基于单程建路的mpls-tp网络高效快速双向lsp生成方法
【技术领域】
[0001]本发明属于使用MPLS-TP(Multi_ProtocolLabel Switching-TransportProfile)网络技术的领域，特别涉及在该类网络中生成双向LSP(Label-Switched Path)的过程和方法。
【背景技术】
[0002]通过扩展MPLS(Multi_Protocol Label Switching)架构而得到的分组交换网络技术MPLS-TP(Transport ProfiIe)近年来受到人们关注。作为传送和数据技术融合发展的产物，MPLS-TP致力于在网络中实现面向连接的跨域分组传输，它简化了MPLS技术的部分内容并在多个环节做了扩展，逐渐成为一种适应业务IP化、网络分组化的主流技术。
[0003]MPLS-TP吸收了GMPLS(Generalized Mult1-Protocol Label Switching)中的双向LSP技术，使采用它的网络能支持正反两个方向的LSP。对于如何建立双向LSP，人们已做了一些研究，目前的双向LSP生成方法已从初期的控制消息传递两个来回独立地建立正反向LSP发展到控制消息传递一个来回同时建双向LSP。
[0004]欧阳春波(参见文献:欧阳春波.一种双向标记交换路径的实现方法[P].中国发明专利，ZL200510067973.8，2005.0uyang C.A Method to Setup a Bidirect1nal LabelSwitching Path[P] ,Chinese patent，ZL200510067973.8，2005.)提出在两个已有的方向相反的单向LSP上通过控制层面的操作来建立双向LSP的方法(如附图1所示)，该方法能够在逻辑上关联正(从源LSR(LabelSwitching Router)到目的LSR)、反两个方向的LSPjJiS为需要像MPLS那样分别建立正、反向LSP，较为繁琐。
[0005]为了降低双向LSP标签分配失败的概率，Oki等(参见文献:0ki E1Matsurra N,Sh1moto K,et al.Bidirect1nal Path Setup Scheme Using on Upstream Label Setin Optical GMPLS Networks[J].1EICE Transact1ns on Communicat1ns,Jun.2004,87
[6]:1569-1576.)提出一种在GMPLS网络中建立双向标签路径的方法一ULS(UpstreamLabel Set)，如附图2所示。在ULS中，从源LSR开始，位于上游的LSR都为相邻的下游LSR分配一个标签(用于反向数据传送)并将其放在路径消息Path中传送，直至目的LSR获得标签;随后，从目的LSR开始，下游的LSR为相邻的上游LSR分配一个标签(用于正向数据传送)并将其放在资源预留消息Resv中传送，直至源LSR获得标签；最后，源LSR向目的LSR发送一个ResvConf消息进行确认。ULS比双向独立建路方式减少了一个消息回程，但传送标签集的操作会导致冗余控制开销。
[0006]GMPLS定义的双向LSP生成方法(参见文献:Berger L.GMPLS SignalingProcedure for Egress Control[S].1ETF RFC4003，Feb.2005.)用Path和Resv消息分别为下、上行LSP分配不同的标签(如附图3所示)，与ULS相比虽然控制开销和建路耗时有所减少，但仍然需要I个来回且Path消息因携带标签而有冗余开销。
[0007]Du等(参见文献:Du Z1Lu Y,Ji Y.Efficient Label Distribut1n Mechanismfor Bidirect1nal Paths in MPLS-TP Networks[J].Chinese Optics Letters,Feb.2012,10(2): 1-4.)为MPLS-TP 网络提出的双向 LSP 生成方法NLDM(a Novel LabelDistribut1n Mechanism，如附图4所示)采用反向建路方式且正、反向LSP用同样的标签，Path消息不再携带标签，控制开销相比于上述方法得以减少，但完成LSP生成仍需要I个完整的消息来回。
[0008]从上述内容可看出，目前MPLS-TP网络的双向LSP生成方法已经从2个消息来回(双程)发展到I个消息来回且Path消息不再携带标签;但我们通过深入研究后发现，当前方法的双程或多程建路方式在控制开销、建路用时和路径启用时间方面仍然存在冗余，有必要加以解决以提尚建路性能。
【发明内容】
[0009]为了解决现有MPLS-TP网络双向LSP生成方法因采用双程或多程建路方式而在控制开销、建路用时和路径启用时间方面存在冗余的问题，本发明采用了以下技术方案:
[0010]提出的一种新的、基于单程建路的MPLS-TP网络高效快速双向LSP生成方法；该方法由逻辑上有先后关系的源LSR发送控制消息、中间LSR转发控制消息和目的LSR接收控制消息三个阶段的操作组成，通过采用单程建路、正向建路、二维避重、且建且用四种新机制，解决了现有双向LSP生成方法因使用双程或多程建路方式而导致的在操作、控制开销和路径启用时间方面的冗余。新方法的组成和生成双向LSP的过程分别如附图5和附图6所示。
[0011]单程建路新机制仅仅通过控制消息的单程传递(无需来回)便能够生成双向的LSP;正向建路新机制能够在控制消息正向(从源LSP到目的LSR)传递的过程中建立双向LSP; 二维避重新机制使节点从自己和其它节点两个维度避免标签重号，消除标签冲突的风险；且建且用新机制使上游LSR(更靠近源LSR的LSR)在为下游的邻居节点LSR分配了标签后，便可立即使用该标签传送数据，从而能够以最快的速度启用新建的LSP，加快数据分组传送，使数据分组在源LSR的等待时间缩短至趋近于O。单程建路和正向建路两种新机制工作在全部三个阶段，二维避重和且建且用两种新机制则工作在源LSR发送控制消息和中间LSR转发控制消息两个阶段。
[0012]本发明的有益效果主要体现在三个方面，具体如下:
[0013](I)LSP生成控制开销更低
[0014]采用本发明提出的“单程建路”新机制后，仅需单程传送一次Path消息便能够完成双向LSP的建立，与现有的双向LSP生成方法(需要双程或双程以上的控制消息传送)相比，节点收发控制消息的次数减少，从而有效减小了建立双向LSP的控制开销。
[0015](2)LSP生成用时更少
[0016]本发明采用的是正向、单程建路的方式，与现有双向LSP生成方法相比，只需单程传送控制消息，省去了反向传递消息的过程，因此建路用时减少，建路更加快速。
[0017](3)源LSR数据分组等待时间更少
[0018]本发明提出的“且建且用”新机制，使得源LSR在发送Path消息后能够立即发送数据分组，二者在时间上的间隔仅为路由节点执行若干条指令的时间，使数据分组在源LSR的等待时间缩短至趋近于0，有利于加快数据传输，缩短数据分组端到端时延。
【附图说明】
[0019]附图1为欧阳春波提出的建立双向LSP的方法示意图。该方法需要2个完整的消息来回。
[0020]附图2为ULS方法示意图。该方法需要3个单程的消息传送。
[0021]附图3为GMPLS定义的双向LSP生成方法示意图。该方法需要I个完整的消息来回。
[0022]附图4为NLDM方法示意图。该方法需要I个完整的消息来回。
[0023]附图5为本发明提出的新方法的组成示意图。新方法包括三个阶段的操作