CN101155178A - 多协议标签交换中建立双向lsp的方法、装置和*** - Google Patents

多协议标签交换中建立双向lsp的方法、装置和*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了多协议标签交换中建立双向LSP的方法、装置和***。该方法包括：如果源节点没有业务可用的正向LSP，则源节点直接建立所述正向LSP；如果源节点没有业务可用的反向LSP，则通过点对点的方式通知宿节点建立所述反向LSP；宿节点建立所述反向LSP。采用本发明的方案，利用已有的正向和反向LSP来提供双向业务提高了网络资源的利用率，点对点的控制消息传送方式减轻了中间节点的处理负担，同时基于正向和反向LSP的独立性也提高了双向业务提供的弹性。

Description

多协议标签交换中建立双向LSP的方法、装置和***
技术领域
本发明涉及网络通信技术领域，尤其涉及多协议标签交换中建立双向LSP的方法、装置和***。
背景技术
多协议标签交换(Multi-Protocol Label Switching，MPLS)中标签交换路径(Label Switched Path，LSP)的建立是通过逐跳路由交换信令信息，即标签请求与标签映射实现的。所建立的LSP是从本端标签交换路由(Label Switched Router，LSR)节点到宿节点的单向LSP。
随着MPLS的广泛应用，一些业务如语音、会议电视等要求使用双向LSP来传输业务数据。从有效数据传输的角度来看，需要将两个终节点间方向相反的单向LSP，即源节点到宿节点和宿节点到源节点这两个方向的LSP绑定为一个双向的LSP。
为了支持双向LSP的建立和维护管理，新的机制是必须的。为了描述得更清楚，约定将触发建立双向LSP的源节点朝向宿节点的方向称为正向(foward)，而将其对应的由宿节点朝向源节点的方向称为反向(backward)。需要说明的是，对于组成一个双向的LSP，其两个单向LSP是互为正向和反向LSP。
现有技术1，参见图1所示的现有技术建立双向LSP的示意图。正向LSP的源节点向宿节点发起建立正向LSP，上游节点在向下游节点发布标签请求消息同时给下游节点分配反向LSP对应的标签。R0是源节点(Ingress)而R5则是宿节点(Egress)。
现有技术2中，参见图2所示的现有技术建立双向LSP的示意图，图3为实现建立双向LSP结构方框示意图。路由节点遵循传统标签发布信令处理机制进行标签分配。其中，源节点R0通过中间节点R1、R2向宿节点R5发送的标签请求消息[(1)、(2)、(3)]中均包含一个指示建立反向LSP以及对应参数的信息，这些信息由正向LSP的源节点R0***到标签请求消息[(1)]中去。对于中间节点R1和R2而言，中间节点需负责拷贝与转发这些信息到宿节点。对端节点提取识别出该信息，发起建立反向LSP。
现有技术具有如下缺点：
1、现有技术1和2中每次建立双向LSP都要建立两个新的方向相反的单向LSP并将其绑定起来。如果双向LSP的边缘节点之间已经存在一个方向上针对相同FEC的LSP，那么就必须先将该LSP拆除才能建立双向LSP。这将极大的浪费网络资源同时也对正常的业务传送造成损害。
2、现有技术1和现有技术2中将指示建立反向LSP的消息在正向LSP的入边缘节点***到标签请求消息中，没有独立的控制通道，标签不便于管理维护，同时也加重了中间节点的处理负担因为这些指示消息对中间节点而言是没有意义的。另外一个方面，将建立方向LSP的指示信息***到标签请求消息中使得正向LSP和反向LSP不能有序建立，即存在一个方向的LSP成功建立而另外一个方向上的LSP却建立失败的情况，此时又不得不清除单向已建立的LSP来重新尝试建立两个方向的LSP，这极大地而且是不必要地提供了处理开销。
发明内容
本发明的实施例的目的是利用高效的控制通道，基于两个独立的单向的LSP来提供双向业务，是通过以下技术方案实现的：
本发明的实施例提供了一种建立反向LSP的方法，所述方法包括：
如果源节点没有业务可用的正向LSP，则源节点建立所述正向LSP；如果源节点没有业务可用的反向LSP，则通过点对点的方式通知宿节点建立所述反向LSP，宿节点建立所述反向LSP。如果源节点具有业务可用的正向LSP和反向LSP，则绑定所述正向LSP和反向LSP。
本发明的实施例提供了一种标签交换路由器，包括发送通知单元、转发单元；
所述发送通知单元，用于在本端不具有的业务可用的LSP时，创建包含指示建立所述业务对应的LSP的通知消息；所述转发单元用于接收并转发包括所述通知消息的控制消息；所述转发单元通过点对点的方式将所述通知消息向下游发送出去。其中，所述发送通知单元，在本端没有所述业务的正向LSP时，通知本端发起建立所述正向LSP。
本发明的实施例还提供了一种标签交换路由***，包括至少两个标签交换路由器，源标签交换路由器在本端没有业务可用的反向LSP时，通过点对点的方式通知宿标签交换路由器建立所述反向LSP；宿标签交换路由器建立所述反向LSP。其中，源标签交换路由器在本端不具有业务可用的正向LSP时，本端发起建立所述正向LSP。其中，源标签交换路由器在本端具有业务可用的正向LSP和反向LSP时，绑定所述正向LSP和所述反向LSP。其中，宿标签交换路由器在本端具有业务可用的正向LSP和反向LSP时，绑定所述正向LSP和所述反向LSP。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，与现有技术方案相比，
由于本发明基于独立的单向LSP提供双向LSP业务，这意味着每个单向的LSP可以独立实施流量工程，同时也可以利用现有的单向LSP，相比于现有技术这将极大的提供网络资源利用率。
由于本发明采用点到点的控制消息来管理双向LSP，相比于现有技术这将明显的降低中间节点的处理负担。
由于本发明独立的控制通道确保正向和反向LSP的有序建立和管理，相比于现有技术这将能避免出现高处理开销的风险。
附图说明
图1为现有技术1的建立双向LSP的网络示意图；
图2为现有技术2的建立双向LSP的网络示意图；
图3为现有技术建立双向LSP结构方框示意图；
图4-1为根据本发明实施例的建立双向LSP的***流程图；
图4-2为根据本发明实施例的建立双向LSP的***流程图；
图4-3为根据本发明实施例的管理双向LSP的***流程图；
图5-1为根据本发明第一实施例的建立双向LSP的网络示意图；
图5-2为根据本发明第一实施例的建立双向LSP的时序流程图；
图6-1为根据本发明第二实施例的建立双向LSP的网络示意图；
图6-2为根据本发明第二实施例的建立双向LSP的时序流程图；
图7-1为根据本发明第三实施例的建立双向LSP的网络示意图；
图7-2为根据本发明第三实施例的建立双向LSP的时序流程图；
图8-1为根据本发明第四实施例的建立双向LSP的网络示意图；
图8-2为根据本发明第四实施例的建立双向LSP的时序流程图；
图9-1为根据本发明第五实施例的建立双向LSP的网络示意图；
图9-2为根据本发明第五实施例的建立双向LSP的时序流程图；
图10为根据本发明实施例的结构方框示意图。
具体实施方式
鉴于上述现有技术所存在的问题，本发明的核心思想是：在建立双向LSP之前，源节点检测本端包含的业务可用的正向LSP和反向LSP；如果本端没有可用的所述正向LSP，本端直接发起建立所述正向LSP；如果本端没有所述反向LSP，本端通过点对点的方式通知宿节点建立所述反向LSP；宿节点建立所述反向LSP。
其中，这里的源节点和宿节点可为标签交换路由器(Label SwitchedRouter，LSR)，源节点向宿节点发送的通知消息可以指定反向LSP对应的FEC(Forwarding Equivalence Class，FEC)、流量工程参数、QoS参数、带宽参数以及其它LSP相关的控制参数。其中，点对点的通知消息经由中间节点路由转发到目的边缘节点，通知消息对中间节点透明，中间节点仅简单路由转发该通知消息而不对该通知消息中在IP层上负载的内容进行处理。
任何一方成功建立LSP后会向对方发送建立成功消息以通知对端，一旦LSR节点检测到本端正向LSP和反向LSP可用，就绑定这两个单向LSP成为一个双向LSP，绑定成功后向宿节点发送绑定成功消息。如果任何一端LSR节点建立LSP失败则会向宿节点发送建立失败消息，或由本端以其它方式自动感知，如采用握手机制。标签交换路由节点发现本端建立正向LSP失败或建立反向LSP失败，则进行故障及异常处理。
在双向LSP建立之后，正向LSP的源节点(即反向LSP的宿节点)和正向LSP的宿节点(即反向LSP的源节点)之间传送点对点控制消息负责管理双向LSP，如建立、绑定、更新和维护、拆除双向LSP等。比如在RSVP-TE信令中就可用使用Notify消息作为双向LSP边缘节点之间点对点的控制消息来直接管理双向LSP。
这里需要指出的是，正向LSP和和反向LSP是针对业务的发起方来说的，为了描述得更清楚，约定将触发建立双向业务的源节点朝向宿节点的方向称为正向(foward)，而将其对应的由宿节点朝向源节点的方向称为反向(backward)。下面结合附图对本发明的实施例作进一步说明。
根据本发明的思想，图4-1为根据本发明实施例建立双向LSP的***流程图。建立双向LSP的过程包括如下步骤：
S401：源节点判断本端是否存在可用的正向LSP，如果存在正向LSP则进入S404，否则进入S402；
S402：由源节点发起建立正向LSP；
S403：源节点判断本端是否成功建立正向LSP，如果是则进入S404，否则进入S409；
S404：源节点判断是否存在可用的反向LSP，如果是则进入S407，否则进入S405；
S405：源节点直接通知对端宿节点发起建立反向LSP；
S406：源节点判断对端宿节点是否成功建立反向LSP，如果是则进入S407，否则进入S408；
S407：本地绑定正向LSP与反向LSP成双向LSP；
S408：直接通知对端绑定正向LSP和反向LSP成双向LSP，完成后进入S410；
S409：进行故障及异常处理；
S410：结束流程。
步骤S402中，源节点发起建立正向LSP后，从正向LSP的源节点发起的正向LSP建立消息可遵循传统的LSP标签请求消息处理机制进行处理；同样，宿节点接收到来自其上游节点的正向LSP建立消息后遵循传统的标签发布信令处理机制为该消息中指定的FEC向其上游节点分配标签，分配的标签由标签映射消息通告给其上游节点，重复该处理直到源节点，从而成功建立正向LSP。
步骤S405中，源节点直接通知宿节点发起建立反向LSP具体为：将指示建立反向LSP以及对应参数的信息从源节点直接发送给宿节点；宿节点接收到该通知，发起建立反向LSP，其建立反向LSP的过程与上述源节点建立正向LSP的机制相同，都遵从传统的标准LSP建立处理机制。其中对应参数信息包括：指定反向LSP对应的FEC、QoS参数、流量工程参数、带宽参数等以及其它LSP相关控制参数等。
步骤406中，如果宿节点成功建立反向LSP，向源节点发送反向LSP建立确认消息，源节点接收到反向建立确认消息后确定成功建立了反向LSP。
图4-2为根据本发明实施例建立双向LSP的另一***流程图。其区别在于源节点判断本端包含的对应FEC的正向LSP和反向LSP的顺序不同，图4-2中先判断是否具有反向LSP再判断是否具有正向LSP。根据本发明的思想，改变判断的先后顺序，或周期性检查本端具有的正向LSP和反向LSP的情况等没有超出本发明所要保护的范围。
图5-1为本发明第一实施例的建立双向LSP的网络示意图，图5-2为相应的建立双向LSP的时序流程图。
参见图5-1和图5-2，在本发明的第一实施例中，以LSR节点R0作为正向LSP的源节点，此时正向LSP的源节点上没有可用的正向LSP和反向LSP。建立双向LSP的过程为：
S501：首先R0通过LSP建立消息[(1)]通知其正向LSP的下游节点R1建立正向LSP，收到这个消息[(1)]之后R1向其下游节点R2发送对应的正向LSP建立请求消息[(2)]，收到这个消息[(2)]之后R2向其下游节点R5即正向LSP的宿节点发送对应的正向LSP建立请求消息[(3)]。
S502：正向LSP的宿节点R5在收到正向LSP建立请求消息[(3)]之后遵循传统的LSP建立处理机制向其上游节点R2发布标签映射消息[(4)]，收到这个消息[(4)]之后R2向其上游节点R1发布建立确认消息[(5)]，收到这个消息[(5)]之后R1向其上游节点R0即正向LSP的源节点发布建立确认消息[(6)]，至此正向LSP成功建立。
S503：在正向LSP成功建立之后，正向LSP的源节点R0通过点到点的消息[(7)]直接通知正向LSP的宿节点R5发起建立反向LSP。
S504：R5在收到该通知消息[(7)]之后发起建立反向LSP。宿节点R5利用通知消息[(7)]中包含的信息(如FEC、QoS参数、流程工程参数等)发起建立反向LSP。R5向其反向LSP的节点R2发送针对指定FEC的反向LSP建立请求消息[(8)]，接收到该消息之后R2向其反向LSP的节点R1发送针对指定FEC的反向LSP建立请求消息[(9)]，接收到该消息之后R1向其邻居节点R0发送针对指定FEC的反向LSP建立请求消息[(10)]。
S505：正向LSP的源节点R0在收到反向LSP建立请求消息[(10)]之后遵循传统的LSP建立处理机制向其节点R1发布建立确认消息[(11)]，收到这个消息[(11)]之后R1向其节点R2发布建立确认消息[(12)]，收到这个消息[(12)]之后R2向其节点R5发布建立确认消息[(13)]，至此反向LSP成功建立。
S506：宿节点R5通过点到点方式向源节点R0发送反向LSP建立确认消息，源节点R0接收到该消息绑定正向与反向LSP为双向LSP；源节点R0还通过点到点方式通知宿节点R5建立双向LSP，宿节点R5接收到该消息绑定正向LSP与反向LSP为双向LSP。
当正向LSP和反向LSP建立成功之后，正向LSP的源节点(即反向LSP的宿节点)R0通过点到点的消息[(7)]和正向LSP的宿节点(即反向LSP的源节点)R5上绑定正向和反向LSP成为一个双向LSP。
在本实施例中，步骤S504中宿节点R5建立的反向LSP的路径与R0建立的正向LSP路径相同。其中LSP建立请求消息一般为标签请求消息如资源保留协议-流量工程(Resource Reservation Protocol-Traffic Engineering，RSVP-TE)的Path消息，而LSP的建立确认消息一般为标签映射消息如RSVP-TE的RESV消息。
图6-1为本发明第二实施例的建立双向LSP的网络示意图，图6-2为相应的建立双向LSP的时序流程图。第二实施例与第一实施例中建立双向LSP的过程基本相同，其区别在于，第二实施例中反向LSP与正向LSP使用不同的路径，而第一实施例中反向LSP与正向LSP使用相同的路径，此处不再重复描述。
图7-1为本发明第三实施例的建立双向LSP的网络示意图，图7-2为相应的建立双向LSP的时序流程图。参见图7-1和图7-2，在本发明的第三实施例中，以LSR节点R0作为正向LSP的源节点，此时正向LSP的源节点上已有可用的反向LSP，为建立双向LSP只需要建立正向LSP并在边缘节点上进行绑定即可。在这个实施例中，建立了正向LSP后通过点到点的方式向对端节点发送绑定成功消息以通知对端绑定正向和反向的LSP来建立双向LSP。
图8-1为本发明第四实施例的建立双向LSP的网络示意图，图8-2为相应的建立双向LSP的时序流程图。参见图8-1和图8-2，在本发明的第四实施例中，以LSR节点R0作为正向LSP的源节点，与第三实施例中不同的是，此时正向LSP的源节点上已有可用的正向LSP，为建立双向LSP只需要建立反向LSP并在边缘节点上进行绑定即可。在这个实施例中，直接通过点到点的消息通知对端宿节点R5发起建立反向LSP。在反向LSP建立之后，在本端R0绑定正向和反向的LSP来建立双向LSP，并通过点到点的消息通知对端R5绑定正向和反向的LSP来建立双向LSP。
图9-1为本发明第五实施例的建立双向LSP的网络示意图，图9-2为相应的建立双向LSP的时序流程图。参见图9-1和图9-2，在本发明的第五实施例中，以LSR节点R0作为正向LSP的源节点，与第四实施例一样在正向LSP的源节点上已有可用的正向LSP，为建立双向LSP只需要建立反向LSP并在边缘节点上进行绑定即可。直接通过点到点的消息通知对端宿节点R5发起建立反向LSP。在反向LSP建立之后，在本端R0绑定正向和反向的LSP来建立双向LSP，并通过点到点的消息通知对端R5绑定正向和反向的LSP来建立双向LSP。这个实施例与第四实施例的区别在于建立反向LSP和正向LSP采用不同的路径。
需要指出的是，在本发明的各实施例中，任何LSR节点只要检测到本端包含对应FEC的正向LSP和反向LSP就可绑定该正向LSP和反向LSP，与对端是否绑定相互独立。
根据本发明的思想，图10所示为根据本发明实施例的结构方框示意图，图中还显示了装置的元件间信令流向。该装置包括一检测单元、一发送通知单元、一转发单元、一LSP执行单元、一绑定单元、一故障及异常处理单元、一LSP管理单元。
检测单元，用于检测本端节点包含对应FEC的正向LSP和反向LSP的情况，如果没有正向LSP或反向LSP则通知发送通知单元，如果同时具有正向LSP和反向LSP，则通知绑定单元进行绑定。
发送通知单元，用于根据所述检测单元的检测结果创建包含指示建立对应FEC的LSP的通知消息，如果接到缺正向的通知则发送指示建立正向LSP的通知消息，如果接到缺反向的通知则发送指示建立反向LSP的通知消息。
转发单元用于从本端其它模块或对端节点接收各控制消息，并根据接收到的信息转发到对应模块。
LSP执行单元接收建立正向通知，开始执行LSP的建立、转发等功能，可按传统的标签转发机制工作。其中LSP的转发与控制消息的转发相互独立，可用不同的控制通道。
绑定单元，接收到检测单元的通知绑定消息，即当检测单元检测到本端具有正向LSP和反向LSP时，绑定单元绑定该正向LSP和反向LSP。
故障及异常处理单元，当正向LSP建立失败或反向LSP建立失败或其它故障异常，则进行相应的故障及异常处理。
LSP管理单元，对双向LSP进行管理和维护，其管理消息通过转发单元进行转发，与传统机制标签转发采用的通道独立。管理消息包括建立消息、绑定消息、更新消息、维护消息、拆除消息。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (18)

1.一种建立双向LSP的方法，其特征在于，所述方法包括：
如果源节点没有业务可用的正向LSP，则源节点直接建立所述正向LSP；
如果源节点没有业务可用的反向LSP，则通过点对点的方式通知宿节点建立所述反向LSP；
宿节点建立所述反向LSP。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：宿节点成功建立所述反向LSP后，通过点对点的方式同时源节点成功建立所述反向LSP。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：源节点在具有业务可用的正向LSP和反向LSP时，绑定所述正向LSP和所述反向LSP。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：宿节点在具有对应FEC的所述正向LSP和所述反向LSP时，绑定所述正向LSP和所述反向LSP。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过点对点的方式通知宿节点建立所述反向LSP，具体包括：源节点向宿节点发送点对点的通知消息，所述指定通知消息包括：指示建立业务的反向LSP和所述反向LSP相关的FEC、QoS参数、流量工程参数、带宽参数。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述宿节点建立所述反向LSP的方式为：采用与所述正向LSP相同的路径发起建立所述反向LSP。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述宿节点建立所述反向LSP的方式为：采用与所述正向LSP不同的路径发起建立所述反向LSP。
8.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：源节点和宿节点间采用点对点的方式发送或接收标签控制管理消息。
9.一种标签交换路由器，其特征在于，包括发送通知单元、转发单元；
所述发送通知单元，用于在本端不具有的业务可用的LSP时，创建包含指示建立所述业务对应的LSP的通知消息；所述转发单元用于接收并转发包括所述通知消息的控制消息；
所述转发单元通过点对点的方式将所述通知消息向下游发送出去。
10.根据权利要求9所述的标签交换路由器，其特征在于，所述发送通知单元，在本端没有所述业务的正向LSP时，通知本端发起建立所述正向LSP。
11.根据权利要求10所述的标签交换路由器，其特征在于，所述路由器还包括LSP执行单元，用于发起建立所述正向LSP。
12.根据权利要求9所述的标签交换路由器，其特征在于，所述路由还包括绑定单元，当本端具有所述业务的正向LSP和反向LSP时，所述绑定单元绑定该正向LSP和反向LSP。
13.根据权利要求9所述的标签交换路由器，其特征在于，所述路由器还包括LSP管理单元，用于管理所述正向LSP和反向LSP；所述管理消息单元将包含控制所述反向LSP的管理消息经由所述转发单元，通过点对点的方式向下游发送。
14.一种标签交换路由***，包括至少两个标签交换路由器，其特征在于，源标签交换路由器在本端没有业务可用的反向LSP时，通过点对点的方式通知宿标签交换路由器建立所述反向LSP；宿标签交换路由器建立所述反向LSP。
15.根据权利要求14所述的标签交换路由***，其特征在于，源标签交换路由器在本端不具有业务可用的正向LSP时，本端发起建立所述正向LSP。
16.根据权利要求14或15所述的标签交换路由***，其特征在于，源标签交换路由器在本端具有业务可用的正向LSP和反向LSp时，绑定所述正向LSP和所述反向LSP。
17.根据权利要求14或15所述的标签交换路由***，其特征在于，宿标签交换路由器在本端具有业务可用的正向LSP和反向LSP时，绑定所述正向LSP和所述反向LSP。
18.根据权利要求14所述的标签交换路由***，其特征在于，源标签交换路由器和宿标签交换路由器之间通过点对点的方式传送双向LSP的管理控制消息，实现所述双向LSP的控制管理。
CN2006100629930A 2006-09-30 2006-09-30 多协议标签交换中建立双向lsp的方法、装置和*** Active CN101155178B (zh)

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