管理mpls-te過載的系統和方法
【專利說明】管理MPLS-TE過載的系統和方法
[0001]相關申請的交叉參考
[0002]本申請要求序列號為61/653219的美國臨時專利申請的優先權，該臨時專利申請于2012年5月30日提交、名稱為TE-LSP SYSTEM AND METHODS (代理人案卷號811458-PSP)，其全部內容在此引入作為參考。
技術領域
[0003]本發明涉及諸如多協議標簽交換(MPLS)網絡的通信網絡領域，并且更具體地但不排他地涉及資源過載檢測和管理機制。
【背景技術】
[0004]多協議標簽交換(MPLS)能夠有效地傳遞各種不同的端到端服務。多協議標簽交換(MPLS)流量工程(TE)提供了基于帶寬考慮和管理規則跨MPLS網絡選擇有效路徑的機制。每個標簽交換路由器以當前的網絡拓撲結構保持TE鏈路狀態數據庫。一旦路徑被計算，TE被用來維持沿該路徑的轉發狀態。
[0005]在資源預留協議(RSVP)域間TE LSP的情況下，路由器或其他網絡單元或節點可能會響應于接收到巨大的RSVP包數量而遇到資源過度使用的狀況(即，沒有足夠的內存、處理器、輸入/輸出或其他資源)。這樣的狀況可能引起RSVP/MPLS過程中暫時丟棄RSVP包以節約資源。如果狀況持續，那么該節點可能開始拆除現有MPLS TE LSP以釋放資源，而這又可能引起服務提供商網絡的服務中斷。
【發明內容】
[0006]在現有技術中的各種缺陷通過用于管理MPLS TE負載的系統、方法、裝置、機構、電信網絡單元等等來解決，例如通過檢測、響應、和其他操作以適于最小化服務影響的方式來管理MPLS TE負載狀況。各種實施例提供了向MPLS TE域內的其他路由器、網絡單元或節點進行報警的機制，使得它們可以避免使用在隨后的新MPLS TE-LSP路徑計算中使用過載節點。
[0007]各種實施例旨在傳播指示MPLS TE過載狀況的信息。特別是，在檢測到這種狀況時，各種MPLS/RSVP任務將有關狀態通知路由協議(例如，OSPF, IS-1S等)。轉而，路由協議通過在OSPF路由器信息性能TLV (如果使用0SPF)或IS-1S路由器性能TLV (如果使用IS-1S)插入新的標志或位值，將過載狀況傳送給MPLS TE路由域內的節點。
[0008]一種用于管理MPLS TE負載的方法包括:監視與一個或多個標簽交換路徑(LSP)相關聯的標簽交換路由器(LSR)的利用率水平；和響應于所述利用率水平指示MPLS TE過載狀況，向內部網關協議(IGP)路由器發送過載消息，所述過載消息適于引起IGP路由器通告所述過載狀況。
[0009]利用率水平與下列一個或多個相關:存儲器利用率水平、中央處理單元(CPU)利用率水平、輸入/輸出利用率水平、接收的RSVP包的數量、RSVP包的接收比率、丟棄的RSVP 包的數量以及和丟棄的RSVP包的比率。
【附圖說明】
[0010]通過結合附圖并考慮下面的詳細描述本文的教導可以容易被理解，其中:
[0011]圖1示出受益于各種實施例的系統的高級框圖；
[0012]圖2示出根據一個實施例的方法的流程圖；
[0013]圖3示出了適用于執行這里描述的功能時使用的計算設備的高級框圖。
[0014]為了便于理解，在可能情況下使用相同的附圖標記指代圖中共同的網絡單元。
【具體實施方式】
[0015]各種實施例提供了適于以最小化服務影響的方式檢測、響應、和以其他操作來管理MPLS TE過載狀況的系統、方法和/或裝置。
[0016]一般而言，各種實施例旨在傳播指示MPLS TE過載狀況的信息。特別是，在檢測到這種狀況時，各種MPLS/RSVP任務將有關狀態通知路由協議(例如，OSPF、IS-1S等)。轉而，路由協議通過在OSPF路由器信息性能TLV (如果使用OSPF)或IS-1S路由器性能TLV(如果使用IS-1S)插入新的標志或位值，將過載狀況傳送給MPLS TE路由域內的節點。
[0017]圖1示出受益于各種實施例的通信網絡的高級框圖。具體地，圖1的網絡100提供了支持資源預留協議(RSVP)的多協議標簽交換(MPLS)網絡。該網絡可以由本領域的技術人員使用相關的其他MPLS協議而非這里所討論的示例性協議進行修改。
[0018]如圖1所示，示例性網絡100包括多個節點IlO1-1lO7(統稱為節點110)，其經由多個互連鏈路120 (統稱為通信鏈路120)進行通信。網絡100是由管理系統130管理的網絡，其可以為網絡100提供任何適當的管理功能。同時網絡100可以包括任何合適類型的網絡，并且因此，節點I1可以是任何合適類型的節點。例如，網絡102可以是MPLS網絡，其中節點110是標簽交換路由器(LSR)。
[0019]節點110被配置為在網絡102內傳輸流量。節點110可以在網絡102內使用任何合適的協議(例如，因特網協議(IP)、MPLS等，以及它們的各種組合)傳送流量。
[0020]節點110被配置為收集與每個節點110所連接的(多個)通信鏈路120相關聯的鏈路狀態信息。節點I1被進一步構造成洪泛(flooding)網絡102內收集到的鏈路狀態信息。
[0021]在一個實施例中，鏈路狀態信息的收集和洪泛使用支持鏈路狀態的諸如開放最短路徑優先(OSPF)、中間系統到中間系統(IS-1S)、或任何其他合適的執行協議內部網關協議(IGP)來執行。以這種方式，每個節點110接收與網絡102相關聯的鏈路狀態信息，因此，每個節點110能夠維持包括適于在計算路徑時使用的信息(例如網絡拓撲信息、鏈路狀態信息等)的數據庫。這種類型的數據庫通常被稱為流量工程(TE)數據庫。節點110還可以被配置為存儲用于在計算網絡102的路徑時使用的鏈路約束。
[0022]鏈路約束可以包括可在路徑計算背景下被估算的任何合適的鏈路約束。例如，鏈路約束可以包括以下中的一個或一個:鏈路的鏈路利用率、鏈路所需的最小鏈路容量、鏈路所允許的最大鏈路帶寬、與鏈路相關聯的鏈路成本、與鏈路相關聯的管理約束或諸如此類，以及它們的各種組合。
[0023]鏈路約束可以以任何合適的方式在節點110上配置。例如，該鏈路的約束可以預先在節點110上配置(例如，自動地和/或通過管理員)、當請求路徑計算或者建立時被指定、諸如此類以及它們的各種組合。在這樣的實施例中，鏈路約束可以從鏈路約束的任何適當的(一個或多個)源(例如，諸如MS130的管理系統或任何其他合適的源)被提供到節點110以存儲在節點110上。
[0024]盡管在此主要示出和描述鏈路約束在節點110上配置的實施例，在其他實施例中，鏈路約束可以不存儲在節點110上。例如，在鏈路計算由節點110(例如，由如MS130的管理系統)之外的一個設備或多個設備執行的實施例中，鏈路約束可能只對計算路徑的設備(或多個設備)可用。
[0025]在網絡102中，節點110的至少一部分可以被配置成用作進入網絡102的入節點，類似地，節點I1的至少一部分可以被配置成用作離開網絡102的出節點。在圖1中，例如，在節點I11與節點I17之間的給定路徑上，節點I11用作路徑的入節點，節點I17用作該路徑的出節點。應該理解的是，每個節點110可以僅用作入節點、僅用作出節點，或既是入節點也是出節點(例如對于不同的業務流)。
[0026]因為每個110可以被配置為作為入節點的節點和/或作為出節點，配置為用作入節點的每個節點110可以被稱為入節點110，配置為用作出節點的每個節點110可以被稱為出節點110。
[0027]在一個實施例中，入節點110每一個被配置用于計算至出節點110的路徑，從而能夠建立從入節點I1到出節點110的連接，還被配置為經由網絡102傳送流量。入節點110響應于路徑計算請求基于網絡信息(例如，網絡拓撲、鏈路狀態或諸如此類，其可在TE數據庫和/或任何其他適當的一個或多個數據庫中可用)計算請求的路徑和入節點110可用的鏈路約束。在路徑計算時，入節點110接著使用計算路徑發起連接的建立。接下來，入節點110可以經由建立的連接向出節點110發送信息，出節點110然后可以經由所述建立的連接將信息轉發到其他的網絡和設備。
[0028]在一個實施例中，MS 130被配置為計算從入節點110到出節點110的路徑，從而能夠建立從所述入節點110到出節點110的連接，以及被配置為經由網絡102傳輸流量。MS130響應于路徑計算請求，基于所述網絡信息計算請求的路徑(例如，網絡拓撲、鏈路狀態或諸如此類，其可在TE數據庫和/或任何其他適當的一個或多個數據庫中可用)和MS130可用的鏈路約束。在計算路徑時，MS130發送用于計算路徑的路徑配置信息到相關節點110，其中路徑配置信息可以被用來在網絡102內經由所計算的路徑建立連接。計算的路徑的入節點110可以經由該連接發送信息至出節點110，在該點上，出節點110可以接著轉發該信息到其他網絡和設備。
[0029]在各種實施例中，網絡102包括MPLS網絡，其中節點110是根據多協議標簽交換(MPLS)標簽分發協議(LDP)操作的標簽交換路由器，(LSR)。
[0030]圖2示出根據一個實施例圖的方法的流程圖。具體而言，圖2示出用于以適于最小化服務影響的方式管理MPLS TE過載狀況的流程圖。圖2的方法200設想與經由MPLS網絡的各種標簽交換路徑(LSP)相關的一些或所有多個標簽交換路由器(LSR)監控各種運行參數，以由此確定MPLS TE過載情況是否存在或者是即將發生。
[0031]在步驟210，LSP在入節點和出節點之間建立。參照框215，建立的LSP進一步支持各LSR之間的上行和下行消息。特別是，RSVP路徑消息下行傳播至出節點，而RSVP Resv消息上行傳播至入節點。
[0032]在步驟220，在形成LSP的一個或多個出(或傳輸)節點或LSR上，資源利用率被監測，以確定MPLS TE的過載狀況是否存在或即將發生。參照框225，該確定可以相對于內存、CPU、輸入/輸出或其他資源、接收的RSVP包數量、RSVP包的接收率、丟棄的RSVP包的數量、RSVP包被丟棄的比率、一個或多個資源利用率閾值水平和/或其他機制而做出。例如，節點或LSR上的MPLS/RSVP任務處理機制繼續輪詢系統資源利用率和/或RSVP包接收統計信息。
[0033]在步驟230，響應于在特定節點或LSR上確定MPLS TE過載狀況存在或即將發生，節點或LSR上的MPLS/RSVP任務處理機制(或其他機制)，向IGP通知過載狀況。
[0034]在步驟240，IGP向MPLS域內路由器通告MPLS TE過載狀況。參照框245，這樣的通告是通過在IGP路由性能TLV或子TLV內新的或預定義的標志或位設置而進行，例如開放最短路徑優先(OSPF)路由協議，中間系統到中間系統(IS-1S)進行路由協議等。其他IGP通告機制也可以使用。另外，也可以使用其他類型的IGP。
[0035]本文描述的各種實施例使用如互聯網工程任務組(IETF)文件中詳細描述的“IS-1S Extens1ns f