CN1599328A - 一种资源管理器中路由的选路方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种资源管理器中路由的选路方法：A.从源承载网资源管理器开始，依次确定与下一跳承载网资源管理器的域间标签交换路径并记录该域间标签交换路径，向下一跳承载网资源管理器发起业务路由连接资源请求，同时判断下一跳承载网资源管理器是否为目的承载网资源管理器，如果是，执行步骤B，否则，继续执行本步骤；B.从目的承载网资源管理器开始，确定每一跳承载网资源管理器的域内标签交换路径，将承载网资源管理器所记录的域间标签交换路径和域内标签交换路径通过业务路由资源确认响应发送给上一跳的承载网资源管理器，直到源承载网资源管理器；C.源承载网资源管理器建立源承载网资源管理器域内标签交换路径，并将由源承载网资源管理器到达目的承载网资源管理器的整个标签交换路径通过流映射命令发送给端局路由器或汇接局路由器。

Description

一种资源管理器中路由的选路方法

技术领域

本发明涉及网络通信技术领域，在英特网(internet)中的承载网实现路由选路技术，特别涉及一种资源管理器中路由的选路方法。

背景技术

随着因特网(Internet)规模的不断扩大，各种各样的网络服务争相涌现，先进的多媒体***也层出不穷。由于实时业务对网络传输时延、延时抖动等特性较为敏感，当网络上有突发性高的文件传输(FTP)或者含有图像文件的超文本传输(HTTP)等业务时，实时业务就会受到很大影响；另外，由于多媒体业务将占用大量的带宽，所以也将使得现有网络中需要得到保证的关键业务难以得到可靠的传输。于是，为保证关键业务得到可靠的传输，各种服务质量(QoS，Quality of Service)技术便应运而生。互联网工程任务组(IETF，Internet Engineering Task Force)已经提出了很多服务模型和机制，以满足QoS的需求。目前业界比较认可的是在网络的接入或边缘使用综合业务(Int-Serv，Integrated Service)模型，在网络的核心使用区分业务(Diff-serv，Differentiated Service)模型。

Diff-Serv模型仅通过设定优先等级的措施来保障QoS，该模型虽然有线路利用率高的特点，但具体的效果难以预测，因此，业界为骨干网的Diff-Serv模型引入了一个独立的承载控制层，建立一套专门的Diff-Serv QoS信令机制，从而为Diff-Serv网络专门建立了一个资源管理层，以管理网络的拓扑资源。这种资源管理Diff-Serv方式被称为有独立承载控制层的Diff-Serv模型。在这种模型中，承载网控制服务器负责配置管理规则和网络拓扑，为客户的业务带宽申请分配资源。每个管理域的承载网控制服务器之间通过信令传递客户的业务带宽申请请求和结果，以及承载网资源管理器为业务申请分配的路径信息等。

下面介绍现有技术中确定路由信息的方法。

现有技术一：

以静态路由(Static Routing)的方式确定承载网资源管理器域内和承载网资源管理器域间的业务路径。此种方式是确定业务路径的方法中最为简单的一种，静态路由是指一旦一个节点确定了它的路由表，此节点的路由将不再改变。

但是，该方法存在着缺点：由于网络中每条链路的通信流量总是随着时间的变化而变化，网络节点也有可能出现故障，随着网络状态的变化，原先甚佳的路线可能会成为非常糟糕的路线，因此，用静态路由确定承载网资源管理器域内和承载网资源管理器域间的业务路由不仅限制了网络的增大，而且会出现到达目的地冗余路径。

现有技术二：

图1所示的独立承载控制层的Diff-Serv模型方案，是服务骨干实验网(QBone)的带宽代理器模型。图1为该模型的示意图，其中，该模型包括业务服务器，属于业务控制层，可实现软交换等功能；带宽代理器，属于承载控制层；端局路由器或汇接局路由器(ER，Edge Router)和核心路由器，ER和核心路由器都属于承载网络。Internet专门为各个Diff-Serv管理域定义了相应的带宽代理器，即用带宽代理器替代了承载网资源管理器，带宽代理器负责处理来自用户主机，或者业务服务器，或者网络维护人员的带宽申请请求，带宽代理器根据当前网络的资源预留状况和配置的策略以及与用户签订的业务(SLA)，确定是否允许用户的带宽申请，并且给该用户收发的业务流配置LSP。

参见图2所示，图2为独立承载控制层的Diff-Serv模型中带宽代理器的内部结构图，其包括：域间接口，该域间接口与其它承载控制层的带宽代理器进行通信；用户业务接口，该用户业务接口与业务服务器、主机/用户和网络维护器件进行通信；策略接口，该策略接口进行策略控制；网管接口；路由信息，该路由信息记录带宽代理器域内的路由信息；数据库；域内接口和简单策略服务模块，其中带宽代理器通过其内部的模块互相配合，在其记录有各类SLA配置信息、物理网络的拓扑信息、路由器的配置信息和策略信息，用户认证信息、当前的资源预留信息、网络占用状态信息等大量静态和动态的信息，同时，带宽代理器还需要记录路由信息，以确立用户承载网资源管理器域内和用户承载网资源管理器域外的业务流路径和跨域的下游带宽代理器位置。

图2的带宽代理器模型中，带宽代理器直接管理承载网资源管理器区域内的所有路由器的资源和配置信息，存在拓扑和管理过于复杂的问题；同时，带宽代理器需要记录承载网资源管理器区域间的动态路由信息，存在路由表更新频繁的问题，造成网络预留的不稳定；带宽代理器根据本承载网资源管理器区域的动态路由信息确定的业务路由也很难与业务流实际的转发路由一致。

现有技术中，还存在包括日本NEC公司提供的Rich Qos方案在内的多种其它方案，这些方案大多存在确定承载网资源管理器域内路由方式复杂，难以适应大规模网络的需要等缺陷。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种资源管理器中路由选路的方法，该方法能提高路由选路的成功率。

根据上述目的，本发明的具体技术方案是这样实现的：

一种资源管理器中路由的选路方法，该方法包括：

A、从源承载网资源管理器开始，依次确定与下一跳承载网资源管理器的域间标签交换路径并记录该域间标签交换路径，向下一跳承载网资源管理器发起业务路由连接资源请求，同时判断下一跳承载网资源管理器是否为目的承载网资源管理器，如果是，执行步骤B，否则，继续执行本步骤；

B、从目的承载网资源管理器开始，确定每一跳承载网资源管理器的域内标签交换路径，将承载网资源管理器所记录的域间标签交换路径和域内标签交换路径通过业务路由资源确认响应发送给上一跳的承载网资源管理器，直到源承载网资源管理器；

C、源承载网资源管理器建立源承载网资源管理器域内标签交换路径，并将由源承载网资源管理器到达目的承载网资源管理器的整个标签交换路径通过流映射命令发送给端局路由器/汇接局路由器。

该方法还包括：呼叫代理发起业务路由连接资源请求给源承载网资源管理器。

所述的业务路由连接资源请求中包括：用户的源网际协议地址或域名、用户的目的网际协议地址或域名、该业务类型、该业务质量参数、路由信息和当前网络状况。

所述步骤A进一步包括：

根据业务路由连接资源请求中的用户的源网际协议地址查找到对应的源承载网资源管理器的入口路由器，根据源承载网资源管理器的路由信息和业务路由连接资源请求中的该业务类型、该业务质量参数、用户的目的网际协议地址或域名确定源承载网资源管理器的出口路由器。

所述步骤A进一步包括：

根据业务路由连接资源请求中用户的目的网际协议地址或域名、路由信息、业务类型、业务质量参数、当前网络状况选择承载网资源管理器域间的标签交换路径，确定下一跳承载网资源管理器；

根据承载网资源管理器的路由信息和业务路由连接资源请求中的该业务类型、该业务质量参数、用户的目的网际协议地址或域名确定下一跳承载网资源管理器的入口路由器。

所述的当前网络状况为资源使用情况和业务流量。

步骤A所述的确定与下一跳承载网资源管理器的域间标签交换路径并记录该域间标签交换路径过程为：

根据呼叫代理所发起业务的业务类型、资源可用情况、优先级和本地配置的选路策略确定与下一跳承载网资源管理器的域间标签交换路径，并且记录在本承载网资源管理器中。

步骤B所述的确定每一跳承载网资源管理器的域内标签交换路径过程为：

根据呼叫代理所发起业务的业务类型、资源可用情况、优先级和本地配置的选路策略确定每一跳承载网资源管理器的域内标签交换路径，并且记录在该跳承载网资源管理器中。

步骤B所述的确定每一跳承载网资源管理器的域内标签交换路径的过程为：用提前计算承载网资源管理器域内路由路径方法确定每一跳承载网资源管理器的域内标签交换路径；

或者用逐跳计算承载网资源管理器域内路由路径方法确定每一跳承载网资源管理器的域内标签交换路径；

或者用矩阵式域内路由算法确定每一跳承载网资源管理器的域内标签交换路径。

由于承载网资源管理器域间的网络拓扑结构比较简单，可选的路由路径较少，而承载网资源管理器域内的网络拓扑结构比较复杂，可选的路由路径较多。因此，本发明通过先确定承载网资源管理器域间路由，再选择承载网资源管理器域内路由的方法，不仅实现了在资源管理器中路由选路，而且提高了路由选路的成功率。

附图说明

图1为独立承载控制层的Diff-Serv模型的结构图。

图2为独立承载控制层的Diff-Serv模型中承载网资源管理器的内部结构图。

图3为本发明在承载网资源管理器进行路由选路的流程图。

图4为本发明在承载网资源管理器进行路由选路实施例的示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下举实施例并参照附图，对本发明进一步详细说明。

本发明采用上述的Diff-serv模型在网络上实现数据传输，该模型承载控制层的路由包括承载网资源管理器之间的信令路由和连接节点(CN)之间的业务路由。确定资源管理器中的路由包括两个方面：一方面是各个承载网资源管理器之间确定路由，并确定下一跳的承载网资源管理器，由此建立信令路由路径；另一方面是各个承载网资源管理器为承载层确定各个业务的路由路径，由此建立业务路由路径。

如图3所示，图3为本发明在承载网资源管理器进行路由选路的流程图，其具体步骤为：

步骤300、CA发起业务路由连接资源请求给源承载网资源管理器，该业务路由连接资源请求中携带该用户的目的网际协议(IP)地址或域名；

步骤301、根据该IP地址或域名得知该CA发起的业务由哪个承载网资源管理器中的端局路由器/汇接局路由器接入，并确定该业务在源承载网资源管理器的出口路由器，即该源承载网资源管理器的边界路由器(BR)，BR可以根据CA的业务路由连接资源请求的业务类型、业务参数和源承载网资源管理器中的路由信息等确定，该源承载网资源管理器中的路由信息可以为预先设置并存储在源承载网资源管理器中，也可以由源承载网资源管理器中的CN上报给源承载网资源管理器，并将源承载网资源管理器设置为当前承载网管理器；

步骤302、当前承载网资源管理器和下一跳承载网资源管理器域间选路，在该CA发起业务的当前承载网资源管理器和下一跳承载网资源管理器域间选择路由时，可以根据该业务的业务类型、资源可用情况、优先级、所配置的选路策略和QOS需求确定一条可用的标签交换路径(LSP)，在当前承载网资源管理器中为本次申请在该LSP上预留带宽。当前承载网资源管理器发起业务路由连接资源请求给下一跳承载网资源管理器，该请求中携带与下一跳承载网资源管理器域间路由路径的入口路由器、该业务的业务质量(QOS)参数、业务类型和下一跳承载网资源管理器的目的IP地址；

步骤303、根据该请求中携带的承载网资源管理器的目的IP地址确定下一跳承载网资源管理器入口路由器；

步骤304、确定下一跳承载网资源管理器的出口路由器，该出口路由器可以根据上一跳承载网资源管理器的业务路由连接资源请求中的业务类型、业务参数和该跳承载网资源管理器中的路由信息确定，判断该承载网资源管理器是否是目的承载网资源管理器，即端局路由器/汇接局路由器，如果是，则转入步骤306，否则，转入步骤305；

步骤305、将该承载网资源管理器作为当前承载网资源管理器，转入步骤302；

步骤306、完成承载网资源管理器域间LSP选路后，根据每一跳承载网资源管理器的域内入口路由器和域内出口路由器确定其承载网资源管理器域内的LSP，申请带宽资源并记录这些LSP资源信息，然后将自身承载网资源管理器和下一跳承载网资源管理器所记录的LSP资源一起通过业务路由连接资源确认响应发给上一跳承载网资源管理器，直至响应到达源承载网资源管理器；

步骤307、源承载网资源管理器选择该承载网资源管理器域内LSP作为域内路由路径，并且源承载网资源管理器启动流映射命令，向ER下发会话ID、流信息、QOS参数、流量描述符以及该业务由原承载网资源管理器到达目的承载网资源管理器的整个LSP路径集，从而实现该业务的承载网资源管理器路由选路。

本发明在进行承载网资源管理器域内LSP选路时，可以采用不同的路由算法，例如，提前进行路由路径计算方法：预先建立一张承载网资源管理器域内路由表，根据该承载网资源管理器域内的BR和ER查表确定LSP；逐跳路由算法：以域内某个CN为起点，选择到其他CN的LSP，重复此过程，直到LSP的出口路由器为该管理域的某个BR；Dijakstra算法；Bellman-Ford算法或静态配置算法；矩阵式路由算法：预先建立一张承载网资源管理器域内路由表，根据该承载网资源管理器域内的BR查表选择LSP。

本发明在进行承载网资源管理器域间选路时，也可以采用不同的路由算法，例如：逐跳路由算法：以域间某个BR为起点，选择到其他CN的LSP，重复此过程，直到LSP的出口路由器为某个承载网资源管理器的BR。

承载网资源管理器域内路由选路和承载网资源管理器域间路由选路虽然相互独立，但是又密不可分，即一个承载网资源管理器收到资源请求后既要确定本承载网资源管理器管理域内的LSP还要确定与下一跳的承载网资源管理器域间的LSP。

举一个具体的实施例说明本发明。如图4所示，图4为本发明在承载网资源管理器进行路由选路实施例的示意图：

承载网资源管理器1域内包括ER1、ER2、BR1和BR2，承载网资源管理器2域内包括BR3、BR4、ER3和ER4，承载网资源管理器1域内和承载网资源管理器2域内还包括其它CN(图中未表示出)，以及它们之间的LSP(图中未表示出)。承载网资源管理器1和承载网资源管理器2之间的路由包括LSP11、LSP12、LSP13和LSP14。

当承载网资源管理器1收到来自IP地址为10.1.0.0/16的CA发出的业务路由连接资源请求时，根据该请求的IP地址确定入口路由器为ER1，然后确定出口路由器为BR1，确定的依据可以为该业务路由连接资源请求的目的地址、业务类型和业务参数。该业务参数可以包括带宽要求和优先级要求等。承载网资源管理器1发现LSP11和LSP12都可以到达承载网资源管理器2，则根据该CA发起业务的业务类型、资源可用情况、优先级、所配置的选路策略和QOS需求确定一条可用的标签交换路径(LSP)并记录，如选择一条LSP11为BR1到BR3的域间路由路径，从而确定承载网资源管理器2入口路由器为BR3。承载网资源管理器1向承载网资源管理器2发起业务路由连接资源请求，承载网资源管理器2根据承载网资源管理器2的路由信息得知承载网资源管理器2出口路由器为ER4。然后，承载网资源管理器1根据ER1和BR1选择一条LSP并记录，承载网资源管理器2根据BR3和该请求中业务的目的地址ER4选择一条LSP的域内路由路径并记录。最后，承载网资源管理器2返回资源请求响应给承载网资源管理器1，该响应中包含了承载网资源管理器2域内的LSP，从而承载网资源管理器1，即源承载网资源管理器1得到该CA的业务路由路径，实现该CA的承载网资源管理器路由选路。

本发明提供的方法适用于复杂的网络结构，承载网资源管理器域内路由选路和承载网资源管理器域间路由选路可以根据具体情况分别采用不同的路由算法，即可以通过承载网资源管理器域间的信令路由保证业务传输的顺利进行，又可合理的使用承载网资源管理器网络资源。该方法实现简单，维护方便。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1、一种资源管理器中路由的选路方法，其特征在于，该方法包括：

A、从源承载网资源管理器开始，依次确定与下一跳承载网资源管理器的域间标签交换路径并记录该域间标签交换路径，向下一跳承载网资源管理器发起业务路由连接资源请求，同时判断下一跳承载网资源管理器是否为目的承载网资源管理器，如果是，执行步骤B，否则，继续执行本步骤；

B、从目的承载网资源管理器开始，确定每一跳承载网资源管理器的域内标签交换路径，将承载网资源管理器所记录的域间标签交换路径和域内标签交换路径通过业务路由资源确认响应发送给上一跳的承载网资源管理器，直到源承载网资源管理器；

C、源承载网资源管理器建立源承载网资源管理器域内标签交换路径，并将由源承载网资源管理器到达目的承载网资源管理器的整个标签交换路径发送给端局路由器/汇接局路由器。

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤A之前，该方法还包括：呼叫代理发起业务路由连接资源请求给源承载网资源管理器。

3、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的业务路由连接资源请求中包括：用户的源网际协议地址或域名、用户的目的网际协议地址或域名、该业务类型、该业务质量参数、路由信息和当前网络状况。

4、如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤A进一步包括：

根据业务路由连接资源请求中的用户的源网际协议地址查找到对应的源承载网资源管理器的入口路由器，根据源承载网资源管理器的路由信息和业务路由连接资源请求中的该业务类型、该业务质量参数、用户的目的网际协议地址或域名确定源承载网资源管理器的出口路由器。

5、如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤A进一步包括：

根据业务路由连接资源请求中用户的目的网际协议地址或域名、路由信息、业务类型、业务质量参数、当前网络状况选择承载网资源管理器域间的标签交换路径，确定下一跳承载网资源管理器；

根据承载网资源管理器的路由信息和业务路由连接资源请求中的该业务类型、该业务质量参数、用户的目的网际协议地址或域名确定下一跳承载网资源管理器的入口路由器。

6、如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述的当前网络状况为资源使用情况和业务流量。

7、如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤A所述的确定与下一跳承载网资源管理器的域间标签交换路径并记录该域间标签交换路径过程为：

根据呼叫代理所发起业务的业务类型、资源可用情况、优先级和本地配置的选路策略确定与下一跳承载网资源管理器的域间标签交换路径，并且记录在本承载网资源管理器中。

8、如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤B所述的确定每一跳承载网资源管理器的域内标签交换路径过程为：

根据呼叫代理所发起业务的业务类型、资源可用情况、优先级和本地配置的选路策略确定每一跳承载网资源管理器的域内标签交换路径，并且记录在该跳承载网资源管理器中。

9、如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤B所述的确定每一跳承载网资源管理器的域内标签交换路径的过程为：用提前计算承载网资源管理器域内路由路径方法确定每一跳承载网资源管理器的域内标签交换路径；

或者用逐跳计算承载网资源管理器域内路由路径方法确定每一跳承载网资源管理器的域内标签交换路径；

或者用矩阵式域内路由算法确定每一跳承载网资源管理器的域内标签交换路径。

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