本公開一般涉及標(biāo)簽交換領(lǐng)域。更具體來說,本公開涉及提供、轉(zhuǎn)發(fā)和分發(fā)標(biāo)簽交換網(wǎng)絡(luò)中的負(fù)荷平衡信息的技術(shù)。
背景技術(shù):
在通信網(wǎng)絡(luò)的移動回程(MBH)部分中,觸發(fā)MBH部分(例如微波環(huán)形網(wǎng)絡(luò))的節(jié)點中的負(fù)荷平衡的切換閾值沿標(biāo)簽交換路徑(LSP)手動配置。在通信網(wǎng)絡(luò)(例如電信網(wǎng)絡(luò))中,網(wǎng)絡(luò)的回程部分通常包括核心網(wǎng)絡(luò)或主干網(wǎng)絡(luò)與整個網(wǎng)絡(luò)的邊緣的特別小的子網(wǎng)絡(luò)之間的中間鏈路。
例如,微波鏈路的帶寬不一定始終是固定的,而是由于外部條件(例如天氣)而易于波動。通常,提供較高帶寬的較高調(diào)制方案在正常天氣條件下使用,而較低調(diào)制方案在影響無線傳輸?shù)牟焕麠l件下(例如雨天)使用,由此引起降低的帶寬。整個可用網(wǎng)絡(luò)帶寬的有效利用是MBH中的一個關(guān)鍵問題,特別是在使用微波時。在具體傳輸路徑由于雨天而降級的一些故障情形中,低優(yōu)先級業(yè)務(wù)可經(jīng)過備選路徑來重新被路由,以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)帶寬的更好利用并且向客戶提供更好的體驗。
因特網(wǎng)協(xié)議(IP)/多協(xié)議標(biāo)簽交換(MPLS)廣泛部署在一直擴展到接入域的服務(wù)提供商網(wǎng)絡(luò)中。它也變成微波網(wǎng)絡(luò)中的優(yōu)選分組傳輸技術(shù)?;谏鲜鲈颍瑢崿F(xiàn)有效帶寬利用的目標(biāo)的負(fù)荷平衡連同自適應(yīng)調(diào)制能夠基于MPLS轉(zhuǎn)發(fā)或類似轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)。
為了使網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點能夠進(jìn)行負(fù)荷平衡判定,LSP切換閾值必須在每個LSP的所有節(jié)點上手動配置。在每個節(jié)點上,所有LSP的切換閾值必須獨立于該節(jié)點是所涉及LSP的入口路由器還是轉(zhuǎn)接路由器逐個設(shè)置??紤]到網(wǎng)絡(luò)中存在的龐大數(shù)量的LSP,復(fù)雜配置可引起推出(rollout)延遲和額外成本。此外,手動配置是易出錯的,因為所有節(jié)點上的每個LSP的閾值必須是一致的。更進(jìn)一步,難以在閾值需要基于變化網(wǎng)絡(luò)狀況來更新時保持閾值。
總之,手動切換閾值預(yù)配置是成本高、易出錯的,并且具有不良維護(hù)特性。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
相應(yīng)地,需要提供用于按照有效、有成本效益和簡易方式來提供標(biāo)簽交換網(wǎng)絡(luò)中的負(fù)荷平衡信息的措施。
按照第一方面,提供一種提供標(biāo)簽交換網(wǎng)絡(luò)中的負(fù)荷平衡信息的方法。該方法包括由標(biāo)簽交換網(wǎng)絡(luò)的第一路由器來配置負(fù)荷平衡信息的步驟。負(fù)荷平衡信息指示條件,在所述條件下將要對包括一個或多個數(shù)據(jù)分組的數(shù)據(jù)分組的類執(zhí)行負(fù)荷平衡。該方法還可包括由第一路由器在一個消息中向標(biāo)簽交換網(wǎng)絡(luò)的至少一個第二路由器提供所配置負(fù)荷平衡信息連同標(biāo)簽信息。標(biāo)簽信息與數(shù)據(jù)分組的類相關(guān)。所配置負(fù)荷平衡信息由第一路由器在一個消息中連同標(biāo)簽信息提供給至少一個第二路由器,以便建立用于基于標(biāo)簽信息經(jīng)過標(biāo)簽交換網(wǎng)絡(luò)來標(biāo)簽交換數(shù)據(jù)分組的類的一個或多個數(shù)據(jù)分組的路徑的至少一段。
按照第二方面,提供一種轉(zhuǎn)發(fā)標(biāo)簽交換網(wǎng)絡(luò)中的負(fù)荷平衡信息的方法。該方法包括由標(biāo)簽交換網(wǎng)絡(luò)的至少一個第二路由器來接收負(fù)荷平衡信息的步驟。負(fù)荷平衡信息指示條件,在所述條件下將要對包括一個或多個數(shù)據(jù)分組的數(shù)據(jù)分組的類執(zhí)行負(fù)荷平衡。負(fù)荷平衡信息連同與數(shù)據(jù)分組的類相關(guān)的標(biāo)簽信息在一個消息中接收,以便建立用于基于標(biāo)簽信息經(jīng)過標(biāo)簽交換網(wǎng)絡(luò)來標(biāo)簽交換數(shù)據(jù)分組的類的一個或多個數(shù)據(jù)分組的路徑的至少一段。負(fù)荷平衡信息使至少一個第二路由器能夠確定是否滿足所指示條件。該方法包括由至少一個第二路由器在一個消息中轉(zhuǎn)發(fā)所接收負(fù)荷平衡信息連同標(biāo)簽信息,以便建立用于基于標(biāo)簽信息經(jīng)過標(biāo)簽交換網(wǎng)絡(luò)來標(biāo)簽交換數(shù)據(jù)分組的類的一個或多個數(shù)據(jù)分組的路徑的至少另外一段。
按照第三方面,提供一種分發(fā)標(biāo)簽交換網(wǎng)絡(luò)中的負(fù)荷平衡信息的方法。該方法包括由標(biāo)簽交換網(wǎng)絡(luò)的第一路由器來配置負(fù)荷平衡信息的步驟。負(fù)荷平衡信息指示條件,在所述條件下將要對包括一個或多個數(shù)據(jù)分組的數(shù)據(jù)分組的類執(zhí)行負(fù)荷平衡。該方法還包括下列步驟:由第一路由器在一個消息中向標(biāo)簽交換網(wǎng)絡(luò)的至少一個第二路由器提供所配置負(fù)荷平衡信息連同與數(shù)據(jù)分組的類相關(guān)的標(biāo)簽信息,以便建立用于基于標(biāo)簽信息經(jīng)過標(biāo)簽交換網(wǎng)絡(luò)來標(biāo)簽交換數(shù)據(jù)分組的類的一個或多個數(shù)據(jù)分組的路徑的至少一段。該方法還包括由至少一個第二路由器接收負(fù)荷平衡信息的步驟。負(fù)荷平衡信息連同與數(shù)據(jù)分組的類相關(guān)的標(biāo)簽信息在一個消息中接收。負(fù)荷平衡信息使至少一個第二路由器能夠確定是否滿足所指示條件。該方法還包括由至少一個第二路由器在一個消息中轉(zhuǎn)發(fā)所接收負(fù)荷平衡信息連同標(biāo)簽信息,以便建立用于基于標(biāo)簽信息經(jīng)過標(biāo)簽交換網(wǎng)絡(luò)來標(biāo)簽交換數(shù)據(jù)分組的類的一個或多個數(shù)據(jù)分組的路徑的至少另外一段。
按照第四方面,提供一種計算機程序。該計算機程序包括程序代碼部分,以用于在計算機程序運行于一個或多個計算裝置時執(zhí)行本文所描述方法方面的任一個的步驟。該計算機程序可存儲在計算機可讀記錄介質(zhì)上。
按照第五方面,提供一種用于提供標(biāo)簽交換網(wǎng)絡(luò)中的負(fù)荷平衡信息的第一路由器。該第一路由器包括配置組件和提供組件。配置組件適合于配置負(fù)荷平衡信息。負(fù)荷平衡信息指示條件,在所述條件下將要對包括一個或多個數(shù)據(jù)分組的數(shù)據(jù)分組的類執(zhí)行負(fù)荷平衡。提供組件適合于在一個消息中向標(biāo)簽交換網(wǎng)絡(luò)的至少一個第二路由器提供所配置負(fù)荷平衡信息連同與數(shù)據(jù)分組的類相關(guān)的標(biāo)簽信息,以便建立用于基于標(biāo)簽信息經(jīng)過標(biāo)簽交換網(wǎng)絡(luò)來標(biāo)簽交換數(shù)據(jù)分組的類的一個或多個數(shù)據(jù)分組的路徑的至少一段。
按照第六方面,提供一種用于轉(zhuǎn)發(fā)標(biāo)簽交換網(wǎng)絡(luò)中的負(fù)荷平衡信息的第二路由器。該第二路由器包括接收組件和轉(zhuǎn)發(fā)組件。接收組件適合于接收負(fù)荷平衡信息。負(fù)荷平衡信息指示條件,在所述條件下將要對包括一個或多個數(shù)據(jù)分組的數(shù)據(jù)分組的類執(zhí)行負(fù)荷平衡。負(fù)荷平衡信息連同與數(shù)據(jù)分組的類相關(guān)的標(biāo)簽信息在一個消息中接收,以便建立用于基于標(biāo)簽信息經(jīng)過標(biāo)簽交換網(wǎng)絡(luò)來標(biāo)簽交換數(shù)據(jù)分組的類的一個或多個數(shù)據(jù)分組的路徑的至少一段。負(fù)荷平衡信息使第二路由器能夠確定是否滿足所指示條件。轉(zhuǎn)發(fā)組件適合于在一個消息中轉(zhuǎn)發(fā)所接收負(fù)荷平衡信息連同標(biāo)簽信息,以便建立用于基于標(biāo)簽信息經(jīng)過標(biāo)簽交換網(wǎng)絡(luò)來標(biāo)簽交換數(shù)據(jù)分組的類的一個或多個數(shù)據(jù)分組的路徑的至少另外一段。
按照第七方面,提供一種分發(fā)標(biāo)簽交換網(wǎng)絡(luò)中的負(fù)荷平衡信息的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括如本文所描述的第一路由器以及如本文所描述的至少一個第二路由器。該系統(tǒng)可配置成執(zhí)行如本文所描述方法方面的任一個的步驟。
附圖說明
下面將參照附圖中所示的示范實施例進(jìn)一步描述本公開,其中:
圖1是環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中的負(fù)荷平衡操作的示意說明;
圖2是包括按照裝置實施例的第一路由器以及按照裝置實施例的多個第二路由器的環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的示意說明;
圖3是圖2的網(wǎng)絡(luò)中使用的第一和第二路由器的裝置實施例的示意說明;
圖4a是示出圖3的第一路由器中執(zhí)行的第一方法實施例的流程圖;
圖4b是示出圖3的第二路由器的一個或多個中執(zhí)行的第二方法實施例的流程圖;
圖5示意示出包括閾值的標(biāo)簽映射消息的結(jié)構(gòu);
圖6示意示出圖5的標(biāo)簽映射消息中提供的閾值的格式;以及
圖7是示出圖3的第二路由器的一個或多個中執(zhí)行的第二方法實施例的另外步驟的流程圖。
具體實施方式
為了說明而不是進(jìn)行限制的目的,以下描述中闡述了例如包括具體網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的特定網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞鹊奶囟?xì)節(jié),以便提供對本公開的透徹了解。將對本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯而易見的是,本公開可在脫離這些特定細(xì)節(jié)的其他實施例中實施。例如,技術(shù)人員將意識到,本公開可采用與以下針對圖1至圖7所論述的特定多協(xié)議標(biāo)簽交換(MPLS)以及以下用來示出本公開的特定MPLS術(shù)語不同的實現(xiàn)來實施。而且,雖然本公開部分參照環(huán)形網(wǎng)絡(luò)來描述,但是本公開可在移動或固定用戶可附連到的其他網(wǎng)絡(luò)中實施。例如,本公開可適用于蜂窩網(wǎng)絡(luò)(例如全球移動通信系統(tǒng)(GSM)、通用移動電信系統(tǒng)(UMTS)、長期演進(jìn)(LTE)、LTE-增強(LTE-A)網(wǎng)絡(luò))或者適用于無線局域網(wǎng)(WLAN)或類似無線網(wǎng)絡(luò),而且還可適用于有線網(wǎng)絡(luò)(諸如例如具有部分或許多分離子公司的公司的內(nèi)聯(lián)網(wǎng)或因特網(wǎng))。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員還將意識到,本文下面所說明的功能可使用單獨硬件電路、使用與編程微處理器或通用計算機結(jié)合起作用的軟件、使用專用集成電路(ASIC)和/或使用一個或多個數(shù)字信號處理器(DSP)來實現(xiàn)。還將意識到,當(dāng)本公開描述為方法時,它還可體現(xiàn)在計算機處理器以及耦合到處理器的存儲器中,其中存儲器編碼有一個或多個程序,以便在由處理器運行時執(zhí)行本文所公開的方法。
按照上面描述的第一方法方面,標(biāo)簽交換網(wǎng)絡(luò)可被理解為其中能夠執(zhí)行標(biāo)簽交換的網(wǎng)絡(luò)。標(biāo)簽交換可被看作網(wǎng)絡(luò)中繼的技術(shù)。每個數(shù)據(jù)分組可指配有標(biāo)簽信息,例如標(biāo)簽,以及交換可在檢查指配給每個數(shù)據(jù)分組的標(biāo)簽信息,例如標(biāo)簽之后進(jìn)行。在標(biāo)簽交換網(wǎng)絡(luò)中,分組轉(zhuǎn)發(fā)判定可以只對標(biāo)簽信息,例如標(biāo)簽的內(nèi)容進(jìn)行,而無需檢查分組本身。標(biāo)簽信息,例如標(biāo)簽可被理解為識別遠(yuǎn)程(distant)節(jié)點而不是端點之間的虛擬鏈路(因此路徑)。
標(biāo)簽交換網(wǎng)絡(luò)可包括或者配置為通信網(wǎng)絡(luò)的多協(xié)議標(biāo)簽交換(MPLS)域。作為替代或補充,數(shù)據(jù)分組的類可以是或者可包括轉(zhuǎn)發(fā)等效(equvalence)類(FEC)或者與其相關(guān)。作為替代或補充,路徑可以是標(biāo)簽交換路徑(LSP)。下面將更詳細(xì)說明所有這些術(shù)語。
標(biāo)簽交換的路徑可以是LSP。數(shù)據(jù)分組可沿這種LSP來轉(zhuǎn)發(fā)。LSP可被理解為經(jīng)過標(biāo)簽交換網(wǎng)絡(luò)的路徑。LSP可通過諸如標(biāo)簽分發(fā)協(xié)議(LDP)、資源預(yù)留協(xié)議-業(yè)務(wù)工程(RSVP-TE)、邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議(BGP)或基于約束的路由選擇LDP(CR-LDP)的信令協(xié)議來建立。
至少一個第二路由器可以是或者包括轉(zhuǎn)接路由器,其有時又稱作中間路由器,例如標(biāo)簽交換路由器(LSR)。在這種情況下,至少一個第二路由器可具體僅基于標(biāo)簽信息來執(zhí)行路由選擇。在標(biāo)簽交換網(wǎng)絡(luò)的邊緣路由器之間的意義上,轉(zhuǎn)接路由器,例如LSR可被看作是位于標(biāo)簽交換網(wǎng)絡(luò)的中間的一種類型的路由器。這種轉(zhuǎn)接路由器,例如LSR可負(fù)責(zé)交換用來路由分組的標(biāo)簽。例如,當(dāng)LSR接收數(shù)據(jù)分組時,LSR可使用數(shù)據(jù)分組,例如分組報頭中包含的標(biāo)簽信息作為確定LSP上的下一跳的索引以及例如來自查找表的分組的對應(yīng)標(biāo)簽信息。舊標(biāo)簽信息然后可從數(shù)據(jù)分組,例如分組報頭中去除,并且在向前路由數(shù)據(jù)分組之前采用新標(biāo)簽信息來替代。
第一路由器可被看作是標(biāo)簽交換網(wǎng)絡(luò)的邊緣路由器,具體來說是標(biāo)簽邊緣路由器(LER)(又稱作邊緣LSR)。邊緣路由器,例如LER可被理解為在標(biāo)簽交換網(wǎng)絡(luò)的邊緣進(jìn)行操作并且可充當(dāng)網(wǎng)絡(luò)的入口和出口點的路由器。邊緣路由器,例如LER可分別將標(biāo)簽信息推送到傳入分組上并且從傳出分組中彈(pop)走標(biāo)簽信息。在將數(shù)據(jù)報轉(zhuǎn)發(fā)到標(biāo)簽交換網(wǎng)絡(luò)的域中時,LER可使用路由選擇信息來確定將要附帶(affix)的適當(dāng)標(biāo)簽信息(例如標(biāo)簽),可相應(yīng)地“標(biāo)記(label)”(一個或多個)分組,并且然后可將(一個或多個)所加標(biāo)簽的分組轉(zhuǎn)發(fā)到標(biāo)簽交換網(wǎng)絡(luò)的域中。
首先將標(biāo)簽信息(例如標(biāo)簽)加到分組之前的路由器可稱作入口路由器。至少一個第二路由器可以是或者包括入口路由器。
同樣,在接收預(yù)定離開標(biāo)記交換網(wǎng)絡(luò)的域的所標(biāo)記的分組時,LER可剝離標(biāo)簽信息,例如標(biāo)簽,并且可使用正常轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則,例如IP轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則來轉(zhuǎn)發(fā)引起的分組,例如IP分組。LSP中的這種最后路由器(其從分組中彈出標(biāo)簽)可稱作出口路由器。第一路由器可以是或者包括出口路由器。入口路由器與出口路由器之間的路由器(其僅需要互換(swap)標(biāo)簽)可稱作轉(zhuǎn)接路由器或LSR。
因此,入口路由器可被看作是轉(zhuǎn)接路由器,例如LSR,其是給定路徑,例如LSP的起始點(因此是源)。入口路由器可以是任何其他路徑,例如(一個或多個)LSP的出口路由器或轉(zhuǎn)接路由器。因此,入口和出口路由器的作用是路徑特定的,例如LSP特定的。通常,標(biāo)簽信息可在入口路由器附連有IP分組并且在出口路由器被去除,而標(biāo)簽互換在中間路由器上執(zhí)行。
路徑可基于數(shù)據(jù)分組類中,例如以下更詳細(xì)說明的FEC中的標(biāo)準(zhǔn)來建立。路徑可在兩個或更多LER之間擴展。
路徑可開始于LER,其可基于適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)分組的類(例如以下說明的適當(dāng)FEC)來進(jìn)行判定有關(guān)哪一個標(biāo)簽信息(例如哪一個標(biāo)簽)要添加到數(shù)據(jù)分組前頭。LER然后可沿路徑將分組轉(zhuǎn)發(fā)到路徑中的下一個路由器,其可用數(shù)據(jù)分組的外標(biāo)簽來互換另一個標(biāo)簽,并且然后可將它轉(zhuǎn)發(fā)到下一個路由器。路徑中的最后路由器可從數(shù)據(jù)分組中去除標(biāo)簽,并且可基于其下一層,例如IPv4的報頭來轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)分組。在LSP的情況下,由于經(jīng)過LSP轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)分組對高網(wǎng)絡(luò)層是不透明的,所以LSP有時稱作標(biāo)簽交換隧道,例如MPLS隧道。LSP可以是單向的。LSP可使分組能夠經(jīng)過標(biāo)簽交換網(wǎng)絡(luò)從一個端點到另一個端點標(biāo)簽交換。LSP可由網(wǎng)絡(luò)運營商為了多種目的而建立,例如用于創(chuàng)建基于網(wǎng)絡(luò)的IP虛擬專用網(wǎng)絡(luò)或者沿經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)的所指定路徑來路由業(yè)務(wù)。
標(biāo)簽信息,例如標(biāo)簽可使用各種協(xié)議(例如標(biāo)簽分發(fā)協(xié)議(LDP))在LER與LSR之間來分發(fā)。標(biāo)簽交換網(wǎng)絡(luò)中的LSR可使用標(biāo)準(zhǔn)化過程相互定期交換標(biāo)簽和可達(dá)性信息,以便構(gòu)建它們?nèi)缓竽軌蛴脕磙D(zhuǎn)發(fā)分組的網(wǎng)絡(luò)的完整圖面(picture)。
數(shù)據(jù)分組的類可以是具有相似和/或相同特性的數(shù)據(jù)分組集合,其可按照相同方式(例如以相同方法),來轉(zhuǎn)發(fā)經(jīng)過標(biāo)簽交換網(wǎng)絡(luò)。例如,數(shù)據(jù)分組的類可以是或者可包括轉(zhuǎn)發(fā)等效類(FEC)或者與其相關(guān)。FEC可以是具有相似或相同優(yōu)先級或服務(wù)類(CoS)的LSP編組。由于業(yè)務(wù)編組全部具有相同或至少相似的CoS,所以它們可通過相同優(yōu)先級類來轉(zhuǎn)發(fā)。FEC可以是將按照相同方式(例如通過利用相同轉(zhuǎn)發(fā)處理的相同路徑)來轉(zhuǎn)發(fā)的分組集合。通常,屬于相同F(xiàn)EC的分組將沿標(biāo)簽交換網(wǎng)絡(luò)的域中的相同路徑。在將分組指配給FEC時,入口LSR可查看IP報頭以及還有一些其他信息,例如這個分組到達(dá)的接口。對其指配分組的FEC可通過標(biāo)簽來識別。
每個路由器可具有類交叉引用表,例如FEC交叉引用表,其存儲每個路徑,例如每個LSP的信息。這個表可包括入口端口和標(biāo)簽、出口端口和標(biāo)簽以及路徑的優(yōu)先級,例如LSP的優(yōu)先級或CoS。FEC可與所創(chuàng)建的每個LSP關(guān)聯(lián)。FEC可指定將哪些分組映射到那個LSP以及目的地IP地址前綴。當(dāng)分組穿過網(wǎng)絡(luò)時,中間路由器可基于FEC簡單地互換標(biāo)簽和轉(zhuǎn)發(fā)分組,而從不需要檢查分組的內(nèi)容。因此,屬于相同F(xiàn)EC的所有分組可按照相同方式被處理并且沿其路線(way)快速加速。
因此,轉(zhuǎn)發(fā)等效類趨向于對應(yīng)于LSP。相反情況不一定始終成立,因為LSP可能并且具體來說通常用于多個FEC。
按照第一方面的方法的提供的步驟可包括向至少一個第二路由器發(fā)送標(biāo)簽映射消息。標(biāo)簽映射消息可包括標(biāo)簽信息和負(fù)荷平衡信息。標(biāo)簽映射消息可以是LDP標(biāo)簽映射消息。其他協(xié)議可用于分發(fā)標(biāo)簽映射消息。
該方法可包括將負(fù)荷平衡信息結(jié)合到標(biāo)簽映射消息中。將負(fù)荷平衡信息結(jié)合到標(biāo)簽映射消息中的步驟可由第一路由器執(zhí)行。
負(fù)荷平衡信息可包括閾值。例如,如果當(dāng)前可用鏈路帶寬值除以最大鏈路帶寬值低于閾值,則將要對數(shù)據(jù)分組的類執(zhí)行負(fù)荷平衡。最大鏈路帶寬值可以是反映或表示至少一個第二路由器對于理想或者換言之完善的條件下的這個鏈路的帶寬的值。當(dāng)前可用鏈路帶寬值可以是反映或表示至少一個第二路由器對于當(dāng)前條件下的這個鏈路的帶寬的值。當(dāng)前可用鏈路帶寬值可對應(yīng)于或者小于最大鏈路帶寬值。鏈路可被理解為物理鏈路或邏輯鏈路。
負(fù)荷平衡信息可包括第一路由器的最大鏈路帶寬值和第一路由器的可用鏈路帶寬值中的至少一個。該方法可包括例如由至少一個第二路由器將第一路由器的最大鏈路帶寬值與至少一個第二路由器的最大鏈路帶寬值進(jìn)行比較。如果至少一個第二路由器的最大鏈路帶寬值不匹配第一路由器的最大鏈路帶寬值,則可基于至少一個第二路由器的本地策略進(jìn)行確定是否將要基于閾值或者基于第一路由器的最大鏈路帶寬值來執(zhí)行負(fù)荷平衡。此外,負(fù)荷平衡信息可包括第一路由器的可用鏈路帶寬值。第一路由器的最大鏈路帶寬值可以是反映或表示第一路由器的鏈路的最大帶寬的值。第一路由器的可用鏈路帶寬值可以是反映或表示在確定可用鏈路帶寬值時實際可用的第一路由器的鏈路的帶寬的值。如果至少一個第二路由器的本地策略基于第一路由器的最大鏈路帶寬值來進(jìn)行判定將要執(zhí)行負(fù)荷平衡,則至少一個第二路由器可將第一路由器的最大鏈路帶寬值和第一路由器的可用鏈路帶寬值的比率(以下稱作第一比率)與至少一個第二路由器的最大鏈路帶寬值和至少一個第二路由器的當(dāng)前可用鏈路帶寬值的比率(以下稱作第二比率)進(jìn)行比較。如果第一比率高于第二比率,則可確定負(fù)荷平衡將要由至少一個第二路由器執(zhí)行。
該方法可包括由第一路由器配置負(fù)荷平衡信息集合的步驟。負(fù)荷平衡信息集合的每個可指示條件,在所述條件下將要對于對應(yīng)的數(shù)據(jù)分組的類執(zhí)行負(fù)荷平衡。該方法可包括下列步驟:由第一路由器在一個消息中向多個第二路由器分別提供所配置的負(fù)荷平衡信息集合的每個連同與對應(yīng)的數(shù)據(jù)分組的類相關(guān)的標(biāo)簽信息,以便對每個數(shù)據(jù)分組的類建立用于基于標(biāo)簽信息經(jīng)過標(biāo)簽交換網(wǎng)絡(luò)來標(biāo)簽交換對應(yīng)的數(shù)據(jù)分組的類的一個或多個數(shù)據(jù)分組的路徑的至少一段。例如,第一負(fù)荷平衡信息可在一個消息中連同第一標(biāo)簽信息來提供給一個或多個第二路由器其中之一。此外,第二負(fù)荷平衡信息可在同一個消息中連同第二標(biāo)簽信息來提供給一個或多個第二路由器其中之一,依此類推。對于一個或多個路由器的另一個路由器,另外單個消息可按照相似方式來提供。
針對按照第二方面的方法,負(fù)荷平衡信息可包括閾值。該方法還可包括如果通過將至少一個第二路由器的當(dāng)前可用鏈路帶寬值除以至少一個第二路由器的最大鏈路帶寬值所確定的比率低于閾值,則確定將要對數(shù)據(jù)分組的類執(zhí)行負(fù)荷平衡。
負(fù)荷平衡信息可包括第一路由器的最大鏈路帶寬值和第一路由器的可用鏈路帶寬值中的至少一個。該方法可包括將第一路由器的最大鏈路帶寬值與至少一個第二路由器的最大鏈路帶寬值進(jìn)行比較。如果至少一個第二路由器的最大鏈路帶寬值不匹配第一路由器的最大鏈路帶寬值,則可基于至少一個第二路由器的本地策略進(jìn)行確定是否將要基于閾值或者基于第一路由器的最大鏈路帶寬值來執(zhí)行負(fù)荷平衡。
負(fù)荷平衡信息可包含在類型長度值(TLV)元素中。標(biāo)簽交換網(wǎng)絡(luò)可按照環(huán)形拓?fù)鋪砼渲谩?/p>
當(dāng)?shù)诙酚善髟谝粋€消息中接收負(fù)荷平衡信息和標(biāo)簽信息時,所接收消息可在第二路由器中終結(jié)(terminate)。第二路由器可向另一個第二路由器發(fā)出新消息。新消息可包括相同負(fù)荷平衡信息。此外,新消息可包括相同標(biāo)簽信息或者新標(biāo)簽信息。
新標(biāo)簽信息可基于所接收標(biāo)簽信息來生成或確定。
針對按照第五方面的第一路由器,第一路由器可配置成執(zhí)行上面描述方法步驟的任一個。第一路由器可配置為或者可包括將要沿路徑傳送的一個或多個數(shù)據(jù)分組的出口路由器。
針對按照第六方面的第二路由器,第二路由器可配置成執(zhí)行上面描述方法步驟的任一個。第二路由器可配置為或者可包括用于將要沿路徑所傳送的一個或多個數(shù)據(jù)分組的入口路由器或者用于將要沿路徑所傳送的一個或多個數(shù)據(jù)分組的出口路由器與入口路由器之間的中間路由器。
一般來說,本文所描述方法方面的任一個的步驟可在一個或多個適當(dāng)組件、裝置或單元中例如在第一路由器和/或至少一個第二路由器的適當(dāng)組件中同等體現(xiàn)。
圖1作為示例示意示出通信網(wǎng)絡(luò)的回程網(wǎng)絡(luò)的MPLS域。按照圖1的示范配置,回程網(wǎng)絡(luò)的MPLS域按照環(huán)形拓?fù)洳贾脼榄h(huán)形網(wǎng)絡(luò)。
數(shù)據(jù)分組在節(jié)點G(其是MPLS域的入口路由器2)上進(jìn)入MPLS域。數(shù)據(jù)分組的目的地在MPLS域的出口路由器4,即節(jié)點D后面。入口路由器2(在這里是節(jié)點G)與出口路由器4(在這里是節(jié)點D)之間的最短路徑是經(jīng)由節(jié)點F和節(jié)點E(其是體現(xiàn)為MPLS域的標(biāo)簽交換路由器(LSR)6的轉(zhuǎn)接路由器)的路徑。在出口路由器4(在這里是節(jié)點D),數(shù)據(jù)分組最終離開回程網(wǎng)絡(luò)的MPLS域。
例如,如果假定帶寬在節(jié)點E與節(jié)點D(因此是出口路由器4)之間的鏈路上退化,則并非所有數(shù)據(jù)分組都可在該鏈路上轉(zhuǎn)發(fā)但是可重新路由。例如取決于鏈路上可用的帶寬量以及節(jié)點E中的本地配置表,對于預(yù)定去往節(jié)點D后面的一個或多個目標(biāo)FEC的數(shù)據(jù)分組的第一子集,可執(zhí)行負(fù)荷平衡,例如可重新路由第一子集的數(shù)據(jù)分組。重新路由可經(jīng)由遠(yuǎn)程無環(huán)備選(loop free alternative)(LFA)進(jìn)行。在這種情況下,節(jié)點E經(jīng)由其遠(yuǎn)程LFA,即節(jié)點A(其也是MPLS域的LSR 6)來路由第一子集的業(yè)務(wù)。對于所涉及業(yè)務(wù),具體來說是第一子集的數(shù)據(jù)分組,節(jié)點E通過采用內(nèi)標(biāo)簽和隧道標(biāo)簽替代先前標(biāo)簽來改變標(biāo)簽,并且將分組隧穿(tunnel)到節(jié)點A。隧道標(biāo)簽在節(jié)點A上終結(jié),以及內(nèi)標(biāo)簽使第一子集的數(shù)據(jù)分組繼續(xù)移動到節(jié)點D(因此是出口路由器4)。預(yù)定去往節(jié)點D(因此是出口路由器4,并且其不經(jīng)受負(fù)荷平衡)后面的其他目的地FEC的數(shù)據(jù)分組的第二子集在包括從節(jié)點E到節(jié)點D的鏈路的原始路徑上轉(zhuǎn)發(fā)。
這樣,總業(yè)務(wù)的僅一部分,即數(shù)據(jù)分組的第二子集通過最初預(yù)計路徑(其包括已經(jīng)降級的一段,即節(jié)點E與節(jié)點D之間的鏈路)來路由。業(yè)務(wù)的其余部分,即數(shù)據(jù)分組的第一子集通過不同路徑(其沒有包括降級段,在這里是節(jié)點E與節(jié)點D之間的降級鏈路)重新路由。這樣,確保通過降級鏈路所路由的業(yè)務(wù)不超過降級鏈路的容量。
在上面示例中,負(fù)荷平衡的粒度是按(per)FEC(即按目標(biāo)IP地址)。按FEC負(fù)荷平衡意味著,屬于將要在給定帶寬級經(jīng)由遠(yuǎn)程LFA重新路由的FEC的數(shù)據(jù)分組存儲在節(jié)點(在上面示例中,在節(jié)點E中)的本地配置表中。例如,切換閾值可存儲在這種配置表中。在下游方向,如果MPLS向下部署到小區(qū)站點,則按FEC負(fù)荷平衡提供按小區(qū)站點的粒度。在這個方面,下游方向針對從入口路由器到出口路由器的數(shù)據(jù)分組的業(yè)務(wù)流方向來定義。
例如通過重新路由將要對其執(zhí)行負(fù)荷平衡的一個或多個FEC的選擇經(jīng)過每個節(jié)點上的配置進(jìn)行。配置定義分層結(jié)構(gòu),以便當(dāng)鏈路降級變差并且使用較低調(diào)制等級時選擇增加數(shù)量的FEC。這種配置的簡單示例在下圖示出。
由于LSP在LDP中按FEC來分發(fā),所以能夠了解,負(fù)荷平衡按LSP。如上所提到的切換閾值必須在每個LSP的所有節(jié)點上手動配置。在每個節(jié)點上,所有LSP的切換閾值必須獨立于該節(jié)點是LSP的轉(zhuǎn)接路由器(例如LSR 6)還是入口路由器4逐個設(shè)置??紤]到網(wǎng)絡(luò)中存在的龐大數(shù)量的LSP,對于手動配置可能發(fā)生下列問題:(1) 通過復(fù)雜配置所引起的推出延遲和額外成本;(2) 配置是易出錯的,因為必須保證所有節(jié)點上的每個LSP的閾值是一致的;以及(3) 當(dāng)閾值需要基于變化網(wǎng)絡(luò)狀況來更新時難以保持閾值。
下面將說明切換閾值能夠如何在整個MPLS轉(zhuǎn)發(fā)路徑上自動分發(fā)而不是使用逐個節(jié)點的手動配置。
圖2作為示例示意示出通信網(wǎng)絡(luò)的回程網(wǎng)絡(luò)的MPLS域。在所示MPLS域中,自動配置(一個或多個)LSP切換閾值。回程網(wǎng)絡(luò)的MPLS域按照環(huán)形拓?fù)鋪聿贾?。MPLS域包括:入口路由器20,經(jīng)過其,數(shù)據(jù)分組能夠進(jìn)入MPLS域;出口路由器40,經(jīng)過其,數(shù)據(jù)分組能夠離開MPLS域;以及入口路由器20與出口路由器40之間的五個LSR 60。下面為了便于說明而不是限制而假定微波鏈路分別提供在相鄰節(jié)點之間。微波鏈路在下面將只稱作鏈路,因為其他類型的鏈路也是可設(shè)想的。
圖3中,示意示出與出口路由器40和LSR 60其中之一有關(guān)的細(xì)節(jié)。出口路由器40包括配置組件42和提供組件44。所示LSR 60包括接收組件62和轉(zhuǎn)發(fā)組件64。此外,LSR 60可包括登記組件66。圖2中所示的所有LSR可具有圖3中所示的LSR 60的結(jié)構(gòu)。
現(xiàn)在針對圖4a、圖4b、圖5和圖6來說明分別在出口路由器40和LSR 60中執(zhí)行的方法實施例。按照與此,能夠按照有效、有成本效益和簡易方式沿標(biāo)簽路徑自動配置切換閾值。出口路由器40和上游方向相對于進(jìn)入和離開環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)流來定義。
在步驟S402,出口路由器40的配置組件42配置作為負(fù)荷平衡信息的切換閾值。更詳細(xì)來說,切換閾值首先按每個FEC在出口或邊緣路由器40的配置組件42中預(yù)先配置。這可通過將切換閾值包含在上游方向從出口邊緣路由器40所發(fā)送的標(biāo)簽分發(fā)協(xié)議(LDP)標(biāo)簽映射消息中進(jìn)行。LDP標(biāo)簽映射消息通常由出口路由器40在整個MPLS域來分發(fā)。LDP標(biāo)簽映射消息通常用來公告(adverstise)標(biāo)簽與FEC的接合。
為了在LDP標(biāo)簽映射消息中分發(fā)切換閾值,提出修改的LDP標(biāo)簽映射消息,其作為示例在圖5和圖6中示意示出。對于修改的LDP標(biāo)簽映射消息的分發(fā),出口路由器40,更具體來說是出口路由器40的提供組件44在上游方向向其相鄰LSR 60提供修改的LDP標(biāo)簽消息(步驟S404)。相鄰LSR 60在步驟S406接收修改的LDP標(biāo)簽映射消息,并且使用所接收的修改的LDP標(biāo)簽映射消息的切換閾值來預(yù)先配置其切換閾值。然后,LSR 60生成包括切換閾值的新修改的LDP標(biāo)簽映射消息,并且進(jìn)一步向上游轉(zhuǎn)發(fā)所生成的修改的LDP標(biāo)簽映射消息(步驟S408)。
簡言之,接收修改的LDP標(biāo)簽映射消息的標(biāo)簽路徑上的每個路由器終結(jié)這個消息,使用所接收的修改的LDP標(biāo)簽映射消息的切換閾值預(yù)先配置路由器中的切換閾值,生成包括切換閾值的新修改的LDP標(biāo)簽映射消息,并且進(jìn)一步向上游轉(zhuǎn)發(fā)所生成的修改的LDP標(biāo)簽映射消息。因此,沿環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的所有節(jié)點采用相同切換閾值預(yù)先配置。在圖2中所示的微波環(huán)中,如果節(jié)點D上的接口是LSP的目的地(暗示節(jié)點D是這個LSP的出口路由器40),則節(jié)點D的接口下的前綴可連同對應(yīng)轉(zhuǎn)發(fā)標(biāo)簽和切換閾值一起逐跳分發(fā)到整個環(huán)。因此,切換閾值在整個環(huán)的每個節(jié)點中是相同的。通過提供每個標(biāo)簽路徑,例如每個LSP的切換閾值,當(dāng)鏈路,例如微波鏈路的帶寬降級到低于預(yù)定義閾值(即低于切換閾值)時,能夠觸發(fā)環(huán)形網(wǎng)絡(luò),例如微波環(huán)中的業(yè)務(wù)負(fù)荷平衡。
給出示例,假定節(jié)點F(因此是上游路由器)與節(jié)點E(因此是下游路由器)之間的最大鏈路帶寬或者換言之最大鏈路數(shù)據(jù)速率或最大鏈路容量為500 Mbps。還假定節(jié)點F接收到具有80%的切換閾值的LDP標(biāo)簽映射消息。還假定節(jié)點F與節(jié)點E之間的鏈路例如因不良天氣條件而降級到300 Mbps。在這種情況下,由節(jié)點F判定負(fù)荷平衡將要執(zhí)行,因為當(dāng)前可用帶寬值與最大鏈路帶寬值之間的比率為60%,其低于切換閾值。
修改的LDP標(biāo)簽映射消息的可能結(jié)構(gòu)在圖5中示出。LDP標(biāo)簽映射消息示范地包括三個類型長度值(TLV),即,F(xiàn)EC TLV、通用標(biāo)簽TLV和切換閾值TLV。在這個方面,TLV又稱作標(biāo)簽長度值。切換閾值在切換閾值TLV中按每個FEC唯一地定義。因此,負(fù)荷平衡能夠?qū)τ谙嗨品N類的鏈路退化沿標(biāo)簽路徑來觸發(fā)。
如上面所闡述的,修改的LDP標(biāo)簽映射消息包括切換閾值的新TLV。因此,在當(dāng)前示例中,負(fù)荷平衡信息通過切換閾值TLV來攜帶。切換閾值TLV包括切換閾值。切換閾值可按照十進(jìn)制數(shù)的百分比給出,例如75%。通過將切換閾值包含在LDP標(biāo)簽映射消息中,LDP協(xié)議采用切換閾值TLV來擴展。此外,切換閾值TLV限制(bound)到LDP的標(biāo)簽映射消息中,以便由LDP以簡單配置從端到端自動分發(fā)LSP切換閾值。
如上面所闡述的,LSP可從端到端在LDP中按前綴FEC來分發(fā)。由于前綴FEC TLV也一起結(jié)合在修改的LDP標(biāo)簽映射消息中,所以存在前綴FEC TLV與切換閾值TLV之間具有1:1關(guān)系的映射。由于LDP標(biāo)簽映射消息在每個LSP的出口路由器40上始發(fā)并且然后逐跳填充(populate),直至到達(dá)入口路由器20,所以切換閾值必須僅對每個LSP的出口路由器40上的每個前綴FEC來配置,因為LSP在LDP中按前綴FEC來分發(fā)。
除了切換閾值之外,新切換閾值TLV還可包括出口路由器40的最大鏈路帶寬值(例如按照位每秒(bps)的數(shù)量級(order)給出)和出口路由器40的可用鏈路帶寬值(例如按照bps數(shù)量級給出)中的至少一個。最大鏈路帶寬值又可稱作最大鏈路數(shù)據(jù)速率值(如經(jīng)常地,數(shù)據(jù)速率按照bps給出)或最大鏈路容量值。同樣,可用鏈路帶寬值又可稱作可用鏈路數(shù)據(jù)速率值(如經(jīng)常地,數(shù)據(jù)速率按照bps給出)或可用鏈路容量值。因此,兩種鏈路帶寬值的單位可按照bps,例如按照Mbps給出,以及兩者的格式可以是十進(jìn)制數(shù)。
如上面所說明的,通常,如果當(dāng)前可用帶寬值除以最大鏈路帶寬值低于切換閾值,則能夠觸發(fā)負(fù)荷平衡。
但是,如果可選信息,例如最大鏈路帶寬值和/或可用鏈路帶寬值包含在修改的LDP標(biāo)簽映射消息中,則負(fù)荷平衡能夠基于所述可選信息來觸發(fā)。例如,LSR 60的最大鏈路帶寬值可與如包含在修改的LDP標(biāo)簽映射消息中(即如出口路由器40所提供的)最大鏈路帶寬值進(jìn)行比較。如果LSR 60的最大鏈路帶寬值匹配修改的LDP標(biāo)簽映射消息中包含的最大鏈路帶寬值,則LSR 60無論如何都可使用切換閾值,以便確定是否將要執(zhí)行負(fù)荷平衡。但是,如果LSR 60的最大鏈路帶寬值不匹配修改的LDP標(biāo)簽映射消息中包含的最大鏈路帶寬值,則LSR 60的本地策略可判定要使用哪一個標(biāo)準(zhǔn),以便確定將要執(zhí)行負(fù)荷平衡。按照第一選項,本地策略可判定無論如何都使用切換閾值,以便確定是否將要執(zhí)行負(fù)荷平衡。按照第二選項,修改的LDP標(biāo)簽映射消息中包含的可選信息可與LSR 60的相應(yīng)信息進(jìn)行比較。例如,LSR 60的可用鏈路帶寬值和LSR 60的最大鏈路帶寬值的比率(第一比率)可與修改的LDP標(biāo)簽映射消息中包含的可用鏈路帶寬值和修改的LDP標(biāo)簽映射消息中包含的最大鏈路帶寬值的比率(第二比率)進(jìn)行比較。如果第一比率小于第二比率,則LSR 60可確定將要執(zhí)行負(fù)荷平衡。否則,LSR 60可確定將不執(zhí)行負(fù)荷平衡。
圖6示出切換閾值TLV的示范格式。如圖6中所示的,U位和F位均作為零來提出。按照RFC 5036(2007年10月)的第3.4章中的陳述在接收未知TLV時,如果U歸零(clear)(=0),則通知必須返回給消息始發(fā)方,并且必須忽略整個消息。針對F位,這個位僅當(dāng)設(shè)置U位并且將要轉(zhuǎn)發(fā)包含未知TLV的LDP消息時才適用。如果F歸零(=0),則未知TLV沒有隨包含消息轉(zhuǎn)發(fā);如果F置位(=1),則未知TLV隨包含消息來轉(zhuǎn)發(fā)。因此,按照RFC 5036(2007年10月),修改的LDP標(biāo)簽映射消息中的U位和F位必須正確設(shè)置,即設(shè)置為零,以便實現(xiàn)傳統(tǒng)協(xié)議操作。因此,LDP標(biāo)簽映射消息端接在相應(yīng)接收路由器,以及新LDP標(biāo)簽映射消息被生成并且沿上游方向發(fā)送給下一跳路由器。
此外,在圖6的示例中,切換閾值的類型值要處于0x3E00 – 0x3EFF的范圍中,以便允許切換閾值單獨設(shè)置。按照RFC 5036(2007年10月)的第4.2章中的陳述,0x3E00 - 0x3EFF的范圍中的TLV類型保留用于供應(yīng)商-私有擴展,并且是單獨供應(yīng)商的職責(zé)(參見小節(jié)“LDP Vendor-Private TLVs”)。TLV類型名稱空間的這個范圍的因特網(wǎng)數(shù)字指配機構(gòu)(IANA)管理是不必要的。
本公開可適用于如上面所說明的環(huán)形拓?fù)涞遣⒉痪窒抻诖?。例如,針對RFC 5036(2007年10月),本公開可適用于特別是其中上游路由器在沒有其請求的情況下從下游路由器接收標(biāo)簽映射消息的下游主動(unsolicited)標(biāo)簽公告以及特別是其中上游路由器在向上游發(fā)送標(biāo)簽映射消息之前必須等待從下游路由器接收標(biāo)簽映射消息的命令(ORDERED)標(biāo)簽分發(fā)控制。
圖7的示意流程圖說明除了從LSR 60的角度的以上說明之外的其他細(xì)節(jié)。按照具有如圖7中所示的自動切換閾值分發(fā)的LDP過程,最初在步驟S710,LDP標(biāo)簽映射消息由LSR 60從下游方向來接收。路由選擇信息庫(RIB)在步驟S712檢查LDP標(biāo)簽映射消息,以驗證前綴。然后,切換閾值登記在步驟S714通過在登記組件66中登記修改的LDP標(biāo)簽映射消息中接收的切換閾值來執(zhí)行。然后,在步驟S716,標(biāo)簽管理器安裝修改的LDP標(biāo)簽映射消息中接收的標(biāo)簽。切換閾值然后在步驟S718彈出到新修改的LDP標(biāo)簽映射消息上。最后,新修改的LDP標(biāo)簽映射消息在步驟S720進(jìn)一步向上游發(fā)送,例如特別是在與執(zhí)行在前面所說明的相同或相似過程的情況下發(fā)送給另一個LSR 60,或者發(fā)送給入口路由器20。
本公開所提出的配置非常簡單。不存在為每個LSP逐個節(jié)點配置切換閾值的需要。切換閾值而是配置有每個LSP的出口路由器40上實現(xiàn)的LDP。該配置非??觳⑶沂怯谐杀拘б娴摹_@是因為對配置的努力降低,并且推出能夠非?????s短時間通常引起成本降低。更進(jìn)一步,所提出配置易于在網(wǎng)絡(luò)中維護(hù)和調(diào)試。一旦在網(wǎng)絡(luò)中識別與負(fù)荷平衡相關(guān)的不確定問題,僅必須檢查每個LSP的出口路由器40上的配置,而不是逐節(jié)點檢查配置。最后,有可能快速從端到端修改配置。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)狀況變化時,每個從端到端的LSP切換閾值能夠易于通過LDP擴展來調(diào)整。