用于具有去耦的控制和数据平面的电信网络的网络元件的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及用于具有去耦的控制和数据平面的电信网络的网络元件以及操作同 样的网络元件的方法。
【背景技术】
[0002] 电信网络包括控制平面和数据平面。按常规，控制平面的功能包括系统配置和路 由选择(路由选择信息的交换)。路由器可使用路由选择协议从邻近的路由器收集用来建立 拓扑数据库(例如链路状态数据库或路由选择表)的路由选择信息。路由选择表偶尔被更新 并且因此不适合快速分组转发。因此，路由器通常包括数据(转发）平面以加速转发过程。
[0003] 数据平面包括转发表。利用来自控制平面的、允许在数据平面处输入分组快速转 发到它们的目的地上的数据填充所述转发表。配置用于实现控制和数据平面功能性两者的 网络元件的常规体系结构在图1中被示出。
[0004] 在一些网络(例如通用多协议标签交换GMPLS或软件定义的网络SDN)中，控制平 面和数据平面是去耦的。技术人员将会理解，术语"去耦的"意味着在理论上一个平面中的 故障事件不会影响另一个平面。因此，如果控制平面故障发生，数据平面可继续转发业务。 在分离的物理路径和接口上实现控制平面和数据平面也是可能的(但是不是强制性的)。
[0005] 网络元件受益于这种去耦，因为如果控制平面中的故障发生，数据平面可继续转 发数据业务。然而，在相反的情形中（其中在数据平面中存在有事件)，常规网络中的控制平 面继续受到影响。技术人员将会理解，术语"去耦的"意味着控制平面中的故障不会影响数 据平面。
[0006] 例如，在GMPLS控制的传输网络中，网络元件经历例如软件下载或内部数据库恢 复的维护程序是常见的。这些操作不会直接影响数据平面(例如转发现有的数据业务流)， 但是会危害网络元件的管理平面和控制平面能力，因为它们可能例如不能将一致信息输出 至网络管理系统或者适当地对可能的故障起反应。
[0007] 因此，网络操作员以若干示范的方式来处理数据平面中的事件(例如有计划的维 护)。在一个示例中，当数据平面不活动时，网络操作员停用控制平面。这个故障时间自然 地导致控制平面功能在它被停用的时间不必要地丢失。在另一个示例中，控制平面对数据 平面不活动性起反应，好像故障事件发生在数据平面中似的。这个错误确定导致备用资源 的不必要占用，并且在重激活时，数据平面复原到标称路径程序。
[0008] 因此期望减轻以上问题中的一些或全部。
【发明内容】
[0009] 根据本发明的第一方面，提供有用于通信网络的网络元件，所述通信网络具有去 耦的数据平面和控制平面，所述网络元件包括配置用于实现数据平面和控制平面功能性的 处理器，其中所述网络元件配置成处于下列状态之一：第一状态，其中所述数据平面的配置 响应于所述数据平面从所述控制平面接收控制消息而改变；以及第二状态，其中所述网络 元件配置成为所述数据平面抑制控制消息使得所述数据平面的所述配置得以保持。
[0010] 本发明因此为网络元件定义了两种新状态。这些提供了在具有去耦的控制和数据 平面的电信网络(例如通用多协议标签交换网络)的管理中的显著改进。例如，在第一状态， 网络元件可正常运行。然而，在其中数据平面中存在有事件(例如编程的维护)的情形中，网 络元件则可处于第二状态，其中它被配置成为数据平面抑制控制消息使得数据平面的配置 得以保持。因此，网络元件可进入其中数据平面中的事件不会不利地影响网络元件的运行 的状态。在常规的网络元件中，数据平面中的事件会导致控制平面在所述事件期间被停用。 然而，在本发明中，控制平面可继续接收并处理路由选择信息，但是任何控制消息可被抑制 直到所述事件结束并且网络元件返回到第一状态为止。
[0011] 这降低了不想要的恢复事件的风险(其在数据平面中的事件之后发生在常规的网 络元件中）。此外，网络元件可以装备有配置用于存储控制消息的存储器。因此，控制平面 可继续接收路由选择信息，并且在它处于第二状态时作为响应而将它创建的任何控制消息 存储在存储器中。当网络元件返回到第一状态时，网络元件可随后按照存储的控制消息行 动。
[0012] 本发明因此降低了网络的运行费用。也就是，电信网络的稳定性随着存在有更低 的不必要恢复事件的风险而增加，控制平面基础设施在整个数据平面事件期间保持活动， 可将网络元件的状态通告给网络中的其它节点并且控制平面上的挂起操作可以不受影响。 此外，服务中断被最小化，因为控制平面可以总是被网络管理系统监视，不存在对控制平面 重新配置或校准的需要，并且恢复总是一致的。
[0013] 当处于第二状态时，控制平面可仍然接收路由选择信息并且为数据平面准备适合 的控制消息。然而，这些控制消息可被抑制直到网络元件返回到第一状态为止。因此，即使 当数据平面中存在有事件时电路供应仍然是可能的，因为电路供应仅仅是挂起的直到所述 事件结束为止。
[0014] 可以以许多方式来抑制控制消息。例如，在第二状态，可配置控制平面使得它不会 将控制消息发送到数据平面。备选地，在第二状态，控制平面可配置成将控制消息发送到数 据平面并且数据平面的配置响应于数据平面从控制平面接收控制消息而得以保持(例如数 据平面忽略控制消息)。
[0015] 在另一个示例中，在第二状态，数据平面可配置成拒绝来自控制平面的控制消息。
[0016] 网络元件还可包括配置用于将状态消息发送至通信网络中的节点的通信接口，状 态消息指示网络元件是处于第一状态还是处于第二状态。可将状态消息发送至通信网络中 的所有节点。因此，网络中的其它节点可接到网络元件的状态的通知。在电路供应的情况 下，外部节点可接着确定使用不包括处于第二状态时的网络元件的路径。外部节点还可以 是网络管理系统。
[0017] 当仅处于第一状态时，数据平面可配置成将事件报告发送至控制平面。
[0018] 在一个示例中，电信网络被配置用于通用多协议标签交换。然而，本发明将适于具 有去耦的控制和数据平面的任何形式的网络。
[0019] 网络元件可配置用于从电信网络的网络操作员接收管理员消息(例如配置命令)， 其中管理员消息可配置网络元件（1)处于或者第一状态或者第二状态。可使用任何合适的 手段(例如匪S、CLI、⑶I等）将管理员消息发送至网络元件。备选地，可在内部设置网络元 件的状态。
[0020] 根据本发明的第二方面，提供有用于通信网络的网络元件，所述通信网络具有去 耦的控制平面和数据平面，所述网络元件包括配置用于实现数据平面功能性的处理器，其 中所述数据平面配置成从所述控制平面接收控制消息并且所述网络元件配置成处于下列 状态之一：第一状态，其中所述数据平面的配置响应于所述数据平面从所述控制平面接收 所述控制消息而改变；以及第二状态，其中所述数据平面的所述配置响应于所述数据平面 从所述控制平面接收控制消息而得以保持。
[0021] 根据本发明的第三方面，提供有用于通信网络的网络元件，所述通信网络具有去 耦的控制平面和数据平面，所述网络元件包括配置用于实现控制平面功能性的处理器，其 中所述网络元件配置成处于以下状态之一：第一状态，其中所述控制平面配置成将控制消 息发送至所述数据平面；以及第二状态，其中所述网络元件配置成为所述数据平面抑制控 制消息。
[0022] 根据本发明的第四方面，提供有用于控制通信网络的网络元件的方法，所述通信 网络具有去耦的控制平面和数据平面，所述方法包括下列步骤：如果所述网络元件处于第 一状态，则所述控制平面和数据平面配置成交互作用；以及如果所述网络元件处于第二状 态，则所述网络元件为所述数据平面抑制控制消息使得所述数据平面的所述配置得以保 持。
[0023] -种计算机程序产品，包括计算机可执行代码，当在计算机上执行时所述计算机 可执行代码可引起计算机控制节点来执行本发明的第四方面的方法。
【附图说明】