域间PCE能力信息的获取方法、PCE及能力获取装置

摘要

本发明公开一种域间PCE能力信息的获取方法、PCE及能力获取装置。所述域间PCE能力信息的获取方法包括：本域PCE向邻域PCE发送能力信息请求；所述本域PCE接收所述邻域PCE返回的能力信息；所述本域PCE保存所述邻域PCE的能力信息。本发明可以在获取异域PCE能力信息时减轻网络和PCE的负担，并且实现域间PCE能力信息保密。

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，特别是涉及一种域间PCE能力信息的获取方法、 PCE及能力获取装置。

背景技术

流量工程(Traffic Engineering，TE)网络具有良好的服务质量(Quality of service，QoS)保障机制，并且为每一条标签交换路径(Label Switch Path，LSP) 专门预留网络资源。其中，TE网络采用的一种路由计算技术称为集中式路由。

集中式路由技术主要是将网元节点的路由计算功能独立出来，本文称该 独立出来的路由计算功能为：PCE(Path Computation Element，基于约束条件 和网络拓扑计算网络路径的网络节点、应用程序或模块，如路由器、路由计 算服务器)。随着网络规模的不断扩大，一般在实际的部署中采用不同的PCE 分别管理各自域内的TE信息，同一个域内还可以部署多个PCE。并且为了满 足路由计算需要，将网络的拓扑和TE信息注入PCE，并由其来统一承担路由 计算任务。

在PCC(Path Computation Client，向PCE发起路径计算请求的客户端实 体，比如普通网元)需要进行域内路由计算时，只需要将路径的首末节点以 及需要满足的约束条件通过消息告诉PCE，该PCE则会调用合适的算法根据 TE信息计算出一条满足业务要求的路由，并将显式路由对象(Explicit Route Object，ERO)信息返回给节点。节点收到路径信息后就可以驱动信令建立端 到端的连接。

在进行跨域的路由计算时，PCE之间通过路径计算单元通信协议(Path Computation Element Communication Protocol，PCECP)的机制进行通信，相互 协调合作计算出一条端到端完整路由。在这个过程中PCE既扮演着PCE的角 色也扮演着PCC的角色，他在承担为节点计算路由任务的同时也需要向其它 域中的PCE发送算路请求(域间算路请求)，并接收其它域PCE路由计算结 果将其组合成端到端完整的路由信息最终反馈给PCC。

为了高效地让PCC选择PCE进行路由计算，PCC需要知道PCE在其域 中的位置，以及其它一些与选择PCE有关的PCE能力信息，比如PCE的处 理能力、计算规格、支持约束等。在进行跨域路由计算时，本域中的PCE需 要知道其它域中PCE的相关能力信息。

为了高效地进行域内或域间路由计算，需要一种有效的PCE能力获取机 制来满足这种需求。在域内的PCE能力获取可以通过扩展开放最短路径优先 (Open Shortest Path First，OSPF)协议，将PCE的相关的能力信息通过OSPF 的洪泛机制在全网扩散，实现域内PCC学习PCE能力信息的功能。在域间的 PCE能力获取可以通过改造边界网关协议(Border Gateway Protocol，BGP)协 议，将PCE能力信息封装到BGP的扩展属性中实现域间扩散。

在进行本发明创造过程中，发明人发现上述现有PCE能力获取技术中至 少存在以下问题：

通过BGP协议将PCE能力信息全网扩散加重网络的运行负担，而且容易 把非相关域的PCE信息泄漏给不相关节点，对网络的私密性造成影响。

发明内容

本发明实施方式要解决的技术问题是提供一种域间PCE能力获取方法以 及PCE，可以减少网络中的信息传送量、减轻网络运载负担。

提供一种域间网络节点PCE能力信息的获取方法，包括：本域PCE向邻 域PCE发送能力信息请求；所述本域PCE接收所述邻域PCE返回的能力信 息；所述本域PCE保存所述邻域PCE的能力信息。

提供一种网络节点PCE，包括：能力请求单元，用于向邻域PCE发送能 力信息请求；能力接收单元，用于接收所述能力请求单元请求的邻域PCE能 力信息；存储单元，用于存储所述能力接收单元接收到的邻域PCE能力信息。

提供一种能力获取装置，包括：能力请求单元，用于向邻域PCE发送能 力信息请求；能力接收单元，用于接收所述能力请求单元请求的PCE能力信 息。

提供一种PCE，包括：地址发送单元，用于发送本地地址到异域PCE； 第一请求接收单元，用于接收所述异域PCE的能力信息请求；能力发送单元， 用于在所述第一请求接收单元接收到所述能力信息请求后，发送本地能力信 息给所述异域PCE。

以上技术方案可以看出，由于PCE主动选择性地查询邻域PCE的能力信 息，不请求其他不相关的PCE能力信息，实现按需获取。相比现有技术采用 信息洪泛的方法进行能力扩散而可能造成网络堵塞的技术问题，本发明实施 方式可以以点对点的形式获取能力，减少网络中的信息传送量，因此降低网 络运载负担；又由于本地PCE可以选择性的查询相邻域PCE能力信息，减少 本地PCE的信息维护量，降低PCE选择的复杂度；再且，因为点对点获取能 力信息，不通过协议进行能力扩散，可以实现域间PCE能力信息保密。

附图说明

图1是本发明域间网络节点PCE能力信息的获取方法的流程图；

图2是图1中获取邻域PCE地址的方法流程图；

图3是本发明PCE第一、第二实施方式的原理框图；

图4是本发明PCE第三、第四实施方式的原理框图；

图5是本发明能力获取装置第一实施方式的原理框图。

具体实施方式

本发明首先提供域间网络节点PCE能力信息的获取方法基本实施方式， 包括步骤：

A、本域PCE向所述邻域PCE发送能力信息请求；

B、所述本域PCE接收返回的所述邻域PCE的能力信息；

C、所述本域PCE保存所述邻域PCE的能力信息。

以上实施方式可以看出，由于PCE主动选择性地查询邻域PCE的能力信 息，不请求其他不相关的PCE能力信息，实现按需获取。相比现有技术采用 信息洪泛的方法进行能力扩散而可能造成网络堵塞的技术问题，本发明实施 方式可以以点对点的形式获取能力，减少网络中的信息传送量，因此降低网 络运载负担；又由于本地PCE可以选择性的查询相邻域PCE能力信息，减少 本地PCE的信息维护量，降低PCE选择的复杂度；再且，因为点对点获取能 力信息，不通过协议进行能力扩散，可以实现域间PCE能力信息保密。

为使本发明的目的、技术方案、及优点更加清楚明白，以下参照附图并 举实施方式，对本发明进一步详细说明。

参阅图1，是本发明域间网络节点PCE能力信息的获取方法第二实施方 式的流程图。所述方法可以应用于TE网络，包括步骤：

步骤101：按照邻域PCE地址建立到所述相邻PCE的PCECP连接；

在系统初始化时，本域(第一网域)PCE可以获得邻域(第二网域)PCE 地址；再在这些PCE地址中选择一个合适的PCE地址以建立到该第二网域 PCE的PCECP连接。

所述邻域PCE地址可以通过手工配置或通过内部网关协议(Internal Gateway Protocol，IGP)/BGP协议进行扩散得到。所述进行扩散的操作是采用 域间PCE的自动发现操作来启动域间PCE的能力学习，以获得包括邻域PCE 地址在内的各种邻域PCE信息。除此之外，本发明得到邻域PCE地址的方法 不限于上述方法，可以通过任何可能的途径获得邻域PCE地址。

本实施方式可以由网络管理系统(Network Management System，NMS)通 过IGP/BGP协议进行扩散得到所述邻域PCE地址。参阅图2，所述进行扩散 得到所述邻域PCE地址的方法包括步骤：

1)NMS仅将PCE地址及其所属域ID信息通过IGP/BGP等网络管理协 议进行扩散；

在选择PCE的时，识别一个PCE最基本的标识是PCE地址信息，知道 了PCE的地址信息就可以向其发送消息并建立连接。因为对于某一特定PCE， 在部署时其算路能力基本就已确定，在网络运行期间不会频繁的发生变化， 所以在本实施方式中PCE对于自身能力信息在域间仅扩散地址信息以及与其 所属域ID，其它能力信息均不扩散；

PCE的地址和所属域ID信息发布可以通过IGP或者BGP协议动态扩散， 也可以通过网管系统配置。在本实施方式中可以仅在相邻域间进行发布或者 配置，因为PCE进行协作算路时只需要与相邻的PCE建立连接和协商。这样 本地PCE便可以知道相邻域中存在哪些PCE，地址是什么。便于后续步骤中 基于本地策略通过PCECP协议选择性地与保存在本地地址列表中的PCE建立 通信连接，并获取其能力信息，使每个PCE可以学习到相邻域中需要知道的 PCE能力信息。

2)所述本域PCE接收到所述邻域PCE的地址信息及其所属域标识后， 根据所述邻域PCE所属的域标识判断所述邻域PCE是否与本域PCE互为邻 域关系；

在本域PCE不知道接收到的地址信息是否为邻域PCE相关信息时，可以 采用此步骤以确认接收到的地址信息所对应的PCE是否为与本域PCE互为邻 域关系的邻域PCE；当然，在本域PCE已经知道接收到的地址信息是否为邻 域PCE相关信息时，此步骤和下面确认接收所述邻域PCE的地址信息的步骤 可以省略。

3)在判断所述邻域PCE与本域PCE互为邻域关系时，确认接收所述邻 域PCE的地址信息。

在其他实施方式中，除PCE地址及其所属域ID信息外，自动发现的邻域 PCE信息可以包括备PCE地址、PCE其负责计算的地址范围、处理能力(如 CPU的性能，内存的容量)、支持域内计算还是跨域计算、所支持的路径计算 能力(如是否支持带宽约束、最大代价、最多跳数、是否支持分离计算、负 载均摊、是否支持双向路径)、所支持的接口交换粒度、编码类型、是否支持 优先级、所支持的最大请求消息长度、单条消息中能携带的最多请求个数等 等。

当本地PCE本身有邻域(第二网域)PCE地址时，上述步骤101也可以 省略。

在本地PCE得到或保存有多个邻域PCE地址后，在这些PCE地址中选 择一个合适的PCE地址，建立到该第二网域PCE的PCECP连接。

当然，在第一网域PCE已经建立了到该第二网域PCE的PCECP连接的 情况下，可以省略此步骤101。

步骤102：所述本域PCE通过所述邻域PCE地址向所述邻域PCE发送能 力信息请求；

当本地PCE与所述邻域PCE之间已经建立好PCECP连接，可以通过该 连接获取所述邻域(第二网域)PCE的各种能力信息。在本发明一个应用中， 在本地PCE请求域间路径计算时，会根据获取到的这些PCE能力信息进行比 较并选择合适的PCE向其发送域间路径计算请求。在这种情况下本地PCE同 时还扮演着路径计算客户端的角色，因此需要知道其它域中PCE的相关能力 信息。当然，本发明获取能力信息的应用可以有多种，并不限于域间路径计 算的应用。

本实施方式中，获取邻域PCE能力信息的方法包括：采用所述建立好的 PCECP连接发送PCCapReq消息到所述邻域PCE，请求获取邻域PCE的能力 信息；

为了实现PCE之间的能力学习，可以对现有的PCECP协议做一定的扩展， 通过在扩展的PCECP协议消息内携带所述邻域PCE的能力请求的方式，向所 述邻域PCE发送能力信息请求；还可以通过在扩展的PCECP协议消息内携带 所述邻域PCE的能力信息的方式返回所述邻域PCE的能力信息。

比如可以新增PCE能力查询和响应消息：PCE Capability Request Message(PCCapReq)和PCE Capability Response Message(PCCapRsp)消息。

PCCapReq消息格式如下：

  <PCCapReq Message>::＝<Common Header>

                        <Capability>

                        [<pce-list>]

PCCapRsp消息格式如下：

  <PCMonRep Message>::＝<Common Header>

                        <Capability>

                        [<metric-pce-list>]

其中Capability为新增的对象，用来描述PCE的能力信息，其格式描述 如下：

表一：扩展的PCCapRep消息内的Capability对象

表一中，IPv4地址是邻域PCE的IP地址，这个IPv4地址是需要查询能 力信息的邻域PCE地址，并不一定是建立连接的对端PCE地址；

Cap类型是PCE能力类型，如管辖域范围、处理器能力、所支持路径计 算能力、所支持的接口交换粒度、编码类型、支持优先级、支持最大消息长 度、支持最大消息个数等等；

Cap值是对于某类型能力的具体描述。

应当了解的是，主动获取邻域PCE的能力信息的方法可以有很多种，并 不限于通过在扩展的PCECP协议消息内携带所述邻域PCE的能力请求/响应 的方式，比如在其他协议内携带所述请求或响应，或者在现有的消息中携带， 又或者在新增的消息中携带等等。

步骤103：接收返回的所述邻域PCE的能力信息；

邻域PCE接收到能力信息请求后，进行如下操作：

1)判断所述能力信息查询请求是否可以接受；

2)在可以接受时通过上述新增的响应消息返回所述邻域PCE能力信息。

邻域PCE在收到查询请求后检查请求消息中的参数，确认是合法PCE发 出的请求，接收并按照请求中的要求查询本侧相关的能力信息，并将查询得 到的能力信息填充在上述新增的响应消息PCCapRsp中，然后将所述响应消息 返回给第一网域的PCE。

所述邻域PCE如果保存有同一网域(第二网域)的其他PCE能力信息， 可以将其中的部分或全部PCE能力信息通过响应消息返回给第一网域的 PCE。比如，如果在上表一中将IPv4地址字段设置为0，那么表示要查询同 一网域的所有PCE能力信息。

另外，本地PCE可以向与其建立PCECP连接的邻域PCE发送Close消 息关闭该PCECP连接，完成PCE能力查询。

本地PCE收到所述邻域PCE发送的响应消息后，提取其中的PCE能力 信息，可以保存在本地数据库中。

为保证邻域PCE能力信息的正确性，可以定时刷新，也即定时进行步骤 102～103，也可由邻域PCE根据本地能力信息的改变情况主动通知。

到此，结束本发明域间PCE能力信息的获取方法第二实施方式的流程。

以下可以简要介绍上述实施方式得到的PCE能力信息的具体应用，比如， 利用所述PCE能力信息进行路径计算协作，包括步骤：

步骤104：选择能力信息满足路径计算要求的邻域PCE；

本地PCE根据源节点的域间路径计算请求，分析各个PCE的能力信息， 并在其中选择能力符合要求的邻域PCE；如果不能得到符合要求的邻域PCE， 则结束流程。

步骤105：发送所述路径计算请求到所述选择得到的邻域PCE；

在选择得到能力符合要求的邻域PCE后，发送所述域间路径计算请求到 所述选择得到的邻域PCE。

步骤106：和所述邻域PCE一起进行路径计算并返回计算结果。

在所述域间路径计算请求发送到所述选择得到的邻域PCE后，所述选择 得到的邻域PCE计算边界节点到本网域中目的节点的路径，返回给所述本地 PCE，进行与本地PCE协同计算的操作。

本步骤可以参考现有域间路径计算方法，本文不再赘述。

在上述实施方式中，仅在相邻域间进行PCE地址及其所属域ID的发布或 者配置，是因为PCE进行协作算路时只需要与相邻的PCE进行通信和协商。 本地PCE可以知道相邻域中存在哪些PCE，地址是什么。然后基于本地策略 通过PCECP协议选择性地与保存在本地地址列表中的邻域PCE建立通信连 接，并获取其能力信息，于是每个PCE便可以学习到相邻域中需要知道的PCE 能力信息，提高网络资源的利用率，避免洪泛等扩散方式造成的不必要网络 负担。

本领域普通技术人员可以理解实现上述域间PCE能力信息的获取方法实 施方式中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述 的程序可以存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可以包括前 述本发明域间PCE能力信息的获取方法各个实施方式的内容。这里所称得的 存储介质，如：ROM/RAM、磁碟、光盘等。

参阅图3，本发明还提供网络节点PCE第一实施方式，如图3中的本域 网络节点PCE所示。所述PCE包括能力请求单元310、能力接收单元320以 及存储单元330。

所述能力请求单元310用于向邻域PCE发送能力信息请求，具体上，可 以通过邻域PCE地址向所述邻域PCE发送能力信息请求。所述的邻域PCE 地址可以由邻域PCE的地址发送单元410提供，而所述能力信息请求可以由 邻域PCE的第一请求接收单元420接收。当本PCE与所述邻域PCE之间已 经建立好PCECP连接，可以通过该连接向所述邻域PCE发送能力信息请求。 在没有建立好PCECP连接时，可以建立一条到所述邻域PCE的PCECP连接。 为了实现PCE之间的能力学习，可以通过在扩展的PCECP协议消息内携带所 述邻域PCE的能力请求的方式，向所述邻域PCE发送能力信息请求。

所述能力接收单元320用于接收所述能力请求单元310请求的邻域PCE 能力信息，在图中，是接收邻域PCE的能力发送单元430返回的能力信息。 当本PCE与所述邻域PCE之间已经建立好PCECP连接，邻域PCE的能力发 送单元430可以通过该连接向本PCE的能力接收单元320返回能力信息。可 以通过在扩展的PCECP协议消息内携带所述邻域PCE的能力信息的方式返回 所述邻域PCE的能力信息。并且，可以将邻域的全部PCE的能力信息返回， 也可以仅返回其中一部分PCE的能力信息。

所述存储单元330用于存储所述能力接收单元320接收到的邻域PCE能 力信息。

以上本发明PCE第一实施方式可以看出，由于采用能力请求单元310主 动选择性地查询邻域PCE的能力信息，采用能力接收单元320接收所请求的 PCE能力信息，实现精确获取，避免信息洪泛可能造成的网络堵塞，减少网 络中的信息传送量，因此降低网络运载负担；又由于采用能力请求单元310 和能力接收单元320选择性的获取相邻域PCE能力信息，然后采用存储单元 330进行存储，减少本地PCE的信息维护量，降低PCE选择的复杂度；再且， 因为点对点获取能力信息，不通过协议进行能力扩散，可以实现域间PCE能 力信息保密。

本实施方式PCE是基于约束条件和网络拓扑计算网络路径的网络节点， 包括可以是应用程序或模块，如路由器、路由计算服务器等。可以在TE网络 中部署中不同的PCE分别管理各自域内的TE信息。同一个域内还可以部署 多个PCE。可以因应路由计算需要，网络的拓扑和TE信息注入PCE，并由其 来统一承担路由计算任务。

还参阅图3，本发明还提供PCE第二实施方式，如图3中的邻域网络节 点PCE所示。所述PCE包括地址发送单元410、第一请求接收单元420以及 能力发送单元430。

所述地址发送单元410用于发送本地地址到异域PCE。具体用于通过 IGP/BGP协议将本地地址仅扩散到所述异域PCE所在的网域，并且让所述异 域PCE获得所述本地PCE地址。在图中，是发送本地地址到地址获取单元。

所述第一请求接收单元420用于接收所述异域PCE的能力信息请求。在 异域PCE的能力发送单元430发送能力信息请求到本PCE时，所述第一请求 接收单元420接收所述异域PCE的能力信息请求。

所述能力发送单元430用于在所述第一请求接收单元420接收到所述能 力信息请求后，发送本地能力信息给所述异域PCE。本实施方式中，可以通 过在扩展的PCECP协议消息内携带所述异域PCE的能力信息的方式返回所述 PCE能力信息。在图中，是返回所述PCE能力信息到能力接收单元320。

本实施方式可以配合异域PCE的能力信息请求，发送本地能力信息给所 述异域PCE，实现点到点的能力获取，减轻网络负担。

参阅图4的本域网络节点PCE，在其他实施方式中，本发明PCE还可以 进一步包括：

地址获取单元340，用于通过手工配置得到所述邻域PCE地址，或获取 通过IGP/BGP协议进行扩散的所述邻域PCE地址，比如获取邻域PCE的地 址发送单元410发送的邻域PCE地址。

在其他实施方式中，本发明PCE还可以进一步包括：

第一连接建立单元350，用于按照所述地址获取单元340获得的邻域PCE 地址向所述邻域PCE的第二请求接收单元440发送连接建立请求，然后和邻 域PCE的第二连接建立单元450一起建立到所述邻域PCE的PCECP连接。 当本PCE与邻域PCE之间无PCECP连接时，所述第一连接建立单元350可 以建立连接，用于承载所述能力请求单元310输出的能力信息请求。

在其他实施方式中，本发明PCE还可以进一步包括：

PCE选择单元360，用于通过分析所述存储单元330中的邻域PCE能力 信息，选择能力信息满足路径计算要求的邻域PCE，实现路径计算。

参阅图4的邻域网络节点PCE，在其他实施方式中，所述PCE还可以进 一步包括：

第二请求接收单元440，用于接收所述异域PCE的连接建立请求。在图 中，是接收第一连接建立单元350发送的连接建立请求。

第二连接建立单元450，用于在所述第二请求接收单元440收到所述连接 建立请求后，建立到所述异域PCE的连接，用于所述第一请求接收单元420 和能力发送单元430分别接收请求和发送能力信息。在图中，所述第二连接 建立单元450和第一连接建立单元350一起建立两个PCE之间的连接。

本实施方式中，所述地址发送单元410可以发送本地地址到邻域PCE， 也可以发送本地地址到非邻域的异域PCE。

参阅图5，本发明还提供一种能力获取装置，所述能力获取装置包括能力 请求单元310和能力接收单元320。

所述能力请求单元310用于向所述邻域PCE发送能力信息请求；所述能 力接收单元320用于接收所述能力请求单元310请求的PCE能力信息。所述 能力获取装置可以设置在TE网络的PCE中，实现点对点获取PCE能力信息， 减少网络负担。

在其他实施方式中，所述能力获取装置还可以进一步包括：

第一连接建立单元350，用于按照邻域PCE地址建立到所述邻域PCE的 PCECP连接，所述连接用于承载所述能力请求单元310输出的能力信息请求。

在其他实施方式中，所述能力获取装置还可以进一步包括：

PCE确定单元370，用于根据本地策略和与PCE的交互需求，在多个PCE 地址中确定所述建立连接所用的PCE地址，并输入到所述第一连接建立单元 350。

值得说明的是，前述本发明网络节点PCE第一实施方式中的能力请求单 元310、能力接收单元320、存储单元330、第一连接建立单元350、地址获 取单元340以及PCE选择单元360可以集成在一个处理模块中；同理，前述 本发明网络节点PCE第二实施方式、能力获取装置中的各单元也可以集成在 一个处理模块中；或者，前述各实施方式各单元中的任何两个或两个以上都 可以集成在一个处理模块中。

还值得说明的是，在实际应用中，本发明网络节点PCE第一实施方式和 第二实施方式可以集成在一个PCE中，分别作为本域PCE和邻域/异域PCE 的场景来使用。

还值得说明的是，本发明PCE和能力获取装置实施方式中的各单元既可 以采用硬件的形式实现，可软件实现的部分也可以采用软件功能模块的形式 实现。相应地，本发明PCE和能力获取装置各实施方式既可以作为独立的产 品销售或使用，可软件实现的部分也可以存储在一个计算机可读取存储介质 中进行销售或使用。

综上，本发明至少可以产生如下技术效果：

1、提高网络使用效率，减轻网络负担；

2、减轻PCE本地的信息维护负担，降低PCE选择的复杂度；

3、实现域间PCE能力信息保密。

以上对本发明所提供的一种域间网络节点PCE能力信息的获取方法、 PCE以及能力获取装置通过具体实施例进行了详细介绍，以上实施例的说明 只是用于帮助理解本发明的方法及其思想；同时，对于本领域的一般技术人 员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综 上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。