以链路利用作为到平局打破机制中的反馈的多协议标签交换(MPLS)的自动化业务工程制造技术

一种在多协议标签交换(MPLS)网络的节点中为了改进的负载分发而实现的方法，方法包括确定在每个MPLS节点对之间一个或多个最短路径的第一集，通过应用共同算法平局打破过程来选择至少第一最短路径，为MPLS网络的每个链路计算链路利用值，确定在每个MPLS节点对之间一个或多个最短路径的第二集合，基于对应于每个最短路径的链路利用值，为最短路径的第二集中的每个最短路径生成路径利用值，以及基于所述路径利用值，从最短路径的第二集合选择第二最短路径，由此，鉴于路径利用的第二最短路径的选择最小化跨整个MPLS网络的负载分发的标准偏差。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】以链路利用作为到平局打破机制中的反馈的多协议标签交换(MPLS)的自动化业务工程相关申请交叉引用本申请交叉引用由DavidIanAllen和ScottAndrewMansfield在与本申请相同的日期提出且共同拥有的共同未决专利申请“802.1AQ基于使用链路利用作为到平局打破机制中的反馈的自动化业务工程”(AUTOMATEDTRAFFICENGINEERINGFOR802.1AQBASEDUPONTHEUSEOFLINKUTILIZATIONASFEEDBACKINTOTHETIEBREAKINGMECHANISM)。交叉引用的申请通过引用结合于本文中。
本专利技术的实施例涉及用于改进网络中负载分发的方法和设备。具体地说，本专利技术的实施例涉及用于在多协议标签交换(MPLS)网络中的节点之间带有多个相等成本路径的网络中负载分布的方法。
技术介绍
负载分发或负载分布是在网络中更有效地利用带宽和改进总体性能的方法。今天部署的大多数自动化负载分发和负载分布技术仅以非常局部视野来操作，这些负载分发和负载分布技术只考虑到给定目的地的路径或随后跳的数量，并且未考虑网络中业务的总体分发。相等成本多路径(ECMP)是用于路由的网络中单播业务的负载分布的常见策略，在有关如何将分组转发到给定目的地的判定能够解析到多个“相等成本”路径的任何路径（其在运行数据库计算时在最短路径上陷于平局）的情况下利用。ECMP由于依赖对单个路由器而言是本地的每跳判定，并且假设在每个中间节点存在混杂接收和完全转发表，因此，它能够结合大多数单播路由选择协议和配有要求的支持数据平面硬件的节点来使用。通过在网络中的任何给定节点使用ECMP，跨相等成本随后跳的集合伪平均地划分负载。在存在到给定目的地的多于一个路径的网络的每一跳，此过程被独立实现。在许多实现中，在遇到存在多个相等成本随后跳时，针对诸如因特网协议(IP)报头等熵源而检查每个分组，并且以路径数量为模的报头信息的散列用于为特定分组选择下一跳。对于高度聚合的业务，此方法将平均地在规则拓扑（即，对称拓扑）中均匀分发负载，并且在不那么规则的拓扑中确实提供了一些改进。多协议标签交换(MPLS)是用于通过网络转发业务的数据平面和控制平面技术的组合。MPLS使用指派到业务流的每跳标签，以使用标准查找和转换（称为“交换”）跨网络转发业务。借助于考察通过网络收到的进入业务和基于其标签转发该业务，网络的每个节点支持MPLS，标签一般在每跳转换或“交换”。MPLS网络能够使用每跳ECMP在网络中改进路由的业务的分发，以跨相等成本路径分发或分布负载。在MPLS网络中，由网络中的每个节点为每个相等成本路径设置到每个下一跳的标签交换路径(LSP)。在网络中的每个节点使用最短路径优先(SPF)算法计算用于网络中给定目的地的转发路径，将其映射到节点中的本地标签绑定，并且结果连通性显示为多点到多点网格。在被呈现目的地为多个相等成本路径的业务时，各个节点利用有效负载信息作为路径选择机制的一部分以便最大化跨路径的集合的流分发的均匀性。多点到多点LSP的建立自动进行。标签分发协议(LDP)或类似协议用于为网络中的所有可能转发等价类过量提供标签绑定的完全集合，并且随后每个标签交换路由器(LSR)独立为每个转发等价类计算下一跳的集合并选择它将在任何给定时刻实际使用的标签绑定。
技术实现思路
一种在多协议标签交换(MPLS)网络的节点中为了改进的负载分发而实现的方法，其中，所述节点是MPLS网络中的多个节点之一，每个节点实现共同算法平局打破过程以产生最低成本最短路径树，节点包括拓扑数据库以存储MPLS网络的拓扑，其中MPLS网络的拓扑包括多个节点和所述节点之间的链路，方法包括以下步骤：通过对拓扑数据库中存储的MPLS网络的拓扑执行最短路径搜索算法，确定在MPLS网络中每个MPLS节点对之间一个或多个最短路径的第一集合；通过应用共同算法平局打破过程，从最短路径的所述第一集合中选择用于每个MPLS节点对的至少第一最短路径；基于经过每个链路的选择的最短路径的计数，为MPLS网络的每个链路计算链路利用值；通过对拓扑数据库中存储的MPLS网络的拓扑执行最短路径搜索算法，确定在MPLS网络中每个MPLS节点对之间一个或多个最短路径的第二集合；基于对应于每个最短路径的链路利用值，为一个或多个最短路径的第二集合中的每个最短路径生成路径利用值；在路径利用值的基础上从一个或多个最短路径的第二集合来选择第二最短路径，其中，在一个或多个最短路径的该集合中存在具有相等路径利用值的多个最短路径时，选择利用共同算法平局打破过程；以及在标签信息数据库中存储用于每个MPLS节点对的至少第一最短路径和第二最短路径，其中标签信息数据库指示将进入MPLS节点的业务转发到何处，由此鉴于路径利用的第二子集的选择最小化跨整个MPLS网络的负载分发的标准偏差。一种用于在多协议标签交换(MPLS)网络中改进负载分发的网络单元，MPLS网络包括网络单元，其中，网络单元是MPLS网络中的多个节点之一，其中，MPLS网络的拓扑包括多个节点和所述节点之间的链路，网络单元包括：拓扑数据库，为MPLS网络中的每个链路存储链路信息；标签信息数据库，为网络单元的每个端口存储标签信息，其中，标签信息数据库指示将进入网络单元的每个转发等价类(FEC)转发到何处；控制处理器，耦合到拓扑数据库和标签信息数据库，网络处理器配置成处理数据业务，其中，网络处理器包括：MPLS管理模块，配置成通过标签交换路径(LSP)转发数据业务；标签分发协议(LDP)模块，配置成在MPLS网络中建立LSP；最短路径搜索模块，配置成通过对拓扑数据库执行最短路径搜索算法而确定在MPLS网络中每个MPLS节点对之间的至少一个最短路径，其中，最短路径搜索模块配置成，为带有多个相等成本最短路径的每个MPLS节点对将相等成本最短路径发送到负载分发模块；排序模块，配置成基于从与多个相等成本最短路径中的每个路径相关联的链路利用值所推导的路径利用值来排列多个相等成本最短路径的每个路径；以及负载分发模块，配置成从多个收到的相等成本最短路径选择用于该MPLS节点对的多个相等成本最短路径的第一子集，第一子集要用于在MPLS节点对之间分担数据业务负载，以及基于路径利用值，从用于该MPLS节点对的多个相等成本最短路径选择要用于与该以太网桥对的第一子集分担数据业务负载的第二子集，由此鉴于路径利用值的第二子集的选择最小化跨整个MPLS网络的负载分发的标准偏差。附图说明本专利技术通过示例方式而不是限制的方式在附图的图形中被示出，附图中，相似的标号表示类似的单元。应注意，在此公开中对“一”或“一个”实施例的不同引用不一定是指相同的实施例，并且此类引用意味着至少一个。此外，在结合一实施例描述某个特定特征、结构或特性时，认为结合无论是否明确描述的其它实施例来实现此类特征、结构或特性是在本领域技术人员的认知之内。图1是网络拓扑的示例的图。图2是为多协议标签交换网络(MPLS)实现自动业务工程的网络单元的一个实施例的图。图3是包括自动化业务工程的负载分发过程的一个实施例的流程图，自动化业务工程包含使用链路利用作为到平局打破机制中的反馈。图4是用于生成作为标签分发协议的一部本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.09.08 US 12/877,8301.一种在多协议标签交换MPLS网络的节点中为了改进的负载分发而实现的方法，其中所述节点是所述MPLS网络中的多个节点之一，每个节点实现共同算法平局打破过程以产生最小成本最短路径树，所述节点包括拓扑数据库以存储所述MPLS网络的拓扑，其中所述MPLS网络的拓扑包括多个节点和在所述节点之间的链路，所述方法包括以下步骤：通过对所述拓扑数据库中存储的所述MPLS网络的拓扑执行最短路径搜索算法，确定在所述MPLS网络中每个MPLS节点对之间一个或多个最短路径的第一集合；通过应用所述共同算法平局打破过程，从最短路径的所述第一集合中选择用于每个MPLS节点对的至少第一最短路径；基于经过每个链路的选择的最短路径的计数，为所述MPLS网络的每个链路计算链路利用值；通过对所述拓扑数据库中存储的所述MPLS网络的拓扑执行所述最短路径搜索算法，确定在所述MPLS网络中每个MPLS节点对之间一个或多个最短路径的第二集合；基于对应于每个最短路径的链路利用值，为一个或多个最短路径的所述第二集合中的每个最短路径生成路径利用值；在所述路径利用值的基础上从一个或多个最短路径的所述第二集合来选择第二最短路径，其中在一个或多个最短路径的该集合中存在具有相等路径利用值的多个最短路径时，所述选择利用所述共同算法平局打破过程；以及在标签信息数据库中存储用于每个MPLS节点对的至少第一最短路径和第二最短路径，其中所述标签信息数据库指示将进入所述MPLS节点的业务转发到何处，由此鉴于路径利用的第二子集的所述选择最小化跨整个MPLS网络的负载分发的标准偏差。2.如权利要求1所述的方法，其中生成所述路径利用值的所述步骤还包括：将对应于每个路径的链路利用值相加，或者将对应于每个路径的链路利用值进行词典式排序。3.如权利要求2所述的方法，还包括以下步骤：从管理员接收链路修改因子；以及组合所述链路修改因子和所述链路利用值以将所述链路和路径对应的之一加权，以便通过影响最低负载路径的集合的排列来降低选择的可能性，从而降低所述链路的使用。4.如权利要求2所述的方法，还包括以下步骤：基于对应路径利用值，排列最短路径的所述第二集合中的每个最短路径，其中选择至少所述第二最短路径的所述步骤还包括：从所述排列中选择最高和最低排列的最短路径。5.如权利要求2所述的方法，还包括以下步骤：迭代地选择另外的最短路径以便与所述第一最短路径和第二最短路径来分担负载分发，直至达到反映网络运营商对以太网网络的总体改进的期望的路径的管理数量。6.如权利要求1所述的方法，其中MPLS节点对之间最短路径的所述集合被实现为所述MPLS网络内的标签交换路径。7.如权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：生成标签映射消息；定义所述标签映射消息中的FEC类型长度值TLV字段；定义所述标签映射消息中的标签TLV字段；定义用于所述标签映射消息的拓扑索引，其中所述拓扑索引指示在选择用于每个MPLS节点对的至少第一最短路径和第二最短路径的所述步骤中的迭代；以及将所述标签映射消息发送到所述MPLS网络中的每个标签分发协议对等体。8.如权利要求7所述的方法，其中标签映射消息被发送到每个LDP对等体以实现FEC和拓扑索引值的每个组合。9.一种用于在多协议标签交换MPLS网络中改进负载分发的网络单元，所述MPLS网络包括所述网络单元，其中所述网络单元是所述MPLS网络中的多...

【专利技术属性】
技术研发人员：DI艾伦，SA曼斯菲尔德，
申请(专利权)人：瑞典爱立信有限公司，
类型：
国别省市：