路由切换方法和系统以及路由设备与流程

本发明涉及数据通信领域，尤其是一种路由切换方法和系统以及路由设备。

背景技术：

在现有路径快速切换检测机制中，双向转发检测(BFD，Bidirectional Forwarding Detection)用于当对等系统没有接到预先设定数量的数据包时，推断其保护的软件或硬件基础设施发生故障；MPLS(Multi-Protocol Label Switching，多协议标签交换)OAM(Operation,Administration and Maintenance，操作管理维护)用于确定LSP(Label Switch Router，标记交换路径)的连通性，衡量网络的利用率以及度量网络的性能。

技术实现要素：

本发明实施例的一个目的是：提出一种新型的基于流量的误比特率(BER，Bit Error Rate)实现的路由切换方案。

根据本发明实施例的第一个方面，提供了一种路由切换方法，包括：入节点路由设备向下游路径发布误比特率测量消息，并在误比特率测量消息中携带误比特率阈值；下游路径中接收到误比特率测量消息的测量节点路由设备测量本下游路径的误比特率，将测量的误比特率与误比特率阈值进行比较，根据比较结果确定误比特率测量的结果，并将误比特率测量的结果反馈给入节点路由设备；入节点路由设备根据下游路径中各个测量节点路由设备反馈的误比特率测量的结果确定传输路径。

在一个实施例中，误比特率测量消息支持类型、长度、数值TLV 格式，其中，类型为误比特率测量类型，数值为误比特率阈值。

在一个实施例中，测量节点路由设备将测量的误比特率与误比特率阈值进行比较，若测量的误比特率超过误比特率阈值，确定误比特率超限，若测量的误比特率未超过误比特率阈值，确定误比特率正常。

在一个实施例中，测量节点路由设备通过路径错误消息PathErr Message中的错误指示对象将误比特率测量的结果反馈给入节点路由设备，其中，路径错误消息中的错误指示对象包括错误码和错误属性值，错误码用来表示测量类型是误比特率测量，错误属性值用来表示误比特率测量的结果。

在一个实施例中，入节点路由设备根据下游路径中各个测量节点路由设备反馈的误比特率测量的结果确定传输路径包括：若下游路径中各个测量节点路由设备反馈的误比特率测量结果均正常，入节点路由设备将该下游路径确定为传输路径。

在一个实施例中，下游路径包括主路径和备用路径；若下游路径中各个测量节点路由设备反馈的误比特率测量结果均正常，入节点路由设备将该下游路径确定为传输路径包括：若主路径中各个测量节点路由设备反馈的误比特率测量结果均正常，入节点路由设备将主路径确定为传输路径。

在一个实施例中，方法还包括：入节点路由设备依据流量工程隧道的配置，计算受限标签路径隧道所要经过的路径，并将受限标签路径隧道所要经过的路径确定为待测量的下游路径。

根据本发明实施例的第二个方面，提供一种路由设备，包括：测量消息发布模块，用于向下游路径发布误比特率测量消息，并在误比特率测量消息中携带误比特率阈值；传输路径确定模块，用于根据下游路径中各个测量节点路由设备反馈的误比特率测量的结果确定传输路径。

在一个实施例中，误比特率测量消息支持类型、长度、数值TLV格式，其中，类型为误比特率测量类型，数值为误比特率阈值。

在一个实施例中，传输路径确定模块用于当下游路径中各个测量 节点路由设备反馈的误比特率测量结果均正常时，将该下游路径确定为传输路径。

在一个实施例中，下游路径包括主路径和备用路径；传输路径确定模块用于当主路径中各个测量节点路由设备反馈的误比特率测量结果均正常时，将主路径确定为传输路径。

在一个实施例中，还包括测量路径确定模块，用于依据流量工程隧道的配置，计算受限标签路径隧道所要经过的路径，并将受限标签路径隧道所要经过的路径确定为待测量的下游路径。

根据本发明实施例的第三个方面，提供一种路由设备，包括：测量消息接收模块，用于接收误比特率测量消息；误比特率测量模块，用于测量本下游路径的误比特率；阈值比较模块，用于将误比特率测量模块测量的误比特率与误比特率阈值进行比较；反馈模块，用于将误比特率测量的结果反馈给入节点路由设备。

在一个实施例中，误比特率测量消息支持类型、长度、数值TLV格式，其中，类型为误比特率测量类型，数值为误比特率阈值。

在一个实施例中，阈值比较模块用于将测量的误比特率与误比特率阈值进行比较，若测量的误比特率超过误比特率阈值，确定误比特率超限，若测量的误比特率未超过误比特率阈值，确定误比特率正常。

在一个实施例中，反馈模块用于通过路径错误消息PathErr Message中的错误指示对象将误比特率测量的结果反馈给入节点路由设备，其中，路径错误消息中的错误指示对象包括错误码和错误属性值，错误码用来表示测量类型是误比特率测量，错误属性值用来表示误比特率测量的结果。

根据本发明实施例的第四个方面，提供一种路由切换系统，包括第一路由设备和第二路由设备；第一路由设备为前述任一种包括测量消息发布模块和传输路径确定模块的路由设备；第二路由设备为前述任一种包括消息接收模块、误比特率测量模块、阈值比较模块和反馈模块的路由设备。

本发明通过采用入节点路由设备向下游发布误比特率测量消息，使 入节点路由设备能够根据下游测量节点路由设备的测量情况确定传输路径，实现了根据流量的误比特率来进行路由的切换的效果。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出本发明路由切换方法的一个实施例的流程示意图。

图2示出本发明路由切换方法的另一个实施例的流程示意图。

图3示出本发明路由切换系统的一个实施例的结构示意图。

图4示出本发明第一路由设备的一个实施例的结构示意图。

图5示出本发明第二路由设备的一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面参考图1描述本发明一个实施例的路由切换方法。

图1为本发明路由切换方法的一个实施例的流程图。如图1所示，该实施例的方法包括：

步骤S102，入节点路由设备向下游路径发布误比特率测量消息，并在误比特率测量消息中携带误比特率阈值。

步骤S104，下游路径中接收到误比特率测量消息的测量节点路由设备测量本下游路径的误比特率。

步骤S106，测量节点将测量的误比特率与误比特率阈值进行比较，根据比较结果确定误比特率测量的结果。

其中,确定误比特率测量结果的方法可以为：测量节点路由设备将测量的误比特率与误比特率阈值进行比较，若测量的误比特率超过误比特率阈值，确定误比特率超限，若测量的误比特率未超过误比特率阈值，确定误比特率正常。

步骤S108，测量节点将误比特率测量的结果反馈给入节点路由设备。

步骤S110，入节点路由设备根据下游路径中各个测量节点路由设备反馈的误比特率测量的结果确定传输路径。

通过采用入节点路由设备向下游发布误比特率测量消息，使入节点路由设备能够根据下游测量节点路由设备的测量情况确定传输路径，实现了根据流量的误比特率来进行路由的切换的效果。

在步骤S108中，例如可以采用以下方法反馈误比特率测量结果：测量节点路由设备通过路径错误消息(PathErr Message)中的错误指示对象将误比特率测量的结果反馈给入节点路由设备，其中，路径错误消息中的错误指示对象包括错误码和错误属性值，错误码用来表示测量类型是误比特率测量，错误属性值用来表示误比特率测量的结果。

RSVP-TE(Resource Reservation Protocol-Traffic Engineering，基于流量工程扩展的资源预留协议)提供了几种消息类型，其中包括Path消息(路径消息)和PathErr消息(路径错误消息，PathErr Message)。Path消息由发送者沿数据报文传输的方向向下游发送，在沿途所有节点上保存路径状态，而当处理Path消息的过程中发生了错误时，节点就会向上游发送PathErr消息。PathErr消息不影响沿途节点的状态，只是把错误报告给发送者。因此，可以借助PathErr消息向入节点反馈误比特率测量的结果。具体地，可以定义新的ERROR_SPEC(错误指示对象)中的Error Code(错误码)和Error Value(错误属性值)，根据不同的Error Value反映误比特率测量的不同结果。通过采用这种方法，能够利用RSVP-TE中已有的错误反馈机制，向入节点反馈路径中的误比特率情况，不会影响路径中其他消息的传输。表1为能够反映误比特率测量情况的ERROR_SPEC的示例。如表1所示，Error Code为TBD，当Error Value为0时，表示误比特率正常；当Error Value为1时，表示误比特率超限。本领域技术人员应当清楚，表2中的内容不是限制性的，根据需要，可以设置包含其他内容的Error Code与Error Value，只要能清楚地反映误比特率测量情况即可。

表1

在步骤S110中，入节点路由设备例如可以采用以下方法确定传输路径：入节点路由设备根据下游路径中各个测量节点路由设备反馈的误比特率测量的结果确定传输路径包括：若下游路径中各个测量节点路由设备反馈的误比特率测量结果均正常，入节点路由设备将该下游路径确定为传输路径。当各个节点反馈的误比特率测量结果均正常时，说明该路径的流量的误码率并未超过阈值，因而可以将其作为传输路径，以便后续数据传输的可靠性。

通常地，对于入节点和出节点之间存在多个路径的情况，在初始阶段即指定了将要进行传输的主路径与备用路径。在主路径中的流量误比特率正常的情况下，应当尽量选择主路径作为传输路径。因此，在指定了主路径与备用路径的情况下，也可以采用如下方法确定传输路径：若主路径中各个测量节点路由设备反馈的误比特率测量结果均正常，入节点路由设备将主路径确定为传输路径。通过采用这种方法，能够在保证传输质量的情况下优先采用主路径作为传输路径。

此外，在入节点路由设备发布误比特率测量消息之前，可以采用如下方法确定待测量的下游路径：入节点路由设备依据流量工程隧道 的配置，计算受限标签路径隧道所要经过的路径，并将受限标签路径隧道所要经过的路径确定为待测量的下游路径。通过采用这种方法，当入节点和出节点之间存在多个路径，但只有部分路径参与传输时，可以确定参与传输的路径，避免其他路径进行不必要的误比特率测量。

在前述各个实施例中，误比特率测量消息可以支持TLV(Type Length Value，类型、长度、数值)格式，其中，类型为误比特率测量类型，数值为误比特率阈值。TLV格式为数据通信协议中一种信息编码方式，Type使用一个数字代码表示整个数据块的类型，Length指Value区的大小(一般以字节为单位)，Value为数据区。其中，Type和Length域是固定长度，一般为1至4字节，Value域是可变长度。TLV格式的数据易于嵌入到其他类型的消息中。通过采用这种方法，能够根据TLV格式的误比特率消息的Value部分确定误比特率是否超过阈值，并通过Type字段将测量结果反映出来。结合前文所述的PathErr消息，当路径中流量的误比特率超过阈值时，可以首先将误比特率消息中的Type部分进行修改，然后PathErr消息根据Type部分进行修改，以反映误比特率测量结果，最后将PathErr消息反馈给入节点路由设备。表2示出了TLV格式的误比特率测量消息的结构示意。如表2所示，Type可以参照表1中的Error Code，与其对应的Error Value保持一致，以便PathErr消息能够根据误比特率测量消息的Type字段修改误比特率测量结果，并进行反馈。

表2

对于基于RSVP-TE协议的传输路径，TLV格式的误比特率消息可以被包含在Path消息中进行传输。下面参考图2描述本发明基于RSVP-TE协议的路由切换方法，将误比特率消息定义为BER_REQUEST消息。

图2为本发明路由切换方法的另一个实施例的流程图。如图2所示，该实施例的方法包括：

步骤S202，利用LDP协议(标签分发协议，Label Distribution Protocol)在LSR(标记交换路由器，Label Switch Router)之间建立LDP会话。

步骤S204，在Ingress LSR(入节点标记交换路由器)上依据TE(Traffic Engineering，流量工程)隧道所配置的约束，如指定路径、带宽约束、链路着色等条件通过CSPF(Constraint-based Shortest Path First，受约束的最短路径优先算法)计算得出隧道所要经过的路径，并指定主路径和备用路径。

步骤S206，Ingress LSR依据计算的路径将BER_REQUEST消息发布给下游LSR。

步骤S208，下游的LSR收到Path消息中的BER_REQUEST消息后，在当前路径中进行误比特率检测。

步骤S210，当LSR测量出的流量误比特率超过设定的误比特率阈值时，将BER_REQUEST消息中的Type字段修改为1。

步骤S212，LSR根据BER_REQUEST消息中的Type字段将PathErr消息中ERROR_SPEC对象的Error Value设置为1。

步骤S214，LSR向Ingress LSR方向发送PathErr消息。

步骤S216，Ingress LSR接收该PathErr消息，读取ERROR_SPEC中的Error Value值，判断发送该消息的LSR所处的路径存在误比特率超过阈值的问题。如果该路径为传输路径，将传输路径从该路径切换到其他路径。

步骤S218，当路径中上游LSR的误比特率测量正常时，继续向下游LSR发送BER_REQUEST消息并测量误比特率，直至Egress LSR(出节点标记交换路由器)。

步骤S220，当路径中不存在BER_REQUEST TLV消息时，停止误比特率测量，并对Path消息进行透明转发。

步骤S222，在Egress LSR上确认传输路径的资源预留，向上游发 送PathErr消息，完成链路的误比特率测量，并上报测量结果。

通过采用这种方法，能够实现基于RSVP-TE的路由切换。

其中，步骤S216具体还可以包括如下步骤：首先，Ingress LSR接收该PathErr消息，如果发送该消息的LSR位于主路径，将传输路径从主路径切换到备用路径；然后，继续测量主路径中流量的误比特率，当误比特率低于阈值时，向Ingress LSR发送Error Value为0的PathErr消息；最后，Ingress LSR接收PathErr消息，确认主路径中消除了误比特率超过阈值的问题，将传输路径从备用路径切换回主路径。由此，可以在主路径不存在误比特率超过阈值的情况时，尽量将主路径作为传输路径。

下面参考图3描述本发明一个实施例的路由切换系统。

图3为本发明路由切换系统的一个实施例的结构图。如图3所示，系统包括第一路由设备32和第二路由设备34。第一路由设备32用于作为入节点路由设备，发布误比特率测量消息并确定传输路径；第二路由设备34用于完成误比特率测量并将结果反馈给第一路由设备32。下面对第一路由设备32和第二路由设备34进行具体的介绍。

下面参考图4描述本发明一个实施例的第一路由设备。

图4为本发明第一路由设备的一个实施例的结构图。如图4所示，第一路由设备32包括：测量消息发布模块422，用于向下游路径发布误比特率测量消息，并在误比特率测量消息中携带误比特率阈值；传输路径确定模块424，用于根据下游路径中各个测量节点路由设备反馈的误比特率测量的结果确定传输路径。

其中，误比特率测量消息支持类型、长度、数值TLV格式，其中，类型为误比特率测量类型，数值为误比特率阈值。

其中，传输路径确定模块用于当下游路径中各个测量节点路由设备反馈的误比特率测量结果均正常时，将该下游路径确定为传输路径。

其中，下游路径包括主路径和备用路径；传输路径确定模块用于当主路径中各个测量节点路由设备反馈的误比特率测量结果均正常时，将主路径确定为传输路径。

其中，设备还包括测量路径确定模块，用于依据流量工程隧道的配置，计算受限标签路径隧道所要经过的路径，并将受限标签路径隧道所要经过的路径确定为待测量的下游路径。

下面参考图5描述本发明一个实施例的第二路由设备。

图5为本发明第二路由设备的一个实施例的结构图。如图5所示，第二路由设备34包括：测量消息接收模块542，用于接收误比特率测量消息；误比特率测量模块544，用于测量本下游路径的误比特率；阈值比较模块546，用于将误比特率测量模块测量的误比特率与误比特率阈值进行比较；反馈模块548，用于将误比特率测量的结果反馈给入节点路由设备。

其中，误比特率测量消息支持类型、长度、数值TLV格式，其中，类型为误比特率测量类型，数值为误比特率阈值。

其中，阈值比较模块用于将测量的误比特率与误比特率阈值进行比较，若测量的误比特率超过误比特率阈值，确定误比特率超限，若测量的误比特率未超过误比特率阈值，确定误比特率正常。

其中，反馈模块用于通过路径错误消息中的错误指示对象将误比特率测量的结果反馈给入节点路由设备，其中，路径错误消息中的错误指示对象包括错误码和错误属性值，错误码用来表示测量类型是误比特率测量，错误属性值用来表示误比特率测量的结果。

此外，根据本发明的方法还可以实现为一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括计算机可读介质，在该计算机可读介质上存储有用于执行本发明的方法中限定的上述功能的计算机程序。本领域技术人员还将明白的是，结合这里的公开所描述的各种示例性逻辑块、模块、电路和算法步骤可以被实现为电子硬件、计算机软件或两者的组合。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。