多協(xié)議標(biāo)簽切換環(huán)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開(kāi)內(nèi)容涉及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，并且更具體地涉及工程設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的流量流。
【背景技術(shù)】
[0002]網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的路由設(shè)備(常稱為路由器)維護(hù)描述經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)的可用路由的路由信息。在接收到傳入分組時(shí)，路由器檢查分組內(nèi)的信息，并且根據(jù)路由信息轉(zhuǎn)發(fā)分組。為了維護(hù)網(wǎng)絡(luò)的準(zhǔn)確表示，路由器根據(jù)一個(gè)或者多個(gè)定義的路由協(xié)議一一比如邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議(BGP)--來(lái)交換路由信息。
[0003]多協(xié)議標(biāo)簽切換(MPLS)是用來(lái)工程設(shè)計(jì)網(wǎng)際協(xié)議(IP)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的協(xié)議套件。通過(guò)利用MPLS，源設(shè)備可以請(qǐng)求經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)通向目的地設(shè)備的路徑、即標(biāo)簽切換路徑(LSP)。LSP定義經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)的不同路徑以從源設(shè)備向目的地設(shè)備輸送MPLS分組。沿著LSP的每個(gè)路由器分配標(biāo)簽，并且向沿著路徑的最近上游路由器傳播標(biāo)簽。沿著路徑的路由器協(xié)作地執(zhí)行MPLS操作以沿著建立的路徑轉(zhuǎn)發(fā)MPLS分組。存在用于建立LSP的多種協(xié)議、比如標(biāo)簽分布協(xié)議(LDP)和具有流量工程的資源保留協(xié)議擴(kuò)展(RSVP-TE)。
[0004]諸如這樣的MPLS協(xié)議已經(jīng)在包括核心服務(wù)提供商網(wǎng)絡(luò)和廣域網(wǎng)(WAN)的許多類型的網(wǎng)絡(luò)中成功。然而，在接入網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用MPLS協(xié)議可能有困難，因?yàn)樵S多接入網(wǎng)絡(luò)被布置為環(huán)拓?fù)?。由于環(huán)拓?fù)洌窂奖Ｗo(hù)機(jī)制、比如RSVP-TE快速重路由(FRR)和LDP FRR可能低效和復(fù)雜。另外，常規(guī)MPLS協(xié)議通常未充分地靈活，它們也未良好地升級(jí)用于在基于環(huán)的接入網(wǎng)絡(luò)中廣泛采用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]—般而言，這里描述多協(xié)議標(biāo)簽切換(MPLS)信令機(jī)制，這些機(jī)制允許指定和用信號(hào)發(fā)送“MPLS環(huán)”作為新MPLS構(gòu)造。作為結(jié)果，路由器可以用信號(hào)發(fā)送MPLS環(huán)內(nèi)的成員資格并且自動(dòng)地建立流量工程設(shè)計(jì)標(biāo)簽切換路徑(LSP)作為MPLS環(huán)的部件用于環(huán)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的分組傳送。另外，如以下進(jìn)一步描述，無(wú)需在建立環(huán)LSP時(shí)分離地調(diào)配、但是可以基于路由器傳送的流量或者服務(wù)實(shí)時(shí)推斷和分配帶寬分配。另外，這里描述的技術(shù)可以提供內(nèi)置路徑保護(hù)作為這里為MPLS環(huán)指定的信令機(jī)制和定義的自然結(jié)果。因此，無(wú)需用信號(hào)發(fā)送分離保護(hù)路徑、旁路LSP或者繞行。
[0006]在一個(gè)示例中，一種方法包括用連接為形成環(huán)網(wǎng)絡(luò)的多個(gè)路由器建立具有多個(gè)環(huán)標(biāo)簽切換路徑(LSP)的多協(xié)議標(biāo)簽切換(MPLS)環(huán)，環(huán)LSP中的每個(gè)環(huán)LSP被配置為繞環(huán)網(wǎng)絡(luò)向作為用于相應(yīng)環(huán)LSP的出口路由器操作的路由器中的不同路由器傳送MPLS分組，其中環(huán)LSP中的每個(gè)環(huán)LSP包括多點(diǎn)到點(diǎn)(MP2P)LSP，對(duì)于MP2P LSP，環(huán)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的路由器中的任何路由器可以作為入口操作以向環(huán)LSP中供應(yīng)分組流量用于向用于環(huán)LSP的相應(yīng)出口路由器傳送。該方法還包括根據(jù)環(huán)LSP繞環(huán)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)絡(luò)流量作為MPLS分組。
[0007]在另一示例中，一種路由器包括互連路由器作為形成環(huán)網(wǎng)絡(luò)的多個(gè)路由器之一的多個(gè)物理接口。路由器還包括被配置為建立具有多個(gè)環(huán)LSP的MPLS環(huán)的處理器，環(huán)LSP中的每個(gè)環(huán)LSP被配置為繞環(huán)網(wǎng)絡(luò)向作為用于相應(yīng)環(huán)LSP的出口路由器操作的路由器中的不同路由器傳送MPLS分組，其中環(huán)LSP中的每個(gè)環(huán)LSP包括MP2PLSP，對(duì)于MP2P LSP，環(huán)網(wǎng)絡(luò)中的路由器中的任何路由器可以作為入口操作以向環(huán)LSP中供應(yīng)分組流量用于向用于環(huán)LSP的相應(yīng)出口路由器傳送。路由器還包括被配置為根據(jù)環(huán)LSP繞環(huán)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)絡(luò)流量作為MPLS分組的轉(zhuǎn)發(fā)部件。
[0008]在另一示例中，一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)包括指令，指令使網(wǎng)絡(luò)設(shè)備根據(jù)標(biāo)簽分布協(xié)議輸出多個(gè)消息以與連接為環(huán)網(wǎng)絡(luò)的多個(gè)路由器建立具有繞環(huán)網(wǎng)絡(luò)的多個(gè)環(huán)LSP)的MPLS環(huán)，其中環(huán)LSP中的每個(gè)環(huán)LSP被配置為繞環(huán)網(wǎng)絡(luò)向作為用于相應(yīng)環(huán)LSP的出口路由器操作的路由器中的不同路由器傳送MPLS分組，以及其中環(huán)LSP中的每個(gè)環(huán)LSP包括MP2PLSP，對(duì)于MP2P LSP，環(huán)網(wǎng)絡(luò)中的路由器中的任何路由器可以作為入口操作以向環(huán)LSP中供應(yīng)分組流量用于向用于環(huán)LSP的相應(yīng)出口路由器傳送。
[0009]在另一示例中，一種方法包括用內(nèi)部網(wǎng)關(guān)路由協(xié)議(IGP)發(fā)現(xiàn)作為與網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)的MPLS環(huán)的成員而指明的多個(gè)路由器，在網(wǎng)絡(luò)中，路由器在環(huán)拓?fù)渲斜换ミB。該方法包括響應(yīng)于該發(fā)現(xiàn)來(lái)與多個(gè)路由器建立用于MPLS環(huán)的多個(gè)環(huán)LSP，環(huán)LSP中的每個(gè)環(huán)LSP被配置為繞環(huán)網(wǎng)絡(luò)向作為用于相應(yīng)環(huán)LSP的出口路由器操作的路由器中的不同路由器傳送MPLS分組。環(huán)LSP中的每個(gè)環(huán)LSP包括MP2P LSP，對(duì)于MP2P LSP，環(huán)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的路由器中的任何路由器可以作為入口操作以向環(huán)LSP中供應(yīng)分組流量用于向用于環(huán)LSP的相應(yīng)出口路由器傳送。該方法還包括根據(jù)環(huán)LSP繞環(huán)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)絡(luò)流量作為MPLS分組。
[0010]在另一示例中，一種路由器包括互連路由器作為形成環(huán)網(wǎng)絡(luò)的多個(gè)路由器之一的多個(gè)物理接口和執(zhí)行IGP的處理器。處理器被配置為使用IGP來(lái)發(fā)現(xiàn)作為與網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)的MPLS環(huán)的成員而指明的路由器中的鄰近路由器。處理器還被配置為響應(yīng)于發(fā)現(xiàn)作為MPLS環(huán)的成員的鄰近路由器來(lái)建立用于MPLS環(huán)的多個(gè)環(huán)LSP。環(huán)LSP中的每個(gè)環(huán)LSP被配置為繞環(huán)網(wǎng)絡(luò)向作為用于相應(yīng)環(huán)LSP的出口路由器而指明的路由器中的不同路由器傳送MPLS分組。環(huán)LSP中的每個(gè)環(huán)LSP被配置為MP2P LSP，對(duì)于MP2P LSP，環(huán)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的路由器中的任何路由器可以作為入口操作以向環(huán)LSP中供應(yīng)分組流量用于向用于環(huán)LSP的相應(yīng)出口路由器傳送。路由器包括用于根據(jù)環(huán)LSP繞環(huán)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)絡(luò)流量作為MPLS分組的轉(zhuǎn)發(fā)部件。
[0011]在另一示例中，一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)設(shè)備存儲(chǔ)指令，指令使處理器從作為與環(huán)網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)的MPLS的成員而指明的多個(gè)路由器中的鄰近路由器接收增強(qiáng)的IGP消息，其中增強(qiáng)的IGP消息中的每個(gè)增強(qiáng)的IGP消息指定MPLS環(huán)的標(biāo)識(shí)符以指示相應(yīng)路由器是MPLS環(huán)的成員并且指定索引，索引指示用于相應(yīng)路由器的繞MPLS環(huán)的定位。指令還使處理器基于IGP消息并且沿著網(wǎng)絡(luò)選擇路由器中的上游鄰近路由器和鄰近路由器中的下游鄰近路由器，并且根據(jù)標(biāo)簽分布協(xié)議向路由器中的上游鄰近路由器和鄰近路由器中的下游鄰近路由器輸出消息以建立用于MPLS環(huán)的多個(gè)環(huán)LSP。
[0012]在另一示例中，一種方法包括用連接為環(huán)網(wǎng)絡(luò)的多個(gè)路由器根據(jù)標(biāo)簽分布協(xié)議輸出多個(gè)消息以建立具有至少一個(gè)環(huán)LSP的MPLS環(huán)以繞環(huán)網(wǎng)絡(luò)向作為用于環(huán)LSP的出口路由器操作的路由器之一傳送MPLS分組，其中環(huán)LSP包括MP2P LSP，對(duì)于MP2P LSP，環(huán)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的路由器中的任何路由器可以作為入口操作以向環(huán)LSP中供應(yīng)分組流量用于向用于環(huán)LSP的出口路由器傳送。路由器輸出的消息中的每個(gè)消息對(duì)于繞環(huán)LSP的路由器中的相應(yīng)路由器將向環(huán)LSP中供應(yīng)的任何分組流量指定在向出口路由器的下游方向上的帶寬要求。該方法包括根據(jù)環(huán)LSP繞環(huán)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)絡(luò)流量作為MPLS分組。
[0013]在另一示例中，一種路由器包括互連路由器作為形成環(huán)網(wǎng)絡(luò)的多個(gè)路由器之一的多個(gè)物理接口。處理器執(zhí)行標(biāo)簽分布協(xié)議以使用消息來(lái)與其它路由器通信以建立環(huán)LSP，環(huán)LSP被配置為繞環(huán)網(wǎng)絡(luò)向作為用于環(huán)LSP的出口路由器操作的路由器之一傳送MPLS分組，其中處理器被配置為建立環(huán)LSP作為MP2P LSP，對(duì)于MP2P LSP，環(huán)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的路由器中的任何路由器可以作為入口操作以向環(huán)LSP中供應(yīng)分組流量用于向用于環(huán)LSP的出口路由器傳送，以及其中消息對(duì)于路由器將向環(huán)LSP中供應(yīng)的任何分組流量指定在向出口路由器的下游方向上的帶寬要求。轉(zhuǎn)發(fā)部件被配置為根據(jù)環(huán)LSP繞環(huán)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)絡(luò)流量作為MPLS分組。
[0014]在另一示例中，一種方法包括用連接為形成環(huán)網(wǎng)絡(luò)的多個(gè)路由器建立環(huán)LSP，環(huán)LSP被配置為繞環(huán)網(wǎng)絡(luò)向作為用于環(huán)LSP的出口路由器操作的路由器之一傳送MPLS分組，其中環(huán)LSP包括雙向MP2P LSP，對(duì)于雙向MP2P LSP，環(huán)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的路由器中的任何路由器可以作為入口操作以向環(huán)LSP中供應(yīng)分組流量用于繞環(huán)網(wǎng)絡(luò)在上游方向或者下游方向上向用于環(huán)LSP的出口路由器傳送。該方法還包括根據(jù)環(huán)LSP在向出口路由器的下游方向上繞環(huán)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)絡(luò)流量作為MPLS分組，用路由器中的任何路由器檢測(cè)將妨礙MPLS分組在下游方向上到達(dá)出口路由器的網(wǎng)絡(luò)事件并且在檢測(cè)到網(wǎng)絡(luò)事件的路由器之一將MPLS分組從環(huán)LSP的下游方向自動(dòng)地重定向到環(huán)LSP的上游方向以在向出口路由器的上游方向上繞環(huán)LSP轉(zhuǎn)發(fā)MPLS分組?？梢詰?yīng)用相似技術(shù)以保護(hù)上游流量。
[0015]在另一示例中，一種路由器包括互連路由器作為形成環(huán)網(wǎng)絡(luò)的多個(gè)路由器之一的多個(gè)物理接口和被配置為建立環(huán)LSP的處理器，環(huán)LSP被配置為向作為用于環(huán)LSP的出口路由器操作的路由器之一繞環(huán)網(wǎng)絡(luò)傳送MPLS分組，其中環(huán)LSP包括雙向MP2P LSP，對(duì)于雙向MP2P LSP，環(huán)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的路由器中的任何路由器可以作為入口操作以向環(huán)LSP中供應(yīng)分組流量用于繞環(huán)網(wǎng)絡(luò)在上游方向或者下游方向上向出口路由器傳送。路由器還包括配置為根據(jù)環(huán)LSP繞環(huán)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)絡(luò)流量作為MPLS分組的轉(zhuǎn)發(fā)部件，其中轉(zhuǎn)發(fā)部件被處理器編程為響應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)事件將MPLS分組從環(huán)LSP的下游方向自動(dòng)地重定向到環(huán)LSP的上游方向以在向出口路由器的上游方向上繞環(huán)LSP轉(zhuǎn)發(fā)MPLS分組?？梢詰?yīng)用相似技術(shù)以保護(hù)上游流量。
[0016]技術(shù)可以提供某些優(yōu)點(diǎn)。例如這里描述的技術(shù)允許創(chuàng)建環(huán)LSP作為回路，對(duì)于回路，LSP開(kāi)始和結(jié)束于相同節(jié)點(diǎn)。在一個(gè)示例實(shí)現(xiàn)中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)操作以錨定相應(yīng)環(huán)LSP，并且每個(gè)LSP是在用于LSP的流量被出口的相同節(jié)點(diǎn)(即流量退出LSP的節(jié)點(diǎn))開(kāi)始和結(jié)束的MP2P雙向LSP。這樣，可以根據(jù)這里的技術(shù)為η個(gè)節(jié)點(diǎn)的環(huán)網(wǎng)絡(luò)定義和指定并且可以構(gòu)造MPLS環(huán)以具有上至η個(gè)環(huán)LSP，每個(gè)環(huán)LSP具有環(huán)的不同錨定(出口)節(jié)點(diǎn)。以這一方式，僅η個(gè)環(huán)LSP用來(lái)提供用于環(huán)網(wǎng)絡(luò)的全連通而不是如使用常規(guī)技術(shù)將為了全連通而需要的η*(η-1)點(diǎn)到點(diǎn) LSP。
[0017]作為另一示例，不同于其中具有顯式路由對(duì)象(ER0)的RSVPPATH消息在用于LSP的入口開(kāi)始并且沿著LSP的所有節(jié)點(diǎn)被發(fā)送到出口的傳統(tǒng)RSVP信令，這里描述的技術(shù)允許形成環(huán)LSP為多點(diǎn)到點(diǎn)LSP，對(duì)于多點(diǎn)到點(diǎn)LSP，環(huán)LSP的任何成員節(jié)點(diǎn)可以用信號(hào)發(fā)送環(huán)LSP的成員資格而無(wú)需先從上游節(jié)點(diǎn)接收RSVP PATH消息。也就是說(shuō)，一旦網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(節(jié)點(diǎn))發(fā)現(xiàn)或者被配置以環(huán)的成員資格，每個(gè)成員網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可以自治地用信號(hào)發(fā)送環(huán)LSP中的成員資格而未依賴于從其它成員網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接收MPLS消息、比如標(biāo)簽分布消息。
[0018]作為另一示例，根據(jù)這里描述的示例實(shí)現(xiàn)，無(wú)需在建立環(huán)LSP時(shí)明確地用信號(hào)發(fā)送用于環(huán)LSP的顯式帶寬。取而代之，可以在環(huán)網(wǎng)絡(luò)的個(gè)別成員節(jié)點(diǎn)加入MPLS環(huán)時(shí)和在那些成員節(jié)點(diǎn)上調(diào)配流量服務(wù)時(shí)為環(huán)LSP動(dòng)態(tài)地請(qǐng)求和調(diào)配帶寬。另外，無(wú)需繞整個(gè)環(huán)調(diào)配相等帶寬。取而代之，技術(shù)允許任何成員節(jié)點(diǎn)請(qǐng)求例如在下游方向上繞環(huán)分配帶寬用于支持成員節(jié)點(diǎn)和上游成員節(jié)點(diǎn)需要的帶寬。這樣，帶寬分配可以變化以適應(yīng)繞環(huán)的聚合帶寬要求并且可以在調(diào)配帶寬時(shí)被動(dòng)態(tài)地更新。
[0019]另外，這里描述的技術(shù)提供內(nèi)置路徑保護(hù)作為這里為MPLS環(huán)指定的信令機(jī)制和定義的自然結(jié)果而無(wú)需附加旁路或者備用LSP或者其它機(jī)制、比如無(wú)回路的備選。此外，無(wú)需明確地用信號(hào)發(fā)送分級(jí)LSP，而取而代之，可以自然地在使用這里描述的技術(shù)而用信號(hào)發(fā)送的環(huán)LSP之上分級(jí)地配置其它點(diǎn)到點(diǎn)LSP。
[0020]在附圖和以下描述中闡述一個(gè)或者多個(gè)實(shí)施例的細(xì)節(jié)。其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將根據(jù)描述和附圖以及根據(jù)權(quán)利要求而清楚。
【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1是圖示根據(jù)這里描述的技術(shù)的指定和利用MPLS環(huán)的示例網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的框圖。
[0022]圖2A-圖2C是進(jìn)一步具體圖示具有環(huán)拓?fù)涞木W(wǎng)絡(luò)內(nèi)的MPLS環(huán)信令和構(gòu)造的示例的框圖。
[0023]圖3是圖示為環(huán)網(wǎng)絡(luò)的MPLS而用信號(hào)發(fā)送的示例環(huán)LSP的框圖。
[0024]圖4A-圖4D是圖示MPLS環(huán)和示范向根據(jù)這里描述的技術(shù)構(gòu)造的環(huán)LSP自動(dòng)地內(nèi)置的保護(hù)的框圖。
[0025]圖5是圖示MPLS環(huán)和示范根據(jù)這里描述的信令機(jī)制而構(gòu)造的MPLS環(huán)提供的動(dòng)態(tài)帶寬管理的框圖。
[0026]圖6A和6B是進(jìn)一步具體圖示示例控制平面信令消息和在建立環(huán)LSP時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)平面配置的框圖。
[0027]圖7是圖示根據(jù)這里描述的技術(shù)的用于可以用來(lái)用信號(hào)發(fā)送環(huán)LSP的RS