[发明专利]用于分段路由流量工程的分段跟踪路由

说明书

描述了用于分段路由流量工程的分段跟踪路由。例如，入口设备包括：一个或多个处理器，可操作地耦接至存储器，该一个或多个处理器被配置为：响应于验证分段路由LSP的连接的请求，配置指定分段路由LSP的分段路由标签的栈的FEC栈；对于从FEC栈中识别的一个或多个设备中的每个设备：为从FEC栈的最外FEC识别的相应设备生成相应的MPLS连接请求分组；将MPLS连接请求分组发送至相应设备；接收验证相应设备的连接的MPLS连接响应分组；并且作为响应，通过去除识别相应设备的FEC栈的最外FEC来更新该FEC栈。

技术领域

本发明涉及计算机网络，并且更具体地涉及用于确定计算机网络连接的状态的软件实用程序。

背景技术

计算机网络是可以交换数据并共享资源的互连计算设备的集合。在诸如互联网的基于分组的网络中，计算设备通过将数据划分成被称为分组的小块来传送数据，这些小块单独地跨网络从源设备路由至目的地设备。目的地设备从分组提取数据，并且将数据组装成其原始形式。

某些设备(即，节点)(诸如，路由器)维护描述通过网络的路由的路由信息。“路由”通常可以被限定为网络上的两个位置之间的路径。在接收到传入的分组时，路由器检查分组中的信息以识别分组的目的地。基于目的地，路由器根据路由信息转发分组。

基于分组的网络越来越多地将标签交换协议用于流量工程和其他目的。多协议标签交换(MPLS)是用于根据由网络中的路由器维护的路由信息来在互联网协议(IP)网络内设计流量模式的机构。通过利用MPLS协议，标签交换路由器(LSR)可以使用前置于流量的标签来将流量沿着特定路径(即，标签交换路径(LSP))通过网络转发到目的地设备。LSP限定通过网络的不同路径以将MPLS分组从源设备运送至目的地设备。路由器可以采用分段路由技术(诸如，通过使用联网中的源分组路由(SPRING)范例)以使用内部网关协议(IGP)在节点之间通告网络分段，并且在IGP域内建立单跳或多跳隧道。为了执行分段路由，入口路由器将标签栈(例如，分段列表)中的一个或多个标签添加至分组，并且沿着路径的中间路由器在分组通过网络转发时，从应用于分组的标签栈去除标签。

存在用于识别网络的两个节点之间的故障连接和用于探索网络拓扑的各种软件实用程序。一种这样的实用程序，被称为LSP查验(ping)机构，用于检测MPLS LSP中的数据平面故障。LSP查验机制可以包括两种模式：用于测试LSP端到端连接的查验模式和用于执行故障隔离的跟踪路由(traceroute)模式。在查验模式下，LSP的入口路由器通过发送MPLS回声(echo)请求分组来测试与远程设备的连接，以检测LSP的出口路由器的连接状态。如果在限定的时间段内未接收到MPLS回声应答分组，则认为沿着LSP到出口路由器的连接断开。在跟踪路由模式下，入口路由器通过跟踪MPLS回声请求分组从入口路由器至出口路由器的路径来识别LSP中的故障的位置。例如，通常将MPLS回声请求分组发送至每个中转路由器的控制平面，该中转路由器针对该中转路由器是用于LSP的中转路由器执行各种检查。中转路由器中的每个中转路由器可以返回指示LSP的功能连接的MPLS回声应答。如果在限定的时间段(例如，生存时间(TTL)值)内未接收到MPLS回声应答分组，则假定沿着LSP至出口路由器的连接断开。

发明内容

总体上，本发明描述了用于入口设备(例如，路由器)的技术，该入口设备被配置为沿着分段路由标签交换路径(LSP)选择性地查验某些设备，以检测分段路由LSP中的故障(例如，数据平面故障)。例如，网络可以被配置为通过网络建立从入口设备到出口设备的分段路由LSP。在分段路由中，当入口路由器接收到分组时，入口路由器通常将分组分配给转发等价类(FEC)，使用与FEC相关联的分段路由标签栈封装该分组，并且根据分段路由标签栈在分段路由LSP上转发分组。然后可以在网络内使用LSP查验机制以测试属于特定FEC的分组是否确实被传送至与该FEC相关联的LSP的出口路由器。根据本文描述的技术，入口路由器根据增强型LS查验机制操作，该查验机制沿着分段LSP选择性地查验某些设备，使得入口路由器仅从由FEC栈识别的设备接收响应而不是从沿着分段路由LSP所采取的路径而定位的每个路由设备接收响应。