管理mpls-te过载的系统和方法
【专利说明】管理MPLS-TE过载的系统和方法
[0001]相关申请的交叉参考
[0002]本申请要求序列号为61/653219的美国临时专利申请的优先权，该临时专利申请于2012年5月30日提交、名称为TE-LSP SYSTEM AND METHODS (代理人案卷号811458-PSP)，其全部内容在此引入作为参考。
技术领域
[0003]本发明涉及诸如多协议标签交换(MPLS)网络的通信网络领域，并且更具体地但不排他地涉及资源过载检测和管理机制。
【背景技术】
[0004]多协议标签交换(MPLS)能够有效地传递各种不同的端到端服务。多协议标签交换(MPLS)流量工程(TE)提供了基于带宽考虑和管理规则跨MPLS网络选择有效路径的机制。每个标签交换路由器以当前的网络拓扑结构保持TE链路状态数据库。一旦路径被计算，TE被用来维持沿该路径的转发状态。
[0005]在资源预留协议(RSVP)域间TE LSP的情况下，路由器或其他网络单元或节点可能会响应于接收到巨大的RSVP包数量而遇到资源过度使用的状况(即，没有足够的内存、处理器、输入/输出或其他资源)。这样的状况可能引起RSVP/MPLS过程中暂时丢弃RSVP包以节约资源。如果状况持续，那么该节点可能开始拆除现有MPLS TE LSP以释放资源，而这又可能引起服务提供商网络的服务中断。
【发明内容】
[0006]在现有技术中的各种缺陷通过用于管理MPLS TE负载的系统、方法、装置、机构、电信网络单元等等来解决，例如通过检测、响应、和其他操作以适于最小化服务影响的方式来管理MPLS TE负载状况。各种实施例提供了向MPLS TE域内的其他路由器、网络单元或节点进行报警的机制，使得它们可以避免使用在随后的新MPLS TE-LSP路径计算中使用过载节点。
[0007]各种实施例旨在传播指示MPLS TE过载状况的信息。特别是，在检测到这种状况时，各种MPLS/RSVP任务将有关状态通知路由协议(例如，OSPF, IS-1S等)。转而，路由协议通过在OSPF路由器信息性能TLV (如果使用0SPF)或IS-1S路由器性能TLV (如果使用IS-1S)插入新的标志或位值，将过载状况传送给MPLS TE路由域内的节点。
[0008]一种用于管理MPLS TE负载的方法包括:监视与一个或多个标签交换路径(LSP)相关联的标签交换路由器(LSR)的利用率水平；和响应于所述利用率水平指示MPLS TE过载状况，向内部网关协议(IGP)路由器发送过载消息，所述过载消息适于引起IGP路由器通告所述过载状况。
[0009]利用率水平与下列一个或多个相关:存储器利用率水平、中央处理单元(CPU)利用率水平、输入/输出利用率水平、接收的RSVP包的数量、RSVP包的接收比率、丢弃的RSVP 包的数量以及和丢弃的RSVP包的比率。
【附图说明】
[0010]通过结合附图并考虑下面的详细描述本文的教导可以容易被理解，其中:
[0011]图1示出受益于各种实施例的系统的高级框图；
[0012]图2示出根据一个实施例的方法的流程图；
[0013]图3示出了适用于执行这里描述的功能时使用的计算设备的高级框图。
[0014]为了便于理解，在可能情况下使用相同的附图标记指代图中共同的网络单元。
【具体实施方式】
[0015]各种实施例提供了适于以最小化服务影响的方式检测、响应、和以其他操作来管理MPLS TE过载状况的系统、方法和/或装置。
[0016]一般而言，各种实施例旨在传播指示MPLS TE过载状况的信息。特别是，在检测到这种状况时，各种MPLS/RSVP任务将有关状态通知路由协议(例如，OSPF、IS-1S等)。转而，路由协议通过在OSPF路由器信息性能TLV (如果使用OSPF)或IS-1S路由器性能TLV(如果使用IS-1S)插入新的标志或位值，将过载状况传送给MPLS TE路由域内的节点。
[0017]图1示出受益于各种实施例的通信网络的高级框图。具体地，图1的网络100提供了支持资源预留协议(RSVP)的多协议标签交换(MPLS)网络。该网络可以由本领域的技术人员使用相关的其他MPLS协议而非这里所讨论的示例性协议进行修改。
[0018]如图1所示，示例性网络100包括多个节点IlO1-1lO7(统称为节点110)，其经由多个互连链路120 (统称为通信链路120)进行通信。网络100是由管理系统130管理的网络，其可以为网络100提供任何适当的管理功能。同时网络100可以包括任何合适类型的网络，并且因此，节点I1可以是任何合适类型的节点。例如，网络102可以是MPLS网络，其中节点110是标签交换路由器(LSR)。
[0019]节点110被配置为在网络102内传输流量。节点110可以在网络102内使用任何合适的协议(例如，因特网协议(IP)、MPLS等，以及它们的各种组合)传送流量。
[0020]节点110被配置为收集与每个节点110所连接的(多个)通信链路120相关联的链路状态信息。节点I1被进一步构造成洪泛(flooding)网络102内收集到的链路状态信息。
[0021]在一个实施例中，链路状态信息的收集和洪泛使用支持链路状态的诸如开放最短路径优先(OSPF)、中间系统到中间系统(IS-1S)、或任何其他合适的执行协议内部网关协议(IGP)来执行。以这种方式，每个节点110接收与网络102相关联的链路状态信息，因此，每个节点110能够维持包括适于在计算路径时使用的信息(例如网络拓扑信息、链路状态信息等)的数据库。这种类型的数据库通常被称为流量工程(TE)数据库。节点110还可以被配置为存储用于在计算网络102的路径时使用的链路约束。
[0022]链路约束可以包括可在路径计算背景下被估算的任何合适的链路约束。例如，链路约束可以包括以下中的一个或一个:链路的链路利用率、链路所需的最小链路容量、链路所允许的最大链路带宽、与链路相关联的链路成本、与链路相关联的管理约束或诸如此类，以及它们的各种组合。
[0023]链路约束可以以任何合适的方式在节点110上配置。例如，该链路的约束可以预先在节点110上配置(例如，自动地和/或通过管理员)、当请求路径计算或者建立时被指定、诸如此类以及它们的各种组合。在这样的实施例中，链路约束可以从链路约束的任何适当的(一个或多个)源(例如，诸如MS130的管理系统或任何其他合适的源)被提供到节点110以存储在节点110上。
[0024]尽管在此主要示出和描述链路约束在节点110上配置的实施例，在其他实施例中，链路约束可以不存储在节点110上。例如，在链路计算由节点110(例如，由如MS130的管理系统)之外的一个设备或多个设备执行的实施例中，链路约束可能只对计算路径的设备(或多个设备)可用。
[0025]在网络102中，节点110的至少一部分可以被配置成用作进入网络102的入节点，类似地，节点I1的至少一部分可以被配置成用作离开网络102的出节点。在图1中，例如，在节点I11与节点I17之间的给定路径上，节点I11用作路径的入节点，节点I17用作该路径的出节点。应该理解的是，每个节点110可以仅用作入节点、仅用作出节点，或既是入节点也是出节点(例如对于不同的业务流)。
[0026]因为每个110可以被配置为作为入节点的节点和/或作为出节点，配置为用作入节点的每个节点110可以被称为入节点110，配置为用作出节点的每个节点110可以被称为出节点110。
[0027]在一个实施例中，入节点110每一个被配置用于计算至出节点110的路径，从而能够建立从入节点I1到出节点110的连接，还被配置为经由网络102传送流量。入节点110响应于路径计算请求基于网络信息(例如，网络拓扑、链路状态或诸如此类，其可在TE数据库和/或任何其他适当的一个或多个数据库中可用)计算请求的路径和入节点110可用的链路约束。在路径计算时，入节点110接着使用计算路径发起连接的建立。接下来，入节点110可以经由建立的连接向出节点110发送信息，出节点110然后可以经由所述建立的连接将信息转发到其他的网络和设备。
[0028]在一个实施例中，MS 130被配置为计算从入节点110到出节点110的路径，从而能够建立从所述入节点110到出节点110的连接，以及被配置为经由网络102传输流量。MS130响应于路径计算请求，基于所述网络信息计算请求的路径(例如，网络拓扑、链路状态或诸如此类，其可在TE数据库和/或任何其他适当的一个或多个数据库中可用)和MS130可用的链路约束。在计算路径时，MS130发送用于计算路径的路径配置信息到相关节点110，其中路径配置信息可以被用来在网络102内经由所计算的路径建立连接。计算的路径的入节点110可以经由该连接发送信息至出节点110，在该点上，出节点110可以接着转发该信息到其他网络和设备。
[0029]在各种实施例中，网络102包括MPLS网络，其中节点110是根据多协议标签交换(MPLS)标签分发协议(LDP)操作的标签交换路由器，(LSR)。
[0030]图2示出根据一个实施例图的方法的流程图。具体而言，图2示出用于以适于最小化服务影响的方式管理MPLS TE过载状况的流程图。图2的方法200设想与经由MPLS网络的各种标签交换路径(LSP)相关的一些或所有多个标签交换路由器(LSR)监控各种运行参数，以由此确定MPLS TE过载情况是否存在或者是即将发生。
[0031]在步骤210，LSP在入节点和出节点之间建立。参照框215，建立的LSP进一步支持各LSR之间的上行和下行消息。特别是，RSVP路径消息下行传播至出节点，而RSVP Resv消息上行传播至入节点。
[0032]在步骤220，在形成LSP的一个或多个出(或传输)节点或LSR上，资源利用率被监测，以确定MPLS TE的过载状况是否存在或即将发生。参照框225，该确定可以相对于内存、CPU、输入/输出或其他资源、接收的RSVP包数量、RSVP包的接收率、丢弃的RSVP包的数量、RSVP包被丢弃的比率、一个或多个资源利用率阈值水平和/或其他机制而做出。例如，节点或LSR上的MPLS/RSVP任务处理机制继续轮询系统资源利用率和/或RSVP包接收统计信息。
[0033]在步骤230，响应于在特定节点或LSR上确定MPLS TE过载状况存在或即将发生，节点或LSR上的MPLS/RSVP任务处理机制(或其他机制)，向IGP通知过载状况。
[0034]在步骤240，IGP向MPLS域内路由器通告MPLS TE过载状况。参照框245，这样的通告是通过在IGP路由性能TLV或子TLV内新的或预定义的标志或位设置而进行，例如开放最短路径优先(OSPF)路由协议，中间系统到中间系统(IS-1S)进行路由协议等。其他IGP通告机制也可以使用。另外，也可以使用其他类型的IGP。
[0035]本文描述的各种实施例使用如互联网工程任务组(IETF)文件中详细描述的“IS-1S Extens1ns f