專利名稱：流量工程鏈路狀態擴散方法
技術領域：
本發明涉及通訊技術領域，尤其涉及一種光網絡中實現流量工程鏈路狀態擴散的方法。
背景技術：
鏈路狀態路由協議是實現流量工程(TETraffic Engineering)的有效方法，其關鍵就是利用鏈路狀態路由協議的洪泛(flood)機制，將流量工程鏈路狀態在網絡區域內擴散并達到同步，從而使區域內所有路由器都擁有一致的流量工程鏈路狀態數據庫(TEDB)，然后通過基于約束的最短路徑優先(CSPF)算法，利用TEDB計算出滿足條件的約束路由。
開放式最短路徑優先(OSPF)協議是一種鏈路狀態路由協議，OSPF路由域的拓撲結構可以用鏈路狀態數據庫(LSDB)來描述，拓撲結構的變化反映在鏈路狀態通告(LSA)的變化上，洪泛過程就是將這些變化的LSA或新的LSA在整個網絡中進行擴散，確保每個節點的數據庫被更新，并在各個節點上保持一致。鏈路狀態的洪泛是通過封裝在鏈路狀態更新(LSU)報文中的LSA來進行的，一個鏈路狀態更新報文可以包含多個LSA，洪泛每個LSA時只需往前擴散一跳，為使洪泛過程可靠，各個LSA必須得到獨立的應答確認，這就需要發送應答確認報文，在同一個應答確認報文中，可以對多個LSA進行應答確認，當收到一個鏈路狀態更新報文時，就要開始進行洪泛，洪泛過程如下
1、對接收到的報文以及LSA進行一致性、有效性以及合法性檢查，如果發現LSU報文或者LSA無效，則應丟棄該LSU報文或者該LSA，然后逐個檢查LSU報文中的LSA；2、若LSA的age(年齡)字段為MaxAge(協議中的一個常數)，而且在鏈路狀態數據庫中不存在該LSA的實例，沒有一個鄰居狀態處于ExChange或Loading狀態(ExChange或Loading均為鄰居狀態機中的一種狀態)，則應采取以下處理(a)應該給發送方發送一個應答，確認該LSA已被收到；(b)丟棄該LSA報文；3、否則，在鏈路狀態數據庫中查找LSA的實例，若沒有該LSA的拷貝或接收到的LSA比數據庫中的LSA更新近，則執行以下操作(a)若已存在一份該LSA的拷貝但其裝入的時間小于MinLSArrival(協議中的一個常數)，則丟棄該LSA并不作應答；(b)否則將該LSA洪泛給其它接口；(c)將鄰居的鏈路狀態重發隊列中的該LSA清除；(d)將新的LSA安裝在鏈路狀態數據庫中，代替原先的LSA，并對這新的LSA標上當前時間；(e)沿接收接口對接收到的LSA發送一個應答確認；(f)如果新的LSA指示自己來源于路由器自己，路由器采取特殊的策略既要更新LSA，在某些情況下要將其從路由表中清除掉；4、否則，如果在發送鄰居鏈路請求隊列中發現該LSA的請求實例，則在數據庫描述(DD)報文的交換過程中發生了錯誤，應該給鄰居狀態機產生一個BadLSReq(錯誤的鏈路狀態請求)事件，重新開始數據庫描述(DD)報文的交換過程，并停止處理鏈路狀態更新報文；5、否則，如果接收到的LSA是鏈路狀態數據庫中的同一個實例，應執行下列步驟
(a)如果該LSA在鄰居的重發LSA隊列中，而本路由器正在等待該LSA的應答，則本路由器應該將該LSA視作為隱式應答，將重發隊列中的LSA清除掉；(b)根據鄰居狀態以及LSDB的情況，判斷是否要通過在接收接口上發送一個應答包來對所接收到的LSA進行應答。如果需要應答，則發送LSAck報文進行應答；6、否則，數據庫中的LSA更新，如果數據庫中的LSA的Age等于MaxAge，序列號等于MaxSeqNumber(協議中的一個常數)，則直接丟棄該LSA，不需發送應答確認。
實現OSPF-TE(OSPF對流量工程的擴展)，就是利用OSPF協議的洪泛機制，將流量工程鏈路狀態在網絡區域內擴散并達到同步，從而使區域內所有路由器都擁有一致的流量工程鏈路狀態數據庫(TEDB)，然后通過基于約束的最短路徑優先(CSPF)算法，利用TEDB計算出滿足條件的約束路由。
目前國際標準組織如因特網工程組(IETFInternet EngineeringTasking Force)提出了許多在智能光網絡中實現OSPF-TE的草案，其中主要的方法是采用不透明鏈路狀態通告(Opaque LSA)來擴散流量工程鏈路狀態信息，Opaque LSA包括三種類型(Type9、10、11)LSA，每種LSA擁有一個唯一定義好的洪泛范圍，洪泛范圍分別是本接口、本區域和整個自治域，如類型10的Opaque LSA，其洪泛范圍為本區域，報文接發處理方式和其他LSA基本相同，數據包頭形式為
其中LS Type——設為10；TBD——設為1；Instance——設為實例號；其余同其它標準OSPF的LSA。
現有的Opaque LSA每次都是對一個TE鏈路所有屬性的更新，而光網絡中的TE鏈路包含的TE屬性非常多，因此Opaque LSA洪泛的開銷也相當大，隨著智能光網絡業務提供速度的提高和網絡規模的擴大，TE鏈路屬性變化的速度也迅速增加，流量信息洪泛占用的網絡帶寬顯著增加，這樣不但減少了網絡實際可用帶寬，而且降低了流量工程鏈路狀態數據庫(TEDB)同步的速度，降低了TE鏈路屬性在整個網絡中更新的及時性，從而使約束路由計算的出錯概率增大。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種能有效地實現區域內流量工程鏈路狀態擴散的方法，從而減小流量信息洪泛占用的網絡帶寬，在網絡流量信息快速變化的情況下迅速實現TEDB同步，減小約束路由計算的出錯概率。
本發明為解決上述技術問題所采用的技術方案為這種流量工程鏈路狀態擴散方法，包括以下步驟A、根據流量工程(TE)鏈路屬性變化的頻率快慢，將同一TE鏈路的變化頻率不同的TE鏈路屬性分為不同的類型；B、將所述不同類型的TE鏈路屬性分別包含在不同的鏈路狀態通告(LSA)中進行洪泛，使流量工程鏈路狀態在網絡區域內擴散。
所述變化頻率不同的TE鏈路屬性分為快速變化的TE鏈路屬性和慢速變化的TE鏈路屬性兩種類型。
所述鏈路狀態通告(LSA)是不透明鏈路狀態通告(Opaque LSA)。
所述的包含變化頻率不同的TE鏈路屬性的Opaque LSA通過OpaqueLSA中的<LS Type，Instance，Advertising Router>字節三元組相關聯，從而獲得一個TE鏈路的所有TE屬性，其中LS Type表示鏈路狀態通告(LSA)類型，Instance表示區分本節點不同TE鏈路的索引值，Advertising Router表示產生該Opaque LSA的路由器標識。
在Opaque LSA中，變化頻率不同的TE鏈路屬性通過Flag字節區分。
所述的快速變化的TE鏈路屬性包括TE鏈路的可用帶寬；所述的慢速變化的TE鏈路屬性包括TE鏈路的管理組屬性、共享風險鏈路組(SRLG)屬性、鏈路接口索引。
本發明的有益效果為本發明根據TE屬性變化速度的不同，將TE屬性分類進行擴散，通過分類洪泛變化速度不同的鏈路TE信息，減少了洪泛過程對網絡帶寬的占用，而且本發明重新設計了Opaque LSA，通過使用兩個Opaque LSA洪泛同一個TE鏈路的不同TE屬性，在不改變OSPF洪泛方式的前提下，實現了網絡中鏈路狀態變化信息的快速增量洪泛，提高了洪泛的效率，與現有技術相比，能更有效的實現區域內流量工程鏈路狀態的擴散，在網絡流量信息快速變化的情況下能夠迅速實現TEDB同步，從而減小約束路由計算的出錯概率。
具體實施例方式
下面根據實施例對本發明作進一步詳細說明現有的不透明鏈路狀態通告(Opaque LSA)洪泛效率低下的最主要原因是沒有區分不同的TE鏈路屬性變化的頻率，每次都將所有的TE鏈路屬性洪泛，這樣無效的洪泛信息大大增加，降低了洪泛的效率，本發明根據TE鏈路屬性變化的頻率快慢，將同一TE鏈路的不同TE鏈路屬性分為快速變化的TE鏈路屬性和慢速變化的TE鏈路屬性，并將兩種類型的TE鏈路屬性分別包含在不同Opaque LSA中洪泛，當快速變化的TE鏈路屬性變化時，只洪泛包含快速變化的TE鏈路屬性的Opaque LSA；而當慢速變化的TE鏈路屬性變化時，只洪泛包含慢速變化TE鏈路屬性的Opaque LSA。
本發明使用Opaque LSA中的<LS Type，Instance，AdvertisingRouter>字節關聯包含快速變化TE鏈路屬性和慢速TE鏈路屬性的兩個Opaque LSA，從而得到同一TE鏈路的所有TE屬性信息，其它的LSA以及洪泛機制沿用現有的技術。
本發明的這種包含TE鏈路屬性的新Opaque LSA格式如下
其中LS Type本實施例中采用類型為10的LSA，LS Type值設為0x0a；TBD值設定為0x01；Flag用于區分包含快速變化TE屬性或者包含慢速變化TE屬性，0x01表示為快速變化的TE屬性；0x02表示為慢速變化的TE屬性；Instance用于區分本節點不同TE鏈路的索引值，與AdvertisingRouter結合能唯一確定一條TE鏈路；Advertising Router產生該Opaque LSA的路由器標識(ID)；LS Sequence numberOpaque LSA的序號，用來判斷Opaque LSA的新舊；其余字節同其他開放式最短路徑優先(OSPF)協議的LSA。
這樣，<LS Type，Instance，Advertising Router>三元組能唯一確定一個TE鏈路，而<LS Type，Instance，Flag，Advertising Router>四元組能唯一確定一個Opaque LSA，也就是能唯一確定一條TE鏈路的快速變化屬性或慢速變化屬性。
本發明的每個Opaque LSA中只包括一條TE鏈路的TE屬性，如果與路由器相關的TE鏈路有多條，則要產生多個Opaque LSA，不同TE鏈路的Opaque LSA通過Instance區分，這樣<LS Type，Instance，Advertising Router>三元組能唯一確定一個TE鏈路。由于區分了不同類型的TE屬性，一個TE鏈路對應生成兩個Opaque LSA，每個Opaque LSA包含一種類型的TE屬性(快速變化或者慢速變化)，這兩個Opaque LSA的<LS Type，Instance，Advertising Router>三元組均相同，不同點在于Flag，Flag值為0x01時表示包含快速變化TE屬性的Opaque LSA；F1ag值為0x02時表示包含慢速變化TE屬性的Opaque LSA。
這樣，本發明就可以完全采用現有的洪泛方式洪泛每個Opaque LSA，同時通過<LS Type，Instance，Advertising Router>關聯同一個TE鏈路的不同類型TE屬性，從而獲得一個TE鏈路的所有TE屬性。快速變化的TE屬性包括TE鏈路的可用帶寬等，慢速變化的TE屬性包括TE鏈路的管理組屬性、共享風險鏈路組(SRLGShare Risk Link Group)屬性、鏈路接口索引等，通過分類洪泛變化速度不同的鏈路TE信息，減少了洪泛過程對網絡帶寬的占用，提高了洪泛的效率。
權利要求
1.一種流量工程鏈路狀態擴散方法，包括以下步驟A、根據流量工程(TE)鏈路屬性變化的頻率快慢，將同一TE鏈路的變化頻率不同的TE鏈路屬性分為不同的類型；B、將所述不同類型的TE鏈路屬性分別包含在不同的鏈路狀態通告(LSA)中進行洪泛，使流量工程鏈路狀態在網絡區域內擴散。
2.根據權利要求1所述的流量工程鏈路狀態擴散方法，其特征在于所述變化頻率不同的TE鏈路屬性分為快速變化的TE鏈路屬性和慢速變化的TE鏈路屬性兩種類型。
3.根據權利要求1或2所述的流量工程鏈路狀態擴散方法，其特征在于所述鏈路狀態通告(LSA)是不透明鏈路狀態通告(Opaque LSA)。
4.根據權利要求3所述的流量工程鏈路狀態擴散方法，其特征在于所述的包含變化頻率不同的TE鏈路屬性的Opaque LSA通過OpaqueLSA中的<LS Type，Instance，Advertising Router>字節三元組相關聯，從而獲得一個TE鏈路的所有TE屬性，其中LS Type表示鏈路狀態通告(LSA)類型，Instance表示區分本節點不同TE鏈路的索引值，Advertising Router表示產生該Opaque LSA的路由器標識。
5.根據權利要求4所述的流量工程鏈路狀態擴散方法，其特征在于在Opaque LSA中，變化頻率不同的TE鏈路屬性通過Flag字節區分。
6.根據權利要求2所述的流量工程鏈路狀態擴散方法，其特征在于所述的快速變化的TE鏈路屬性包括TE鏈路的可用帶寬；所述的慢速變化的TE鏈路屬性包括TE鏈路的管理組屬性、共享風險鏈路組(SRLG)屬性、鏈路接口索引。
全文摘要
一種涉及通訊領域的在光網絡中實現流量工程鏈路狀態擴散的方法，其特征在于根據流量工程(TE)鏈路屬性變化的頻率快慢，將同一TE鏈路的變化頻率不同的TE鏈路屬性分為不同的類型；將所述不同類型的TE鏈路屬性分別包含在不同的鏈路狀態通告(LSA)中進行洪泛，使流量工程鏈路狀態在網絡區域內擴散。本發明有效地實現了區域內流量工程鏈路狀態的擴散，減小了流量信息洪泛占用的網絡帶寬，在網絡流量信息快速變化的情況下可迅速實現流量工程鏈路狀態數據庫(TEDB)同步，從而減小了約束路由計算的出錯概率。
文檔編號H04L12/56GK1503532SQ0215462
公開日2004年6月9日 申請日期2002年11月27日 優先權日2002年11月27日
發明者羅賢龍, 彭玉龍 申請人:華為技術有限公司