CN1601966A - 一种路由路径选择方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种路由路径选择方法，包括：连接节点向其归属承载网资源管理器上报自身的路由信息；承载网资源管理器接收到业务连接的资源请求后，根据当前资源请求中的信息和所接收到的上报路由信息选择标签交换路径，通过所选标签交换路径的标签交换路径信息确定当前业务连接所需的路由路径。通过本发明方案既提高了进行路由路径选择时对条件变化的反应速度和灵活性，又减轻了承载控制层的负担，降低路由表更新频率，节省了网络资源，提高了工作效率。

Description

一种路由路径选择方法

技术领域

本发明涉及网络通信中的路由管理技术，特别是指有独立承载控制层网络中的一种路由路径选择方法。

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。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。

目前采用的确定业务的路由路径方法中，一种是最简单的静态路由(Static Routing)技术，通过配置好的静态路由表确定路由路径。具体方案是预先在节点中配置承载网资源管理器域内和域间的所有路径的路由表，当需要建立业务连接时直接从路由表中查找可用的路由路径。该方法的缺点是：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。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，用静态路由确定业务的路由路径的方法对条件变化反应迟钝、灵活性差，限制了网络规模的增大。

还有一种是服务质量骨干实验网(QBone)的带宽代理器模型方案，该方案对路由表中的内容进行实时的动态更新。其网络结构模型参见图2所示，在该方案中Internet2专门在承载控制层上为各个Diff-Serv管理域设置了相应的带宽代理器201作为承载网资源管理器101，带宽代理器201负责处理来自用户主机、业务服务器或者网络维护人员的带宽申请请求，并可向其管理域中的路由器下发管理命令。承载网中的路由器将所有路由器的路由路径信息实时上报给带宽代理器，带宽代理器根据该上报的路由信息中获取适合客户呼叫业务的路由路径信息，为客户的呼叫业务选择路由路径并在路由路径上预留带宽资源。这种技术方案的缺点是：带宽管理器直接管理其管理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，带宽管理器需要记录本区域的动态路由信息，使路由表更新频繁，造成网络预留的不稳定。

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选择方法，使之既能够提高路由路径选择中对条件变化的反应速度和灵活性，又尽量减轻承载控制层的负担，降低路由表更新频率。

本发明的一种路由路径选择方法，包括：

a)连接节点向其归属承载网资源管理器上报自身的路由信息；

b)承载网资源管理器接收到业务连接的资源请求后，根据当前资源请求中的信息和所接收到的上报路由信息选择标签交换路径，通过所选标签交换路径的标签交换路径信息确定当前业务连接所需的路由路径。

该方法步骤a)所述上报为：连接节点在与其归属承载网资源管理器完成连接建立后、或连接节点上的标签交换路径发生变化后，连接节点向自身归属的承载网资源管理器上报自身的路由信息。

该方法所述路由信息中至少包括：连接节点上的标签交换路径标识与目的IP地址的对应关系。

该方法所述资源请求中的信息至少包括：目的IP地址。

该方法步骤b)所述承载网资源管理器选择标签交换路径具体包括：承载网资源管理器根据路由信息中标签交换路径标识与目的IP地址的对应关系，选择与资源请求中目的IP地址相对应的标签交换路径。

该方法如果目的IP地址对应的标签交换路径为一个以上，则承载网资源管理器进一步根据业务类型、优先级、特定的服务质量需求、以及当前网络的状况，通过本地配置的选路策略选择标签交换路径。

该方法所述连接节点是标签交换路径的入口连接节点或出口连接节点中的至少一个。

该方法所述路由路径包括：承载层中的业务路由路径和承载控制层中的信令路由路径。

该方法步骤b)中所述选择标签交换路径和确定路由路径具体包括：承载网资源管理器根据自身管理域内部连接节点上报的路由信息选择域内标签交换路径，根据域内标签交换路径的标签交换路径信息确定域内的业务路由路径；承载网资源管理器根据自身管理域的出口连接节点上报的路由信息选择出域标签交换路径，根据出域标签交换路径的标签交换路径信息确定出域的业务路由路径和信令路由路径。

该方法所述承载网资源管理器是CM。

从上述方案可以看出，本发明提供的一种路由路径选择方法，通过由连接节点在与承载网资源管理器建立连接时或路由信息改变时，上报自身的路由信息至承载控制层的承载网资源管理器，既保证了承载网资源管理器中路由信息的及时更新，提高了路由路径选择对条件变化的反映速度，又解决了路由表更新过于频繁的问题。并且承载网资源管理器根据连接节点上报的路由信息为呼叫请求选择合适的路由路径，简化了承载控制层的选路工作，减轻了承载网资源管理器的管理负担，从而提高了效率，节省了网络资源，并具有实现时对现有网络的冲击小，实现容易，易于操作，维护方便等优点。

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Qone的带宽代理器模型的网络拓扑结构示意图；

图3为本发明实施方案的流程图。

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。

现有技术QBone的带宽代理器模型方案中，路由器所上报的路由路径信息包括标签交换路径(LSP)信息和路由信息。其中LSP信息表示具体的路径信息；路由信息是一种对业务选路的约束信息，它是指主被叫用户的IP地址、流量信息、带宽信息或业务类型信息等与LSP标识之间的对应关系。路由器上报的内容过多，并且承载网资源管理器管理域中每个路由器都要进行上报，使承载网资源管理器的负担大大增加。

因此本发明的思想是由承载网资源管理器域内的连接节点(CN，Connection Node)将自身的路由信息上报至其归属承载网资源管理器；当业务连接的资源请求到达承载网资源管理器时，承载网资源管理器根据当前收到的资源请求和收到的路由信息选择LSP，进而选择路由路径。CN是指某个承载网资源管理器管理域中的边缘路由器(ER，Edge Router)或边界路由器(BR，Border Router)或核心路由器，每个承载网资源管理器的管理域中包括多个CN。

本发明中承载网资源管理器确定用户请求业务的业务路径包含两方面内容：一方面是在承载控制层的承载网资源管理器之间，承载网资源管理器确定路径的下一跳承载网资源管理器，由此建立的业务路径，称为信令路由路径，另一方面是在承载层，各个承载网资源管理器的管理域中为承载层路由器选择承载业务连接的业务路径，称为业务路由路径，也可以称作承载路由路径。本文中所述路由路径是指信令路由路径和业务路由路径的统称。

下面结合具体实施例对本发明方案进行详细介绍。参见图3所示流程图，在本实施例中采用连接管理器(CM，Connection Manager)作为承载网资源管理器。

步骤301，当***启动后，CN与其所归属的CM建立连接。

其中，CN与CM建立连接的具体过程是：当CN上电开始工作时，向其归属的CM发送与CM之间的连接建立请求消息。CM收到连接建立请求消息后，如果接受这个连接建立请求，将向CN回应连接建立响应消息。如果一次建立不成功，则每隔一段时间重试一次，直至连接建立成功。

步骤302，CN将本路由器的路由信息上报给自身归属的CM。

其中，所述CN上报的路由信息中包括：被叫用户的目的IP地址和相应的LSP标识的对应关系等内容。该路由信息是预先配置的或从配置到专门存储路由信息的数据库上获取的。

由于一个LSP是管理域内CN之间的连接，其中处于LSP入口位置的CN作为该LSP的入口路由器和处于LSP出口位置的CN作为该LSP的出口路由器，因此为了避免重复上报，节省网络资源，可选择由LSP上的一个CN，比如：较佳的是选择由LSP的入口路由器将该LSP的标识和目的IP地址的对应关系等的路由信息上报至CM；另外，也可以任意设置由LSP的出口路由器，或入口和出口路由器同时来向归属CM上报路由信息。

另外，本步骤除了CN与CM初次建立连接时，CN向CM上报路由信息以外，以后，当LSP发生变化时，相应的CN也将向其归属CM上报变化后的路由信息。

承载控制层中的各个CM根据其管理域内CN上报的路由信息，就可以得知自身管理域的拓扑结构。

步骤303，用户向CA发送业务连接请求，CA将业务连接的资源请求发送给CM，CM收到该请求后会依次向下游CM转发。此时，当CM接收到CA或上游CM发来业务连接的资源请求后，该CM就可以根据资源请求中的目的IP地址，并根据业务类型、优先级、特定的服务质量需求、以及当前网络的状况等选路策略及路由算法，在域内可用LSP资源中选择合适的LSP，从而可根据该LSP对应的LSP信息，确定域内的业务路由路径。然后该CM再根据资源请求中的目的IP地址，并根据业务类型、优先级、特定的服务质量需求、以及当前网络的状况等选路策略及路由算法在出口CN的出域LSP中选择出域的LSP，从而根据该LSP信息确定承载层到下一个CM管理域的业务路由路径，并进而可确定下一跳CM，即确定了承载控制层中两CM之间的信令路由路径。

另外，本步骤中CM也可先建立与下一跳CM之间的域间信令路由路径，然后发送资源请求给下一跳CM，等收到下一跳CM的资源请求响应后，再选择本域内的业务路由路径。这样，如果下一跳CM没有对资源请求作出响应，则说明连接失败，就不用在本域内建立业务路由路径，从而避免了不必要的步骤。

其中，上面所述CM中的LSP信息可以是预先配置的或从其它途径获取的。

假设某个CN上的路由信息如表1所示，该CN归属于承载控制层中CM1

目的IP地址	LSP标识
		10.1.1.0/24	{(LSP1)、(LSP5)、(LSP4)}
10.1.2.0/24	{(LSP2)、(LSP4)}
		10.1.3.0/24	{(LSP3)、(LSP1)}
10.1.4.0/24	{(LSP4)}

                   表1

在表1中，为了简化描述，目的IP地址项中用IP地址与子网掩码的形式表示目的IP地址段，另外，也可以通过目的IP地址段的首IP地址与尾IP地址来表示。

该CN将该路由信息上报到CM1。当CM1接收到资源请求后，根据资源请求中目的IP地址选择域内的LSP。

在这里，如果该CN是位于CM1管理域内部的域内CN，假设目的IP地址是10.1.2.16，从表1可知可选的路径有LSP2和LSP4，CM1根据业务类型、优先级、特定的服务质量需求、以及当前网络的状况，如：资源可用情况、业务流量等，通过本地配置的选路策略选择其中的一条LSP作为域内LSP，进而CM1可通过该LSP信息确定该资源请求的业务路由路径。

如果该CN是位于CM1出口的出口CN，并且LSP2和LSP4都是出域的LSP，则此时CM1选择的就将是域间的路由路径。假设CM1选择的是LSP2，根据LSP2的LSP信息，得到承载层出域的业务路由路径，并根据LSP2的出口CN位于CM2上，那么就确定了此管理层的信令路由路径是由CM1至CM2。

本发明的路径选择技术对网络结构没有限制，可适用于任何规模的网络。路由信息由承载层上报给承载控制层，承载控制层根据每个CN上报的路由信息为呼叫请求选择合适的路由路径，简化承载控制层的选路工作，具有效率高、实现容易，易于操作，维护方便等优点。

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 (10)

1、一种路由路径选择方法，其特征在于，包括：

a)连接节点向其归属承载网资源管理器上报自身的路由信息；

b)承载网资源管理器接收到业务连接的资源请求后，根据当前资源请求中的信息和所接收到的上报路由信息选择标签交换路径，通过所选标签交换路径的标签交换路径信息确定当前业务连接所需的路由路径。

2、根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤a)所述上报为：连接节点在与其归属承载网资源管理器完成连接建立后、或连接节点上的标签交换路径发生变化后，连接节点向自身归属的承载网资源管理器上报自身的路由信息。

3、根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述路由信息中至少包括：连接节点上的标签交换路径标识与目的IP地址的对应关系。

4、根据权利要求3所述方法，其特征在于，所述资源请求中的信息至少包括：目的IP地址。

5、根据权利要求4所述方法，其特征在于，步骤b)所述承载网资源管理器选择标签交换路径具体包括：承载网资源管理器根据路由信息中标签交换路径标识与目的IP地址的对应关系，选择与资源请求中目的IP地址相对应的标签交换路径。

6、根据权利要求5所述方法，其特征在于，如果目的IP地址对应的标签交换路径为一个以上，则承载网资源管理器进一步根据业务类型、优先级、特定的服务质量需求、以及当前网络的状况，通过本地配置的选路策略选择标签交换路径。

7、根据权利要求3所述方法，其特征在于，所述连接节点是标签交换路径的入口连接节点或出口连接节点中的至少一个。

8、根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述路由路径包括：承载层中的业务路由路径和承载控制层中的信令路由路径。

9、根据权利要求8所述方法，其特征在于，步骤b)中所述选择标签交换路径和确定路由路径具体包括：承载网资源管理器根据自身管理域内部连接节点上报的路由信息选择域内标签交换路径，根据域内标签交换路径的标签交换路径信息确定域内的业务路由路径；承载网资源管理器根据自身管理域的出口连接节点上报的路由信息选择出域标签交换路径，根据出域标签交换路径的标签交换路径信息确定出域的业务路由路径和信令路由路径。

10、根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述承载网资源管理器是CM。

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