专利名称：一种网络承载控制层对承载层的控制方法
技术领域：
本发明涉及网络通信控制技术，特别是指一种网络中网络承载控制层对承载层的控制方法。
背景技术：
随着Internet规模的不断增大，各种各样的网络服务争相涌现，包含声音、图像等业务的多媒体系统层出不穷。由于实时业务对网络传输时延、延时抖动等特性较为敏感，当网络上有突发性高的文件传输(FTP)或者含有图像文件的超文本传输(HTTP)等业务时，实时业务就会受到很大影响；另一方面，多媒体业务占去了大量的带宽，这样，现有网络要保证的关键业务就难以得到可靠的传输。
于是，各种服务质量(QoS，Quality of Service)技术应运而生。为满足QoS的需求，互联网工程任务组(IETF，Internet Engineering Task Force)现已建议了很多服务模型和机制。目前业界比较认可的是在网络的接入和边缘使用综合业务模型(Int-Serv)，在网络的核心使用区分业务模型(Diff-Serv)。而Diff-Serv仅设定优先等级保障QoS措施，虽然提高了线路利用率，但具体的传输效果难以预测。因此，业界开始为骨干网区分业务Diff-Serv引入一个独立的承载控制层，建立一套专门的Diff-Serv QoS信令机制，承载控制层管理网络的拓扑资源，并统称这个资源管理区分服务Diff-Serv方式为有独立承载控制层的Diff-Serv模型。
有独立承载控制层的Diff-Serv网络模型拓扑结构参见图1所示，在承载层和业务控制层之间又增加了承载控制层。承载层是指由路由器等组成的承载网络。业务控制层的呼叫代理(CA，Call Agent)102用于代理用户的呼叫，并将呼叫转发至承载控制层。承载控制层中设置有多个承载网资源管理器101，每个承载网资源管理器101在承载层中所管理的范围称为该承载网资源管理器101的管理域103，每个管理域103内都有若干个路由器与归属的承载网资源管理器101相连，图中所示圆圈即代表路由器，并且图中黑色圆圈代表边缘路由器(ER，Edge Router)，灰色圆圈代表边界路由器(BR，Border Router)。根据该模型在承载网资源管理器101中应配置管理规则和网络拓扑，并应可以为用户的业务申请建立路径、分配资源，并向承载层路由器下发管理控制命令消息。并且每个管理域103的承载网资源管理器101相互之间也应可以通过信令传递客户的业务带宽申请请求和结果，以及承载网资源管理器101为业务申请分配的路径信息等。
承载网资源管理器组网结构，参见图2所示。采用连接管理器(CM，Connection Manager)201作为承载网资源管理器，每个CM 201与其管理域内的多个连接节点(CN，Connection Node)连接，其中，CN是指ER 202、BR 203以及管理域内部的核心路由器。并且CM 201也与CA 204以及临近的其它CM 201连接。CM 201应该可以接收CA 204或其它CM 201的请求，向其所辖管理域内的CN下发QoS业务流的建立、修改、删除等控制命令，对业务进行相应的处理，从而实现承载网控制管理器对其所管辖路由器的统一管理。
然而现有技术中尚未提及具体的承载控制层和承载层之间控制信息发送的解决方案，当用户通过CA申请业务带宽，以及承载网资源管理器为业务申请分配的路径时，承载网资源管理器和承载层路由器之间还无法实现控制消息的发送，因此无法真正实现网络承载控制层对承载层的控制。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种网络承载控制层对承载层的控制方法，采用简单的技术方案，解决网络承载控制层和承载层之间控制消息的传递问题，实现网络承载控制层对承载层的控制。
一种网络承载控制层对承载层的控制方法，包括以下步骤a)在网络设备的连接处于在线状态下，承载网资源管理器根据业务需要或控制请求，生成控制消息发送至其所辖控制域的网络节点；b)网络节点接收到控制消息后，按照该控制消息进行相应处理后，返回处理结果的报告消息到承载网资源管理器。
该方法步骤a)前进一步包括a1)呼叫代理或上一跳承载网资源管理器向承载网资源管理器发送控制请求消息，承载网资源管理器接收该控制请求消息，并对其进行处理；所述步骤b)后进一步包括b1)承载网资源管理器对接收处理结果报告消息进行处理，生成步骤a1)所述控制请求消息的回应消息返回至所述呼叫代理或上一跳承载网资源管理器。
该方法所述控制消息中包括服务质量控制命令。
该方法所述控制消息包括流映射安装命令时，网络节点相应的处理为流映射安装；所述控制消息包括服务质量资源更新命令时，网络节点相应的处理为资源修改；所述控制消息包括服务质量资源删除命令时，网络节点相应的处理为删除相应的服务质量业务流；所述控制消息包括服务质量资源查询命令时，网络节点相应的处理为查找本地资源相应的服务质量业务流信息；所述控制消息包括服务质量资源批量查询命令时，网络节点相应的处理为查找本地相应的一个以上服务质量业务流资源信息；所述控制消息包括服务质量资源批量删除命令时，网络节点相应的处理为一次性删除本地多个相应的服务质量业务流；所述控制消息包括服务质量资源通配查询命令时，网络节点相应的处理为查找本地相应的服务质量业务流资源信息；所述控制消息包括服务质量资源通配删除命令时，网络节点相应的处理为删除相应的服务质量业务流；所述控制消息包括以上命令的组合时，网络节点对多个命令的相应处理。
该方法步骤b)所述报告消息中包括每条命令处理的成功或失败信息；或命令组合处理的成功或失败信息。
该方法所述报告消息中进一步包括每条命令的处理结果报告消息，或命令组合的处理结果报告消息。
该方法所述发送控制消息和返回报告消息过程通过COPS+协议、或SNMP协议、或telnet协议进行。
该方法所述承载网资源管理器是连接管理器。
该方法所述网络节点是边缘路由器或边界路由器。
从上面所述可以看出，本发明的网络承载控制层对承载层控制方法提供了网络中承载控制层承载网资源管理器和承载层路由器之间控制消息发送和返回报告消息的完整解决方案，当网络设备处于在线(Online)状态时，承载网资源管理器就可以下发控制消息至其所辖控制域的网络节点，承载层网络节点处理该控制消息，并返回结果报告，从而实现承载控制层对承载层进行的控制操作。该方法可以根据需要在控制命令中携带不同的对象信息，具有实现起来简单可靠、灵活易于维护、控制性好等优点。
图1为有独立的承载控制层的Diff-Serv网络模型拓扑结构示意图；图2为承载网资源管理器组网结构示意图；图3为网络设备之间基于COPS+协议的连接建立流程图；图4为本发明较佳实施例的流程图。
具体实施例方式
下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。
本发明利用COPS+等协议，在网络设备的连接处于在线状态下，承载网资源管理器根据控制请求，生成控制消息发送至其所辖控制域的网络节点；网络节点接收到控制消息后，按照该控制消息进行相应处理后，返回处理结果的报告消息到承载网资源管理器。实现控制消息的下发和报告消息的上报过程，使网络承载控制层可以全面、安全地对承载层进行控制。
下面以网络承载控制层CM采用QoS控制命令对承载层CN进行控制的过程为例对本发明方案进行说明，该过程中CM与其所辖管理域内的CN之间利用COPS+协议进行消息传递。
参见图3所示，在网络系统工作的初始阶段，需要首先在网络设备之间进行COPS+协议的连接建立过程，该连接的建立过程包括以下步骤步骤301，COPS+客户端向COPS+服务器端发出OPEN消息。
步骤302，COPS+服务器端收到COPS+客户端的OPEN消息后，判断该COPS+客户端身份是否有效，如果该COPS+客户端身份有效，则向COPS+客户端发出ACCEPT消息，启动服务器端的KA定时器，进入Online状态；否则，认为请求无效，结束流程。
步骤303，COPS+客户端收到COPS+服务器端发来的ACCEPT消息后，启动客户端的KA定时器，进入Online状态。
至此，CM与CN之间都处于Online状态，连接建立完成。
连接建立完成后，CM和CN之间为了保持该连接，还要经常进行相互通信，包括以下步骤步骤304，COPS+的客户端，在1/4～3/4的KA周期内随机发送KA，即Keep-Alive消息到COPS+的服务器端。
步骤305，COPS+服务器端收到该KA消息，向COPS+客户端发出KA消息作为响应，然后重启KA定时器，并仍维持在Online状态。
步骤306，COPS+客户端收到COPS+服务器端发来的KA消息，重启KA定时器，并也仍维持在Online状态。
如此，不断重复步骤304-步骤306的过程，以使当前连接维持在Online状态。
这里，由于本发明涉及的是CM与CA、CM与ER/BR之间的通信，因此下文中的COPS+服务器端是指CM，COPS+客户端是指与CM通信的承载层的CN，其中，由于承载层与承载控制层之间通常由CM与所辖管理域内的ER/BR进行直接通信，因此COPS+客户端一般是指CN中的ER/BR。
在Online状态下的COPS+连接，能够承载各种QoS，并进行响应，因此利用这一特性，本实施例的网络承载控制层对承载层控制过程参见图4所示步骤401，在Online状态下CA将需要进行的操作以请求消息的形式发送给与该CA连接的CM，CM如果发现收到的请求消息与自己的管理域无关或需要转发，则将该请求消息向下一跳的CM转发。
步骤402，CM收到CA或上一跳CM发来的请求消息后，进行处理，根据该消息的内容以Decision报文的形式向其所辖管理域的ER/BR下发控制消息。
步骤403，ER/BR收到控制消息后，按照控制消息的内容进行相应的处理后，将处理结果以Report报文的形式向所属CM发送报告消息。
步骤404，CM收到ER/BR的报告消息后，进行处理，生成步骤401所述请求消息的回应消息返回给发送请求消息的CA或CM。
为了配合本发明的实现，COPS+协议在COPS协议上做了进一步扩展，Decision报文的扩展内容，参见表1所示
表1表1为Decision报文的格式，其中，Command-code字段用于表示Decision的命令类型，本发明中Command-code字段新增的类型包括更新、查询、批量删除、批量查询、通配符删除、通配符查询命令等。
Report报文的扩展内容参见表2所示
表2表2为Report报文的格式，其中，Report-Type字段用于表示成功、失败等结果信息。并且为了丰富Report报文上报的内容，本发明还新增Report-Command字段用于表示报告类型，Report-Type新增类型包括安装、删除、更新、查询、批量删除、批量查询、通配符删除、通配符查询、LSP状态变化、流老化、业务流释放等，其中，LSP状态变化、流老化和业务流释放是主动上报。
另外，本发明为了满足实际使用中QoS控制消息发送的需要，使COPS+协议的报文包含的命令内容更加丰富，还在原有的COPS协议基础上新增加了报文的对象类型，包括认证信息对象、流信息对象、QoS参数对象、流量描述符对象、LSP连接信息对象、LSP标签信息对象、位置对象、索引对象等。
下面对实际应用中经常使用的各种控制操作过程进行具体说明当进行QoS资源申请时CM在收到CA的QoS资源申请请求后，CM完成业务路由和资源分配，然后向ER/BR下发流映射安装命令，ER/BR经过处理，向CM发回流映射安装结果报告，CM收到该结果报告后，根据具体情况的要求会将结果上报到上一跳CM或CA。
当进行QoS资源更新时CM在收到CA发出QoS资源更新请求后，CM完成资源修改，然后向ER/BR下发资源更新命令，ER/BR收到资源更新命令后，进行相应的资源修改，并向CM发回资源更新结果报告，CM收到结构报告后，根据具体情况的要求会将结果上报到上一跳CM或CA。
当进行QoS资源释放时CM收到CA发出的资源释放请求后，CM完成资源释放，并向ER/BR下发资源删除命令，ER/BR收到QoS资源删除命令后，根据命令要求将自身的该条QoS业务流删除，并向CM发回资源删除结果报告，CM收到结构报告后，根据具体情况的要求会将结果上报到上一跳CM或CA。
当进行QoS资源查询时
CM收到CA发出的资源查询请求后，CM查找相应的ER/BR，并下发资源查询命令，ER/BR收到QoS资源查询命令后，查找本地相应的QoS业务流资源信息，向CM发回QoS资源查询结果报告，结果报告中包括连接ID、流信息、QoS参数、流量描述、标签栈、路径MTU、CM栈等信息，CM收到后将在本地进行信息一致性检查，然后将检查结果根据具体情况的要求上报到上一跳CM或CA。
当进行QOS资源批量查询时其中，这里的批量查询，指的是一次进行多个QoS流信息的查询。
CM接收到CA发出资源批量查询请求后，CM查找相应的ER/BR，并下发资源查询命令，ER/BR收到QoS资源批量查询命令后，查找本地相应的QoS业务流资源信息，并将本地的多个QoS业务流信息一次性报告给CM，CM收到资源批量查询结果报告，并进行相应的处理。
当进行QoS资源批量删除时CM接收到CA发出资源批量删除请求后，CM查找相应的ER/BR，并下发资源查询命令，ER/BR在收到CM下发的批量删除命令后，将本地保存的多个相应的QoS业务流信息一次性全部删除，并向CM发回QoS资源批量删除结果报告，CM收到资源批量删除结果报告，并进行相应的处理。
当进行QoS资源通配查询时其中，这里的通配查询，指的是查询由某个指定CA发出资源申请而建立的所有QoS业务流信息，这个指定CA可以为空，表示查询所有资源信息。
CM下发QoS通配查询命令到ER/BR上，ER/BR收到命令后，按照要求查找相应的QoS业务流资源信息，向CM上报QoS资源通配查询结果报告，如果找到的QoS业务流比较多，则会分批向CM发回QoS资源通配查询结果报告。
当进行QoS资源通配删除时CM下发QoS通配删除命令到ER/BR上，ER/BR收到命令后，会将本地保存的匹配的QoS业务流信息进行删除，并向CM上报QoS通配删除结果报告。
在以上过程中COPS+协议中的对象可以根据需要进行组装，从使一条控制消息中包括多项请求内容，一条报告消息也可同时包括多项请求内容的处理结果，从而使QoS控制命令的使用和下发更加灵活方便。
另外，对于在网络运行中，ER/BR主动向所属CM上报的报文也可通过COPS+协议进行上报。举例说明如下当需要进行LSP状态变化上报时ER/BR在发现自己的某条LSP状态发生变化，如up或down后，会向CM上报一个LSP状态变化报告，CM收到报告后，会进行相应的处理。
当需要进行流老化上报时ER/BR在发现某条业务流上长时间没有流量时，会向CM上报一个流老化报告，CM收到这个流老化报告后，通知CA，由CA来决定是否保留这个业务流。
当需要进行业务流释放时ER/BR出于某种原因，将某条业务流释放了，则需要及时将结果通知到CM，上报一个业务流释放报文，CM收到这个报文后，会进行相应的释放并通知CA。
本发明方案中如果网络设备不支持COPS+协议，用SNMP中的set-request操作、get-response操作、get-next-request操作、get-request操作以及trap操作同样可以实现。即CM通过网管消息向ER/BR下发控制命令，ER/BR进行相应的回应，也可以主动通过trap操作进行上报。或还可使用telnet协议，从CM发出一条控制命令，ER/BR进行相应的命令处理，然后再返回执行结果。还有使用其它协议或用其它自定义的消息，但使用本发明方法原理也可实现本发明目的。
本发明技术方案通过COPS+等协议来进行控制信息的传递，当网络设备连接状态处于Online时，网络承载控制层的承载网资源管理器就可以向承载层网络节点下发控制消息，控制消息中可以包括各种需要的控制内容，网络节点根据控制消息进行相应处理，并将结果上报至承载网资源管理器。这样，可以轻松实现申请业务带宽，以及承载网资源管理器为业务申请分配的路径等操作。这种方式具有实现简单可靠、灵活易于维护、控制性好等优点，使得承载网资源管理器对承载层路由器之间的控制更为全面和安全。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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。
权利要求
1.一种网络承载控制层对承载层的控制方法，其特征在于，包括以下步骤a)在网络设备的连接处于在线状态下，承载网资源管理器根据业务需要或控制请求，生成控制消息发送至其所辖控制域的网络节点；b)网络节点接收到控制消息后，按照该控制消息进行相应处理后，返回处理结果的报告消息到承载网资源管理器。
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤a)前进一步包括a1)呼叫代理或上一跳承载网资源管理器向承载网资源管理器发送控制请求消息，承载网资源管理器接收该控制请求消息，并对其进行处理；所述步骤b)后进一步包括b1)承载网资源管理器对接收处理结果报告消息进行处理，生成步骤a1)所述控制请求消息的回应消息返回至所述呼叫代理或上一跳承载网资源管理器。
3.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述控制消息中包括服务质量控制命令。
4.根据权利要求3所述方法，其特征在于，所述控制消息包括流映射安装命令时，网络节点相应的处理为流映射安装；所述控制消息包括服务质量资源更新命令时，网络节点相应的处理为资源修改；所述控制消息包括服务质量资源删除命令时，网络节点相应的处理为删除相应的服务质量业务流；所述控制消息包括服务质量资源查询命令时，网络节点相应的处理为查找本地资源相应的服务质量业务流信息；所述控制消息包括服务质量资源批量查询命令时，网络节点相应的处理为查找本地相应的一个以上服务质量业务流资源信息；所述控制消息包括服务质量资源批量删除命令时，网络节点相应的处理为一次性删除本地多个相应的服务质量业务流；所述控制消息包括服务质量资源通配查询命令时，网络节点相应的处理为查找本地相应的服务质量业务流资源信息；所述控制消息包括服务质量资源通配删除命令时，网络节点相应的处理为删除相应的服务质量业务流；所述控制消息包括以上命令的组合时，网络节点对多个命令的相应处理。
5.根据权利要求4所述方法，其特征在于，步骤b)所述报告消息中包括每条命令处理的成功或失败信息；或命令组合处理的成功或失败信息。
6.根据权利要求5所述方法，其特征在于，所述报告消息中进一步包括每条命令的处理结果报告消息，或命令组合的处理结果报告消息。
7.根据权利要求1所述方法，其特征在于，该方法所述发送控制消息和返回报告消息过程通过COPS+协议、或SNMP协议、或telnet协议进行。
8.根据权利要求1所述方法，其特征在于，该方法所述承载网资源管理器是连接管理器。
9.根据权利要求1所述方法，其特征在于，该方法所述网络节点是边缘路由器或边界路由器。
全文摘要
本发明公开了一种网络承载控制层对承载层的控制方法，包括步骤在网络设备的连接处于在线状态下，承载网资源管理器根据控制请求，生成控制消息发送至其所辖控制域的网络节点；网络节点接收到控制消息后，按照该控制消息进行相应处理后，返回处理结果的报告消息到承载网资源管理器。本发明方法提供了网络中承载控制层承载网资源管理器和承载层路由器之间控制消息发送的完整解决方案，并具有实现简单可靠、灵活易于维护、控制性好等优点。
文档编号H04L12/24GK1635741SQ200310123498
公开日2005年7月6日 申请日期2003年12月26日 优先权日2003年12月26日
发明者陈悦鹏, 范灵元, 吴登超, 薛莉莉, 邹婷 申请人:华为技术有限公司