多层网络资源优化方法、系统及直达光路服务器的制作方法

专利名称：多层网络资源优化方法、系统及直达光路服务器的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信网络技术，尤其涉及一种多层网络资源优化方法、系统 及直达光路服务器。
背景技术：
通信网络的结构通常采用分层形式，目前最常见的是以因特网协议
(Internet Protocol, IP )层或多协议标记交换(Multi-Protocol Label Switching, MPLS)层作为上层，同步数字体系(Synchronous Digital Hierarchy, SDH)层或光信道数据单元(Optical Channel Data Unit, 0DU ) 层作为下层，最下层采用波长通道层。这种分层式的网络结构利用不同层提 供的不同功能提高了通信网络的整体功效，但在提供链路的流量工程时，从 单层的角度计算最优路径则不能提供整体最优的路径，因此，多层流量工程
(Multi-layer Traffic Engineering, MTE)应运而生。多层流量工程旨在 优化多层网络，提供多层网络的最优路径，建立直达光路(Bypass)是多层 流量工程中的一种技术，可以解决多层网络间的流量疏导问题。然而，由于 IP网络层的无连接特性，很难统计任意两点间的网络流量，而且不能从全网 的角度最优考虑直达光路点，不能从全局角度解决多层网络资源的动态配置 问题。
现有^l支术中存在两个解决上述技术问题的技术方案。其中一个方案是采 用虚拟拓朴管理器(Virtual Network Topology Manager, VNTM)，对下层 光路或虚拟链i 各的创建和发布进行驱动，以及配置控制策略等，通过发布下 层拓朴来影响上层网络。但是VNTM缺乏控制上层拓朴变化的有效手段，而且， 由于链路的建立、删除，导致反应速度很慢。另一个方案是采用IP光网络流
6量工程服务器(IP OPTICAL TE SERVER)来统一管理和控制IP网络层和光网 络层，该方法不能准确监控网络流量，而且IP网络的最短路径转发方式导致 在新增直达光路后会吸引其他流量。另外，由于IP OPTICAL TE SERVER具有 多层网络规划、路径计算单元、路径状态维护、网络优化、网络管理等多种 功能，复杂度高，维护状态多， 一旦IP OPTICAL TE SERVER发生故障，则对 整个网络将产生灾难性后果，因此网络的可靠性很低。

发明内容
本发明实施例在于提供一种多层网络资源优化方法、系统及直达光路服 务器，在全局范围内实现多层网络资源的动态配置。
为了实现上述目的，本发明实施例提供了 一种多层网络资源优化方法， 包括
直达光路服务器接收多层网络中上层网络的标签交换路径的属性信息； 所述直达光路服务器根据所述属性信息，统计所述上层网络的标签交换
路径中节点对之间的网络流量；
所述直达光路服务器根据所述网络流量和预配置的策略信息在所述节点
对中选择目标节点对；
所述直达光路服务器驱动所述目标节点对之间的直达光路的调整。 本发明实施例还提供了一种直达光路服务器，包括 接收模块，用于接收多层网络中上层网络的标签交换路径的属性信息； 统计模块，用于根据所述接收模块接收到的所述属性信息，统计所述上
层网络的标签交换路径中节点对之间的网络流量；
选择模块，用于根据所述统计模块统计得到的所述网络流量和预配置的
策略信息在所述节点对中选择目标节点对；
优化模块，用于驱动所述目标节点对之间的直达光路的调整。
本发明还提供了 一种多层网络资源优化系统，包括多层网络与直达光路服务器，所述直达光路服务器用于接收多层网络中上层网络的标签交换路径 的属性信息，根据所述属性信息，统计所述上层网络的标签交换路径中节点 对之间的网络流量，根据所述网络流量和预配置的策略信息在所述节点对中 选捧目标节点对，并驱动所述目标节点对之间的直达光路的调整。
本发明提供的一种多层网络资源优化方法、系统及直达光路服务器，通 过增设直达光路服务器，由直达光路服务器对上层网络的各标签交换路径中 节点对的网络流量进行统计，并根据统计的网络流量和预配置的策略进行直 达光路的建立或删除，解决了两点间网络流量的精确统计问题，从全局角度 解决了多层网络资源的动态配置问题。


图1为本发明多层网络资源优化方法实施例一的流程图2为本发明多层网络资源优化方法实施例一中的网络结构示意图3为本发明多层网络资源优化方法实施例二的流程图4为本发明多层网络资源优化方法实施例二中的网络结构示意图5为本发明多层网络资源优化方法实施例三的流程图6为本发明多层网络资源优化方法实施例三中的网络结构示意图7为本发明直达光路服务器实施例的结构图示意图8为本发明多层网络资源优化系统实施例的结构图示意图。
具体实施例方式
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。 图1为本发明多层网络资源优化方法实施例一的流程图，如图1所示，
本发明实施例提供的多层网络资源优化方法可以包括如下步骤
步骤101，直达光路服务器接收多层网络中上层网络的标签交换路径的
属性信息。具体地，直达光路服务器接收多层网络中上层网络的各标签交换路径
(Label Switching Path, LSP)的属性信息。本发明实施例在对多层网络进 行优化时，引入了集中式的直达光路服务器(Bypass Server),直达光路服 务器为整体传送网络中的决策单元，可以将其设置在多层网络中的任意一层 之内，也可以将其单独设置在各层网络之外，直达光路服务器为单一功能单 元，在传统网络层中增加该设备只需要在控制面稍做改动即可。在本实施例 中，多层网络中的上层网络为MPLS网络层，下层网络为光网络层，仅以这两
实施例提供的多层网络资源优化方法并非局限在MPLS网络层和光网络层，上 层网络还可以为光信道数据单元网络层，下层网络还可以为波长通道网络层。 直达光路服务器接收上层网络的各LSP的属性信息，该属性信息可以 包括各LSP的路径信息、拓朴信息和实时网络流量信息。上层网络中的各 节点获取直达光路服务器的地址时，可以通过动态发现和静态配置两种方 法来获取。需要指出的是，此处所指上层网络中的节点可以具体为上层网 络中的路由器节点，下层网络中的节点可以具体为光节点，本发明实施例 中的其余部分中涉及到的节点均与此类似，不再赘述。直达光路服务器通 过接收上层网络的各LSP的属性信息，实现对上层网络的各LSP的路径信 息、拓朴信息和实时网络流量信息的收集，了解上层网络的当前各种资源 的使用情况。
进一步地，直达光路服务器接收多层网络中上层网络的标签交换路径 的属性信息可以具体为直达光路服务器接收所述上层网络中LSP首节点发 送的报告消息，所述报告消息中包括所述上层网络的LSP的属性信息。即直 达光路服务器通过上层网络中LSP首节点所发送的报告消息来获取上层网络 中各LSP的路径信息、拓朴信息和实时网络流量信息等相关属性信息，直达 光路服务器通过收集上层网络中所有LSP的属性信息，以获取上层网络的各 种资源的使用情况。具体地，上层网络中各LSP首节点可以通过动态发现的方法获取直达 光路服务器的地址，具体过程可以为直达光路服务器采用内部网关协议 (Interior Gateway Protocol, IGP)将其地址洪泛到网络中，即直达光 路服务器通过周期性地发送洪泛消息来洪泛自身的地址，网络中的各LSP 首节点便可以发现直达光路服务器的存在，并通过解析该IGP协议获取直 达光路服务器的地址。或者，上层网络中各LSP首节点还可以通过静态配 置的方法获取直达光路服务器的地址，具体过程可以为直接在上层网络 中各LSP首节点上静态配置直达光路服务器的地址，使得各LSP首节点发 现直达光路服务器。
步骤102，直达光路服务器根据属性信息，统计上层网络的LSP中节点 对之间的网络流量。
直达光路服务器根据收集到的上层网络的各LSP的路径信息、拓朴信息和 实时网络流量信息，获取到上层网络的各种资源使用情况。直达光路服务器 对这些属性信息进行统计计算，便可以得到上层网络的各LSP中节点对之间的 网络流量。具体地，直达光路服务器可以先根据接收到的属性信息，获知各 LSP的网络流量信息，然后根据各LSP的网络流量信息对各个节点对之间的网 络流量进行统计，即将经过该节点对的所有LSP的网络流量相加，便得到该节 点对之间的网络流量。因此，通过本发明实施例提供的方法可以精确统计LSP 中任意两点间的网络流量。
如图2所示为本发明多层网络资源优化方法实施例一中的网络结构示意 图，整个网络分为三个部分，即路由器网络层(图中的CE),MPLS-TE网络层(图 中的P和PE)和光网络层(图中的N)。其中MPLS-TE网络层和光网络层是本发 明实施例所优化的整体传送网络，对应当前网络组成的骨干网部分。整体传 送网络用于连接不同区域的路由器网络并提供传输业务，整体传送网中 MPLS-TE和光传送网络是分层关系，MPLS-TE网络(即上层网络)由光传送网 络(即下层网络)承载，光传送网络为MPLS-TE网络提供物理连接并可以通过重配节点的交叉连接改变MPLS-TE层节点的邻接关系和网络拓朴。路由器网络 对应当前网络的城域网或本地网，它是IP/MPLS网络。MPLS-TE网络在PE之间 规划网状全连接(full-mesh)的MPLS-TE LSP Tunnel。路由器网络的数据到 达PE后，在PE上提供IP/MPLS数据到MPLS-TE的映射，添加对应标签，以MPLS 封装穿越整体传送网络，并在另一侧PE处剥离标签，将IP数据交付给对端的 路由器网络。在整体传送网络中，在MPLS网络和光传送网络两层间进行直达 光路的建立或删除，所以直达光路不改变路由器网络的拓朴。因此，本实施 例提供的方法可以消除由于路径变化对IP网络中路由振荡的影响。
由于MPLS-TE网络是面向连接的网络，所以LSP中两节点间报文经过特 定的链路序列转发，当直达光路服务器收集到MPLS网络的路径信息、拓朴信 息和实时网络流量信息后，能够方^f更和准确的统计任意节点对之间的网络流 量，即将经过该节点对的所有LSP流量简单相加就可得到该节点对之间的网 络流量。本发明实施例采用MPLS-TE架构的优点是，该网络具有面向连接 的特性，4吏得网络流量可以准确统计，而且容易硬件实现，其次MPLS-TE 层的增加屏蔽了直达光路的建立或删除对路由器拓朴的影响，同时由于 MPLS网络不是基于最短路径转发方式，因此可以防止新增路径对其它目的 地流量的吸引。
步骤103，直达光路服务根据网络流量和预配置的策略信息在节点对中 选择目标节点对。
在完成LSP的各节点对之间网络流量的统计工作之后，直达光路服务器 根据统计得到的网络流量和预配置的策略信息，对目标节点对进行选择。其 中，预配置的策略信息可以具体为预设的网络流量下限和/或预设的网络流 量上限。直达光路服务器可以通过判断相邻节点对之间的网络流量是否小于 预设的网络流量下限，也可以通过判断非相邻节点对之间的网络流量是否大 于预设的网络流量上限，来选择目标节点对。也可以采用其他的策略信息选 择目标节点对，例如根据网络中的某些节点的保护属性来选择目标节点对，此处的保护属性可以具体为对网络中的某个节点进行保护，不允许多余的 LSP经过该节点。
具体地，直达光路服务器根据网络流量和预配置的策略信息在节点对中 选择目标节点对可以包括如下过程
首先，直达光路服务器根据网络流量和预配置的策略信息确定待建立或 删除直达光路的候选节点对。本步骤可以具体包括当所述预配置的策略信 息包括预设的网络流量下限时，直达光路服务器判断相邻节点对之间的网络 流量是否小于预设的网络流量下限。其中，预设的网络流量下限具体是根据 整体传送网络的网络承受能力而预先设定的，相邻节点对为由标签交换路径 中两个相邻的节点组成的节点对，在相邻节点对之间存在直达光路。如果某 个相邻节点对之间的网络流量小于预设的网络流量下限，则直达光i 各服务器 确定该相邻节点对为待删除直达光路的候选节点对。当所述预配置的策略信 息包括预设的网络流量上限时，直达光路服务器判断非相邻节点对之间的网 络流量是否大于预设的网络流量上限。其中，预设的网络流量上限具体是根 据整体传送网络的网络承受能力而预先设定的，非相邻节点对为由标签交换 路径中两个不相邻的节点组成的节点对，在非相邻节点对之间不存在直达光 路。如果某个非相邻节点对之间的网络流量大于预设的网络流量上限，则直 达光路服务器确定该非相邻节点对为待建立直达光路的候选节点对。
其次，直达光路服务器在上述候选节点对中选择目标节点对。经过上述 判断步骤后，确定的待建立或删除直达光路的候选节点对为多个，直达光路 服务器在多个候选节点对中选择一个或几个目标节点对，之后建立或删除该 目标节点对之间的直达光路。所述直达光路服务器在所述候选节点对中选择 目标节点对具体为所述直达光路服务器根据所述候选节点对中两个节点之 间的距离或者两个节点之间的路径数目选择目标节点对。例如，在建立直达 光路时，可以在候选节点对中选择距离最远的候选节点对为目标节点对，或 者直达光路服务器在候选节点对中选择两节点间包含的路径最多的候选节点
12对为目标节点对。在删除直达光路时，可以在候选节点对中选择距离最近的 候选节点对为目标节点对，或者直达光路服务器在候选节点对中选择两节点 间包含的路径最少的候选节点对为目标节点对。
直达光路服务器通过释放网络流量较小的相邻节点对之间的直达光 路，采用多个路由器聚合流量，可以降低成本，同时也提高了光路的利用 率。同时，直达光路服务器通过在网络流量较大的非相邻节点对之间建立 直达光路，由直达光路路由器来承担当前的网络流量，减少中间路由器的 处理消耗，同样使得传输成本降低。
步骤104，直达光路服务驱动目标节点对之间的直达光路的调整。
具体地，在从节点对中选择待调整直达光路的目标节点对之后，直达光路 服务器驱动该目标节点对之间的直达光路的调整。对目标节点对之间的直 达光路的调整可以为建立目标节点对之间的直达光路，或者删除目标节点 对之间的直达光3各。
具体地，直达光路服务器驱动所述目标节点对之间的直达光if各的调整可 以为直达光路服务器驱动目标节点对中的第一节点，建立或删除目标节点 对之间的直达光if各。其中，目标节点对中的第一节点为该目标节点对中的上 游节点，即第一节点为该目标节点对中相对于另一个节点的上游节点，在目 标节点对中，第一节点为上游节点，另一个节点为下游节点。具体地，在该 节点对所在的一条LSP上传输数据时，第一节点相对于该目标节点对中的下 游节点先收到数据，然后由第一节点将数据再传到该下游节点上。需要指出 的是，此处只是为了方便描述才对第一节点做这样的定义。第一节点收到直 达光路服务器的驱动之后，建立或删除其到该下游节点的直达光路。
具体地，直达光路服务器驱动目标节点对中的第一节点，建立目标节点 对之间的直达光路的过程可以采用下述方法直达光路服务器向该第一节点 发送通告消息，由该通告消息驱动第一节点进行直达光路的建立。在该通告 消息中携带待建立的直达光路的光路信息，其中，光路信息用于指示待建立的直达光路的路径序列。第一节点收到通告消息后，根据光路信息向下层网络 中用于承栽该第 一节点的第二节点发送直达光路建立请求消息，请求下层网 络中的第二节点建立自身到下层网络中用于承载目标节点对中下游节点的节
点的直达光路。
例如，在图2中，由于下层网络为多层网络中用于承载上层网络的网络， 在节点PE1与PE2之间传输数据时，数据经过的物理路径不是〈PE1，PE2〉，而 是〈PE1， Nl， N2， PE2〉。又如，，I设上层网络中的某个LSP为〈PE1， PE2, P2， PE3〉， 该LSP的物理路径为〈PE1， Nl, N2, PE2， N2， N4， P2, N4， N6, PE3〉,由LSP和承载该 LSP的物理路径的对应关系可知，LSP中的节点PE2在该承载LSP的物理路径 中的对应节点为N2，则下层网络中用于承载上层网络中的节点PE2的节点为 N2。因此，当建立节点PE2和PE3之间的直达光路时，上层网络中的节点PE2 (对应于第一节点)通过向下层网络中承载节点PE2的节点N2 (对应于第二 节点)发送直达光路建立请求消息来完成直达光路建立请求过程，在请求消 息中携带待建立的直达光路的光路信息。下层网络中的节点N2根据直达光路 建立请求消息中携带的光路信息建立自身到下层网络中用于承载节点PE3的 节点N6的直达光路，其中，在直达光路建立之后，直达光路服务器通告节点 PE2和其下游节点PE3配置该直达光路，具体为配置该直达光路的链路参数 和协议参数。其中，链路参数可以为节点的IP地址，建立直达光路后的两个 节点必须位于同一 IP网段中，因此，需要对其IP地址进行配置。在直达光 路建立之后，需要在网络中对该直达光路进行通告， 一般采用路由通告的方 法，因此，协议参数可以为路由通告协议参数。
或者，直达光路服务器驱动目标节点对中的第一节点，建立目标节点对 之间的直达光路的过程也可以采用下述方法直达光路服务器直接向下层网 络中用于承载第 一节点的第二节点发送通告消息，在所述通告消息中携带待 建立直达光路的光路信息，光路信息用于指示该直达光路的路径序列参数。 第二节点根据所述光路信息建立自身到下层网络中用于承载第一节点对应的
14下游节点的节点的直达光路。之后，直达光路服务器通告该目标节点对中的 第一节点和与第一节点对应的下游节点配置该直达光路，具体为配置该直达 光路的链路参数和协议参数。其中，链路参数可以为节点的IP地址，建立直 达光路后的两个节点必须位于同一 IP网段中，因此，需要对其IP地址进行 配置。在直达光路建立之后，需要在网络中对该直达光路进行通告， 一般采 用路由通告的方法，因此，协议参数可以为路由通告协议参数。
进一步地，在直达光路服务器驱动所述目标节点对之间的直达光路的调
整之后，还可以包括下述步骤
首先，直达光路服务器向所述直达光路所在的LSP的首节点发送通知消 息，所述通知消息中包括指示该直达光路所在的LSP的标识信息。当完成直 达光路的建立或删除之后，直达光路服务器向该新建的或待删除的直达光路 所在的LSP的首节点发送通知消息，即向相关LSP首节点发送通知消息，在通 知消息中携带有该直达光路所在的LSP的标识信息，该标识信息表明经过新 建或删除的直达光路的LSP的路径序列，例如该直达光路所在的LSP所经过 的节点或链路序列。
其次，所述直达光路所在的标签交换路径的首节点根据所述标识信息进 行网络流量的切换。当新建直达光路时，将网络流量切换到新建的直达光路 所在的LSP,根据通知消息中携带的直达光路所在的LSP的标识信息将网络 流量切换到该直达光路所在的LSP上，标识信息用于指示该直达光路所在的 LSP。当删除直达光路时，将网络流量切换到另外一条路径上。具体地，可以 采用新建光路方法或资源预留协议(Resource ReSerVation Protocol, RSVP ) 重路由方法实现网络流量的上述切换过程。其中，新建光路方法是通过新建 一条LSP来替代原来的LSP,将新建LSP的转发优先级设置为高于原LSP，即 可实现流量的切换。RSVP重^^由方法则是通过RSVP信令通告后续节点按照 新LSP的路径序列重新建立连接，连接成功后删除原有LSP即可实现流量的 切换。本实施例通过增加集中式智能单元的直达光路服务器，可以从全局最优 观点实现多层流量工程和决策建立直达光路或删除直达光路的节点。直达光 路服务器通过收集全局的流量信息和各层链路资源，并决定建立或删除直达 光路的节点，以此改变上层网络的网络拓朴，可以屏蔽不合理请求和来自不
同节点的同一类请求，并协调上层网络中的LSP的路径切换。消除了分布式网 络中不同节点从自身出发同时要求建立直达光路，消除了资源冲突现象以及 网络拓朴的频繁变化现象。在集中式的直达光路服务器上添加策略也能保证 策略的全局一致性。在新建或删除直达光路时，由于直达光5各力1务器能够直 接指定哪些LSP切换到目标LSP上，减少了网络节点的重新计算和其它无关节 点的资源抢占，协同MPLS-TE层节点和光层节点的有序进行。而且直达光路服 务器是单一功能单元，没有路径计算、虚拟拓朴管理等复杂功能，它通过收 集拓朴，路径信息，流量来动态优化网络，因而即使直达光路服务器出现故 障，也只是失去多层网络的动态优化功能，不会影响网络路由，信令及其所 承载的业务的正常运行。
本发明实施例提供了一种多层网络资源优化方法，通过在整体传送网中 增设直达光路服务器，实现了从全局角度解决多层网络资源的动态配置问题， 解决了两点间网络流量的精确统计问题，消除了由于路径变化对IP网络中路 由振荡的影响，同时可以防止新增路径对其它目的地流量的吸引。
图3为本发明多层网络资源优化方法实施例二的流程图，如图3所示，
本实施例提供了一种多层网络资源优化方法，本实施例以新增直达光路为例
对本发明实施例的技术方案进行进一步地说明，具体地，本实施例可以包括 如下步骤
步骤201,获取直达光路服务器的地址。
如图4所示为本发明多层网络资源优化方法实施例二中的网络结构示意 图，在上层MLSP网络层中，R1和R5分别为两条LSP的首节点，图中共包含 四条LSP，假设LSP1为〈R1， R2， R3, R4>, LSP2为〈R1， R2， R4〉， LSP3为<R5, R2， R3, R4>, LSP4为〈R5， R2， R4〉，其对应的物理链路分别为<R1, Nl， N2, R2, N2, N3， R3, N3， N4， R4〉， <R1， Nl, N2， R2， N2， N4， R4〉， <R5， N5, N2， R2， N2， N3， R3, N3， N4， R4〉和〈R5， N5， N2， R2, N2, N4， R4〉。
整体传送网中的节点通过静态配置方法或协议动态方法来获取直达光路 服务器的地址，即发现直达光路服务器。前者即在上层网络中的节点上对直 达光路服务器的地址进行静态配置，后者则是通过协议动态获取直达光路服 务器的地址。釆用协议动态方法获取直达光路服务器的地址时，直达光路服 务器使用IGP协议，例如OSPF或ISIS，将自身的地址洪泛到网络中，上层 网络中的节点通过解析该协议的数据，就可以获取直达光路服务器的地址。
步骤202，上层网络中LSP首节点向直达光路服务器上"R所在LSP的属 性信息。
当上层网络中的节点获取直达光路服务器的地址，即发现直达光路服务 器后，如果该节点发现自身是某个LSP的首节点，则该节点向直达光i 各服务 器上报该LSP的属性信息，其中包括路径序列，流量信息，网络资源等，其 中流量信息为周期性地向直达光^各服务器上"l艮的最新的流量信息。如图4所 示，LSP1的首节点Rl节点将上报LSP1的路径序列，即〈R1， R2, R3， R4>， 以及LSP1的当前流量Tl， LSP3的首节点R5节点上报LSP2的路径序列,即 <R5， R2， R3， R4>，以及LSP3的当前流量T2,其中，当前流量指的是该LSP 中各节点对之间的流量，例如LSP1的当前流量为Tl，则LSP1中R1到R3的 流量为Tl, LSP1中R2到R3以及R1到R4的流量均为Tl。
步骤203，直达光路服务器统计上层网络LSP中节点对间的网络流量。 直达光路服务器收到LSP首节点上报的该LSP的属性信息后，根据各个 LSP的路径序列和节点间的网络流量信息统计计算MPLS网络层各LSP中各节 点对间的网络流量，例如，Rl到R3这^a光路只有LSPl经过，则统计计算得 到Rl到R3的总流量是Tl; LSP1和LSP3均经过R2到R4这^史光路，则统计计算得到R2到R4的总流量是Tl + T2。
步骤2(M，直达光路服务器根据网络流量和预配置的策略信息选择目标节点对。
直达光路服务器根据网络流量和预配置的策略信息确定待建立直达光路的候选节点对，直达光路服务器在上述候选节点对中选择目标节点对。当所述预配置的策略信息包括预设的网络流量上限时，直达光路服务器判断非相邻节点对之间的网络流量是否大于预设的网络流量上限，如果是，则直达光路服务器确定该非相邻节点对为待建立直达光路的候选节点对。直达光路服务器在多个候选节点对中选择一个或几个目标节点对，可以根据候选节点对中两个节点之间的距离或者两个节点之间包含的路径数目来选择目标节点对。选择距离最远的候选节点对或者选择两节点间包含的路径最多的候选节点对为目标节点对。例如，经过判断，发现从R2到R4的流量大于预设置的网络流量上限时，则直达光路服务器决定在R2和R4间建立新的直达光路。
步骤205，直达光路服务器驱动目标节点对之间的直达光路的建立和节点的重配置。
在直达光路服务器确定待建立直达光路的目标节点对后，驱动该目标节点对中的第一节点进行直达光路的建立，第一节点可以为该节点对中的上游节点。例如在LSP1中，待建立直达光路的节点对中的两个节点为R2和R4，则该节点对中的上游节点为R2，下游节点为R4，即R2为第一节点，这个过程可以通过下述两种方法来实现。第一种方法可以具体为在确定了待建立直达光路的节点对为R2和R4后，直达光路服务器向第一节点R2发送通告消息，在通告
消息中携带光路信息，光路信息用于指示所述直达光路的路径序列参数。第一节点R2向下层网络中用于承载R2的第二节点N2发送光路建立请求消息，该消息可以具体为用户网络接口 (User to Network Interface, UNI)请求消息，在该用户网络接口请求消息中携带配置参数，通过该请求消息的发送请求下层网络中的第二节点建立自身到下层网络中用于承载第一节点对应的下游节点的节点的直达光路。下层网络中的第二节点N2收到该光路建立请求消息后，驱动建立自身到N4的直达光路。其中，N4为下层网络中用于承载待建立直达光if各的下游节点R4的节点。第二节点N2完成N2到N4之间直达光5^的建立之后，N4自动向上层网络中的R4也发送一个UNI请求消息，完成R2与R4之间直达光路的建立。最后，直达光路服务器通告第一节点R2和目标节点对中的下游节点R4配置该直达光路，即进行链路参数和协议参数的配置。其中，链路参数可以为节点的IP地址，协议参数可以为路由通告协议参数。第二种方法为直达光路服务器直接通告N2建立直达N4的光路；光路建立之后直达光路服务器再分别通告R2和R4配置链路参数和协议参数。
步骤206，直达光路服务器通知LSP首节点将流量切换到直达光路所在的LSP上。
当完成直达光路的建立之后，直达光路服务器向该直达光路所在的LSP的首节点发送通知消息，直达光路服务器通知相关LSP首节点，如图4中的R1和R5，将流量切换到该直达光路所在的LSP上，通知消息中表明该直达光路所在的LSP经过的节点或链路序列。其中，首节点R1和R5可以通过两种方法实现流量的切换，第一种方法为新建一条LSP3〈R1， R2， R4〉和LSP4〈R5， R2， R4>来替代原来的LSP1和LSP2，由于LSP3和LSP4经过新建光路，通过将LSP3和LSP4的转发优先级设置为高于LSP1和LSP2，即可以实现网络流量切换到新建光路所在的LSP上。第二种方法为采用RSVP重路由技术，首节点R1应用RSVP信令，通告后续节点按照新的路径序列重新建立连接，分叉点R2通过新建光路直接连接R4，连接成功后R2删除原来通过R3的连接，使得流量切换到新建直达光路所在的LSP上，这时LSP1的路径序列变为〈R1， R2， R4>。上述两种方法的差别在于，第一种方法在进行网络流量切换时，会同时存在两条LSP， 一条为原有的LSP，另一条为待切换的目标LSP，即如图4中的LSP1和LSP3两条路径会同时存在。而第二种方法在实现网络流量的切换时，则只存在一条LSP,先将原有的LSP删除，再建立待切换的目标LSP,即只存在LSP1或LSP3。本发明实施例提供了 一种多层网络资源优化方法，通过在整体传送网中
增设直达光路服务器，通过直达光路服务器对LSP节点间的网络流量进行统计，并根据预配置策略驱动直达光路的建立，实现了从全局角度解决多层网络资源的动态配置问题，解决了两点间网络流量的精确统计问题，消除了由于路径变化对IP网络中路由振荡的影响，同时可以防止新增路径对其它目的地流量的吸引。
图5为本发明多层网络资源优化方法实施例三的流程图，如图5所示，
本实施例提供了 一种多层网络资源优化方法，本实施例以删除直达光路为例
对本发明实施例的技术方案进行进一步地说明，具体地，本实施例可以包括如下步骤
步骤301，获取直达光路服务器的地址。
如图6所示为本发明多层网络资源优化方法实施例三中的网络结构示意图，图中包含两条LSP,假设LSP1为〈R1， R2， R4〉， LSP2为〈R5， R2， R4>。整体传送网中的节点通过静态配置方法或协议动态方法来获取直达光3各月l务器的地址，发现直达光路服务器。
步骤302,上层网络中LSP首节点向直达光路服务器上报所在LSP的属性信息。
当上层网络中的节点发现直达光路服务器后，如果该节点发现自身是某个LSP的首节点，则该节点向直达光if各服务器上报该LSP的属性信息，其中属性信息包括路径序列，流量信息，网络资源等，其中流量信息为周期性地向直达光路力良务器上纟艮的最新的流量信息。
步骤303，直达光路服务器统计上层网络中LSP中节点对的网络流量。直达光路服务器收到LSP首节点上报的该LSP的属性信息后，才艮据各个路径的路径序列和节点间的网络流量信息统计计算MPLS网络层中各LSP中各
节点对间的网络流量。
步骤304，直达光路服务器根据网络流量和预配置的策略信息选择目标节点对。
直达光路服务器根据网络流量和预配置的策略信息确定待删除直达光路的候选节点对，直达光路服务器在上述候选节点对中选择目标节点对。当所述预配置的策略信息包括预设的网络流量下限时，直达光路服务器判断相邻节点对之间的网络流量是否小于预设的网络流量下限，如果是，则确定该相邻节点对为待删除直达光路的候选节点对。直达光路服务器在多个候选节点对中选择一个或几个目标节点对，可以根据候选节点对中两个节点之间的距离或者两个节点之间包含的路径数目来选择目标节点对，例如在删除直达光路时可以选择距离最近的候选节点对或者选择两节点间包含的路径最少的候选节点对为目标节点对，在新建直达光路时可以选择距离最远的候选节点对或者选择两节点间包含的路径最多的候选节点对为目标节点对。例如，发现
从R2到R4的流量小于预设置的网络流量下限时，则直达光路服务器决定删除在R2和R4间的直达光路，实现路由资源的充分利用。
步骤305，直达光路服务器驱动目标节点对之间的直达光路的删除和节点的重配置。
直达光路服务器光路确定待删除直达光路的目标节点后，驱动该目标节点对中的第一节点根据光路信息删除该直达光路，并通告该直达光路的节点进行链路参数和协议参数的配置，即配置链路参数和协议参数。其中，第一节点可以为该节点对中的上游节点，光路信息用于指示待建立的直达光路的路径序列，链路参数可以为节点的IP地址，协议参数可以为路由通告协议参数。
步骤306，直达光路服务器通知LSP首节点将流量切换到另外一条LSP上。
当直达光路被删除之后，为了防止LSP中直达光路的删除而造成的业务中断，需要将此直达光路上的网络流量切换到另外一条LSP上。其中，可以采用两种方法实现网络流量的切换，第一种方法为釆用RSVP重if各由方法，例
21如将LSP1的路径变为Rl, R2, R3, R4。第二种方法通过查找是否存在替代 路由来完成网络流量的切换,检查从R1到R4和R5到R4是否存在备份的LSP， 如果存在，则直接删除LSP1和LSP2，删除后流量将自动切换到备份LSP上。 流量切换完成后，直达光路服务器通知N2删除光路，可以直接通知N2,也 可以通过R2发送UNI来通知下层网络中用于承载R2的节点N2。
本发明实施例提供了一种多层网络资源优化方法，通过在整体传送网中增 设直达光路服务器，通过直达光路服务器对LSP节点间的网络流量进行统计， 并根据预配置策略驱动直达光路的删除，实现了从全局角度解决多层网络资 源的动态配置问题，解决了两点间网络流量的精确统计问题，消除了由于路 径变化对IP网络产生的路由振荡，同时防止了新增路径后吸引其它目的地中 网络流量的现象。
图7为本发明直达光路服务器实施例的结构示意图，如图7所示，本实 施例提供的直达光路服务器包括接收模块701，统计模块702、选择模块 703和优化模块704。其中，接收模块701接收多层网络中上层网络的标签交 换路径的属性信息，所述属性信息包括路径信息、拓朴信息和实时网络流量 信息。接收模块701接收上层网络中LSP首节点发送的报告消息，在报告消 息中包括上层网络的LSP的属性信息。统计模块702根据接收模块701接收 到的所述属性信息，统计所述上层网络的标签交换路径中节点对之间的网络 流量。即统计才莫块702通过属性信息来获取上层网络中各LSP的路径信息、 拓朴信息和实时网络流量信息等相关属性信息，通过收集上层网络中各LSP 的属性信息，以获取上层网络各种资源的使用情况以及上层网络各节点对之 间的网络流量。选择模块703根据统计模块701统计得到的网络流量和预配 置的策略信息在节点对中选择目标节点对。优化模块704驱动目标节点对之 间的直达光路的调整，该目标节点对为选择模块703选择的目标节点对。具 体地，对目标节点对之间的直达光路的调整可以为建立目标节点对之间 的直达光路，或者删除目标节点对之间的直达光路。具体地，选择模块703包括第一判断单元713、第二判断单元723、确定 单元733和选择单元743。其中，第一判断单元713判断相邻节点对之间的 网络流量是否小于预设的网络流量下限，相邻节点对为由标签交换路径中两 个相邻的节点组成的节点对。第二判断单元723判断非相邻节点对之间的网 络流量是否大于预设的网络流量上限，非相邻节点对为由标签交换路径中两 个不相邻的节点组成的节点对。确定单元733根据第一判断单元713或第二 判断单元723的判断结果确定待调整的直达光路的候选节点对。选择单元743 在候选节点对中选择目标节点对。其中，选择单元743可以具体用于在所述 候选节点对中选择距离最远的候选节点对为目标节点对，或者用于在所述候 选节点对中选择两节点间包含的路径最多的候选节点对为目标节点对。
进一步地，本实施例提供的直达光路服务器还包括通知消息发送模块， 其中，通知消息发送模块向所述直达光路所在的标签交换路径的首节点发送 通知消息，在通知消息中包括指示该直达光路所在的标签交换路径的标识信 息，所述直达光路所在的标签交换路径的首节点进行网络流量的切换。其中， 标识信息用于指示所述直达光路所在的标签交换路径。当完成直达光路的建 立或删除之后，通知消息发送模块向该新建的或待删除的直达光路所在的LSP 的首节点发送通知消息，在通知消息中携带有该直达光路所在的LSP的标识 信息，该标识信息表明经过新建或删,的直达光路的LSP的路径序列。
本发明实施例提供了 一种直达光路服务器，实现了从全局角度解决多层网 络资源的动态配置问题，解决了两点间网络流量的精确统计问题，消除了由 于路径变化对IP网络中路由振荡的影响，同时可以防止新增路径对其它目的 地流量的吸引。
图8为本发明多层网络资源优化系统实施例的结构示意图，如图8所示， 本实施例提供的多层网络资源优化系统包括多层网络801与直达光路服务器 8 02 ，直达光路服务器8 02接收多层网络中上层网络的标签交换路径的属性信 息，所述属性信息包括路径信息、拓朴信息和实时网络流量信息，根据所述
2属性信息，统计所述上层网络的标签交换路径中节点对之间的网络流量，根 据统计得到的所述网络流量和预配置的策略信息在所述节点对中选择目标节 点对，并驱动所述目标节点对之间的直达光路的建立或删除。
更进一步地，直达光路服务器802为单独设置，或者设置在多层网络801 中。即直达光路服务器802可以作为一个独立的服务器单独设置在多层网络 801之外，也可以设置在多层网络801之中，甚至可以与多层网络801的上层网 络或下层网络中的某个节点设置在一起。
本发明实施例提供了 一种多层网络资源优化系统，通过设置直达光路服 务器，实现了从全局角度解决多层网络资源的动态配置问题，解决了两点间 网络流量的精确统计问题，消除了由于路径变化对IP网络中路由振荡的影响， 同时可以防止新增路径对其它目的地流量的吸引。
最后应说明的是以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其 限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术 人员应当理解其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者 对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术 方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。
权利要求
1、一种多层网络资源优化方法，其特征在于，包括直达光路服务器接收多层网络中上层网络的标签交换路径的属性信息；所述直达光路服务器根据所述属性信息，统计所述上层网络的标签交换路径中节点对之间的网络流量；所述直达光路服务器根据所述网络流量和预配置的策略信息在所述节点对中选择目标节点对；所述直达光路服务器驱动所述目标节点对之间的直达光路的调整。
2、 根据权利要求l所述的多层网络资源优化方法，其特征在于，所述直达光路的调整具体为直达光路的建立或删除。
3、 根据权利要求2所述的多层网络资源优化方法，其特征在于，所述直达光路服务器接收多层网络中上层网络的标签交换路径的属性信息具体为所述直达光路服务器接收所述上层网络中所述标签交换路径的首节点发送的报告消息，所述报告消息中包括所述标签交换路径的属性信息，所述属性信息包括路径信息、拓朴信息和实时流量信息。
4、 根据权利要求l-3任一项所述的多层网络资源优化方法，其特征在于，所述预配置的策略信息包括预设的网络流量下限和/或预设的网络流量上限。
5、 根据权利要求4所述的多层网络资源优化方法，其特征在于，所述直达光路服务器根据所述网络流量和预配置的策略信息在所述节点对中选择目标节点对包括当所述预配置的策略信息包括预设的网络流量下限时，所述直达光路服务器判断相邻节点对之间的网络流量是否小于预设的网络流量下限，如果是，则确定所述相邻节点对为待删除直达光路的候选节点对；所述相邻节点对为由标签交换路径中两个相邻的节点组成的节点对；当所述预配置的策略信息包括预设的网络流量上限时，所述直达光路服务器判断非相邻节点对之间的网络流量是否大于预设的网络流量上限，如果是，则确定所述非相邻节点对为待建立直达光路的候选节点对；所述非相邻节点对为由标签交换路径中两个不相邻的节点组成的节点对；所述直达光路服务器在所述候选节点对中选择目标节点对。
6、 根据权利要求5所述的多层网络资源优化方法，其特征在于，所述直达光路服务器在所述候选节点对中选择目标节点对具体为所述直达光路服务器根据所述候选节点对中两个节点之间的距离或者两个节点之间的路径数目选择目标节点对。
7、 根据权利要求2所述的多层网络资源优化方法，其特征在于，直达光路服务器驱动所述目标节点对之间的所述直达光路的建立具体为所述直达光路服务器向所述目标节点对中的第一节点发送通告消息，在所述通告消息中携带待建立的直达光路的光路信息；所述第一节点为所述目标节点对中的上游节点，所述光路信息用于指示所述直达光路的路径序列；所述第 一节点根据所述光路信息向下层网络中用于承载所述第 一节点的第二节点发送直达光路建立请求消息，请求所述第二节点建立所述直达光路；所述直达光^各服务器通告所述第一节点和所述目标节点对中的下游节点配置所述直达光路的链路参数和协议参数。
8、 根据权利要求2所述的多层网络资源优化方法，其特征在于，直达光路服务器驱动所述目标节点对之间的所述直达光路的建立具体为所述直达光路服务器向下层网络中承载所述第一节点的第二节点发送通告消息，在所述通告消息中携带待建立的直达光路的光路信息；所述第一节点为所述目标节点对中的上游节点，所述光路信息用于指示所述直达光路的路径序列参数；所述第二节点一艮据所述光路信息建立所述直达光路；所述直达光路服务器通告所述第一节点和所述目标节点对中的下游节点配置所述直达光路的链路参数和协议参数。
9、 根据权利要求7或8所述的多层网络资源优化方法，其特征在于，所述链路参数为所述第一节点和所述目标节点对中的下游节点的IP地址，所述协议参数为路由通告协议参数。
10、 根据权利要求2所述的多层网络资源优化方法，其特征在于，在所述直达光路服务器驱动所述目标节点对之间的直达光路的调整之后，还包括所述直达光路服务器向所述直达光路所在的标签交换路径的首节点发送通知消息，所述通知消息中包括指示所述直达光路所在的标签交换路径的标i只j吕息;所述直达光路所在的标签交换路径的首节点根据所述标识信息进行网络流量的切换。
11、 根据权利要求10所述的多层网络资源优化方法，其特征在于，所述直达光路所在的标签交换路径的首节点根据所述标识信息进行网络流量的切换具体为所述直达光路所在的标签交换路径的首节点根据所述标识信息，通过新建光路方法或资源预留协议重路由方法，进行网络流量的切换。
12、 一种直达光路服务器，其特征在于，包括接收模块，用于接收多层网络中上层网络的标签交换路径的属性信息；统计模块，用于根据所述接收模块接收到的所述属性信息，统计所述上层网络的标签交换路径中节点对之间的网络流量；选捧模块，用于根据所述统计^t块统计得到的所述网络流量和预配置的策略信息在所述节点对中选择目标节点对；优化模块，用于驱动所述目标节点对之间的直达光路的调整。
13、 根据权利要求12所述的直达光路服务器，其特征在于，所述选择模块包括第一判断单元，用于判断相邻节点对之间的网络流量是否小于预设的网络流量下限，所述相邻节点对为由标签交换路径中两个相邻的节点组成的节点对；第二判断单元，用于判断非相邻节点对之间的网络流量是否大于预设的网络流量上限，所述非相邻节点对为由标签交换;洛径中两个不相邻的节点组成的节点对；确定单元，用于根据所述第一判断单元或第二判断单元的判断结果确定待调整的直达光路的候选节点对；选择单元，用于在所述候选节点对中选择目标节点对。
14、 根据权利要求12所述的直达光路服务器，其特征在于，还包括通知消息发送模块，用于向所述直达光路所在的标签交换路径的首节点发送通知消息，所述通知消息中包括指示所述直达光路所在的标签交换路径的标识信息，所述直达光路所在的标签交换路径的首节点根据所述标识信息进行网络流量的切换。
15、 一种多层网络资源优化系统，其特征在于，包括多层网络与直达光路服务器，所述直达光路服务器用于接收多层网络中上层网络的标签交换路径的属性信息，根据所述属性信息，统计所述上层网络的标签交换路径中节点对之间的网络流量，根据所述网络流量和预配置的策略信息在所述节点对中选择目标节点对，并驱动所述目标节点对之间的直达光路的调整。
全文摘要
本发明实施例公开了一种多层网络资源优化方法、系统和直达光路服务器，多层网络资源优化方法包括直达光路服务器接收多层网络中上层网络的标签交换路径的属性信息；直达光路服务器根据所述属性信息，统计所述上层网络的标签交换路径中节点对之间的网络流量；直达光路服务器根据所述网络流量和预配置的策略信息在所述节点对中选择目标节点对；直达光路服务器驱动所述目标节点对之间的直达光路的调整。直达光路服务器包括接收模块、统计模块、选择模块和优化模块。多层网络资源优化系统包括多层网络和直达光路服务器。本发明实施例解决了两点间网络流量的精确统计问题，从全局角度解决了多层网络资源的动态配置问题。
文档编号H04L29/06GK101677294SQ20081022254
公开日2010年3月24日 申请日期2008年9月19日 优先权日2008年9月19日
发明者夏洪淼, 徐慧颖, 资小兵, 郭大勇 申请人:华为技术有限公司