自动交换光网络中建立、恢复标签交换路径的方法及装置

摘要

本发明提供了自动交换光网络中建立、恢复标签交换路径的方法及装置，属于光网络通信领域。为了使同源同宿的多条SPC业务既能够快速地建立标签交换路径，同时又能够保证不会因缺乏足够的资源而导致标签交换路径建立失败，并在故障时能够快速、灵活地恢复，所述建立标签交换路径的方法包括首节点根据请求计算至少一组经过相同节点的路由，分别沿所述每组路由一次建立一组标签交换路径的步骤。所述建立标签交换路径的装置包括路径计算请求模块、路径计算模块和路径建立模块。所述标签交换路径恢复的方法包括判断故障类型，根据故障类型进行恢复的步骤。所述标签交换路径恢复的装置包括故障接收模块和故障判断及恢复模块。

说明书

技术领域

本发明涉及光网络通信领域，特别涉及自动交换光网络中建立、恢复标签交换路径的方法及装置。

背景技术

与传统光传送网相比，ASON(Automatic Switched Optical Network，自动交换光网络)最主要的不同就是在光传送平面上引入控制平面，将传统光传送网的管理体系演变成基于管理平面、控制平面和传送平面的新型多层面管理结构。控制平面是ASON的一个最主要的特征之一，其使用GMPLS协议，通过SC(Switched Connection，交换连接)和SPC(Soft PermanentConnection，软永久连接)两种连接类型建立业务。通过控制平面功能可以在短时间内自动地建立、维护和拆除端到端或部分路径，并且能够在网络故障时通过另选保护路径实现动态恢复。

目前，ASON智能业务主要以SPC业务为主。ASON智能网络能够比较快速地建立业务以及动态地进行故障恢复，对于同源同宿的多条业务的建立和恢复，现有技术采用以下两种方式：

1.通过网管进行一条一条的业务配置，每条业务对应一条LSP(Label Switched Path，标签交换路径)，然后下发命令到控制平面进行LSP的建立，并且多条LSP的建立都是互相独立的。这种建立LSP的方式不方便管理，同时也影响了业务的建立效率，在出现链路故障时，LSP需要一条一条地进行恢复，恢复速度较慢，会影响到故障恢复的性能。

2.把多条业务配置为一条LSP，LSP的带宽为多条业务的带宽累和。通过扩展流量参数对象(Traffic Parameters)完成一条LSP建立多条业务的功能。参见图1，MT表示一条LSP中请求带宽相同的多条业务的个数。这种方式与建立一条业务对应一条LSP的过程是一样的，只是把多条业务的总带宽体现在流量参数上，每个节点需要MT个带宽参数中的带宽容量。在LSP建立的过程中，由于需要把多条业务配置为一条LSP，如果找不到多条业务累和的带宽将导致LSP建立失败。由于多条业务被绑死成一条LSP，不利于单独管理。当该LSP中的一条业务发生故障时，需要对所有业务进行恢复，这时，如果找不到多条业务累和的带宽将无法建立一条LSP，导致恢复失败。

发明内容

为了使同源同宿的多条SPC业务既能够快速地建立，又能够保证不会由于缺乏资源而导致路经建立失败，并在故障时能够快速、灵活地恢复，本发明实施例提供了自动交换光网络中建立、恢复标签交换路径的方法及装置。所述技术方案如下：

自动交换光网络中建立标签交换路径的方法，所述方法包括以下步骤：

首节点接收建立多条同源同宿标签交换路径的请求；

根据所述请求计算至少一组路由，同一组内的路由经过的节点相同，并且至少有一组路由包含至少两条路由，所述计算的路由总数与所述请求中要求建立的标签交换路径总数相等；

分别沿所述每组路由一次建立与该组路由对应的一组标签交换路径。

本发明实施例还提供了自动交换光网络中恢复标签交换路径的方法，在建立工作标签交换路径和保护标签交换路径后，首节点收到工作标签交换路径故障通告，判断故障类型，如果是链路故障，则激活与所述发生故障的工作标签交换路径组相应的保护标签交换路径组，然后把工作标签交换路径组全部倒换到保护标签交换路径组，如果是连接故障，则将产生故障的单条标签交换路径倒换到相应的保护标签交换路径。

本发明实施例还提供了自动交换光网络中建立标签交换路径的装置，所述装置包括路径计算请求模块、路径计算模块和路径建立模块；

所述路径计算请求模块用于接收建立多条同源同宿标签交换路径的请求，并将所述请求发送给所述路径计算模块，还用于接收所述路径计算模块发送的至少一组路由，并将所述至少一组路由发送给所述路径建立模块；

所述路径计算模块用于接收所述路径计算请求模块发送的请求，根据所述请求计算至少一组路由，同一组内的路由经过的节点相同，并且至少有一组路由包含至少两条路由，所述计算的路由总数与所述请求中要求建立的标签交换路径总数相等，并将计算出的至少一组路由发送给所述路径计算请求模块；

所述路径建立模块用于接收所述路径计算请求模块发送的至少一组路由，分别沿所述每组路由一次建立与该组路由对应的一组标签交换路径。

本发明实施例还提供了自动交换光网络中恢复标签交换路径的装置，所述装置包括故障接收模块和故障判断及恢复模块；

所述故障接收模块用于在建立工作标签交换路径和保护标签交换路径后，首节点接收工作标签交换路径故障通告，并将所述故障通告发送给故障判断及恢复模块；

所述故障判断及恢复模块用于判断故障类型，如果是链路故障，则激活与所述发生故障的工作标签交换路径组相应的保护标签交换路径组，然后把工作标签交换路径组全部倒换到保护标签交换路径组，如果是连接故障，则对所述单条标签交换路径进行恢复。

采用本发明实施例提供的自动交换光网络中建立、恢复标签交换路径的方法及装置，在标签交换路径建立的过程中，由于计算出了至少一组经过相同节点的工作路由，因而首节点不需要在建立每条标签交换路径时都运行一遍信令，只需针对一组路由运行一遍信令，一次建立该组中的所有标签交换路径，提高了标签交换路径建立的效率，简化了操作。同时，当路径资源不够的时候，可以计算出多组经过相同节点的工作路由，减少了由于找不到多条业务累和的带宽将导致标签交换路径建立失败的情况。

在出现故障时，由于本发明实施例针对不同的故障类型采用不同的恢复方案，因而具有很强的灵活性。

附图说明

图1是现有技术中连接参数对象示意图；

图2是本发明实施例1所述建立标签交换路径的方法流程图；

图3是本发明实施例2所述建立标签交换路径的方法流程图；

图4是本发明实施例4所述建立标签交换路径的方法流程图；

图5是本发明实施例所述Session对象示意图；

图6是本发明实施例所述IPV4 Association对象示意图；

图7是本发明实施例所述IPV6 Association对象示意图；

图8是本发明实施例所述IPV4 Sender Template对象示意图；

图9是本发明实施例所述IPV6 Sender Template对象示意图；

图10是本发明实施例所述Label REO/RRO子对象示意图；

图11是本发明实施例5所述同源同宿多标签交换路径建立的示意图；

图12是本发明实施例6所述同源同宿多标签交换路径建立时组分拆情况的示意图；

图13是本发明实施例7所述自动交换光网络中建立标签交换路径的装置结构图；

图14是本发明实施例8所述自动交换光网络中恢复标签交换路径的装置。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明不局限于以下实施例。

实施例1

参见图2，本发明实施例公开了自动交换光网络中建立标签交换路径的方法，具体步骤如下：

步骤101：业务首节点接收到建立n条到某宿节点的同源同宿的工作标签交换路径的请求。

如果请求中每条标签交换路径的带宽相同，且其它连接特征也相同，则这些连接特征可以用信令中的一个连接属性参数表示。

如果请求中每条标签交换路径的带宽不同，或其它连接特征也不同，则这些连接特征需要用信令中的多个连接属性参数表示。

本实施例中以请求中每条标签交换路径的带宽相同为例。

步骤102：首节点把该工作标签交换路径的计算请求发送给PCE(Path ComputationElement，路径计算单元)。

步骤103：PCE计算出n条经过节点都相同的工作路由，并返回给首节点。

步骤104：首节点基于本地策略分配一个工作组标识(即工作GroupID)。然后从首节点开始，沿着PCE计算出的n条经过节点都相同的工作路由运行一遍信令，一次建立n条工作标签交换路径，并将这n条标签交换路径绑定为一组，这一组标签交换路径对应上述首节点分配的一个工作GroupID。

实施例2

在某些情况下，首节点在建立了工作标签交换路径之后还需要建立保护标签交换路径。参见图3，具体步骤如下：

步骤201：业务首节点接收到建立n条到某宿节点的同源同宿的工作标签交换路径的请求和建立n条到某宿节点的同源同宿的保护标签交换路径的请求。具体内容和步骤101相同，不再赘述。

步骤202：首节点把该工作标签交换路径和保护标签交换路径的计算请求发送给PCE。

步骤203：PCE计算出n条经过节点都相同的工作路由和n条经过节点都相同的保护路由返回给首节点。

步骤204：首节点基于本地策略分配工作GroupID和保护GroupID。并在信令中关联保护GroupID。然后从首节点开始，沿着PCE计算出的n条经过节点都相同的工作路由运行一遍信令，一次建立n条工作标签交换路径，并将这n条标签交换路径绑定为一组，这一组标签交换路径对应上述首节点分配的工作GroupID。

步骤205：首节点建立完n条工作标签交换路径后，在信令中关联工作GroupID。然后沿着PCE计算出的n条经过节点都相同的保护路由运行一遍信令，一次建立n条保护标签交换路径(该保护标签交换路径只是在控制平面进行资源预留，并没有下发交叉到传送平面)，并将这n条保护标签交换路径绑定为一组，这一组标签交换路径对应上述首节点分配的保护GroupID。

实施例3

在某些情况下，PCE不能计算出n条经过节点都相同的路由，这时，在实施例1的步骤103和实施例2的步骤203中，PCE可以基于全网资源和所有的LSP连接情况，对某些低级别LSP进行优化或抢占，以获得n条经过节点都相同的LSP返回给首节点。其中，优化是指在资源不够的情况下把低级别业务对应的LSP的资源释放出来，用于建立新的路径，同时为该低级别业务建立新的路径。抢占是指在资源不够的情况下把低级别业务对应的LSP的资源释放出来，用于建立新的LSP，对该低级别业务不再建立新的LSP。其余步骤和实施例1、2相同，这里不再赘述。

实施例4

在PCE不能计算出n条经过节点都相同的路由时，除了采取实施例3中的优化或抢占策略，也可以将路由拆分成多个组，同一组内的路由经过相同节点，例如拆分为m个组(m＜n)，将m组路由返回给首节点，首节点同时运行m条信令建立n条LSP。以业务需要建立工作标签交换路径为例，参见图4，具体步骤如下：

步骤301：业务首节点接收到建立n条到某宿节点的同源同宿的工作标签交换路径的请求。具体内容和步骤101相同，不再赘述。

步骤302：首节点把该工作标签交换路径的计算请求发送给PCE。

步骤303：PCE无法计算出n条经过节点都相同的工作路由，将n条工作路由拆分成m组，每组包含K_i(i＝1，…，m)条工作路由，同一组内的工作路由都经过相同节点，这里m＜n， $>\underset{}{\overset{}{{}_{}}}$>并将拆分后得到的m组共n条工作路由返回给首节点。

步骤304：首节点基于本地策略分配m个工作GroupID。对于每一组计算出来的工作路由，从首节点开始，沿着PCE计算出K_i条经过节点都相同的工作路由运行一遍信令，一次建立K_i条工作标签交换路径，并对该组分配1个工作GroupID。这样，最终首节点运行m遍信令建立n条工作标签交换路径，并将这n条工作标签交换路径绑定为m组，每一组工作标签交换路径分别对应1个工作GroupID。

在实际应用中，上述实施例1、2、4也可以不部署PCE，由首节点在本节点进行计算。这两种方式在信令处理方面没有区别。采用PCE的好处在于，当需要抢占一些低级别业务的资源时，PCE能够基于全网资源以及所有LSP连接情况，对某些LSP进行优化，从而空出一些资源来建立同源同宿的业务。

在上述实施例1、2、3、4中，首节点可以设置是否拆分、抢占等策略。

在根据上述实施例建立了工作路径和保护路径之后，当首节点收到工作标签交换路径故障通告后，会判断故障类型，如果是链路故障，则运行一遍信令激活与所述发生故障的工作标签交换路径组相应的保护标签交换路径组，然后把工作标签交换路径组全部倒换到保护标签交换路径组，如果是连接故障，则将产生故障的单条标签交换路径倒换到相应的保护标签交换路径。

上述实施例所述的技术方案可以用GMPLS的RSVP-TE来实现，也可以采用CR-LDP实现，两者没有本质的区别，因此下面以RSVP-TE为例描述具体的协议扩展和实现。

在本发明实施例中，原有的信令流程不需要改变，只需要扩展下面的一些对象，并做一些相应的处理。

1.在Session(会话)对象中增加“Conn Num”、“GroupID”属性，参见图5，为Session对象。其中，Conn Num(8bits)为同源同宿业务的标签交换路径数目，GroupID(16bits)为组ID。

2.在Association(关联)对象中增加一个GroupID，用于关联工作GroupID和保护GroupID，参见图6，为IPV4 Association对象，参见图7，为IPV6 Association对象。

3.将Sender Template Object(发送模板对象)对象中的LSP ID扩展为可以按序存放多个标签交换路径的LSP ID。参见图8，为IPV4 Sender Template对象，参见图9，为IPV6 SenderTemplate对象。

4.将Label ERO(Explicit Route Object，显示记录对象)/RRO(Record Route Object，记录路径对象)对象扩展为可以存放多个标签交换路径的上下游标签，参见图10，为LabelERO/RRO子对象。

实施例5

参见图11，下面结合具体实例对本发明实施例做进一步说明：

步骤401：首节点A接收到3条到节点E的具有某相同带宽的业务请求，这些业务需要预置保护标签交换路径。并设置了可以拆分分组，可以抢占和优化低级别业务。节点A把该请求发送给PCE进行路径计算。

步骤402：PCE接收到该路径计算请求后，计算出3条工作路由都经过A-B-C-D-E，相应的3条保护路由经过A-F-H-G-E，同时可以显示指定相应的标签。然后，把这些计算好的路由返回给节点A。如果PCE由于某些资源不足，不能计算出3条经过节点相同的工作路由或保护路由，可以通过拆除一些低级别的LSP，以达到获取3条经过节点相同的工作路由或保护路由的目的。

步骤403：节点A向下游节点发起Path消息，参见图5，设置Session对象中的Conn Num为3，并在本地分配一个Group ID填入Session对象的Group ID中。参见图8或图9，在Sender TemplateObject对象中填入本地分配的3个LSP ID值。参见图10，在Label ERO子对象携带相应的显示标签值。由于本实施例需要建立保护标签交换路径，参见图6、图7，在Association对象的GroupID中填入保护Group ID。其它连接属性和现有技术中的相同。

步骤404：节点B接收到Path消息后，按标准过程分别建立3条LSP的PSB(Path State Block，路径状态块)，根据和现有技术中相同的连接属性进行其它相应的路径连接处理(如进行数据平面交叉)，将这三条LSP绑定成一组，该组的标识用Session对象中的工作Group ID来标识，并然后向下游发送Path消息给节点C。

步骤405：节点C、D接收到Path消息后，处理步骤和节点B相似。

步骤406：节点E接收到Path消息后，处理步骤和节点B相似。同时，分别建立3条LSP的RSB(Resv State Block，预留状态块)，根据和现有技术中相同的连接属性进行其它相应的路径连接处理(如进行数据平面交叉)。这三条LSP用Session对象中的工作Group ID来标识，并然后向上游发送Resv消息。

步骤407：节点D接收到Resv消息后，按标准处理过程分别建立3条LSP的RSB状态块，并进行其它相应的路径连接处理(如进行数据平面交叉)。

步骤408：节点C、B、A接收到Resv消息后，处理步骤和节点D对Resv消息的处理步骤相似。

步骤409：整个工作标签交换路径建立完成。然后节点A发起建立保护标签交换路径。

步骤410：保护标签交换路径按照工作标签交换路径类似处理。参见图6或图7，在Association对象的Group ID中填入工作Group ID。从而，把工作标签交换路径组和保护标签交换路径组关联。

通过上述步骤，业务的建立就完成了。由于PCE计算出来的3条工作标签交换路径都分别经过相同的节点A-B-C-D-E，因而只要设置好上述步骤中Path消息的参数，就可以一次性向下游节点发送直至工作标签交换路径建立成功。

在根据本实施例所述方案建立了工作路径和保护路径之后，当工作标签交换路径发生链路故障(如断纤)时，如节点C和节点D之间发生断纤，则节点D把故障信息通告给节点A，节点A判断是链路故障，则运行一遍信令激活Group1’，然后把工作标签交换路径组全部倒换到保护标签交换路径组。如果该组中的某条LSP发生故障，可以将产生故障的单条标签交换路径倒换到相应的保护标签交换路径。

实施例6

如果即使拆除一些低级别的LSP，PCE也不能计算出所有的工作路由都经过相同的节点，则PCE可以把这些工作路由分拆成若干个组进行计算，相应的保护路由也同样处理。

参见图12，节点A请求建立5条到节点E的同源同宿的标签交换路径，由于PCE不能计算出5条都经过相同节点的路由，只能分别计算出2条都经过相同节点的路由，和3条都经过另外一组相同节点的路由。所以，PCE把5条路由拆分成2个组进行绑定，将其中2条工作标签交换路径绑定成一组，设置工作标签交换路径ID为Group1，将其中3条工作路由绑定成一组，设置工作路由ID为Group2，节点A运行2遍信令分别建立Group1和Group2的工作标签交换路径。相应的保护标签交换路径也拆分成Group1’和Group2’。

实施例7

参见图13，本发明实施例还提供了建立标签交换路径的装置，包括路径计算请求模块401、路径计算模块402和路径建立模块403。

其中，路径计算请求模块401位于首节点，用于接收建立多条同源同宿标签交换路径的请求，并将所述请求发送给所述路径计算模块402，还用于接收路径计算模块402发送的至少一组路由，并将路径计算模块402发送的至少一组路由发送给路径建立模块403。

路径计算模块402用于接收路径计算请求模块401发送的请求，根据所述请求计算至少一组路由，同一组内的每条路由都经过相同的节点，并且至少有一组路由包含至少两条路由，所述计算的路由总数与所述请求中要求建立的标签交换路径总数相等，并将所述计算的至少一组路由发送给路径计算请求模块401。路径计算模块402既可以是路径计算单元PCE，也可以是首节点。

在有些情况下，路径计算模块402无法计算出所有的标签交换路径都经过相同的节点，当路径计算模块402为路径计算单元402a时，可以增加一个路径优化单元402b，用于在计算过程中基于全网资源以及所有LSP连接情况，对某些低级别标签交换路径进行优化或抢占，以获取资源。因而此时路径计算模块402包括路径计算单元402a和路径优化单元402b。

路径建立模块403用于接收路径计算请求模块401发送的至少一组路由，分别沿所述每组路由一次建立与该组路由对应的一组标签交换路径。

路径建立模块403具体包括路径建立请求单元403a、路径状态块建立单元403b、路径建立响应单元403c和预留状态块建立单元403d；

路径建立请求单元403a用于首节点沿所述每组经过节点都相同的路由向其下游节点发送路径建立请求，所述路径建立请求中包括每组的标签交换路径数目、组的标识和连接属性；

路径状态块建立单元403b用于所述下游节点收到所述路径建立请求后，建立与所述路径建立请求中的标签交换路径数目相同数量的路径状态块，根据所述路径建立请求中的连接属性进行路径连接处理，将所述路径绑定为一组，所述组的标识为所述路径建立请求中的组的标识，沿所述经过节点都相同的路由继续向其下游节点发送所述建立请求，并完成与其上游节点相同的处理，直至宿节点；

路径建立响应单元403c用于所述宿节点根据所述路径建立请求完成与其上游节点相同的处理后，沿所述计算的一组经过节点都相同的路由向其上游节点发送路径建立响应，所述路径建立响应中包括每组的标签交换路径数目、组的标识和连接属性；

预留状态块建立单元403d用于宿节点完成与其上游节点相同的处理后，建立与所述路径建立请求中的标签交换路径数目相同数量的预留状态块，标识所述预留状态块为所述路径建立请求中的组的标识，并根据所述路径建立请求中的连接属性进行路径连接处理；

预留状态块建立单元403d还用于所述上游节点收到所述路径建立响应后，建立与所述路径建立响应中的标签交换路径数目相同数量的预留状态块，根据所述路径建立响应中的连接属性进行路径连接处理，所述路径标识为所述路径建立响应中的组的标识，沿所述经过节点都相同的路径继续向其上游节点发送所述路径建立响应，并完成与其下游节点相同的处理，直至首节点。

上述装置可以用于建立工作标签交换路径，也可以用于在建立完工作标签交换路径之后再建立保护标签交换路径。针对需要建立保护标签交换路径的情况，本发明实施例所述装置还需一个关联模块，用于将工作标签交换路径和保护标签交换路径相关联。

实施例8

参见图14，本发明实施例还提供了自动交换光网络中恢复标签交换路径的装置，该装置包括故障接收模块501和故障判断及恢复模块502。

故障接收模块501用于在建立工作标签交换路径和保护标签交换路径后，首节点接收工作标签交换路径故障通告，并将所述故障通告发送给故障判断及恢复模块502；

故障判断及恢复模块502用于根据故障接收模块501发送的故障通告，判断故障类型，如果是链路故障，则运行一遍信令激活与所述发生故障的工作标签交换路径组相应的保护标签交换路径组，然后把工作标签交换路径组全部倒换到保护标签交换路径组，如果是连接故障，则对所述单条标签交换路径进行恢复。

本实施例所述的恢复标签交换路径的装置用于在实施例7所述的建立标签交换路径的装置建立完工作标签交换路径和保护标签交换路径之后进行故障恢复。

本发明所述的实施例在标签交换路径建立的过程中，由于计算出了至少一组经过相同节点的工作路由，首节点只需运行一遍信令，一次建立n条标签交换路径(如果是分为m组，只需运行m遍信令)，因而首节点不需要在建立每条标签交换路径时都运行一遍信令，提高了标签交换路径建立的效率，简化了操作。

同时，由于可以在计算路由的过程中当路径资源不够时，可以计算出多组路由，其中同一组内的路由经过相同的节点，减少了由于找不到多条业务累和的带宽将导致标签交换路径建立失败的情况。

本发明实施例可以针对不同的故障类型采用不同的恢复方案，具有很强的灵活性。

当故障类型为工作链路发生断纤时，首节点检测到故障后，运行一遍信令激活n条保护标签交换路径(如果是分为m组，就需要运行一遍信令激活该组的所有保护标签交换路径)。由于激活时不需要运行n遍信令恢复标签交换路径，因而减少了故障恢复时间。

当故障类型为该组中的某条LSP发生故障时，可以将产生故障的单条标签交换路径倒换到相应的保护标签交换路径，而无需恢复所有的标签交换路径。这样增加了故障恢复灵活性，同时也减少了故障恢复时间。

n条标签交换路径可以基于单条标签交换路径进行管理，也可以基于一个组进行管理，与现有协议兼容。

以上所述的实施例，只是本发明的一种较优选的具体实施方式，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。