[发明专利]基于链路利用率的分段路由流量工程

说明书

用于网络中的分段路由(SR)流量工程(SR‑TE)的系统和方法包括：在标签边缘路由器(LER)处接收链路利用率测量结果，其中链路利用率测量结果由一个或更多个标签交换路由器(LSR)泛洪；以及，响应于基于接收到的链路利用率测量结果而检测到与LER处的SR隧道相关联的一个或更多个链路上的拥塞和未充分利用中的一者或更多者，在LER处执行一个或更多个操作以实现拥塞的缓解和未充分利用的重新优化中的一者或更多者。SR隧道的状态通过在LER处分配的标签栈仅维持在LER处，并且标签栈包括节点分段ID(SID)和邻接SID中的一个或更多个。

技术领域

本公开内容总体上涉及联网系统和方法。更具体地，本公开内容涉及基于链路利用率的分段路由(SR)流量工程(SR-TE)。

背景技术

分段路由(SR)是一种实现源路由范式的技术。数据包报头包括称为段的功能标识符的栈，其定义了要应用于数据包的功能的有序列表。段能够表示拓扑的或基于服务的任何指令。段能够具有SR节点的本地语义或SR域内的全局语义。这些功能包括但不限于要连续应用于数据包的转发行为，尤其是经由一系列明确列举的节点(域唯一节点段)和链路(邻接段)的基于目的地的单播转发等等。SR使得能够强制流通过任何拓扑路径和服务链，同时仅在SR域的入口节点处维持每个流状态。例如，在日期为2017年12月20日并且题目为“Segment Routing Architecture”的互联网工程任务组(IETF)草案draft-ietf-spring-segment-routing-14中描述分段路由，其内容通过引用并入本文(可在tools.ietf.org/html/draft-ietf-spring-segment-routing-14在线获取)。分段路由的特别吸引人之处在于它减少了在核心网络中安装和维持任何端到端(e2e)路径状态的需要。只有特定流的入口节点需要保持被应用为该流的每个数据包的报头的段栈，以限定其通过网络的路由。这使得分段路由特别适合于由软件定义网络(SDN)模型控制。

分段路由能够在不改变转发平面的情况下直接应用于多协议标签交换(MPLS)。段被编码为MPLS标签。段的有序列表被编码为标签的栈。要处理的段在栈的顶部。段完成后，相关标签从栈弹出。分段路由还能够应用于互联网协议(IP)v6架构，其具有新型路由扩展报头—例如，于2015年7月公布的draft-previdi-6man-segment-routing-header(可在tools.ietf.org/html/draft-previdi-6man-segment-routing-header-07在线获取)的文档，其全部内容通过引用并入本文。段被编码为IPv6地址。段的有序列表在路由扩展报头中被编码为IPv6地址的有序列表。路由扩展报头中的指针指示了要在沿着通过网络的路径的任何点上处理的段。段完成后，指针递增。分段路由还能够应用于以太网，例如IEEE 802.1及其变体。SR有各种优势，包括例如可扩展的端到端策略、易于并入IP和SDN架构、操作简便、在分布式智能、集中优化和基于应用程序的策略创建之间的的平衡等等。

此外，分段路由能够包括流量工程，例如在流量工程的分段路由策略draft-filsfils-spring-segment-routing-policy-04.txt(2017年12月)(可在tools.ietf.org/html/draft-filsfils-spring-segment-routing-policy-04在线获取)中所描述的，其内容通过引用并入本文。同样，分段路由(SR)使得头端节点能够沿着任何路径引导数据包流。中间的每个流状态由于源路由而被消除。头端节点被认为将流引导到分段路由策略(SR策略)中。在SR策略中引导的数据包的报头增加了与该SR策略相关联的段的有序列表。

发明内容

在基于链路利用率的分段路由流量工程(SR-TE)方面尚无已知的工作，也就是说，在耗尽/拥塞下为新的/现有服务确定新的SR隧道，并且当出现未充分利用时，重新组合现有服务以消除空SR隧道。基于利用率的SR-TE的缺点之一在于要执行全局优化流量工程可能需要中央智能，例如SDN控制器。启用基于利用率的SR-TE而不需要集中控制将是有利的。