專利名稱：用于有效處理在基于分組地傳輸通信業(yè)務(wù)時的干擾的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于借助路由協(xié)議有效處理在基于分組地傳輸通信業(yè)務(wù)時 的干，尤的方法。本發(fā)明針對互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域或?qū)ｉT針對在面向分組的網(wǎng)絡(luò)中的路由方法領(lǐng) 域，并涉及實時剝牛下的M傳輸。
技術(shù)背景目前網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域中也許最主要的開發(fā)是語音和數(shù)據(jù)網(wǎng)的會聚。 一個主要的未 來方案是將數(shù)據(jù)、語音和視頻信息fflil—個面向分組的網(wǎng)絡(luò)傳輸，其中，新開 發(fā)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)保證遵守不同通信業(yè)務(wù)等級的要求特征。用于不同通信業(yè)務(wù)類型 的未來網(wǎng)絡(luò)面向分組地工作。當(dāng)前的開發(fā)活動涉及通過傳統(tǒng)上用于數(shù)據(jù)通信業(yè) 務(wù)的網(wǎng)絡(luò)，特別是基于IP (互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議)的網(wǎng)絡(luò)來傳輸語音信息。為了可以用與ffiil線路中繼網(wǎng)絡(luò)的語音傳輸相應(yīng)的質(zhì)量通過分組網(wǎng)絡(luò)和特別是基于IP的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)fiH吾音通信，必須將例如數(shù)據(jù)分組的延iH^者抖動等質(zhì)量 參數(shù)保持在很小的范圍內(nèi)。在語音傳輸?shù)那闆r下，對于所提供服務(wù)的質(zhì)量來說， 特別重要的是延遲時間不明顯皿150毫秒的數(shù)值。為達(dá)至湘應(yīng)小的延遲，采 用得到改進(jìn)的路由器和可以更加快速處理數(shù)據(jù)分組的路由算法進(jìn)行操作。在M31IP網(wǎng)進(jìn)行路由時，通常域內(nèi)路由與域間路由之間存在區(qū)別。在ffiil 互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行 傳輸時，通常涉及不同網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)，在這里也稱為子網(wǎng)、 域或者所謂的自治系統(tǒng)(英語Autonomous System)。網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商負(fù)責(zé)處于其 主管范圍內(nèi)的域內(nèi)部的路由。在這些域內(nèi)部，只要可以遵守服務(wù)質(zhì)量特征，網(wǎng) 鄉(xiāng)各運(yùn)營商就按照自己的意愿任意匹配路由時的方式。不同的是在不同域之間路 由時的情景，其中不同的域運(yùn)營商相互連接。域間路由由此變得復(fù)雜化，即一 方面需要確定通過不同域而到達(dá)目標(biāo)的盡可能最佳的路徑，但另一方面，域運(yùn) 營商又要可以使用按照客觀標(biāo)準(zhǔn)影響全局計算最佳路徑的局部策略。例如一種 策略在于，為特定來源的通信業(yè)務(wù)避開特定國家的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商的域。但這種策 略一般情況下并非所有具有路由通信業(yè)務(wù)的的域的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商都知道，也就是說， 一個網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商必須局部地針對他要將通信業(yè)務(wù)傳遞到的目的域做出決定， 而并不掌握度量意義上有關(guān)最佳路徑的全部信息。這些策略通常在英語上也稱為"Policies"。為在不同的域之間進(jìn)行路由，使用所謂的外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議EGP。在互聯(lián)網(wǎng)上， 目前大多4頓在RFC (Request for Comments,請求注解)1771中詳細(xì)介紹的邊 緣網(wǎng)關(guān)協(xié)議第4版(邊緣網(wǎng)關(guān)協(xié)議通?？s寫為BGP)。邊緣網(wǎng)關(guān)協(xié)議是一種所謂 的路徑向量助議。BGP實例("BGP-Speaker"的表達(dá)方式通常在英語文獻(xiàn)中使 用)由其BGP鄰居通過可能的路徑告知給fflM各自的BGP鄰居達(dá)到的目標(biāo)。 借助該路徑的同樣告知的特性(英語path attributes),發(fā)送給可達(dá)到的目標(biāo)的 BGP實例包括從目標(biāo)的局部視角出發(fā)分別最佳的路徑。在BGP協(xié)議的框架內(nèi)， BGP實例之間效奐四種翻的消息，其中一個是所謂的更新消息，利用該更新 消息M整個網(wǎng)絡(luò)傳播路徑消息并可以使網(wǎng)絡(luò)與拓?fù)渥兓鄳?yīng)地得到優(yōu)化。發(fā) 送更新消肩通常在根據(jù)局部存在的信息優(yōu)化的路由意義上導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)的所有BGP 實例中路徑信息得到匹配。此外，所謂的保持激活或者狀態(tài)確認(rèn)消息具有重要 作用，BGP實例利用該消息向其BGP鄰居說明該BGP的可工作性。在未出現(xiàn) 這種消息的情況下，BGP鄰居則認(rèn)定至BGP實例的鏈路受到干擾。禾U用BGP協(xié)議傳播拓?fù)湫畔⒌娜秉c是，在顯^i繁變化的情況下，Mil網(wǎng) 絡(luò)傳播的、用于顯示該變化的消息出現(xiàn)相當(dāng)大的負(fù)擔(dān)，而且在變化消息過快連 續(xù)出現(xiàn)的情況下網(wǎng)絡(luò)不能完全收斂。網(wǎng)絡(luò)不能完全收斂或域間路由不穩(wěn)定的這 種問MM過所謂的Route-flap-damping (路由擺動抑制)方法努力克服。這種方 案的意圖是，變化的顯，過BGP鄰居用同意來證明。在接收到變化消息時， 衰減參數(shù)得到提高并在衰減參數(shù)超過閾值的情況下忽略變化消息。衰減參數(shù)隨 著時間指數(shù)下降。其結(jié)果是只要衰減值不低于下閾值(重新利用閾值)，BGP 實例的變化消息就會被忽略。然而該方法的缺點是，本身帶來一種潛在的連接 丟失的危險，這一點對于實時通信業(yè)務(wù)來說是不能接受的。對于實時通信業(yè)務(wù)的傳輸，當(dāng)前對域間路由的進(jìn)一步開發(fā)力求更為快邀也 識別和消除干擾。D.Katz和D.Ward的RFC草案"Bidirectional Forwarding Detection"和G Lichtwald、 U.W"alter禾口 M.Zitterbart的出版物'Improving Convergence Time of Routing Protocol"(3^1 International Conference on Network^ 29.02.-04.03.， Guadelope，ISBN 0-86341-326-9)中介紹了用于加速識別干擾的協(xié)議。兩個方案提出一種與 路由幼、議分離的、用于監(jiān)測M性和識別干擾的協(xié)議。這種方式可以使監(jiān)測在 時間上的間隔大小與網(wǎng)絡(luò)條件(由于監(jiān)測分組帶來的負(fù)荷)和網(wǎng)絡(luò)中實施的傳 輸服務(wù)(要求或者不要求實時能力)匹配。EP1453250介紹了一種方案，通過一種對域間路由選擇時鏈路中斷進(jìn)行快 速反應(yīng)的方法來補(bǔ)充BGP協(xié)議。根據(jù)這種方案提供替換路徑，其中，不需要通 過整個網(wǎng)絡(luò)預(yù)先傳播變化消息。路由的變化僅沿替換路徑進(jìn)行。路由的這種有 限的轉(zhuǎn)換可以對干擾做出快速反應(yīng)。此外在持續(xù)干擾(persistent error)的情況 下，可以借助BGP協(xié)議在網(wǎng)絡(luò)中實施拓?fù)淦ヅ?。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于，讓基于分組的網(wǎng)絡(luò)更加有效iM干擾消息做出反應(yīng)。 該目的通過權(quán)利要求1所述的方法得以實現(xiàn)。本發(fā)明基于這種認(rèn)識，即同時使用具有產(chǎn)生分離的、彼此獨立反應(yīng)的干擾 識別和干擾排除機(jī)制的多種技術(shù)或協(xié)議。在此方面，這些反應(yīng)可以按照不同的 時間標(biāo)度進(jìn)行并在最終產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷方面具有很大差別。本發(fā)明的目的在于， 如果并行使用的機(jī)制使故障得以排除或者故障持續(xù)時間很短，以至于排除在故 障排除機(jī)制的時間標(biāo)度上變得無足輕重，貝懷〗柳緩慢和復(fù)雜的故障排除機(jī)制。例如，在故障排除方面反應(yīng)遲鈍的BGP協(xié)議有時可與OSPF協(xié)議或者M(jìn)PLS (multiprotocol label switching,多協(xié)議標(biāo)記交換)協(xié)議共同《頓。兩個協(xié)議都具 有與BGP協(xié)議相比反應(yīng)時間更快的故障排除機(jī)制。本發(fā)明以這種情況為目標(biāo)。依據(jù)本發(fā)明，路由實例通過向鄰居路由實例發(fā)送檢測消息，對與借助路由 協(xié)議進(jìn)行的路由相關(guān)的鄰居路由實例的不可到達(dá)性的通知消息做出反應(yīng)，以檢 查不可到達(dá)性或3i3I性的失去。只有在對該檢測消息沒有進(jìn)行與可達(dá)到性相關(guān) 的正面應(yīng)答的情況下，才為避免與鄰居路由實例的連接中斷而進(jìn)行路由的修改。 概念'鄰居路由實例"在此是指鄰居路由實例在路由協(xié)議的意義上是一個鄰居或 者'nexthop (下一跳)"。涉及物理上的通信基礎(chǔ)設(shè)施的鄰居不一定非得存在。 鄰居路由實例在域間路由中也可以稱為相鄰的自治系統(tǒng)。本發(fā)明在故障排除時導(dǎo)致更加有效地使用現(xiàn)有的資源。故障排除或借助路 由協(xié)iM路由進(jìn)行修改在三種不需要進(jìn)4豫種修改的重要情況下得至U避免 故障以發(fā)送檢領(lǐng)鵬息時就不復(fù)存在的短時間不穩(wěn)定性存在。這種不穩(wěn)定性可能抵消了路由收斂過程，從而特別是在BGP情況下M更新消息造成網(wǎng)絡(luò) 的全局(互聯(lián)網(wǎng)意義上)負(fù)荷的不良后果。 故障在發(fā)送檢測消息的時刻就已經(jīng)被并行使用的、在更快的時間標(biāo)度上 做出反應(yīng)的機(jī)制排除。 故障以故障消息的假象出現(xiàn)，以干擾系統(tǒng)。不可到達(dá)性例如可以借助檢測消息確定，方法是預(yù)先規(guī)定應(yīng)答(例如得到 反應(yīng)的檢測消息)的時間間隔以及在該時間間隔內(nèi)未完成應(yīng)答就認(rèn)定不可到達(dá) 性。時間間隔可與系統(tǒng)的情況(例如測得的延遲時間、與對故障的反應(yīng)時間相 關(guān)的涉及通信業(yè)務(wù)類型的要求)匹配。替換的，在傳輸檢測消息時可以使用協(xié) 議固有的故障消息。例如在傳輸不成功的情況下發(fā)送TCP信號(transport control protocol,傳輸控制協(xié)議)。但這種做法一般瞎況下缺少靈活性。本發(fā)明最好在域間路由中使用，在域間路由中存在EGP協(xié)議反應(yīng)比較緩慢 的問題而且所處理的消息危險較大。在確認(rèn)故障的情況下，例如會通過EGP協(xié) 議(一般瞎況下BGP)進(jìn)行反應(yīng)。依據(jù)一種擴(kuò)展，本發(fā)明與EP 1453250中所介 紹的方式進(jìn)行組合。在此方面，從待遍歷自治系統(tǒng)包含的、被干擾中斷的路徑 出發(fā)。然后在一個時刻啟動備用路徑。為此目的告知處于該備用路徑上的路由 域。所告知的處于該備用路徑上的路由域根據(jù)沿該備用路徑通向目標(biāo)點的路由 調(diào)整其域間路由，直至該備用路徑上的所有路由域都根據(jù)在該備用路徑上通向 目標(biāo)點的路由來調(diào)整其域間路由。這種方式將路由時產(chǎn)生的變化降到劇氐限度。 如果故障證明是持續(xù)故障(persistent eiror)，可以對整個拓?fù)溥M(jìn)行比較復(fù)雜的匹 配。但該方法同樣可以有效地在自治系統(tǒng)內(nèi)部使用或用于域內(nèi)路由。故障反應(yīng) 在此可以存在于^h網(wǎng)絡(luò)范圍的拓?fù)渥兓?例如OSPF)、存在于為中斷的路徑 提供備用路徑(例如在MPLS方案的框架內(nèi))或者存在于局部反應(yīng)(例如像 WO2004/051957中介紹的那樣)。本發(fā)明還包括一種裝置，例如路由器，其包括一個路由實例并用于實施依 據(jù)本發(fā)明的、在基于分組地傳輸通信業(yè)務(wù)時有效處理干擾的方法。在此，路由 實例既可以M路由器也可以通過在適當(dāng)?shù)挠布宪浖崿F(xiàn)路由功能來給定。


下面借助附圖的實施例對本發(fā)明的主皿行詳細(xì)說明。其中圖1示出路由體系結(jié)構(gòu)的一部分；圖2a和2b示出具有用于排除故障的不同機(jī)制的協(xié)議堆棧。
具體實施方式
圖1示意性地示出一個模塊或者一個協(xié)議實例APCS (APCS: adjacentpeer check service)與一個路由協(xié)i義層(Routing Protocol Engine,路由協(xié)議引擎)RPE 的共同作用，它們通過一個為此設(shè)置的接口APCI (adjacent peer check interface) 相互連通。這種路由體系結(jié)構(gòu)例如在說明書導(dǎo)言中所引用的GLichtwald、 U.Walter禾口 M.Zitterbart的文獻(xiàn)'Improving Convergence Time of Routing Protocol" 中使用。路由協(xié)議例如為BGP協(xié)議。BGP協(xié)議具有用于檢測超雖性的通常周期 為60秒的周期性KEEPALIVE消息。在KEEPALIVE消息不可傳送的情況下產(chǎn) 生故障消息。依據(jù)本發(fā)明，然后可以通il接口 APCI使協(xié)議實例APCS發(fā)送檢 測消息或者校驗消息。圖2a和2b示出一個網(wǎng)絡(luò)的不同層。最下層為MPLS (multiprotocol label switching,多協(xié)議標(biāo)記交換)。在MPLS路徑的基礎(chǔ)上te邏輯IP拓?fù)?。這種 拓?fù)洳煌贛PLS拓?fù)洳?看靴'不多的網(wǎng)元，也就是說， 一部分在MPLS平面 上、^r活的網(wǎng)元在IP平面上是透明的。BFD服務(wù)(BFD: Bidirectional Forwarding Detection,雙向前向檢測)在該實施例中以IP層的觀點為基礎(chǔ)。IP層的兩個冗 余路，別邊緣網(wǎng)關(guān)協(xié)議題明的。BGP協(xié)議僅"看到"與其BGP鄰居的直接^i舌。在該實施例中假設(shè)，圖2b中中斷的鏈路是Mil該鏈路建立BGP會i舌的那 啊連路。BFD協(xié)議向BGP路由器發(fā)送亞秒范圍內(nèi)的中斷信號。傳統(tǒng)上這一點導(dǎo) 致BGP協(xié)議啟動收斂過程。在tOT這里所介紹的機(jī)制時，收斂過程不一定非得需要，因為BGP協(xié)議在 收斂過程初始化之前借助校驗消息對其BGP鄰居檢查該鄰居是否真的不再能夠 到達(dá)?，F(xiàn)代的MPLS版本與BGP故障反應(yīng)相比可以快速轉(zhuǎn)換到備用路徑上。校 驗消息在這種情況下確定想l性，因為ffl31更快速的MPLS反應(yīng)提前發(fā)生故障 反應(yīng)。這樣用于排除故障的BGP機(jī)制就未被觸發(fā)。由此可以大大降低互聯(lián)網(wǎng)上的負(fù)荷。此外，禾U用這種機(jī)制可以識別M31虛 假的或者濫用的方式被傳播為不可支配的鏈路，并由此防止對路由的劫持 (Hijacken )-也就是非法占用M路徑。
權(quán)利要求
1.一種用于借助路由協(xié)議和路由實例有效處理在基于分組地傳輸通信業(yè)務(wù)時的干擾的方法，其中a)向與借助該路由協(xié)議的路由相關(guān)的路由實例發(fā)送一個鄰居路由實例不可到達(dá)的消息，b)為了檢查可到達(dá)性通過該路由實例向該鄰居路由實例發(fā)送檢測消息，c)如果在檢查過程中確認(rèn)了不可到達(dá)性則推斷出與該鄰居路由實例的連接中斷，以及d)通過該路由實例在確認(rèn)該鄰居路由實例不可到達(dá)的情況下修改路由選擇以避開中斷的連接。
2. 按權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于， -給定對檢測消息應(yīng)答的時間間隔，以及-如果在該時間間隔內(nèi)未完成應(yīng)答則確定所述鄰居路由實例的不可到達(dá)。
3. 按權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于， -路由協(xié)議為域間路由協(xié)議，以及- 路由實例為域間路由實例。
4. 按權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，- 所^^徑SMM向目標(biāo)的路由域給定。
5. 按權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，- 路由的修改以i!31啟用通向目標(biāo)點的備用路徑的路徑修改方式進(jìn)行， 其方式是- 通知處于備用路，ii:的路由域，以及-- 處于備用路徑上得到通知的路由域根據(jù)沿備用路徑通向目標(biāo)點的路由 調(diào)整其域間路由，直至該備用路徑上的所有路由域都根據(jù)沿著通向目標(biāo)點的備 用路徑的路由調(diào)整其域間路由。
6. 按權(quán)利要求3-4之一所述的方法，其特征在于，- 路由的修改以在通過整個網(wǎng)絡(luò)傳播消息而引起的拓?fù)渥兓蚣軆?nèi)的路 徑修改方式進(jìn)行。
7. 按權(quán)利要求1-2之一所述的方法，其特征在于，- 路由協(xié)議為域內(nèi)路由協(xié)議，以及- 路由實例為域內(nèi)路由實例。
8. 按權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，- 路由的修改以通過提供備用路徑的路徑變化方式進(jìn)行。
9. 按權(quán)利要求7或8所述的方法，其特征在于，- 路由的修改以在m在域內(nèi)傳播消息而弓胞的拓?fù)渥兓蚣軆?nèi)的 路徑變化方式進(jìn)行。
10. —種用于實施按權(quán)利要求1-9之一所述方法的裝置，特別是路由器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于借助路由協(xié)議和路由實例有效處理在基于分組地傳輸通信業(yè)務(wù)時的干擾的方法。在依據(jù)本發(fā)明方法的框架內(nèi)，檢查鄰居路由實例不可到達(dá)的消息。在此，在通知了鄰居路由實例不可到達(dá)之后發(fā)送用于檢查該信息的檢測消息。如果在檢查過程中確認(rèn)了不可到達(dá)性則推斷出與該鄰居路由實例的連接中斷，并通過該路由實例修改路由選擇以避開中斷的連接。本發(fā)明降低在網(wǎng)絡(luò)上排除干擾過程中出現(xiàn)的開銷并防止產(chǎn)生干擾網(wǎng)絡(luò)的虛假故障信號。
文檔編號H04L29/14GK101248648SQ200680019103
公開日2008年8月20日 申請日期2006年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月2日
發(fā)明者G·利克特沃爾德 申請人:諾基亞西門子通信有限責(zé)任兩合公司