專利名稱：多協(xié)議標(biāo)簽交換網(wǎng)絡(luò)的單播和多播帶寬控制方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)通信交換技術(shù)，尤其涉及一種用于多協(xié)議標(biāo)簽 交換網(wǎng)絡(luò)的單播和多播帶寬控制方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
MPLS ( Multiprotocol Label Switching,多協(xié)議標(biāo)簽交換)技術(shù) 是一種結(jié)合了第二層和第三層的交換技術(shù)，通過引入基于標(biāo)簽交換 機(jī)制，把路由選擇和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)分開，由標(biāo)簽來規(guī)定一個分組通過網(wǎng) 絡(luò)的路徑，綜合利用了以太網(wǎng)、LDP ( Label Distribution Protocol, 標(biāo)簽分配協(xié)i義)/RSVP ( Resource reSerVation Protocol ，資源預(yù)留協(xié) 議)、PWE3 (邊緣到邊緣的偽線仿真)等技術(shù)。MPLS網(wǎng)絡(luò)主要提 供MPLS VPN ( Virtual Private Network,虛擬專網(wǎng))月艮務(wù)，并提供 業(yè)務(wù)的QoS (Quality of Service,月艮務(wù)質(zhì)量)4呆i正。MPLS VPN是一種基于MPLS技術(shù)的IP-VPN，是在網(wǎng)絡(luò)路由 和交換設(shè)備上應(yīng)用MPLS技術(shù)，簡化核心路由器的路由選擇方式， 利用結(jié)合傳統(tǒng)路由4支術(shù)的標(biāo)i己交4奐實現(xiàn)的IP虛擬專用網(wǎng)纟各(IP VPN)。 MPLS網(wǎng)絡(luò)由運(yùn)營商的骨干網(wǎng)與用戶的各個節(jié)點紐.成，通常 包凌舌骨干網(wǎng)核心路由器P ( Provider Router ),負(fù)責(zé)MPLS轉(zhuǎn)發(fā)，骨 干網(wǎng)邊緣路由器PE (Provider Edge Router ),是MPLS L3VPN的主 要實現(xiàn)者，用戶網(wǎng)邊緣路由器CE (Custom Edge Router)。 PE節(jié)點 完成數(shù)據(jù)包的進(jìn)入和退出過程，P節(jié)點在網(wǎng)絡(luò)中提供高速交換功能。
所謂VPN就是MPLS網(wǎng)絡(luò)中 一個邏輯隔離的IP網(wǎng)絡(luò)，是對MPLS 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點集合的劃分， 一個VPN就對應(yīng)一個由若干節(jié)點組成的集合。MPLS轉(zhuǎn)發(fā)才幾制為進(jìn)入MPLS網(wǎng)絡(luò)中的勒:據(jù)包分配標(biāo)簽 (Label )，并將進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)的各種數(shù)據(jù)包通過特殊的抽象方法把具有 相同特性的凄t據(jù)包定義為轉(zhuǎn)發(fā)等價類(Forwarding Equivalence Class, FEC),簡單地來說，F(xiàn)EC定義了 一組沿著同一條路徑，有 相同處理過程的數(shù)據(jù)包，將其映射到相同標(biāo)簽，以該標(biāo)簽代表這個 FEC。在MPLS網(wǎng)絡(luò)建立FEC時，通過MPLS控制信令LDP、 RSVP-TE等協(xié)議在MPLS網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間為FEC建立標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)路徑 LSP (Label Switched Path )。 LSP是一條貫穿網(wǎng)絡(luò)的單向隧道，連 接2個或多個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，在節(jié)點上通過標(biāo)簽交換操作，實現(xiàn)數(shù)據(jù)包 的轉(zhuǎn)發(fā)。從網(wǎng)絡(luò)邊緣節(jié)點接入業(yè)務(wù)時，如果是單播業(yè)務(wù)，那么會根據(jù)報 文自身標(biāo)識的目的節(jié)點，選擇一條能達(dá)到該節(jié)點的LSP作為承栽路 徑，通過這條LSP發(fā)送到唯一的目的節(jié)點。如果是多播業(yè)務(wù)(包含 廣播和組播)，則需要將報文向多個目的節(jié)點都復(fù)制并發(fā)送一份。 對于組播，需要向組播域成員發(fā)送；對于廣播，需要發(fā)送到數(shù)據(jù)包 所屬VPN的廣播域的所有成員節(jié)點，因此這兩種業(yè)務(wù)需要通過連 接目的節(jié)點的多條LSP發(fā)送一份同樣的報文。MPLS網(wǎng)絡(luò)及VPN 內(nèi)多播和單播示例如

圖1所示。在建立標(biāo)簽交換路徑時需要指定相關(guān)的源節(jié)點、目的節(jié)點以及 帶寬等參數(shù)，通常這里的帶寬是指這條路徑上最多可以傳遞的單播 業(yè)務(wù)的流量，是完全針對單4番業(yè)務(wù)而言的， 一個節(jié)點上可配置的所 有傳輸路徑的帶寬總和等于該設(shè)備的單播傳輸能力。這里的帶寬沒 有考慮多播的因素，這可能會引起問題發(fā)生多播時業(yè)務(wù)會通過多
條LSP發(fā)送，但由于不是單播業(yè)務(wù)，因此系統(tǒng)并不能將其從預(yù)先分 配的LSP單^"帶寬中扣除，導(dǎo)致系統(tǒng)資源;故無端占用。目前，在MPLS交換^殳備中只十于LSP的帶寬分配通常的4坎法只 考慮了單播的因素，而多播帶寬分配是通過VPN的多播抑制機(jī)制 來實i^見的，即VPN中可以統(tǒng)一限制發(fā)生的所有多^番業(yè)務(wù)的總流量。 但這種做法不能精確控制出現(xiàn)在每一條LSP上的多播業(yè)務(wù)的流量， 并且多播抑制參數(shù)和LSP的流量控制參數(shù)(帶寬)沒有關(guān)聯(lián)，即多 播業(yè)務(wù)在速率限制時不能從相應(yīng)LSP中扣除帶寬，多播業(yè)務(wù)占用了 系統(tǒng)的額外帶寬。由于多播業(yè)務(wù)的存在，導(dǎo)致無法控制LSP的實際 占用系統(tǒng)帶寬(調(diào)度資源)。對于視頻點播這樣的應(yīng)用實例，多播 業(yè)務(wù)對資源的消耗非常大，有必要實現(xiàn)多播業(yè)務(wù)的帶寬精確控制。因此，需要一種技術(shù)方案，能夠控制單播和多播業(yè)務(wù)各自的業(yè) 務(wù)帶寬。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的主要目的在于提供一種用于多協(xié)議標(biāo)簽交換網(wǎng)絡(luò)的 單播和多播帶寬控制方法和系統(tǒng)，用于保證多播與單播各自的業(yè)務(wù) 帶寬，解決在MPLS網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中多播業(yè)務(wù)不受控制的搶占系統(tǒng)調(diào)度 帶寬資源的問題。為了實現(xiàn)上述目的，4艮據(jù)本發(fā)明的第一方面，本發(fā)明提供了一 種用于多協(xié)議標(biāo)簽交換網(wǎng)絡(luò)的單播和多播帶寬控制方法。該帶寬控 制方法包4舌以下步艱《在建立標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)路徑時，分別設(shè)置單播帶寬參數(shù)和多播帶寬參數(shù)；根據(jù)單播帶寬參數(shù)，對單播業(yè)務(wù)進(jìn)行速率限制；以及
根據(jù)多播帶寬參數(shù)，對多播業(yè)務(wù)進(jìn)行速率限制。優(yōu)選地，針對單播業(yè)務(wù)和多播業(yè)務(wù)，分別使用不同的隊列來發(fā) 送業(yè)務(wù)。在標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)路徑對應(yīng)的交換i殳備-的出端口上分配兩個隊 列，用于分別負(fù)責(zé)對單播業(yè)務(wù)和多播業(yè)務(wù)進(jìn)行出口調(diào)度?？蛇x地，根據(jù)單播帶寬參數(shù)設(shè)置單播速率限制參數(shù)，并將單播 速率限制參數(shù)中的保證帶寬和峰值帶寬分別配置到單播漏桶參數(shù) 區(qū)中，用于對單播業(yè)務(wù)進(jìn)行速率限制。可選地，根據(jù)多播帶寬參數(shù)設(shè)置多播業(yè)務(wù)所使用的隊列的流量 整形參數(shù)，用于對多播業(yè)務(wù)進(jìn)行速率限制。為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的第二方面，本發(fā)明提供了一 種用于多協(xié)議標(biāo)簽交換網(wǎng)絡(luò)的單播和多播帶寬控制系統(tǒng)。該帶寬控制系統(tǒng)包括設(shè)置模塊，用于在建立標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)路徑時，分別設(shè)置單 播帶寬參數(shù)和多播帶寬參數(shù)；單播帶寬控制模塊，用于根據(jù)單播帶 寬參數(shù)，對單播業(yè)務(wù)進(jìn)行速率限制；以及多播帶寬控制模塊，用于 根據(jù)多播帶寬參數(shù)，對多播業(yè)務(wù)進(jìn)行速率限制。優(yōu)選地，針對單播業(yè)務(wù)和多播業(yè)務(wù)，分別使用不同的隊列來發(fā) 送業(yè)務(wù)。在標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)路徑對應(yīng)的交換設(shè)備的出端口上分配有兩個隊 列，用于分別負(fù)責(zé)對單播業(yè)務(wù)和多播業(yè)務(wù)進(jìn)行出口調(diào)度?？蛇x地，單播帶寬控制模塊根據(jù)單播帶寬參數(shù)設(shè)置單播速率限 制參數(shù)，并將單播速率限制參數(shù)中的保證帶寬和峰值帶寬分別配置 到單播漏桶參數(shù)區(qū)中，用于對單播業(yè)務(wù)進(jìn)行速率限制?？蛇x地，多播帶寬控制模塊根據(jù)多播帶寬參數(shù)設(shè)置多播業(yè)務(wù)所 使用的隊列的流量整形參數(shù)，用于對多播業(yè)務(wù)進(jìn)行速率限制。
通過上述技術(shù)方案，本發(fā)明通過基于區(qū)分單播和多播業(yè)務(wù)，分 別使用不同的隊列來發(fā)送業(yè)務(wù)，分別進(jìn)行速率限制和出口流量整形 以實現(xiàn)單播和多播業(yè)務(wù)各自的帶寬控制。附困說明此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申 請的一部分，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中圖1是MPLS網(wǎng)絡(luò)及VPN內(nèi)多播和單播示意圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的用于多協(xié)議標(biāo)簽交換網(wǎng)絡(luò)的單播和多播帶 寬控制方法的流程圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的用于多協(xié)議標(biāo)簽交換網(wǎng)絡(luò)的單播和多播帶 寬控制系統(tǒng)的框圖；以及圖4是根據(jù)本發(fā)明實施例的MPLS交換設(shè)備中單播和多播業(yè)務(wù) 分別控制示意圖。
具體實施方式
下面將參考附圖詳細(xì)i兌明本發(fā)明。參照圖2,根據(jù)本發(fā)明的用于多協(xié)議標(biāo)簽交換網(wǎng)絡(luò)的單播和多 播帶寬控制方法包括以下步驟在建立標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)路徑時，分別設(shè)置單播帶寬參數(shù)和多播帶寬參數(shù)；根據(jù)單播帶寬參數(shù)，對單播業(yè)務(wù)進(jìn)行速率限制；以及
根據(jù)多播帶寬參數(shù)，對多播業(yè)務(wù)進(jìn)行速率限制。優(yōu)選地，針對單播業(yè)務(wù)和多播業(yè)務(wù)，分別使用不同的隊列來發(fā) 送業(yè)務(wù)。在標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)路徑對應(yīng)的交換i殳備.的出端口上分配兩個隊 列，用于分別負(fù)責(zé)對單播業(yè)務(wù)和多播業(yè)務(wù)進(jìn)行出口調(diào)度?？蛇x地，根據(jù)單播帶寬參數(shù)設(shè)置單播速率限制參數(shù)，并將單播 速率限制參數(shù)中的保證帶寬和峰值帶寬分別配置到單播漏桶參數(shù)區(qū)中，用于對單播業(yè)務(wù)進(jìn)行速率限制?？蛇x地，根據(jù)多播帶寬參數(shù)設(shè)置多播業(yè)務(wù)所使用的隊列的流量 整形參數(shù)，用于對多播業(yè)務(wù)進(jìn)行速率限制。參照圖3，根據(jù)本發(fā)明的用于多協(xié)議標(biāo)簽交換網(wǎng)絡(luò)的單播和多 播帶寬控制系統(tǒng)10包括設(shè)置模塊20,用于在建立標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)路徑 時，分別設(shè)置單播帶寬參數(shù)和多播帶寬參數(shù)；單播帶寬控制模塊30, 用于根據(jù)單播帶寬參數(shù)，對單播業(yè)務(wù)進(jìn)行速率限制；以及多播帶寬 控制模塊40，用于根據(jù)多播帶寬參數(shù)，對多播業(yè)務(wù)進(jìn)行速率限制。優(yōu)選地，針對單4番業(yè)務(wù)和多4番業(yè)務(wù)，分別4吏用不同的隊列來發(fā) 送業(yè)務(wù)。在標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)路徑對應(yīng)的交換設(shè)備的出端口上分配有兩個隊 列，用于分別負(fù)責(zé)對單播業(yè)務(wù)和多播業(yè)務(wù)進(jìn)行出口調(diào)度。可選地，單播帶寬控制模塊30根據(jù)單播帶寬參數(shù)設(shè)置單播速 率限制參數(shù)，并將單播速率限制參數(shù)中的保證帶寬和峰值帶寬分別 配置到單播漏桶參數(shù)區(qū)中，用于對單播業(yè)務(wù)進(jìn)行速率限制?？蛇x地，多播帶寬控制模塊40根據(jù)多播帶寬參數(shù)設(shè)置多播業(yè) 務(wù)所使用的隊列的流量整形參數(shù)，用于對多播業(yè)務(wù)進(jìn)行速率限制。
本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)通訊:技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及在MPLS網(wǎng)絡(luò)中控制多播業(yè)務(wù)帶寬的方法，可精確控制多播帶寬避免對于系統(tǒng)資源的過多占用。實現(xiàn)本方法的步驟如下1)在建立LSP時，分別設(shè)定單播帶寬參數(shù)和多播帶寬參數(shù)。2 )對于LSP的單播業(yè)務(wù)根據(jù)單播帶寬參數(shù)進(jìn)行速率限制。3 )對于LSP的多播業(yè)務(wù)根據(jù)多播帶寬參數(shù)進(jìn)行出口流量整形。以上3個步驟組成了本發(fā)明方法的主要內(nèi)容，其特征在于配 置LSP時指定相關(guān)的單播和多播帶寬，經(jīng)過流分類后識別出LSP 上的單播和多播業(yè)務(wù)，使用不同的方法分別進(jìn)行速率控制，從而達(dá) 到精確控制單播和多播帶寬的目的。參照圖4，具體實施如下1、 進(jìn)行LSP業(yè)務(wù)配置。配置一條LSPA，指定入端口，出端口，業(yè)務(wù)優(yōu)先級，偽線綁 定信息，單播帶寬，多播帶寬等相關(guān)參數(shù)。2、 為LSP的多播和單播業(yè)務(wù)分別配置調(diào)度隊列對于LSP A，在其對應(yīng)的交換設(shè)備的出端口上分配兩個隊列 QUEUE A和QUEUE B,分別負(fù)責(zé)對LSP A的單播業(yè)務(wù)和多4番業(yè)務(wù) 進(jìn)4亍出口調(diào)度。3、 進(jìn)行LSP單播業(yè)務(wù)配置。沖艮據(jù)LSP A的單播帶寬參數(shù)i殳定LSP A對應(yīng)的單播速率限制， 進(jìn)行流量監(jiān)控。將單播速率限制參數(shù)中的保證帶寬CIR和峰值帶寬 PIR分別配置到LSPA使用的單播漏桶參數(shù)區(qū)中。對LSPA中的單 播業(yè)務(wù)進(jìn)行速率限制。4、進(jìn)4亍LSP多4番業(yè)務(wù)配置。根據(jù)LSP A的多播帶寬參數(shù)設(shè)置多播業(yè)務(wù)所使用隊列QUEUE B的流量整形參數(shù)，對多播業(yè)務(wù)在出口進(jìn)行速率限制。以上所述〗叉為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā) 明，對于本領(lǐng)域的^支術(shù)人員來i兌，本發(fā)明可以有各種更改和變化。 凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn) 等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種用于多協(xié)議標(biāo)簽交換網(wǎng)絡(luò)的單播和多播帶寬控制方法，其特征在于，包括以下步驟在建立標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)路徑時，分別設(shè)置單播帶寬參數(shù)和多播帶寬參數(shù)；根據(jù)所述單播帶寬參數(shù)，對單播業(yè)務(wù)進(jìn)行速率限制；以及根據(jù)所述多播帶寬參數(shù)，對多播業(yè)務(wù)進(jìn)行速率限制。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的單播和多播帶寬控制方法，其特征在 于，針對單播業(yè)務(wù)和多播業(yè)務(wù)，分別使用不同的隊列來發(fā)送業(yè) 務(wù)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的單播和多播帶寬控制方法，其特征在 于，在所述標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)路徑對應(yīng)的交換i殳備的出端口上分配兩個 隊列，用于分別負(fù)責(zé)對單播業(yè)務(wù)和多播業(yè)務(wù)進(jìn)行出口調(diào)度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的單播和多播帶寬控制方 法，其特征在于，根據(jù)所述單播帶寬參數(shù)設(shè)置單播速率限制參 數(shù)，并將所述單播速率限制參數(shù)中的保證帶寬和峰值帶寬分別 配置到單播漏桶參數(shù)區(qū)中，用于對單播業(yè)務(wù)進(jìn)行速率限制。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的單播和多播帶寬控制方 法，其特征在于，根據(jù)所述多播帶寬參數(shù)設(shè)置多播業(yè)務(wù)所使用 的隊列的流量整形參數(shù)，用于對多播業(yè)務(wù)進(jìn)行速率限制。
6. —種用于多協(xié)議標(biāo)簽交換網(wǎng)絡(luò)的單4番和多播帶寬控制系統(tǒng)，其 凈爭4正在于，包4舌設(shè)置模塊，用于在建立標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)路徑時，分別設(shè)置單播帶寬參數(shù)和多播帶寬參數(shù)；單播帶寬控制模塊，用于根據(jù)所述單播帶寬參數(shù)，對單 播業(yè)務(wù)進(jìn)行速率限制；以及多播帶寬控制模塊，用于根據(jù)所述多播帶寬參數(shù)，對多 播業(yè)務(wù)進(jìn)行速率限制。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的單播和多播帶寬控制系統(tǒng)，其特征在 于，針對單播業(yè)務(wù)和多播業(yè)務(wù)，分別使用不同的隊列來發(fā)送業(yè)務(wù)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的單播和多播帶寬控制系統(tǒng)，其特征在 于，在所述標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)路徑對應(yīng)的交換設(shè)備的出端口上分配有兩 個隊列，用于分別負(fù)責(zé)對單播業(yè)務(wù)和多播業(yè)務(wù)進(jìn)行出口調(diào)度。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6至8中任一項所述的單播和多播帶寬控制系 統(tǒng)，其特征在于，所述單播帶寬控制模塊根據(jù)所述單播帶寬參 數(shù)設(shè)置單播速率限制參數(shù)，并將所述單播速率限制參數(shù)中的保 證帶寬和峰值帶寬分別配置到單播漏桶參數(shù)區(qū)中，用于對單播業(yè)務(wù)進(jìn)行速率限制。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6至8中任一項所述的單播和多播帶寬控制系 統(tǒng)，其特征在于，所述多播帶寬控制模塊根據(jù)所述多播帶寬參 數(shù)設(shè)置多播業(yè)務(wù)所使用的隊列的流量整形參數(shù)，用于對多播業(yè) 務(wù)進(jìn)行速率限制。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于多協(xié)議標(biāo)簽交換網(wǎng)絡(luò)的單播和多播帶寬控制方法和系統(tǒng)。在建立標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)路徑時，分別設(shè)置單播帶寬參數(shù)和多播帶寬參數(shù)；根據(jù)單播帶寬參數(shù)，對單播業(yè)務(wù)進(jìn)行速率限制；根據(jù)多播帶寬參數(shù)，對多播業(yè)務(wù)進(jìn)行速率限制。通過基于區(qū)分單播和多播業(yè)務(wù)，分別使用不同的隊列來發(fā)送業(yè)務(wù)，分別進(jìn)行速率限制和出口流量整形以實現(xiàn)單播和多播業(yè)務(wù)各自的帶寬控制。
文檔編號H04L12/56GK101212395SQ20061015660
公開日2008年7月2日 申請日期2006年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月28日
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