专利名称：实现多协议标签交换系统业务工程的数据结构及存储介质的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及用于多协议标签交换(multiprotocol label switching(MPLS))系统的业务工程(traffic engineering)，更具体地，涉及实现业务工程的数据结构以及存储该数据结构的存储介质。
背景技术：
自1990年初，随着因特网接入要求的迅速增加，对因特网网络就一直存在着改进业务质量和可靠性的需求，这使得它们从传统的关键网络属性，即大规模(或高速)和尽力而为的服务的供应中脱离出来。近来，由于因特网已被用做经济活动的基础设施，所以因特网服务提供商(ISP)已经特别关注于服务质量(QoS)。根据这种趋势，ISP已经采用了使用异步传输模式(ATM)网络的ATM的MPLS(MPOA)系统，或者向因特网网络添加超出所需的资源，以满足对因特网上资源的需求和稳定地提供高质量的因特网服务。然而，对ISP来说应付迅速增加的网络业务是不容易的。而且要求高质量服务的用户数量呈持续增长的趋势也是当前的现实。结果，ISP已经注意到了能够提供附加服务的网际协议业务工程技术，该技术以根据使用量有效分配IP业务并接着通过业务分派不同的资源的方式有效使用有限的网络资源。该系统导致了基于MPLS系统的业务工程的出现。
与现存的面向非连接型的因特网不同，MPLS系统适用于通过建立标签交换路径(LSP)或面向连接的逻辑信道，并通过将IP业务定向到所建立的LSP上来控制IP业务。MPLS系统具有显式路由LSP(ER-LSP)建立功能以及控制从一个资源到每个业务的分配和流动的流量分类功能。这使得对IP业务的控制以及向用户供应不同的的业务成为可能，这在从前按惯例是无法获得的。
MPLS系统通常使用两种信号协议，基于约束的路由标签分配协议(CR-LDP)和资源保留协议业务工程(RSVP-TE)。这两个信号协议都用于为标签互换传输标签信息的目的，并且使用它们的仪器在预先为LSP保护设定备用路径之后提供由操作员执行的ER-LSP建立/释放功能以及在故障出现时将业务旁路到备用路径的LSP保护功能。但是，因为转发等价分类(forwardingequivalence class)的确定取决于IP包标头中的目的地址，所以这种仪器在提供多种附加服务中存在能力限制。这使得很难充分反映用户对各种业务要求的快速变化。
另一方面，为使用MPLS系统中的业务工程功能向网络用户提供高质量服务，MPLS必须输入用户的FEC信息、路径信息和服务相关信息。这种信息一般通过下面两个示例中的任何一个被输入到MPLS系统中。在第一方法中，根据预先确定的项目分类各个信息并顺序输入到该系统。在第二方法中，各个信息是以操作员定义的条目的形式配置的。接着根据条目实现使用MPLS系统的业务工程。
上述方法具有一个致命的缺点，即用户FEC信息、路径信息和QoS信息没有被详细建模，因此使其难于适当地管理这些信息，并难于提供各种高质量的服务。
发明内容
因此在考虑了上述问题后开发了本发明，并且本发明的一个目的是提供能够对多协议标签交换系统中业务工程必需的各个信息进行独立管理的数据结构、用于存储该数据结构的计算机可读存储介质以及使用该数据结构的高质量的业务工程服务。
本发明的另一个目的是提供能够对多协议标签交换系统中业务工程必需的各个信息进行方便管理的数据结构、用于存储该数据结构的计算机可读存储介质以及使用该数据结构的高质量的业务工程服务。
本发明的另一个目的是提供一种用于能够供应(provision)多协议标签交换系统中的各种业务工程服务的数据结构、用于存储该数据结构的计算机可读存储介质以及使用该数据结构的高质量的业务工程服务。
本发明的另一个目的是提供一种用于能够供应多协议标签交换系统中不同的高质量服务的数据结构、用于存储该数据结构的计算机可读存储介质以及使用该数据结构的高质量的业务工程服务。
根据本发明，通过供应一种用于实现多协议标签交换系统中业务工程服务的数据结构能够达到上述和其它目的。该数据结构包括用户简档(profile)，包括多个用于存储转发等价分类(FEC)信息的条目(entry)，该FEC信息是建立基于业务工程功能的标签交换路径(LSP)所需的，用户简档的条目被顺序地分配了对应于一个业务工程服务用户身份(ID)的索引；路径简档，包括多个用于存储与信号协议的类型长度值(TLV)有关的各项路径信息的条目，该信号协议是建立基于业务工程功能的显式路由标签交换路径(ER-LSP)所需的，路径简档的条目被顺序地分配了对应于各项路径信息的索引；以及服务质量(QoS)简档，包括多个用于存储与信号协议的TLV相关的各项QoS信息的条目，信号协议是建立基于业务工程功能的受限路由标签交换路径(CR-LSP)所需的，QoS简档的条目被顺序地分配了对应于各项QoS信息的索引。
最好是，分配给简档条目的索引包括多个由操作员设置的索引，用于链接用户简档条目、路径简档条目以及QoS简档条目中的对应条目。
参考通过结合附图进行的下面的详细描述可以更好地理解对本发明的更完整的评价以及本发明的许多优点，并使其更加明显。其中类似的参考标号表示相同或相似的组件，其中图1是显示应用本发明的多协议标签交换(MPLS)网络的结构图；图2是应用本发明的标签边缘路由器(LER)的方框图；图3A是显示根据本发明的用户索引表和用户简档(profile)的各个结构图；图3B是显示作为根据本发明的用户简档的子表的转发等价分类(FEC)的结构图；图3C是显示作为根据本发明的FEC表的子表的地址表的结构图；图3D是显示作为根据本发明的地址表的子表的目的地址表的结构图；图4是显示根据本发明的路径简档的结构图；图5是显示根据本发明的服务质量(QoS)简档的结构图；图6是显示根据本发明所链接的简档条目的逻辑结构图；图7是说明根据本发明的业务工程操作和控制功能块(TEOCFB)的LSP建立操作的流程图；以及图8是说明根据本发明TEOCFB的LSP释放操作的流程图。
具体实施例方式
现在将参考附图详细描述本发明的优选实施例。在附图中，即使相同或相似的组件是在不同图中被描述的，它们也用相同的参考标号来表示。在下面的描述中，当那些合并于此的已知的功能和配置可能会混淆本发明的主题时，将省略其详细描述。
图1是显示应用本发明的多协议标签交换(MPLS)网络的结构图。MPLS系统典型地使用网际协议(IP)/异步传输模式(ATM)高速多重服务技术来快速处理现有的局域网(LAN)业务和因特网业务，并提供各种附加服务。该MPLS系统适用于通过将ATM高速多重服务交换功能添加到基本的现有路由功能上来传输IP包。MPLS系统倾向于在大规模网络中用高速数据传输来供应各种附加服务，并且适合于高质量业务工程服务的供应。如图1所示，MPLS网络1包括多个标签边缘路由器(LER)11至15，以及多个标签交换路由器(LSR)13-1、13-2、13-3、13-4和13-5。LER11至15位于沿MPLS网络1的边缘上以与除MPLS网络1之外的任何通信网络进行交互，并且LSR13-1至13-5位于MPLS网络1的内部。如果LER的某一个，例如LER 11接收到来自与MPLS网络1相邻的任何其它网络的IP包，接着它分析所接收的IP包的标头，并且从分析结果中确定到例如LER 15的目的LER的标签交换路径，所接收的IP包将传输到该目的LER。LSP 20是逻辑路径，用于通过MPLS网络中的LSR传输具有特定FEC的数据。之后，LER 11将一个对应于该确定的LSP 20的标签添加到所接收的IP包中，并将得到的IP包发送到存在于LSP 20上LSR 13-1。一旦接收到被标上标签的包，LSR 13-1仅检查那个包的标签以改变其值，并接着将所得的包发送到位于该确定的LSP 20上的下一个LSR 13-2。最后，LER 15通过LSP 20接收到该IP包，从该接收到的IP包中移去标签，并接着将所得的包传输到它的目的地。在MPLS网络1中，如上所述，在根据包确定的传输路径的基础上由LER建立LSP。操作员向LER提供具有能够选择地建立显式路由路径功能和能够将网络资源适当地分配给所建立的LSP的功能，由此实现业务工程功能。
图2是实现根据本发明的业务工程功能的LER功能方框图。如该图所示，LER包括业务工程操作和控制功能块(TEOCFB)30、服务质量路由功能块
(QoSRFB)40、LSP路径管理功能块(LPMFB)50、因特网包业务控制功能块(IPTCFB)60、用户互联和识别功能块(SIRFB)70、包分类和转发功能块(PCFFB)80以及操作员接口90。
TEOCFB 30具有业务工程操作功能块(TEOFB)31、业务工程控制功能块(TECFB)33、业务工程简档管理功能块(TEPFB)35以及业务工程数据库块(TEDB)37。TEOFB 31具有响应用户请求，例如服务订阅/释放/更新(service subscription/release/update)，管理服务简档的功能。TEOFB31还具有通过将用户的服务属性译成业务干线(trunk)属性生成业务干线属性，并确定ER-LSP规范的功能，该ER-LSP规范定义对应于业务干线属性的ER-LSP标准。TEOFB 31具有通过LSP收集统计测量并管理LSP信息的功能。TECFB 33具有使用所收集的网络状态和性能信息脱机执行用于路径再优化的路径计算和CR-LSP计算的功能。TECFB 33还用于执行路径再建立的再优化功能以及供应网络提供商的QoS和策略的QoS策略功能。TECFB 33还用于控制属于相同FEC的多个ER-LSP的操作，以及由于网络节点或链接失败而导致的ER-LSP的路由操作。而且，TECFB 33适于执行用于ER-LSP保护的ER-LSP操作/管理功能以及用于改进ER-LSP可靠性的管理，并还具有配置和管理MPLS业务工程管理信息库的功能。TEDB 37能够存储与根据本发明的有效业务工程服务的供应相关的数据。存储在数据库中的用户信息和服务信息被分类成三种简档模型，并接着被放入二维表中。这些简档最好是用户简档、路径简档和QoS简档。用户简档包括被参照用于实现业务工程功能的服务的FEC信息。提供用户索引表用于管理用户的身份(ID)和与ID相关的用户简档，并且将参照图3A至3D详细描述它的配置。路径简档包括显式路由(ER)-跳跃(hop)表信息，并且它的配置如图4所示。QoS简档包括与CR-LDP或RSVP-TE信号协议有关的QoS信息，它的配置如图5所示。提供TEPFB 35用于管理根据本发明的各个简档。即，TEPFB 35在各个相应的简档中存储由操作员输入的信息以及业务工程必须的信息，或者它管理简档中特定信息的删除、简档的相互链接及其释放等。
QoSRFB 40具有内部网关协议路由选择块(IGPRSB)41，该IGPRSB 41包括路由信息库(RIB)；LSP路径选择块(LSPSB)43；以及用于转发路由信息的中间系统至中间系统/开放最短路径转发路由块(IS-IS/OSPFRB)45。其中LSPSB 43包括用于存储网络拓扑信息和网络链接信息的业务工程数据库(TED)。QoSRFB 40具有使用诸如IS-IS或OSPF扩展之类的路由协议将QoS度量(metric)信息分配给IP分层的功能。QoSRFB 40还用于管理由IS-IS或OSFB扩展协议分配的QoS度量信息并使用所管理的QoS度量信息通过QoS联机来计算LSP。
LPMFB 50具有LDP/CR-LDP 51、RSVP 53、通用交换管理协议管理/交换控制(GSMP M/S)55以及异步传输模式资源管理(ATM RM)57。LPMFB 50适于通过LDP/CR-LDP 51、RSVP 53、GSMP M/S 55以及ATM RM 57的交互操作执行CR-LSP建立功能以及CR-LSP维护功能。CR-LSP建立功能包括CR-LSP建立/释放功能、将ER-LSP的业务工程参数与ATM业务控制参数进行匹配的业务参数匹配功能以及用于ATM资源管理和交换控制的GSMP功能。根据信号协议执行CR-LSP建立/释放功能。ER-LSP执行业务参数匹配功能以定义用于建立/释放所请求的业务工程参数(最大/平均带宽、最大可允许数据串大小等)与ATM业务控制参数(最大/平均信元率、ATM业务类型[CBR、UBR、VBR等])的对应(correspondence)，并根据所定义的对应将业务工程参数译成ATM业务控制参数。为请求ATM交换控制器为业务参数匹配功能译出的ATM业务控制参数分配合适的ATM资源，执行GSMP功能。另一方面，为维护与建立的CR-LSP的属性和状态有关的信息，执行CR-LSP维护功能。
IPTCFB 60适于根据IP分层中的基于分类的队列执行管理和调度缓冲器的基于分类队列的功能，执行调度功能、考虑服务等级的拥塞控制功能和用户/服务的业务监督控制功能。执行基于分类的队列功能以根据服务级别对包进行分类，并缓冲和调度该分类的包，从而根据服务类别提供不同服务。还要求该基于分类列队功能实现逐跳特性(per-hob behavior PHB)。执行拥塞控制功能以便考虑到其服务级别而丢弃给出的IP包，从而即使在短暂出现的业务拥塞状态下也能部分保证按照服务级别的服务质量。为了监督目的地址或用户的业务，执行用户/服务业务监督控制功能以将与在服务预定上达成协议的业务特性相一致的域业务引入到MPLS中。
SIRFP 70适于执行用户互联功能和用户识别功能。通过逻辑接口执行用户互联功能以产生用户互联。通过逻辑接口执行用户识别功能以识别用户。
在图2中，L1表示在操作员接口90和TEOCFB 30之间的操作员命令接口。为服务/用户相关命令、用于ER-/CR-LSP选择的计算相关命令、以及涉及ER-/CR-LSP建立/再建立/修改/释放的命令定义操作员命令接口L1。L2表示用于在TEOCFB 30和QoSRFB 40之间的ER-/CR-LSP选择的接口。定义接口L2以允许操作员在建立特定的ER-/CR-LSP之前发现当前网络状态中可能的ER-/CR-LSP。L3表示与根据QoS路由建立的ER-/CR-LSP相关的、在IGPRSB 41和LPMFB 50之间的接口。定义接口L3以根据QoS路由建立ER-/CR-LSP。还定义接口L3以在需要时根据QoS路由再建立或修改先前建立的ER-/CR-LSP。L4表示在TEOFB 31和IPTCFB 60之间的IP业务控制接口。定义IP业务控制接口L4以建立业务控制和反映业务控制所必需的策略所必须的参数。L5表示在TEOFB 31和SIRFP 70之间的用户互联/识别接口。定义用户互联接口以通过逻辑接口传输允许用户互联的信息和用户识别的信息。L6表示在TECFB 33和LPMFB 50之间的ER-/CR-LSP建立相关接口。定义ER-/CR-LSP建立相关接口以通过CR-LDP或RSVP建立或释放ER-/CR-LSP，并按照需要修改或再建立先前建立的ER-/CR-LSP。L7和L8分别表示在TEPCFB30和PCFFB 80之间的转发表配置接口和在LPMFB 50和PCFFB 80之间的转发表配置接口。为转发表的配置所需的系统资源相关信息定义转发表配置接口L7，并为转发表的配置所需要的用户/服务信息定义转发表配置接口L8。即，定义接口L7和L8以传输配置转发表所需的数据，并在转发表中添加/删除/修改条目。
根据操作员的输入由TEPFB 35提供的、存储在根据本发明的TEDB 37中的用户简档、路径简档和QoS简档经由内部链接具有显著的联系。相关简档的信息用于ER-/CR-LSP的建立、释放和修改。显式路由LSP(ER-LSP)是一个为明确表示从一个IP包的源到其目的点的所有节点所建立的LSP，并且受限路由LSP(CR-LSP)是一个为满足管理者作出的各种管理限制所尽力的LSP。
下面，将参照图3至5给出根据本发明的用户简档、路径简档和QoS简档的结构的详细描述。首先参照图3A至3D描述用户简档的结构。图3A示出了根据本发明的用户索引表和用户简档的结构，图3B示出了为根据本发明的用户简档的子表的转发等价分类表(此后称为“FEC TBL”)的结构。图3C示出了为根据本发明的FEC TBL的子表的地址表(此后称为“ADDR TBL”)的结构。图3D示出了为根据本发明的ADDR TBL的子表的目的地址表(此后成为“DA TBL”)的结构。
参照图3A，提供用户索引表100用于管理业务工程服务用户的ID。在本实施例中，一个用户ID可管理的、用于向用户供应各种服务的用户简档110的条目数至多为四。按照用户要求的一个服务产生一个用户简档条目。假设用户要求了超过四项的服务，则为该用户分配一个新ID，并且将产生用户简档110的新条目。顺序地为用户简档100分配索引表，但是不根据条目产生进行分配。该简档110具有用于对业务工程用户的服务供应的实际信息。
用户简档110的每一条目都由服务类型字段111、FEC TBL字段120、源地址ID(SID)字段113、目的地址ID(DID)字段115和路径索引表(PathIndex[8]TBL)字段117组成。
服务类型字段111用于存储关于用户需要的服务类型的信息，其考虑了网络服务。最好可以将服务类型设置成尽力而为服务、仿真(emulate)租用线路服务和实时服务中的任何一种。
SID字段113和DID字段115用于存储唯一的65位(bit)的ID，当仅用于源和目的地址的最长前缀匹配(LPM)方法不能转发该包时，这些ID被分别分配给了从IP包的标头中提取的源地址和目的地址。这些ID是仅用于仿真租用线路服务的信息。
在本实施例中，一个用户简档110具有最大的八个路径简档条目。PathIndex[8]TBL字段117将链接到用户简档的路径简档条目的索引与其自身的索引存储在一起。Path Index[8]TBL字段117的自身索引用于指示路径简档条目的优先级，该路径简档条目具有关于沿其传输与给定服务相关的业务的路径的信息。具有由数字0指示的优先顺序的路径简档条目的路径信息是当前用于给定服务的有效的路径的信息。具有由剩余数字1至7指示的优先顺序的路径简档条目的路径信息是涉及用于路径保护的旁路路径的信息，这些路径信息正常处于备用状态。为在路径故障发生时旁路业务，操作员建立了这些旁路路径。如果需要，可参考与旁路信息有关的FEC信息，并接着将其传输到转发引擎(FE)。信息库管理员(IBM)管理标签信息，该标签信息是在建立与有效路径信息或旁路路径信息对应的LSP时定义的。
参照图3B，提供FEC TBL字段120以管理用户FEC信息的细分内容。为此，FEC TBL字段120最好具有每个用户简档条目的最大为64的条目。为这些条目顺序分配索引。FEC TBL字段120由源端口号(SPT)字段121、目的端口号(DPT)字段123、地址条目计数(AddCnt)字段125和ADDR TBL字段130组成。
SPT字段121和DPT字段123用于存储在实时服务的高级应用程序中可用的端口号。例如，这种端口号可以是传输控制协议(TCP)/用户数据报协议(UDP)端口号。AddrCnt字段125用于指示ADDR TBL字段130中的、并具有对应的FEC信息的地址信息的条目数。
参照图3C，为FEC TBL字段的子表的ADDR TBL字段130用于存储关于用户的源地址和目的地址的信息。ADDR TBL字段130由源地址(SA)字段131、源地址(SA)前缀长度字段133、目的地址条目计数(DA Cnt)字段135以及DA TBL字段140。SA字段131用于存储主机或用户所属的网络的IP地址。SA前缀长度字段133用于表示位单元中对应的源地址的前缀长度。当从一个源地址发送的业务到达多个目标时，DA Cnt字段135用于指示DA TBL字段140中的与目的地址相关的条目数。
参照图3D，为ADDR TBL 130的子表的DA TEL字段140用于指定每个源地址的最多128个目标，并且DA TBL字段140具有多个被索引的条目。DATEL字段140由目的地址(DA)字段141和目的地址(DA)前缀长度字段143组成。DA字段141用于存储主机的或给定服务的业务将到达的网络的IP地址。DA前缀长度字段143用于表示位单元中的对应目的地址的前缀长度。
如上所述，根据本发明，用户简档具有满足多个服务要求的字段结构。而且，从图3A至3D中可以看出，根据分配给条目的索引管理用户简档及其子表，从而使操作员仅使用其索引就能容易地控制特定信息。
图4是显示根据本发明的路径简档的结构图。此后将描述路径简档200和显式路由(ER)-跳跃表(此后称为“Er-Hop”)的结构，Er-Hop是路径简档200的子表。路径简档200包括多个条目，每个条目由标签交换路径ID(Lsp ID)字段201、Er-Hop字段210、预占优先字段203、保护字段205以及QoS索引字段207组成。对路径简档200的各个条目进行索引。Lsp ID字段201用于存储根据本发明建立的LSP的ID。当建立的CR-LSP在资源上不足或出现故障时，预占优先字段203用于指示路径再建立或路径维护的优先级。在通过建立的CR-LSP发送包过程中，建立的CR-LSP在资源上不足或出现故障时，根据预占优先字段203的优先级作出决定以确定是否必须再建立LSP或应该原样保持该LSP。这里应该注意，根据预占优先字段203的优先级确定CR-LSP的预占TLV。保护字段205用于指示是否已经建立了用于路径保护的旁路路径。假设已经建立了旁路路径，则在图4的保护字段205中将存储用户简档110的path index[8]TBL字段117(图3A)中设置的优先级索引。将链接到路径简档200的QoS简档的一个索引分配给QoS索引字段207。
参考涉及路径简档200的信息设置MPLS信号协议消息的参数，更具体地，设置CR-LDP的类型长度值(TLV)。CR-LDP的显式路由类型长度值(ER-TLV)最好包括多个ER-Hop TLV。ER-Hop表示给定路径上的路由器的集合。ER-Hop TLV具有由涉及Er-Hop字段210的信息组成的内容，Er-Hop字段210是路径简档200的子表。在本实施例中，ER-TLV中的ER-Hop TLV条目数限制在至多50个，其中能够为一个CR-LDP编码该ER-TLV。Er-Hop字段210包括IP地址(Addr)字段211、前缀长度字段213以及建立模式字段215。IP Addr字段211用于指示IP地址，并且前缀长度字段213用于表示IP地址的前缀长度。建立模式字段215用于表示Er-Hop字段210的每一条目的建立模式，Er-Hop字段210定义了每个ER-Hop TLV的一个L位。在这个实施例中，建立模式字段215最好具有两个模式值，即严格模式值和宽松模式值。当建立模式字段215具有严格模式值时将L位设置为0，而当其具有宽松模式值时将L位设置为1。一旦接收到标签请求消息，特定节点根据给定的ER-Hop TLV的L位值以及将ER-Hop TLV编码成的IP地址确定它的ID是否出现在接收的消息中。
图5是显示根据本发明的服务质量(QoS)简档的结构图。提供QoS简档300用于管理QoS，ISP以分类信息的形式将QoS提供给用户。QoS简档300包括多个条目，每个条目都由服务类别字段301、频次字段303、峰值数据速率(PDR)字段305、峰值存储桶尺寸(PBS)字段307、承诺数据速率(CDR)字段309以及承诺存储桶尺寸(CBS)字段311组成。QoS简档的字段值包括构成信号协议参数的信息，更具体地，包括CR-LDP消息中的业务TLV。
业务TLV由标志字段、频次字段、加权字段、峰值数据速率(PDR)字段、峰值存储桶尺寸(PBS)字段、承诺数据速率(CDR)字段、承诺存储桶尺寸(CBS)字段以及剩余数据串尺寸(excess burst size EBS)字段。业务TLV的频次字段具有QoS简档300的频次字段303的值定义的值。TLV的PDR字段和PBS字段具有分别由QoS简档300的PDR字段305和PBS字段307的值定义的值。TLV的CDR和CBS字段具有分别由QoS简档300的CDR字段309和CBS字段311的值定义的值。
根据ISP预定义的服务的各个类别，操作员为QoS简档的条目分配QoS参数。此后，当定义用户的FEC信息时，通过将QoS简档的对应条目的索引分配给链接到用户简档的路径简档条目，操作员为供应用户所需的服务而配置CR-LSP的建立信息。
在本实施例中，QoS简档的可配置条目数至多是100。因此，MPLS系统可以精细地控制和管理QoS信息，并能准确地处理用户的各种网络资源请求。应该注意，一个QoS简档条目能够链接到多个用户简档条目。
能够以下面的方式创建和管理具有上述结构的用户简档、路径简档和QoS简档。在输入新用户时或在每次输入新用户时，创建用户简档的条目。为业务工程服务用户分配唯一的ID，最好是1至7999范围内的任何数值，使得根据所分配的ID管理他/她。数字0是不使用的保留值。一个用户ID可以管理至多四个用户简档条目，每个条目都是为一个服务创建的。一个用户ID管理四个用户简档条目能够使MPLS系统将多个服务提供给用户，并使用一个用户ID管理这些服务。根据包含源地址、源地址前缀长度、目的地址以及目的地址前缀长度的FEC信息，并根据包含源端口号、目的端口号、源ID和目的ID的扩展的FEC信息，创建用户简档的每个条目。扩展的FEC信息用于供应实时服务或仿真租用线路服务。注意，扩展的FEC信息不能从用于LSP建立的信号协议消息中获得。
当初始化系统时，根据操作员预先识别的路径信息，创建路径简档条目，然后这些路径简档条目被用作ER-LSP建立的基本信息。这些路径简档条目用从0至65535的相应数字来索引以相互区分。在修改路径相关信息的情况中，参考对应的索引，每一路径简档条目执行相关的操作。路径简档条目可以按需创建，并接着链接到先前创建的用户简档条目以变成用于ER-/CR-LSP建立的基本信息。
在操作员先前分类的QoS类别单元中创建QoS简档条目，然后用唯一号码进行索引。参照这些索引，当修改或删除QoS简档的特定的条目时，操作员能够容易地执行相关的任务。
在操作员输入相关信息之后，用户简档、路径简档和QoS简档之间通过其链接具有显著的关系。基于业务工程考虑，涉及相关简档的信息被用于ER-/CR-LSP建立、释放和修改。通过允许操作员输入相关简档的索引，建立简档之间的链接以便将简档条目互连。分配给各个简档条目的索引是维护简档之间链接的媒介。通过初始化对应条目中的特定索引释放各个简档条目中的关系。
图6是显示创建后互连的简档的图。即，图6是显示根据本发明链接的简档条目的逻辑结构图，并且更具体地，表示根据用户ID的用户索引表、用户简档、路径简档和QoS简档的互连。
此后将参照图7和图8，详细描述图6所示的使用关于链接的简档的信息建立和释放LSP的步骤。在LER中的TEOCFB 30(图2)的控制下，实现基于业务工程考虑的LSP建立和释放。
图7是说明根据本发明的TEOCFB 30的LSP建立操作的流程图。首先，在TEDB 37中创建和存储了各个简档的条件下，在步骤401，TEOCFB 30接收来自操作员的一个LSP建立请求和各个简档条目索引。在步骤403，响应所接收的LSP建立请求，根据所接收的索引，TEOCFB 30通过TEPFB 35链接所创建的简档条目，并接着前进到步骤405。在步骤405，TEOCFB 30参考关于链接的简档条目的信息通过信号协议开始建立LSP，并接着前进到步骤407。在本实施例中，为LSP建立所参照的信息最好是关于用户简档的FET信息、关于路径简档的ER-Hop信息以及关于QoS简档的信号协议参数信息。在步骤407，TEOCFB 30检查所参照的路径简档条目的QoS索引字段以确定所链接的QoS简档条目是否出现。当链接的QoS简档条目出现时，TEOCFB 30移到步骤409。否则，TEOCFB 30前进到步骤411。在步骤409，TEOCFB 30建立CR-LSP，并接着移动到步骤413。在步骤411，TEOCFB 30建立ER-LSP，并接着前进到步骤413。在步骤413，通过信号协议将一个在先前步骤409或411建立的LSP的ID分配给TEOCFB 30，并通过TEPFB 35将所分配的ID注册在对应的路径简档条目的Lsp ID字段中。LSP ID用做LSP释放或修改中的参考。此后，在步骤415，TEOCF 30将LSP ID以及添加的FEC信息存储在转发表中，并接着结束LSP建立操作。
图8是说明根据本发明的TEOCFB 30的LSP释放操作的流程图。首先，在步骤501，TEOCFB 30接收来自操作员的LSP释放请求和对应的LSP ID。在步骤503，响应所接收的LSP释放请求，TEOCFB 30在TEPFP中搜索对应于所接收的LSP ID的路径简档条目，并接着移动到步骤505。在步骤505，TEOCFB 30提取与来自链接到所搜索的路径简档条目的简档条目的LSP释放相关数据，并接着移动到步骤507。在这个实施例中，所提取的数据最好是关于链接的用户简档条目的FEC信息、关于应用到对应的LSP的信号协议的参数信息、关于链接的QoS简档条目的参数信息等。在步骤507，TEOCFB 30检查对应路径简档条目的QoS索引字段以确定所链接的QoS简档条目是否出现。当链接的QoS简档条目出现时，TEOCFB 30移动到步骤509。否则，TEOCFB30前进到步骤511。在步骤509，TEOCFB 30通过信号协议释放CR-LSP，并接着移动到步骤513。在步骤511，TEOCFB 30通过信号协议释放ER-LSP，并接着前进到步骤513。在步骤513，TEOCFB 30从转发表中移去关于所释放的LSP的FEC信息，并接着前进到步骤515。此后，在步骤515，TEOCFB 30在对应的路径简档条目中通过TEPFP初始化所释放的LSP的ID，或初始化在上面步骤501中接收的LSP ID，并且接着结束LSP释放操作。
如上所述，将用于供应MPLS系统中业务工程服务的用户信息和服务信息分成三个简档，每一个具有多个表条目。因此，MPLS系统可以容纳并单独管理多个用户和服务相关信息，并且能够根据各种所容纳的信息提供高质量的业务工程服务。
从上面的描述可显然看出，根据本发明，依据用户信息、路径信息和QoS信息这三类信息来创建和管理简档，由此使操作员不需要任何复杂的输入步骤就能够建立、释放或修改ER-/CR-LSP以将所需要的服务提供给用户。具体地，MPLS系统能够根据细分的QoS信息提供所需要的服务给用户，以便提供多种高质量业务工程服务，先前是不能按照惯例提供这些高质量业务工程服务的。而且，在MPLS系统中，通过参考简档而无需向操作员请求信息，低级功能块就能够获得所需要的高级信息，并能根据所获得的信息执行它们各自的功能。例如，对于用于LSP建立的标签信息的传输的信号协议消息来说，可以仅使用操作员输入的索引从各个简档条目中提取出将被包括在该消息中的参数，并且不必从操作员的输入获得这些参数。而且，不能从信号协议中获得的所添加的FEC信息可以从构成包传送的转发表的简档中提取出来。而且，参考关于链接到一个用户简档条目的路径简档的信息，执行保护路径控制功能以确定在故障出现时是将业务交换到旁路路径还是建立一个新路径。
尽管已经描述了本发明的优选实施例，本领域技术人员将理解本发明应不限制于所描述的优选实施例。而且，在下面的权利要求书中限定的本发明的实质和范围内，可以作出各种改变和修改。
权利要求
1.一种实现多协议标签交换系统中业务工程功能的数据结构，该数据结构包括用户简档，包括多个用于存储转发等价分类(FEC)信息的条目，该FEC信息是建立基于业务工程功能的标签交换路径(LSP)所需的，所述用户简档的所述条目被顺序地分配对应于给定的业务工程服务用户身份(ID)的索引；路径简档，包括多个用于存储与信号协议的类型长度值(TLV)有关的各项路径信息的条目，该信号协议是建立基于业务工程功能的显式路由标签交换路径(ER-LSP)所需的，所述路径简档的所述条目被顺序地分配对应于各项路径信息的索引；以及服务质量(QoS)简档，包括多个用于存储与信号协议的TLV相关的各项QoS信息的条目，所述信号协议是建立基于业务工程功能的受限路由标签交换路径(CR-LSP)所需的，所述QoS简档的所述条目被顺序地分配对应于各项QoS信息的索引。
2.如权利要求1所述的数据结构，其中分配给所述简档条目的所述索引包括多个由操作员设置的索引，用于链接所述用户简档的所述条目、所述路径简档的所述条目以及所述QoS简档的所述条目中的对应的条目。
3.如权利要求1所述的数据结构，其中所述用户简档的所述条目的每一个都包括用于存储关于用户所需的网络服务类型的信息的字段；具有多个条目的FEC表字段，所述FEC表字段的所述条目包括对应于网络服务类型的多个FEC信息项，并且被顺序分配分别对应于多个FEC信息项的索引；当不能为仿真(emulate)租用线路服务转发由最长前缀匹配方法发送的因特网协议包时，在存储因特网协议包的源地址的识别符中使用的字段；当不能为仿真租用线路服务转发由最长前缀匹配方法发送的因特网协议包时，在存储所述因特网协议包的目的地址的识别符中使用的字段；路径索引表字段，用于存储所述路径简档的所述条目中的某一个条目的索引，所述路径简档链接到所述用户简档的所述条目中的对应条目。
4.如权利要求3所述的数据结构，其中所述用户简档的所述条目的每一个都被链接到所述路径简档的所述条目的多个条目，所述路径简档的每一个链接的条目具有一个被分配了优先级的、并存储在所述路径索引表字段的索引，用于建立旁路路径。
5.如权利要求3所述的数据结构，其中所述FEC表字段的所述条目的每一个条目都包括用于存储在用于实时服务的高级应用程序中可用的源端口号的字段；用于存储在用于实时服务的高级应用程序中可用的目的端口号的字段；具有多个条目的地址表字段，所述地址表字段的所述条目存储多个地址信息项，并被顺序地分配对应于各个地址信息项的索引；以及用于存储关于所述地址表字段的多个所述条目的信息的字段。
6.如权利要求5所述的数据结构，其中所述地址表字段的所述条目的每一个都包括用于存储将被发送的所述因特网协议包的所述源地址的字段；用于存储关于所述源地址的前缀长度的信息的字段；具有多个条目的目的地址表字段，所述目的地址表字段的所述条目包含多个将被发送的所述因特网协议包的各个目的地址信息项，并被顺序分配对应于各个目的地址信息项的索引；以及用于存储关于所述目的地址表字段中的多个所述条目的信息的字段。
7.如权利要求6所述的数据结构，其中所述目的地址表字段的所述条目的每一个都包括用于存储将被发送的所述因特网协议包的所述目的地址的字段；用于存储关于所述目的地址的前缀长度的信息的字段。
8.如权利要求1所述的数据结构，其中所述路径简档的所述条目的每一个都包括用于存储依据业务工程功能建立的标签交换路径的识别符的字段；具有多个条目的显式路由跳跃表字段，所述显式路由跳跃表字段的所述条目存储多个显式路由跳跃类型长度值(ER-Hop TLV)确定信息项，并被顺序分配分别对应于ER-Hop TLV确定信息项的索引；用于存储确定信号协议的预占TLV的信息的字段；用于存储关于所述路径简档的所述条目的对应条目的旁路路径优先级的信息的字段，所述路径简档链接到所述用户简档的某一个所述条目；以及用于存储所述QoS简档的所述条目的给定条目的索引的字段，所述QoS简档链接到路径简档的对应条目。
9.如权利要求1所述的数据结构，其中所述QoS简档条目的所述条目的每一个都包括用于存储关于QoS分类的信息的字段；用于存储确定信号协议的业务TLV的频次的信息的字段；用于存储确定所述业务TLV的峰值数据速率的信息的字段；用于存储确定所述业务TLV的峰值存储桶尺寸的信息的字段；用于存储确定所述业务TLV的承诺数据速率的信息的字段；用于存储确定所述业务TLV的承诺存储桶尺寸的信息的字段。
10.一种用于存储数据结构的计算机可读存储介质，该数据结构用于实现多协议标签交换系统中的业务工程功能，所述数据结构包括用户简档，包括多个用于存储转发等价分类(FEC)信息的条目，该FEC信息是建立基于业务工程功能的标签交换路径(LSP)所需的，所述用户简档的所述条目被顺序地分配对应于给定的业务工程服务用户身份(ID)的索引；路径简档，包括多个用于存储与信号协议的类型长度值(TLV)有关的各项路径信息的条目，该信号协议是建立基于业务工程功能的显式路由标签交换路径(ER-LSP)所需的，所述路径简档的所述条目被顺序地分配对应于各项路径信息的索引；以及服务质量(QoS)简档，包括多个用于存储与信号协议的TLV相关的各项QoS信息的条目，所述信号协议是建立基于业务工程功能的受限路由标签交换路径(CR-LSP)所需的，所述QoS简档的所述条目被顺序地分配对应于各项QoS信息的索引。
11.如权利要求10所述的计算机可读存储介质，其中分配给所述简档条目的所述索引包括多个由操作员设置的索引，用于链接所述用户简档的所述条目、所述路径简档的所述条目以及所述QoS简档的所述条目中的对应的条目。
12.如权利要求10所述的计算机可读存储介质，其中所述用户简档的所述条目的每一个都包括用于存储关于用户所需的网络服务类型的信息的字段；具有多个条目的FEC表字段，所述FEC表字段的所述条目包括对应于网络服务类型的多个FEC信息项，并且被顺序分配分别对应于多个FEC信息项的索引；当不能为仿真租用线路服务转发由最长前缀匹配方法发送的因特网协议包时，在存储因特网协议包的源地址的识别符中使用的字段；当不能为仿真租用线路服务转发由最长前缀匹配方法发送的因特网协议包时，在存储所述因特网协议包的目的地址的识别符中使用的字段；路径索引表字段，用于存储所述路径简档的所述条目中的某一个条目的索引，所述路径简档链接到所述用户简档的所述条目中的对应条目。
13.如权利要求12所述的计算机可读存储介质，其中所述用户简档的所述条目的每一个都被链接到所述路径简档的所述条目的多个条目，所述路径简档的每一个链接的条目具有一个被分配了优先级的、并存储在所述路径索引表字段的索引，用于建立旁路路径。
14.如权利要求12所述的计算机可读存储介质，其中所述FEC表字段的所述条目的每一个条目都包括用于存储在用于实时服务的高级应用程序中可用的源端口号的字段；用于存储在用于实时服务的高级应用程序中可用的目的端口号的字段；具有多个条目的地址表字段，所述地址表字段的所述条目存储多个地址信息项，并被顺序地分配对应于各个地址信息项的索引；以及用于存储关于所述地址表字段的多个所述条目的信息的字段。
15.如权利要求14所述的计算机可读存储介质，其中所述地址表字段的所述条目的每一个都包括用于存储将被发送的所述因特网协议包的所述源地址的字段；用于存储关于所述源地址的前缀长度的信息的字段；具有多个条目的目的地址表字段，所述目的地址表字段的所述条目包含多个将被发送的所述因特网协议包的各个目的地址信息项，并被顺序分配对应于各个目的地址信息项的索引；以及用于存储关于所述目的地址表字段中的多个所述条目的信息的字段。
16.如权利要求15所述的计算机可读存储介质，其中所述目的地址表字段的所述条目的每一个都包括用于存储将被发送的所述因特网协议包的所述目的地址的字段；用于存储关于所述目的地址的前缀长度的信息的字段。
17.如权利要求10所述的计算机可读存储介质，其中所述路径简档的所述条目的每一个都包括用于存储依据业务工程功能建立的标签交换路径的识别符的字段；具有多个条目的显式路由跳跃表字段，所述显式路由跳跃表字段的所述条目存储多个显式路由跳跃类型长度值(ER-Hop TLV)确定信息项，并被顺序分配对应于各个ER-Hop TLV确定信息项的索引；用于存储确定信号协议的预占TLV的信息的字段；用于存储关于所述路径简档的所述条目的对应条目的旁路路径优先级的信息的字段，所述路径简档链接到所述用户简档的某一个所述条目；以及用于存储所述QoS简档的所述条目的给定条目的索引的字段，所述QoS简档链接到路径简档的对应条目。
18.如权利要求10所述的计算机可读存储介质，其中所述QoS简档条目的所述条目的每一个都包括用于存储关于QoS分类的信息的字段；用于存储确定信号协议的业务TLV的频次的信息的字段；用于存储确定所述业务TLV的峰值数据速率的信息的字段；用于存储确定所述业务TLV的峰值存储桶尺寸的信息的字段；用于存储确定所述业务TLV的承诺数据速率的信息的字段；用于存储确定所述业务TLV的承诺存储桶尺寸的信息的字段。
19.一种标签交换路径(LSP)建立方法，包括下列步骤(a)接收LSP建立请求和简档条目索引；(b)根据所接收的简档和索引链接所创建的简档条目；(c)检查服务质量(QoS)索引字段以确定所链接的QoS简档条目是否出现；以及(d)根据步骤(c)的确定结果建立LSP。
20.如权利要求19所述的方法，在步骤(b)和(c)之间还包括参考关于所链接的简档条目的信息通过信号协议开始LSP的建立的步骤。
21.如权利要求19所述的方法，其中步骤(d)包括当所链接的QoS简档条目出现时，建立受限路由标签交换路径(CR-LSP)的步骤。
22.如权利要求19所述的方法，其中步骤(d)包括当所链接的QoS简档条目没有出现时，建立显式路由标签交换路径(ER-LSP)的步骤。
23.如权利要求19所述的方法，还包括步骤(e)将通过信号协议分配的LSP标识符注册到对应的路径简档条目中。
24.如权利要求23所述的方法，还包括步骤(f)在转发表中存储LSP识别符和转发等价分类(FEC)信息。
25.一种标签交换路径(LSP)释放方法，包括下列步骤(a)接收LSP释放请求和对应的LSP识别符；(b)搜索对应于所接收的LSP识别符的路径简档条目；(c)从链接到所搜索的路径简档条目的简档条目中提取LSP释放数据；(d)检查服务质量(QoS)索引字段以确定所链接的QoS简档条目是否出现；以及(e)根据步骤(d)的确定结果释放LSP。
26.如权利要求25所述的方法，其中当所链接的QoS简档条目出现时，释放受限路由标签交换路径(CR-LSP)。
27.如权利要求2 5所述的方法，其中当所链接的QoS简档条目不出现时，释放显式路由标签交换路径(ER-LSP)。
28.如权利要求25所述的方法，还包括步骤(f)从转发表中移去所释放的LSP的转发等价分类(FEC)信息。
29.如权利要求28所述的方法，还包括步骤(g)在对应的路径简档条目中初始化所释放的LSP的识别符。
30.如权利要求25所述的方法，还包括步骤(f)在对应的路径简档条目中初始化所释放的LSP的识别符。
全文摘要
一种实现多协议标签交换系统中业务工程功能的数据结构,包括:用户简档,包括多个用于存储转发等价分类(FEC)信息的条目,用户简档的条目被顺序地分配对应于一个业务工程服务用户身份(ID)的索引;路径简档,包括多个用于存储与信号协议的类型长度值(TLV)有关的各个路径信息项的条目,路径简档的条目被顺序地分配对应于各项路径信息的索引;以及服务质量(QoS)简档,包括多个用于存储与信号协议的TLV相关的各项QoS信息的条目,QoS简档的条目被顺序地分配对应于各项QoS信息的索引。分配给简档条目的索引包括多个由操作员设置的索引,用于链接用户简档条目、路径简档条目以及QoS简档条目中的对应条目。
文档编号H04L12/24GK1359218SQ0114279
公开日2002年7月17日 申请日期2001年12月7日 优先权日2000年12月9日
发明者徐贤哲 申请人:三星电子株式会社