專利名稱：智能光網(wǎng)絡(luò)中的鏈路綁定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及光網(wǎng)絡(luò)通信領(lǐng)域，特別涉及一種可通過(guò)對(duì)智能光網(wǎng)絡(luò)中的多鏈路進(jìn)行綁定以降低網(wǎng)絡(luò)開銷并提高鏈路帶寬的方法。
背景技術(shù)：
在智能光網(wǎng)絡(luò)中，兩個(gè)相鄰的網(wǎng)元之間可能有多條傳輸介質(zhì)(例如光纖等)用以提供更寬的帶寬。圖1是智能光網(wǎng)絡(luò)中相鄰網(wǎng)元之間的通信示意圖。如圖1所示，在一根光纖里面可以容納多條數(shù)據(jù)通道和一條控制通道，數(shù)據(jù)通道的作用是用來(lái)傳輸業(yè)務(wù)，控制通道是用來(lái)傳輸控制和管理的數(shù)據(jù)。光纖兩端的光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，在控制通道上生成控制鏈路。這樣，相鄰的網(wǎng)元之間可能會(huì)存在多條數(shù)據(jù)通道和控制通道。在《draft-ietf-mpls-bundel-04.txt》中提出可以把相鄰網(wǎng)元之間的多個(gè)數(shù)據(jù)通道綁定成一個(gè)數(shù)據(jù)通道，但是它并沒有對(duì)控制通道進(jìn)行規(guī)定。
當(dāng)相鄰的網(wǎng)元之間存在多條控制通道時(shí)，所有通道內(nèi)都會(huì)生成控制鏈路。在DCC(數(shù)據(jù)控制通道)里采用IP/PPP/DCC(因特網(wǎng)協(xié)議/點(diǎn)到點(diǎn)協(xié)議/數(shù)據(jù)控制通道)的協(xié)議棧生成IP控制鏈路。
但是，現(xiàn)有技術(shù)中存在以下缺點(diǎn)1)當(dāng)使用IP協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，在相鄰網(wǎng)元之間會(huì)生成多個(gè)接口，而對(duì)于接口較多的交換設(shè)備來(lái)說(shuō)，它需要管理的處理任務(wù)也較多，因而負(fù)荷較重；2)當(dāng)使用OSPF協(xié)議(開放最短路徑優(yōu)先路由協(xié)議)時(shí)，由于接口的數(shù)據(jù)量大，所以會(huì)生成大量的LSA(鏈路狀態(tài)通告)，這樣在洪泛(即，鏈路狀態(tài)通告的擴(kuò)散過(guò)程)時(shí)它們會(huì)大量占用帶寬，從而降低網(wǎng)絡(luò)傳輸速度；3)當(dāng)使用IP轉(zhuǎn)發(fā)的時(shí)候，有可能出現(xiàn)所有的數(shù)據(jù)都通過(guò)同一個(gè)控制通道，從而造成網(wǎng)絡(luò)堵塞的情況。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種智能光網(wǎng)絡(luò)中的鏈路綁定方法，該方法能夠通過(guò)將智能光網(wǎng)絡(luò)中的多條數(shù)據(jù)鏈路綁定在一起，從而提供一個(gè)統(tǒng)一的控制通道并使數(shù)據(jù)共享相鄰網(wǎng)元之間的所有帶寬；同時(shí)該方法還能夠減少網(wǎng)元之間的接口數(shù)目，從而減少交換設(shè)備對(duì)IP協(xié)議接口管理的負(fù)荷，并且減少OSPF的處理以及洪泛時(shí)占用的帶寬。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種智能光網(wǎng)絡(luò)中的鏈路綁定方法，該方法包括以下步驟1)當(dāng)相鄰光網(wǎng)元之間存在多個(gè)控制通道時(shí)，在所有的控制通道上建立點(diǎn)對(duì)點(diǎn)(PPP)鏈路；2)將所述PPP鏈路定義為無(wú)編號(hào)接口(unnumbered)鏈路，使同一網(wǎng)元的所有PPP鏈路共享一個(gè)IP地址；以及3)利用多鏈路協(xié)議(MP)對(duì)相鄰網(wǎng)元之間的所有PPP鏈路進(jìn)行鏈路綁定。
上述步驟3)進(jìn)一步包括用所述MP協(xié)議中的端點(diǎn)鑒別器選項(xiàng)來(lái)實(shí)現(xiàn)綁定鏈路的自動(dòng)識(shí)別的步驟。
上述用所述端點(diǎn)鑒別器選項(xiàng)進(jìn)行綁定鏈路的自動(dòng)識(shí)別的步驟中還包括用所述端點(diǎn)鑒別器對(duì)網(wǎng)元進(jìn)行標(biāo)識(shí)的步驟。
在所述端點(diǎn)鑒別器選項(xiàng)中，class值為2，address值為網(wǎng)元的路由器標(biāo)識(shí)(router-id)。
另外，也可以用驗(yàn)證過(guò)程對(duì)網(wǎng)元進(jìn)行標(biāo)識(shí)。
所述用來(lái)進(jìn)行鏈路綁定的MP協(xié)議為符合RFC 1990標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議。
本發(fā)明的有益效果在于，通過(guò)利用MP協(xié)議將智能光網(wǎng)絡(luò)中的多個(gè)控制鏈路綁定在一起，并利用IP unnumbered使同一網(wǎng)元的所有通信接口共享一個(gè)IP地址，則對(duì)于IP層和OSPF層來(lái)說(shuō)，相鄰網(wǎng)元之間只看到一個(gè)鏈路層接口，這樣就可以大大減少IP層對(duì)接口的處理以及路由協(xié)議洪泛的帶寬開銷。另外，由于在控制鏈路綁定之后，所有報(bào)文都可以共享全部綁定鏈路的帶寬，也使網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度得到了提高。


通過(guò)以下的文字說(shuō)明并結(jié)合附圖，本發(fā)明的目的和優(yōu)點(diǎn)將變得更加清晰易懂，其中圖1是智能光網(wǎng)絡(luò)中相鄰網(wǎng)元之間的通信示意圖；圖2是利用本發(fā)明所述方法對(duì)鏈路進(jìn)行綁定時(shí)的示意圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所述的智能光網(wǎng)絡(luò)中的鏈路綁定方法的流程框圖；圖4是本發(fā)明實(shí)施例中的一個(gè)實(shí)際應(yīng)用環(huán)境圖；圖5是利用本發(fā)明方法綁定后的鏈路進(jìn)行數(shù)據(jù)接收處理的流程圖；圖6是端點(diǎn)鑒別器選項(xiàng)的報(bào)文結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
圖2是利用本發(fā)明所述方法對(duì)鏈路進(jìn)行綁定時(shí)的示意圖。如圖2所示，在智能光網(wǎng)絡(luò)中存在多條鏈路的情況下，本發(fā)明在采用MP協(xié)議對(duì)網(wǎng)元上的多鏈路進(jìn)行綁定的同時(shí)，還在所有鏈路的上層提供了一個(gè)統(tǒng)一的鏈路層控制結(jié)構(gòu)(仿真PPP)結(jié)構(gòu)以對(duì)綁定的所有PPP鏈路進(jìn)行管理，通過(guò)提供這樣一個(gè)統(tǒng)一的控制通道，數(shù)據(jù)就可以共享相鄰光網(wǎng)元之間的所有帶寬。
下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
首先參考圖3和圖4對(duì)本發(fā)明的實(shí)際應(yīng)用環(huán)境以及使用本發(fā)明進(jìn)行鏈路綁定的具體實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行說(shuō)明。
圖4是本發(fā)明實(shí)施例中的一個(gè)實(shí)際應(yīng)用環(huán)境圖。圖4中，以“NE”為前綴的代表智能光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，以“I”為前綴的代表網(wǎng)元光纖接口，以“L”為前綴的代表控制鏈路。如圖4所示，網(wǎng)元NE1和NE2通過(guò)兩條光纖連接，其中，NE1的接口I1a連接到NE2的接口I2a構(gòu)成PPP鏈路L1，NE1的接口I1b連接到NE2的接口I2b構(gòu)成PPP鏈路L2。
我們假設(shè)進(jìn)行了如下的配置NE1配置router-id(路由器標(biāo)識(shí))為10.11.1.16NE1的三個(gè)PPP鏈路端點(diǎn)的光纖通信接口I1、I1a和I1b設(shè)置為Unnumbered接口；類似，NE2的接口I2配置的router-id為10.11.2.17NE2的三個(gè)PPP鏈路端點(diǎn)的光纖通信接口I2、I2a和I2b設(shè)置為Unnumbered接口。
為了便于對(duì)本發(fā)明的理解，這里有必要對(duì)Unumbered接口做出簡(jiǎn)要說(shuō)明。當(dāng)兩個(gè)互聯(lián)的設(shè)備有眾多的網(wǎng)絡(luò)接口，通過(guò)多條PPP鏈路連接時(shí)，為鏈路兩端設(shè)備上的每個(gè)接口都分配一個(gè)IP地址將浪費(fèi)大量的IP地址，同時(shí)配置的操作也十分繁瑣，由此就產(chǎn)生了Unnumbered接口的概念(參見RFC1812)。Unnumbered接口是指沒有網(wǎng)絡(luò)前綴和IP地址的點(diǎn)到點(diǎn)鏈路接口。在具體實(shí)現(xiàn)的時(shí)候，RFC1812推薦這樣的方式Unnumbered接口仍然包含IP地址，不過(guò)是一個(gè)特殊的地址，稱作router-id(路由器標(biāo)識(shí))，router-id是該設(shè)備的一個(gè)IP地址(該設(shè)備至少有一個(gè)IP地址)，同一臺(tái)設(shè)備的所有Unnumbered接口的地址都使用這個(gè)IP地址。
通過(guò)采用這樣的Unnumbered接口，對(duì)于網(wǎng)元NE1和NE2之間所有的PPP鏈路來(lái)說(shuō)，就可以用NE1和NE2的Unnumbered接口的IP地址(即router-id)來(lái)標(biāo)識(shí)這兩個(gè)網(wǎng)元。
進(jìn)行了上述配置之后，當(dāng)鏈路可用時(shí)，具體鏈路L1和L2的綁定過(guò)程如下1、PPP鏈路L1和L2分別進(jìn)行LCP(鏈路控制協(xié)議)協(xié)商PPP鏈路L1和L2的LCP協(xié)商過(guò)程完全遵循RFC1661的規(guī)格。如果要進(jìn)行MP綁定，則應(yīng)根據(jù)RFC1990的規(guī)定在LCP協(xié)商階段增加如下參數(shù)的協(xié)商(1)MRRU(Maximum Received Reconstructed Unit)最大接收重組單元，這是支持MP綁定必須協(xié)商的參數(shù)。
(2)SSNHF(Short Sequence Number Header Format)短序列號(hào)MP報(bào)文頭。這是可選參數(shù)。
(3)端點(diǎn)鑒別器(Endpoint Discriminator)唯一標(biāo)識(shí)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)實(shí)體(這里是網(wǎng)元)的字符串。對(duì)于本發(fā)明所涉及的技術(shù)方案來(lái)說(shuō)，它也是必須協(xié)商的參數(shù)。
2、鏈路綁定當(dāng)LCP協(xié)商過(guò)程中協(xié)商了MRRU和端點(diǎn)鑒別器，那么就表示該P(yáng)PP鏈路希望進(jìn)行綁定，我們將待綁定的PPP鏈路稱為子通道(或者子鏈路)，將綁定后形成的邏輯PPP鏈路稱為父通道(或者父鏈路)，其中，LCP協(xié)商由子通道自身負(fù)責(zé)，由于LCP協(xié)商完畢后，根據(jù)協(xié)商選項(xiàng)就可以確定綁定，因此，NCP協(xié)商就可以只由父通道來(lái)完成。圖3所示的流程就是根據(jù)LCP協(xié)商結(jié)果所執(zhí)行的綁定過(guò)程。由于圖3所示的流程圖對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是公知的，故此不再贅述。
由圖3所示的流程中可以看出，綁定的關(guān)鍵在于判斷端點(diǎn)鑒別器是否相同。對(duì)端點(diǎn)鑒別器的解釋是這樣的Endpoint Disciminator Option(端點(diǎn)鑒別器選項(xiàng))是RFC1990中為了進(jìn)行MP綁定而定義的LCP(鏈路控制協(xié)議)擴(kuò)展選項(xiàng)。該選項(xiàng)的目的是用來(lái)標(biāo)識(shí)發(fā)送報(bào)文設(shè)備的身份，用以判斷是否加入到某個(gè)綁定鏈路中。圖6中示出了端點(diǎn)鑒別器選項(xiàng)的報(bào)文結(jié)構(gòu)。在上面已經(jīng)提到，對(duì)于網(wǎng)元NE1和NE2之間的PPP鏈路來(lái)說(shuō)，屬于同一網(wǎng)元的PPP接口借用同一地址，這樣，借用的這個(gè)IP地址就唯一標(biāo)識(shí)了網(wǎng)元，且所有PPP鏈路相同，因此，根據(jù)RFC1990的規(guī)格，選擇端點(diǎn)鑒別器的class為2，類型為IP地址，這樣，如果L1和L2根據(jù)LCP協(xié)商得到的端點(diǎn)鑒別器(對(duì)端IP地址)相同，那就表示兩個(gè)鏈路連接的都是同樣的兩個(gè)網(wǎng)元，可以進(jìn)行鏈路綁定了。
雖然在上述說(shuō)明中是利用端點(diǎn)鑒別器來(lái)確定對(duì)端設(shè)備身份的，但是也可以采用其他的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)類似的功能。例如，驗(yàn)證的方法。驗(yàn)證是在PPP協(xié)議(RFC1661)中定義的過(guò)程，在需要對(duì)對(duì)端的身份進(jìn)行驗(yàn)證的時(shí)候采用(由于其具體實(shí)現(xiàn)方法是公知的，故此省略說(shuō)明)。驗(yàn)證和鑒別器都可以作為確定對(duì)端設(shè)備身份的方法，區(qū)別在于，鑒別器簡(jiǎn)單但無(wú)法對(duì)身份進(jìn)行認(rèn)證；驗(yàn)證復(fù)雜，對(duì)于用戶接入等對(duì)身份認(rèn)證需要較高的情況一般都需要使用驗(yàn)證。在智能光網(wǎng)絡(luò)中，由于一般情況下對(duì)身份認(rèn)證要求比較低，所以主要采用端點(diǎn)鑒別器的方式。
3、綁定后的數(shù)據(jù)收發(fā)處理綁定之后，所有子通道只具備鏈路層功能，IP層及以上各層由父通道對(duì)應(yīng)的協(xié)議棧結(jié)構(gòu)統(tǒng)一管理。當(dāng)收到底層報(bào)文，如果接收?qǐng)?bào)文的鏈路已經(jīng)進(jìn)行了綁定，則交由父通道處理，父通道根據(jù)RFC1990定義的規(guī)格，對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行重組，然后進(jìn)行分發(fā)或者向上傳遞；當(dāng)發(fā)送報(bào)文時(shí)，也是先交由父通道進(jìn)行數(shù)據(jù)包分拆(如果有必要的話)，然后選擇空閑的子通道(子鏈路)進(jìn)行發(fā)送。以數(shù)據(jù)接收為例，其處理流程大致如圖5所示。與圖3的流程圖相類似，由于圖5的流程圖對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是公知的，故此也不再進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
應(yīng)該注意的是，雖然以上對(duì)本發(fā)明的說(shuō)明是參考其具體實(shí)施例來(lái)進(jìn)行的，但它并不意味著是對(duì)本發(fā)明的限制。本發(fā)明的范圍是由附帶的權(quán)利要求來(lái)定義的。
權(quán)利要求
1.一種智能光網(wǎng)絡(luò)中的鏈路綁定方法，包括以下步驟1)當(dāng)相鄰光網(wǎng)元之間存在多個(gè)控制通道時(shí)，在所有的控制通道上建立點(diǎn)對(duì)點(diǎn)(PPP)鏈路；2)將所述PPP鏈路定義為無(wú)編號(hào)接口(unnumbered)鏈路，使同一網(wǎng)元的所有PPP鏈路共享一個(gè)IP地址；以及3)利用多鏈路協(xié)議(MP)對(duì)相鄰網(wǎng)元之間的所有PPP鏈路進(jìn)行鏈路綁定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述步驟3)進(jìn)一步包括用所述MP協(xié)議中的端點(diǎn)鑒別器選項(xiàng)來(lái)實(shí)現(xiàn)綁定鏈路的自動(dòng)識(shí)別的步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于還包括用所述端點(diǎn)鑒別器對(duì)網(wǎng)元進(jìn)行標(biāo)識(shí)的步驟。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所述端點(diǎn)鑒別器選項(xiàng)中，class值為2，address值為網(wǎng)元的路由器標(biāo)識(shí)(router-id)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于還包括用驗(yàn)證過(guò)程對(duì)網(wǎng)元進(jìn)行標(biāo)識(shí)的步驟。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中的任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述用來(lái)進(jìn)行鏈路綁定的MP協(xié)議為符合RFC 1990標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種智能光網(wǎng)絡(luò)中的鏈路綁定方法，該方法包括以下步驟1)在控制通道上建立PPP鏈路；2)將PPP鏈路定義為無(wú)編號(hào)接口(IP unnumbered)鏈路，使同一網(wǎng)元的所有PPP鏈路共享一個(gè)IP地址；以及3)在相鄰網(wǎng)元之間的所有PPP鏈路上使用MP協(xié)議進(jìn)行鏈路綁定。通過(guò)利用本發(fā)明所述的方法將多個(gè)控制鏈路綁定在一起，并利用IPunnumbered使同一網(wǎng)元的所有通信接口共享一個(gè)IP地址，則對(duì)于IP層和OSPF層來(lái)說(shuō)，相鄰網(wǎng)元之間只看到一個(gè)鏈路層接口，這樣就可以大大減少IP層對(duì)接口的處理以及路由協(xié)議洪泛的帶寬開銷。另外，由于在控制鏈路綁定之后，所有報(bào)文都可以共享全部綁定鏈路的帶寬，從而使網(wǎng)絡(luò)傳輸速度得到提高。
文檔編號(hào)H04Q3/52GK1523790SQ0310408
公開日2004年8月25日 申請(qǐng)日期2003年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月21日
發(fā)明者李旺, 張健, 李 旺 申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司