专利名称：一种改进的gmpls的多粒度光网络故障恢复方法
技术领域：
本发明涉及一种改进的GMPLS的多粒度光网络故障恢复方法，属于光通信、智能光网络领域。
背景技术：
通用多协议标记交换(GMPLQ继承了多协议标签交换(MPLQ基本的协议栈架构和主要的特性，并支持多种新的交换结构类型，包括波长级、波带级和光纤级交换等。GMPLS 将包括时隙、波长、波带和光纤端口作为标签进行数据转发，并通过采用扩展的信令、路由协议和新的链路管理机制进行动态控制和管理。为了适应未来光网络中多种粒度业务并存的局面，引入了基于GMPLS的控制平面技术的智能多粒度光网络(MGON)，实现了对光网络资源进行动态控制和传送信令的要求，在资源及业务的动态发现和灵活提供网络资源的同时增强了网络的生存性。从网络失效类型角度而言，MGON相比传统的光网络增加了波带失效的情况。波带失效的可能原因包括节点中波带交叉连接器、波带复用/解复用器(或光纤接续点处)和波带变换器故障造成的。此时，光纤中的一个或多个波带会受到影响导致阻塞，但是整个光纤不会受到影响。从网络失效恢复机制而言，由于新增了波带通道的失效情况，因此需要考虑和制定基于波带通道进行故障恢复的策略。针对支持流量疏导(Traffic Grooming)能力的多粒度光网络生存性问题，已经提出的解决方法包括方法一共享通道保护，包括基于波带路径的共享保护策略(SPPB)和基于光路的共享保护策略(SPPL)[郭林.适用于多粒度光网络的共享保护算法及其分析[J]光子学报，2009年4月，38 (04) :847-851]。在SPPB策略中，一条光路通道(Iightpath) 要经过一条或多条的受保护的波带通道(bandpath)，即对于每个已经建立的工作波带通道(bandpath)，都需要在相应的保护路径上预留备份资源。SPPL策略中的每条工作 Iightpath都有一条保护的lightpath，即保护的粒度是波长级的。但在光网络中，采用这种保护方式对节点和节点间的连接关系提出的要求比较高，所以一般仅适用于点到点的传输系统，在大型的复杂网络中，由于受到网络拓扑和波长连接一致性的约束，难以直接采用。方法二 重路由恢复。[吕薇.多粒度光网络的流量疏导及联合生存性[D].北京邮电大学.2006 36-41]。此种方法中，在建立波带的时候需要通过消息通告负责处理波带故障恢复的节点(一般设为波带源节点)以及确定该波带是采用波长还是波带的恢复方法，并且在波带源节点保存故障恢复方法。节点检测到故障及故障定位后，首先通知负责波带故障恢复的节点(源节点)，在该节点判断该故障的故障恢复方法，由该节点计算并建立备用故障通道，拆除故障通道。这种方法的缺点是随着业务量增大，网络中的空闲资源越来越少，对于没有预留资源的重路由恢复来说，各种级别的恢复很难都得到满足。因此，当网络中业务负荷较重的时候，恢复成功率较低。
综上所述，现有的MGON保护恢复策略主要是针对链路失效的，没有充分考虑网络资源利用率、网络节点端口成本以及业务量等网络因素。随着光网络的拓扑复杂度和业务量的快速提高，现有的方法无法满足实现多粒度复杂光网络的保护与恢复的需求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述背景技术的不足，提供了一种改进的 GMPLS的多粒度光网络故障恢复方法。当故障定位机制确定网络中出现多粒度节点失效后， 负责恢复的节点重新启动流量疏导策略为经过失效节点受影响的该部分波长工作通道计算一条波带恢复通道。本方法减少了端口成本、共享资源提高了网络整体生存性。本发明为实现上述发明目的采用如下技术方案一种改进的GMPLS的多粒度光网络故障恢复方法，包括如下步骤步骤1，当光网络中有节点失效时，光网络定位故障节点，故障节点将故障信息传送至源节点，源节点保存好故障恢复类型；步骤2，光网络源节点连接控制模块读取光网络数据库中每条预先计算好的恢复路径；步骤3，判断中断业务是否为波长级业务3-1，当中断业务是波长级业务时，进入步骤4 ；3-2，当中断业务不是波长级业务时，源节点按照波带恢复方法恢复故障；步骤4，判断恢复路径是否有同源子路径4-1，当恢复路径有同源子路径时，进入步骤4-1-1 ；4-1-1，判断恢复路径的子路径是否为2跳以上；当恢复路径同源子路径为2跳以上，进入步骤4-1-2 ；当恢复路径同源子路径不是2跳以上，源节点按照传统的波长恢复方法恢复故障；4-1-2，源节点按照改进的波长恢复方法恢复故障，为所有同源的恢复路径分配一条波长连续的空闲宽带，具体分步骤如下4-1-2-1，源节点选择同源子路径，建立新的波带路由；4-1-2-2，光网络通过I^ath消息和Resv消息建立起新的连接，每一个波带路由以波带级传输；4-1-3，光网络源节点连接控制模块在恢复路径上建立新连接；恢复故障；4-2，当恢复路径没有同源子路径时，源节点按照传统的波长恢复方法恢复故障。所述改进的GMPLS的多粒度光网络故障恢复方法中，步骤3_2所述波带恢复方法具体包括如下步骤步骤301，直接建立波带恢复路径；步骤302，根据光网络中已有波带的情况，共享已建波带；当光网络中有已建波带时，新建立的波带恢复路径共享已建波带；当光网络中没有已建波带时，依据first-fit策略为新建立的波带恢复路径创建一条新的空闲波带，恢复故障。所述改进的GMPLS的多粒度光网络故障恢复方法中，步骤4-1-1所述传统的波长恢复方法具体包括如下分步骤步骤401，通过GMPLS拓展RSVP协议中的I^ath消息和Resv消息建立起新的波长连接；步骤402，根据光网络中已有波长的情况已有波长；当有已预留波长时，新建立的波长连接共享已预留的波长；当没有已预留波长时，依据first-fit策略为新建立的波长连接建立一条新的空闲波长。所述改进的GMPLS的多粒度光网络故障恢复方法中，步骤402所述已预留波长是光网络中其他节点故障时波长恢复路径的一部分。所述改进的GMPLS的多粒度光网络故障恢复方法中，步骤302所述已建波带是光网络中其他节点故障时波带恢复路径的一部分。本发明采用上述技术方案，具有以下有益效果减少了端口成本、共享资源、提高了网络整体生存性。
图1为改进的GMPLS的多粒度光网络故障恢复方法中路径恢复的示意图。图2为改进的GMPLS的多粒度光网络故障恢复方法的流程图。图中标号说明:A、B、C、D、E、F、G、H、I、L、Μ、N、0均为光网络中的节点，虚线表示
恢复路径。
具体实施例方式下面结合附图对发明的技术方案进行详细说明图1表示的是多粒度光网络中的节点E失效的情况。假设在出现故障之前，所有节点都有多级别光交换的能力，每个节点之间都有很多光纤级、波带级和波长级等光交换， 波带的波长数至少为2。如图2所示的流程图，一种改进的GMPLS的多粒度光网络故障恢复方法，包括如下步骤步骤1，当光网络中有节点失效时，光网络定位故障节点，故障节点将故障信息传送至源节点，源节点保存好故障恢复类型；步骤2，光网络源节点连接控制模块读取光网络数据库中每条预先计算好的恢复路径；步骤3，判断中断业务是否为波长级业务3-1，当中断业务是波长级业务时，进入步骤4 ；3-2，当中断业务不是波长级业务时，源节点按照波带恢复方法恢复故障；步骤301，直接建立波带恢复路径；步骤302，根据光网络中已有波带的情况，共享已建波带；当光网络中有已建波带时，新建立的波带恢复路径共享已建波带；当光网络中没有已建波带时，依据first-fit策略为新建立的波带恢复路径创建一条新的空闲波带，恢复故障。
步骤4，判断恢复路径是否有同源子路径4-1，当恢复路径有同源子路径时，进入步骤4-1-1 ；4-1-1，判断恢复路径的子路径是否为2跳以上；步骤401，通过GMPLS拓展RSVP协议中的I^ath消息和Resv消息建立起新的波长连接；步骤402，根据光网络中已有波长的情况已有波长；当有已预留波长时，新建立的波长连接共享已预留的波长；当没有已预留波长时，依据first-fit策略为新建立的波长连接建立一条新的空闲波长。当恢复路径同源子路径为2跳以上，进入步骤4-1-2 ；当恢复路径同源子路径不是2跳以上，源节点按照传统的波长恢复方法恢复故障；4-1-2，源节点按照改进的波长恢复方法恢复故障，为所有同源的恢复路径分配一条波长连续的空闲宽带，具体分步骤如下4-1-2-1，源节点选择同源子路径，建立新的波带路由；4-1-2-2，光网络通过I^ath消息和Resv消息建立起新的连接，每一个波带路由以波带级传输；4-1-3，光网络源节点连接控制模块在恢复路径上建立新连接；恢复故障；4-2，当恢复路径没有同源子路径时，源节点按照传统的波长恢复方法恢复故障。其中，步骤402所述已预留波长是光网络中其他节点故障时波长恢复路径的一部分，步骤302所述已建波带是光网络中其他节点故障时波带恢复路径的一部分。当业务LSI^s从节点A到达节点N时，发现节点E失效，导致经过此节点的所有业务链路发生故障，节点E将告警信息回溯至源节点A，并在源节点A保存好故障恢复类型。 由图可知，波带级B-LSPl (A-D-E-N)是从A到N的波带链接，波长级W-LSP2 (A-G-H-E-N)、 W-LSP3(A-G-H-M-E-N)、W-LSP4(A-G-L-M-E-N)、W-LSP5(A-G-L-M-O-E-N)、W-LSP6 (A-F-E-N) 都是从A到N的波长连接。以下分别是它们的恢复过程。①B-LSPl故障时，在基于波带通道的恢复方式下，A点建立B-LSP2 (A-B-C-N)，如果有已建波带B-LSP2就共享已建波带，如果没有已建波带就依据FF (first-fit)策略为 B-LSP2建立一条新的空闲波带，以实现波带粒度连接的处理。②当W-LSP2 (A-G-H-E-N)和 W-LSP3 (A-G-H-M-E-N)故障时，这两条 LSP 的恢复路径同源，并且同源子路径的跳数是2，所以就为这两条LSP新建一条空闲带宽 B-LSP3 (A-G-H-N)，其波长连续。③同②，当W-LSP4 (A-G-L-M-E-N)和 W-LSP5 (A-G-L-M-O-E-N)故障时，为其新建 B-LSP4(A-G-L-M-N)。④当W-LSP6(A-F-E_N)故障时，由于不满足同源疏导策略，对其按计划进行波长级恢复，在波长通道的恢复方式下，A点建立W-LSP7 (A-F-I-N)，如果有已建波长W-LSP7就共享已建波长，如果没有就依据FF(first-fit)策略为W-LSP7建立一条新的空闲波长路经，以实现波长粒度连接的处理。
权利要求
1.一种改进的GMPLS的多粒度光网络故障恢复方法，其特征在于包括如下步骤 步骤1，当光网络中有节点失效时，光网络定位故障节点，故障节点将故障信息传送至源节点，源节点保存好故障恢复类型；步骤2，光网络源节点连接控制模块读取光网络数据库中每条预先计算好的恢复路径；步骤3，判断中断业务是否为波长级业务 3-1，当中断业务是波长级业务时，进入步骤4 ；3-2，当中断业务不是波长级业务时，源节点按照波带恢复方法恢复故障； 步骤4，判断恢复路径是否有同源子路径4-1，当恢复路径有同源子路径时，进入步骤4-1-1； 4-1-1，判断恢复路径的子路径是否为2跳以上； 当恢复路径同源子路径为2跳以上，进入步骤4-1-2 ；当恢复路径同源子路径不是2跳以上，源节点按照传统的波长恢复方法恢复故障； 4-1-2，源节点按照改进的波长恢复方法恢复故障，为所有同源的恢复路径分配一条波长连续的空闲宽带，具体分步骤如下4-1-2-1，源节点选择同源子路径，建立新的波带路由；4-1-2-2，光网络通过I^ath消息和Resv消息建立起新的连接，每一个波带路由以波带级传输；4-1-3，光网络源节点连接控制模块在恢复路径上建立新连接；恢复故障； 4-2，当恢复路径没有同源子路径时，源节点按照传统的波长恢复方法恢复故障。
2.根据权利要求1所述的改进的GMPLS的多粒度光网络故障恢复方法，其特征在于 步骤3-2所述波带恢复方法具体包括如下步骤步骤301，直接建立波带恢复路径； 步骤302，根据光网络中已有波带的情况，共享已建波带； 当光网络中有已建波带时，新建立的波带恢复路径共享已建波带； 当光网络中没有已建波带时，依据first-fit策略为新建立的波带恢复路径创建一条新的空闲波带，恢复故障。
3.根据权利要求1所述的改进的GMPLS的多粒度光网络故障恢复方法，其特征在于 步骤4-1-1所述传统的波长恢复方法具体包括如下分步骤步骤401，通过GMPLS拓展RSVP协议中的I^ath消息和Resv消息建立起新的波长连接； 步骤402，根据光网络中已有波长的情况已有波长； 当有已预留波长时，新建立的波长连接共享已预留的波长；当没有已预留波长时，依据first-fit策略为新建立的波长连接建立一条新的空闲波长。
4.根据权利要求3所述的改进的GMPLS的多粒度光网络故障恢复方法，其特征在于 步骤402所述已预留波长是光网络中其他节点故障时波长恢复路径的一部分。
5.根据权利要求2所述的改进的GMPLS的多粒度光网络故障恢复方法，其特征在于 步骤302所述已建波带是光网络中其他节点故障时波带恢复路径的一部分。
全文摘要
本发明公开了一种改进的GMPLS的多粒度光网络故障恢复方法，属于光通信、智能光网络领域。本方法通过GMPLS生存性的消息机制和共享备份恢复策略，在故障源节点处判断故障类型，故障源节点根据故障类型分别恢复故障。本方法在复杂度较高的光网络环境中的资源利用率较高，所需网络节点端口较少，从而降低了成本。
文档编号H04Q11/00GK102355608SQ20111018158
公开日2012年2月15日 申请日期2011年6月30日 优先权日2011年6月30日
发明者于飞, 杨帆, 梁兵, 沈建华, 程希 申请人:南京邮电大学