[发明专利]用于在数据通信网络中构造绕过不可用组件的修复路径的方法和装置

说明书

技术领域

本发明一般地涉及数据通信网络。更具体而言，本发明涉及在数据通信网络中构造绕过不可用组件的修复路径。

背景技术

这一部分中描述的方法可以实现，但是不一定是先前已想到或已实现的方法。因此，除非另外指出，否则这一部分中描述的方法不是该申请的权利要求的现有技术，并且也不应当因为被包括在这一部分中而看作是现有技术。

在诸如因特网之类的计算机网络中，数据分组根据各种路由协议之一经由元件的网络从源被发送向目的地，这些元件包括链路(诸如电话线或光线路之类的通信路径)和节点(例如，引导分组沿着连接到其的多条链路中的一条或多条行进的路由器)。

一类路由协议是链路状态协议。链路状态协议依赖于每个节点处的路由算法。网络上的每个节点通过网络向相邻节点通告链路，并提供与每条链路相关联的代价，这一代价可以基于任何适当的度量，例如链路带宽或延迟，并且一般被表达为整数值。链路可以具有不对称代价，即沿一条链路的方向AB的代价可能不同于沿方向BA的代价。基于链路状态分组(LSP)形式的通告信息，每个节点构造链路状态数据库(LSDB)(这是整个网络拓扑的映射)，并根据其基于适当的算法(例如，最短路径优先(SPF)算法)一般地构造到每个可用节点的单条最优路由。结果构造了“生成树”(SPT)，其根在节点处并且示出了包括到每个可用目的地节点的中间节点在内的最优路径。SPF的结果被存储在路由信息库(RIB)中，并且基于这些结果，转发信息库(FIB)或转发表被更新以适当地控制分组的转发。当存在网络改变时，代表改变的LSP通过网络被与改变相邻的每个节点洪泛，每个节点接收LSP并将其发送向每个相邻节点。

因此，当去往目的地节点的数据分组到达一个节点时，该节点识别到该目的地的最优路由，并沿着该路由将分组转发到下一跳(“NEXT_HOP”)。下一节点重复这一步骤，依此类推。

将会注意到，在正常的转发中，无论从其接收到分组的节点是那个，每个节点都判定分组应当被转发到的下一节点。在某些情形中，这可能形成“环路”(loop)。具体而言，这可能发生在数据库(以及相应的转发消息)在路由转变期间临时失去同步时，即，由于网络的改变，新的LSP被传播，这在RIB或FIB中产生了环路。例如，如果节点A经由节点B发送分组到节点Z(包括根据其SPF的最优路由)，则可能出现这样的情形，其中节点B根据其SPF确定到节点Z的最佳路由是经由节点A并发回分组。这可能持续进行，只要环路仍然存在，尽管通常分组将具有最大跳数，在这之后分组将被丢弃。这种环路可以是两个节点之间的间接环路或围绕节点电路的不直接环路。

对于环路问题已经提出的一种解决方案在Kevin Miles等人于2003年1月9日提交的题为“Method and Apparatus for Constructing a Backup Routein a Data Communications Network”的未决专利申请No.10/340,371(“Miles等人”)中有所描述，该申请的全部内容通过引用结合于此以用于所有目的，就好像被在这里完全公开一样，并且将在下面更详细地讨论。根据Miles等人给出的解决方案，在修复节点检测到相邻组件的故障的情况下，修复节点计算包括除了通过穿越故障组件可达的节点以外根据其协议可达的所有节点的集合的第一节点集合。然后，修复节点计算包括从其可在不穿越故障组件的情况下到达目标节点的所有节点的集合在内的第二节点集合。该方法随后确定在第一节点集合和第二节点集合的交集或其一跳的扩展中是否存在任何中间节点，并将去往目标节点的分组以隧道方式发送到隧道端点(end point)，该隧道端点包括第一和第二节点集合的交集中的节点。