多協(xié)議標簽切換環(huán)的制作方法
【技術領域】
[0001]本公開內容涉及計算機網絡，并且更具體地涉及工程設計計算機網絡內的流量流。
【背景技術】
[0002]網絡內的路由設備(常稱為路由器)維護描述經過網絡的可用路由的路由信息。在接收到傳入分組時，路由器檢查分組內的信息，并且根據路由信息轉發(fā)分組。為了維護網絡的準確表示，路由器根據一個或者多個定義的路由協(xié)議一一比如邊界網關協(xié)議(BGP)--來交換路由信息。
[0003]多協(xié)議標簽切換(MPLS)是用來工程設計網際協(xié)議(IP)網絡內的協(xié)議套件。通過利用MPLS，源設備可以請求經過網絡通向目的地設備的路徑、即標簽切換路徑(LSP)。LSP定義經過網絡的不同路徑以從源設備向目的地設備輸送MPLS分組。沿著LSP的每個路由器分配標簽，并且向沿著路徑的最近上游路由器傳播標簽。沿著路徑的路由器協(xié)作地執(zhí)行MPLS操作以沿著建立的路徑轉發(fā)MPLS分組。存在用于建立LSP的多種協(xié)議、比如標簽分布協(xié)議(LDP)和具有流量工程的資源保留協(xié)議擴展(RSVP-TE)。
[0004]諸如這樣的MPLS協(xié)議已經在包括核心服務提供商網絡和廣域網(WAN)的許多類型的網絡中成功。然而，在接入網絡中應用MPLS協(xié)議可能有困難，因為許多接入網絡被布置為環(huán)拓撲。由于環(huán)拓撲，路徑保護機制、比如RSVP-TE快速重路由(FRR)和LDP FRR可能低效和復雜。另外，常規(guī)MPLS協(xié)議通常未充分地靈活，它們也未良好地升級用于在基于環(huán)的接入網絡中廣泛采用。

【發(fā)明內容】

[0005]—般而言，這里描述多協(xié)議標簽切換(MPLS)信令機制，這些機制允許指定和用信號發(fā)送“MPLS環(huán)”作為新MPLS構造。作為結果，路由器可以用信號發(fā)送MPLS環(huán)內的成員資格并且自動地建立流量工程設計標簽切換路徑(LSP)作為MPLS環(huán)的部件用于環(huán)網絡內的分組傳送。另外，如以下進一步描述，無需在建立環(huán)LSP時分離地調配、但是可以基于路由器傳送的流量或者服務實時推斷和分配帶寬分配。另外，這里描述的技術可以提供內置路徑保護作為這里為MPLS環(huán)指定的信令機制和定義的自然結果。因此，無需用信號發(fā)送分離保護路徑、旁路LSP或者繞行。
[0006]在一個示例中，一種方法包括用連接為形成環(huán)網絡的多個路由器建立具有多個環(huán)標簽切換路徑(LSP)的多協(xié)議標簽切換(MPLS)環(huán)，環(huán)LSP中的每個環(huán)LSP被配置為繞環(huán)網絡向作為用于相應環(huán)LSP的出口路由器操作的路由器中的不同路由器傳送MPLS分組，其中環(huán)LSP中的每個環(huán)LSP包括多點到點(MP2P)LSP，對于MP2P LSP，環(huán)網絡內的路由器中的任何路由器可以作為入口操作以向環(huán)LSP中供應分組流量用于向用于環(huán)LSP的相應出口路由器傳送。該方法還包括根據環(huán)LSP繞環(huán)網絡轉發(fā)網絡流量作為MPLS分組。
[0007]在另一示例中，一種路由器包括互連路由器作為形成環(huán)網絡的多個路由器之一的多個物理接口。路由器還包括被配置為建立具有多個環(huán)LSP的MPLS環(huán)的處理器，環(huán)LSP中的每個環(huán)LSP被配置為繞環(huán)網絡向作為用于相應環(huán)LSP的出口路由器操作的路由器中的不同路由器傳送MPLS分組，其中環(huán)LSP中的每個環(huán)LSP包括MP2P LSP，對于MP2P LSP，環(huán)網絡中的路由器中的任何路由器可以作為入口操作以向環(huán)LSP中供應分組流量用于向用于環(huán)LSP的相應出口路由器傳送。路由器還包括被配置為根據環(huán)LSP繞環(huán)網絡轉發(fā)網絡流量作為MPLS分組的轉發(fā)部件。
[0008]在另一示例中，一種計算機可讀存儲介質包括指令，指令使網絡設備根據標簽分布協(xié)議輸出多個消息以與連接為環(huán)網絡的多個路由器建立具有繞環(huán)網絡的多個環(huán)LSP)的MPLS環(huán)，其中環(huán)LSP中的每個環(huán)LSP被配置為繞環(huán)網絡向作為用于相應環(huán)LSP的出口路由器操作的路由器中的不同路由器傳送MPLS分組，以及其中環(huán)LSP中的每個環(huán)LSP包括MP2PLSP，對于MP2P LSP，環(huán)網絡中的路由器中的任何路由器可以作為入口操作以向環(huán)LSP中供應分組流量用于向用于環(huán)LSP的相應出口路由器傳送。
[0009]在另一示例中，一種方法包括用內部網關路由協(xié)議(IGP)發(fā)現(xiàn)作為與網絡關聯(lián)的MPLS環(huán)的成員而指明的多個路由器，在網絡中，路由器在環(huán)拓撲中被互連。該方法包括響應于該發(fā)現(xiàn)來與多個路由器建立用于MPLS環(huán)的多個環(huán)LSP，環(huán)LSP中的每個環(huán)LSP被配置為繞環(huán)網絡向作為用于相應環(huán)LSP的出口路由器操作的路由器中的不同路由器傳送MPLS分組。環(huán)LSP中的每個環(huán)LSP包括MP2P LSP，對于MP2P LSP，環(huán)網絡內的路由器中的任何路由器可以作為入口操作以向環(huán)LSP中供應分組流量用于向用于環(huán)LSP的相應出口路由器傳送。該方法還包括根據環(huán)LSP繞環(huán)網絡轉發(fā)網絡流量作為MPLS分組。
[0010]在另一示例中，一種路由器包括互連路由器作為形成環(huán)網絡的多個路由器之一的多個物理接口和執(zhí)行IGP的處理器。處理器被配置為使用IGP來發(fā)現(xiàn)作為與網絡關聯(lián)的MPLS環(huán)的成員而指明的路由器中的鄰近路由器。處理器還被配置為響應于發(fā)現(xiàn)作為MPLS環(huán)的成員的鄰近路由器來建立用于MPLS環(huán)的多個環(huán)LSP。環(huán)LSP中的每個環(huán)LSP被配置為繞環(huán)網絡向作為用于相應環(huán)LSP的出口路由器而指明的路由器中的不同路由器傳送MPLS分組。環(huán)LSP中的每個環(huán)LSP被配置為MP2P LSP，對于MP2P LSP，環(huán)網絡內的路由器中的任何路由器可以作為入口操作以向環(huán)LSP中供應分組流量用于向用于環(huán)LSP的相應出口路由器傳送。路由器包括用于根據環(huán)LSP繞環(huán)網絡轉發(fā)網絡流量作為MPLS分組的轉發(fā)部件。
[0011]在另一示例中，一種計算機可讀存儲設備存儲指令，指令使處理器從作為與環(huán)網絡關聯(lián)的MPLS的成員而指明的多個路由器中的鄰近路由器接收增強的IGP消息，其中增強的IGP消息中的每個增強的IGP消息指定MPLS環(huán)的標識符以指示相應路由器是MPLS環(huán)的成員并且指定索引，索引指示用于相應路由器的繞MPLS環(huán)的定位。指令還使處理器基于IGP消息并且沿著網絡選擇路由器中的上游鄰近路由器和鄰近路由器中的下游鄰近路由器，并且根據標簽分布協(xié)議向路由器中的上游鄰近路由器和鄰近路由器中的下游鄰近路由器輸出消息以建立用于MPLS環(huán)的多個環(huán)LSP。
[0012]在另一示例中，一種方法包括用連接為環(huán)網絡的多個路由器根據標簽分布協(xié)議輸出多個消息以建立具有至少一個環(huán)LSP的MPLS環(huán)以繞環(huán)網絡向作為用于環(huán)LSP的出口路由器操作的路由器之一傳送MPLS分組，其中環(huán)LSP包括MP2P LSP，對于MP2P LSP，環(huán)網絡內的路由器中的任何路由器可以作為入口操作以向環(huán)LSP中供應分組流量用于向用于環(huán)LSP的出口路由器傳送。路由器輸出的消息中的每個消息對于繞環(huán)LSP的路由器中的相應路由器將向環(huán)LSP中供應的任何分組流量指定在向出口路由器的下游方向上的帶寬要求。該方法包括根據環(huán)LSP繞環(huán)網絡轉發(fā)網絡流量作為MPLS分組。
[0013]在另一示例中，一種路由器包括互連路由器作為形成環(huán)網絡的多個路由器之一的多個物理接口。處理器執(zhí)行標簽分布協(xié)議以使用消息來與其它路由器通信以建立環(huán)LSP，環(huán)LSP被配置為繞環(huán)網絡向作為用于環(huán)LSP的出口路由器操作的路由器之一傳送MPLS分組，其中處理器被配置為建立環(huán)LSP作為MP2P LSP，對于MP2P LSP，環(huán)網絡內的路由器中的任何路由器可以作為入口操作以向環(huán)LSP中供應分組流量用于向用于環(huán)LSP的出口路由器傳送，以及其中消息對于路由器將向環(huán)LSP中供應的任何分組流量指定在向出口路由器的下游方向上的帶寬要求。轉發(fā)部件被配置為根據環(huán)LSP繞環(huán)網絡轉發(fā)網絡流量作為MPLS分組。
[0014]在另一示例中，一種方法包括用連接為形成環(huán)網絡的多個路由器建立環(huán)LSP，環(huán)LSP被配置為繞環(huán)網絡向作為用于環(huán)LSP的出口路由器操作的路由器之一傳送MPLS分組，其中環(huán)LSP包括雙向MP2P LSP，對于雙向MP2P LSP，環(huán)網絡內的路由器中的任何路由器可以作為入口操作以向環(huán)LSP中供應分組流量用于繞環(huán)網絡在上游方向或者下游方向上向用于環(huán)LSP的出口路由器傳送。該方法還包括根據環(huán)LSP在向出口路由器的下游方向上繞環(huán)網絡轉發(fā)網絡流量作為MPLS分組，用路由器中的任何路由器檢測將妨礙MPLS分組在下游方向上到達出口路由器的網絡事件并且在檢測到網絡事件的路由器之一將MPLS分組從環(huán)LSP的下游方向自動地重定向到環(huán)LSP的上游方向以在向出口路由器的上游方向上繞環(huán)LSP轉發(fā)MPLS分組?？梢詰孟嗨萍夹g以保護上游流量。
[0015]在另一示例中，一種路由器包括互連路由器作為形成環(huán)網絡的多個路由器之一的多個物理接口和被配置為建立環(huán)LSP的處理器，環(huán)LSP被配置為向作為用于環(huán)LSP的出口路由器操作的路由器之一繞環(huán)網絡傳送MPLS分組，其中環(huán)LSP包括雙向MP2P LSP，對于雙向MP2P LSP，環(huán)網絡內的路由器中的任何路由器可以作為入口操作以向環(huán)LSP中供應分組流量用于繞環(huán)網絡在上游方向或者下游方向上向出口路由器傳送。路由器還包括配置為根據環(huán)LSP繞環(huán)網絡轉發(fā)網絡流量作為MPLS分組的轉發(fā)部件，其中轉發(fā)部件被處理器編程為響應于網絡事件將MPLS分組從環(huán)LSP的下游方向自動地重定向到環(huán)LSP的上游方向以在向出口路由器的上游方向上繞環(huán)LSP轉發(fā)MPLS分組?？梢詰孟嗨萍夹g以保護上游流量。
[0016]技術可以提供某些優(yōu)點。例如這里描述的技術允許創(chuàng)建環(huán)LSP作為回路，對于回路，LSP開始和結束于相同節(jié)點。在一個示例實現(xiàn)中，每個節(jié)點操作以錨定相應環(huán)LSP，并且每個LSP是在用于LSP的流量被出口的相同節(jié)點(即流量退出LSP的節(jié)點)開始和結束的MP2P雙向LSP。這樣，可以根據這里的技術為η個節(jié)點的環(huán)網絡定義和指定并且可以構造MPLS環(huán)以具有上至η個環(huán)LSP，每個環(huán)LSP具有環(huán)的不同錨定(出口)節(jié)點。以這一方式，僅η個環(huán)LSP用來提供用于環(huán)網絡的全連通而不是如使用常規(guī)技術將為了全連通而需要的η*(η-1)點到點 LSP。
[0017]作為另一示例，不同于其中具有顯式路由對象(ER0)的RSVPPATH消息在用于LSP的入口開始并且沿著LSP的所有節(jié)點被發(fā)送到出口的傳統(tǒng)RSVP信令，這里描述的技術允許形成環(huán)LSP為多點到點LSP，對于多點到點LSP，環(huán)LSP的任何成員節(jié)點可以用信號發(fā)送環(huán)LSP的成員資格而無需先從上游節(jié)點接收RSVP PATH消息。也就是說，一旦網絡設備(節(jié)點)發(fā)現(xiàn)或者被配置以環(huán)的成員資格，每個成員網絡設備可以自治地用信號發(fā)送環(huán)LSP中的成員資格而未依賴于從其它成員網絡設備接收MPLS消息、比如標簽分布消息。
[0018]作為另一示例，根據這里描述的示例實現(xiàn)，無需在建立環(huán)LSP時明確地用信號發(fā)送用于環(huán)LSP的顯式帶寬。取而代之，可以在環(huán)網絡的個別成員節(jié)點加入MPLS環(huán)時和在那些成員節(jié)點上調配流量服務時為環(huán)LSP動態(tài)地請求和調配帶寬。另外，無需繞整個環(huán)調配相等帶寬。取而代之，技術允許任何成員節(jié)點請求例如在下游方向上繞環(huán)分配帶寬用于支持成員節(jié)點和上游成員節(jié)點需要的帶寬。這樣，帶寬分配可以變化以適應繞環(huán)的聚合帶寬要求并且可以在調配帶寬時被動態(tài)地更新。
[0019]另外，這里描述的技術提供內置路徑保護作為這里為MPLS環(huán)指定的信令機制和定義的自然結果而無需附加旁路或者備用LSP或者其它機制、比如無回路的備選。此外，無需明確地用信號發(fā)送分級LSP，而取而代之，可以自然地在使用這里描述的技術而用信號發(fā)送的環(huán)LSP之上分級地配置其它點到點LSP。
[0020]在附圖和以下描述中闡述一個或者多個實施例的細節(jié)。其它特征、目的和優(yōu)點將根據描述和附圖以及根據權利要求而清楚。
【附圖說明】
[0021]圖1是圖示根據這里描述的技術的指定和利用MPLS環(huán)的示例網絡系統(tǒng)的框圖。
[0022]圖2A-圖2C是進一步具體圖示具有環(huán)拓撲的網絡內的MPLS環(huán)信令和構造的示例的框圖。
[0023]圖3是圖示為環(huán)網絡的MPLS而用信號發(fā)送的示例環(huán)LSP的框圖。
[0024]圖4A-圖4D是圖示MPLS環(huán)和示范向根據這里描述的技術構造的環(huán)LSP自動地內置的保護的框圖。
[0025]圖5是圖示MPLS環(huán)和示范根據這里描述的信令機制而構造的MPLS環(huán)提供的動態(tài)帶寬管理的框圖。
[0026]圖6A和6B是進一步具體圖示示例控制平面信令消息和