CN109417508A - 分层路径计算单元（pce）的连接和访问 - Google Patents

分层路径计算单元（pce）的连接和访问 Download PDF

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Abstract

本文公开了抽象域拓扑构建的各种实施例。在一实施例中，将路径计算单元(path computation element，PCE)配置为至少一个子PCE的父PCE。每个所述子PCE负责为某个域提供路径计算服务。在所述父PCE与所述至少一个子PCE之间建立通信。所述父PCE从其每个子PCE接收与每个子PCE的所述域相对应的域连接信息。所述父PCE基于其从其子PCE收到的所述域连接信息构建和维护抽象域拓扑。在一实施例中，通过以下方式将所述域连接信息从所述子PCE传送给所述父PCE：向路径计算单元通信协议(path computation element communication protocol，PCEP)通知消息中的通知对象添加新通知类型(notification‑type，NT)和通知值(notification‑value，NV)。

Description

分层路径计算单元(PCE)的连接和访问
相关申请案交叉申请
本发明要求2017年5月23日递交的发明名称为“分层路径计算单元(PCE)的连接和访问(Connections and Accesses for Hierarchical Path Computation Element(PCE))”的第15/602,243号美国非临时专利申请案的在先申请优先权，该在先申请要求2016年7月6日Chen Huaimo递交的发明名称为“分层路径计算单元(PCE)的连接和访问(Connections and Accesses for Hierarchical Path Computation Element(PCE))”的第62/359,077号美国临时专利申请案的在先申请优先权，所有这些在先申请的内容以引入的方式并入本文本中。
关于由联邦政府赞助研究或开发的声明
不适用。
参考缩微胶片附录
不适用。
背景技术
路径计算单元(Path Computation Element，PCE)是一种***组件、应用或网络节点，能够确定用于在源地与目的地之间传送数据的合适路由。PCE使网络能够将路由计算与端到端连接传送以及与实际数据包转发分离开来。路径计算单元通信协议(PathComputation Element Communication Protocol，PCEP)是特殊的一组规则，这些规则允许路径计算客户端(Path Computation Client，PCC)从PCE请求路径计算。
发明内容
根据本发明的一方面，提供了一种抽象域拓扑构建方法。在一实施例中，所述方法包括：将PCE配置为至少一个子PCE的父PCE。每个所述子PCE负责为某个域提供路径计算服务。所述方法包括：在所述父PCE与所述至少一个子PCE之间建立通信。然后，所述父PCE接收与每个子PCE的所述域相对应的域连接信息。所述父PCE基于从其子PCE收到的所述域连接信息构建和维护抽象域拓扑。
根据本发明的另一方面，提供了一种抽象域拓扑构建方法，所述抽象域拓扑将PCE配置为父PCE的子PCE。所述子PCE在所述子PCE与所述父PCE之间建立通信。所述子PCE将与所述子PCE的域相对应的域连接信息发送给所述父PCE。
可选地，在任一前述方面中，所述域连接信息可以包括子PCE的所述域的域标识、所述子PCE的所述域到相邻域的域间链路和区域边界路由器(area border router，ABR)，以及所述子PCE的所述域内的接入点。所述域间链路可以包括连接两个不同域中的两个自治***边界路由器(autonomous system border router，ASBR)的点对点(point-to-point，P2P)链路，以及连接多个域中的多个ASBR的广播链路。所述P2P链路的所述域连接信息可以包括链路类型、本地互联网协议(Internet Protocol，IP)地址、远程IP地址、流量工程度量、最大带宽、最大可预留带宽、管理组和共享风险链路组(shared risk link group，SRLG)。所述广播链路的所述域连接信息可以包括链路类型、具有掩码长度的本地IP地址、流量工程度量、最大带宽、最大可预留带宽、管理组和SRLG。
可选地，在任一前述方面中，所述子PCE的所述域的所述域连接信息可以由所述子PCE通过以下方式传送给所述父PCE：扩展PCEP通知消息以在所述PCEP通知消息中包括通知对象的新通知类型(notification-type，NT)和通知值(notification-value，NV)。在一实施例中，所述子PCE的所述域的所述域连接信息可以由所述子PCE使用以下项传送给所述父PCE：本文公开的示例消息格式等新定义的消息格式。
下文在具体实施方式中描述了各种实施例的其它特征及其优点。
附图说明
为了更透彻地理解本发明，现参阅结合附图和具体实施方式而描述的以下简要说明，其中的相同参考标号表示相同部件。
图1为示出了根据本发明一实施例的抽象分层PCE网络架构的示意图；
图2A至图2C为示出了根据本发明实施例的单个域的抽象的示意图；
图3A至图3B为示出了根据本发明实施例的多个域的抽象的示意图；
图4为示出了根据本发明一实施例的协议消息的新类型-长度-可变(Type-Length-Variable，TLV)扩展的示意图；
图5为示出了根据本发明一实施例的协议消息的新子TLV扩展的示意图；
图6为示出了根据本发明一实施例的PCEP通知主体对象的示意图；
图7为示出了根据本发明一实施例的新消息格式的示意图；
图8为示出了根据本发明一实施例的连接和访问对象的示意图；
图9为示出了根据本发明一实施例的公共对象头的示意图；
图10为示出了根据本发明一实施例的在子PCE上执行的过程的流程图；
图11为示出了根据本发明一实施例的子PCE的域的示意图；
图12为示出了根据本发明一实施例的图11的域的更新通知对象的示意图；
图13为示出了根据本发明一实施例的图11的域的撤销通知对象的示意图；
图14为示出了根据本发明一实施例的在父PCE上执行的过程的流程图；
图15为示出了根据本发明一实施例的网络设备的示意图。
具体实施方式
首先应理解，尽管下文提供一项或多项实施例的说明性实施方式，但所公开的***和/或方法可使用任何数量的技术来实施，无论该技术是当前已知还是现有的。本发明决不应限于下文所说明的说明性实施方式、附图和技术，包括本文所说明和描述的示例性设计和实施方式，而是可在所附权利要求书的范围以及其等效物的完整范围内修改。
在计算机网络中，在多协议标记交换(Multiprotocol Label Switching，MPLS)流量工程(MPLS Traffic Engineering，MPLS-TE)网络和通用多协议标记交换(GeneralizedMultiprotocol Label Switching，GMPLS)网络中计算跨多个域的标签交换路径(LabelSwitched Path，LSP)的最佳路由会出现问题，因为在路径计算中没有一个点知道每个域中的所有链路和资源。
所公开的实施例通过使用分层PCE架构来解决上述问题。具体而言，所公开的实施例使得父PCE能够基于父PCE从其子PCE接收的域连接信息来构建和维护分层PCE域拓扑。如将进一步描述的，域连接信息包括子PCE的域的连接和接入点。所公开的实施例可以通过扩展现有的协议消息和流程以包括新的TLV数据编码和子TLV来实现。所公开的实施例还可以通过在PCEP通知消息中包括通知对象的新NT和NV来实现。另外，所公开的实施例可以通过定义新的消息格式来实现。所公开的实施例的优点包括：减少总体网络资本支出(capitalexpense，CapEx)和运营支出(operating expense，OpEx)，提高网络资源使用效率，促进业务部署以及以简单且有效的方式启用新功能。
图1为示出了根据本发明一实施例的抽象分层PCE网络拓扑架构100的示意图。在所描述的实施例中，抽象分层PCE网络拓扑架构100包括：抽象分层PCE网络拓扑架构100的第一层或顶层的父PCE 101、抽象分层PCE网络拓扑架构100的第二层的第一组子PCE(子PCE111、子PCE 113、子PCE 115)，以及抽象分层PCE网络拓扑架构100的第三层的第二组子PCE(子PCE 121、子PCE 123、子PCE 125)。尽管在图1的第二层和第三层处只描述了一定数量的子PCE，但抽象分层PCE网络架构100的每个层可以包括任何数量的子PCE。另外，尽管在图1中仅描述了三个层级，但可以将分层PCE网络拓扑架构100扩展到包括任何数量的层。
在所描述的实施例中，配置父PCE 101、子PCE 111、子PCE 113和子PCE 115以建立父子关系，在该关系中，父PCE 101是子PCE 111、子PCE 113和子PCE 115的父PCE。另外，也可以将子PCE配置为任何无父子PCE的父PCE。例如，在图1中，可以配置子PCE 113、子PCE121、子PCE 123和子PCE 125以建立父子关系，在该关系中，子PCE 113是子PCE 121、子PCE123和子PCE 125的父PCE。
每个子PCE与某个域相关联，并负责为该域提供路径计算服务。将域定义为共同地址管理或路径计算责任范围内的网元集合。域的非限制性示例包括自治***(AutonomousSystem，AS)区域和内部网关协议(Interior Gateway Protocol，IGP)区域。AS是由代表单个管理实体的一个普通网络管理员(或一组管理员)控制的单个网络或一组网络。区域是具有相同区域标识的开放式最短路径优先(Open Shortest Path First，OSPF)网络、路由器和链路的逻辑集合。IGP是用于在自治网络(例如公司局域网***)内的网关(具有路由器的主机)之间交换路由信息的协议。IGP协议的一种是设计用于管理域或网络内的中间***到中间***(Intermediate System to Intermediate System，IS-IS)。这与用于AS间路由的外部网关协议，主要是边界网关协议(Border Gateway Protocol，BGP)相反。
网络通常由多个域构建而成。这些域经常通过多个互连的点(即边界节点)互连。例如，在图1中，边界节点102可以形成两个不同AS中的两个域之间的域间链路103。边界节点102可以是每个域中的进入标签交换路由器(Label Switching Router，LSR)或退出LSR。
在一实施例中，使用称为ASBR的特定LSR将两个AS或一个AS连接到区域。ASBR是用于运行多个协议的路由器，可作为OSPF域外部的路由器以及用不同协议运行的路由器的网关。ASBR能够通过称为重分布的过程将不同的协议路由导成和转换成OSPF。ASBR通过AS间链路与属于其它AS的路由器交换路由信息。在一实施例中，为了连接两个IGP区域，使用称为ABR的特定LSR。例如，在图1中，ABR 104连接区域122和区域124。
如图1所示，子PCE 111负责为域112提供路径计算服务，子PCE 113负责为域114提供路径计算服务，子PCE 115负责为域116提供路径计算服务，子PCE 121负责为区域122提供路径计算服务，子PCE 123负责为区域124提供路径计算服务，子PCE 125负责为域126提供路径计算服务。配置每个子PCE使得其知道与自己的域相邻的域的标识。然而，子PCE只知道它所服务的域的拓扑，而不知道其它子PCE的域的拓扑。除了其所服务的域的直接相邻域的连通性，子PCE也不知道通用域网状的连通性(即域拓扑图)。
作为父PCE，父PCE 101用于跨多个网络域112、114和116以及各个子PCE 111、113和115计算端到端路径。类似地，因为子PCE 113还被配置为子PCE 121、123和125的父PCE，所以子PCE 113用于跨区域122、区域124和域126以及结合各个子PCE 121、123和125计算端到端路径。
根据一实施例，父PCE 101基于父PCE 101从其每个子PCE接收的域连接信息维护以下项的域拓扑：其每个子PCE的域(例如域112、114和116)以及可能的子域(例如区域122、区域124和域126)。在一实施例中，域连接信息包括域的连接和接入点。接入点是域中的网络设备或业务(由其地址表示)，该网络设备或业务在该域外部可访问(例如，Access：10.8.8.1)。域可能包含任意数量的接入点。例如，在图1中，区域122中的接入点119可以是用于向区域122外部的用户提供服务的服务器。类似地，域126中的接入点127可以是用于向域126外部的用户提供服务的服务器。
在一实施例中，连接包括域的ABR和域间链路。域间链路连接两个不同AS中的两个域。根据一实施例，对于连接两个不同域中的两个ASBR(例如域112中的边界节点102和域114中的边界节点102)的点对点链路，可以从ASBR获取关于链路的以下信息：
(1)链路类型：点对点；
(2)链路标识(identifier，ID)(如果有)；
(3)链路的本地IP地址；
(4)链路的远程IP地址；
(5)链路的流量工程度量；
(6)链路的最大带宽；
(7)链路的最大可预留带宽；
(8)链路的非预留带宽；
(9)链路的管理组；
(10)SRLG。
SRLG是指以下情况：网络中的链路共享公共光纤(或公共物理属性)。如果一个链路出故障，组中的其它链路也可能会出故障。组中的链路共担风险。在一实施例中，除非在ASBR上配置了链路ID(即，邻居的路由器ID)，否则获取不到链路ID，因为未形成域间链路上的IGP邻接关系。
在一实施例中，对于连接多个ASBR的广播链路，可以从每个ASBR获得关于链路的以下信息：
(1)链路类型：多址；
(2)链路的具有掩码长度的本地IP地址；
(3)链路的流量工程度量；
(4)链路的最大带宽；
(5)链路的最大可预留带宽；
(6)链路的非预留带宽；
(7)链路的管理组；以及
(8)SRLG。
注意，对于连接多个ASBR的广播链路，信息不包括远程IP地址或链路ID。
根据所公开的实施例；可以用各种方式来抽象子PCE的域。例如，图2A至图2C示出了抽象子PCE的单个域的三种抽象技术。在图2A中，将域200抽象为云。本实施例的域连接信息包括域200与相邻域之间的域间链路103以及域200的接入点119。
在图2B中，将域200抽象为域200的边界节点102的全网。本实施例的域连接信息包括域200的边界节点102之间的点对点链路208、域200与相邻域之间的域间链路103，以及域200的接入点119。
在图2C中，将域200抽象为域200的由广播链路210连接的边界节点102。本实施例的域连接信息包括广播链路210、域200和相邻域之间的域间链路103，以及域200的接入点119。
图3A和图3B示出了用于抽象子PCE的多个域(例如图1中与子PCE 113相关联的域114、区域122、区域124和域126)的两种抽象技术。在第一实施例中，如图3A所示，作为父PCE的子PCE将其多个域抽象为单个云300。在本实施例中，域连接信息包括子PCE的任何域中的边界节点102与相邻外部域的边界节点102之间的域间链路103。父PCE的子PCE的域之间的连接是隐藏的。域连接信息还包括子PCE的任何域中的接入点119。
在图3B所示，作为父PCE的子PCE将其每个域抽象为单独的云。例如，通过使用与图1中的子PCE 113相关联的域114、区域122、区域124和域126，作为父PCE的子PCE为其每个域发送域连接信息。在本实施例中，域连接信息包括子PCE的任何域与相邻域之间的域间链路103，域间链路103包括子PCE的域之间的域间链路和ABR。域连接信息还包括子PCE的任何域中的任何接入点(例如区域122中的接入点119和域126中的接入点127)。
在一实施例中，每个子PCE将其各个域的连接和接入点通告给其父PCE。例如，在图1中、子PCE 111、113和115将其各个域的连接和接入点通告给父PCE 101。基于域连接信息，父PCE 101构建或更新域拓扑。在一实施例中，父PCE 101为其每个子PCE的域的拓扑创建并维护流量工程数据库(traffic engineering database，TED)。
在一实施例中，通过扩展现有PCEP通知(PCEP notification，PCNtf)消息以包括通知对象中的新TLV、子TLV，NT和NV，可以将域连接信息从子PCE 111、113和115传送给父PCE 101。在一实施例中，新TLV用于向消息添加额外信息。子TLV用于向特定TLV添加额外信息。
例如，图4为示出了根据本发明一实施例的现有协议消息的新TLV扩展的示意图。在一实施例中，新TLV扩展包括域间链路TLV 410、路由器ID TLV 420和访问IPv4/IPv6地址前缀TLV 430。
域间链路TLV 410描述单个域间链路。在一实施例中，域间链路TLV 410包括用于指示其是域间链路TLV的类型值412、用于指示该TLV的待读取字节数的长度414，以及域间链路子TLV 416，其中，域间链路子TLV 416包括描述域间链接的子TLV。例如，在一实施例中，子TLV可以包括链路类型(1个八位字节)、链路ID(4个八位字节)、本地接口IP地址(4个八位字节)、远程接口IP地址(4个八位字节)、流量工程度量(4个八位字节)、最大带宽(4个八位字节)、最大可预留带宽(4个八位字节)、非预留带宽(32个八位字节)和管理组(4个八位字节)。
路由器ID TLV 420包括用于指示其是路由器ID TLV的类型值422、用于指示该TLV的待读取字节数的长度424、路由器类型标志426和路由器ID 428。在一实施例中，路由器类型标志426包括：设置的ABR标志(B)421(例如，设置为1时)，指示路由器是ABR；设置的ASBR标志(E)423，指示路由器是ASBR；以及设置的本地路由器标志(I)425，指示本地路由器的ID。路由器ID 428指示路由器的ID。在一实施例中，对于运行OSPF的路由器，ID可以是路由器的32比特OSPF路由器ID。对于运行IS-IS的路由器，ID可以是48比特IS-IS路由器ID。
访问IPv4/IPv6地址前缀TLV 430包括用于指示其是访问IPv4/IPv6地址前缀TLV的类型值432、用于指示该TLV的待读取字节数的长度434、指示子网掩码中设置的比特数的前缀长度436，以及用于指示IPv4/IPv6网络前缀的IPv4/IPv6前缀438，其中，IPv4/IPv6网络前缀标识构成子网的IP地址范围或同一网络上的一组IP地址。
图5为示出了根据本发明一实施例的协议消息的新子TLV扩展的示意图。子TLV是TLV内的TLV，例如域间链路TLV 410。在一实施例中，新的子TLV扩展包括具有掩码子TLV510的本地IPv4地址和具有掩码子TLV 520的本地IPv6地址。具有掩码子TLV 510的本地IPv4地址和具有掩码子TLV 520的本地IPv6地址分别包括：用于指示其是具有掩码子TLV的本地IPv4或IPv6地址的类型值512、522，用于指示该TLV的待读取字节数的长度514、524，指示链路的本地IPv4/IPv6地址的IPv4地址516、IPv6地址526，以及指示IPv4/IPv6地址掩码的长度的掩码长度518、528。
图6为示出了根据本发明一实施例的PCEP通知主体对象600的示意图。PCEP通知主体对象600包括预留比特602、标志604、NT 606，NV 608和可选的TLV 610。预留比特602指示预留给将来使用的8个比特。在一实施例中，标志604可以包括8个比特，每个比特都可以在将来定义。根据一实施例，NT 606字段和NV 608字段可以用来指示本文所公开的新扩展。例如，可以使用新NT值(例如8)来指示PCEP通知主体对象600是用于更新子PCE的域的连接和访问。NV 608可以用来指示是否应该进行更新(例如NV＝1)或撤销(例如NV＝2)。例如，在一实施例中，NT＝8且NV＝1指示子PCE正在向其父PCE发送与子PCE的域的连接和访问有关的信息更新，包含该信息的TLV在通知对象中。例如，在一实施例中，除了其它TLV之外，可选的TLV 610还可以包括域间链路TLV 410、路由器ID TLV 420和/或访问IPv4/IPv6地址前缀TLV 430。然后，父PCE将根据收到的信息更新TED。类似地，在一实施例中，NT＝8和NV＝2指示子PCE正在要求其父PCE移除PCEP通知主体对象600中的TLV指示的连接和访问。
在另一实施例中，可以使用包括新连接和访问对象的新定义消息而非通过扩展现有PCEP通知消息将域连接信息从子PCE 111、113和115传送给父PCE 101。在一实施例中，新连接和访问对象包括新对象类型，新对象类型包括域间链路对象、ABR对象、访问互联网协议版本4(Internet Protocol Version 4，IPv4)前缀对象和访问互联网协议版本6(Internet Protocol Version 6，IPv6)前缀对象。
例如，图7为示出了根据本发明一实施例的新访问和连接(access andconnection，AC)消息700的示意图。在一实施例中，AC消息700由子PCE发送给其父PCE，以通告子PCE的域的连接和访问。AC消息700包括公共头对象702、新请求参数(new requestparameter，NRP)对象704、连接列表对象706和访问地址列表对象708。
在一实施例中，公共头对象702中的消息类型值指示新消息类型。在图9中示出了公共头对象的示例，如下所述。
NRP对象704用于指示是否更新或撤销连接和接入点。例如，在一实施例中，将NRP对象中的新标志W(Withdraw)定义为指示是否撤销连接和接入点。当标志W设为1时，父PCE从其子PCE接收消息后，删除该消息中包含的连接和接入点。当标志W设为0时，父PCE在收到消息后，添加/更新该消息中的连接和接入点。在一替代实施例中，类似的标识可以包括在每个连接和访问对象中，如图6所示。
连接列表对象706包括连接对象710，连接对象710包括域间链路对象712和ABR对象714。域间链路对象712包括与子PCE相关的域的域间链路的域连接信息。ABR对象714包括与子PCE相关联的域的ABR的域连接信息。访问地址列表对象708包括访问地址对象716，访问地址对象716包括访问地址列表718，访问地址列表718包含与子PCE相关联的域的接入点的域连接信息。
图8为示出了根据本发明一实施例的连接和访问(connection and access，CA)对象的新定义对象类型的示意图。在一实施例中，CA对象具有ocTBD1的对象类。在一实施例中，在CA对象下定义包括CA域间链路对象810、CA ABR对象820，CA访问IPv4前缀对象830和CA访问IPv6前缀对象840的四个对象类型，如图8所示。
在所描述的实施例中，CA域间链路对象810包括如上所述的W标志811等标志812比特、路由器ID TLV 814和域间链路TLV 816。在一实施例中，路由器ID TLV 814和域间链路TLV 816的格式类似于图4中所示的路由器ID TLV 420和域间链路TLV 410。CA ABR对象820包括W标志821等标志822比特和路由器ID TLV 824。CA访问IPv4前缀对象830包括W标志831等标志832比特和访问IPv4前缀TLV 834。类似地，CA访问IPv6前缀对象840包括W标志841等标志842比特和访问IPv6前缀TLV 844。在一实施例中，访问IPv4前缀TLV 834和访问IPv6前缀TLV 844的格式类似于图4所示的IPv4/IPv6地址前缀TLV 430。
图9为示出了根据本发明一实施例的公共对象头900的示意图。在所描述的实施例中，公共对象头900包括对象类字段902、对象类型(object type，OT)字段904、预留字段906、处理(processing，P)标志字段908、忽略(ignore，I)标志字段910、对象长度字段912和对象体914。对象类字段902标识PCEP对象类。在一实施例中，对象类字段902为8比特。OT字段904标识PCEP对象类型。在一实施例中，OT字段904为4比特。在一实施例中，预留字段906为2比特，可以预留给将来使用。在一实施例中，如果未定义，则预留比特可以在传输时设为零，并在接收时被忽略。在一实施例中，P标志字段908为1比特，并能使PCC在发送给PCE的路径计算请求(path computation request，PCReq)消息中指示PCE是否必须在路径计算期间考虑该对象或者该对象是否为可选。例如，在一实施例中，当设置了P标志时，PCE必须考虑该对象。相反，当移除P标志时，该对象为可选，并且PCE可以忽略该对象。在一实施例中，I标志字段910由PCE用来在路径计算响应(path computation response，PCRep)消息中向PCC指示是否处理了可选对象。在一实施例中，对象长度字段912以字节为单位定义PCEP对象类的总长度，其中，总长度包括头部。
图10为示出了根据本发明一实施例的对子PCE执行的方法1000的流程图。方法1000开始于步骤1002：子PCE确定其父子关系。例如，在一实施例中，父PCE和子PCE通过通告它们各自在分层PCE(Hierarchical PCE，H-PCE)中的身份来建立PCEP会话。在一实施例中，这通过在会话初始化过程期间根据PCEP使用开放消息来执行。在一实施例中，开放消息可以包括子PCE的地址或标识、子PCE负责的域和子PCE的位置(例如指示子PCE只是子PCE的叶位置，或者指示子PCE既是子PCE又是父PCE的分支位置)。在一些实施例中，开放消息可以指示子PCE及其负责的域是否与父PCE处于同一组织中。子PCE可以获得关于父PCE的类似信息，包括父PCE的地址或标识以及父PCE是否与子PCE处于同一组织中。在另一实施例中，可以使用PCEP通知消息(也称为PCNtf消息)在现有会话上建立父子关系。
在子PCE确定其父PCE之后，在步骤1004处，子PCE向父PCE发送包含子PCE的域连接信息的消息，其中，域连接信息包括从子PCE的域到子PCE的相邻域的连接(即域间链路和ABR)和子PCE的域中的接入点。
在步骤1006处，子PCE监控域连接信息的变化。如果子PCE在步骤1008处确定域连接信息发生了改变，则对于任何新的或变化了的域间链路、ABR和子PCE负责的域中的接入点，子PCE在步骤1010处向其父PCE发送消息，其中，该消息包含有关这些链路、ABR和接入点的信息以及更新连接和访问的指示。在一实施例中，对于ASBR的多个新的或变化了的域间链路，子PCE向其父PCE发送消息，该消息具有更新连接和访问的指示、ASBR的ID，以及关于每个链路的详细信息。
对于域中的宕机或从域中移除的任何域间链路、ABR和子PCE负责的接入点，子PCE向其父PCE发送消息，该消息包含关于这些链路、ABR和接入点的信息以及撤销连接和访问的指示。在一实施例中，如果ASBR的多个域间链路宕机或被移除，则子PCE向其父PCE发送消息，该消息具有撤销连接和访问的指示、ASBR的ID以及关于每个链路的ID信息。
如上所述，在一实施例中，子PCE将其所有域抽象为单个云，其中，所有域包括子PCE的子PCE负责的域。如果父PCE(P1)也是另一父PCE(P2)的子PCE，则作为子PCE的P1向其父PCE P2发送包含关于连接和接入点的信息的消息。作为父PCE的P1在其子PCE的域中有连接。在一实施例中，这些连接对其父PCE P2是隐藏的。P1可能具有其子PCE的域到其它域的连接。作为子PCE的P1向其父PCE P2发送这些连接。从P2的角度来看，其子PCE P1负责一个域，该域与其相邻域有一些连接，且该域具有一些可以访问的接入点。
另外，作为父PCE的P1具有其子PCE的域中的接入点，这些接入点可以在这些域外部访问。在一实施例中，作为子PCE的P1可能不会将其子PCE的域中的所有接入点发送给其父PCE P2。例如，在一实施例中，作为子PCE的P1根据本地策略仅将这些接入点中的一部分发送给其父PCE P2。
在另一实施例中，如上所述，子PCE将其子PCE负责的每个域抽象为云(或抽象节点)，这些云通过连接到这些域的域间链路连接。子PCE将连接到这些域中任一域的所有域间链路发送给其父PCE。
在一实施例中，当子PCE及其父PCE处于同一组织中时，如果本地策略和规则允许，则子PCE可以向其父PCE发送其域内的信息，其中，本地策略和规则可能会考虑可管理性、安全性和可扩展性。对于父PCE，在其组织中的所有子PCE向其父PCE发送其域内的信息、连接和接入点后，父PCE在其TED中具有其每个子PCE的域中的详细信息以及这些域之间的连接。父PCE可以直接而高效地计算出跨这些域的路径，而无需向其子PCE发送任何路径计算请求。另外，父PCE可以负责这些域的资源分配。
图11为示出了根据本发明一实施例的与子PCE相关联的域1100的示意图。域1100包括ASBR 1102、ASBR 1104和ABR 1106。ASBR 1102的路由器ID为1.1.1.1。ASBR 1104的路由器ID为2.2.2.2。ABR 1106的路由器ID为3.3.3.3。ASBR 1102具有将域1100中的ASBR1102连接到不同域中的第二ASBR的P2P域间链路1112。P2P域间链路1112的本地IP地址为10.1.1.1，远程IP地址为10.1.1.2。ASBR 1104具有将ASBR 1104连接到不同域中的多个ASBR的广播链路1110。广播链路1110的本地IP地址为10.2.1.1/24。如上所述，远程IP地址不可用于广播链路1110。
图12为示出了根据本发明一实施例的针对域1100的更新通知对象1200的示意图。更新通知对象1200由与域1100相关联的子PCE发送给子PCE的父PCE。当与父PCE首次建立会话时或者当域1100的连接和接入点发生变化时，子PCE可以发送更新通知对象1200。如上所述，在一实施例中，父PCE可以基于添加到PCEP通知对象的新NT和NV扩展值确定更新通知对象1200是连接和访问更新通知(例如，NT＝8指示更新通知对象1200是连接和访问通知，NV＝1指示连接和访问通知是更新通知)。或者，如上所述，在另一实施例中，可以以如图7中的示例所示的新消息的形式将更新通知对象1200发送给父PCE。
如图12所示，更新通知对象1200包括路由器ID TLV 1202、域间链路TLV 1203、路由器ID TLV 1204、域间链路TLV 1205和路由器ID TLV 1206。路由器ID TLV 1202包括ASBR1102的路由器ID。域间链路TLV 1203包括链路类型：P2P、本地IP地址10.1.1.1、远程IP地址10.1.1.2，以及流量工程(traffic engineering，TE)度量10。如图12中(……)所指示，域间链路TLV 1203还可以包括：最大带宽、最大可预留带宽、非预留带宽、管理组和SRLG。路由器ID TLV 1204包括ASBR 1104的路由器ID。域间链路TLV 1205包括链路类型：多址、具有掩码长度的本地IP地址10.2.1.1/24，以及TE度量20。如图12中(……)所指示，域间链路TLV1205还可以包括：最大带宽、最大可预留带宽、非预留带宽、管理组和SRLG。路由器ID TLV1206包括ABR 1106的路由器ID。如图4所示，在一实施例中，路由器ID TLV 1206可以包括设置的ABR标志(B)等路由器类型标志1208(例如，设置为1)，指示路由器为ABR，如图12所示。
图13为示出了根据本发明一实施例的针对图11中的域的撤销通知对象1300的示意图。类似于更新通知对象1200，撤销通知对象1300可以通过以下方式发送给父PCE：使用PCEP通知对象中的新NT和NV扩展值(例如，NT＝8指示撤销通知对象1300是连接和访问通知，NV＝2指示连接和访问通知是撤销通知)，或者可以以如图7中的示例所示的新消息的形式发送给父PCE。
在所示示例中，撤销通知对象1300撤销在图12中更新过的先前连接和接入点。如图13所示，更新通知对象1300包括路由器ID TLV 1302、域间链路TLV 1303、域间链路TLV1304和路由器ID TLV 1306。如图13所示，在一实施例中，如果链路连接到同一路由器，则只需要一个路由器ID TLV。在所描述的实施例中，路由器ID TLV 1302包括ASBR 1102的路由器ID。域间链路TLV 1303包括链路类型：P2P、本地IP地址10.1.1.1、远程IP地址10.1.1.2。在一实施例中，因为该过程为撤销这些连接和接入点，所以域间链路TLV 1303不需要包括任何其它链路信息，例如可能包括在更新通知对象中的流量工程度量、最大带宽、最大可预留带宽、非预留带宽、管理组和SRLG。域间链路TLV 1304包括链路类型：多址和本地IP地址10.2.1.1/24。路由器ID TLV 1306包括ABR 1106的路由器ID以及指示路由器是ABR的路由器类型标志1308。
图14为示出了根据本发明一实施例的对父PCE执行的过程1400的流程图。类似于图10，过程1400开始于步骤1402：父PCE确定与其它PCE的父子关系，如上所述(例如，通过在会话初始化过程期间采用PCEP开放消息来进行通告来确定，或者通过在现有会话上使用PCNtf消息来确定)。
在建立父子关系之后，在步骤1404处，父PCE从其子PCE接收域连接信息。在步骤1406处，父PCE建立PCE域拓扑。例如，在一实施例中，父PCE根据接收的包含连接和访问的消息将其每个子PCE的域的连接和访问存储到父PCE的TED中。在一实施例中，将每个域视为云或抽象节点，每个域内的信息对于父PCE是隐藏的。
在步骤1408处，父PCE监控连接和访问更新或撤销消息。在步骤1410处，父PCE确定是否接收到连接和访问更新或撤销消息(例如，基于读取新的NT和NV扩展值)。如果接收到连接和访问更新或撤销消息，则在步骤1412处，父PCE基于更新或撤销消息中的域连接信息修改TED中的域拓扑。例如，对于包含更新连接和访问的消息，父PCE相应地更新TED中的连接和访问。对于包含撤销连接和访问的消息，父PCE从TED中移除连接和访问。因此，父PCE在TED中维护域间的连接和拓扑内的域中可以访问的接入点。
在一实施例中，对于节点A到B且未配置链路ID的新P2P链路，当从子PCE接收到包含该链路的消息时，父PCE将来自A的链路存储到其TED中，其中，A是作为云而连接到子PCE的域。然后，父PCE使用链路的远程IP地址确定链路的远端B。在确定B之后，父PCE将连接到A的链路与B关联，并将连接到B的链路与A关联。这在A与B之间创建了双向连接。对于从节点A到B且配置了链路ID的新P2P链路，当接收包含该链路的消息时，父PCE将来自A的链路存储到其TED中。然后，父PCE使用链路ID(即B的ID)确定该链路的远端B。
在一实施例中，对于未配置链路ID的连接多个节点的新广播链路，当父PCE接收到包含连接到节点X的链路的消息时，父PCE将来自X的链路存储到其TED中。父PCE使用该链路的具有网络掩码的本地IP地址来确定该链路的远端P。P是从连接到该链路的节点中选择的指定节点的本地IP地址标识的伪节点。在确定P之后，父PCE将连接到X的链路与P关联，并将连接到P的链路与X关联。如果未确定P，则创建新的伪节点P。父PCE将连接到X的链路与P关联，并将连接到P的链路与X关联。这会在X与P之间创建双向连接。
在一实施例中，分别选择第一节点和第二节点作为指定节点和备用指定节点，其中，父PCE从第一节点和第二节点接收到包含链路的消息。指定节点宕机后，备用指定节点成为指定节点，并选择除了指定节点之外并连接到该链路的具有最大本地IP地址的节点作为备用指定节点。当旧指定节点宕机且备用指定节点成为新指定节点时，父PCE通过以下方式更新其TED：移除节点X中的每个节点与旧P(与旧指定节点相对应的伪节点)之间的链路，并添加(仍然连接到广播链路的)节点X中的每个节点与新P(与新指定节点相对应的伪节点)之间的链路。
在一实施例中，如果父PCE与其子PCE处于同一组织中，则当从子PCE接收到包含子PCE的域内的详细信息的消息时，父PCE将该信息存储在其TED中。否则，父PCE丢弃该信息并发出警告，该警告指示信息被发送到了错误地方。
图15为示出了根据本发明一实施例的可以部署的网络设备1500的示例的示意图。在一实施例中，网络设备1500可以是如图1所示的父PCE，可以用于执行本文描述的分层PCE拓扑构建和维护过程。在另一实施例中，网络设备1500可以是如图1所示的子PCE，可以用于将其域连接信息传输给如本文所公开的父PCE。
网络设备1500包括耦合到收发器(transceiver，Tx/Rx)1520的一个或多个下行端口1510，收发器1520包括发射器、接收器或它们的组合。Tx/Rx 1520通过下行端口1510传输和/或接收来自其它网络节点的帧。类似地，网络设备1500包括耦合到多个上行端口1540的另一Tx/Rx 1520，其中，Tx/Rx 1520通过上行端口1540传输和/或接收来自其它节点的帧。下行端口1510和/或上行端口1540包括电和/或光发射和/或接收组件。在另一实施例中，网络设备1500包括耦合到Tx/Rx 1520的一个或多个天线。Tx/Rx 1520通过有线或无线连接传输和/或接收来自其它网元的数据(例如数据包)，视实施例而定。
处理器1530耦合到Tx/Rx 1520，用于处理输入数据和/或确定向哪些节点发送(例如传输)数据。在一实施例中，处理器1530包括一个或多个多核处理器和/或存储器模块1550，一个或多个存储器模块1550用作数据存储、缓冲区等。处理器1530实施为通用处理器或实施为一个或多个专用集成电路(application specific integrated circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(field-programmable gate array，FPGA)和/或数字信号处理器(digital signal processor，DSP)的一部分。虽然将处理器1530图示为单个处理器，但其并不仅限于此，可以包括多个处理器。处理器1530用于传送和/或处理多目的地帧。
图15示出了将存储器模块1550耦合到处理器1530以及存储器模块1550是用于存储各类数据和/或指令的非瞬时性介质。存储器模块1550包括存储器设备，包括次级存储设备、只读存储器(read-only memory，ROM)和随机存取存储器(random-access memory，RAM)。次级存储设备通常包括一个或多个磁盘驱动器、光驱动器、固态驱动器(solid-statedrive，SSD)和/或磁带机，用于数据的非易失性存储，而且如果RAM的容量不足以存储所有工作数据，次级存储设备则用作溢出存储设备。次级存储设备用于存储程序。当选择执行这些程序时，这些程序将加载至RAM中。ROM用于存储程序执行期间读取的指令，还可能用于存储程序执行期间读取的数据。ROM为非易失性存储器设备，相对于次级存储设备的较大存储容量而言，其存储容量通常较小。RAM用于存储易失性数据，还可能用于存储指令。访问ROM和RAM通常都比访问次级存储设备要快。
存储器1550用于存储用于执行本文所描述的各种实施例的指令。例如，在一实施例中，存储器模块1550包括分层PCE模块1560，分层PCE模块1560包括指令和其它数据，其中，指令和其它数据在由处理器1530执行时会执行本文描述的抽象域拓扑构建过程。
应理解，通过将可执行指令编程和/或加载到网络设备1500，处理器1530、高速缓存和长期存储中的至少一项会发生变化，从而将网络设备1500部分转变成特定机器或装置，例如具有本发明所述的新颖功能的父PCE或子PCE。对于电子工程和软件工程领域最基础的是，可以通过加载可执行软件到计算机而实施的功能可以通过本领域众所周知的设计规则转换为硬件实施。在软件中还是在硬件中实施概念的决定通常取决于对设计稳定性和要生产的单元数量的考虑，而不是从软件域转化为硬件域时所涉及的任何问题。一般而言，仍然会频繁变更的设计可能会优先采用软件来实施，因为重新开发硬件实施比重新编写软件设计更昂贵。通常，将会大量生产的稳定设计可能优先在硬件中(例如在ASIC中)实现，因为对于大批量生产，硬件实施方式比软件实施方式花费更少。设计通常可以以软件形式开发和测试，之后通过本领域众所周知的设计规则转化为ASIC中的等效硬件实施，其中，ASIC硬连线到软件指令。与新的ASIC所控制的机器是特定的机器或装置相同，同样地，编程和/或加载有可执行指令的计算机可视为特定机器或装置。
本发明的任何处理可通过使处理器(例如通用多核处理器)执行计算机程序来实施。在这种情况下，可以将计算机程序产品提供给使用任意类型的非瞬时计算机可读介质的计算机或网络设备。计算机程序产品可存储在计算机或网络设备中的非瞬时计算机可读介质中。非瞬时计算机可读介质包括任意类型的有形存储介质。非瞬时性计算机可读介质示例包括磁性存储介质(例如软盘、磁盘、硬盘驱动器等)、光磁存储介质(例如磁光盘)、只读光盘(compact disc read-only memory，CD-ROM)、可录光碟(compact discrecordable，CD-R)、带读写式光驱(compact disc rewritable，CD-R/W)、数字多功能光盘(digital versatile disc，DVD)、蓝光(注册商标)光盘(Blu-ray disc，BD)以及半导体存储器(例如掩模型ROM、可编程ROM(programmable ROM，PROM)、可擦除PROM、闪存ROM以及RAM)。还可将计算机程序产品提供给使用任意类型的瞬时计算机可读介质的计算机或网络设备。瞬时计算机可读介质示例包括电信号、光信号和电磁波。瞬时性计算机可读介质可以通过有线通信线路(例如电线和光纤)或无线通信线路将程序提供给计算机。
虽然图15示出了用于实现本文描述的功能的特定硬件实施例，但应该理解，所公开的实施例不限于任何特定的硬件架构，并且可以在具有不同硬件架构或组件的设备中实现。
因此，本文公开的发明构思提供了一种有效方法，用于基于父PCE从其子PCE接收的域连接信息来维护分层PCE域拓扑。所公开的实施例的优点包括提高网络资源使用率、减少总体网络资本支出(capital expenditure，CapEx)和运营支出(operatingexpenditure，OpEx)、促进业务部署、实现新功能以及其它优势等。
虽然本发明中已提供若干实施例，但应理解，在不脱离本发明精神或范围的情况下，本发明所公开的***和方法可以以许多其它特定形式来体现。应将本发明的示例视为说明性而非限制性的，且本发明并不限于本文中所给出的细节。例如，各种元件或组件可以在另一***中组合或集成，或者某些特征可以省略或不实施。
此外，在不脱离本发明范围的情况下，各种实施例中描述和说明为离散或单独的技术、***、子***和方法可以与其它***、模块、技术或方法进行组合或合并。示出或论述为彼此耦合或直接耦合或相互通信的其它项也可以采用电方式、机械方式或其它方式经由某一接口、设备或中间组件间接地耦合或通信。其它变化、替代和改变的示例可以由本领域的技术人员在不脱离本文精神和所公开的范围的情况下确定。因此，应仅将说明书和附图视为所附权利要求书所定义的本发明的说明，且说明书和附图旨在涵盖本发明范围所包括的任何和所有修改、变体、组合或均等物。

Claims (20)

1.一种抽象域拓扑构建方法，其特征在于，所述方法包括：
将第一路径计算单元(path computation element，PCE)配置为至少一个子PCE的父PCE，其中，所述至少一个子PCE中的每一个负责某个域；
在所述父PCE与所述至少一个子PCE之间建立通信；
所述父PCE接收与所述至少一个子PCE中的每一个的所述域相对应的域连接信息；以及
所述父PCE基于所述域连接信息构建抽象域拓扑。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将子PCE配置为包括至少一个子PCE的第二组子PCE的第二父PCE，其中，所述第二组子PCE中的每个子PCE负责第二域，所述域连接信息包括与所述第二组子PCE中的每个所述子PCE的所述第二域相对应的域连接信息。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述域信息不包括连接与所述第二组子PCE相关联的所述第二域的域间链路和区域边界路由器(area border router，ABR)。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少一个子PCE中的每一个的所述域的所述域连接信息由所述至少一个子PCE中的每一个使用新定义的消息传送给所述父PCE，其中，所述新定义的消息包括新连接和访问对象，所述新连接和访问对象包括新对象类型，所述新对象类型包括域间链路对象、ABR对象、访问IPv4前缀对象和访问IPv6前缀对象。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述域连接信息包括子PCE的所述域的域标识、所述子PCE的所述域到相邻域的域间链路和区域边界路由器(area border router，ABR)，其中，所述域连接信息包括所述子PCE的所述域内的接入点。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述域间链路包括连接两个不同域中的两个自治***边界路由器(autonomous system border router，ASBR)的点对点(point-to-point，P2P)链路，以及连接多个域中的多个ASBR的广播链路。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述P2P链路的所述域连接信息包括链路类型、本地互联网协议(Internet Protocol，IP)地址、远程IP地址、流量工程度量、最大带宽、最大可预留带宽、管理组和共享风险链路组(shared risk link group，SRLG)。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述广播链路的所述域连接信息包括链路类型、具有掩码长度的本地互联网协议(Internet Protocol，IP)地址、流量工程度量、最大带宽、最大可预留带宽、管理组和共享风险链路组(shared risk link group，SRLG)。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少一个子PCE中的每一个的所述域的所述域连接信息由所述至少一个子PCE中的每一个通过以下方式传送给所述父PCE：扩展路径计算单元通信协议(path computation element communication protocol，PCEP)通知消息以在所述PCEP通知消息中包括通知对象的新通知类型(notification-type，NT)和通知值(notification-value，NV)。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述NV指示是否要更新或撤销所述PCEP通知消息内的所述通知对象中的类型长度值(type-length-value，TLV)指示的连接和接入点。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，为所述连接和接入点定义四个TLV，其中，所述四个TLV包括域链路TLV、路由器ID TLV、访问IPv4前缀TLV和访问IPv6前缀TLV。
12.一种抽象域拓扑构建方法，其特征在于，所述方法包括：
将路径计算单元(path computation element，PCE)配置为父PCE的子PCE；
在所述子PCE与所述父PCE之间建立通信；以及
所述子PCE将与所述子PCE的域相对应的域连接信息发送给所述父PCE。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述域连接信息由所述子PCE通过以下方式传送给所述父PCE：扩展路径计算单元通信协议(path computation elementcommunication protocol，PCEP)通知消息以在所述PCEP通知消息中包括通知对象的新通知类型(notification-type，NT)和通知值(notification-value，NV)。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述通知值(notification-value，NV)指示是否要更新或撤销所述PCEP通知消息内的所述通知对象中的类型长度值(type-length-value，TLV)指示的连接和接入点。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述域连接信息包括所述子PCE的所述域的域标识、所述子PCE的所述域到相邻域的域间链路和区域边界路由器(area borderrouter，ABR)，其中，所述域连接信息包括所述子PCE的所述域内的接入点。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述域间链路包括点对点(point-to-point，P2P)链路和广播链路，其中，所述P2P链路连接所述子PCE的所述域中的自治***边界路由器(autonomous system border router，ASBR)和不同域中的第二ASBR，所述广播链路将所述子PCE的所述域中的所述ASBR连接到多个不同域中的多个ASBR。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述P2P链路的所述域连接信息包括链路类型、本地互联网协议(Internet Protocol，IP)地址、远程IP地址、流量工程度量、最大带宽、最大可预留带宽、管理组和共享风险链路组(shared risk link group，SRLG)。
18.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述广播链路的所述域连接信息包括链路类型、具有掩码长度的本地互联网协议(Internet Protocol，IP)地址、流量工程度量、最大带宽、最大可预留带宽、管理组和共享风险链路组(shared risk link group，SRLG)。
19.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，将所述子PCE配置为与第二域相关联的第二子PCE的第二父PCE，其中，所述子PCE传送给所述父PCE的所述域连接信息包括与所述第二子PCE的所述第二域相对应的所述域连接信息，将所述子PCE的所述域和所述第二子PCE的所述第二域的所述域连接信息抽象为单个云。
20.一种路径计算单元(path computation element，PCE)设备，其特征在于，包括：
网络接口，用于实现网络中的通信；
存储器，用于存储可执行指令；
处理器，用于执行所述可执行指令以执行以下操作：
将所述PCE配置为子PCE的父PCE，其中，所述至少一个子PCE中的每一个负责某个域；
在所述父PCE与所述子PCE之间建立通信；
接收与所述子PCE的所述域相对应的域连接信息，其中，所述域连接信息在以下项中接收：包括通知对象中的新通知类型(notification-type，NT)和通知值(notification-value，NT)的路径计算单元通信协议(path computation element communicationprotocol，PCEP)通知(PCEP notification，PCNtf)消息；
基于所述通知对象中的所述NT和所述NV值确定所述PCNtf消息包括所述域连接信息；以及
基于所述域连接信息更新抽象域拓扑。
CN201780039091.1A 2016-07-06 2017-07-06 一种分层路径计算单元pce网络拓扑构建方法及装置 Active CN109417508B (zh)

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