CN1601965A - 一种路由路径故障修复方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种路由路径故障修复方法，包括：承载网资源管理器为会话查找当前异常标签交换路径的等效路径，查找会话的资源请求，并将业务路由路径信息中当前异常标签交换路径替换为等效路径，向上游的承载网资源管理器发送资源更改请求，直至该请求发到会话的源承载网资源管理器；会话的源承载网资源管理器根据收到的资源更改请求消息，更新资源分配信息，并下发流映射命令至该会话的入口边缘路由器，使用更新后的路由路径转发业务流。该方案可在LSP状态异常变化的时候，迅速地重建路由路径，使业务服务可以继续。

Description

一种路由路径故障修复方法

技术领域

本发明涉及网络通信技术领域，特别是指一种承载层路由路径故障修复方法。

背景技术

随着Internet规模的不断增大，各种各样的网络服务争相涌现，包含声音、图像等业务的多媒体***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；另一方面，多媒体业务占去了大量的带宽，这样，现有网络要保证的关键业务就难以得到可靠的传输。

于是，各种服务质量(QoS，Quality of Service)技术应运而生。为满足QoS的需求，互联网工程任务组(IETF，Internet Engineering Task Force)现已建议了很多服务模型和机制。目前业界比较认可的是在网络的接入和边缘使用综合业务模型(Int-Serv)，在网络的核心使用区分业务模型(Diff-Serv)。而Diff-Serv仅设定优先等级保障QoS措施，虽然提高了线路利用率，但具体的传输效果难以预测。因此，业界开始为骨干网区分业务Diff-Serv引入一个独立的承载控制层，建立一套专门的Diff-Serv QoS信令机制，承载控制层管理网络的拓扑资源，并统称这个资源管理区分服务Diff-Serv方式为有独立承载控制层的Diff-Serv模型。

有独立承载控制层的Diff-Serv网络模型拓扑结构参见图1所示，在承载网络所在的承载层之上，又划分了承载控制层和业务控制层。业务控制层的呼叫代理(CA，Call Agent)102用于代理用户的呼叫，并将呼叫转发至承载控制层。在承载控制层中有多个承载网资源管理器101，每个承载网资源管理器101在承载层中所管理的范围称为该承载网资源管理器101的管理域103，每个管理域103内都有若干个路由器与归属的承载网资源管理器101相连，图中所示圆圈即代表路由器。通常在承载网资源管理器101中配置了管理规则和网络拓扑，可以为用户的业务申请，建立路径、分配资源，并向承载层路由器下发管理控制命令。每个管理域103的承载网资源管理器101相互之间也可以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101为业务申请分配的路径信息等。

在建立语音等业务的会话时，用户(UE)向CA 102发出连接请求，CA102将该连接请求发送至相应的承载网资源管理器101，承载网资源管理器101分析该连接请求，为该请求的连接分配相应的资源，并选择合适的路由路径，将策略路由信息下发给所辖域内对应的路由器，建立会话。在承载网中每个标签交换路径(LSP)中承载至少一个会话，通过特定的会话标识符区分，每个会话一般通过多个业务流发送数据。如果某个LSP断连，所有业务的业务流都无法发送。此时，可以使与该LSP相关的路由器将LSP状态的变化上报给承载网资源管理器。当承载网资源管理器接收到LSP状态变化后，通常的做法是删除此LSP上承载的所有呼叫，并通知CA删除相关的内容。但是这样会话就将中断，用户要想继续进行通话，必须重新呼叫，给用户的使用带来了不便，造成了资源浪费，影响网络业务的发展。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种路由路径故障修复方法，在路由路径上某段LSP状态异常变化的时候，迅速地对路由路径和其上的会话路由路径进行修复，使业务服务可以继续。

一种路由路径故障修复方法，包括以下步骤：

a)异常标签交换路径所在管理域归属的承载网资源管理器为会话查找当前异常标签交换路径的等效路径；

b)当前承载网资源管理器查找会话的资源请求，将该会话的业务路由路径信息中当前异常标签交换路径替换为等效路径，如果当前承载网资源管理器不是所述会话的源承载网资源管理器，则当前承载网资源管理器沿该会话路由路径向其上一跳承载网资源管理器发送将当前异常标签交换路径更改为等效路径的资源更改请求消息，上一跳承载网资源管理器收到该消息后加入自身管理域中路径信息继续向上游转发，直至该会话的源承载网资源管理器，并进入步骤c)，如果当前承载网资源管理器是所述会话的源承载网资源管理器，则进入步骤c)；

c)会话的源承载网资源管理器根据收到的资源更改请求消息更新资源分配信息，并下发流映射命令至该会话的入口边缘路由器，网络的承载层使用更新后的路由路径转发该会话的业务流。

2、根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤c)后进一步包括：

d1)判断在当前异常标签交换路径上是否还有未被修复的会话，如果有，则返回步骤a)，否则，结束流程。

3、根据权利要求1所述方法，其特征在于，该方法所述等效路径是当前异常标签交换路径所在管理域内替代当前会话路由路径的另一个或一个以上域内标签交换路径的组合，或替代当前会话路由路径的域内和域间标签交换路径的组合。

4、根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤c)后进一步包括：

d2)判断在当前异常标签交换路径上是否还有未被修复的会话，如果有，则直接采用步骤a)查找到的等效路径，返回步骤b)，否则，结束流程。

5、根据权利要求4所述方法，其特征在于，该方法所述等效路径是与当前异常标签交换路径具有共同出口路由器和入口路由器的另一个或一个以上标签交换路径的组合。

6、根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤c)所述下发流映射命令至入口边缘路由器后，进一步包括：

c1)判断当前会话的路由路径重建是否成功，如果是，则网络的承载层使用更新后的路由路径转发该会话的业务流，否则，删除该会话并释放该会话资源，结束流程。

7、根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤a)进一步包括：判断等效路径是否查找成功，如果是，则进入步骤b)，否则，删除该会话并释放该会话资源，结束流程。

8、根据权利要求1所述方法，其特征在于，如果步骤a)中承载网资源管理器查找到当前异常标签交换路径的一条以上等效路径，则进一步根据负荷分担或业务类型、资源可用情况、优先级以及某些特定的QoS需求，通过本地选路策略从找到的一条以上等效路径中选择一条。

9、根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤a)中如果当前异常标签交换路径所在管理域由一个以上承载网资源管理器共同管理，则在一个承载网资源管理器查找当前异常标签交换路径的等效路径失败后，交由该管理域另外的承载网资源管理器继续查找当前异常标签交换路径的等效路径。

10、根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤c)中所述会话的资源分配信息更新内容至少包括：会话路由路径的标签栈信息。

11、根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤c)中所述重建命令中至少包括：当前会话信息、QoS参数以及会话路由路径的标签栈流映射命令通知。

12、根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述源承载网资源管理器是当前会话的主叫端局路由器或汇接局路由器的归属承载网资源管理器，或被叫端局路由器或汇接局路由器的归属承载网资源管理器。

13、根据权利要求1所述方法，其特征在于，进一步包括：在当前异常标签交换路径上将其状态设为异常，则步骤a)承载网资源管理器首先判断该标签交换路径上是否为状态异常，如果是，则不做任何处理，结束流程，否则，继续流程；

并在所述查找等效路径过程中，进一步判断找到的等效路径是否包含状态异常的标签交换路径，如果是，则排除该等效路径，否则，接受该等效路径。

14、根据权利要求1所述方法，其特征在于，进一步包括：对同一异常标签交换路径设定等效路径重建的次数或时间，步骤a)承载网资源管理器首先判断该异常标签交换路径是否超出设定的重建次数或时间，如果是，则结束流程，否则，继续流程。

从上述方案中可以看出，本发明的路由路径故障修复方法，当会话的路由路径上某段LSP状态异常变化后，通过查找该LSP等效路径，并更新资源分配信息，实现了路由路径迅速的动态修复，无需中断用户的当前业务，避免了网络资源浪费，提高了业务服务的成功率，增强了网络运营的稳定性，并且本发明可适用于任何规模的网络，具有实现简单，易于网络状态的维护管理等优点。

附图说明

图1为有独立的承载控制层的Diff-Serv网络模型拓扑结构示意图；

图2为采用双平面进行资源管理的网络结构示意图；

图3为本发明实施例的流程图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。

本发明的主要思路是承载网资源管理器接收到其管理域内某LSP状态异常消息后，为会话查找当前异常标签交换路径的等效路径，查找会话的资源请求，并将域内的业务路由路径信息中当前异常标签交换路径替换为等效路径，向上游的承载网资源管理器发送资源更改请求，直至该请求发到会话的源承载网资源管理器；会话的源承载网资源管理器根据收到的资源更改请求消息，更新资源分配信息，并下发流映射命令至该会话的入口边缘路由器，使用更新后的路由路径转发业务流。如此，直至当前异常LSP上承载的所有会话全部修复完成。

参见图2所示，图2为采用双平面进行资源管理的网络结构示意图，在本实施例中采用连接管理器(CM，Connection Manager)201作为承载网资源管理器。在该网络结构中同一管理域可以由两个CM 201共同管理，每个CM 201各管理该域中的一部分路由器，如图中的CM2和CM3。图中黑色圆圈代表边缘路由器(ER，Edge Router)，灰色圆圈代表边界路由器(BR，Border Router)假设该网络中CM1管理域中某LSP发生故障，如果有会话通过该段LSP进行，将检测到该LSP状态异常变化，并通知至CM1，接下来的本发明的路由路径故障修复过程，参见图3所示流程图：

步骤301，CM1收到其管理域内LSP状态异常变化消息后，在其管理域中查找该LSP的等效路径，如果找到等效路径，则为当前会话分配相应的带宽，进入下一步，否则，重路由过程失败，进入步骤304。

其中，所述等效路径也可以是当前异常LSP所在管理域内能替代当前会话路由路径的任意域内路由路径，即该会话在本管理域的入口路由器和出口路由器之间，能够替代该会话路由路径的其它任意一个或多个LSP的组合，比如图2中某会话的路由路径需经过LSP1+LSP2，若LSP1状态异常，可以选择LSP3+LSP4这条路径。等效路径也可以是与当前异常LSP具有共同出口路由器和入口路由器的另一个LSP，或多个LSP的组合。例如：在图2中，如果CM1收到LSP1的状态异常变化消息，则LSP1等效路径可以为LSP3+LSP5，同样，如果LSP1+LSP2的状态变化，其等效路径可以为LSP3+LSP4。如果有多条等效路径，可以根据负荷分担或业务类型、资源可用情况、优先级以及某些特定的QoS需求等，通过本地配置选路策略从中选择一条。

在本步骤中所述CM1收到的LSP状态变化消息可以来自其域内的连接节点(CN，Connection Node)，其中，CN是指ER、或BR或核心路由器，并且，LSP状态变化消息也可从其它途径获得。

步骤302，因为一个LSP可以承载多个会话，所以CM1可能是会话的源CM或其它位置的CM。如果CM1是会话的源CM，则CM1在其保存的会话资源请求中，查找当前状态异常LSP上当前会话的资源请求，将域内该会话的业务路由路径信息中当前异常标签交换路径替换为等效路径，进入步骤303。

如果CM1不是会话的源CM，则CM1在自身保存信息中查找当前会话的资源请求，并将域内该会话的业务路由路径信息中当前异常标签交换路径替换为等效路径，然后，沿该会话路由路径向该CM的上一跳CM发送资源更改请求消息，通知将当前会话路由路径上该异常LSP相应的路由路径段更改为等效路径，上一跳CM收到该消息后，加上本域内业务路由路径信息继续向上游转发资源更改请求消息直至该会话的源CM。

本发明中所述的源CM是当前会话的主叫端局路由器或主叫汇接局路由器的归属CM，也可以指被叫端局路由器或汇接局路由器的归属CM，正向资源请求是沿从主叫到被叫的方向建立，则所述源CM是指主叫端局路由器或主叫汇接局路由器的归属CM；逆向资源请求是沿从被叫到主叫的方向建立，则所述源CM是指被叫端局路由器或被叫汇接局路由器的归属CM。如果双向捆绑建立资源请求时，则源CM可以是主/被叫端局路由器或汇接局路由器的归属CM中任意一个。

步骤303，如果CM1就是会话的源CM，CM1根据收到的资源更改请求消息更新资源分配信息，资源分配信息更新的内容主要包括：会话路由路径的标签栈信息。然后，下发流映射命令给其管理域内会话的入口ER，将新的路由路径通过ER通知承载层，使承载层中使用新的路由路径转发会话的业务流。其中，流映射命令中至少包含有当前会话信息、QoS参数以及会话路由路径的标签栈。

如果CM1不是会话的源CM，则会话的源CM在收到其下游转发的资源更改请求消息后，执行与步骤303中CM1相同的操作过程。

承载层中更新路由路径的具体过程已在标签分发协议(LDP)和资源预留协议(RSVP)等协议中进行了规定，可根据网络的不同需求，对连接的拆除和标签的建立、分发采用多种不同的处理方式。

步骤304，判断是否重建成功，如果重建成功，则进入下一步，如果由于资源已用完或其它原因导致会话的路由路径重建失败，则CM1即会话的源CM删除该会话并释放该会话的相关资源，会话的源CM将含有会话信息和原因码的失败消息上报CA，还要向整个路由路径上的所有CM发送资源释放请求，释放该会话资源。

步骤305，判断该LSP上是否还有其它未重建的会话，如果有，则返回步骤301，继续为与该LSP相关下一个会话查找等效路径，并重建会话路由路径，否则，如果没有，结束流程。如此，直至该LSP上所有会话重建完成。

另外，本发明在重建同一异常LSP上会话路由路径的过程中，为避免每次重建都返回步骤301查找一次等效路径，也可以在选择等效路径过程中，规定所选择的等效路径只能是与当前异常LSP具有共同出口路由器和入口路由器的另一个LSP，或多个LSP的组合，这样，由于所选择的等效路径可以完全代替当前异常LSP，因此修复下一个会话的路由路径时，可以返回步骤302，直接进行重选会话路由路径的操作。此时路由的修复速度更快，但对于各个会话来说不一定是最优的路径，并且由于每个会话需分配的带宽可能不同，因此，在分配带宽时需进行考虑使带宽能够满足所有的会话需求。

步骤306，CM1即源CM删除该会话并释放该会话的相关资源，会话的源CM将含有会话信息和原因码的失败消息上报CA，还要向整个路由路径上的所有CM发送资源释放请求，释放该会话资源。

另外，在采用图2所示的双平面进行资源管理的网络，或多平面进行资源管理的网络中，由于一个管理域内的路由器可能会由一个以上CM分别管理，因此，如果收到LSP状态变化消息的CM没有在其管理的路由器中查找到异常LSP的等效路径，也可以向该域归属的其它CM发送资源更改请求消息，由该域归属的其它CM查找其所管理的等效LSP路径，如果找到，则进入步骤302执行下面的操作，如果没有找到，可再将资源更改请求消息转发至该域归属的其它CM继续查找，如果查遍该域归属的所有CM后都无法重建路由，则结束流程。例如：如图2所示，假如CM2中某个LSP状态变化了，CM2可以交由CM3继续查找该LSP的等效路由，然后进入步骤302。

进一步，如果找不到等效的域内路由路径，还可以先更改该CM与其上下游CM的域间LSP，并在该CM内重新选择域内路由路径，即将等效路径扩展到域间。

另外，对于处于状态异常的LSP，由于其相关信息并未更新，在新的会话呼叫的路由路径选择或等效路径选择过程中，可能仍然会选择经过该LSP的路由路径，如果该LSP仍然处于异常状态，则仍需进行重路由过程，因此为防止这种情况再次发生，可以在LSP等效路径重建完成后，为该LSP设定状态标记，会话的路由路径或等效路径选择过程中，通过检查该LSP的状态标记，得知该LSP状态异常，可选择其它路由路径。并在步骤a)中CM首先判断该LSP上是否处于异常状态，如果是，则不做任何处理，结束流程；否则，继续流程。并在所述查找等效路径过程中，进一步判断找到的等效路径是否包含带有异常状态标记的标签交换路径，如果是，则排除该等效路径，否则，接受该等效路径。

并且，还可以设定对同一LSP故障进行重路由选择的次数，如果多次上报的路由路径故障都是针对同一LSP的，并超出预先设定的重建修复次数，则会话选路或等效路径选择时，不再选择经过该LSP的路由路径，并且不再对该LSP的路由路径进行修复。并在步骤a)承载网资源管理器首先判断该异常标签交换路径是否超出设定的重建次数或时间，如果是，则结束流程，否则，继续流程。同样，还可以使用定时器来完成上述功能，例如：CM在一定时间内多次修复路由路径仍收到同一LSP状态变化的消息就可以拒绝选择此LSP。

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，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1、一种路由路径故障修复方法，其特征在于，包括以下步骤：

a)异常标签交换路径所在管理域归属的承载网资源管理器为会话查找当前异常标签交换路径的等效路径；

b)当前承载网资源管理器查找会话的资源请求，将该会话的业务路由路径信息中当前异常标签交换路径替换为等效路径，如果当前承载网资源管理器不是所述会话的源承载网资源管理器，则当前承载网资源管理器沿该会话路由路径向其上一跳承载网资源管理器发送将当前异常标签交换路径更改为等效路径的资源更改请求消息，上一跳承载网资源管理器收到该消息后加入自身管理域中路径信息继续向上游转发，直至该会话的源承载网资源管理器，并进入步骤c)，如果当前承载网资源管理器是所述会话的源承载网资源管理器，则进入步骤c)；

c)会话的源承载网资源管理器根据收到的资源更改请求消息更新资源分配信息，并下发流映射命令至该会话的入口边缘路由器，网络的承载层使用更新后的路由路径转发该会话的业务流。

2、根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤c)后进一步包括：

d1)判断在当前异常标签交换路径上是否还有未被修复的会话，如果有，则返回步骤a)，否则，结束流程。

3、根据权利要求1所述方法，其特征在于，该方法所述等效路径是当前异常标签交换路径所在管理域内替代当前会话路由路径的另一个或一个以上域内标签交换路径的组合，或替代当前会话路由路径的域内和域间标签交换路径的组合。

4、根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤c)后进一步包括：

d2)判断在当前异常标签交换路径上是否还有未被修复的会话，如果有，则直接采用步骤a)查找到的等效路径，返回步骤b)，否则，结束流程。

5、根据权利要求4所述方法，其特征在于，该方法所述等效路径是与当前异常标签交换路径具有共同出口路由器和入口路由器的另一个或一个以上标签交换路径的组合。

6、根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤c)所述下发流映射命令至入口边缘路由器后，进一步包括：

c1)判断当前会话的路由路径重建是否成功，如果是，则网络的承载层使用更新后的路由路径转发该会话的业务流，否则，删除该会话并释放该会话资源，结束流程。

7、根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤a)进一步包括：判断等效路径是否查找成功，如果是，则进入步骤b)，否则，删除该会话并释放该会话资源，结束流程。

8、根据权利要求1所述方法，其特征在于，如果步骤a)中承载网资源管理器查找到当前异常标签交换路径的一条以上等效路径，则进一步根据负荷分担或业务类型、资源可用情况、优先级以及某些特定的QoS需求，通过本地选路策略从找到的一条以上等效路径中选择一条。

9、根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤a)中如果当前异常标签交换路径所在管理域由一个以上承载网资源管理器共同管理，则在一个承载网资源管理器查找当前异常标签交换路径的等效路径失败后，交由该管理域另外的承载网资源管理器继续查找当前异常标签交换路径的等效路径。

10、根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤c)中所述会话的资源分配信息更新内容至少包括：会话路由路径的标签栈信息。

11、根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤c)中所述重建命令中至少包括：当前会话信息、QoS参数以及会话路由路径的标签栈流映射命令通知。

12、根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述源承载网资源管理器是当前会话的主叫端局路由器或汇接局路由器的归属承载网资源管理器，或被叫端局路由器或汇接局路由器的归属承载网资源管理器。

13、根据权利要求1所述方法，其特征在于，进一步包括：在当前异常标签交换路径上将其状态设为异常，则步骤a)承载网资源管理器首先判断该标签交换路径上是否为状态异常，如果是，则不做任何处理，结束流程，否则，继续流程；

并在所述查找等效路径过程中，进一步判断找到的等效路径是否包含状态异常的标签交换路径，如果是，则排除该等效路径，否则，接受该等效路径。

14、根据权利要求1所述方法，其特征在于，进一步包括：对同一异常标签交换路径设定等效路径重建的次数或时间，步骤a)承载网资源管理器首先判断该异常标签交换路径是否超出设定的重建次数或时间，如果是，则结束流程，否则，继续流程。