[发明专利]用于查找网状网络中的受保护路径的方法

说明书

技术领域

本发明涉及数据网络领域，更具体来说，涉及查找网状通信网络 中的受保护路径，以及在具体情况中涉及用于计算具有保证快速重新 路由(FRR)保护的MPLS标签交换路径的方法。

背景技术

确定网状通信网络中的受保护路径的问题对于各种类型的网络 以及对于这类网络中可应用的各种数据协议是相关的。为了更好地进 行说明，将使用多协议标签交换(MPLS)网络的现代示例来提供和分 析此问题。

MPLS是一种新兴技术，它改进IP(因特网协议)网络的可缩放性 和性能，以及提供先前采用传统IP不可用的新服务。具体来说，MPLS 使服务提供商能够策划其网络中的业务，并且提供基于服务质量(QoS) 的服务，包括保证容量(带宽，BW)。通过MPLS，源标签交换路由器 (LSR)将标签插入从源系统(例如计算机)到达的分组；所有这些标记 的分组则沿用到目标LSR的相同标签交换路径(LSP)，目标LSR从分 组取出标签，并将其传递给目标系统。

图1示出LSP路径，它在源节点LSR A始发，经过传输节点LSR B，并且在目标节点LSR C结束。因此，由LSR A映射到LSP的所 有分组沿用路径A-＞B-＞C。另外还示出，分组在源LSR A处附加有 MPLS标签，并且在目标LSR C解除MPLS标签。

主要MPLS特征是称作快速重新路由(FRR)的机制。FRR允许将 LSP快速重新路由到网络链路故障或节点故障周围预先配置的备用 LSP，其中前一种情况称作FRR链路保护，而后一种情况称作FRR 节点保护。当受保护链路或节点出故障时，主LSP的业务切换到分 别朝下一跳(NH)LSR或下下一跳(NNH)LSR的备用LSP。备用LSP 在NH或NNH与主LSP的原始路径再合并，NH或NNH将业务重定 向到主LSP。注意，这个应用假定节点保护备用LSP在NNH与主LSP 路径合并，而没有沿LSP路径继续(例如没有在NNNH)。备用LSP 可由多个LSP共享。通过FRR，中断业务流可在不到50毫秒的短时 间间隔中在出故障节点/链路周围重新路由。

图2示出FRR链路保护。LSP 1(粗线)和LSP 2(细线)通常沿路径 A-＞B流动。当LSR A与LSR B之间的链路出故障时，LSR A将LSP 1和LSP 2重新路由到通过LSR C流动到LSR B(NH)的备用LSP(虚 线)(备用LSP由LSP 1和LSP 2共享，如前面所述，这是可能的)。备 用LSP的路径在NH(下一跳)LSR B与LSP 1和LSP 2的原始路径再 合并，LSR B将业务又分别重定向回到LSP 1和LSP 2。

图3示出FRR节点保护。设LSP 1(粗线)和LSP 2(细线)通常沿路 径A-＞B-＞C流动。当LSR B出故障时，LSR A将LSP 1和LSP 2重 新路由到通过LSR D流动到LSR C(NNH)的备用LSP(虚线)。备用LSP 的路径在NNH(下下一跳)LSR C与LSP 1和LSP 2的原始路径再合 并，LSR C将业务又分别重定向回到LSP 1和LSP 2。

为了使保护有效，主LSP及其备用LSP必须不同地路由(分离)， 否则一旦受保护链路或节点出故障，备用LSP将会出故障。使用图2 和图3的示例，链路保护备用LSP的路径(例如图2所示的虚线)必须 不使用受保护链路(图2中的链路AB)，并且节点保护备用LSP的路 径(例如图3的虚线)必须不使用受保护节点(图3中的节点B)，也不 使用其链路的任一个。

链路故障的检测可基于那个链路(图2中的链路AB)上所检测的 物理通信层(例如SONET/SDH)的告警。节点故障的检测可基于网络 或链路通信层(例如分别为OSPF或PPP)的告警。不时地、优选地由 于快速检测机制，节点故障可使用出故障节点上游的链路(图3中的 链路AB)上的物理通信层告警来检测。在后一种情况下，可向LSP 每跳分配链路保护备用LSP或节点保护备用LSP但不是两者都分配， 因为不能区分链路故障和节点故障。为了可适用于所有这些故障检测 情况，这个应用还将假定可向LSP每跳分配链路保护或节点保护但 不是两者都分配。