专利名称：在多协议标号交换域重新选择路由的制作方法
技术领域：
本发明涉及到在多协议标号交换(MPLS)域中数据包的转发。
总的来说，本发明基于这样一个概念，即在标号交换路径的一对邻近网络元件之间拥挤的或不能工作的链路，或拥挤的或不能工作的网络元件本身是一个局部问题，可以通过局部“固定”来解决，既所谓的后备路径段(BPS)，而不必像上述草案提出的那样必须定义一个全新的LSP那样麻烦。在某种意义上，BPS可以被认为是一个内MPLS域标号交换路径(LPS)，其中有与LSP入口网络元件和出口网络元件相当的源网络元件和目的网络元件，其区别在于BPS只是选择性地启用于其源网络元件并终止于数据包重新选择路由经过的目的网络元件，表面上，BPS继续沿着初始的LSP进行，好象数据包已经从它邻近的下游网络元件到达它的目的网络元件一样。本发明特别有利的地方在于它能够很方便地根据需要(例如，响应于网络拓扑的修改)在LSP上增加BSP或修改。同样地，本发明还可以以便利的方式随后消除冗余的BSP。与之相反的是，一旦BPS被启用，从度量标准上来说(例如路由距离最短，路径成本最低等等)，通过BPS沿着LSP转发数据包，从LSP的入口网络元件到出口网络元件不一定就是最佳路线。本发明的应用甚至涉及到在特定的网络拓扑中沿着这些线路反向发送数据包并沿着同一链路转发。
附图详细说明
图1A示出常规部分网状MPLS域1，包括网络元件H11，H12，H13，H14，H21，H22，H23和H24，它们能够支持一个或多个标号交换路径(LPSs)在任何两个不同端点的网络元件之间(可能通过一个或多个核心网络元件)转发数据包。在上游方向沿着从其入口网络元件开始的LSP的每一对相邻网络元件可以分别重复地作为保护它的网络元件之间链路的后备路径段的源及目的网络元件。每一个网络元件有一个标号交换表(LST)，后者使得能够建立LSP和与其相关联的一个或多个BSP(若有的话)。每个LST被分成四列，即指定IP地址值的IP地址列，其他三列分别指定接口(I/F)值和标号值(LBL)，即，入站列，出站列和后备路径段(BPS)列。MPLS域1采用所谓的全局标号方案转发数据包，即，每个用来沿着一对相邻网络元件之间的链路转发数据包的出站标号在MPLS域内都是唯一的。
图1A示出示范性的LSP2(点划线)，它由入口网络元件H11、两个核心网络元件H22和H23以及出口网络元件H24组成。LSP2具有单一后备路径段BPS3(虚线)，用于将H22-H23保护链路路径段旁路，所述BPS3由源网络元件H22、核心网络元件H13、核心网络元件H12以及目的网络元件H23组成。应当指出，用于H22-H23保护链路路径段的另一条BPS可以通过核心网络元件H13和H14，同时LSP2可以配备有另外的多条BPS，用于在另外两条可能的保护链路路径段、即H11-H12链路、H23-H24链路周围重新选择路由。
以下LBL被分配给LSP2MPLS LBL17，用于沿着接口I/F2把数据包从网络元件H11转发至网络元件H22；MPLS LBL43，用于沿着接口I/F1把数据包从网络元件H22转发至网络元件H23；以及MPLS LBL117，用于沿着接口I/F1把数据包从网络元件H23转发至网络元件H24。以下LBL被分配给BPS 3MPLS LBL1005，用于沿着接口I/F2把数据包从网络元件H22转发至网络元件H13；MPLSLBL1006，用于沿着接口I/F4把数据包从网络元件H13转发至网络元件H12；以及MPLS LBL1007，用于沿着接口I/F2把数据包从网络元件H12转发至网络元件H23。
具有IP目的地址289.29.74.08通过BSP3沿着LSP的数据包传播过程如下数据包到达其目的IP地址与LSP2匹配的网络元件H11。网络元件H11把数据包和具有MPLS标号17的MPLS标头压缩在一起，然后通过接口I/F2把经过压缩的数据包转发至网络元件H22。数据包到达已经启用BPS3(例如，由H22-H24链路上的拥挤引起)的网络元件H22。网络元件H22交换MPLS标号17和MPLS标号43，然后把另外的MPLS标号1005推向MPLS标号43，然后通过接口I/F2把重新选择路由的数据包转发至网络元件H13。重新选择路由的数据包到达网络元件H13，网络元件H13交换最上的MPLS标号1005和MPLS标号1006，然后通过接口I/F4把重新选择路由的数据包转发至网络元件H12。网络元件H12交换最上的MPLS标号1006和MPLS标号1007，然后通过接口I/F2把重新选择路由的数据包转发至网络元件H23。重新选择路由的数据包到达网络元件H23，网络元件H23使后进最上的MPLS标号1007从重新选择路由的数据包的MPLS标头突然消失，以便显示BPS的源网络元件H22的倒数第二个MPLS标号43。然后网络元件H23交换现在最上的MPLSA标号43和MPLS标号117，然后通过接口I/F1把现折回(now back on track)数据包转发至于网络元件H24。现折回数据包到达网络元件H24，网络元件H24使最上MPLS标号117从数据包的MPLS标头突然消失，以便显示IP地址289.29.74.08，网络元件H24把数据包转发至这个地址。
H22-H23链路的保护可以通过另一种方法达到，即利用BSP4把网络元件H11和网络元件23之间的保护中间网络元件路径段(如图2所示)旁路。另一方面，还可以通过把网络元件H22和网络元件H24之间的保护中间网络元件路径段旁路的BPS来保护H22-H23链路。重新规定数据包沿BPS4的路由的方式类似于围绕着BPS3重新规定数据包路由的方式，其区别在于重新选择路由的数据包的MPLS标头必须包括源网络元件H22和目的网络元件H24之间的中间网络元件H23的MPLS LBL，在BPS3一例中的源网络元件H22刚好相反。为此目的，每个网络元件的LST包括在其BPS列下面的另外INT子列，所述子列存储这样一些值，即，当在那里启动BPS时，这些值被推到源网络元件的数据包的MPLS标头的MPLS栈。因此，在BPS4的情况下，数据包与堆叠的MPLS标号117一起传播。
图3A和图4A分别相当于图1A和图2A，不同的是图3A和图4A示出的MPLS域采用局部标号方案，其中用于沿着一对相邻的网络元件之间的链路转发数据包的每一个出站标号是那条链路专用的，因此出站标号的相同数值将最大可能分配到同一MPLS域的其他链路。这从以下可以得到证明用来沿着LSP2从网络元件H22转发数据包至网络元件H23的MPLS标号与用来从网络元件H11转送数据包至网络元件H22的MPLS标号的值相同。结果，保护路径段的每个目的网络元件需要附加信息，用于把突然出现的MPLS标号和其假象上的源网络元件(即它相邻的下游网络元件)相关联。这在保护链路路径段(见图3)或保护中间网络元件路径段(见图4)都可以通过以下方法实现在网络元件的LST的BPS列中附加相关联的接口子列AI/F。作为BPS3和4的目的网络元件的一列网络元件的LST的AI/F子列的值4表示MPLS域5情况下的所述附加信息。
虽然已经以数量有限的实施例描述了本发明，但是，应当指出，可以在所附权利要求书范围内对本发明作许多变动、修改和其他应用。例如，本发明同样适用于其他MPLS域拓扑，包括环状、网状等等。而且，LSP可以具有一个或多个保护链路路径段与一个或多个保护中间网络元件路径段的组合。而且，在极少数情况下，可以为不同LSP的同一保护路径段建立不同的BPS。
权利要求
1.一种用于多协议标号交换(MPLS)域中转发数据包的方法，所述方法包括如下步骤(a)在至少两个的多个网络元件中的一对不同端点网络元件之间建立标号交换路径，所述标号交换路径包括各自限定在源网络元件和目的网络元件之间的一段或多段保护路径段，每段保护路径段或者是保护邻近的源和目的网络元件之间链路的保护链接路径段、或者是保护夹在另外的邻近源和目的网络元件之间的中间网络元件的保护中间网络元件路径段；(b)建立每段保护路径段的后备路径段、不包括任何共享资源除了其源网络元件和目的网络元件之外；以及(c)在数据包沿着所述标号交换路径到达后备路径段的源网络元件时，选择性地重新确定所述数据包沿着所述后备路径段而不是沿着其相关联的保护路径段到达其相关联的目的网络元件的路由，因此，当表面上所述数据包沿着所述标号交换路径从其邻近的下游网络元件到达那里时，所述数据包继续沿着所述标号交换路径行进。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤(c)包括如下步骤(c11)在沿着所述后备路径段转发所述数据包之前，把MPLS标号推进到所述源网络元件的所述数据包MPLS栈，所述MPLS标号通常用来沿着所述后备路径段将所述数据包从所述邻近下游网络元件转发至所述目的网络元件；以及(c12)使所述倒数第二MPLS标号从所述目的网络元件的所述数据包的所述MPLS栈中退出，以便沿着所述标号交换路径转发所述数据包。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于所述(c12)包括使所述退出的MPLS标号或者在保护路径段情况下与所述源网络元件相关联、或者在保护中间网络元件路径段情况下与所述中间网络元件相关联。
4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于为不同LSP的同一保护路径段建立不同的BPS。
5.一种用于多协议标号交换路径(MPLS)域中转发数据包的电信网络，所述电信网络包括至少两个网络元件并且在所述至少两个网络元件的一对不同端点的网络元件之间具有标号交换路径，所述标号交换路径包括各自限定在源网络元件和目的网络元件之间的一段或多段保护路径段，每段保护路径段或者是用来保护相邻源网络元件和目的网络元件之间链路的保护链路路径段、或者是用来保护夹在另外的源网络元件和目的网络元件之间的中间网络元件的保护中间网络元件路径段；以及每一段保护路径段的后备路径段不包括任何共享的资源、除了其源网络元件和目的网络元件之外，所述配置使得数据包沿着所述标号交换路径到达后备路径段的源网络元件时、选择性地重新确定所述数据包沿着所述后备路径段而不是沿着其相关联的保护路径段到达其相关联的目的网络元件的路由，因此，当表面上所述数据包从其邻近的下游网络元件沿着所述标号路径到达那里时，所述数据包继续沿着所述标号交换路径行进。
6.如权利要求5所述的网络，其特征在于在沿着所述后备路径段转发所述数据包之前，MPLS标号被推进到所述源网络元件的所述数据包的MPLS栈，所述MPLS标号通常用来沿着所述保护路径段把所述数据包从所述相邻的下游网络元件转发至所述目的网络元件；以及把所述倒数第二MPLS标号从所述目的网络元件的所述数据包的所述MPLS栈中退出，以便沿着所述标号交换路径段转发所述数据包。
7.如权利要求6所述的网络，其特征在于使所述退出的MPLS标号或者在保护链路路径段情况下与所述源网络元件相关联、或者在保护中间网络元件路径段情况下与所述中间网络元件相关联。
8.如权利要求5-7中任一项所述的网络，其特征在于为不同LSP的同一保护路径段建立不同的BPS。
9.一种用于多协议标号交换(MPLS)域中转发数据包的电信网络中使用的网络元件，所述电信网络包括至少两个网络元件并且在所述至少两个网络元件中一对不同端点的网络元件之间具有标号交换路径，所述标号交换路径包括各自限定在源网络元件和目的网络元件之间的一段或多段保护路径段，每段保护路径段或者是用来保护相邻源网络元件和目的网络元件之间的链路的保护链路路径段、或者是用来保护夹在另外的相邻源网络元件和目的网络元件之间的中间网络元件的保护中间网络元件路径段；以及每一段保护路径段的后备路径段不包括任何共享的资源、除了其源网络元件和目的网络元件之外，所述配置使得数据包沿着所述标号交换路径到达后备路径段的源网络元件时、选择性地重新确定所述数据包沿着所述后备路径段而不是沿着其相关联的保护路径段到达其相关联的目的网络元件的路由，因此，当表面上所述数据包从其邻近的下游网络元件沿着所述标号交换路径到达那里时，所述数据包继续沿着所述标号交换路径行进。
10.如权利要求9所述的网络元件，其特征在于在沿着所述后备路径段转发所述数据包之前，MPLS标号被推进到所述源网络元件的所述数据包的MPLS栈，所述MPLS标号通常用来沿着所述保护路径段把所述数据包从所述相邻的下游网络元件转发至所述目的网络元件；以及把所述倒数第二MPLS标号从所述目的网络元件的所述数据包的所述MPLS栈中退出、以便沿着所述标号交换路径转发所述数据包。
11.如权利要求10所述的网络元件，其特征在于使所述退出的MPLS标号或者在保护链路路径段情况下与所述源网络元件相关联、或者在保护中间网络元件路径段情况下与所述中间网络元件相关联。
12.如权利要求9-11中任一项所述的网络元件，其特征在于为不同LSP的同一保护路径段建立不同的BPS。
全文摘要
一种用于多协议标号交换(MPLS)域中转发数据包的方法，所述方法包括如下步骤(a)在至少两个的多个网络元件中的一对不同端点网络元件之间建立标号交换路径，该标号交换路径包括各自限定在源网络元件和目的网络元件之间的一条或多条保护路径段，每条保护路径段或是保护邻近源和目的网络元件之间链路的保护链接路径段，或是保护夹在另外的邻近源和目的网络元件之间的中间网络元件的保护中间网络元件路径段；(b)建立每个保护路径段的后备路径段，不包括任何共享资源以及它的源和目的网络元件；以及(c)在数据包沿着标号交换路径到达后备路径段的源网络元件时，选择性地重新确定数据包沿着后备路径段(而不是沿着其相关的保护路径段)至其相关的目的网络元件的路由，因此，当表面上数据包沿着标号交换路径从其邻近下游网络元件到达那里时，数据包继续沿着所述标号交换路径行进。
文档编号H04L12/56GK1454442SQ00819722
公开日2003年11月5日 申请日期2000年7月26日 优先权日2000年6月29日
发明者S·索拉尼 申请人:Eci电信公司