链路特性设置方法、路由计算方法及其系统的制作方法

专利名称：链路特性设置方法、路由计算方法及其系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信网络中的链路特性设置方法和路由计算方法，更 具体地，涉及一种用于路由控制协议和网络管理系统中的设置链路特 性的方法、.一种基于链路特性计算路由的方法、以及一种使用这些链 路特性设置方法和路由计算方法的系统。
背景技术：
GMPLS (通用多协议标签交换)是用于通信网络的路由控制协议 之一。在Eric Mannie et al.， "Generalized Multi-Protocol Label Switching Architecture," IETF Internet Draft ，draft-ietf-ccamp-gmpls-architecture-07.txt [非专利文献1](这是提交给 IETF (因特网工程任务组)的因特网草案)等中描述了 GMPLS。在 以下描述中，将网络中的通信节点简称为"节点"。在由GMPLS控制的网络中，每个节点向路由选择域中的所有节 点广告(广播)TE链路的状态作为链路状态信息，TE链路是将自身 与相邻接点连接的逻辑链路。使用诸如OSPF (开放最短路径优先) 之类的路由选择协议来执行这种广告。在K. Kompdla et al.， "Routing Extensions in Support of Generalized Multi-Protocol Label Switching," IETF Internet Draft, draft-ietf-ccamp-gmpls-routing-09.txt [非专利文献2] 等中详细描述了 GMPLS中路由选择协议的操作。广告的链路状态信息存储于每个节点的链路状态数据库中，并由每个节点用来计算从每个节点中发出的路径的路由。K. KompeUa等人 [非专利文献2]定义了链路状态信息中所包括的链路特性，并且这些特 性包括度量(metric)和SRLG (共享风险链路组)信息。度量是路由 计算中链路的开销，通常链路的长度、距离或固定值用于度量。K. Kompella等人在[非专利文献2]的2.3节定义了 SRLG，当特定链路共 享一个物理资源，并且该物理资源中的故障影响全部链路时，链路形 成SRLG。用于标识SRLG的信息称为共享冒险链路组标识信息(SRLG ID)。例如，相同管线中的多条光纤同时受到管线断开的单个故障的影 响。另外，在波分复用光网络中，光纤的断开影响了光纤中的多个波 长。SRLG通过SRLG ID标识，并且一条TE链路可以属于多个SRLG。由路由选择协议广告的SRLG信息是TE链路所属的一组SRLG ID。SRLG信息对于使用GMPLS恢复故障是有用的。在J. P. Lang et al. "RSVP-TE Extensions in support of End-to-End GMPLS-based Recovery," IETF Internet Draft,draft-lang-ccamp-gmpls-recovery-e2e-signaling-02.txt [非专利文献3〗等 中描述了基于GMPLS的故障恢复方法。例如，称为"1+1保护"的 方案包括预先设置工作路径和备用路径，并允许数据在工作路径和备 用路径上流动。在接收端的节点通常接收来自工作路径的数据，但是 在工作路径发生故障时，通过开关变为接收来自备用路径的数据，从 而从故障中恢复。这里，必须选择这样的路由，使得工作路径和备用 路径同时发生故障的可能概率最低。为此，使用SRLG。具体地，当 起点节点计算工作路径和备用路径的路由时，将工作路径和备用路径 设计为不通过属于相同SRLG的TE链路。此外，J. P. Lang等人在[非专利文献3]公开了称为"共享网格恢 复"的故障恢复方案。在该方案中，当不同的备用路径经过相同的路 由时，如果满足特定标准，则在这一部分中备用路径共享诸如分配给 备用路径的带宽之类的资源。SRLG可以用于确定是否可以共享资源。 例如，假设有工作路径1和工作路径2，当工作路径1的路由和工作 路径2的路由未共享SRLG时，与各个工作路径相对应的备用路径共享资源。当满足这样的条件时， 一个资源中的故障将不会导致工作路 径1和工作路径2上同时出现故障，使得即使备用路径共享资源，单 个故障也不会引起争用。此夕卜，P. Sebos et al., "Auto-discovery of Shared Risk Link Groups," Optical Fiber Communication Conference (OFC) 2001， WDD3 [非专利 文献4]禾B P, Sebos et al" "Effectiveness of Shared Risk Link Group Auto-Discovery in Optical Networks," Optical Fiber Communication Conference (OFC) 2002， pp. 493-495 [非专利文献5]公开了自动设置 SRLG的方法。根据该方法，使用GPS (全球定位系统)等来收集关 于网络内的诸如光放大器之类的组件的位置信息。通常提供用于监视 和控制光放大器的监控信道(监视信道)等，用于收集位置信息。当 特定链路所经过的光放大器和不同链路所经过的光放大器位于相同的 光纤跨度(span)内时，将两条链路视为属于相同的SRLG。光纤跨 度指作为物理资源的管线。P. Sebos等人在[非专利文献5]将SRLG定 义为"公共链路使用的光纤跨度的最大组"，因此将一个SRLG分配 给一组光纤跨度，而不考虑其长度。然而，在以上描述的现有技术中，由于不根据共享资源的故障率、 而是与资源一一对应来分配SRLG，所以资源故障率中的差别不能反 映到路由控制中。例如，100km长的管线具有的故障率远高于100m 长的管线。然而，在现有技术中，将共享100m长管线的链路和共享 100km长管线的链路同等地看作单独的SRLG。因此，在路由计算中， 不能考虑故障率中的这种该差别。例如，假设当为工作路径和备用路 径计算路由时，还未发现工作路径和备用路径在其上根本不共享 SRLG的任何路由。在这种情况下，对于第二最佳解决方案，应当进 行计算，以发现工作路径和备用路径在其上仅共享一条SRLG的路由， 其中，对与100km长的管线相对应的SRLG的期望小于对与表现较低 故障率的100m长的管线相对应的SRLG的期望。然而，由于在现有 技术中，以相似的方式处理与100km长的管线相对应的SRLG和与 100m长的管线相对应的SRLG，所以无法做出这样的选择。以下，对在该描述中使用的参考文献列表进行描述。[非专禾!j文献1〗Eric Mannie et al， "Generalized Multi-Protocol Label Switching Architecture," IETF Internet Draft, draft-ietf-ccamp-gmpls-architecture画07.txt;[非专禾U文献2]: K. Kompella et al.， "Routing Extensions in Support of Generalized Multi-Protocol Label Switching," IETF Internet Draft, draft-ietf-ccamp-gmpls-routing-09.txt;[非专利文献3]: J. P. Lang et al., "RSVP-TE Extensions in support of End-to-End GMPLS-based Recovery," IETF Internet Draft, draft-lang-ccamp-gmpls-recovery-e2e-signaling-02.txt;[非专利文献4]: P. Sebos et al,， "Auto-discovery of Shared Risk Link Groups," Optical Fiber Communication Conference (OFC) 2001, WDD3;[非专利文献5]: R Sebos et al., "Effectiveness of Shared Risk Link Group Auto-Discovery in Optical Networks," Optical Fiber Communication Conference (OFC) 2002, pp. 493-495。发明内容本发明要解决的问题本发明的目的是提供一种链路特性设置方法，能够根据资源之间 的故障率差别，来控制路径的路由。本发明的另一目的是提供一种链路计算方法，能够根据资源之间 的故障率差别，来控制路径的路由。本发明的另一目的是提供一种链路特性设置系统，能够根据资源 之间的故障率差别，来控制路径的路由，以设置链路特性。本发明的另一目的是提供一种路由计算系统，能够根据资源之间 的故障率差别，来控制路径的路由，以计算路由。解决问题的手段根据本发明的第一方案，提供了一种链路特性设置方法，用于设 置共享风险链路组标识信息(SRLGID)， SRLGID是用于在包括节点 和将节点互连的链路的通信网络中为路径计算路由的链路特性之一， 并指示共享资源的链路组。该方法包括，根据由链路组共享的资源的故障率，将多个SRLGID分配给每个链路组的步骤。
根据本发明的第二方案，提供了一种用于设置SRLG ID的链路特 性设置系统，SRLG ID是用于在包括节点和将节点互连的链路的通信 网络中为路径计算路由的链路特性之一。该系统具有数据库，用于保 存整个网络的物理配置信息，以及计算装置，用于参考数据库，根据 由链路组共享的资源的故障率，将多个SRLGID分配给每个链路组。
根据本发明的第三方案，提供了一种路由计算方法，用于在包括 节点和将节点互连的链路的通信网络中，为具有相同的起点节点和相 同的终点节点的工作路径和备用路径计算路由。该方法包括计算路由 的步骤，使得在工作路径的路由上的所有链路与备用路径的路由上的 所有链路之间，SRLGID重复的数目最少。
根据本发明的另一路径计算方法包括如下步骤在约束条件下， 在将整数N从零开始依次逐一增加同时，为工作路径和备用路径计算 路由的步骤，其中，该约束条件为在工作路径的路由上所有链路的 SRLG ID与备用路径的路由上所有链路的SRLG ID之间，允许小于或 等于N个重复，其中，N是等于或大于零的整数；以及使用第一次发现 的路由。
根据本发明的第四方案，提供了一种通信网络系统，该通信网络 系统包括节点和将节点互连的链路，其中，设置工作路径和备用路径 以具有相同的起点节点和终点节点，并且在工作路径故障时，切换至 备用路径。该通信网络系统包括，用于在设置路径路由计算中所使用 的链路特性时，根据资源故障率来将多个SRLG ID分配给链路组的装 置；以及为工作路径和备用路径计算路由的装置，使得在计算路由的 过程中，在工作路径的路由上的所有链路与备用路径的路由上的所有 链路之间，SRLGID重复的数目最少。
根据本发明的第五方案，提供了一种通信网络系统，该通信网络 系统包括节点和将节点互连的链路，其中，设置工作路径和备用路径 以具有相同的起点节点和终点节点，并且被配置为在工作路径故障时 切换至备用路径，其中，当与特定工作路径组相对应的备用路径组的 路由在特定部分重叠时，备用路径组在该重叠部分共享相同的资源。该系统包括，用于在设置路径路由计算中所使用的链路特性时，根据 资源故障率来将多个SRLG ID分配给链路组的装置；以及在备用路径
组共享资源的过程中，工作路径组的路由之间SRLG ID重复的数目小 于或等于M时，允许资源共享的装置，其中，M是大于或等于l的整数。 根据本发明的第一通信节点是用于在通信网络中为工作路径和
备用路径计算至终点节点的路由的通信节点，该通信节点具有用于在
逐个链路的基础上存储SRLG ID的数据库，以及用于参考数据库计算 路由的计算装置，使得在工作路径的路由上的所有链路与备用路径的 路由上的所有链路之间，SRLGID重复的数目最少。
根据本发明的第二通信节点是用于在通信网络中为工作路径和 备用路径计算至终点节点的路由的通信节点，该通信节点具有用于在 逐个链路的基础上存储SRLG ID的数据库，以及用于参考数据库，在 约束条件下，在将整数N从零开始依次逐一增加同时，为工作路径和 备用路径计算路由的装置，其中，该约束条件为在工作路径的路由 上所有链路的SRLG ID与备用路径的路由上所有链路的SRLG ID之 间，允许小于或等于N个重复，其中，N是等于或大于零的整数；以及 用于使用第一次发现的路由。
根据本发明的第三通信节点是通信节点，用于设置至终点节点
的工作路径和备用路径，以及在工作路径故障时切换至备用路径，所 述通信节点具有装置，用于在设置路径路由计算中所使用的链路特性
时，根据资源的故障率，将多个SRLG ID分配给链路组，以及用于计 算工作路径和备用路径的路由的装置，使得在计算路由的过程中，在 工作路径的路由上的所有链路与备用路径的路由上的所有链路之间， SRLG ID重复的数目最少。
根据本发明的第四通信节点是通信节点，用于设置至终点节点 的工作路径和备用路径，并且被配置为在工作路径故障时切换至备用 路径，其中，当与特定工作路径组相对应的备用路径组的路由在特定 部分重叠时，备用路径组在该重叠部分中共享相同的资源。该通信节
点具有装置，用于在设置路径路由计算中所使用的链路特性时，根
据资源故障率，将多个SRLG ID分配给链路组；以及装置，用于在备用路径组中共享资源时，当工作路径组的路由中间共享风险链路组标 识信息重复的数目小于或等于M时，允许共享资源，其中，M是等于 或大于l的整数。
如上所述，在本发明中，在设置链路特性的过程中，当链路组共
享资源时，根据资源的故障率，將多个SRLGID分配给链路组。例如， 根据故障率，向链路组分配多个SRLG ID。此外，在本发明中，在计 算工作路径和备用路径的路由时，在约束条件下，将整数N从零开始 依次逐一增加时，计算工作路径和备用路径的路由，其中，该约束条 件为工作路径的路由上所有链路的SRLG ID与备用路径的路由上所有 链路的SRLG ID之间允许小于或等于N个重复，N是等于或大于零的整 数；以及使用第一次发现的路由。此外，在本发明中，当与特定工作 路径组相对应的备用路径组的路由在特定部分重叠时，在工作路径组 的路由之间重复的SRLG ID数目小于或等于M时允许资源共享，其中， M是大于或等于l的整数。以这样的方式，本发明可以反映资源之间故 障率差别，来控制路径的路由。
在本发明中，当为工作路径和备用路径计算路由时，可以选择同 时发生故障概率较低的路由。这是由于，根据资源故障率，例如与资 源故障率成正比，来将多个SRLG ID分配给链路组，以及在路由计算 中，为工作路径和备用路径来计算路由，使得在工作路径的路由上的 所有链路与备用路径的路由上的所有链路之间，SRLG ID重复的数目 最小。
此外，在本发明中，当在分别与多条工作路径相对应的备用路径 之间共享资源时，可以在与同时发生故障概率较低的多条工作路径相 对应的备用路径之间共享资源。这是由于，根据资源故障率，例如与 资源故障率成正比，来将多个SRLG ID分配给链路组，以及为了确定 是否可以共享资源，在工作路径的路由之间允许M个SRLGID的重复， 其中，M是大于等于l的整数。
此外，在本发明中，为了计算路径的路由，可以选择路由，使得 路径发生故障的概率较低。这是由于，根据资源故障率，例如与资源 故障率成正比，来将多个SRLG ID分配给链路组，在路由计算中，为路径计算路由，以将在路由上的所有链路的SRLGID的总数最小化。


图1是示出了本发明所应用的网络的逻辑配置示例的图示。
图2是示出了图1所示的网络的物理配置示例的图示。 图3是在逐个资源的基础上示出了共享链路组的表格，其中，共
享链路组使用在图1和2示出的网络中的资源和资源故障率。
图4是示出了根据本发明一实施例的链路特性设置方法的处理步
骤的流程图。
图5是示出了根据一实施例的链路特性设置方法的处理步骤的流 程图。
图6是示出了在图1和2示出的网络中的链路、总故障率、SRLG 计数、每个资源的SRLG之间的关系的表格。
图7是示出了在图1和2示出的网络中的每个链路的SRLG的关 系的表格。
图8是示出了发现每个链路的SRLG的特定过程的流程图。 图9是示出了在一实施例中各个组件配置的方框图。 图IO是示出了在一实施例中用于路由计算的特定操作的流程图。 图11是示出了在图1和2中示出的网络中路径的路由的图示。 图12是示出了根据本发明另一实施例的各个组件配置的方框图。
参考数字描述
300、 310、 300A、 310A 节点 301 开关单元
302、 302A 节点控制单元
303、 333 协议控制单元 334、 304 拓扑数据库
305 控制信道
306 数据信道
307 资源管理单元 320 配置管理服务器321 网络配置数据库
322 链路信息数据库
323 处理单元 330 集成控制设备
具体实施例方式
以具有图1所示逻辑配置的网络为例，描述根据本发明的链路特 性设置和路由计算。在图1中，将节点A至H互连的线表示逻辑链路。 图2示出了该网络的物理配置。这些链路容纳于管线101至120中。 在以下的描述中，将使节点A与节点B连接的链路描述为链路AB。 例如，将节点A与节点E连接的链路AE与链路AB —起穿过管线113、 114、 115，并且该链路AE还穿过管线118。图3在逐个资源的基础上， 示出了穿过这样配置的网络中的资源的链路组，以及示出了表示每个 资源故障率的对应表。这里，资源是各条管线。从图3所示的对应表 中可以看出，例如，链路GH单独穿过管线101，链路AB和链路AE 穿过管线113，管线IOI、 102具有10ppm的故障率，以及剩余管线中 的每条具有3ppm的故障率。
假设链路如图3所示穿过各条管线，并且各条管线具有如图3所 示的故障率，执行图4中示出的过程，以及进一步执行图5中示出的 过程，导致了如图6所示的表格。
首先描述图4的流程图中示出的过程。图4示出了由图3的表格 中的链路组执行的过程，用于提取相等的行、以及发现逻辑OR，艮卩， 在这些行中的资源结合组，从而将提取的行结合为一行。换句话说， 该过程发现由链路组共享的资源的最大组，以及发现总的故障率，艮卩， 该资源最大组的总故障率。
假设图3中示出的表格具有等于N的行数。在步骤102中，将整 数I、 J都设为l。假设以下将图3所示表格中的第J行上的链路组标 记为链路组(J)。在步骤S103中，确定链路(J)是否是空白的(空)。 当链路组(J)为空时，过程在不执行任何处理的情况下进行至步骤 111。在步骤lll中，将J加1，随后返回步骤S103。当在步骤S103中，链路组(J)非空时，在步骤S104中，用整数K替代J，并且在步骤S105中，将链路组(K)与链路组(J)进行比较。当两个链路组相等时，即，当链路组(K)=链路组(J)时，在步骤S106中，发现逻辑OR，即，资源组(I)和资源(K)的结合组，并将此指定为新的资源组(1)。资源组(I)具有空的初始值。在步骤S115中，将故障率(K)加至总故障率(1)，并将此指定为新的总故障率(1)。总故障率(I)具有初始值零。
接下来，在步骤S107处，链路组(K)变为空，然后转移至步骤S108。此外，当在步骤S105中，链路组(K)不等于链路组(J)时，控制也进行至步骤S108。
在步骤S108中，确定K是否小于N。当K<N时，在步骤S113中，使K加1，然后转移至步骤S105。另一方面，当在步骤S108中K^N时，将图3表格中的链路组(J)的值复制给图6表格中的链路组(1)。此外，此时的资源组(I)和总故障率(I)釆用应分别在图6表格的第I行上的资源组和总故障率的条目中描述的值。接下来，在步骤S112中确定J是否小于N。这里，当PN时，终止图4中示出的过程，而当KN时，在步骤S110中使I加1，在步骤S111中使J加l，然后控制返回至步骤S103。
通过重复上述过程直至J等于N，将值分别存储在图6中示出的表格的第一列(链路组)、第二列(资源组)、以及第三列(总故障率)的条目中，从而完成了第一列、第二列和第三列。
接下来，将给出对图5流程图中示出的过程的描述。通过执行图5中示出的过程，将值分别存储于图6示出的表格的第四列(SRLG计数)、以及第五列(SRLG组)的条目中，最终完成图6中示出的表格。
在以下的描述中，将图6中示出的表格中的行数设为M。如图5所示，首先，在步骤S202中，将I设为1，在步骤S203中，将总故障率(I)除以《，并将余数设置为SRLG计数(1)。然而，通过去除余数的小数部分来处理余数，使得SRLG计数(I)取整数。这里，a是常数，用于确定应将SRLG分配给哪个等级的故障率。在图6示出的表格的示例中，将"设置为2ppm。
接下来，在步骤S204中，重新分配等于SRLG计数(I)的多个SRLG ID。这形成了SRLG组(I)的值。接着，在步骤S205中，使I加l，以及在步骤S206中确定I是否大于M。当》M时，终止处理过程，而当I^M时，过程返回步骤S203来重复上述处理。
通过重复上述过程直至I大于M，来完全完成图6中示出的表格。
此外，图6中示出的表格示出了每个资源组的链路组和SRLG组，从而链路组重复。因此，为每条链路执行处理，以发现链路所属的SRLG组。处理结果是图7中示出的表格。图7示出的表格仅仅呈现了在图1和2中示出的网络中所有链路所属的一组SRLG。
图7中表格的第一列列出了所有链路。这里，图7中示出的表格的行数、即链路总数由L表示。然后，基于图6中示出的表格，应用图8的流程图中示出的过程，在图7中示出的表格中生成第二列(SRLG组)。接下来，将参照图8描述发现每条链路的SRLG组的过程。
首先，在步骤S302中将I设为1，并在步骤S303中将J也设为1。接下来，在步骤S304中，检查图7示出的表格中的链路(I)是否包含于图6示出的表格的链路组(J)中。当链路(I)包含于链路组(J)中时，在步骤S305中发现逻辑OR， g口，图7示出的表格中的SRLG组(I)和图6示出的表格中的SRLG组(J)的结合组，并指定为在图7示出的表格中SRLG组(I)的新值。接着，过程进行至步骤S306。图7示出的表格中的SRLG组(I)具有空的初始值。当在步骤S304中，链路(I)未包含于链路组(J)中时，过程也进行至步骤S306。
在步骤S306中，使J加1，并在步骤S307中确定J是否超过M。这里，当J^M时，过程返回至步骤S304，其中，将图7表格中的链路(I)与图6表格中的链路组(J)进行比较。重复这样的处理，直至在步骤S307中J>M，此时过程进行至步骤S308。在转移至步骤S308时，已发现SRLG组(1)。
在步骤S308中使I加1，然后，在步骤S309中确定I是否超过L。当I^L时，过程返回步骤S303，其中，为发现新I的SRLG组(I)来执行处理。通过重复这样的处理直至》L，为从1至L的所有I发
现SRLG组(1)。接着，在步骤S310中，终止所有的处理。
从而完成的图7中示出的表格，呈现了图1和2中示出的网络中所有链路所属的一组SRLG。
接下来，将基于以上述方式确定的图7中示出的表格，描述通过分布式控制来计算工作路径和备用路径的路由的方法。图9示出了安装于该实施例的网络中的节点300、310以及配置管理服务器320的配置。由于节点300、 310处于相同配置，所以将对节点300的配置进行描述作为代表。尽管在图9中仅示出了两个节点300、 310，但是不言而喻，包含于网络中的节点数可以是三个或更多。例如，与节点300相同配置的节点用于图1中示出的网络中的八个节点A至H中的任何一个。尽管图1或2中未示出配置管理服务器320，但是将配置管理服务器320放置于网络中，使得可以与网络中的每个节点进行通信。
通常，节点300由开关单元301和节点控制单元302组成。开关单元301通过数据信道306，与相邻节点的开关单元301连接，而节点控制单元302通过控制信道305，与相邻节点的节点控制单元302连接。在节点之间，使用数据信道306来传输用户数据。控制信道305用于诸如路由选择协议、信令协议之类的控制协议的通信。节点控制单元302包括控制信道协议控制单元303、拓扑数据库304和资源管理单元307。
配置管理服务器320包括网络配置数据库321、链路信息数据库322、以及处理单元323。网络配置数据库321保存整个网络的物理配置信息。图3中示出的表格中的信息也存储于网络配置数据库321中。处理单元323执行图4、 5和8的流程图中示出的过程，以从图3示出的表格中创建图7中示出的表格。将所创建的图7中示出的表格中的信息存储于链路信息数据库322中。除了图7示出的表格中的信息之外，链路信息数据库322也存储诸如所有链路ID、未使用频带的初始值、度量之类的信息。未使用的频带指未经相关链路中的任何路径使用的频带，以及未使用频带的初始值是链路的最大带宽。度量是链路开销，以及典型地，使用链路长度或固定值。当启动每个节点时，将这样的信息提供给每个节点的节点控制单元302中的资源管理单元
307中。
资源管理单元307存储与自身节点有联系的所有链路的ID、未使用频带、度量、SRLG组等。例如，在图1中示出的网络中的节点A中，资源管理单元307保存链路AB、 AD、 AG的ID、未使用频带、度量和SRLG组。未使用频带随路径的设置和删除而变化。资源管理单元307保存最近总未使用的频带。从协议控制单元303通过控制信道305，将资源管理单元307中保存的信息周期性地广告(广播)至所有其它节点。已接收广告的节点将其信息存储于拓扑数据库304中。因此，网络中的所有节点在拓扑数据库中保存网络中所有链路的信息、相应的SRLG组、以及未使用频带的信息。
向路径起点节点的协议控制单元303提出路径设置请求。该设置请求包括诸如起点节点、终点节点、路径频带之类的信息。在接收到设置请求时，协议控制单元303计算工作路径和备用路径的路由。图IO中示出的流程图代表该计算过程。在该路由计算中，为工作路径的路由选择从起点节点至终点节点具有最小总度量的路由，而为备用路径的路由选择如下路由该路由包括与工作路径的路由共用的最小可能SRLG数，并且在最小可能SRLG数的路由中从起点节点至终点节点具有最小度量。在为备用路径计算路由时，在与工作路径的路由共用的S RL G数等于或小于固定值S的范围内搜索路由。如果不能发现这样的路由，则异常地结束备用路径的路由计算。以下将对细节进行描述。
首先，在步骤S402中，从拓扑数据库304中提取其中未使用频带等于或大于待设置路径频带的所有链路。在步骤S403中，协议控制单元303使用在步骤S402中提取的链路，来计算从起点节点至终点节点具有最小总度量的路径，并将该路径指定为工作路径的路由。这里，可以使用Dijkstm方法等作为示例。接下来，协议控制单元303计算逻辑OR，即，工作路径的路由中所包括的所有链路的SRLG组的结合组，以及将其指定为工作路径SRLG组。此外，在步骤S405中，协议控制单元303从工作路径的路由中包含的所有链路的未使用频带中减去工作路径的频带。
接下来，转移至计算备用路径的路由。在步骤S406中，协议控
制单元303再次提取其中未使用频带等于或大于待设置路径频带的所有链路，并在步骤S407中将整数N设置为零。在步骤S408中，协议控制单元303使用在步骤S406中提取的链路，来发现从起点节点至终点节点的所有路由，以及将这些路由指定为备用路径路由组。接下来，在步骤S409中，协议控制单元303从备用路径路由组中选择从起点节点至终点节点具有最小总度量的路由，并将该路由指定为路由X。
在步骤S410中，协议控制单元303在路由X中所包括的所有链路中搜索那些在其SRLG组中包含与工作路径的SRLG组中所包括的SRLG共用的SRLG的链路，并将满足这样的条件的链路数与N进行比较。当在步骤S414中，满足该条件的链路数等于或小于N时，将路由X指定为备用路径的路由，并且接下来在步骤S415中正常终止该过程。由于在初始状态中N为零，所以如果具有最小总度量的路径未与工作路径的路由共享任何SRLG，则将该路径选择作为备用路径的路由。
另一方面，当在步骤S414中，满足该条件的链路数大于N时，在步骤S411中，协议控制单元303从备用路径路由组中删除路由X，并在步骤S412中确定是否在备用路径路由组中剩余了任何路由。这里，如果在备用路径路由组中有剩余路由，则过程返回步骤S409，其中，协议控制单元303从剩余路由中选择具有最小总度量的路由，作为新路由X。当在重复从步骤S409至S412的处理时，发现满足步骤S410的条件的路由时，将该路由指定为备用路径的路由。如果在步骤S412中，用光了备用路径组中的路由，而没有发现满足步骤S410条件的任何路由，则过程从步骤S412进行至使N加1的步骤S413，并在步骤S414中，将N与S进行比较。这里，当N^S时，过程返回步骤S408，在其中，重复上述过程。换言之，通过增加N来放宽步骤S410中的条件，随后从备用路径路由组中的所有路由中再次搜索满足步骤S410条件的路由。当在从步骤S408至S416的重复期间，发现满足步骤S410的条 件的路由时，将该路由用作备用路径的路由。因此，选择作为备用路 径路由的是具有与工作路径的路由公用的最小SRLG数且在具有最小 SRLG数的路由中从起点至终点具有最小总度量的路由。如果在N等 于或小于S的范围内没有发现满足步骤S410条件的任何路径，艮卩， 当在步骤416中N>S时，过程进行至步骤S417,在其中，异常地结 束备用路径的路由计算。
将参照图11，对使用上述路径路由计算的具体示例进行描述。尽 管图11中示出的网络与图1中示出的网络相同，但是图11中示出了 一些路由。这里假设请求节点A设置将节点A指定为起点以及将节点 C指定为终点的路径。
由于在所有链路具有等于或大于路径频带的未使用频带的状态 下来执行使用图IO描述的过程，所以可以发现路由201作为工作路径 的路由，依次经过节点A—B —C。通过使用控制信道305，沿路由201 执行信令，来设置工作路径。
接下来，计算备用路径的路由。结果，由于可以发现由A—D—E —F—C表示的路由211作为备用路径，所以通过沿路由211执行信令 来设置备用路径。路由211是不与路由201共享SRLG的路由。因此， 即使由于一个资源中的问题而导致工作路径故障，也可以通过切换至 备用路径来无故障地恢复网络。
这里假设链路AD具有小于所设置路径的频带的未使用频带。在 这种情况下，路由211不能用作备用路径的路由。由于没有不与工作 路径的路由201共享SRLG的任何路 由，所以选择与工作路径201共 享一个SRLG的路由213 (A—G—H—C)作为备用路径的路由。在 这种情况下，如果由于管线116中的问题而使工作路径发生故障，则 即使将工作路径切换至备用路径，也不能恢复网络。然而，除此之外， 网络可以从由于一个资源中的问题而导致的故障中得到恢复。
这里假设除链路AD之外，链路CH也具有小于所设置路径的频 带的未使用频带。在这种情况下，选择与当前路由201共享四个SRLG 的路径212 (A—E—F—C)作为备用路径的路由。在这种情况下，如果由于在管线1B、 114、 115中的任何一条中的问题，而使工作路径
发生故障，则即使将工作路径切换至备用路径，也不能恢复网络。管
线113、 114、 115中的任何一条发生故障的概率为9ppm，这是发生故 障的概率为3ppm的管线116的三倍。
如上所述，根据该实施例，通过将资源故障率反映到要分配的 SRLG数，可以为工作路径和备用路径选择以最低可能性同时发生故 障的路由。在现有技术中，由于仅将一个SRLG分配给三条管线113、 114、 115的整体，所以如果不能选择路由211作为备用路径的路由， 则不知道选择路由212还是路由213。如果使用图10中示出的路由计 算算法，将一个SRLG分配给三条管线113、 114、 115中的每一条， 则可以优先于路由212选择路由213作为备用路径的路由。
然而，还不能说这样就足够了。这是由于，假设管线113、 114、 115中的每一条呈现了 0.5ppm的故障率，在这种情况下，应优先于路 由213选择路由212，而如果格一个SRLG分配给一条管线，则不是 这种情况。仅当通过该实施例中示出的方法来分配SRLG时，才可以 对于上述所有情况，来正确地选择具有较低的同时故障的可能性的备 用路径路由。尽管前面己经描述了将具有3ppm故障率的三条管线安 排在链路AB上的场景，但是即使在具有9ppm故障率的一条管线的 情况下，也可以同样实现该结果。
当该实施例发现了从起点至终点具有最小总度量的路由时，当满 足为工作路径和备用路径计算路由的不同条件时，可以可选地发现需 要最小总SRLG数的路由。可选地，当有多条需要最小总度量数的路 由时，可以选择一条需要最小总SRLG数的路由。因此，可以选择自 身呈现最低可能故障率的路由。
接下来，将给出本发明另一实施例的描述。这里示出的是本发明 所应用的集成控制网络。图12示出了集成控制网络的配置，以及网络 中设置的节点300A、 310A的配置、配置管理服务器320和集成控制 器330的配置。由于节点300A、310A的配置相同，所以将对节点300A 的配置进行描述作为代表。尽管图12仅示出了两节点300A、 310A， 但是不言而喻，包含于网络中的节点数可以是三个或更多。与节点300A相同配置的节点可以用于图1示出的网络中的八个节点A至H 中的任何一个。
这里使用的配置管理服务器'320与图9中示出的类似。配置管理 服务器320位于网络中，使得可以与网络中的每个节点进行通信。
类似于图9中示出的节点300，通常，节点300A由开关单元301 和节点控制单元302A组成。然而，与节点300的不同之处在于，节 点300A不包括拓扑数据库。具体地，节点控制单元302A包括协议控 制单元303和资源管理单元307。
集成控制器330包括协议控制单元333和拓扑数据库334。集成 控制器330位于网络中，使得可以通过控制信道305，与网络中的每 个节点进行通信。具体地，每个节点的协议控制单元303通过控制信 道305，与集成控制器330的协议控制单元333连接。
每个节点将与节点自身有联系的诸如链路的链路ID、未使用频 带、度量、SRLG组之类的信息保存在资源管理单元307中。当启动 节点时，从配置管理服务器320的链路信息数据库322中得到信息。 资源管理单元307中的信息周期性地通过控制信道305，从协议控制 单元303发送至协议控制单元333。
集成控制器330的协议控制单元333将从每个节点发送的信息存 储于拓扑数据库334中。因此，拓扑数据库334保存网络中的所有链 路的链路ID、未使用频带、度量、SRLG组之类的信息。
在该实施例中，创建图3示出的表格、图6示出的表格、以及图 7示出的表格的过程与先前实施例中描述的类似。具体地，将路径设 置请求赋予集成控制器330的协议控制单元333。结果，协议控制单 元333参照拓扑数据库334中的信息，使用图10中示出的路由计算算 法，来计算工作路径和备用路径的路由。以下过程与先前描述的实施 例中的过程完全相同。该实施例还可以提供与先前描述的实施例完全 相似的效果。
还可以通过将实现方法的计算机程序读入计算机并执行该程序， 来实现上述链路特性设置方法和路由计算方法。通过诸如CD-ROM之 类的记录介质或网络，将执行链路特性设置或路由计算的程序读入计算机。这样的计算机通常包括CPU、用于存储程序和数据的硬盘驱动 器、主存储器、诸如键盘、鼠标之类的输入设备、诸如CRT、液晶显
示器之类的显示设备、用于读取诸如CD-ROM之类的记录介质的读取 器、以及与网络相接口的通信接口。在该计算机中，将存储执行链路 特性设置和/或路由计算的程序的记录介质安装在读取器上，并从记录 介质中读取程序，以存储于硬盘驱动器中，或者从网络中下载这样的 程序，以存储于硬盘驱动器中，以及接下来，由CPU来执行存储于硬 盘驱动器中的程序，并执行上述链路特性设置和/或路由计算。
因此，本发明的范围也包括上述程序、存储这样的程序的记录介 质、以及包含这样的程序的程序产品。 .
包含于本发明范围中的计算机程序例如是使计算机执行设置共享 风险链路组标识信息的处理的程序，该信息是用于为包括节点和使节 点互连的链路的通信网络中的路径计算路由的链路特性之一，并指示 共享资源的链路组，其中，该程序使计算机根据由链路组共享的资源 的故障率，来执行将若干共享风险链路组标识信息分配给每个链路组
的处理。可选地，计算机程序可以是用于使计算机执行在包括节点和 使节点互连的链路的通信网络中为工作路径和备用路径计算路由的处 理的程序，其中，工作路径和备用路径具有相同的起点节点和相同的 终点节点，其中，程序使计算机执行计算路由的处理，使得指示共享
资源的链路组的共享风险链路组标识信息在工作路径的路由上的所有 链路与备用路径的路由上的所有链路之间重复的数目最少。可选地， 计算机程序可以是用于使计算机执行在包括节点和使节点互连的链路 的通信网络中为工作路径和备用路径计算路由的处理的程序，其中， 工作路径和备用路径具有相同的起点节点和相同的终点节点，其中， 程序使计算机在约束条件下，将整数N从零开始依次逐一增加时，执 行为工作路径和备用路径计算路由的处理，其中，该约束条件为工作 路径的路由上所有链路的共享风险链路组标识信息(指示共享资源的 链路组)与备用路径的路由上所有链路的共享风险链路组标识信息之 间，允许小于或等于N个重复，其中，N是等于或大于零的整数；以 及用于使用第一次发现的路由的处理。
权利要求
1.一种路由计算方法，用于在包括节点和将所述节点互连的链路的通信网络中，为具有相同的起点节点和相同的终点节点的工作路径和备用路径计算路由，所述方法包括以下步骤计算路由，使得在所述工作路径的路由上的所有链路与所述备用路径的路由上的所有链路之间，指示共享资源的链路组的共享风险链路组标识信息重复的数目最少。
2. —种路径计算方法，用于在包括节点和将所述节点互连的链 路的通信网络中，为具有相同的起点节点和相同的终点节点的工作路 径和备用路径计算路由，所述方法包括以下步骤在约束条件下，在将整数N从零开始依次逐一增加同时，为工作 路径和备用路径计算路由，其中，所述约束条件为所述工作路径的 路由上所有链路的共享风险链路组标识信息与所述备用路径的路由上 所有链路的共享风险链路组标识信息之间，允许小于或等于N个重复， 其中，所述共享风险链路组标识信息指示共享资源的链路组，N是等 于或大于零的整数；以及使用第一次发现的路由。
3. 如权利要求l所述的方法，还包括以下步骤将路由上所有链 路的总度量和最小的路由用作所述工作路径或所述备用路径的路由。
4. 如权利要求l所述的方法，还包括以下步骤将路由上所有链 路的所述共享风险链路组标识信息的总数最小的路由用作所述工作路 径或所述备用路径的路由。
5. —种路径计算系统，用于在包括节点和将所述节点互连的链 路的通信网络中，为具有相同的起点节点和相同的终点节点的工作路 径和备用路径计算路由，所述系统包括数据库，用于存储指示共享资源的链路组的共享风险链路组标识 信息；以及计算装置，用于参考所述数据库计算路由，使得在所述工作路径的路由上的所有链路与所述备用路径的路由上的所有链路之间，所述 共享风险链路组标识信息重复的数目最少。
6. —种路径计算系统，用于在包括节点和将所述节点互连的链 路的通信阿络中，为具有相同的起点节点和相同的终点节点的工作路 径和备用路径计算路由，所述系统包括数据库，用于在逐个链路的基础上存储指示共享资源的链路组的 共享风险链路组标识信息；以及装置，用于在约束条件下，在将整数N从零开始依次逐一增加同时，为所述工作路径和所述备用路径计算路由，其中，所述约束条件为在所述工作路径的路由上所有链路的共享风险链路组标识信息与 所述备用路径的路由上所有链路的共享风险链路组标识信息之间，允 许小于或等于N个重复，其中，N是等于或大于零的整数；并使用第一 次发现的路由。
7. 如权利要求5所述的系统，其中，采用路由上所有链路的总度量和最小的路由作为所述工作路径或所述备用路径的路由。
8. 如权利要求5所述的系统，其中，采用路由上所有链路的所述 共享风险链路组标识信息的总数最小的路由作为所述工作路径或所述 备用路径的路由。
9. 一种通信节点，用于在通信网络中为工作路径和备用路径计算至终点节点的路由，所述通信节点包括数据库，用于在逐个链路的基础上存储指示共享资源的链路组的共享风险链路组标识信息；以及计算装置，用于参考所述数据库计算路由，使得在所述工作路径 的路由上的所有链路与所述备用路径的路由上的所有链路之间，所述 共享风险链路组标识信息重复的数目最少。
10. —种通信节点，用于在通信网络中为工作路径和备用路径计算至终点节点的路由，所述通信节点包括数据库，用于在逐个链路的基础上存储指示共享资源的链路组的共享风险链路组标识信息；以及装置，用于参考所述数据库，在约束条件下，在将整数N从零开始依次逐一增加同时，为所述工作路径和所述备用路径计算路由，其 中，所述约束条件为在所述工作路径的路由上所有链路的共享风险 链路组标识信息与所述备用路径的路由上所有链路的共享风险链路组 标识信息之间，允许小于或等于N个重复，其中，N是等于或大于零的 整数；并使用第一次发现的路由。
全文摘要
一种设置共享风险链路组标识信息(SRLG ID)的方法，所述共享风险链路组标识信息是在包括节点和将节点互连的链路的通信网络中，用于计算路径路由的链路特性之一，并指示共享资源的链路组，所述方法包括以下步骤根据链路组共享的资源的故障率，将多个SRLG ID分配给链路组。一种用于计算工作路径和备用路径的路由的方法，包括如下步骤计算路由，使得在工作路径的路由上的所有链路与备用路径的路由上的所有链路之间，SRLG ID重复的数目最小。
文档编号H04L12/56GK101656672SQ20091017350
公开日2010年2月24日 申请日期2005年4月14日 优先权日2004年4月14日
发明者末村刚彦 申请人:日本电气株式会社