专利名称：在标签交换的通信网络中创建隧道的方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在标签交换的通信网络中创建用于传输至少一个数据流的隧道的方法和设备。
背景技术：
在IETF(因特网工程任务组)支持下公布的MPLS标准是一种基于标签交换的技术，可以用来由数据报类型的网络(如IP网络)创建面向连接的网络。MPLS协议的具体文档可以在因特网www.ietf.org上找到。
图1示意性示出MPLS网络150，包括多个称为LSR(标签交换路由器)的路由器，如通过IP链路互连的100a、100b、110a、110b、110c和120。当IP分组到达入口边缘路由器100a或100b(称为入口LSR)时，后者根据其IP头为其分配标签，并且将其与所述分组串接起来。接收到有标签的分组的路由器根据其路由表，将该(进入)标签用外发标签代替，并且逐个路由地重复该处理，一直到出口边缘路由器120(又称为出口LSR)，出口LSR 120在发送该分组之前删除标签。或者，由于出口路由器120不使用进入标签，该标签删除可能已经由倒数第二个路由器完成了。LSR路由器使用进入分组的标签(进入标签)来确定外发分组的输出端口和标签(外发标签)。分组通过从入口路由器100a到出口路由器120的网络所经过的路径称为标签交换路径(LSP)。根据图1的示例，路径用箭头105a、105b和105c表示，该路径所经过的、除入口100a和出口120边缘路由器以外的LSR路由器110a、110c称为中转路由器。此外，使用术语“等价类别”或“转发等价类别”(FEC)来表示沿同一条路径发送的IP分组的集合。
MPLS协议能够迫使IP分组沿着预先建立的LSP路径流动，该LSP路径通常在跳数或路径度量方面不是最佳IP路径。确定要采用的路径的技术称为业务工程或MPLS-TE(MPLS业务工程)。路径的确定考虑关于可用资源的约束(基于约束的路由)，特别是各个网络链路上的带宽方面。与工作在逐跳模式中的传统IGP路由(逐跳路由)不同，LSP路径是根据所谓的显式模式确定的(显式路由的LSP或ER-LSP)，其中确定从入口路由器到出口路由器的路径的一些或全部节点。当路径的所有节点都是固定的时，该路由可以称为严格意义上的“显式路由”。通过显式模式确定的路径也称为MPLS隧道。
题为“Requirements for Support of Differentiated Services-aware MPLSTraffic Engineering”的推荐标准RFC 3564(下面称为DS-TE)能够建立保证服务质量的MPLS隧道。沿着遵从服务质量约束(如带宽、服务类别和延迟)集合的路径，在两个边缘服务器之间建立DS-TE隧道。
隧道的确定是以集中式或分布式进行的。集中式隧道确定系统设法协调标签交换通信网络中的隧道的布置，以便优化网络资源的使用。这些系统不是很适用于大规模网络，并且也不能很好应对客户需求的突然改变。
分布式隧道确定系统设法在网络中布置各隧道以便对客户需求的改变做出反映。隧道布置通常由通称为隧道头的设备执行。分布式系统中的隧道布置不允许在标签交换通信网络中协调布置隧道，并且常常是网络资源的消费大户。
发明内容
本发明的目的是通过提出一种在标签交换通信网络中创建隧道的方法和设备来解决现有技术的缺点，其中，以协调的方式执行特定隧道的创建，以便优化通信网络的资源，并且其中可以快速和按需要执行其他隧道的创建，以便适应通信网络中的业务的不可预测的增长。
为此，根据第一方面，本发明提出一种在标签交换通信网络中创建用于传输至少一个数据流的隧道的方法，该通信网络包括至少一个入口边缘路由器、能够基于该通信网络中的业务预测定义通信网络中称为静态隧道的隧道的服务器。
根据本发明，该方法包括由接收来自客户机的、传输通信网络中的数据流的请求的入口边缘路由器执行的以下步骤-确定通信网络中由服务器定义的静态隧道是否能够传输该数据流，-如果由服务器定义的静态隧道不能够传输数据流，则创建能够传输通信网络中的数据流的、称为动态隧道的隧道。
相应地，本发明涉及一种在标签交换通信网络中创建用于传输至少一个数据流的隧道的设备，该通信网络包括至少一个入口边缘路由器、能够基于该通信网络中的业务预测定义通信网络中的隧道的服务器。
根据本发明，该隧道创建设备被包括在入口边缘路由器中，并且该隧道创建设备包括-用于确定通信网络中由服务器定义的静态隧道是否能够传输该数据流的装置，-用于在由服务器定义的静态隧道没有能够传输数据流的情况下、创建适于传输该数据流的隧道的装置。
因此，由服务器以协调的方式执行静态隧道的创建，以便优化通信网络的资源；由每个入口边缘路由器快速和按需要以分布的方式执行动态隧道创建，以便应对静态隧道的拥塞。通过以两种不同的方式一一个是集中式、另一个是分布式一执行隧道创建，优化了隧道创建。最后，仅当静态隧道不能够传输时才创建动态隧道，这避免了过多动态隧道的创建。
根据本发明的另一方面，每个隧道还具有与其关联的服务类别、隧道预留带宽和传输延迟参数。
因此，可以在通信网络中保证非常精确的服务质量。
根据本发明的另一方面，在创建动态隧道之前，做出关于之前创建的动态隧道是否包括至少一个能够传输该数据流的动态隧道的确定。
因此，当创建动态隧道时，尽量优化使用在通信网络中分配给该隧道的资源。
根据本发明的另一方面，如果先前建立的动态隧道不能够传输该数据流，则在创建动态隧道之前，做出关于之前创建的动态隧道是否包括至少一个在将所述隧道的预留带宽增加预定值时能够传输该数据流的动态隧道的确定。
因此，通过修改之前创建的动态隧道的参数，不需要创建新动态隧道，从而避免了通信网络中动态隧道的过多重复。
根据本发明的另一方面，如果之前创建的动态隧道包括至少一个在将所述隧道的预留带宽增加预定值时能够传输该数据流的动态隧道，则将增加了预定值的所述隧道的预留带宽与预定阈值进行比较，并且选择其增加了预定值的预留带宽小于预定阈值的隧道。
因此，控制动态隧道的预留带宽的增加。
根据本发明的另一方面，进行关于是否需要修改所选隧道在该标签交换通信网络中的路由的确定，并且选择其在标签交换通信网络中的路由不准被修改的隧道。
根据本发明的另一方面，每个隧道至少以剩余带宽为特征，并且当选择了其在标签交换通信网络中的路由不准被修改的若干隧道时，从其在标签交换通信网络中的路由不准被修改的动态隧道当中选择其剩余带宽在能够传输该数据流的动态隧道中为最低的隧道，当若干能够传输该数据流的动态隧道具有相同的剩余带宽时，选择传输延迟最大的动态隧道。
因此，当创建动态隧道时，尽量优化使用在通信网络中分配给该隧道的资源。
根据本发明的另一方面，该数据流是要送往客户机的通信方的，该通信网络包括客户机的通信方与其相关联的至少一个出口路由器，并且每个隧道还具有与其相关联的入口边缘路由器的地址、出口边缘路由器的地址、所述隧道的双向性或单向性、与该隧道中传输的数据流带宽之和相对应的该隧道中使用的逻辑带宽、以及与通信网络中的该隧道的预留带宽和该隧道中使用的逻辑带宽之差相对应的该隧道的剩余带宽。
因此，可以在通信网络中保证非常精确的服务质量。
根据本发明的另一方面，如果客户机的通信方相关联的出口边缘路由器的地址等于隧道的出口边缘路由器的地址，客户机相关联的入口边缘路由器的地址等于该隧道的入口边缘路由器的地址，该隧道的服务类别至少大于数据流的服务类别，该隧道的传输延迟小于或等于数据流的传输延迟，并且如果该隧道的剩余带宽大于或等于数据流的带宽，则该隧道能够传输该数据流。
因此，对于具有精确服务质量要求的数据流，可以保证在通信网络中的该服务质量。
根据本发明的另一方面，当若干静态隧道能够传输数据流时，从能够传输该数据流的静态隧道当中选择其剩余带宽最低的隧道，以及当若干能够传输该数据流的静态隧道具有相同的剩余带宽时，选择其预留带宽最低的静态隧道，以及当若干静态隧道能够传输该数据流并且具有相同的预留带宽时，选择其传输延迟最大的静态隧道。
因此，尽量优化使用在通信网络中分配给静态隧道的资源。
本发明还涉及一种存储在信息介质上的计算机程序，所述程序包括当程序被计算机系统加载和运行时实现前面所述的方法的指令。
通过阅读对下面示例性实施例的描述，本发明的上述和其他特征将变得更加清楚明显，所述描述是结合附图给出的，其中图1表示实施本发明的、使用MPLS协议的通信网络；图2是根据本发明的边缘路由器的功能图示；图3表示根据本发明的边缘路由器中包括的、由用于分配和分布隧道中的数据流的代理运行的算法；图4表示用于分配和分布隧道中的数据流的代理的静态隧道表的内容示例；图5表示从用于分配和分布隧道中的数据流的代理准入的流的表的内容示例。
具体实施例方式
图1表示实施本发明的、使用MPLS协议的通信网络。
在标签交换通信网络150中，网络的边缘路由器之间的DS-TE隧道的创建既可由隧道布置服务器160集中式地执行，也可由MPLS网络150的每个入口边缘服务器160以分布式执行。实践中，在根据本发明的系统中使用两种类型的DS-TE隧道。第一种类型的DS-TE隧道称为静态隧道，其由隧道布置服务器160根据MPLS网络150中的业务预测和业务统计信息计算和建立。业务预测和统计信息由业务预测矩阵170提供给隧道布置服务器160。当经过MPLS网络150的数据流与预测和统计信息一致时，优选使用这些静态隧道。隧道布置服务器160以协调的方式确定各静态隧道及其约束，以优化MPLS网络150的资源的使用。由隧道布置服务器160周期性地执行MPLS网络150中静态隧道的确定。实践中，这种确定需要大量计算，尤其是当MPLS网络150较大时。只有隧道布置服务器160能修改静态隧道的参数。
第二种类型的DS-TE隧道称为动态隧道，当需要通过MPLS网络150的数据流超过预测时、因此也就是当静态隧道拥塞时，由MPLS网络150的入口边缘100建立该动态隧道。
每个入口100或出口120边缘路由器包括用于实施本发明的装置。当连接到所述边缘路由器的客户机180想要与通信方190建立会话时，在边缘路由器中激活这些装置。在这种情况下，入口边缘路由器100是客户机180连接到的边缘路由器，而出口边缘路由器120是通信方连接到的边缘路由器。
这里应当注意，为了简化图1，在图1中只示出一个客户机180和一个通信方。自然地，大量客户机和通信方连接到MPLS网络150的入口边缘路由器100和出口边缘路由器120。
图2给出根据本发明的边缘路由器的功能图示。
DS-TE隧道(表示为td)用于路由具有与在连接到同一入口边缘路由器的客户机与连接到同一出口边缘路由器的客户机之间的DS-TE隧道相同的特性的一个或多个DS-TE数据流。DS-TE隧道被分配服务类别。DS-TE隧道提供精确服务质量，它以下列参数为特征在入口边缘路由器是根据RSVP-TE协议的会话的发起者的意义上表示为@s_t(td)的入口或源边缘路由器的地址、在出口边缘路由器是根据RSVP-TE协议的会话的接受者的意义上表示为@d_t(td)的出口或接收边缘路由器的地址、根据RSVP-TE协议的逻辑标识符、隧道的双向性或单向性、表示为c_t(td)的DiffServ(差异化服务)服务类别、表示为bp_t(tf)的隧道的预留带宽和表示为d_t(td)的传输延迟。RSVP-TE是信令协议(业务工程的资源预留协议)的缩写。RSVP-TE协议的描述可以在D.Adwuche et al.公布的题为“RSVP-TEextensions to RSVP for LSP tunnels”(可从ITEF网站获得)的推荐标准RFC3209中找到。DiffServ服务类别是定义优先级的类别。在题为“An architecture for Differentiated Services”的IETF推荐标准RFC 2475中描述了DiffServ类别。
DS-TE隧道是在发起用于隧道的信令的入口边缘路由器100与终止用于信道的信令的出口边缘路由器120之间建立的。该隧道是通过入口边缘路由器100建立的。两个边缘路由器可以通过多条隧道链接，例如对于每种服务类别都有一条隧道。
DS-TE数据流是在两个应用之间交换的分组的集合。该数据流被聚集在客户机180连接到的入口边缘路由器100与通信方190连接到的出口边缘路由器120之间的DS-TE隧道中。
DS-TE数据流可以是单向或双向的，它以下列参数为特征-流号，表示为id_f(fd)；-五个网络标识参数，它们是源客户机的地址，表示为@s_f(fd)；通信方的目的地址，表示为@d_s(fd)；使用的协议，表示为pr(fd)；源客户机的端口号，表示为ps(fd)；和通信方的目的端口号，表示为pd(fd)；
-流的双向性或单向性，表示为b_f(fd)；-三个服务质量参数，它们是带宽，表示为bp_f(fd)；传输延迟，表示为d_f(fd)；和DiffServ服务类别，表示为c_f(fd)。
根据本发明，DS-TE隧道以两个新参数为特征隧道中使用的逻辑带宽，表示为bplu(td)，它对应于在隧道td中路由的DS-TE数据流的带宽之和；和DS-TE隧道的剩余带宽，表示为bpr(td)，它对应于网络中隧道td所预留的带宽(表示为bp(td))与隧道中使用的逻辑带宽bplu(td)之间的差。
根据本发明，当且仅当各客户机连接到同一入口边缘路由器100以及各通信方或接受者190连接到同一出口边缘路由器120、DS-TE数据流的方向b_f(fd)对应于隧道的方向、DS-TE数据流的服务类别对应于隧道的服务类别、数据流的带宽小于或等于隧道的剩余带宽、隧道的传输延迟小于或等于数据流的传输延迟时，隧道td才可以用来路由新DS-TE数据流。
入口边缘路由器100包括控制模块230。控制模块230接收来自与入口边缘路由器100相关联的客户机180的会话建立请求。控制模块230确定客户端180是否被授权请求数据流传输会话的建立，如果是的话，将该请求传输到用于分配和分布隧道中的数据流的代理200的DS-TE流管理模块201。例如，通过咨询客户机180已向其发送了请求订阅的服务提供商(图1未示出)，来检查授权。这里应当注意，作为变型，控制模块230可以不被包括在入口边缘路由器100中。
入口边缘路由器100包括DS-TE模块240。DS-TE模块240被通知关于网络拓扑和影响MPLS网络150的不同链路的约束。DS-TE模块240确定并向相邻路由器110a或110b发送指示其直接链路以及与其相关联的约束(或属性)的消息。然后这些消息根据泛洪机制通过扩展的IGP消息在路由器之间传播，直到所有路由器都被通知到为止。因此，每个路由器具有其自己的数据库(称为TED，代表业务工程数据库)，为其提供网络的拓扑及其约束。DS-TE模块240能够例如通过Dijkstra算法来确定标签交换路径，它是满足所有约束的最短路径(约束最短路径优先或CSPF)。DS-TE模块240能够通过RSVP-TE信令协议将所确定的路径信令通知给LSP路径的路由器。DS-TE模块240接收表示隧道布置服务器160所创建的各个静态隧道的信息。
入口边缘路由器100还包括数据流过滤与管制模块210。数据流过滤与管制模块210能够许可客户机180发送的数据流在MPLS网络150上的传输，并且将数据流的数据速率限制在允许的数据速率。数据流过滤与管制模块210由用于分配和分布隧道中的数据流的代理200的DS-TE数据流管理模块201控制。
入口边缘路由器100还包括路由表220，当入口边缘路由器100从客户机180接收到分组时，路由表220确定分组的标签。
根据本发明，入口边缘路由器100包括用于分配和分布隧道中的数据流的代理200。用于分配和分布隧道中的数据流的代理200控制DS-TE数据流在MPLS网络150的静态和动态隧道中的准入和分配。当MPLS网络150的静态隧道拥塞时，用于分配和分布隧道中的数据流的代理200在MPLS网络150中创建动态隧道。
用于分配和分布隧道中的数据流的代理200包括准入流表202、静态隧道选择模块203、静态隧道表204、动态隧道选择和/或生成模块206、动态隧道表205和DS-TE数据流管理模块201。
DS-TE数据流管理模块201处理前面所述的来自控制模块230的数据流传输请求。DS-TE数据流管理模块201命令静态隧道选择模块203在静态隧道表204中搜索能够传输该数据流的静态隧道。静态隧道选择模块203将搜索结果返回给DS-TE数据流管理模块201。DS-TE数据流管理模块201命令动态隧道选择和/或生成模块206在动态隧道表205中搜索能够传输该数据流的动态隧道，或者生成能够传输该数据流的动态隧道。
静态204和动态205隧道表分别存储MPLS网络150中创建的所有静态和动态隧道以及各自参数。
准入数据流表202对于DS-TE流管理模块201准入的每个数据流存储该数据流的参数、传输所述数据流的隧道的标识符和出口边缘路由器120的标识符。
当隧道布置服务器160在MPLS网络150中创建静态隧道时，后者及其参数被传送到静态隧道选择模块203，静态隧道选择模块203更新静态隧道表204。
图3表示根据本发明的边缘路由器中包括的、由用于分配和分布隧道中的数据流的代理运行的算法。
当客户机180将数据流建立请求传送给控制模块230时，控制模块230经过客户机180请求该建立的权限的检查，将该请求传送到用于在隧道中分配和分布数据流的代理的DS-TE数据流管理模块201。
在步骤E300中，DS-TE数据流管理模块201接收准入请求，该准入请求包括下列数据流参数流号id_f(fd)、源客户机180的地址@s_f(fd)、通信方190的目的地址@d_f(fd)、使用的协议pr(fd)、源客户机180的端口号ps(fd)、通信方190的目的端口号pd(fd)、流的双向性或单向性b_f(fd)；和三个服务质量参数带宽bp_f(fd)、传输延迟d_f(fd)和DiffServ服务类别c_f(fd)。
在下一步骤E301中，DS-TE数据流管理模块201确定数据流的接受者190所连接到的出口边缘路由器120。DS-TE数据流管理模块201通过询问入口边缘路由器的路由表220并且使用通信方的地址@d_f(fd)作为关键字，确定出口边缘路由器120。如果没有出口边缘路由器120与通信方的目的地址@d_f(fd)相关联，则DS-TE数据流管理模块201前进到步骤E302，并且向控制模块230传送数据流建立拒绝消息。该消息优选地包括表示识别出口边缘路由器120失败的信息。该消息然后被控制模块230传送到做出请求的客户机180。当完成步骤E302时，DS-TE数据流管理模块201停止当前算法，并且返回步骤E300，等待处理新准入请求。如果确定了出口边缘路由器120，则DS-TE数据流管理模块201前进到步骤E303。
在步骤E303中，DS-TE数据流管理模块201确定隧道布置服务器160根据业务预测矩阵170提供的信息所生成的静态隧道是否能够处理数据流的传输。为此，DS-TE数据流管理模块201向静态隧道选择模块203传送数据流的参数流的双向性或单向性bp_f(fd)、之前在步骤E302中确定的出口边缘路由器120的标识符；以及三个服务质量参数带宽bp_f(fd)、传输延迟d_f(fd)和DiffServ服务类别c_f(fd)。
静态隧道选择模块203查询静态隧道表204，并且确定静态隧道是否能够处理该数据流的传输。图4中示出了静态隧道表的内容的一个示例。
图4的表包括表示为40到42的三行和表示为43到49的七列。隧道布置服务器160创建的每个静态隧道在图4的表中都有相对应的行。为了简化起见，图4中只示出三个隧道。行40包括表示为隧道1的隧道的参数，行41包括表示为隧道2的隧道的参数，而行42包括表示为隧道2的隧道的参数。自然地，在MPLS网络150中可创建更多隧道。列43包括隧道1、2和3的出口边缘路由器的标识符@d_t，列44包括隧道1、2和3的DiffServ类别c_t(td)，列45包括隧道1、2和3的隧道预留带宽bp_t(tf)，列46包括隧道1、2和3的传输延迟d_t(td)，列47包括隧道1、2和3中使用的逻辑带宽bplu(td)，列48包括表示隧道1、2和3的方向的参数b_t(td)，而列49包括隧道1、2和3的剩余带宽bpr(td)。
静态隧道选择模块203通过将数据流的参数与静态隧道表中包括的每个隧道的参数进行比较，确定至少一个静态隧道是否能够处理数据流的传输。如果@d_t等于在步骤302中确定的出口边缘路由器的标识符、DiffServ类别c_t(td)至少大于DiffServ类别c_f(fd)、b_t(td)至少包括b_f(td)、传输延迟d_t(td)小于或等于d_f(fd)、并且最终如果剩余带宽bpr(td)大于或等于bp_f(fd)，则静态隧道能够传输数据流。
这里应当注意，在优选实施例中，当若干隧道能够传输该数据流时，静态隧道选择模块203在能够传输该数据流的各静态隧道当中选择其剩余带宽bplu(td)最低的静态隧道。当若干隧道能够传输该数据流并且具有相同的剩余带宽时，静态隧道选择模块203选择其预留带宽bp_t(td)最低的静态隧道。当若干隧道能够传输该数据流并且具有相同的预留带宽时，静态隧道选择模块203选择其d_t(td)最大的静态隧道。
当静态隧道选择模块203选择了静态隧道时，后者通过修改图4的列47和49中的隧道参数来更新静态隧道表204。将bplu参数增加数据流的带宽，并且将bpr参数减少数据流的带宽。然后静态隧道选择模块203向DS-TE数据流管理模块201传送包括所选隧道的标识符的响应消息。
在接收到该消息后，静态隧道选择模块203前进到步骤E307，该步骤包括更新之前描述的流过滤与管制模块210，以便后者许可数据流的传输。
当完成该操作时，静态隧道选择模块203前进到步骤E308，该步骤包括通过插入数据流、从准入流表202中选择的隧道的标识符和数据流的带宽，来更新路由表220和准入流表202。图5中示出准入流表202的一个示例。
图5包括表示为500到502的三行和表示为510到520的十一列。DS-TE数据流管理模块201准入的每个数据流在图5的表中都有相对应的行。为了简化起见，图5中只示出三个数据流，行500包括表示为流1的数据流的参数，行501包括表示为流2的数据流的参数，而行502包括表示为流3的数据流的参数。当然，在MPLS网络150中可允许更多数据流。列510包括流1、2和3的源客户机地址@s_f(fd)，列511包括通信方的目的地址@d_s(fd)，列512包括流1、2和3所使用的协议pr(fd)，列513包括流1、2和3的源客户机的端口号ps(fd)，列514包括流1、2和3的通信方的目的端口号pd(fd)，列515包括流1、2和3的DiffServ服务类别c_f(fd)，列516包括流1、2和3的带宽bp_f(fd)，列517包括流1、2和3的传输延迟d_f(fd)，列518包括流1、2和3的在步骤E301中确定的出口边缘路由器的标识符，列519包括所选的用来处理数据流流1、2和3的传输的隧道的标识符，而列520包括指示数据流流1、2和3分别是双向还是单向的信息。
当该操作完成时，DS-TE数据流管理模块201前进到步骤E309，该步骤包括通过控制模块230向发起请求的客户机180生成数据流建立接受消息。
当该步骤完成时，DS-TE数据流管理模块201停止当前算法，并返回步骤E300，等待处理新准入请求。
如果在步骤E303中静态隧道选择模块203确定没有静态隧道能够处理该数据流的传输，则后者向DS-TE数据流管理模块201返回失败消息。这例如是当所有静态隧道容量都被使用时，即，当来自客户机180的请求大于由业务预测矩阵170提供到隧道布置服务器160的业务预测和统计信息时的情况。在接收到该消息后，DS-TE数据流管理模块201前进到步骤E304。
在步骤E304中，DS-TE数据流管理模块201确定之前由动态隧道选择和/或生成模块206生成的动态隧道是否能够处理该数据流的传输。为此，DS-TE数据流管理模块201向动态隧道选择和/或生成模块206传送以下数据流的参数流的双向性或单向性b_f(fd)、之前在步骤E302中确定的出口边缘路由器120的标识符；和以下三个服务质量参数带宽bp_f(fd)、传输延迟d_f(fd)和DiffServ服务类别c_f(fd)。
动态隧道选择和/或生成模块206查询动态隧道表205，并确定动态隧道是否能够处理该数据流的传输。动态隧道表包括与图4所示的静态隧道表中所包含的相同的参数，因此将不再详细描述它。
动态隧道选择和/或生成模块206通过比较数据流的参数与动态隧道表205中包含的每个隧道的参数，确定至少一个动态隧道是否能够处理数据流的传输。如果@d_t等于在步骤302中确定的出口边缘路由器标识符、DiffServ类别c_t(td)至少大于DiffServ类别c_f(fd)、b_t(td)至少包括b_f(td)、传输延迟d_t(td)小于或等于d_f(fd)、并且最终如果剩余带宽bpr(td)大于或等于bp_f(fd)，则动态隧道能够传输数据流。
这里应当注意，在优选实施例中，当若干隧道能够传输该数据流时，动态隧道选择和/或生成模块206在能够传输该数据流的各动态隧道当中选择其剩余带宽bpr(td)最低的动态隧道。当若干动态隧道能够传输该数据流并且具有相同的剩余带宽时，动态隧道选择和/或生成模块206选择其预留带宽bp_t(td)最低的动态隧道。当若干动态隧道能够传输该数据流并且具有相同的预留带宽时，动态隧道选择和/或生成模块206选择其延迟d_t(td)最大的动态隧道。
当动态隧道选择和/或生成模块206选择了动态隧道时，后者通过修改所选隧道的参数来更新动态隧道表205。将bplu参数增加数据流的带宽，并且将bpr参数减少数据流的带宽。动态隧道选择和/或生成模块206然后向DS-TE数据流管理模块201传送包括所选隧道的标识符和目的边缘路由器的标识符的响应消息。在接收到该消息后，DS-TE数据流管理模块201前进到步骤E307，该步骤包括更新流过滤与管制模块210，以便后者许可数据流的传输。
当完成该操作时，DS-TE数据流管理模块201前进到步骤E308，并且通过插入数据流、从准入流表202中选择的隧道的标识符和数据流的带宽，来更新路由表220和准入流表202。
当该操作完成时，DS-TE数据流管理模块201前进到步骤E309，该步骤包括通过控制模块230向发起请求的客户机180生成数据流建立接受消息。
当该步骤完成时，DS-TE数据流管理模块201停止当前算法，并返回步骤E300，等待处理新准入请求。
当没有动态隧道能够传输该数据流时，动态隧道选择和/或生成模块206从步骤E304前进到下一步骤E305。在该步骤中，动态隧道选择和/或生成模块206尝试修改动态隧道表205中引用的动态隧道之一的带宽。
根据本发明，使用四个参数来修改动态隧道的带宽表示为IBD的带宽增量，对应于可对动态隧道做出的增量步骤；可对动态隧道预留的最小带宽BDMIN；表示为BDMAX的最大带宽，对应于可对动态隧道预留的最大带宽；最后是表示为DBD的带宽减量，对应于可对动态隧道做出的减量步骤。
为此，动态隧道选择和/或生成模块206从动态隧道表205中确定哪些动态隧道在其预留带宽bp_t(td)增加增量IBD时能够传输数据流。如果没有动态隧道能够在其预留带宽bp_t(td)增加增量IBD时传输数据流，则动态隧道选择和/或生成模块206前进到步骤E306，步骤E306将在后面描述。如果存在至少一个能够在其预留带宽bp_t(td)增加增量IBD时传输数据流的动态隧道，则动态隧道选择和/或生成模块206确定该能够在其预留带宽bp_t(td)增加增量IBD时传输数据流的动态隧道是否具有小于BDMAX的增加带宽。然后选择具有小于BDMAX的增加带宽的动态隧道。
如果没有具有小于BDMAX的增加带宽的动态隧道，则动态隧道选择和/或生成模块206前进到步骤E306。
DS-TE数据流管理模块201询问DS-TE模块240，以便后者确定在MPLS网络150中是否应当修改每个所选隧道的路由。这是由确定满足约束集合的最短路径CSPF(约束最短路径优先)的模块执行的。如果需要修改每个所选隧道的路由，则动态隧道选择和/或生成模块206前进到步骤E306。
如果所选的隧道包括不准修改其路由的隧道，则动态隧道选择和/或生成模块206选择具有最低预留带宽的动态隧道，并且通过将该动态隧道的预留带宽加上增量IBD的值，来修改该动态隧道的预留带宽。动态隧道选择和/或生成模块206修改动态隧道表205，并将该动态隧道的修改通知DS-TE模块240，以便DS-TE模块240更新该隧道的配置。
当该操作完成时，动态隧道选择和/或生成模块206然后向DS-TE数据流管理模块201传送包括所选隧道的标识符的响应消息和目的边缘路由器的标识符。在接收到该消息后，DS-TE数据流管理模块201前进到步骤E307。
步骤307到E309以与前面所述相同的方式进行，因此将不再对其进行说明。
当这些步骤完成时，DS-TE数据流管理模块201停止当前算法，并且返回步骤E300来等待处理新准入请求。
在步骤306中，DS-TE数据流管理模块201询问DS-TE模块240，以便后者确定MPLS网络150中能够满足该数据流准则的最大可用带宽。该最大可用带宽表示为pgbpd，并且是由确定满足约束集合的最短路径CSPF的模块确定的。
在该步骤中，动态隧道选择和/或生成模块206尝试在MPLS网络150中创建新动态隧道。为此，动态隧道选择和/或生成模块206将MPLS网络150中能够满足该数据流准则的最大可用带宽与可为动态隧道预留的最小带宽BMIN进行比较。如果最大可用带宽pgbpd小于BMIN，则创建新动态隧道的尝试失败，并且动态隧道选择和/或生成模块206向DS-TE数据流管理模块201传送失败消息。在接收到该消息后，DS-TE数据流管理模块201前进到步骤E302，并且向控制模块230传送会话建立拒绝消息。该消息优选地包括表示MPLS网络150的资源拥塞的信息。然后该消息被控制模块230传送到做出请求的客户机180。当完成步骤E302时，DS-TE数据流管理模块201停止当前算法，并且返回步骤E300，等待处理新准入请求。
如果最大可用带宽pgbpd大于BMIN但小于数据流的带宽bp_f(fd)，则创建新动态隧道的尝试失败，并且动态隧道选择和/或生成模块206向DS-TE数据流管理模块201传送失败消息。在接收到该消息后，DS-TE数据流管理模块201前进到步骤E302，并且向控制模块230传送会话建立拒绝消息，该消息优选地包括表示MPLS网络150的资源拥塞的信息。该消息然后被控制模块230传送到做出请求的客户机180。当完成步骤E302时，DS-TE数据流管理模块201停止当前算法，并且返回步骤E300，等待处理新准入请求。
如果最大可用带宽pgbpd大于BMIN和数据流的带宽bp_f(fd)，则动态隧道选择和/或生成模块206控制DS-TE模块240，使后者配置新动态隧道，该新动态隧道的带宽等于BMIN和bp_f(fd)中的最大值或者Max(BMIN，bp_f(fd))。该新动态隧道能够支持要传输的数据流的参数。当创建了该动态隧道时，DS-TE模块240向动态隧道选择和/或生成模块206返回配置确认消息。动态隧道选择和/或生成模块206修改动态隧道表205以便将后者包括在表中。该新动态隧道的带宽参数是，bp_t(td)＝Max(BMIN，bp_f(fd))，bplu(td)＝bp_f(fd)，以及bpr(td)＝Max(BMIN，bp_f(fd))-bp_f(fd)。动态隧道选择和/或生成模块206将这些信息传送到流管理模块201，流管理模块201通过将该数据流与新创建的动态隧道相关联，来更新准入流表202。所创建的隧道的标识符被传送到流管理模块201。当该操作完成时，算法前进到步骤E307。
在步骤E307中，DS-TE数据流管理模块201更新之前描述的流过滤与管制模块，以便后者许可通过入口边缘路由器100的数据流传输。
当完成该操作时，DS-TE数据流管理模块201前进到步骤E308，该步骤包括通过插入数据流和从准入流表202中选择的隧道的标识符，来更新路由表220和准入流表202。
当该操作完成时，DS-TE数据流管理模块201前进到步骤E309，该步骤包括通过控制模块230向发起请求的客户机180生成接受消息。
当该步骤完成时，DS-TE数据流管理模块201停止当前算法，并返回步骤E300，等待处理新准入请求。
当入口边缘路由器接收到关闭静态隧道传输的数据流的请求时，DS-TE数据流管理模块201通过将该数据流从准入流表202中删除来更新准入流表202，并且更新流过滤与管制模块210和LER 220的路由表。DS-TE数据流管理模块201控制静态隧道选择模块203，以使后者修改静态隧道表204。
当入口边缘路由器接收到关闭由动态隧道传输的数据流的请求时，DS-TE数据流管理模块201控制动态隧道选择和/或生成模块206，以使后者修改动态隧道表205。将该隧道中使用的逻辑带宽bplu(td)减少要删除的数据流的带宽，并且将该隧道的剩余带宽bpr(td)增加要删除的数据流的带宽。
如果该隧道中的剩余带宽bpr(td)大于带宽减量DBD，则将动态隧道的预留带宽减少DBD。这里应当注意，优选地，DBD值大于IBD。这使得有可能避免任何关于根据本发明创建和修改的动态隧道的预留带宽的定义振荡的风险。
这里应当注意，当动态隧道不再传输数据流时，即，当该隧道中使用的逻辑带宽bplu(td)为0时，由动态隧道选择和/或生成模块206删除该动态隧道。
自然地，本发明决不限于这里所述的实施例，相反，涵盖本领域技术人员范围内的任何变型。
权利要求
1.一种在标签交换通信网络(150)中创建用于传输至少一个数据流的隧道的方法，该通信网络包括至少一个入口边缘路由器(100a)、能够基于该通信网络中的业务预测定义通信网络(150)中称为静态隧道的隧道的服务器(160)，其特征在于，该方法包括由接收来自客户机(180)的请求以便在通信网络中传输数据流的入口边缘路由器(100a)执行的以下步骤-确定(E303)通信网络中由服务器定义的静态隧道是否能够传输该数据流，-如果由服务器定义的静态隧道不能够传输数据流，则创建能够传输通信网络中的数据流的、称为动态隧道的隧道(E306)。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，每个隧道还具有与其关联的服务类别、隧道预留带宽和传输延迟参数。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述创建动态隧道的步骤之前，该方法包括步骤确定(E304)之前创建的动态隧道是否包括至少一个能够传输该数据流的动态隧道。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，如果先前建立的动态隧道不能够传输该数据流，则该方法还包括在所述创建动态隧道的步骤之前执行的步骤确定(E305)之前创建的动态隧道是否包括至少一个在将所述隧道的预留带宽增加预定值时能够传输该数据流的动态隧道。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，如果之前创建的动态隧道包括至少一个在将所述隧道的预留带宽增加预定值时能够传输该数据流的动态隧道，则该方法还包括步骤将增加了预定值的所述隧道的预留带宽与预定阈值进行比较，并且选择其增加了预定值的预留带宽小于预定阈值的隧道。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，该方法还包括步骤确定是否需要修改所选隧道在该标签交换通信网络中的路由，并且选择其在标签交换通信网络中的路由不准被修改的隧道。
7.如权利要求3所述的方法，其特征在于，隧道至少以剩余带宽为特征，并且当选择了其在标签交换通信网络中的路由不准被修改的若干隧道时，该方法包括步骤从其在标签交换通信网络中的路由不准被修改的动态隧道当中选择其剩余带宽在能够传输该数据流的动态隧道中为最低的隧道，当若干能够传输该数据流的动态隧道具有相同的剩余带宽时，该方法包括步骤选择传输延迟最大的动态隧道。
8.如权利要求2到7中任一个所述的方法，其特征在于，该数据流是要送往客户机的通信方的，该通信网络包括客户机的通信方与其相关联的至少一个出口路由器，以及其特征在于，每个隧道还具有与其相关联的入口边缘路由器的地址、出口边缘路由器的地址、所述隧道的双向性或单向性、与该隧道中传输的数据流带宽之和相对应的该隧道中使用的逻辑带宽、以及与通信网络中的该隧道的预留带宽和该隧道中使用的逻辑带宽之差相对应的该隧道的剩余带宽。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，每个数据流具有与其相关联的客户机的地址、通信方的地址、流的双向性或单向性、带宽、传输延迟和所述数据流的服务类别。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，如果与客户机的通信方相关联的出口边缘路由器的地址等于隧道的出口边缘路由器的地址、与客户机相关联的入口边缘路由器的地址等于该隧道的入口边缘路由器的地址、该隧道的服务类别至少大于数据流的服务类别、该隧道的传输延迟小于或等于数据流的传输延迟并且如果该隧道的剩余带宽大于或等于数据流的带宽，则该隧道能够传输该数据流。
11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当若干静态隧道能够传输数据流时，该方法包括步骤从能够传输该数据流的静态隧道当中选择其剩余带宽最低的隧道，以及当若干能够传输该数据流的静态隧道具有相同的剩余带宽时，该方法包括步骤选择其预留带宽最低的静态隧道，以及当若干静态隧道能够传输该数据流并且具有相同的预留带宽时，该方法包括步骤选择其传输延迟最大的静态隧道。
12.一种在标签交换通信网络(150)中创建用于传输至少一个数据流的隧道的设备，该通信网络包括至少一个入口边缘路由器(100a)、能够基于该通信网络中的业务预测定义通信网络(150)中的隧道的服务器(160)，其特征在于，该隧道创建设备被包括在入口边缘路由器(100)中，并且其特征在于，该隧道创建设备包括-用于确定通信网络中由服务器定义的隧道是否能够传输该数据流的装置(201，203)，-如果由服务器定义的静态隧道不能够传输数据流，则创建适于传输该数据流的隧道的装置(201，205，206)。
13.一种存储在信息介质上的计算机程序，所述程序包括当程序被计算机系统加载和运行时实现如权利要求1到11中任一个所述的方法的指令。
全文摘要
本发明提供一种在标签交换通信网络(150)中创建用于传输至少一个数据流的隧道的方法，该通信网络包括至少一个入口边缘路由器(100a)、能够基于该通信网络中的业务预测定义通信网络(150)中称为静态隧道的隧道的服务器(160)。该方法包括由接收来自客户机的、传输通信网络中的数据流的请求的入口边缘路由器执行的以下步骤确定通信网络中由服务器定义的静态隧道是否能够传输该数据流，如果由服务器定义的静态隧道不能够传输数据流，则创建能够传输通信网络中的数据流的、称为动态隧道的隧道。该发明也涉及相关联的设备。
文档编号H04L12/56GK101073226SQ200580041909
公开日2007年11月14日 申请日期2005年9月28日 优先权日2004年10月8日
发明者让-路易斯·勒鲁, 盖尔·弗罗曼图克斯, 塞恩·伍杜昂 申请人:法国电信公司