專利名稱：一種改進(jìn)的gmpls的多粒度光網(wǎng)絡(luò)故障恢復(fù)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種改進(jìn)的GMPLS的多粒度光網(wǎng)絡(luò)故障恢復(fù)方法，屬于光通信、智能光網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
通用多協(xié)議標(biāo)記交換(GMPLQ繼承了多協(xié)議標(biāo)簽交換(MPLQ基本的協(xié)議棧架構(gòu)和主要的特性，并支持多種新的交換結(jié)構(gòu)類型，包括波長級、波帶級和光纖級交換等。GMPLS 將包括時(shí)隙、波長、波帶和光纖端口作為標(biāo)簽進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，并通過采用擴(kuò)展的信令、路由協(xié)議和新的鏈路管理機(jī)制進(jìn)行動態(tài)控制和管理。為了適應(yīng)未來光網(wǎng)絡(luò)中多種粒度業(yè)務(wù)并存的局面，引入了基于GMPLS的控制平面技術(shù)的智能多粒度光網(wǎng)絡(luò)(MGON)，實(shí)現(xiàn)了對光網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行動態(tài)控制和傳送信令的要求，在資源及業(yè)務(wù)的動態(tài)發(fā)現(xiàn)和靈活提供網(wǎng)絡(luò)資源的同時(shí)增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)的生存性。從網(wǎng)絡(luò)失效類型角度而言，MGON相比傳統(tǒng)的光網(wǎng)絡(luò)增加了波帶失效的情況。波帶失效的可能原因包括節(jié)點(diǎn)中波帶交叉連接器、波帶復(fù)用/解復(fù)用器(或光纖接續(xù)點(diǎn)處)和波帶變換器故障造成的。此時(shí)，光纖中的一個(gè)或多個(gè)波帶會受到影響導(dǎo)致阻塞，但是整個(gè)光纖不會受到影響。從網(wǎng)絡(luò)失效恢復(fù)機(jī)制而言，由于新增了波帶通道的失效情況，因此需要考慮和制定基于波帶通道進(jìn)行故障恢復(fù)的策略。針對支持流量疏導(dǎo)(Traffic Grooming)能力的多粒度光網(wǎng)絡(luò)生存性問題，已經(jīng)提出的解決方法包括方法一共享通道保護(hù)，包括基于波帶路徑的共享保護(hù)策略(SPPB)和基于光路的共享保護(hù)策略(SPPL)[郭林.適用于多粒度光網(wǎng)絡(luò)的共享保護(hù)算法及其分析[J]光子學(xué)報(bào)，2009年4月，38 (04) :847-851]。在SPPB策略中，一條光路通道(Iightpath) 要經(jīng)過一條或多條的受保護(hù)的波帶通道(bandpath)，即對于每個(gè)已經(jīng)建立的工作波帶通道(bandpath)，都需要在相應(yīng)的保護(hù)路徑上預(yù)留備份資源。SPPL策略中的每條工作 Iightpath都有一條保護(hù)的lightpath，即保護(hù)的粒度是波長級的。但在光網(wǎng)絡(luò)中，采用這種保護(hù)方式對節(jié)點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)間的連接關(guān)系提出的要求比較高，所以一般僅適用于點(diǎn)到點(diǎn)的傳輸系統(tǒng)，在大型的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中，由于受到網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜筒ㄩL連接一致性的約束，難以直接采用。方法二 重路由恢復(fù)。[呂薇.多粒度光網(wǎng)絡(luò)的流量疏導(dǎo)及聯(lián)合生存性[D].北京郵電大學(xué).2006 36-41]。此種方法中，在建立波帶的時(shí)候需要通過消息通告負(fù)責(zé)處理波帶故障恢復(fù)的節(jié)點(diǎn)(一般設(shè)為波帶源節(jié)點(diǎn))以及確定該波帶是采用波長還是波帶的恢復(fù)方法，并且在波帶源節(jié)點(diǎn)保存故障恢復(fù)方法。節(jié)點(diǎn)檢測到故障及故障定位后，首先通知負(fù)責(zé)波帶故障恢復(fù)的節(jié)點(diǎn)(源節(jié)點(diǎn))，在該節(jié)點(diǎn)判斷該故障的故障恢復(fù)方法，由該節(jié)點(diǎn)計(jì)算并建立備用故障通道，拆除故障通道。這種方法的缺點(diǎn)是隨著業(yè)務(wù)量增大，網(wǎng)絡(luò)中的空閑資源越來越少，對于沒有預(yù)留資源的重路由恢復(fù)來說，各種級別的恢復(fù)很難都得到滿足。因此，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中業(yè)務(wù)負(fù)荷較重的時(shí)候，恢復(fù)成功率較低。
綜上所述，現(xiàn)有的MGON保護(hù)恢復(fù)策略主要是針對鏈路失效的，沒有充分考慮網(wǎng)絡(luò)資源利用率、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)端口成本以及業(yè)務(wù)量等網(wǎng)絡(luò)因素。隨著光網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)鋸?fù)雜度和業(yè)務(wù)量的快速提高，現(xiàn)有的方法無法滿足實(shí)現(xiàn)多粒度復(fù)雜光網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)與恢復(fù)的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對上述背景技術(shù)的不足，提供了一種改進(jìn)的 GMPLS的多粒度光網(wǎng)絡(luò)故障恢復(fù)方法。當(dāng)故障定位機(jī)制確定網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)多粒度節(jié)點(diǎn)失效后， 負(fù)責(zé)恢復(fù)的節(jié)點(diǎn)重新啟動流量疏導(dǎo)策略為經(jīng)過失效節(jié)點(diǎn)受影響的該部分波長工作通道計(jì)算一條波帶恢復(fù)通道。本方法減少了端口成本、共享資源提高了網(wǎng)絡(luò)整體生存性。本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的采用如下技術(shù)方案一種改進(jìn)的GMPLS的多粒度光網(wǎng)絡(luò)故障恢復(fù)方法，包括如下步驟步驟1，當(dāng)光網(wǎng)絡(luò)中有節(jié)點(diǎn)失效時(shí)，光網(wǎng)絡(luò)定位故障節(jié)點(diǎn)，故障節(jié)點(diǎn)將故障信息傳送至源節(jié)點(diǎn)，源節(jié)點(diǎn)保存好故障恢復(fù)類型；步驟2，光網(wǎng)絡(luò)源節(jié)點(diǎn)連接控制模塊讀取光網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫中每條預(yù)先計(jì)算好的恢復(fù)路徑；步驟3，判斷中斷業(yè)務(wù)是否為波長級業(yè)務(wù)3-1，當(dāng)中斷業(yè)務(wù)是波長級業(yè)務(wù)時(shí)，進(jìn)入步驟4 ；3-2，當(dāng)中斷業(yè)務(wù)不是波長級業(yè)務(wù)時(shí)，源節(jié)點(diǎn)按照波帶恢復(fù)方法恢復(fù)故障；步驟4，判斷恢復(fù)路徑是否有同源子路徑4-1，當(dāng)恢復(fù)路徑有同源子路徑時(shí)，進(jìn)入步驟4-1-1 ；4-1-1，判斷恢復(fù)路徑的子路徑是否為2跳以上；當(dāng)恢復(fù)路徑同源子路徑為2跳以上，進(jìn)入步驟4-1-2 ；當(dāng)恢復(fù)路徑同源子路徑不是2跳以上，源節(jié)點(diǎn)按照傳統(tǒng)的波長恢復(fù)方法恢復(fù)故障；4-1-2，源節(jié)點(diǎn)按照改進(jìn)的波長恢復(fù)方法恢復(fù)故障，為所有同源的恢復(fù)路徑分配一條波長連續(xù)的空閑寬帶，具體分步驟如下4-1-2-1，源節(jié)點(diǎn)選擇同源子路徑，建立新的波帶路由；4-1-2-2，光網(wǎng)絡(luò)通過I^ath消息和Resv消息建立起新的連接，每一個(gè)波帶路由以波帶級傳輸；4-1-3，光網(wǎng)絡(luò)源節(jié)點(diǎn)連接控制模塊在恢復(fù)路徑上建立新連接；恢復(fù)故障；4-2，當(dāng)恢復(fù)路徑?jīng)]有同源子路徑時(shí)，源節(jié)點(diǎn)按照傳統(tǒng)的波長恢復(fù)方法恢復(fù)故障。所述改進(jìn)的GMPLS的多粒度光網(wǎng)絡(luò)故障恢復(fù)方法中，步驟3_2所述波帶恢復(fù)方法具體包括如下步驟步驟301，直接建立波帶恢復(fù)路徑；步驟302，根據(jù)光網(wǎng)絡(luò)中已有波帶的情況，共享已建波帶；當(dāng)光網(wǎng)絡(luò)中有已建波帶時(shí)，新建立的波帶恢復(fù)路徑共享已建波帶；當(dāng)光網(wǎng)絡(luò)中沒有已建波帶時(shí)，依據(jù)first-fit策略為新建立的波帶恢復(fù)路徑創(chuàng)建一條新的空閑波帶，恢復(fù)故障。所述改進(jìn)的GMPLS的多粒度光網(wǎng)絡(luò)故障恢復(fù)方法中，步驟4-1-1所述傳統(tǒng)的波長恢復(fù)方法具體包括如下分步驟步驟401，通過GMPLS拓展RSVP協(xié)議中的I^ath消息和Resv消息建立起新的波長連接；步驟402，根據(jù)光網(wǎng)絡(luò)中已有波長的情況已有波長；當(dāng)有已預(yù)留波長時(shí)，新建立的波長連接共享已預(yù)留的波長；當(dāng)沒有已預(yù)留波長時(shí)，依據(jù)first-fit策略為新建立的波長連接建立一條新的空閑波長。所述改進(jìn)的GMPLS的多粒度光網(wǎng)絡(luò)故障恢復(fù)方法中，步驟402所述已預(yù)留波長是光網(wǎng)絡(luò)中其他節(jié)點(diǎn)故障時(shí)波長恢復(fù)路徑的一部分。所述改進(jìn)的GMPLS的多粒度光網(wǎng)絡(luò)故障恢復(fù)方法中，步驟302所述已建波帶是光網(wǎng)絡(luò)中其他節(jié)點(diǎn)故障時(shí)波帶恢復(fù)路徑的一部分。本發(fā)明采用上述技術(shù)方案，具有以下有益效果減少了端口成本、共享資源、提高了網(wǎng)絡(luò)整體生存性。


圖1為改進(jìn)的GMPLS的多粒度光網(wǎng)絡(luò)故障恢復(fù)方法中路徑恢復(fù)的示意圖。圖2為改進(jìn)的GMPLS的多粒度光網(wǎng)絡(luò)故障恢復(fù)方法的流程圖。圖中標(biāo)號說明:A、B、C、D、E、F、G、H、I、L、Μ、N、0均為光網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)，虛線表示
恢復(fù)路徑。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明圖1表示的是多粒度光網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)E失效的情況。假設(shè)在出現(xiàn)故障之前，所有節(jié)點(diǎn)都有多級別光交換的能力，每個(gè)節(jié)點(diǎn)之間都有很多光纖級、波帶級和波長級等光交換， 波帶的波長數(shù)至少為2。如圖2所示的流程圖，一種改進(jìn)的GMPLS的多粒度光網(wǎng)絡(luò)故障恢復(fù)方法，包括如下步驟步驟1，當(dāng)光網(wǎng)絡(luò)中有節(jié)點(diǎn)失效時(shí)，光網(wǎng)絡(luò)定位故障節(jié)點(diǎn)，故障節(jié)點(diǎn)將故障信息傳送至源節(jié)點(diǎn)，源節(jié)點(diǎn)保存好故障恢復(fù)類型；步驟2，光網(wǎng)絡(luò)源節(jié)點(diǎn)連接控制模塊讀取光網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫中每條預(yù)先計(jì)算好的恢復(fù)路徑；步驟3，判斷中斷業(yè)務(wù)是否為波長級業(yè)務(wù)3-1，當(dāng)中斷業(yè)務(wù)是波長級業(yè)務(wù)時(shí)，進(jìn)入步驟4 ；3-2，當(dāng)中斷業(yè)務(wù)不是波長級業(yè)務(wù)時(shí)，源節(jié)點(diǎn)按照波帶恢復(fù)方法恢復(fù)故障；步驟301，直接建立波帶恢復(fù)路徑；步驟302，根據(jù)光網(wǎng)絡(luò)中已有波帶的情況，共享已建波帶；當(dāng)光網(wǎng)絡(luò)中有已建波帶時(shí)，新建立的波帶恢復(fù)路徑共享已建波帶；當(dāng)光網(wǎng)絡(luò)中沒有已建波帶時(shí)，依據(jù)first-fit策略為新建立的波帶恢復(fù)路徑創(chuàng)建一條新的空閑波帶，恢復(fù)故障。
步驟4，判斷恢復(fù)路徑是否有同源子路徑4-1，當(dāng)恢復(fù)路徑有同源子路徑時(shí)，進(jìn)入步驟4-1-1 ；4-1-1，判斷恢復(fù)路徑的子路徑是否為2跳以上；步驟401，通過GMPLS拓展RSVP協(xié)議中的I^ath消息和Resv消息建立起新的波長連接；步驟402，根據(jù)光網(wǎng)絡(luò)中已有波長的情況已有波長；當(dāng)有已預(yù)留波長時(shí)，新建立的波長連接共享已預(yù)留的波長；當(dāng)沒有已預(yù)留波長時(shí)，依據(jù)first-fit策略為新建立的波長連接建立一條新的空閑波長。當(dāng)恢復(fù)路徑同源子路徑為2跳以上，進(jìn)入步驟4-1-2 ；當(dāng)恢復(fù)路徑同源子路徑不是2跳以上，源節(jié)點(diǎn)按照傳統(tǒng)的波長恢復(fù)方法恢復(fù)故障；4-1-2，源節(jié)點(diǎn)按照改進(jìn)的波長恢復(fù)方法恢復(fù)故障，為所有同源的恢復(fù)路徑分配一條波長連續(xù)的空閑寬帶，具體分步驟如下4-1-2-1，源節(jié)點(diǎn)選擇同源子路徑，建立新的波帶路由；4-1-2-2，光網(wǎng)絡(luò)通過I^ath消息和Resv消息建立起新的連接，每一個(gè)波帶路由以波帶級傳輸；4-1-3，光網(wǎng)絡(luò)源節(jié)點(diǎn)連接控制模塊在恢復(fù)路徑上建立新連接；恢復(fù)故障；4-2，當(dāng)恢復(fù)路徑?jīng)]有同源子路徑時(shí)，源節(jié)點(diǎn)按照傳統(tǒng)的波長恢復(fù)方法恢復(fù)故障。其中，步驟402所述已預(yù)留波長是光網(wǎng)絡(luò)中其他節(jié)點(diǎn)故障時(shí)波長恢復(fù)路徑的一部分，步驟302所述已建波帶是光網(wǎng)絡(luò)中其他節(jié)點(diǎn)故障時(shí)波帶恢復(fù)路徑的一部分。當(dāng)業(yè)務(wù)LSI^s從節(jié)點(diǎn)A到達(dá)節(jié)點(diǎn)N時(shí)，發(fā)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)E失效，導(dǎo)致經(jīng)過此節(jié)點(diǎn)的所有業(yè)務(wù)鏈路發(fā)生故障，節(jié)點(diǎn)E將告警信息回溯至源節(jié)點(diǎn)A，并在源節(jié)點(diǎn)A保存好故障恢復(fù)類型。 由圖可知，波帶級B-LSPl (A-D-E-N)是從A到N的波帶鏈接，波長級W-LSP2 (A-G-H-E-N)、 W-LSP3(A-G-H-M-E-N)、W-LSP4(A-G-L-M-E-N)、W-LSP5(A-G-L-M-O-E-N)、W-LSP6 (A-F-E-N) 都是從A到N的波長連接。以下分別是它們的恢復(fù)過程。①B-LSPl故障時(shí)，在基于波帶通道的恢復(fù)方式下，A點(diǎn)建立B-LSP2 (A-B-C-N)，如果有已建波帶B-LSP2就共享已建波帶，如果沒有已建波帶就依據(jù)FF (first-fit)策略為 B-LSP2建立一條新的空閑波帶，以實(shí)現(xiàn)波帶粒度連接的處理。②當(dāng)W-LSP2 (A-G-H-E-N)和 W-LSP3 (A-G-H-M-E-N)故障時(shí)，這兩條 LSP 的恢復(fù)路徑同源，并且同源子路徑的跳數(shù)是2，所以就為這兩條LSP新建一條空閑帶寬 B-LSP3 (A-G-H-N)，其波長連續(xù)。③同②，當(dāng)W-LSP4 (A-G-L-M-E-N)和 W-LSP5 (A-G-L-M-O-E-N)故障時(shí)，為其新建 B-LSP4(A-G-L-M-N)。④當(dāng)W-LSP6(A-F-E_N)故障時(shí)，由于不滿足同源疏導(dǎo)策略，對其按計(jì)劃進(jìn)行波長級恢復(fù)，在波長通道的恢復(fù)方式下，A點(diǎn)建立W-LSP7 (A-F-I-N)，如果有已建波長W-LSP7就共享已建波長，如果沒有就依據(jù)FF(first-fit)策略為W-LSP7建立一條新的空閑波長路經(jīng)，以實(shí)現(xiàn)波長粒度連接的處理。
權(quán)利要求
1.一種改進(jìn)的GMPLS的多粒度光網(wǎng)絡(luò)故障恢復(fù)方法，其特征在于包括如下步驟 步驟1，當(dāng)光網(wǎng)絡(luò)中有節(jié)點(diǎn)失效時(shí)，光網(wǎng)絡(luò)定位故障節(jié)點(diǎn)，故障節(jié)點(diǎn)將故障信息傳送至源節(jié)點(diǎn)，源節(jié)點(diǎn)保存好故障恢復(fù)類型；步驟2，光網(wǎng)絡(luò)源節(jié)點(diǎn)連接控制模塊讀取光網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫中每條預(yù)先計(jì)算好的恢復(fù)路徑；步驟3，判斷中斷業(yè)務(wù)是否為波長級業(yè)務(wù) 3-1，當(dāng)中斷業(yè)務(wù)是波長級業(yè)務(wù)時(shí)，進(jìn)入步驟4 ；3-2，當(dāng)中斷業(yè)務(wù)不是波長級業(yè)務(wù)時(shí)，源節(jié)點(diǎn)按照波帶恢復(fù)方法恢復(fù)故障； 步驟4，判斷恢復(fù)路徑是否有同源子路徑4-1，當(dāng)恢復(fù)路徑有同源子路徑時(shí)，進(jìn)入步驟4-1-1； 4-1-1，判斷恢復(fù)路徑的子路徑是否為2跳以上； 當(dāng)恢復(fù)路徑同源子路徑為2跳以上，進(jìn)入步驟4-1-2 ；當(dāng)恢復(fù)路徑同源子路徑不是2跳以上，源節(jié)點(diǎn)按照傳統(tǒng)的波長恢復(fù)方法恢復(fù)故障； 4-1-2，源節(jié)點(diǎn)按照改進(jìn)的波長恢復(fù)方法恢復(fù)故障，為所有同源的恢復(fù)路徑分配一條波長連續(xù)的空閑寬帶，具體分步驟如下4-1-2-1，源節(jié)點(diǎn)選擇同源子路徑，建立新的波帶路由；4-1-2-2，光網(wǎng)絡(luò)通過I^ath消息和Resv消息建立起新的連接，每一個(gè)波帶路由以波帶級傳輸；4-1-3，光網(wǎng)絡(luò)源節(jié)點(diǎn)連接控制模塊在恢復(fù)路徑上建立新連接；恢復(fù)故障； 4-2，當(dāng)恢復(fù)路徑?jīng)]有同源子路徑時(shí)，源節(jié)點(diǎn)按照傳統(tǒng)的波長恢復(fù)方法恢復(fù)故障。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改進(jìn)的GMPLS的多粒度光網(wǎng)絡(luò)故障恢復(fù)方法，其特征在于 步驟3-2所述波帶恢復(fù)方法具體包括如下步驟步驟301，直接建立波帶恢復(fù)路徑； 步驟302，根據(jù)光網(wǎng)絡(luò)中已有波帶的情況，共享已建波帶； 當(dāng)光網(wǎng)絡(luò)中有已建波帶時(shí)，新建立的波帶恢復(fù)路徑共享已建波帶； 當(dāng)光網(wǎng)絡(luò)中沒有已建波帶時(shí)，依據(jù)first-fit策略為新建立的波帶恢復(fù)路徑創(chuàng)建一條新的空閑波帶，恢復(fù)故障。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改進(jìn)的GMPLS的多粒度光網(wǎng)絡(luò)故障恢復(fù)方法，其特征在于 步驟4-1-1所述傳統(tǒng)的波長恢復(fù)方法具體包括如下分步驟步驟401，通過GMPLS拓展RSVP協(xié)議中的I^ath消息和Resv消息建立起新的波長連接； 步驟402，根據(jù)光網(wǎng)絡(luò)中已有波長的情況已有波長； 當(dāng)有已預(yù)留波長時(shí)，新建立的波長連接共享已預(yù)留的波長；當(dāng)沒有已預(yù)留波長時(shí)，依據(jù)first-fit策略為新建立的波長連接建立一條新的空閑波長。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的改進(jìn)的GMPLS的多粒度光網(wǎng)絡(luò)故障恢復(fù)方法，其特征在于 步驟402所述已預(yù)留波長是光網(wǎng)絡(luò)中其他節(jié)點(diǎn)故障時(shí)波長恢復(fù)路徑的一部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的改進(jìn)的GMPLS的多粒度光網(wǎng)絡(luò)故障恢復(fù)方法，其特征在于 步驟302所述已建波帶是光網(wǎng)絡(luò)中其他節(jié)點(diǎn)故障時(shí)波帶恢復(fù)路徑的一部分。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種改進(jìn)的GMPLS的多粒度光網(wǎng)絡(luò)故障恢復(fù)方法，屬于光通信、智能光網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域。本方法通過GMPLS生存性的消息機(jī)制和共享備份恢復(fù)策略，在故障源節(jié)點(diǎn)處判斷故障類型，故障源節(jié)點(diǎn)根據(jù)故障類型分別恢復(fù)故障。本方法在復(fù)雜度較高的光網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的資源利用率較高，所需網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)端口較少，從而降低了成本。
文檔編號H04Q11/00GK102355608SQ20111018158
公開日2012年2月15日 申請日期2011年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月30日
發(fā)明者于飛, 楊帆, 梁兵, 沈建華, 程希 申請人:南京郵電大學(xué)