专利名称：路径计算单元的发现方法
技术领域：
本发明涉及多协议标签交换(MPLS)技术，特别是指路径计算单元(PCE)的发现方法。
背景技术：
计算基于约束的最短路径，即约束路径计算是MPLS技术以及通用多协议标签交换(GMPLS)技术流量工程(TE，Traffic Engineering)的重要组成部分。目前，约束路径计算采用基于路径计算单元(PCE，Path Computation Element)的模式，即当路径计算客户端(PCC，Path Computation Client)，如入口标签交换路由器(Ingress LSR)需要建立标签交换路径(LSP)时，向PCE发送路径计算请求，并在该请求中包含目的地和约束条件信息；PCE接收到该请求后，根据与网络同步的拓扑结构以及TE数据等信息，计算出满足该请求中约束条件的路径，并且在计算结果中可以包含诸如路由器等精确节点以及诸如网段、区域和自治系统等松散节点，然后PCE将该计算结果通过响应报文返回至相应的PCC，作为建立LSP的显式路径对象(ERO)参数。
通常，一个自治系统内可以有一或多个PCE，当一个自治系统内只有一个PCE时，属于集中式的路径计算方法，也即该自治系统内的所有路径计算请求都发送至该PCE，然后由该PCE完成所有路径的计算，并向相应的PCC返回相应的计算结果，这种方式的缺点是在路径计算量比较大的情况下容易造成PCE阻塞，最终导致路径计算的失败。而当一个自治系统内有多个PCE存在时，则可以将自治系统内的所有路径计算分布在不同的PCE上，从而实现计算负载的分担，减少PCE阻塞造成路径计算失败的可能性。而对于这种在一个自治系统内存在多个PCE的方式，PCC需要在发送路径计算请求前知道或发现系统内存在的PCE以及每个PCE的计算能力信息，其中包括业务质量(QoS)计算能力、是否可以计算保护链路和负载分担路径、流量工程数据库(TED)同步能力以及速度等信息，从而选择最符合当前路径计算要求的PCE发送相应的路径计算请求，即发现PCE。
目前，对于上述自治系统内PCE的发现采取扩展内部网关协议(IGP)，如OSPF或IS-IS等的方式来实现。下面以扩展OSPF路由协议的方式为例进行说明，即网络中的网络节点按照OSPF路由协议建立邻居关系，然后各网络节点将自身的诸如位置、链路状态以及网段等信息通过不透明链路状态广播(Opaque LSA)报文周期性地在全网范围内进行广播，而网络中的各PCE节点则还需要在上述广播报文中进一步携带自身的路径计算能力信息，当其它网络节点接收到相应的广播报文后，在本地维护相应节点的信息，其中对于PCE节点则还需进一步维护其路径计算能力信息。当网络中的PCC节点需要进行路径计算时，根据其在本地维护的相应PCE节点的信息，从多个PCE节点中选取其中符合当前路径计算要求的一个PCE节点，然后向该PCE节点发送相应的路径计算请求，完成相应的路径计算。
这种通过扩展IGP来发现PCE的方式使得网络中的所有LSR都参与传递并维护与PCE发现协议相关的报文信息，然而在一个网络中，通常只有少数LSR才会有路径计算请求。这时，对于那些没有路径计算请求的LSR来说，维护并发布这些信息是不必要的开销，而且还会增加IGP的负担以及网络带宽资源的开销。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种PCE的发现方法，解决现有PCE发现方法中采用向全网广播PCE路径计算能力信息所导致的一或多个问题。
根据本发明的PCE发现方法包括如下步骤网络中的标签交换路由器LSR在需要进行路径计算时获取网络中各PCE的路径计算能力信息，并根据获取的路径计算能力信息发现PCE。
在上述方法中，所述获取网络中各PCE的路径计算能力信息的步骤包括a、网络中的LSR维护网络中各PCE的位置信息；b、LSR在需要进行路径计算时根据维护的PCE位置信息向网络中的各PCE发送路径计算能力查询消息；c、PCE接收到该查询消息后，向LSR返回自身的路径计算能力信息。
在上述方法中，所述步骤a为在网络中的LSR上预先配置PCE的位置信息。
在上述方法中，所述步骤a包括a1、网络中的各PCE向网络中的LSR发送其自身的位置信息；a2、网络中的LSR保存接收到的各PCE的位置信息。
在上述方法中，所述步骤a1为网络中的各PCE向网络中的LSR发送不透明链路状态广播Opaque LSA报文，并在该Opaque LSA报文中携带内容为PCE的IP地址信息的类型长度值TLV字段。
在上述方法中，所述步骤b包括LSR根据自身所维护的PCE位置信息向PCE发送路径计算能力查询报文；所述步骤c包括PCE接收到该查询报文后，向该LSR返回携带自身路径计算能力信息的路径计算能力响应报文。
在上述方法中，所述根据获取的路径计算能力信息发现PCE的步骤包括根据获取的路径计算能力信息从各PCE中选取路径计算能力最符合当前路径计算要求的PCE作为发现的PCE。
在上述方法中，网络中的LSR在首次需要进行路径计算时获取网络中各PCE的路径计算能力信息，并根据获取的路径计算能力信息发现PCE；所述方法进一步包括网络中的LSR保存获取的PCE的路径计算能力信息，并在以后需要进行路径计算时，根据保存的PCE的路径计算能力信息发现PCE。
在上述方法中进一步包括网络中路径计算能力发生变化的PCE向与自身保持协议连接和/或在自身注册过其位置信息的LSR发送包含其路径计算能力变化信息的通知消息；网络中的LSR根据接收到的通知消息维护自身所保存的该PCE的路径计算能力信息。
在上述方法中进一步包括网络中的LSR获取并保存网络中各PCE的状态信息，根据各PCE的状态信息从各PCE中选取当前状态符合当前路径计算要求的PCE；所述根据获取的路径计算能力信息发现PCE的步骤包括从所述根据各PCE的状态信息选取出的PCE当中选取路径计算能力最符合当前路径计算要求的PCE作为发现的PCE。
在上述方法中进一步包括网络中的LSR获取并保存网络中各PCE的状态信息；所述根据获取的路径计算能力信息发现PCE的步骤包括根据获取的路径计算能力信息从各PCE中选取路径计算能力符合当前路径计算要求的PCE，并从该选取出的PCE当中选取当前状态最符合当前路径计算要求的PCE作为发现的PCE。
在上述方法中进一步包括网络中状态发生变化的PCE向与自身保持协议连接和/或在自身注册过其位置信息的LSR发送包含其状态变化信息的通知消息；网络中的LSR根据接收到的通知消息维护该PCE的状态信息。
综上所述，本发明公开一种PCE的发现方法，该方法采取由网络中的LSR在需要进行路径计算时获取网络中各PCE的路径计算能力信息，并根据获取的路径计算能力信息发现PCE。从而使得只有具有路径计算请求的LSR，即PCC才进行PCE发现，避免了没有计算请求的LSR也进行PCE发现，减轻网络流量，并进而提高PCE的发现效率。
图1为根据本发明一实施例的PCE发现方法流程图。
具体实施例方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。
本发明的核心思想是网络中的LSR在需要进行路径计算时获取网络中各PCE的路径计算能力信息，并根据获取的路径计算能力信息发现PCE，从而使得只具有路径计算请求的LSR，即PCC才进行PCE发现，避免了没有计算请求的LSR也进行PCE发现，减轻网络流量，并进而提高PCE的发现效率。
下面通过具体实施例详细说明本发明的PCE发现方法，该方法流程如图1所示，具体包括如下步骤步骤101网络中的LSR维护网络中各PCE的位置信息。
其中，PCE的位置信息具体可以包括诸如IP地址信息或其它位置信息等。而且，上述步骤101可以通过在网络中的LSR上预先配置PCE的位置信息的方式来实现，也可以由PCE通过例如IGP的LSA扩散机制向网络中的所有LSR发送其位置信息，使全网节点都能接收并维护PCE的位置信息的方式来实现。对于后一种方式，具体可以采取由PCE向网络中的所有LSR发送Opaque LSA报文，并在该Opaque LSA报文中携带内容为PCE的IP地址信息的类型长度值(TLV)字段的方式实现。另外，也可以由其它能够获取到PCE位置信息的实体，如PCE的邻居节点向网络中的LSR发送PCE的位置信息。
步骤102网络中的LSR在需要进行路径计算时根据自身所维护的PCE位置信息，向网络中的各PCE发送路径计算能力查询消息。
其中，网络中的LSR需要进行路径计算时具体可以指例如在接收到网络中其它实体，如客户端发出的路径建立请求之后等。
步骤103PCE接收到该路径计算能力查询消息后，向相应的LSR返回自身的路径计算能力信息。
其中，上述步骤102和步骤103可以通过对现有PCE通信协议进行扩展的方式来实现。下面为了清楚起见，首先对现有PCE通信协议作一下简单介绍，现有的PCE通信协议使用传输控制协议(TCP)作为传输层协议，主要用于在PCC和PCE之间进行通信。协议中定义的报文类型有1、开始消息(Open)，用于PCC与PCE建立连接，协商参数和通告计算能力；2、保活消息(Keepalive)，用于通信协议两端相互保持协议连接。3、路径计算请求消息(PCReq)，用于有计算请求的一端向PCE发送计算请求。4、路径计算应答消息(PCRep)，用于PCE返回计算结果；5、通知消息(PCNtf)，用于通信协议两端向对方通知特定事件；6、错误消息(PCErr)，用于通告协议的错误；7、关闭消息(Close)，用于协议关闭连接。
上述对现有PCE通信协议进行扩展具体是指基于现有的PCE通信协议设定两种报文PCE计算能力查询报文和PCE计算能力响应报文，以用于PCC和PCE之间进行路径计算能力的查询和响应。这样上述步骤102和步骤103就可以通过如下方式实现，即首先由需要进行路径计算的LSR根据自身所维护的PCE位置信息向相应PCE发送路径计算能力查询报文；PCE接收到该路径计算能力查询报文后，向该LSR返回携带自身路径计算能力信息的路径计算能力响应报文。此外，也可以不通过在现有PCE通信协议中设定上述发现计算能力查询报文和计算能力响应报文来实现PCE发现，而是通过扩展现有PCE通信协议中原有报文的功能来实现PCE发现。
步骤104网络中的LSR根据接收到的路径计算能力信息从各PCE中选取路径计算能力最符合当前路径计算要求的PCE作为发现的PCE，然后向该PCE发送相应的路径计算请求。
其中，网络中各PCE的路径计算能力各异，而网络中的LSR对于每条路径的计算要求也不同，因此LSR需要根据接收到的各PCE的路径计算能力信息，从所有PCE中选取路径计算能力与当前路径计算要求相匹配的PCE，然后向该PCE发送路径计算请求。
以上说明了根据本发明一实施例的PCE发现方法，在上述方法中，采取由网络中的LSR在需要进行路径计算时，向网络中的各PCE发送路径计算能力查询消息，然后根据各PCE返回的路径计算能力信息从中选取符合当前路径计算要求的PCE进行当前路径的计算。另外，也可以采取由网络中的LSR在首次需要进行路径计算时获取并保存网络中各PCE的路径计算能力信息，根据获取的路径计算能力信息发现PCE，而在以后需要进行路径计算时，直接根据保存的PCE的路径计算能力信息发现PCE。而且，当网络中某个PCE的路径计算能力发生变化时，可以由该PCE向与自身保持协议连接和/或在自身注册过其位置信息的LSR发送包含其路径计算能力变化信息的通知消息；网络中的LSR根据接收到的通知消息维护自身所保存的该PCE的路径计算能力信息。这样，网络中的LSR就可以同步相应PCE的路径计算能力信息，从而在需要进行路径计算时，准确地选择适当的PCE来发送相应的路径计算请求。
网络中的LSR除了可以根据PCE的路径计算能力信息进行PCE发现，还可以根据PCE的状态信息来进行PCE发现。例如在上述步骤103中，PCE除了向LSR返回自身的路径计算能力信息外，还返回自身的状态信息；这样LSR就可以综合接收到的PCE路径计算能力信息和状态信息来确定合适的PCE，即发现PCE。例如在有些情况下，虽然PCE的路径计算能力符合当前的路径计算要求，但该PCE可能处于阻塞状态或流量较大的状态，此时就可以考虑选择路径计算能力符合或比较符合当前的路径计算要求，但处于空闲或流量较小状态的PCE来作为发现的PCE，然后向该PCE发送相应的路径计算请求。
对于上述情况，在具体实现时可以采取网络中的LSR从各PCE获取并保存相应PCE的状态信息。其中，PCE的状态信息具体可以包括例如空闲、流量大(其中可以包括具体的流量值等信息)以及阻塞(其中可以包括具体的阻塞持续时间等信息)等信息。而当上述网络中的LSR进行PCE发现时，可以采取首先根据各PCE的状态信息从各PCE中选取当前状态符合当前路径计算要求的PCE，然后从该选取出的PCE当中进一步选取路径计算能力最符合当前路径计算要求的PCE作为发现的PCE，并向该PCE发送路径计算请求。或者采取首先根据获取的路径计算能力信息从各PCE中选取路径计算能力符合当前路径计算要求的PCE，然后从该选取出的PCE当中进一步选取当前状态最符合当前路径计算要求的PCE作为发现的PCE。从而使得网络中的LSR不仅可以依据接收到的路径计算能力信息选择PCE，还可以一并考虑相应PCE的状态来选择更合适的PCE。
另外，当网络中某个PCE的状态发生变化时，可以由该PCE主动向与自身保持协议连接和/或在自身注册过其位置信息的LSR发送包含其状态变化信息的通知消息，网络中的LSR根据接收到的通知消息维护自身所保存的该PCE的状态信息。这样，网络中的LSR就可以同步相应PCE的状态信息，从而在需要进行路径计算时，可以准确地选择适当的PCE来发送相应的路径计算请求。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种路径计算单元PCE的发现方法，其特征在于，该方法包括网络中的标签交换路由器LSR在需要进行路径计算时获取网络中各PCE的路径计算能力信息，并根据获取的路径计算能力信息发现PCE。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取网络中各PCE的路径计算能力信息的步骤包括a、网络中的LSR维护网络中各PCE的位置信息；b、LSR在需要进行路径计算时根据维护的PCE位置信息向网络中的各PCE发送路径计算能力查询消息；c、PCE接收到该查询消息后，向LSR返回自身的路径计算能力信息。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤a为在网络中的LSR上预先配置PCE的位置信息。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤a包括a1、网络中的各PCE向网络中的LSR发送其自身的位置信息；a2、网络中的LSR保存接收到的各PCE的位置信息。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤a1为网络中的各PCE向网络中的LSR发送不透明链路状态广播Opaque LSA报文，并在该Opaque LSA报文中携带内容为PCE的IP地址信息的类型长度值TLV字段。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤b包括LSR根据自身所维护的PCE位置信息向PCE发送路径计算能力查询报文；所述步骤c包括PCE接收到该查询报文后，向该LSR返回携带自身路径计算能力信息的路径计算能力响应报文。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，所述根据获取的路径计算能力信息发现PCE的步骤包括根据获取的路径计算能力信息从各PCE中选取路径计算能力最符合当前路径计算要求的PCE作为发现的PCE。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法为网络中的LSR在首次需要进行路径计算时获取网络中各PCE的路径计算能力信息，并根据获取的路径计算能力信息发现PCE；所述方法进一步包括网络中的LSR保存获取的PCE的路径计算能力信息，并在以后需要进行路径计算时，根据保存的PCE的路径计算能力信息发现PCE。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括网络中路径计算能力发生变化的PCE向与自身保持协议连接和/或在自身注册过其位置信息的LSR发送包含其路径计算能力变化信息的通知消息；网络中的LSR根据接收到的通知消息维护自身所保存的该PCE的路径计算能力信息。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括网络中的LSR获取并保存网络中各PCE的状态信息，根据各PCE的状态信息从各PCE中选取当前状态符合当前路径计算要求的PCE；所述根据获取的路径计算能力信息发现PCE的步骤包括从所述根据各PCE的状态信息选取出的PCE当中选取路径计算能力最符合当前路径计算要求的PCE作为发现的PCE。
11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括网络中的LSR获取并保存网络中各PCE的状态信息；所述根据获取的路径计算能力信息发现PCE的步骤包括根据获取的路径计算能力信息从各PCE中选取路径计算能力符合当前路径计算要求的PCE，并从该选取出的PCE当中选取当前状态最符合当前路径计算要求的PCE作为发现的PCE。
12.根据权利要求10或11所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括网络中状态发生变化的PCE向与自身保持协议连接和/或在自身注册过其位置信息的LSR发送包含其状态变化信息的通知消息；网络中的LSR根据接收到的通知消息维护该PCE的状态信息。
全文摘要
本发明公开一种路径计算单元(PCE)的发现方法，该方法采取由网络中的标签交换路由器(LSR)在需要进行路径计算时获取网络中各PCE的路径计算能力信息，并根据获取的路径计算能力信息发现PCE。从而使得只具有路径计算请求的LSR，即路径计算客户端(PCC)才进行PCE发现，避免了没有计算请求的LSR也进行PCE发现，减轻网络流量，并进而提高PCE的发现效率。
文档编号H04L12/56GK101094168SQ200610090040
公开日2007年12月26日 申请日期2006年6月22日 优先权日2006年6月22日
发明者张仁海 申请人:华为技术有限公司