[发明专利]一种基于MPLS的流量工程原型系统

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种流量工程，具体的涉及一种基于MPLS的流量工程系统。

背景技术

随着互联网的蓬勃发展，网络上各种多媒体、视频、网络游戏、电子商务等各种应用迅猛增长，Internet服务提供商（ISP）们不得不对网络基础结构进行不断的调整、对链路进行不断的扩容以满足各种网上业务对于带宽资源的需求。因此流量工程应运而生。流量工程是一种能够将业务流映射到实际物理链路上，同时又可以自动优化网络资源以实现特定应用程序服务性能要求的、具有宏观调节和微观控制能力的网络工程技术。实现流量工程的目标是有效、可靠地运行网络，同时优化网络资源的使用和提高业务的服务性能。网络中不可避免的会出现某条链路流量需求过大，而同时存在一些没被充分使用的链路。流量工程^[2]的核心就是把流量进行转移，从而使阻塞链路的流量能够转移到那些没被充分利用的链路上去。

流量工程（Traffic Engineering）的实现方法有多种：在接口上调节metric值的方法、全网运行ATM PVC全连接，再根据流量需求对PVC重新优化的方法、基于MPLS的流量工程（MPLS-TE，Multiprotocol Label Switching Traffic Engineering）的方法。其中MPLS-TE已成为非常吸引人的流量工程方案。

由于预见到MPLS-TE这些很高的工程应用价值，IT企业积极参与基于MPLS的流量工程原型系统的开发，以支持完善的MPLS-TE功能满足各种组网需求。

发明内容

为实现上述流量工程的方法，本发明旨在提供一种基于MPLS的流量工程原型系统，该发明能该发明可以使服务提供商精确地控制流量流经的路径。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：一种基于MPLS的流量工程原型系统，包括LSP管理模块，所述LSP管理模块一端连接MPLS转发模块，另一端连接RSVP-TE信令模块，所述LSP管理模块还与CSPF的一端连接，所述CSPF内设有TEDB，所述CSPF的另一端与OSPF与ISIS扩展模块连接。

该原型系统开发硬件环境为普通PC机，测试环境是实验室中3至5台SR88型号的路由器以及思博伦公司的SmartBits测试工具。由SR88路由器构成的骨干网络拓扑，路由器运行的网络平台为数据通信通用软件平台，所有路由器结点运行MPLS，基于该拓扑部署基于MPLS的流量工程。

该原型系统在数据通信通用软件平台原有的MPLS模块基础上实现。采用C语言编写。编译环境为Vmware环境下的gcc。编码过程中使用的版本管理工具为Clearcase。

本发明的原理如下: 基于MPLS的流量工程原型系统，简称MPLS-TE子系统，该系统是整个MPLS系统的一个子系统。它主要有5部分组成，其中的每个子模块完成的功能如下：

（1）LSP管理模块：核心组件，负责隧道接口管理，LIB标签库管理，触发CSPF计算路径信息，计算成功后触发信令协议建立CR-LSP。LSP管理模块还管理使能了MPLS、MPLS TE的接口，包括：带宽、链路颜色、链路代价等。链路的TE相关属性变化后LSP管理模块通知路由子系统进行洪泛，更新CSPF链路状态数据库。

（2）OSPF/ISIS-TE：链路信息发布模块。通过对现有的内部网关协议进行扩展，例如在IS-IS协议中引入新的TLV，或者在OSPF中引入新的LSA（链路状态通告，Link State Advertisement），来发布流量工程所需要的链路状态信息，包括最大链路带宽、最大可预留带宽、当前预留带宽、链路颜色等。在每个路由器上，维护网络的链路属性和拓扑属性，形成流量工程数据库TEDB，利用TEDB，由CSPF模块可以计算出满足各种约束的路径。

（3）RSVP-TE：信令协议模块。在基础RSVP协议上进行扩展，以支持MPLS流量工程。例如MPLS标签的分配等。

（4）CSPF：CSPF模块负责管理TEDB，可以以自己为根结点计算出基于限制的到目的网络的路径。即计算出到达隧道目的地的一条满足约束的最优路径。