包含多自治系統(tǒng)或多區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用帶寬解分裂(defragmentation)。本發(fā)明還可應(yīng)用于某些區(qū)域內(nèi)環(huán)境。術(shù)語“自治系統(tǒng)”一般指網(wǎng)絡(luò)中的隸屬于公共機(jī)構(gòu)并使用相同的域內(nèi)路由協(xié)議的路由器群組。術(shù)語“區(qū)域”一般指彼此共享完整的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔⒌灰欢ㄅc區(qū)域外的路由器共享完整的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔?即使這些區(qū)域外路由器與它們共享公共管理控制)的路由器集合。這里使用的術(shù)語“區(qū)域”還包括了對于采用IS-IS作為其IGP(內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議)的網(wǎng)絡(luò)來說具有類似意義的術(shù)語“級別”。
圖1示出了可應(yīng)用本發(fā)明實(shí)施例的多自治系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。有3個(gè)自治系統(tǒng)AS 1、AS2和AS3。圖1示出了8個(gè)被定位以連接自治系統(tǒng)的邊界路由器ABR1、ABR2，…ABR8。此外，圖1將AS1示為包括路由器102、106、108和110，將AS2示為包括路由器112和114，將AS3示為包括路由器104和116。
所有邊界路由器一般都是BGP(邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議)對等體。用于在AS內(nèi)路由選擇的協(xié)議(例如IGP)不在連接邊界路由器的鏈路上工作。在AS中，例如公知的IS-IS協(xié)議或OSPF指令的IGP協(xié)議進(jìn)行工作。ASBR1、ASBR8和ASBR9工作為用于它們各自的自治系統(tǒng)的路徑計(jì)算元件。
圖2示出了可應(yīng)用本發(fā)明實(shí)施例的多區(qū)域網(wǎng)絡(luò)。有3個(gè)區(qū)域區(qū)域1、區(qū)域0和區(qū)域2。區(qū)域邊界路由器ABR1和ABR2互連區(qū)域1和區(qū)域0。區(qū)域邊界路由器ABR1’和ABR2’互連區(qū)域0和區(qū)域2。區(qū)域1還包括路由器202、204和206。區(qū)域0還包括路由器208、210和212。區(qū)域2還包括路由器204和214。
2004年1月29日提交的美國申請10/767,574中詳細(xì)描述了跨過多個(gè)自治系統(tǒng)或區(qū)域的MPLS流量工程LSP的計(jì)算。在其中描述的方案中，每個(gè)區(qū)域或自治系統(tǒng)至少有一個(gè)路徑計(jì)算元件。使用后向遞歸路徑計(jì)算，其中多個(gè)路徑計(jì)算元件參與開發(fā)虛擬最短路徑樹(VSPT)。路徑計(jì)算元件一般不維護(hù)它們布置的LSP的狀態(tài)。下面將提供這些技術(shù)的進(jìn)一步細(xì)節(jié)。但是應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明提供的網(wǎng)絡(luò)資源使用和帶寬解分裂中的改善并不限于到多自治系統(tǒng)或多區(qū)域網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用。
路徑計(jì)算元件的一般工作模式是服務(wù)于來自相同區(qū)域或自治系統(tǒng)內(nèi)的節(jié)點(diǎn)或來自其他路徑計(jì)算元件的對MPLS流量工程LSP的布置的請求。服務(wù)于這些請求可能涉及與其他路徑計(jì)算元件的合作。這些操作的進(jìn)一步細(xì)節(jié)可在2004年1月29日提交的美國申請No.10/767,574中找到，下面也提供了這些細(xì)節(jié)以供參考。
圖3是描述了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的緩解(alleviate)帶寬分裂和/或改善網(wǎng)絡(luò)資源使用的步驟的流程圖。除了一般的路徑計(jì)算操作之外，圖3的步驟一般在特定路徑計(jì)算元件處執(zhí)行。隨著帶寬分裂狀況的進(jìn)展，路徑計(jì)算元件布置LSP的努力越來越頻繁地失敗。
任何特定路徑計(jì)算元件的失敗可能是例如1)沒能滿足來自LSP頭端的直接請求，或2)沒能滿足另一路徑計(jì)算元件對在計(jì)算整體最短路徑中用作為中間結(jié)果的虛擬最短路徑樹進(jìn)行開發(fā)或擴(kuò)展的請求。注意，失敗1)或2)本身都可能是發(fā)生在另一路徑計(jì)算元件處的2)的結(jié)果。因此，布置特定路徑的失敗可以被記錄為兩個(gè)或更多個(gè)路徑計(jì)算元件處的失敗。
在步驟302，路徑計(jì)算元件監(jiān)視其路徑計(jì)算失敗率。例如，該路徑計(jì)算失敗率可以被估計(jì)為嘗試的布置的一個(gè)百分比。在進(jìn)一步處理之前，失敗率可以經(jīng)歷移動(dòng)平均、低通濾波等等。步驟304將路徑計(jì)算失敗率測量值與某個(gè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較。該標(biāo)準(zhǔn)可以例如是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)設(shè)置的可配置閾值，從而分裂狀況被正確地識別。
如果分裂標(biāo)準(zhǔn)沒被滿足，則處理返回步驟302以便進(jìn)一步監(jiān)視。如果分裂標(biāo)準(zhǔn)被滿足，則發(fā)起重優(yōu)化。在替換實(shí)施例中，以規(guī)則間隔發(fā)起重優(yōu)化，而不測量失敗率。例如，重優(yōu)化可以發(fā)生在每天的上午3-4點(diǎn)。如果MPLS流量工程LSP帶寬被基于流量狀況自動(dòng)調(diào)節(jié)，則這種周期性重優(yōu)化將不起作用，因?yàn)橐惶熘腥我鈺r(shí)刻的帶寬值和分裂狀況都不可能代表網(wǎng)絡(luò)狀況。即使失敗率測量被用來確定何時(shí)重優(yōu)化，在以多大頻率允許發(fā)生重優(yōu)化的方面也可能有限制。
在步驟306，路徑計(jì)算元件用特殊路由選擇通知泛濫(flood)其自治系統(tǒng)或區(qū)域，以便通知接收節(jié)點(diǎn)它們將請求MPLS流量工程LSP的重優(yōu)化，而這些MPLS流量工程LSP是它們先前向路徑計(jì)算元件請求布置的。雖然路徑計(jì)算元件一般是無狀態(tài)的，并且不記得它先前布置的流量工程LSP，但是請求頭端節(jié)點(diǎn)將知道它們向該路徑計(jì)算元件請求了它們的LSP中的哪些。路由選擇通知的形式可以是在路由器能力消息中找到的MPLS流量工程能力TLV中的子TLV(標(biāo)簽(tag)長度值)中的一位，如Vasseur，et al.，″OSPF MPLS Traffic Engineering Capabilities，″Internet Draft(因特網(wǎng)草案)，Internet Engineering Task Force，F(xiàn)ebruary 2004或Vasseur，et al.，″IS-IS MPLS Traffic Engineering Capabilities，″Internet Draft，InternetEngineering Task Force，F(xiàn)ebruary 2004中所述。應(yīng)當(dāng)理解，該路由選擇通知的泛濫在信令開銷方面將更有效，即使路徑計(jì)算元件為先前布置的MPLS流量工程LSP保留狀態(tài)也是如此。
在步驟308，接收被泛濫的路由選擇通知的節(jié)點(diǎn)作出響應(yīng)，請求對該節(jié)點(diǎn)已經(jīng)在發(fā)送該通知的路徑計(jì)算元件的幫助下建立的任何MPLS流量工程LSP的路徑進(jìn)行重計(jì)算。該重計(jì)算請求可通過使用在Vasseur，et al.″RSVP Path Computation Request and Reply Messages，″Internet Draft，InternetEngineering Task Force，June 2002中規(guī)定的協(xié)議來作出。路徑計(jì)算元件在發(fā)送路由選擇通知之后設(shè)置定時(shí)器，以在接收回復(fù)的同時(shí)向下計(jì)數(shù)。依賴于網(wǎng)絡(luò)大小，可以使用例如15-30秒的定時(shí)器值。這將重優(yōu)化延遲到接收到最大數(shù)量的請求。
在步驟310，在定時(shí)器期滿之后，路徑計(jì)算元件重計(jì)算它已接收到對其的請求的LSP。計(jì)算利用下面描述的虛擬最短路徑樹算法。為了減少分裂并提高成功布置的可能性，LSP優(yōu)選地被以帶寬的降序布置。參考圖4對多自治系統(tǒng)情形并參考圖5對多區(qū)域情形提供路徑計(jì)算的細(xì)節(jié)。除了它們與重優(yōu)化的關(guān)系以外，這些路徑計(jì)算細(xì)節(jié)還有助于提供用于理解什么事件可被記錄為布置失敗的上下文。
圖4是描述了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例來計(jì)算自治系統(tǒng)間MPLS流量工程LSP的路徑的步驟的流程圖。為此，我們假設(shè)具有n個(gè)自治系統(tǒng)AS1、AS2、AS3，...ASn的拓?fù)?。每個(gè)AS都具有專用路徑計(jì)算元件PCEi，所述專用路徑計(jì)算元件可在路徑計(jì)算客戶端上靜態(tài)配置，或通過IGP擴(kuò)展被動(dòng)態(tài)發(fā)現(xiàn)。此外，將定義互連每個(gè)AS的邊界路由器。ASi的入口邊界路由器是將ASi-1連接到ASi的邊界路由器。ASi的出口邊界路由器是將ASi連接到ASi+1的邊界路由器。
對于每個(gè)ASi，可以定義被標(biāo)識為ASBR-en(k，i)的入口邊界路由器的一個(gè)集合X-en(i)，ASBR-en(k，i)是ASi的第k個(gè)入口邊界路由器。類似地，X-ex(i)是被標(biāo)識為ASBR-ex(k，i)的出口邊界路由器的集合，ASBR-ex(k，i)是ASi的第k個(gè)出口邊界路由器。
在步驟402，從LSP頭端(其充當(dāng)路徑計(jì)算客戶端)發(fā)送路徑計(jì)算請求到本地路徑計(jì)算元件(PCE1)。在重優(yōu)化上下文中，該請求是在步驟308期間發(fā)送的重優(yōu)化請求，并且包括對現(xiàn)有LSP的標(biāo)識。在步驟404，路徑計(jì)算請求被傳遞到在到LSP末端途中的每自治系統(tǒng)中的路徑計(jì)算元件。關(guān)于其他路徑計(jì)算元件地址的知識可以是本領(lǐng)域技術(shù)人員利用靜態(tài)配置或BGP公告很容易設(shè)計(jì)的。如果N是到LSP末端途中的自治系統(tǒng)的數(shù)量，則可以認(rèn)為路徑計(jì)算請求最終被末端的自治系統(tǒng)中的PCE-N接收。
反向遞歸路徑計(jì)算開始。步驟406將N設(shè)置為自治系統(tǒng)數(shù)量，下標(biāo)變量n被設(shè)置為等于N。步驟408是遞歸循環(huán)中的第一步驟。在步驟408，PCEn計(jì)算VSPTn。VSPTn是以LSP末端為根的最短路徑樹，并且包括從該末端到每個(gè)ASBR-en(k，n)的路徑。這可以使用本領(lǐng)域已知的CSPF(約束最短路徑優(yōu)先)算法或任何其他適當(dāng)算法來計(jì)算。如果對于該VSPTn沒有找到任何路徑，則這是對PCEn、PCE1和其間的所有其他路徑計(jì)算元件的失敗率有貢獻(xiàn)的失敗。在這種失敗的情形下，過程在發(fā)送通知到接收請求的最初路徑計(jì)算元件的情況下終止。在計(jì)算VSPTn時(shí)，應(yīng)當(dāng)考慮ASn的入口邊界路由器之間的鏈路。
步驟410發(fā)送指定從PCEn到PCEn-1的VSPTn的信息。VSPT可以或可以不以這樣的方式被指定即自治系統(tǒng)內(nèi)部的跳和它們的成本被指定。步驟412遞減n。
在步驟414，PCEn將它從PCEn+1接收到的VSPT與ASn的拓?fù)湎嗦?lián)結(jié)。在一種實(shí)現(xiàn)方式中，PCEn在將ASn拓?fù)渑cVSPTn+1聯(lián)結(jié)之前可以在所有ASBR-ex(k，i)和ASBR-en(k’，i+1)之間的互連上調(diào)用本地CSPF算法。步驟416測試n是否等于1，即算法是否將訪問LSP頭端(PCE1)的自治系統(tǒng)中的路徑計(jì)算元件。如果n不等于1，則另一迭代開始于步驟408，計(jì)算VSPTn。
如果步驟416確定n＝1，則在步驟218，PCE1將接收的VSPT2聯(lián)結(jié)到AS1的拓?fù)?，基于?lián)結(jié)的拓?fù)溆?jì)算(例如使用CSPF)最短路徑，然后將指定最短路徑的信息發(fā)送到請求頭端。如果找到多個(gè)等成本路徑，則PCE1可以將它們中的一些或全部提供給請求頭端。PCE1可以返回多條路徑的其他情況包括例如頭端請求對N條不同路徑的計(jì)算。這些不同路徑可以也可以不具有等成本。如果沒有找到路徑，則PCE1將這記錄為失敗。圖4的過程和美國申請No.10/767,574中描述的替換可被應(yīng)用到區(qū)域間情景。
圖5示出了可被用來實(shí)現(xiàn)例如圖1-2中任何路由器和/或執(zhí)行圖3-4中任何步驟的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備500。在一個(gè)實(shí)施例中，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備500是可在硬件、軟件或其任意組合中實(shí)現(xiàn)的可編程機(jī)器。處理器502執(zhí)行存儲(chǔ)在程序存儲(chǔ)器504中的代碼。程序存儲(chǔ)器504是計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的一個(gè)示例。程序存儲(chǔ)器504可以是易失性存儲(chǔ)器。存儲(chǔ)相同代碼的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的另一種形式是某種類型的非易失性存儲(chǔ)器，例如軟盤、CD-ROM、DVD-ROM、硬盤、閃存，等等。通過網(wǎng)絡(luò)運(yùn)送代碼的載波是計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的另一示例。
網(wǎng)絡(luò)設(shè)備500經(jīng)由多個(gè)線路卡506與物理介質(zhì)接口。線路卡506可包含以太網(wǎng)接口、DSL接口、吉比特以太網(wǎng)接口、10吉比特以太網(wǎng)接口、SONET接口，等等。當(dāng)分組被網(wǎng)絡(luò)設(shè)備500接收、處理和轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)，它們可被存儲(chǔ)在分組存儲(chǔ)器508中。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備500實(shí)現(xiàn)上述所有網(wǎng)絡(luò)協(xié)議及其擴(kuò)展，以及本發(fā)明提供的數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)特征。
在一種實(shí)現(xiàn)方式中，諸如上述路徑計(jì)算操作等控制平面操作由處理器502控制和以信號通知，而轉(zhuǎn)發(fā)表在線路卡506上維護(hù)。但是，本發(fā)明并不限于分布式體系結(jié)構(gòu)。為了根據(jù)本發(fā)明實(shí)現(xiàn)功能，線路卡506可以包含與上面結(jié)合網(wǎng)絡(luò)設(shè)備作為整體描述的那些類似的處理和存儲(chǔ)器資源。
應(yīng)當(dāng)理解，這里描述的示例和實(shí)施例僅是說明性的，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可對其作出多種修改和改變，它們都將被包括在本申請的精神和范圍以及所附權(quán)利要求的范圍和它們的等同物的全部范圍內(nèi)。例如，本發(fā)明可應(yīng)用于不穿越多個(gè)自治系統(tǒng)或區(qū)域的流量工程LSP。
權(quán)利要求
1.一種操作路徑計(jì)算元件的方法，所述方法包括確定網(wǎng)絡(luò)中存在分裂帶寬狀況；以及響應(yīng)于所述分裂帶寬狀況，執(zhí)行MPLS流量工程路徑的重路由選擇以便提高成功布置的可能性。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中執(zhí)行重路由選擇的步驟包括向所述網(wǎng)絡(luò)中的多個(gè)節(jié)點(diǎn)分發(fā)重優(yōu)化請求。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中執(zhí)行重路由選擇的步驟還包括接收對路徑重優(yōu)化的請求直到定時(shí)器期滿；然后響應(yīng)于所述請求重計(jì)算所述路徑。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中重計(jì)算步驟包括采用虛擬最短路徑樹技術(shù)進(jìn)行重計(jì)算。
5.如權(quán)利要求3所述的方法，其中重計(jì)算步驟包括重計(jì)算所述路徑以便減小帶寬需求。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中確定步驟包括監(jiān)視建立路徑中的失敗率；以及將所述監(jiān)視的結(jié)果與失敗率標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較。
7.一種操作路徑計(jì)算元件以提高成功路徑布置的可能性的方法，所述方法包括向所述網(wǎng)絡(luò)中的多個(gè)節(jié)點(diǎn)分發(fā)重優(yōu)化請求；接收對路徑重優(yōu)化的請求直到定時(shí)器期滿；然后響應(yīng)于所述請求重計(jì)算所述路徑。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中所述重計(jì)算步驟包括采用虛擬最短路徑樹技術(shù)進(jìn)行重計(jì)算。
9.如權(quán)利要求7所述的方法，其中重計(jì)算步驟包括重計(jì)算所述路徑以便減小帶寬需求。
10.一種用于操作路徑計(jì)算元件的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括用于確定網(wǎng)絡(luò)中存在分裂帶寬狀況的代碼；用于響應(yīng)于所述分裂帶寬狀況，執(zhí)行MPLS流量工程路徑的重路由選擇以便提高成功布置的可能性的代碼；以及容納所述代碼的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。
11.如權(quán)利要求10所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中所述執(zhí)行重路由選擇的代碼包括用于向所述網(wǎng)絡(luò)中的多個(gè)節(jié)點(diǎn)分發(fā)重優(yōu)化請求的代碼。
12.如權(quán)利要求11所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中所述執(zhí)行重路由選擇的代碼還包括用于接收對路徑重優(yōu)化的請求直到定時(shí)器期滿的代碼；以及用于響應(yīng)于所述請求重計(jì)算所述路徑的代碼。
13.如權(quán)利要求12所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中所述執(zhí)行所述路徑的重計(jì)算的代碼包括用于采用虛擬最短路徑樹技術(shù)來重計(jì)算所述路徑的代碼。
14.如權(quán)利要求13所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中所述執(zhí)行重計(jì)算的代碼包括用于重計(jì)算所述路徑以便減小帶寬需求的代碼。
15.如權(quán)利要求10所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中所述用于確定分裂帶寬狀況的代碼包括用于監(jiān)視建立路徑中的失敗率的代碼；以及用于將所述監(jiān)視的結(jié)果與失敗率標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較的代碼。
16.一種用于操作路徑計(jì)算元件以提高成功路徑布置的可能性的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括用于向所述網(wǎng)絡(luò)中的多個(gè)節(jié)點(diǎn)分發(fā)重優(yōu)化請求的代碼；用于接收對路徑重優(yōu)化的請求直到定時(shí)器期滿的代碼；用于響應(yīng)于所述請求重計(jì)算所述路徑的代碼；以及用于容納所述代碼的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。
17.如權(quán)利要求16所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中所述用于重計(jì)算路徑的代碼包括用于采用虛擬最短路徑樹技術(shù)進(jìn)行重計(jì)算的代碼。
18.如權(quán)利要求16所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中所述用于重計(jì)算的代碼包括用于重計(jì)算所述路徑以便減小帶寬需求的代碼。
19.一種用于操作路徑計(jì)算元件的裝置，所述裝置包括處理器；存儲(chǔ)用于由所述處理器執(zhí)行的指令的存儲(chǔ)器設(shè)備，所述指令包括用于確定網(wǎng)絡(luò)中存在分裂帶寬狀況的代碼；以及用于響應(yīng)于所述分裂帶寬狀況，執(zhí)行MPLS流量工程路徑的重路由選擇以便提高成功布置的可能性的代碼。
20.一種用于操作路徑計(jì)算元件以提高成功路徑布置的可能性的裝置，所述裝置包括處理器；存儲(chǔ)用于由所述處理器執(zhí)行的指令的存儲(chǔ)器設(shè)備，所述指令包括用于向所述網(wǎng)絡(luò)中的多個(gè)節(jié)點(diǎn)分發(fā)重優(yōu)化請求的代碼；用于接收對路徑重優(yōu)化的請求直到定時(shí)器期滿的代碼；以及用于響應(yīng)于所述請求重計(jì)算所述路徑的代碼。
21.一種用于操作路徑計(jì)算元件的裝置，所述裝置包括用于確定網(wǎng)絡(luò)中存在分裂帶寬狀況的裝置；以及用于響應(yīng)于所述分裂帶寬狀況，執(zhí)行MPLS流量工程路徑的重路由選擇以便提高成功布置的可能性的裝置。
22.一種用于操作路徑計(jì)算元件以提高成功路徑布置的可能性的裝置，所述裝置包括用于向所述網(wǎng)絡(luò)中的多個(gè)節(jié)點(diǎn)分發(fā)重優(yōu)化請求的裝置；用于接收對路徑重優(yōu)化的請求直到定時(shí)器期滿的裝置；以及用于響應(yīng)于所述請求重計(jì)算所述路徑的裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種在采用(一個(gè)或多個(gè))路徑計(jì)算元件布置MPLS流量工程隧道的網(wǎng)絡(luò)中緩解帶寬分裂的機(jī)制。一種應(yīng)用是采用MPLS流量工程LSP的分布式計(jì)算的多自治系統(tǒng)或多區(qū)域網(wǎng)絡(luò)。特定的路徑計(jì)算元件可以基于路徑計(jì)算失敗(其中所需路徑由于帶寬約束而被阻隔)的監(jiān)視來確定存在帶寬分裂。響應(yīng)于檢測到帶寬分裂狀況，路徑計(jì)算元件在其自治系統(tǒng)或區(qū)域中泛濫路由選擇通知。節(jié)點(diǎn)通過請求對它們自身的先前請求的流量工程LSP進(jìn)行重優(yōu)化來對路由選擇通知作出響應(yīng)，從而使得路徑計(jì)算元件有機(jī)會(huì)緩解帶寬分裂。
文檔編號H04L12/56GK1947365SQ200580012876
公開日2007年4月11日 申請日期2005年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月19日
發(fā)明者基恩·菲利普·瓦瑟爾, 戴維·沃德, 馬薩拉杰·斯瓦巴蘭, 羅伯特·戈蓋恩 申請人:思科技術(shù)公司