专利名称：动态te-lsp优先级及抢先的制作方法
技术领域：
本发明涉及计算机网络，更具体地，本发明涉及动态分配计算机网络 的负载均衡(load balancing)流量工程(Traffic Engineering, TE)标签交 换路径(Label Switched Path, LSP)的优先级。
背景技术：
计算机网络是通过诸如个人计算机和工作站之类的终端节点之间用于 传输数据的通信链路和分段(segment)互连的节点的地理上的分布集合。 可以使用许多类型的网络，所述类型范围从局域网(Local Area Network, LAN)到广域网(Wide Area Network, WAN) 。 LAN —般通过位于诸如 大楼或校园之类的相同总物理位置的专用私有通信链路连接节点。另一方 面，WAN —般通过诸如公共运营商(common carrier)电话线、光通道、 同步光网络(synchronous optical network, SONET)或同步数字体系 (synchronous digital hierarchy, SDH)链路之类的长距离通信链路连接地 理上分散的节点。因特网是连接全世界各类网络的WAN的示例，在各种 网络上的节点之间提供全球通信。这些节点一般通过根据诸如传输控制协 议/因特网协议(Transmission Control Protocol / Internet Protocol, TCP/IP) 之类的预定协议交换离散数据帧或分组，来在网络上进行通信。该申请的 上下文中，协议由一组定义节点彼此之间如何进行交互的规则组成。计算 机网络可通过诸如路由器之类的中间网络节点进一步互连，来扩展每个网 络的有效"尺寸"。
由于可以证明互连的计算机网络的管理很繁重，因此较小组的计算机 网络可以维持为路由域或自治系统。自治系统(autonomous system, AS) 内的网络一般通过配置为执行域内(intradomain)路由协议的传统"域 内"路由器连接在一起，并且通常服从于公共的权限。为了改善路由可伸縮性，服务供应商(例如ISP)可将AS划分成多个"区域"。但是，可 能希望增加能够交换数据的节点的数目；这种情况下，执行域间路由协议
的域间(interdomain)路由器用来互连各种AS的节点。另外，可能希望 互连在不同管理域下操作的各种AS。正如此处所使用的，AS或区域通常 称为"域"，并且将不同域互连在一起的路由器通常称为"边界路由 器"。
域间路由协议的示例是通过在系统的邻近域间路由器之间交换路由和 可达性信息来在域(AS)之间执行路由的边界网关协议(Border Gateway Protocol, BGP)版本4。邻接(adjacency)是为了交换路由信息消息和提 取网络拓扑的目的而在所选择的邻近(对等)路由器之间形成的关系。 BGP对等路由器交换的路由信息通常包括目的地址前缀，即路由协议为了 做出路由("下一跳")决定而使用的目的地址部分。该目的地址的示例 包括IP版本4 (IPv4)和版本6 (IPv6)地址。BGP—般在诸如TCP之类 的可靠的传输协议上操作，来建立TCP连接/进程(session) 。 BGP协议 众所周知，其总体描述见1995年3月公布的题为"A Border Gateway Protocol 4 (BGP-4)"的请求注解(Request for Comments, RFC) 1771。
域内路由协议或内部网关协议(interior gateway protocol, IGP)的示 例有开放最短路径优先(Open Shortest Path First, OSPF)路由协议和中间 系统到中间系统(Intermediate- System-to-Intermediate-System ， IS-IS)路 由协议。OSPF和IS-IS协议基于链路状态(link-state)技术，并因此统称 为链路状态路由协议。链路状态协议定义路由信息和网络拓扑信息在域内 被交换和处理的方式。该信息一般指向域内路由器的本地状态(例如该路 由器的可用接口和可达邻居或邻接)。OSPF协议在日期为1998年4月、 题为"OSPF Version 2"的RFC 2328中描述，IP环境中使用的IS-IS协议 在日期为1990年12月、题为"Use of OSI ISIS for routing in TCP/IP and Dual Environments"的RFC 1195中描述，这两个RFC都通过引用结合于 此。
中间网络节点通常在由路由信息库(routing information base, RIB)
维护和管理的路由表中存储其路由信息。路由表是可搜索的数据结构，其中网络地址映射到其相关的路由信息。但是，本领域技术人员会理解路由表不需要组织为表，或者可以是另一种类型的可搜索的数据结构。虽然中间网络节点的路由表可用预定的路由信息组来配置，但是该节点也可在发送和接收数据分组时动态获得("学到")网络路由信息。分组在中间网络节点处接收时，该分组的目的地址可用来识别包含与该收到的分组相关的路由信息的路由表条目。除了别的以外，分组的路由信息指示该分组的下一跳地址。
为了保证其路由表包含最新的路由信息，中间网络节点可与其他中间节点合作来传播代表当前网络拓扑的路由信息。例如，假设中间网络节点检测到它的一个邻近节点(即邻接网络节点)例如由于链路故障或该邻近节点"离线"等原因变得不可用。那么这种情况下，该中间网络节点可以更新其路由表中存储的路由信息来保证数据分组不被路由到该不可用的网络节点。此外，该中间节点也可将网络拓扑中的这一变化传送到其他中间网络节点，这样它们也能更新其本地路由表并旁路不可用的节点。通过这种方式，每个中间网络节点"得知"拓扑中的变化。
通常，根据诸如链路状态协议(例如IS-IS或OSPF)之类的预定网络
通信协议在中间网络节点中传播路由信息。传统的链路状态协议使用链路
状态公告(advertisement)或链路状态分组(或"IGP公告")来在互连的中间网络节点(IGP节点)之间交换路由信息。正如此处所使用的，IGP公告一般描述IGP路由协议为了在互连的IGP节点——即路由器和交换机——中传送路由信息而使用的任何消息。操作上，第一 IGP节点可生成IGP公告并通过其连接到其他IGP节点的每个网络接口 "洪泛"(flood,即发送)该分组。其后，第二IGP节点可接收洪泛的IGP公告并根据该收到的IGP公告中包含的路由信息来更新其路由表。接下来，第二IGP节点可通过其除了接收IGP公告的接口之外的网络接口洪泛收到的IGP公告。重复洪泛过程直至每个互连的IGP节点都已收到IGP公告并更新其路由表。
实际上，每个IGP节点通常生成并传播IGP公告，该公告的路由信息包括该中间节点的邻近网络节点和与每个邻居相关的一个或多个"代价"值的列表。正如此处所使用的，与邻近节点相关的代价值是用于确定与该
节点通信的相对容易性/负荷(ease/burden)的任意度量指标(metric)。 例如，代价值可按照以下方面来衡量到达邻近节点需要的跳数、分组到 达邻近节点的平均时间、通过连接到邻近节点的通信链路上的业务量或可 用带宽量等等。
如上所述，通常洪泛IGP公告直至每个中间网络IGP节点都己从每个 其他互连的中间节点收到IGP公告。然后，每个IGP节点可以(例如在链 路状态协议中)通过聚集收到的邻近节点和代价值的列表来构造网络拓扑 的相同"视图"。为此，每个IGP节点可将收到的该路由信息输入"最短 路径优先"(shortest path first, SPF)计算，该计算确定将中间节点与每 个其他网络节点相连的最低代价的网络路径。例如，Dijkstra算法是用于 执行这种SPF计算的传统技术，对该算法更详细的描述见1999年9月出 版的、Radia Perlman所著课本"Interconnections Second Edition"的12.2.4 小节，通过引用将其结合于此，如同在本申请中完全阐述了一样。每个 IGP节点根据其SPF计算的结果来更新其本地路由表中存储的路由信息。 具体而言，RIB更新路由表来将目的节点与SPF计算所确定的和到达该节 点的最低代价路径相关的下一跳接口联系起来。
已开发了多协议标签交换(Multi-Protocol Label Switching, MPLS)流 量工程来满足诸如有可用带宽保证的(guaranteed available bandwidth)禾口 快速重建(fast restoration)之类的数据连网需求。MPLS流量工程采用现 代标签交换技术通过标签交换路由器(label switched router， LSR)的 IP/MPLS网络来建立有带宽保证的端到端(end-to-end)隧道(tunnel)。 这些隧道是标签交换路径(label switched path, LSP)的一种，因此通常 称为MPLS流量工程(Traffic Engineering, TE) LSP。 MPLSTE的示例可 参见日期为2001年12月题为"RSVP-TE: Extensions to RSVP for LSP Tunnels"的RFC 3209、日期为2004年6月题为"Intermediate-System-to-Intermediate-System (IS-IS) Extensions for Traffic Engineering (TE)"白勺RFC 3784和日期为2003年9月题为"Traffic Engineering (TE) Extensions to OSPF Version 2 "的RFC 3630，其全部内容通过引用结合于此。从首端(head-end) LSR到尾端(tail-end) LSR的MPLS TE-LSP的建
立涉及通过LSR网络的路径的计算。最优情况下，计算出的路径是按某些 度量指标测量得到的"最短"路径，其满足所有有关的LSP流量工程约 束，例如需求带宽、"亲和力"(affinity,避免或包含某些链路的管理上 的约束)等。路径计算既可以由首端LSR执行也可由作为不共处于首端 LSR的路径计算单元(path computation element, PCE)操作的一些其他实 体执行。首端LSR (或PCE)使用其网络拓扑的知识和每条链路上的可用 资源根据LSP流量工程约束来执行路径计算。可以使用包括CSPF (带约 束的最短路径优先)在内的各种路径计算方法。MPLS TE-LSP可在单个例 如区域、层、或AS的域内配置，或者也可跨越多个例如区域、层、或AS 的域。
PCE是具有在任意节点之间计算路径的能力的实体，该节点的PCE在 AS或区域内可知。PCE的特别有用之处在于它们更清楚其AS或区域内的 网络流量和路径选择，因此可用于更多的最优路径计算。首端LSR还可作 为路径计算客户(path computation client, PCC)来操作，所述PCC配置 为向PCE发送路径计算请求，并接收带有计算出的路径的响应，该路径可 能考虑到来自PCC的其他路径计算请求。值得注意的是，当一个PCE向 另一个PCE发送请求时，它充当PCC。
有些应用可能包含不定向数据流，该数据流配置为根据某个"服务质 量"(quality of service, QoS)从计算机网络中的源(发送者)向该网络 中的目的地(接收者)传送时间敏感的业务。此处，可为不定向数据流预 留网络资源，以确保与该数据流有关的QoS被维持。资源预留协议 (Resource reservation Protocol, RSVP)是使应用能够预留资源以获得用 于其数据流的特殊QoS的网络控制协议。RSVP与路由协议一起工作，例 如来为计算机网络中的数据流预留资源以建立该数据流要求的QoS水平。 RSVP的定义见R. Braden等人所著的"Resource ReSerVation Protocol (RSVP)" RFC 2205，该RFC全部内容通过引用结合于此。流量工程应用 的情况下，RSVP信令(signaling)用于服从所要求的约束组建立TE-LSP 并沿着该TE-LSP将各种TE-LSP属性传达到诸如边界路由器之类的路由器，所述约束组的路径已用各种方法加以计算。
如RFC 2205中所定义，"准入"(admit) RSVP数据流并使用基于 容量的准入控制技术对该数据流分配资源。根据该技术，在"先来先准 入"(first-come-first-admitted)的基础上对数据流分配资源直到资源容量 耗尽。S. Herzog所著题为"RSVP Extensions for Policy Control"的RFC 2750定义了对RFC 2205的扩展，该扩展包含基于策略的准入控制，RFC 2750的全部内容通过引用结合于此。通过对RSVP的这种扩展，准入控制 除了使用容量作为基础之外，还涉及在策略的基础上预留资源。它的一个 简单示例是认证/授权策略。若请求者试图预留带宽但其对管理员未知或提 出未经授权的请求，那么根据认证/授权策略，即使有可用带宽也会拒绝该 请求。然而在授权的请求者当中，在先来先准入的基础上授予带宽。
经常连同RFC 2750 —起使用的策略是S. Herzog所著题为Signaled Preemption Priority Policy Element的RFC 3181中描述的基于抢先优先级
(preemptkm-priority-based)的策略，该RFC的全部内容通过引用结合于 此。基于抢先优先级的策略包含这样的技术，该技术允许新的预留(new reservation)抢先于一个或多个现存较低优先级预留来获得为较低优先级 预留(lower priority reservation)预留的资源。根据该技术，抢先优先级值
(priority value)与新预留相关联，而保卫优先级(defending-priority)值 与各个现存预留相关联。预留的优先级和保卫优先级值可通过本领域公知 的各种方法分配。用于新预留的抢先优先级值与现存预留的保卫优先级值 相比较来确定新预留是否"抢先于"任一现存的较低优先级预留。如果 是，那么分配给所选择的较低优先级预留的资源重新分配给新的预留。注 意，应用于MPLS TE-LSP的抢先技术在上面包含的RFC 3209中有详细描 述。
实际上，例如在MPLS TE-LSP的情况下，RSVP信令消息(例如路径 消息)包含与新TE-LSP相关的规定抢先优先级值。接收该消息的网络节 点可以首先确定是否立刻有足够的可用未分配资源来满足该消息中所请求 的资源。如果不是，那么接着该节点识别可以抢先于的较低优先级现存资 源(TE-LSP)来满足新预留的需要。这可通过将新TE-LSP抢先优先级值与现存TE-LSP的保卫优先级值相比较来完成，以确定新TE-LSP在优先 级上是否比现存TE-LSP高。如果是，那么该网络节点可通过"将其拆 除"(tear it down)并将与被拆除的TE-LSP相关的资源重新分配给新TE-LSP 来抢先于现存的 TE-LSP。然后，沿数据路径向上游发送错误消息
(例如，路径错误消息)来将抢先通知给包括源节点在内的上游节点。 注意，上述抢先技术可能导致较低优先级的预留被立刻抢先("硬" 抢先)，因此对与这些预留相关的数据流造成不必要的干扰。例如，为了
"回收"(reclaim)由于抢先而丢失的资源，不得不重建较低优先级的 TE-LSP ，从而可能给数据流造成中断。2005年4月Meyer等所著因特网 草案 "MPLS Traffic Engineering Soft Preemption <draft-ietf-mpls-soft-preemption-04.txt>"中描述了减少这种情况的方法，该草案的全部内容通 过引用结合于此。简言之，其中描述的方法引入"抢先未定"
(preemption pending)状态来创建"软"抢先，这有助于更加适当地减轻 被抢先的TE-LSP内携带的移位(displaced)数据流的重新路由(reroute) 过程。具体而言，对于激活软抢先的规定时间段，硬抢先之前，将该抢先 通知被软抢先的数据流的首端LSR，并给予其重新路由该数据流的机会。 本质上，沿较高优先级数据流的预留被超量预定，直至给予较低优先级数 据流重新路由的机会。
通常，TE-LSP (数据流)的计算是非同步的，以便或者通过多个首端 节点、或者通过单个首端节点或PCE，但在不同时间将每条TE-LSP路径 与其他TE-LSP路径彼此分开计算。作为非同步计算的结果，例如带宽之 类的资源可能变得支离破碎，导致有些TE-LSP可能没有被建立(或调整
了尺寸)的"阻塞"(blocking)状态。例如，假设从一个位置到另一个 有两条链路，每条链路拥有10兆字节每秒(Mega-bytes per second, MBps)的可用带宽。进一步假设预留3MBps在第一条链路上建立第一条 TE-LSP，且预留另一个3MBPs在第二条链路上建立第二条TE-LSP。每条 链路因此拥有7MBps的可用带宽，并且两条链路上的可用总带宽为
14MBps。然而，若试图预留8MBps带宽建立第三条TE-LSP，则虽然两条 链路上存在合并的14MBps可用带宽，但是第一或第二条链路都无法提供该预留。这是由于14MBps的可用带宽已分裂到两条链路上(成为两条
7MBps的链路)，妨碍了找到满意(8MBps)路径的能力。
若另一条TE-LSP可以相应地移位并"重组"(repack)到单一路径 上，那么就可以满足第三条TE-LSP的8MBps要求。这种情况下，例如， 第一条链路将拥有4MBps的可用带宽(10-3-3),且第二条链路将拥有 2MBps (10-8)。达到这种状况的一种方法涉及根据其带宽尺寸对TE-LSP 分配不同优先级，来增加能够放置可以抢先于较低优先级(因而较小)的 TE-LSP的较大TE-LSP的可能性。 一旦被抢先，则较小的TE-LSP将拥有 更好的找到满意路径的机会，因而被重新路由，由此创建重组的形式。目 前，该方法是静态的，而且需要拥有网络知识的系统管理员进行随意 (arbitrary)优先级分配。另外，这种静态配置可能导致为了放置较大的 TE-LSP而抢先于大量较小的、可能无法重新路由的TE-LSP的情况。
发明内容
本发明针对这样的技术，该技术用于从计算机网络的首端节点对流量 工程(traffic engineering, TE)标签交换路径(label switched path, LSP) 动态分配优先级。这项新技术提高了放置在其他情况下会被带宽碎片阻塞 的TE-LSP的能力。具体而言，首端节点为例如按可能TE-LSP的类型和/ 或尺寸分组的成组的可能TE-LSP配置分配优先级值的范围。请求TE-LSP 时，首端节点尝试通过在优先级值的相应范围内动态提高TE-LSP的优先 级值直到有足够的可用资源(此时首端节点可建立TE-LSP)，来建立TE-LSP。可配置的定时器到期后，首端节点在优先级值的相应范围内动态减 少已建立的TE-LSP的优先级值，并确定已建立的TE-LSP是否能沿具有 可接受的代价的路径降低其优先级但仍获得足够资源。如果是，则首端节 点可在较低优先级值处重建该TE-LSP 。
根据本发明的一个方面，首端节点(例如系统管理员)对成组的可能 TE-LSP分配优先级范围。成组的可能TE-LSP可包括例如各种尺寸配 置、TE-LSP类型配置，或其他配置，以及配置的任意组合。例如，要求 较多带宽的TE-LSP (较大TE-LSP)可给予比较小TE-LSP更高范围的优先级值。同样，对TE-LSP类型(Class Type (类类型)，CT)可分配不 同范围，比如对敏感数据流(例如因特网协议上的语音，VoIP或"语 音")分配较高范围，而对较不敏感的数据流(例如数据)分配较低范 围。注意，虽然允许范围重叠，但为了保证TE-LSP类型当中(比如语音 和数据之间)所希望的抢先隔离，可分配不重叠的范围。
根据本发明的另一方面，首端节点尝试通过在优先级值的相应范围内 动态提高TE-LSP的优先级值直到有足够的可用资源，来建立TE-LSP。首 端节点从该范围内的最低值开始，然后在该范围内稳定提高该优先级值， 同时尝试在每个提高的优先级别获得用于TE-LSP的足够资源。注意，首 端节点既可在每一优先级别发信号通知TE-LSP的建立，或者也可在发 TE-LSP通知信号前对当前TE-LSP及其优先级的本地存储表执行查找以
(在内部)确定是否存在足够资源。若首端节点配置为软抢先，则被软抢 先的TE-LSP的一个或多个远程首端节点可发送指示远程首端节点上负载 重新路由其被软抢先的TE-LSP的负担通知。若抢先TE-LSP (preempting TE-LSP)的首端节点收到太多通知或"抱怨"，则它可决定取消(撤销) 该软抢先。否则，该TE-LSP建立，并且被软抢先的TE-LSP最终被抢 先，可能的话还必须被重新路由。
此处描述的说明性实施例中，使用内部网关协议(interior gateway protocol, IGP)消息传送抱怨。被抢先的TE-LSP的每个远程首端节点可 创建IGP消息，用于向例如其IGP区域/级别的域内的其他首端节点(例 如抢先节点)或PCE传播("公告")被抢先的TE-LSP，尤其是被抢先 的无法重新路由的TE-LSP的数目。IGP消息还可指示关于被抢先的TE-LSP 的其他信息， 如它们各自的优先级和/或尺寸。IGP消息示例性地分别 具体化为开放最短路径优先(Open Shortest Path First, OSPF)或中间系统 到中间系统(Intermediate- System-to-Intermediate-System ， IS-IS)公告消
息("IGP公告")。注意，IGP公告包括用于传达被抢先的TE-LSP信息
的类型/长度/值(type/length/value， TLV)编码格式。
根据本发明的又一方面，可配置的定时器到期后，抢先TE-LSP的首
端节点在优先级值的相应范围内动态减少已建立的TE-LSP的优先级值，并确定该TE-LSP是否能降低其优先级但仍获得足够资源。首端节点从当
前优先级值开始，然后在该范围内稳定减少该优先级值，同时确定每个较
低的优先级别处是否有用于TE-LSP的足够可用资源(例如，或通过发送 信号或通过本地确定)。然后首端节点可在仍产生可用资源的范围内的最 低优先级值处重建TE-LSP。注意，首端节点在重建TE-LSP之前可先确定 重建的TE-LSP与当前建立的TE-LSP的代价相比是否具有可接受的代 价。
有利的是，该新技术根据用于成组的可能TE-LSP的预定优先级范 围，为计算机网络的TE-LSP动态分配优先级。通过在该范围内动态调整 TE-LSP的优先级，本发明的技术提供如下机制，该机制不使用随意的 (有时是麻烦的)静态分配而增加能在整个网络中放置更多TE-LSP的可 能性。另外，这项新技术有利地避免为了放置较大的TE-LSP而抢先于大 量较小的、可能无法重新路由的TE-LSP的情况。
通过结合附图参考下面的描述可以更好的理解本发明的上述优点及进 一步优点，附图中相似的标号指示同样的或功能相似的元件，其中 图1是根据本发明可使用的示例性计算机网络的示意结构图； 图2是本发明可有利地使用的示例性路由器的示意结构图； 图3是路由器可洪泛的示例性IGP公告的示意结构图； 图4是本发明可优选使用的示例性预留资源表的部分示意结构图； 图5是本发明可优选使用的示例性优先级范围表的部分示意结构图； 图6是说明根据本发明尝试的TE-LSP的示例性计算机网络的示意结 构图7是说明本发明可有利地使用的IGP扩展对象(Extension Object)
的格式的示意结构图8是说明根据本发明的重新路由的TE-LSP的示例性计算机网络的
示意结构图9是说明根据本发明动态提高优先级的步骤序列的流程图；以及图10是说明根据本发明动态降低优先级的步骤序列的流程图。
具体实施例方式
图1是示例性计算机网络100的示意结构图，所述计算机网络包括由 路由器200a-d (例如中间路由器)通过所示链路互连的路由器A-E (例如 终端路由器)。注意，如本领域技术人员所理解的那样，计算机网络100 可以是诸如具有边缘路由器(A-E)与核心路由器(200)的网络之类的各 种类型的路由器、节点和链路的任意设置。假设计算机网络100中的每条 链路具有代价值1，且从路由器200到路由器A-E的每条链路拥有无限可 用带宽，而互连路由器200的链路拥有10兆字节每秒(Mega-Byte per second, MBps)的最大可用带宽。本领域技术人员将理解计算机网络中可 使用任何数目的路由器、节点和链路，并且此处所示的视图是为了简单起 见。
可使用诸如传输控制协议/因特网协议(Transmission Control Protocol/ Internet Protocol, TCP/IP)、用户数据报协i义(User Datagram Protocol, UDP)、异步转移模式(Asynchronous Transfer Mode, ATM)协议、帧中 继协议、因特网分组交换(Internet Packet Exchange, IPX)协议等的预定 网络通信协议在计算机网络100中交换数据分组。可通过IGP公告的使用 利用诸如传统的距离向量(distance vector)协议或例如链路状态协议之类 的预定内部网关协议(Interior Gateway Protocol, IGP)在计算机网络的路 由器中分发路由信息。
图2是本发明可优选使用的示例性路由器200的示意结构图，例如图 1的路由器200和/或路由器A-E。所述路由器包括由系统总线250互连的 多个网络接口 210、处理器220和存储器240。网络接口 210包含用于在 连接到网络100的物理链路上传送数据的机械、电和信令电路。网络接口 可配置为使用各种不同通信协议发送和/或接收数据，所述协议除了别的以 外包括，TCP/IP 、 UDP 、 ATM 、 同步光网络(synchronous optical network, SONET)、无线协议、帧中继、以太网、光纤分布式数据接口 (Fiber Distributed Data Interface, FDDI)等。存储器240包括多个可被处理器220和网络接口 210寻址以存储与本 发明有关的软件程序及数据结构的存储位置。处理器220可包括适合于执 行软件程序及操纵诸如预留资源表400和优先级范围表500之类的数据结 构的必要元件或逻辑。通常部分驻留于存储器240中并由处理器执行的路 由器操作系统242通过调用(invoke)支持路由器上执行的软件过程和/或 业务的网络操作等等，来按功能组织路由器。这些软件过程和/或业务包括 路由业务247、流量工程(Traffic Engineering, TE)业务244和RSVP业 务249。对本领域技术人员来讲很明显，包括各种计算机可读媒体的其他 处理器和存储器装置可用于存储并执行属于此处描述的发明技术的程序指
路由业务247包括由处理器220执行的计算机可执行指令，所述指令 用于完成由诸如IGP和边界网关协议(Border Gateway Protocol, BGP)之 类的一个或多个路由协议提供的功能。这些功能可配置为管理转发信息数 据库(未示出)，所述数据库例如包含用于做出转发决定的数据。TE业 务244包含用于根据本发明来完成TE功能的计算机可执行指令。流量工 程的示例描述于上面包含的RFC 3209、 RFC 3784和RFC 3630，以及日期 为2003年1月题为"Generalized Multi-Protocol Label Switching (GMPLS) Signaling Resource ReSerVation Protocol-Traffic Engineering (RSVP陽TE) Extensions"的RFC 3473，该RFC的全部内容通过引用结合于此。RSVP 业务249包含用于根据本发明实现RSVP并处理RSVP消息的计算机可执 行指令。RSVP的描述参见上文结合的题为"Resource ReSerVation Protocol (RSVP)"的请求注解(Request For Comment, RFC) 2205、题为
"RSVP Extensions for Policy Control"的RFC 2750、题为"Signaled Preemption Priority Policy Element"的RFC 3181以及题为"RSVP-TE: Extensions to RSVP for LSP Tunnels"的RFC 3209。
网络拓扑中的变化可使用诸如传统的OSPF和IS-IS协议之类的链路 状态协议在路由器200之间传送。例如，假设通信链路故障或与网络节点 相关的代价值改变。 一旦网络状态中的变化被一个路由器检测到，则该路
由器可洪泛IGP公告，将该变化传送到网络中的其他路由器。通过这种方式，每个路由器最终"收敛"到同一网络拓扑的视图。
图3说明可被路由器200洪泛的示例性IGP公告300。该分组包括公 告节点字段302、序列号字段304、年龄字段306、数据段320和其他路由 信息312。公告节点字段302存储标识生成并最初广播该IGP公告300的 路由器的值。序列号字段304存储指示该IGP公告的有关版本的序列号。 通常，对于IGP公告的每个新版本，字段304中存储的序列号例如增加 1。因此若IGP公告300的序列号小于以前收到版本的IGP公告中存储的 序列号，即由同样的公告节点生成，则认为该IGP公告"陈旧"(失 效)。因此，路由器200可配置为只存储和转发IGP公告的最新版本，例 如具有最大序列号的版本。
年龄字段306还存储可用来确定IGP公告300是否有效的值。年龄值 一般初始化为非零整数值，通常以秒为单位。年龄值例如可递减直至该年 龄值到达零，例如每秒减一，从而指示该IGP公告变得无效。就是说，存 储或洪泛IGP公告300的每个路由器200持续老化(age)该分组直到年龄 值等于零。本领域技术人员会意识到作为替代可使用其他老化机制，如从 例如等于零的初值开始增加IGP公告的年龄值直至该年龄值到达已知上 限。
数据段320可包括一对(pair)或多对邻近节点字段308和代价字段 310。每个邻近节点字段308存储诸如地址之类的值，指示从公告节点字 段302中存储的中间节点可直接到达的网络节点。字段310存储例如通过 公告节点而与邻近节点字段308中标识的网络节点相关联的代价值。如图 所示，每个邻近节点字段308只与一个相应的代价字段310相关联。但是 注意到，其他实施例中单个邻近节点可与多个代价值相联系。IGP公告 300中还可包括其他路由信息312，如校验和、分组长度信息、标志值、 业务类型度量指标等，和/或IGP扩展对象700 (下面进一步描述)。 一般 地，收到的IGP公告存储于路由器200的链路状态数据库(Link-State Database, LSDB)中(未示出)，或者在有些情况下存储于路由器200的
TE数据库中(未示出)。
一个实施例中，此处描述的路由器是实施多协议标签交换(Multi-Protocol Label Switching, MPLS)并作为标签交换路由器(label switched router, LSR)操作的IP路由器。 一个简单的MPLS场景中，在网络入口 处，向下一跳路由器转发分组之前根据其转发等价类(forwarding equivalence class)为每个进入(incoming)分组分酉己标签。每个路由器 处，转发选择和新的替代标签通过使用在进入分组中找到的标签对包含此 信息的标签转发表进行引用来确定。在网络出口处(或之前一跳处)，根 据进入标签做出转发决定，但分组发送到下一跳时可选择不包含标签。
分组以这种方式所行驶的穿越网络的路径称为标签交换路径(LSP) 或流量工程(TE) -LSP。示例TE-LSP如图1中首端节点(分别为A和 C)与尾端节点(分别为B和D)之间的虚线(Tl和T2)所示。TE-LSP 的建立需要路径计算、沿路径发送信号以及沿路径修改转发表。MPLS TE 在某些条件下建立有带宽保证的LSP。示例性地，TE-LSP可通过RSVP 协议一一具体而言是RSVP TE信令消息一一的使用来发信号通知。注 意，结合PCE使用时，PCC和PCE之间的路径计算请求(和响应)可根 据2004年7月Vasseur等人所著题为"RSVP Path Computation Request and Reply Messages"的因特网草案中描述的协议进行交换，该草案通过引用 结合于此，如同在本申请中完全阐述了一样。应该理解RSCP的使用仅充 当示例，根据本发明可使用其他通信协议。
虽然此处描述的说明性实施例是针对MPLS的，但是还应注意，本发 明可有利地应用于广义MPLS (Generalized MPLS, GMPLS)，其不仅适 用于基于分组和信元(cell)的网络，而且适用于时分复用(Time Division Multiplexed, TDM)和光网络。GMPLS众所周知，其描述参见日期为 2004年10月题为"Generalized Multi-Protocol Label Switching (GMPLS) Architecture"的RFC 3945，和日期为2004年10月题为"Generalized Multi-Protocol Label Switching (GMPLS) Extensions for Synchronous Optical Network (SONET) and Synchronous Digital Hierarchy (SDH) Control"的 RFC 3946， 二者的内容通过引用全部结合于此。
根据RSVP-TE，为了在发送者(例如首端节点A)和接收者(例如尾 端节点B)之间建立用于TE-LSP的数据路径，发送者可发送RSVP路径(Path)消息(未示出)沿路径(例如单播路由) 一跳接一跳向下到达接
收者，以标识发送者并指示例如容纳该数据流所需要的带宽以及该TE-LSP 的其他属性。Path消息可包含关于TE-LSP的各种信息，例如包括该 TE-LSP的各种特征。为了在接收者和发送者之间建立TE-LSP (数据 流)，接收者可返回RSVP预留(Resv)消息(未示出)沿路径向上到达 发送者，以确认TE-LSP的属性并提供TE-LSP标签。应该注意，根据 RSVP信令，RSVP的状态按例如每三十秒的定时间隔更新，在所述定时 间隔中RSVP Path和Resv消息被交换。该定时间隔由系统管理员配置。
上面引用的RFC 3209中描述了 RSVP信令消息(Path或Resv)中本 发明可使用的会话属性对象(session attribute object)。会话属性对象(未 示出)包含定义与信令消息相关的TE-LSP的抢先优先级的抢先值。抢先 优先级代表预留(TE-LSP)关于网络中一组已准入(现存)的TE-LSP的 相对重要程度。本领域技术人员会理解，根据本发明可使用任何范围的优 先级值，但为了说明的目的，此处使用的优先级的范围从7 (最低)到0 (最高)。
图4是本发明可有利地使用的示例性预留资源表400的示意结构图。 预留资源表400包含多个字段425，这些字段列出为计算机网络100中己 经建立的TE-LSP分配(预留)的资源，由以下字段指定，所述字段包 括TE-LSP标识(ID)字段405、链路(Links)字段410、预留资源 (Reserved Resources)字段415及优先级(Priority)字段420，以及其他 字段。表400的字段可通过许多方法填充，例如通过收到的IGP公告300 来填充。TE-LSP ID字段405标识将为其预留资源的特定-LSP,例如Tl和 T2。每个TE-LSP (Tl和T2)与链路字段410中该特定TE-LSP穿过的一 组链路、连同预留资源字段415中预留的资源相关联。例如，假设Tl穿 过从A到200a、 200a到200b以及200b到B (此处表示为"A-200a-200b-B")的链路，预留3MBps，而T2穿过链路C-200c-200d-D，也预留 3MBps。每条TE-LSP还与如上所述的优先级字段420中的优先级值相联 系，例如Tl的优先级为3而T2的优先级为4。本领域技术人员会理解示 出的表400仅具有代表性，而不应该限制本发明的范围。本领域公知的其他可能的表设置和/或机制也可用于存储预留资源，例如列表、指针、标志 等，它们在本发明的范围之内。
本发明针对从计算机网络的首端节点为TE-LSP动态分配优先级的技 术。这项新技术提高了放置在其他情况下会被带宽碎片阻塞的TE-LSP的 能力。具体而言，首端节点为例如按可能TE-LSP的类型和/或尺寸分组的 成组的可能TE-LSP配置分配优先级值范围。请求TE-LSP时，首端节点 尝试通过在优先级值的相应范围内动态提高TE-LSP的优先级值直到有足 够的可用资源(此时首端节点可建立TE-LSP)，来建立TE-LSP。可配置 的定时器到期后，首端节点在优先级值的相应范围内动态减少已建立的 TE-LSP的优先级值，并确定已建立的TE-LSP是否能降低其优先级但仍获 得足够资源。如果是，则首端节点可在较低优先级值处重建该TE-LSP。
根据本发明的一个方面，首端节点(例如系统管理员)为成组的可能 TE-LSP分配优先级范围。成组的可能TE-LSP例如包括各种尺寸配置、 TE-LSP类型配置或其他配置，以及这些配置的任意组合。例如要求较多 带宽的TE-LSP (较大TE-LSP)可给予比较小TE-LSP更高范围的优先级 值。同样，对TE-LSP类型(Class Type (类类型)，CT)可分配不同范 围，比如对敏感数据流(例如因特网协议上的语音，VoIP或"语音")分 配较高范围，而对较不敏感的数据流(例如数据)分配较低范围。注意， 虽然允许范围重叠，但为了保证TE-LSP类型当中(比如语音和数据之 间)所希望的抢先隔离，可分配不重叠的范围。
图5是本发明可有利地使用的示例性优先级范围表500的部分示意结 构图。优先级范围表500包含多个配置的条目520，这些条目为计算机网 络100中可建立的各种预定的成组可能TE-LSP列出优先级范围，由以下 字段指定，所述字段包括类型(Type)字段505、尺寸(Size,例如以 MBps为单位)字段510及优先级范围(Priority Range)字段515，以及其 他字段。类型字段505标识可能TE-LSP的各种类型(CT)，例如语 音、数据及其他。本领域技术人员会理解若不需要对类型加以区别，则可 省略类型字段505，或者类型字段505中每个不同类型的条目520可包含 例如尺寸字段510和优先级范围字段515的其他字段中的同样信息。另外，类型字段510若不需要加以区别，则可以简单地为所有TE-LSP类型 只包含一个条目520。
尺寸字段510为每个条目520包含标识可能TE-LSP尺寸的预定范围 的一个或多个条目，而优先级范围字段515为每个尺寸范围包含相应的优 先级值范围。例如，语音条目可分成以下范围，其中需要对应的带宽建立 的任何语音TE-LSP具有对应的优先级(i)从0 MBps到1 MBps具有优 先级4 (注意，单一值)；(ii)从l.lMBps到3MBps具有的优先级范围 从4到3; (iii)从3.1 MBps到8 MBps具有的优先级范围从4至U 1;
(iv) 8.1 MBps及以上具有优先级0 (即最大的语音TE-LSP不能被抢 先)。另外，数据条目可不分成尺寸范围，而用"ALL"(全部)标记来 指定，其中所有的数据TE-LSP在优先级范围字段515中具有的优先级范 围从7到5。最后，其他数据条目可分成尺寸范围，以便尺寸为从OMBps 到9 MBps的多数其他类型TE-LSP (假设计算机网络在某些链路上支持多 达10MBps，如网络100中那样)具有最低优先级值7，而尺寸为9.1 MBps及以上的较大其他类型TE-LSP具有的优先级范围从7到6。本领域 技术人员会理解若不需要对尺寸加以区别，则可省略尺寸字段510，或用 于每个条目520的尺寸字段510可包含"ALL"(全部)标记(对所有尺 寸的TE-LSP)。另外，在表500按尺寸优先(而不是类型优先)组织的 情况下，尺寸字段510若不需要加以区别，则可简单地为所有尺寸只包含 一个条目520。
本例中，语音和数据类型具有不重叠的优先级范围，以提供那些类类 型之间的抢先隔离(例如语音总是抢先于数据)，而用于数据和其他类型 的优先级范围相重叠，所以其中不存在抢先隔离。注意，虽然不存在隔 离，但是如有必要，其他类型的TE-LSP仍可被数据TE-LSP抢先，例如 所述数据TE-LSP具有优先级5。本领域技术人员还会理解示出的表500 仅仅是代表性的，而不应限制本发明的范围。本领域公知的其他可能的表 设置和/或机制也可用于存储预留资源，如列表、指针、标志等，它们在本 发明的范围之内。
根据本发明的另一方面，首端节点尝试通过在优先级值的相应范围内动态提高TE-LSP的优先级值直到有足够的可用资源，来建立TE-LSP。图 6是说明根据本发明尝试的TE-LSP的示例性计算机网络100的示意结构 图。例如，假设首端节点E向尾端节点D请求8 MBps带宽的语音TE-LSP (点线T3)。根据优先级范围表500， 8 MBps语音TE-LSP的相应优 先级范围从4到1 。又假设丁l和T2为语音TE-LSP，按预留资源表400分 别具有优先级3和4。首端节点E从该范围内的最低值即4开始，然后在 该范围内稳定提高该优先级值，同时尝试在每个提高的优先级别获得用于 TE-LSP T3的足够资源。由于优先级4处还没有足够的可用资源，因此首 端节点将优先级增加到3。有了较高优先级，现在T3的优先级比T2高 (即，3是比4更高的优先级)。若T3要抢先于T2，则由于T2使用的3 MBps将从200c-200d的10 MBps链路释放以便会有至少8 MBps可用，因 此对T3来讲有足够可用资源来到达D (E-200c-200d-D)。注意，首端节 点既可以尝试在每个优先级别发信号通知TE-LSP的建立，作为替代也可 以在发TE-LSP通知信号前对当前TE-LSP及其优先级的本地存储表(即 预留资源表400)执行查找以在内部确定是否存在足够资源。 一旦确定存 在足够资源，则首端节点E尝试建立新的TE-LSP，(在必要时)抢先于 任何较低优先级的TE-LSP。
在首端节点E配置为软抢先的情况下，被软抢先的TE-LSP (T2)的 一个或多个远程首端节点(节点C)可发送指示远程首端节点上的负荷的 通知来重新路由其被软抢先的TE-LSP。若抢先TE-LSP的首端节点收到太 多通知或"抱怨"，则它可决定取消(撤销)该软抢先。否则，该TE-LSP 建立，并且被软抢先的TE-LSP最终被抢先，可能的话还必须被重新 路由。
此处描述的说明性实施例中，使用IGP消息传送抱怨。被抢先的TE-LSP (例如T2)的每个远程首端节点(例如节点C)可创建IGP消息 300，用于向例如其IGP区域/级别的域内的其他首端节点(例如抢先节 点)或PCE传播("公告")被抢先的TE-LSP，尤其是被抢先的无法重 新路由的TE-LSP的数目。注意，被抢先的TE-LSP的首端节点可决定将 通知的发送延迟一个可配置的时间段，来提高在发送该通知之前对于其所有可能被抢先的TE-LSP拥有更全面了解的可能性。IGP消息300还可指 示关于被抢先的TE-LSP的其他信息，如它们各自的优先级和/或尺寸。 IGP消息300示例性地分别具体化为开放最短路径优先(Open Shortest Path First ， OSPF )或中间系统到中间系统(Intermediate- System-to-Intermediate-System ， IS-IS)公告消息("IGP公告")。注意，IGP公告 消息包括用于传达被抢先的TE-LSP信息的类型/长度/值
(type/length/value， TLV)编码格式，如IGP扩展对象700。
图7是说明本发明可优选使用的用TLV编码的IGP扩展对象700的格 式的示意结构图。TLV编码格式是在诸如路由器之类的节点之间传送信息 的通用方法。TLV "属性"700用于标识正在传送(传达)的信息的类型
(T)、将被传达的信息的长度(L)以及传达的实际信息的值(V)。长 度字段710中包含的长度(L)参数通常是实现相关的(implementation specific)，并能够指示从属性700的类型字段705的起点到终点的长度。 但是，该长度一般指示值(V)字段715而不是类型(T)或长度(L)字 段的长度。TLV编码格式还可包括TLV "有效载荷"(payload)(例如 值字段715)内携带的一个或多个无序子TLV 750，每个子TLV具有类型 字段755、长度字段760和值字段765。示例性地，IGP扩展对象700具体 化为例如IS-IS路由器能力(Router Capability) TLV、或OSPF路由器信 息IGP消息内携带的新TLV类型，前者进一步描述于2005年4月Vasseur 等人所著因特网草案"IS-IS Extensions for Advertising Router Information <draft-ietf-isis-caps-01.txt〉"，后者进一步描述于2005年2月Lindem等人 所著因特网草案"Extensions to OSPF for Advertising Optional Router Capabilities <draft-ietf-ospf-cap-06.txt>" ， 二者的内容通过引用全部结合于 此。作为例子，值字段715可以按预定格式包含期望的信息，如仅仅是公 告的首端节点必须重新路由的TE-LSP的数目，或它不能重新路由的TE-LSP 的数目， 以及任何另外的信息。作为另一个例子，值字段715可包含 一个或多个子TLV，每个子TLV具有与特定优先级值相对应的无法重新 路由的TE-LSP的数目(例如优先级7处有2个TE-LSP，优先级6处有1 个TE-LSP等)。本领域技术人员会理解其他格式的信息也在本发明的范围内，并且此处示出的那些格式仅作说明之用，不应该以任何方式具有限 制性。
如上所述，若首端节点收到太多抱怨，则它可通过例如发送本领据技
术人员公知的明确的撤销消息来撤销软抢先。例如，在新的TE-LSP需要 抢先于许多(例如200个)较小的TE-LSP的情况下，或者若被抢先的 TE-LSP不能重新路由，则首端节点可配置为由于周围的(现存)网络上 负担太重而撤销软抢先。若抱怨可配置地为极少，或者若抢先TE-LSP的 首端节点配置为忽略抱怨，则成功建立新的TE-LSP，并且可能的话必须 重新路由被抢先的TE-LSP。注意，虽然上面的示例中只示出一个抢先， 但为了获得必需的资源，此处描述的技术可能导致多个抢先。并且，所产 生的新TE-LSP的路径可能不是从首端节点到尾端节点的最佳路径。例 如，若T1和T2的优先级相交换，从而T1为4而T2为3，那么为了给T3 腾出空位将首先抢先于Tl，而T3将位于通往尾端节点D的较长路径上。
因此，抢先于T2然后拆除(或适当地重新路由)T2，来给T3腾出空 位。现在首端节点C尝试重新路由T2，导致新的路径与Tl共享链路 200a-200b (10-3-3=4，或足够带宽)。图8是说明根据本发明的重新路由 的TE-LSP (T2)的示例性计算机网络的示意结构图。具体而言，重新路 由T2以便其路径现在为C-200c-200a-200b-200d-D。既然Tl、 T2和T3已 全部建立，那么原先被Tl和T2分裂的、阻塞T3的建立的带宽被成功进 行了碎片整理。
根据本发明的又一个方面，可配置的定时器到期后，抢先TE-LSP的 首端节点在优先级值的相应范围内动态减少己建立的TE-LSP的优先级 值，并确定已建立的TE-LSP是否能降低其优先级但仍获得足够资源。为 了给新请求的TE-LSP腾出空位，使用较高级别的抢先迫使较早建立的 TE-LSP被重新路由，以对网络100的带宽进行可能的碎片整理。然后可 将新TE-LSP的优先级降低到尽可能低的值，以便将来的TE-LSP也有迫 使新TE-LSP被重新路由的机会。具体而言，定时器可配置为给系统留出 时间在任何建立和抢先之后达到稳定状态。即，为了建立T3，首端节点E 抢先于T2之后，定时器可以足够长以允许T2在别处重新路由。注意，定时器到期之前，特别是对于较长的定时器，此处讨论的抢先未涉及的其他
TE-LSP可能被建立、抢先、拆除、发生故障等，因而释放或分配其他资源。
首端节点E从当前优先级值3开始，然后在范围内稳定减少该优先级 值，同时确定每个较低的优先级别处是否有用于TE-LSP T3的足够可用资 源(例如，或通过发送信号或通过本地确定)。例如，由于当前的优先级 为3，因此首端节点E将该优先级降低到4，以确定是否仍有具有足够资 源(例如至少8MBps)的路径可用。这种情况下，由于除了示出的那些 以外网络上没有其他TE-LSP，因此的相同链路上仍有足够资源用于T3。 首端节点继续降低优先级并确定资源可用性直至到达适当范围的最低优先 级，或者直至路径不再可用，这种情况下首端节点使用产生可用资源的最 后一个优先级。然后首端节点可在所述范围内仍产生可用资源的最低优先 级值处重建该TE-LSP。由于对该特定的TE-LSP ， 4是最低优先级，因此 首端节点E在其当前穿过的相同链路上以新的较低优先级重建T3。应该 理解，若没有可用路径有足够的资源，或者若新的重建如上所述生成太多 抱怨，则首端节点继续在当前优先级处使用当前TE-LSP。
注意，在重建TE-LSP之前，首端节点可先确定重建的TE-LSP与当 前建立的TE-LSP的代价相比是否具有可接受的代价。例如，若用于重建 TE-LSP的可用路径采用与其当前穿过的路由不同的路由，则代价值可能 会不同。例如，路由E-200c-200a-200b-200d-D的组成比路由E-200c-200d-D多2条链路。若每条链路具有例如为1的相同代价值，则较长路由的代 价多出60%，该代价可配置地可能对首端节点E不可接受。若新路径由于 代价不可接受，则不需要首端节点重建TE-LSP。
图9是说明根据本发明动态提高优先级的步骤序列的流程图。序列 900开始于步骤905，并继续到步骤910，其中在首端节点(E)处建立新 TE-LSP (T3)的请求由诸如系统管理员或自动装置发出。步骤915处，如 上面所详细描述的那样，从例如来自优先级范围表500的适当范围选择最 低优先级值。若步骤920中该优先级值处没有可用路径有足够资源，则步 骤925处首端节点确定该优先级值是否为范围内的最大值。若不是最大值，则步骤930中将该优先级提高至下一个可用值，并且步骤920中首端 节点再次确定是否有可用路径有足够资源。另一方面，若步骤925处该优 先级是范围内的最大值，则步骤960中没有用于请求的TE-LSP的可用路 径，且建立TE-LSP的尝试失败。然后序列终止于步骤965。
若步骤920处存在可用路径有足够资源，则步骤940中首端节点发信 号通知请求的TE-LSP，如上所述其既可硬抢先也可软抢先于其他已建立 的TE-LSP。若配置为软抢先，则当首端节点尝试建立请求的TE-LSP并等 待抱怨时，新建立的TE-LSP的路径上的(一个或多个)抢先节点通知其 他远程首端节点它们各自的TE-LSP (若有的话)正在被软抢先。此 时，可能的话远程首端节点可重新路由它们的TE-LSP，和/或向抢先TE-LSP 的首端节点发送抱怨。若步骤945处抢先TE-LSP的首端节点没有收 到抱怨(例如硬抢先或无抱怨)，则步骤955中完成必要的抢先并成功建 立请求的TE-LSP。若步骤945处收到抱怨，并且步骤950处抢先TE-LSP 的首端节点如上所述收到太多抱怨(可配置)，则步骤960中建立TE-LSP 的尝试失败(撤销)。否则，步骤950处首端节点忽略抱怨，并且步 骤955中成功建立请求的TE-LSP。序列终止于步骤965。
图10是说明根据本发明动态降低优先级的步骤序列的流程图。序列 1000开始于步骤1005并继续到步骤1010，其中根据本发明TE-LSP建立 后可配置的定时器到期。若步骤1015中TE-LSP的优先级己经是优先级的 相应范围内的最低优先级，则步骤1070中TE-LSP的首端节点继续使用当 前的TE-LSP，然后序列终止于步骤1075。若不是范围内的最低优先级， 则步骤1020中首端节点降低该优先级，并在步骤1025中确定在较低优先 级处对于当前TE-LSP是否存在可用路径有足够资源。注意，如上所述首 端节点还可确定可用路径是否满足可接受的代价。若存在可用路径(例如 网络己改变所以有新资源可用)，并且步骤1030中该较低优先级还不是 范围内的最低值，则过程返回步骤1020，以降低优先级并做再次尝试。若 步骤1030中较低优先级是范围内的最低值，那么若新路径可接受，则序 列继续到步骤1045，以在新的优先级处重建TE-LSP，如下所述。
若步骤1025中不存在可用路径有足够资源用于TE-LSP，则步骤1035中首端节点提高优先级，以便该优先级变为确实产生有可用资源的路径的
值。若步骤1040中该新的优先级是TE-LSP的当前优先级(即，第一个降 低的优先级值不产生可用路径)，则步骤1070中首端节点继续使用当前 TE-LSP。若步骤1040中新的优先级不是当前优先级，则序列继续到步骤 1050，以在新的优先级处发信号通知新的TE-LSP，如下所述。
若步骤1040或1030中，较低优先级处存在可用路径有足够资源，则 步骤1050中首端节点发信号通知新的TE-LSP，如上所述其既可能硬抢先 也可能软抢先于其他已建立的TE-LSP。若配置为软抢先，则当首端节点 尝试在较低优先级处建立新的TE-LSP时，新建立的TE-LSP的路径上的 (一个或多个)抢先节点通知其他远程首端节点它们各自的TE-LSP (若有的话)正在被软抢先。此时，可能的话远程首端节点可重新路由它 们的TE-LSP，和/或向抢先TE-LSP的首端节点发送抱怨。若步骤1055处 抢先TE-LSP的首端节点没有收到抱怨(硬抢先或无抱怨)，则步骤1065 中，在较低优先级处完成必要的抢先并成功建立新的TE-LSP。若步骤 1055处收到抱怨，并且步骤1060处抢先TE-LSP的首端节点如上所述收到 太多抱怨(可配置)，则步骤1070中建立TE-LSP的尝试取消(撤销)， 并且首端节点继续使用当前的TE-LSP。否则，歩骤1060处首端节点忽略 抱怨，并且步骤1065中成功建立TE-LSP。序列终止于步骤1075。
有利的是，该新技术根据成组的可能TE-LSP的预定优先级范围，为 计算机网络的TE-LSP动态分配优先级。通过在该范围内动态调整TE-LSP 的优先级，本发明技术提供如下机制，该机制不使用随意的(有时是麻烦 的)静态分配而增加能在整个网络中放置更多TE-LSP的可能性。另外， 这项新技术有利地避免为了放置较大的TE-LSP而抢先于大量较小的、可 能无法重新路由的TE-LSP的情况。
虽然已经示出并描述了在TE-LSP的首端节点处负载平衡的TE-LSP 实施例，但是应该理解在本发明的精神和范围内可做出各种其他修改和变 更。例如，虽然上述说明描述了在首端LSR处执行本技术，但本发明也可 有利地与PCE—起使用。另外，虽然此处示出和描述的本发明使用RSVP 信令消息来交换预留请求/响应信息，但是本发明也可优选使用其他请求/响应信令交换，或者在本领域技术人员公知的、可以很容易地适合于容纳 此处描述的预留请求/响应信息的交换的节点之间交换的其他信息。
注意，此处示例性示出和描述的本发明的有些部分使用数字来表示预 留的优先级，所以数字越高、预留的优先级越低。但这不是对本发明的限 制。可使用其他技术指示预留的优先级。例如，采用如下方案的技术可利 用本发明的技术，所述方案中认为值较高的数字比值较低的数字有更高的 优先级。另外，可使用比特式(bit-wise)掩码来指示优先级。
前面的描述针对于本发明的特定实施例。但是很明显，可对描述的实 施例做出其他变更和修改，以获得其部分或全部优势。例如，明确预期到 本发明的讲授可以实现为包含计算机可读介质软件(所述介质具有在计算 机上执行的程序指令)、硬件、固件或其组合。另外，可以生成电磁信号 来在例如无线数据链路或诸如因特网之类的数据网络上传送实施本发明的 方面的计算机可读指令。因此，本说明只能按示例方式理解，而不能以其 他方式理解为限制本发明的范围。所以，所附权利要求的目的是涵盖落在 本发明的真实精神和范围内的所有变更和修改。
权利要求
1.一种方法，用于从计算机网络的首端节点为流量工程(TE)标签交换路径(LSP)动态分配优先级，所述方法包括为成组的可能TE-LSP配置分配优先级值的范围；在优先级值的相应范围内动态提高TE-LSP的优先级值直到有足够可用资源；以及在产生足够可用资源的优先级值处建立所述TE-LSP。
2. 如权利要求l所述的方法，还包括在优先级值的相应范围内动态减少所述建立的TE-LSP的优先级值； 确定所述建立的TE-LSP在所述减少的优先级值处是否仍能得到足够 资源；以及如果是，则在所述减少的优先级值处重建该TE-LSP。
3. 如权利要求2所述的方法，还包括在动态减少、确定并重建的步骤之前等待，直到定时器过期。
4. 如权利要求2所述的方法，还包括重建所述TE-LSP之前，确定所述重建的TE-LSP的代价；以及 根据与所述建立的TE-LSP的代价相比较而言可以接受的代价，来重 建所述TE-LSP。
5. 如权利要求1所述的方法，其中所述成组的可能TE-LSP配置按 TE-LSP的类型进行区分。
6. 如权利要求1所述的方法，其中所述成组的可能TE-LSP配置按 TE-LSP的尺寸进行区分。
7. 如权利要求l所述的方法，还包括对较大尺寸的TE-LSP分配比较小尺寸的TE-LSP高的优先级。
8. 如权利要求l所述的方法，还包括对语音TE-LSP类型分配比数据TE-LSP类型高的优先级。
9. 如权利要求l所述的方法，还包括 对不同的TE-LSP类型分配不重叠的优先级。
10. 如权利要求l所述的方法，还包括 使用内部存储的信息确定是否有足够可用资源。
11. 如权利要求l所述的方法，还包括 从远程首端节点接收由抢先产生的负担的通知；以及 根据所述通知决定是否撤销所述TE-LSP的建立。
12. 如权利要求11所述的方法，其中所述通知被实现为内部网关协议(IGP)消息。
13. —种装置，用于从计算机网络的首端节点为流量工程(TE)标签交换路径(LSP)动态分配优先级，所述装置包括用于为成组的可能TE-LSP配置分配优先级值的范围的装置； 用于在优先级值的相应范围内动态提高TE-LSP的优先级值直到有足 够可用资源的装置；以及用于在产生足够可用资源的优先级值处建立TE-LSP的装置。
14. 如权利要求13中的装置，还包括用于在优先级值的相应范围内动态减少所述建立的TE-LSP的优先级 值的装置；用于确定所述建立的TE-LSP在所述减少的优先级值处是否仍能得到 足够资源；以及如果是，则用于在所述减少的优先级值处重建该TE-LSP的装置。
15. 如权利要求13中的装置，还包括用于从远程首端节点接收由抢先产生的负担的通知的装置；以及 用于根据所述通知决定是否撤销所述TE-LSP的建立的装置。
16. —种包含可执行程序指令的计算机可读介质，所述指令用于从计 算机网络的首端节点为流量工程(TE)标签交换路径(LSP)动态分配优 先级，所述可执行程序指令包括用于以下目的的程序指令为成组的可能TE-LSP配置分配优先级值的范围；在优先级值的相应范围内动态提高TE-LSP的优先级值直到有足够可 用资源；以及在产生足够可用资源的优先级值处建立TE-LSP。
17. 如权利要求16中的计算机可读介质，还包括在优先级值的相应范围内动态减少所述建立的TE-LSP的优先级值；确定所述建立的TE-LSP在所述减少的优先级值处是否仍能得到足够 资源；以及如果是，则在所述减少的优先级值处重建该TE-LSP。
18. 如权利要求16中的计算机可读介质，还包括 从远程首端节点接收由抢先产生的负担的通知；以及 根据所述通知决定是否撤销所述TE-LSP的建立。
19. 一种系统，用于为计算机网络的流量工程(TE)标签交换路径 (LSP)动态分配优先级，所述系统包括适合于执行以下操作的TE-LSP的首端节点，所述操作包括(i)为成 组的可能TE-LSP配置分配优先级值的范围，(ii)在优先级值的相应范围 内动态提高TE-LSP的优先级值直到有足够可用资源，以及(iii)在产生 足够可用资源的优先级值处建立所述TE-LSP。
全文摘要
一种从计算机网络的首端节点为流量工程(TE)标签交换路径(LSP)动态分配优先级的技术。这项新技术提高了放置在其他情况下会被带宽碎片阻塞的TE-LSP的能力。具体而言，首端节点为例如按可能TE-LSP的类型和/或尺寸分组的成组的可能TE-LSP配置分配优先级值范围。请求TE-LSP时，首端节点尝试通过在优先级值的相应范围内动态提高TE-LSP的优先级值直到有足够的可用资源(此时首端节点可建立TE-LSP)，来建立TE-LSP。可配置的定时器到期后，首端节点在优先级值的相应范围内动态减少已建立的TE-LSP的优先级值，并确定已建立的TE-LSP是否能沿具有可接受的代价的路径降低其优先级但仍获得足够资源。如果是，则首端节点可在较低优先级值处重建该TE-LSP。
文档编号H04L12/56GK101496357SQ200680010008
公开日2009年7月29日 申请日期2006年4月27日 优先权日2005年5月4日
发明者让-菲利普·瓦瑟尔 申请人:思科技术公司