实现快速重路由（FRR）的系统、方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了用于实现快速重路由(fast reroute，FRR)的系统、方法和装置。本发明专利技术提供了一种将工作LSP与FRR LSP关联以防止节点/链路故障并且可以在LSP故障时立即切换业务的机制。此外，本发明专利技术能够将正在使用的FRR的状态传送给PCE，以便对FRR机制进行集中控制。

System, method and device for realizing fast rerouting (FRR)

The invention provides a system, method and device for realizing fast reroute (FRR). The present invention provides a mechanism for associating working LSP with FRR LSP to prevent node/link failures and to switch services immediately in case of LSP failures. In addition, the present invention can transmit the state of FRR in use to PCE for centralized control of FRR mechanism.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】实现快速重路由(FRR)的系统、方法和装置
本文所述的主题大体上涉及网络技术并且用于对多协议标签交换(MultipleProtocolLabelSwitch，MPLS)网络的本地保护，具体而言，涉及一种实现业务发放的快速重路由(fastreroute，FRR)的系统、方法和装置，以用于在检测到网络事件影响受保护连接时有效执行从受保护连接到其备份连接的故障转移。
技术介绍
当网络由于故障而重新收敛时，公共交换电话网络(publicswitchedtelephonenetwork，PSTN)呼叫等时间关键型应用会受到影响。快速重路由(FastReroute，FRR)是一种在网络中使用以确保业务可用性得到保障的技术。FRR是由互联网工程任务组(InternetEngineeringTaskForce，IETF)提出的技术，用于对MPLS网络提供本地保护，该技术通过MPLS的流量工程能力为标签交换路径(labelswitchedpath，LSP)提供快速保护交换能力。在MPLS中，在两个端点之间建立连接，称为标签交换路径(labelswitchedpath，LSP)，并且通过标签交换沿着LSP传输报文。可以使用各种信令协议来建立和管理LSP。这些信令协议的示例包括资源预留协议(ResourceReservationProtocol，RSVP)及其各种扩展，例如，用于执行流量工程的RSVP-TE等。RSVP-TE为LSP提供了一种预留资源的机制。资源预留协议-流量工程是资源预留协议(resourcereservationprotocol，RSVP)的扩展，用于执行流量工程，支持跨IP网络预留资源。能够根据MPLS协议执行基于标签的交换的路由器称为标签交换路由器(labelswitchrouter，LSR)。MPLS网络的入口和出口称为标签边缘路由器(labeledgerouter，LER)。入口路由器称为入口LER，出口路由器称为出口LER。LSP是单向隧道，能够通过MPLS网络从入口LER到出口LER对报文进行标签交换。沿着LSP的报文流可能被各种网络事件中断，例如，沿着LSP所穿过的路径的接口或链路故障、LSP路径中的节点(例如路由器)故障、与LSP所穿过的链路关联的带宽减小、出现新高优先级LSP并且存在带宽竞争或者现有LSP的优先级发生改变等优先级相关事件，这些网络事件可能导致优先级较低的LSP被抢占，等等。为了防止因此类中断造成潜在数据丢失，可以为LSP(称为主LSP，以与备LSP进行区分)提供备LSP。备LSP提供了在主LSP中的故障点周围转发报文的替代路径。由于主LSP受其相应的备LSP“保护”，因此主LSP又称为受保护的LSP。RSVP-TE的快速重路由(FastReroute，FRR)扩展提供了一种用于建立备LSP以保护主LSP的机制。受保护的LSP也称为FRR使能LSP。当发生影响受保护的LSP的网络事件时，会避开受保护的LSP中的故障点沿备LSP对报文业务进行本地重定向。当路由器开始沿受保护的LSP的备LSP重定向数据时，受保护的LSP会在故障时切换到备LSP。FRR使RSVP能够建立备LSP来保护LSP，以便在发生网络故障(例如链路/节点故障)时，将受保护的LSP上的数据业务切换到备LSP，从而最大限度地减少业务丢失。基于本地FRR配置和RSVP-TE信令消息(例如RSVP路径和resv消息)交换，路由器等本地设备上的RSVP-TE将工作LSP或当前LSP关联到FRR(灵活备)LSP。需受保护的LSP的路径消息指定了所需的保护，传播到LSP入口的resv消息指定了沿路径可用的保护级别。软件定义网络(software-definednetworking，SDN)是计算机网络的最新方法之一，允许网络管理员通过使较高级别的功能抽象化来管理网络服务。这种抽象化通过使决定发送业务的系统(控制面)与将业务转发到所选目的地的底层系统进行解耦来完成。SDN网络一般是指受管理的路径计算单元(pathcomputationelement，PCE)/路径计算客户端(pathcomputationclient，PCC)。PCE是一种系统组件、应用程序或网络节点，能够确定并找到在信源与目的地之间传递数据的合适路线。PCE设备可以是路由器、COTS服务器、OSS的一部分或运行在云中的虚拟化实体。当网络节点需要LSP的路径时，使用PCE协议(PCEprotocol，PCEP)向PCE发出请求。PCE可以访问整个网络的拓扑信息，并在路径计算时使用该拓扑信息。然而，RSVP-TE无法确保对在特定节点处使工作LSP与FRR(灵活备)LSP关联进行集中控制。而且，在LSP由PCE发起的SDN环境中，以及在完全移除LSP的RSVP信令的PCE方法中，无法使用RSVP-TE的现有FRR机制。而且，在SDN网络由PCE管理的情况下，PCC或PCE不具有将工作LSP/当前LSP(即需受保护的LSP)与FRRLSP进行关联的机制，并且由于PCE不会更新正在使用的FRRLSP的状态，因此会在资源(节点/链路)故障时将业务切换到FRRLSP(即使用FRRLSP)。此外，当工作LSP和FRRLSP被委派给PCE时，PCE不具有对工作LSP和FRRLSP进行分组以确保对工作LSP的保护的信息。而且，当工作LSP由PCE发起时，PCE无法发起FRRLSP也无法保护工作LSP。
技术实现思路
本
技术实现思路
旨在阐述与实现快速重路由(fastreroute，FRR)的系统、方法和装置有关的概念，并在下面的说明书中进一步详细描述。本
技术实现思路
不旨在确认请求保护的主题的关键特征，也不旨在用于确定或限定请求保护的主题的范围。鉴于上述
技术介绍
部分所述的技术问题，迫切需要将工作LSP与FRRLSP关联。此外，还需向PCE发送处于使用状态的FRRLSP，以便PCE可以重新优化工作LSP。为了提供解决上述技术问题的技术方案，本专利技术的一方面提供了一种将工作LSP与FRRLSP关联的系统、方法和装置，从而将处于使用状态的所述FRRLSP上报给所述PCE，以便所述PCE能够重新优化所述工作LSP。本专利技术的另一方面提供了一种使用在关联对象中定义的新关联类型(FRR)进行通信的系统、方法和装置。本专利技术的另一方面提供了一种使用定义为携带在所述关联对象中的FRRBind类型、长度、值(Type,length,value，TLV)和FRRFlagsTLV进行通信的系统、方法和装置。本专利技术的又一方面提供了一种系统、方法和装置，所述系统、方法和装置扩展所述PCEP机制以将一组工作LSP与FRRLSP关联，所述关联过程包括PCC或PCE作为执行主体的情况。本专利技术的再一方面提供了一种将所述工作LSP的业务切换到FRRLSP上报给所述PCE的系统、方法和装置。相应地，在一种实施方式中，为了将所述工作LSP与所述FRRLSP进行关联，充当PCC的本地修复节点(pointoflocalrepair，PLR)根据本专利技术通过路径计算报告(pathcomputationreport，PCRpt)消息将所述FRRLSP上报/委派给PCE。所述PCRpt消息包含具有其它FRRBindTLV的关联对象本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种使用路径计算单元通信协议(Path Computation Element Protocol，PCEP)来实现快速重路由(fast reroute，FRR)的系统，其特征在于，所述系统包括：至少一个入口路由器，用于向至少一个路径计算单元(Path Computation Element，PCE)传送至少一个路径计算报告(path computation report，PCRpt)消息，所述PCRpt消息包括与工作标签交换路径(label switched path，LSP)关联的至少一个信息；至少一个其它路由器，用于向所述PCE传送至少一个路径计算报告(path computation report，PCRpt)消息，所述PCRpt消息包括与具有关联对象的快速重路由(fast reroute，FRR)LSP关联的至少一个信息，所述关联对象具有可选类型、长度、值(Type,length,value，TLV)；其中，所述PCE用于向所述至少一个入口路由器传送至少一个路径计算更新(path computation update，PCUpd)消息，所述PCUpd消息包括针对所述工作LSP最新计算出的至少一个LSP路径，所述工作LSP的业务由于链路和/或节点故障而受到影响。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.02.27 IN 2016410068551.一种使用路径计算单元通信协议(PathComputationElementProtocol，PCEP)来实现快速重路由(fastreroute，FRR)的系统，其特征在于，所述系统包括：至少一个入口路由器，用于向至少一个路径计算单元(PathComputationElement，PCE)传送至少一个路径计算报告(pathcomputationreport，PCRpt)消息，所述PCRpt消息包括与工作标签交换路径(labelswitchedpath，LSP)关联的至少一个信息；至少一个其它路由器，用于向所述PCE传送至少一个路径计算报告(pathcomputationreport，PCRpt)消息，所述PCRpt消息包括与具有关联对象的快速重路由(fastreroute，FRR)LSP关联的至少一个信息，所述关联对象具有可选类型、长度、值(Type,length,value，TLV)；其中，所述PCE用于向所述至少一个入口路由器传送至少一个路径计算更新(pathcomputationupdate，PCUpd)消息，所述PCUpd消息包括针对所述工作LSP最新计算出的至少一个LSP路径，所述工作LSP的业务由于链路和/或节点故障而受到影响。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述可选TLV包括至少一个FRRbindTLV，所述至少一个FRRbindTLV携带与需受关联对象中的所述FRRLSP保护的所述工作LSP关联的所述信息。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，在检测到至少另一工作LSP时，与所述另一工作LSP关联的所述其它路由器用于传送至少一个PCRpt消息，所述PCRpt消息包括与具有关联对象的快速重路由(fastreroute，FRR)LSP关联的至少一个信息，所述关联对象具有可选类型、长度、值(Type,length,value，TLV)，即具有工作LSP的子TLVLSP标识符的FRRBindTLV。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，在检测到节点和/或链路故障时，所述其它路由器用于：传送至少一个PCRpt消息，所述PCRpt消息包括与具有关联对象的快速重路由(fastreroute，FRR)LSP关联的至少一个信息，所述关联对象具有可选类型、长度、值(Type,length,value，TLV)，其中，所述可选TLV包括至少一个FRR标志位，指定当前正在使用的所述FRRLSP。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，在接收到所述FRR标志位时，所述PCE用于：检测所述受保护的工作LSP；以及传送所述PCUpd消息，所述PCUpd消息具有针对所述工作LSP最新计算出的所述至少一个LSP路径，所述工作LSP的业务由于链路和/或节点故障而受到影响。6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统将工作LSP与所述FRRLSP关联，并且在所述链路和/或节点故障时将业务切换到FRRLSP。7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述可选TLV包括携带在所述关联对象中的用于传送所述工作LSP的LSP标识符和所述当前FRR状态的至少一个FRRbindTLV和/或FRRFlagsTLV。8.一种使用路径计算单元通信协议(PathComputationElementProtocol，PCEP)来实现快速重路由(fastreroute，FRR)的系统，其特征在于，所述系统包括：至少一个路径计算单元(PathComputationElement，PCE)，用于：向至少一个入口路由器和/或其它路由器传送至少一个路径计算发起(pathcomputationinitiate，PCInitiate)消息，所述PCInitiate消息触发在所述入口路由器处创建至少一个工作标签交换路径(labelswitchedpath，LSP)；至少一个入口路由器，用于：在接收到所述PCInitiate消息时，向所述PCE传送至少一个路径计算报告(pathcomputationreport，PCRpt)消息，所述PCRpt消息包括与所创建的工作标签交换路径(labelswitchedpath，LSP)关联的至少一个信息；至少一个其它路由器，在接收到用于创建至少一个快速重路由(fastreroute，FRR)LSP的所述PCInitiate消息时，用于：创建所述至少一个FRRLSP；以及向所述PCE传送至少一个路径计算报告(pathcomputationreport，PCRpt)消息，所述PCRpt消息包括与具有关联对象的所述快速重路由(fastreroute，FRR)LSP关联的至少一个信息，所述关联对象具有可选类型、长度、值(Type,length,value，TLV)；其中，所述PCE用于：接收所述PCRpt消息；基于与所述工作标签交换路径(labelswitchedpath，LSP)关联的所述信息以及与所述FRRLSP关联的所述信息更新所述需受保护的工作LSP；从而在检测到至少一个链路和/或节点故障时，向所述至少一个入口路由器传送至少一个路径计算更新(pathcomputationupdate，PCUpd)消息，所述PCUpd消息包括针对所述工作LSP最新计算出的至少一个LSP路径，所述工作LSP的业务由于链路和/或节点故障而受到影响。9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述其它路由器检测所述链路和/或节点故障，并且在检测到所述链路和/或所述节点故障时，所述其它路由器还用于：传送至少一个PCRpt消息，所述PCRpt消息包括与具有关联对象的快速重路由(fastreroute，FRR)LSP关联的至少一个信息，所述关联对象具有可选类型、长度、值(Type,length,value，TLV)，其中，所述可选TLV包括至少一个FRR标志位，指定当前正在使用的所述FRR。10.根据权利要求8和9所述的系统，其特征在于，在接收到所述FRR标志位时，所述PCE用于：检测所述至少一个受保护的工作LSP；从而向所述入口路由器传送所述PCUpd消息，所述PCUpd消息具有针对所述工作LSP最新计算出的所述LSP路径，所述工作LSP的业务由于链路和/或节点故障而受到影响。11.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述可选TLV包括至少一个FRRbindTLV，所述FRRbindTLV携带与需受关联对象中的所述FRRLSP保护的所述工作lsp关联的所述信息。12.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，在检测到至少另一工作LSP时，所述PCE用于传送至少一个PCUpd消息，所述PCUpd消息包括与具有关联对象的快速重路由(fastreroute，FRR)LSP关联的至少一个信息，所述关联对象具有可选类型、长度、值(Type,length,value，TLV)，即具有工作LSP的子TLVLSP标识符的FRRBindTLV。13.根据权利要求12所述的系统，其特征在于，所述可选TLV包括至少一个FRRbindTlv，所述FRRbindTlv携带与需受关联对象中的所述FRRLSP保护的另一工作lsp关联的所述信息。14.根据权利要求12所述的系统，其特征在于，在接收到触发将另一工作LSP添加到现有关联组的所述PCUpd消息时，所述其它路由器用于：传送至少一个PCRpt消息，所述PCRpt消息包括与具有关联对象的快速重路由(fastreroute，FRR)LSP关联的至少一个信息，所述关联对象具有可选类型、长度、值(Type,length,value，TLV)，即具有从所述PCE接收的PCUpd消息中的工作LSP的子TLVLSP标识符的FRRBindTLV。15.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述系统将工作LSP与所述FRRLSP关联，并且在所述链路和/或节点故障时将业务切换到FRRLSP。16.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述可选TLV包括携带在所述关联对象中的用于传送所述工作LSP的LSP标识符和所述当前FRR状态的至少一个FRRbindTLV和/或FRRFlagsTLV。17.一种使用路径计算单元通信协议(PathComputationElementProtocol，PCEP)来实现快速重路由(fastreroute，FRR)的装置，优选地为入口路由器，其特征在于，所述装置包括：处理器；以及存储器，耦合到所述处理器，用于执行存在于所述存储器中的多个模块，所述多个模块包括：发送模块，用于向至少一个路径计算单元(PathComputationElement，PCE)传送至少一个路径计算报告(pathcomputationreport，PCRpt)消息，所述PCRpt消息包括与工作标签交换路径(labelswitchedpath，LSP)关联的至少一个信息；以及接收模块，用于从所述PCE接收至少一个路径计算更新(pathcomputationupdate，PCUpd)消息，所述PCUpd消息包括针对所述工作LSP最新计算出的至少一个LSP路径和FRRBindTLV，其中，所述工作LSP的业务由于链路和/或节点故障而受到影响，所述FRRBindTLV具有工作LSP的子TLVLSP标识符。18.一种使用路径计算单元通信协议(PathComputationElementProtocol，PCEP)来实现快速重路由(fastreroute，FRR)的装置，优选地为入口路由器，其特征在于，所述装置包括：处理器；以及存储器，耦合到所述处理器，用于执行存在于所述存储器中的多个模块，所述多个模块包括：接收模块，用于：从至少一个路径计算单元(PathComputationElement，PCE)接收至少一个路径计算发起(PCInitiate)消息，所述PCInitiate消息触发创建至少一个工作标签交换路径(labelswitchedpath，LSP)；创建模块，用于创建所述工作标签交换路径(labelswitchedpath，LSP)；以及发送模块，用于：向所述PCE传输至少一个路径计算报告(pathcomputationreport，PCRpt)消息，所述PCRpt消息包括与所创建的所述工作标签交换路径(labelswitchedpath，LSP)关联的至少一个信息；在检测到至少一个链路和/或节点故障时，所述接收模块用于从所述PCE接收至少一个路径计算更新(pathcomputationupdate，PCUpd)消息，所述PCUpd消息包括针对所述工作LSP最新计算出的至少一个LSP路径，所述工作LSP的业务由于链路和/或节点故障而受到影响。19.根据权利要求18所述的装置，其特征在于，所述PCE还用于：从至少一个其它路由器接收至少一个PCRpt消息，所述PCRpt消息包括与具有关联对象的快速重路由(fastreroute，FRR)LSP关联的至少一个信息，所述关联对象具有可选类型、长度、值(Type,length,value，TLV)，即具有工作LSP的子TLVLSP标识符的FRRBindTLV，其中，所述可选TLV包括至少一个FRR标志位，指定当前正在使用的所述FRR。检测所述至少一个受保护的工作LSP；以及在接收到所述FRR标志位时，传输所述PCUpd消息，所述PCUpd消息具有针对所述工作LSP最新计算出的所述至少一个LSP路径，所述工作LSP的业务由于链路和/或节点故障而受到影响。20.一种使用路径计算单元通信协议(PathComputationElementProtocol，PCEP)来实现快速重路由(fastreroute，FRR)的装置，优选地为本地修复节点(PointofLocalRepair，PLR)，其特征在于，所述装置包括：处理器；以及存储器，耦合到所述处理器，用于执行存在于所述存储器中的多个模块，所述多个模块包括：发送模块，用于：向至少一个路径计算单元(PathComputationElement，PCE)传输至少一个路径计算报告(pathcomputationreport，PCRpt)消息，所述PCRpt消息包括与具有关联对象的快速重路由(fastreroute，FRR)LSP关联的至少一个信息，所述关联对象携带可选类型、长度、值(Type,length,value，TLV)，优选地为FRRFlagsTLV；以及其中，所述PCE用于向所述至少一个入口路由器传送至少一个路径计算更新(pathcomputationupdate，PCUpd)消息，所述PCUpd消息包括针对所述工作LSP最新计算出的至少一个LSP路径，所述工作LSP的业务由于链路和/或节点故障而受到影响。21.根据权利要求20所述的装置，其特征在于，当LSP由PCE发起时，所述PCUpd消息由PCE发送给PLR，以传送受所述FRRLSP保护的所述工作LSP。22.根据权利要求20所述的装置，其特征在于，在检测到节点和/或链路故障时，所述装置还用于：向所述PCE传送至少一个PCRpt消息，所述PCRpt消息包括与具有关联对象的快速重路由(fastreroute，FRR)LSP关联的至少一个信息，所述关联对象具有可选类型、长度、值(Type,length,value，TLV)，即具有工作LSP的子TLVLSP标识符的FRRBindTLV，其中，所述可选TLV包括至少一个FRR标志位，指定当前正在使用的所述FRR。23.根据权利要求22所述的装置，其特征在于，在接收到所述FRR标志位时，所述PCE用于：检测所述至少一个受保护的工作LSP；传送所述PCUpd消息，所述PCUpd消息具有针对所述工作LSP最新计算出的至少一个LSP路径，所述工作LSP的业务由于链路和/或节点故障而受到影响。24.根据权利要求20所述的装置，其特征在于，所述装置将工作LSP与所述FRRLSP关联，并且在所述链路和/或节点故障时将业务切换到FRRLSP。25.根据权利要求20所述的装置，其特征在于，所述可选TLV包括携带在所述关联对象中的用于传送所述工作LSP的LSP标识符和所述当前FRR状态的至少一个FRRbindTLV和/或FRRFlagsTLV。26.根据权利要求20所述的装置，其特征在于，还包括：接收模块，用于从至少一个其它装置，优选地为路径计算单元(PathComputationElement，PCE)，接收至少一个PCUpd和/或PCInitiate消息。27.一种使用路径计算单元通信协议(PathComputationElementProtocol，PCEP)来实现快速重路由(fastreroute，FRR)的装置，优选地为路径计算单元(PathComputationElement，PCE)，其特征在于，所述装置包括：处理器；以及存储器，耦合到所述处理器，用于执行存在于所述存储器中的多个模块，所述多个模块包括：接收模块，用于：接收至少一个路径计算报告(pathcomputationreport，PCRpt)消息，所述PCRpt消息包括与工作标签交换路径(labelswitchedpath，LSP)关联的至少一个信息；从所述PCE接收至少一个路径计算报告(pathcomputationreport，PCRpt)消息，所述PCRpt消息包括与具有关联对象的快速重路由(fastreroute，FRR)LSP关联的至少一个信息，所述关联对象具有可选类型、长度、值(Type,length,value，TLV)；发送模块，用于：向至少一个入口路由器传输至少一个路径计算更新(pathcomputationupdate，PCU...

【专利技术属性】
技术研发人员：文奴戈佩尔·雷迪·康诺迪，维诺德·库马尔·塞尔瓦拉，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44