專利名稱：：保證帶寬服務(wù)的優(yōu)化帶寬分配的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種在遠(yuǎn)程通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)為保證帶寬服務(wù)(guaranteedbandwidthservice)而優(yōu)化帶寬分配的處理，特別涉及一種最小化保證帶寬服務(wù)的替代路由的帶寬分配的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：近些年來，遠(yuǎn)程通信網(wǎng)絡(luò)的快速增長以及這些網(wǎng)絡(luò)上的大量服務(wù)導(dǎo)致業(yè)務(wù)量的顯著增長。例如通過預(yù)先保證預(yù)定義的服務(wù)傳輸速率向使用遠(yuǎn)程通信網(wǎng)絡(luò)的一些服務(wù)提供特定服務(wù)等級是十分重要的。這里服務(wù)是指網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)中用于模型化客戶服務(wù)的對象。對于每個服務(wù)，它被分配了特定的業(yè)務(wù)類別(TC)，這允許根據(jù)TC將不同的服務(wù)分組。為了應(yīng)對預(yù)先保證預(yù)定義的服務(wù)傳輸速率的需要，服務(wù)可以被分配保證帶寬TC，從而管理系統(tǒng)為該服務(wù)使用的網(wǎng)絡(luò)資源預(yù)留帶寬。在載波級以太網(wǎng)以及在SDH/SONET和ATM網(wǎng)絡(luò)中，要求高的月良務(wù)可用性。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)滿足特定要求時，保證高的服務(wù)可用性。第一個要求是在管理系統(tǒng)中管理網(wǎng)絡(luò)容量，以避免保證帶寬(GBW)服務(wù)的超量預(yù)訂。第二個要求是在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)可以保護(hù)服務(wù)。服務(wù)保護(hù)概念確保即使在網(wǎng)絡(luò)的一個元件或者鏈路中出現(xiàn)故障的情況下，仍然傳輸服務(wù)業(yè)務(wù)。術(shù)語"鏈路，，是指兩個端口或網(wǎng)絡(luò)元件之間的物理或邏輯連接。第三個要求是，對于每個GBW服務(wù)，可以在網(wǎng)絡(luò)中為該特定服務(wù)分配帶寬。第四個要求是，對于每個GBW服務(wù)，可以在網(wǎng)絡(luò)中分配一個或若干專用路由當(dāng)服務(wù)預(yù)計是"不受保護(hù)"時，只分配一個路由，即所謂的現(xiàn)用路由；而當(dāng)服務(wù)預(yù)計是在網(wǎng)絡(luò)中的單點故障(SPOF)的情況下受保護(hù)的時，分配若干路由，即一個現(xiàn)用路由和N個替代路由。分配的替代路由的數(shù)量N取決于網(wǎng)絡(luò)的拓樸和可以保護(hù)的SPOF的數(shù)量。根據(jù)廣泛使用的方法，為了保護(hù)GBW服務(wù)，在管理系統(tǒng)中預(yù)留服務(wù)的現(xiàn)用路由以及每一個替代路由的帶寬。不幸的是，在這些方法中，預(yù)留的帶寬隨著服務(wù)的總路由數(shù)而線性增長(線性帶寬預(yù)留方案)。服務(wù)的現(xiàn)用路由此通過在網(wǎng)絡(luò)中沒有故障的情況下傳輸服務(wù)業(yè)務(wù)的路由來定義。現(xiàn)用路由基本上對應(yīng)于最初規(guī)劃的路由。服務(wù)的替代路由是考慮由服務(wù)的現(xiàn)有路由使用的網(wǎng)絡(luò)資源出現(xiàn)故障而計算的路由。這些替代路由確保即使在這種網(wǎng)絡(luò)故障的情況下也能通過網(wǎng)絡(luò)傳輸服務(wù)業(yè)務(wù)。替代路由是服務(wù)的所謂保護(hù)路由這些路由保證在網(wǎng)絡(luò)故障的情況下能夠在別處保護(hù)服務(wù)。廣泛公知的以太網(wǎng)的服務(wù)路由計算方法是基于屬于生成樹協(xié)議族(xSTP)的算法。生成樹協(xié)議(STP)、快速生成樹協(xié)議和多生成樹協(xié)議(MSTP)是屬于xSTP族的廣泛使用的協(xié)議的例子。在高服務(wù)可用性網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)確保用于GBW服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)資源容量不被超量預(yù)訂。通過用于現(xiàn)用路由以及替代路由的端口的VLAN分配來在網(wǎng)絡(luò)中配置路由。不幸的是，由于在線性帶寬預(yù)留方案中帶寬是為所有路由(即，既為現(xiàn)用路由又為每個替代路由)預(yù)留的，因此主要的缺點是，需要大量帶寬用于服務(wù)保護(hù)，結(jié)果浪費了傳輸容量。目前，為了保證GBW服務(wù)不被超量預(yù)訂，用戶不得不跟蹤關(guān)于網(wǎng)絡(luò)中已經(jīng)配置的所有服務(wù)，并且檢查是否留有足夠的網(wǎng)絡(luò)容量，以便能夠?qū)⑿碌腉BW服務(wù)配置和添加到網(wǎng)絡(luò)。依賴于用于為保護(hù)路由而預(yù)留帶寬的方案，用戶不得不計算為了確保服務(wù)保護(hù)要預(yù)留多少帶寬。該過程的缺點是，由于所要求的計算的復(fù)雜性，因此需要高的運行成本。另一種為了避免GBW服務(wù)被超量預(yù)訂而廣泛使用的方法是，通過在網(wǎng)絡(luò)中充分提供帶寬來分配足夠的網(wǎng)絡(luò)容量。然而第二種方法的缺點是，由于獲得額外網(wǎng)絡(luò)資源所需的投資，因此需要高的資本費用。
發(fā)明內(nèi)容因此本發(fā)明的目標(biāo)是克服上述缺點，特別是通過提供一種將對GBW服務(wù)的受保護(hù)路由的網(wǎng)絡(luò)帶寬分配減至最小的方法和系統(tǒng)。在該目標(biāo)的范圍內(nèi)，本發(fā)明的一個目的是提供一種允許自動和快速計算網(wǎng)絡(luò)中添加新GBW服務(wù)所要執(zhí)行的步驟的方法和系統(tǒng)。本發(fā)明的另一目的是允許用戶在GBW服務(wù)的不同保護(hù)級別當(dāng)中選擇最小帶寬資源分配。另一目的是如果要添加在網(wǎng)絡(luò)中的新GBW服務(wù)引起過量預(yù)訂問題則警告用戶，并且通知用戶關(guān)于哪些是受到過量預(yù)訂影響的特6定GBW服務(wù)。該目標(biāo)、這些和將在下面更好理解的其他目的是通過一種對網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的替代路由最小化帶寬分配的方法和系統(tǒng)來實現(xiàn)，該方法包括步驟a)提供管理系統(tǒng)，用于管理所述網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的服務(wù)的路由；b)提供多個保證帶寬服務(wù)，下面稱為GBW服務(wù)；c)為每個GBW服務(wù)分配業(yè)務(wù)類別，下面稱為TC;d)對屬于受保護(hù)TC的每個GBW服務(wù)計算現(xiàn)用路由和至少一個替代路由；現(xiàn)用路由是在沒有相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)故障的情況下計劃的路由，并且替代路由是保證在涉及現(xiàn)用路由發(fā)生網(wǎng)絡(luò)故障的情況下，通過保護(hù)各網(wǎng)絡(luò)資源而在別處保護(hù)所述GBW服務(wù)的路由；e)提供第一優(yōu)化保護(hù)模式以分配給屬于給定受保護(hù)TC的所有GBW服務(wù)；所述第一優(yōu)化保護(hù)模式包括第一優(yōu)化步驟，包括對每個GBW服一次帶寬。本發(fā)明還可以有利地包括提供第二優(yōu)化保護(hù)模式的步驟，該步驟包括第二優(yōu)化步驟，包括對每個網(wǎng)絡(luò)資源預(yù)留利用該網(wǎng)絡(luò)資源的所有GBW服務(wù)的所有現(xiàn)用和替代路由所需的最小帶寬的步驟，從而保護(hù)所有服務(wù)不受包括保證保護(hù)帶寬的網(wǎng)絡(luò)中的單點故障影響。便利地，本發(fā)明還可以包括步驟el)提供保護(hù)模式，以分配給屬于給定受保護(hù)TC的所有GBW服務(wù)；所述保護(hù)模式包括為GBW服務(wù)現(xiàn)用路由所采用的每個網(wǎng)絡(luò)資源配置預(yù)留帶寬的步驟，和配置GBW服務(wù)替代路由所采用的網(wǎng)絡(luò)資源而不預(yù)留帶寬的步驟。該方法優(yōu)選地還可以包括步驟c2)向多個GBW服務(wù)分配不受保護(hù)TC;d2)對屬于不受保護(hù)TC的每個GBW服務(wù)僅計算現(xiàn)用路由；e2)提供不保護(hù)模式以分配給屬于給定的不受保護(hù)TC的所有GBW服務(wù)；所述不保護(hù)模式包括為GBW服務(wù)現(xiàn)用路由所采用的每個網(wǎng)絡(luò)資源預(yù)留帶寬的步驟。本發(fā)明的其他有利實施例在下面給出(每個單獨或者任何可能的組合)i)還包括步驟所述管理系統(tǒng)的用戶選擇將屬于給定TC的GBW服務(wù)分配給從包括以下模式的組中選擇的一個模式所述第一優(yōu)化保護(hù)模式、所述第二優(yōu)化模式、所述受保護(hù)模式和所述不受保護(hù)模式；ii)還包括步驟存儲為網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)中的每個鏈路和故障對象(下面稱為F0)預(yù)留的帶寬；iii)還包括步驟存儲給定GBW服務(wù)的每個路由；其中現(xiàn)用路由的F0用已知標(biāo)簽標(biāo)記，并且為網(wǎng)絡(luò)的每個鏈路存儲包括F0和GBW服務(wù)列表對的表；這意味著，對于鏈路和F0的每個組合，網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)存儲當(dāng)該FO實際故障時其實際路由(現(xiàn)用或替代路由，取決于服務(wù)和STP配置)使用該鏈路的所有GBW服務(wù)的列表。該表還包括"空"F0(每個鏈路)(是已知標(biāo)簽)，其建模所有網(wǎng)絡(luò)資源正常工作的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，使得對于鏈路和"空，，F(xiàn)0對，相關(guān)聯(lián)服務(wù)列表包含現(xiàn)用路由使用該鏈路的所有GBW服務(wù)。iv)還包括步驟在配置新GBW服務(wù)時，當(dāng)任何鏈路的預(yù)留帶寬將超過所述鏈路的最大可用帶寬時，管理系統(tǒng)警告用戶，并且用戶選擇是否取消該服務(wù)的配置，或者配置該新GBW服務(wù)并對使用所述鏈路的所有GBW服務(wù)標(biāo)^己為過量預(yù)訂。v)還包括用屬于生成樹協(xié)議族xSTP的算法計算所述路由。通過下面對用于在遠(yuǎn)程通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)最小化替代路由的帶寬分配的方法和系統(tǒng)的優(yōu)選但非限制性實施例的描述，本發(fā)明的其他特性和優(yōu)點將會更加清楚，在附圖中通過非限制性實施例的方式說明了該方法和系統(tǒng)，其中圖l是網(wǎng)絡(luò)拓樸的示例的框圖；圖2是示出圖1的網(wǎng)絡(luò)拓樸的受保護(hù)的服務(wù)路由的框圖；圖3是說明帶寬使用率的圖；圖4是示出在本發(fā)明的第一優(yōu)化步驟之后減少的帶寬分配的框圖；圖5是示出在本發(fā)明的第二優(yōu)化步驟之后減少的帶寬分配的框圖。具體實施方式圖l到3示出使用線性預(yù)留方案為GBW服務(wù)保護(hù)預(yù)留大量帶寬的問題。在圖1中，示出了具有七個網(wǎng)絡(luò)元件NE1、NE2到NE7以及十個鏈路LA、LB到LJ的交織網(wǎng)絡(luò)拓樸的示例。在圖2中，在具有圖1拓樸的網(wǎng)絡(luò)中配置具有相同GBW并屬于相同TC的三個受保護(hù)服務(wù)Sl、S2和S3。每個受保護(hù)服務(wù)具有一個現(xiàn)用路由和取決于能被保護(hù)的SP0F數(shù)量的多個替代路由。服務(wù)S1的現(xiàn)用路由是路由ActR-Sl，并且它采用網(wǎng)絡(luò)元件NE1、NE2和NE7以及鏈路LA和LC。服務(wù)S2的現(xiàn)用路由是ActR-S2，并且它采用網(wǎng)絡(luò)元件NE3、NE4和NE7以及鏈路LB和LD。服務(wù)S3的現(xiàn)用路由是ActR—S3，并且它采用網(wǎng)絡(luò)元件NE3、NE5、NE6和NE7以及鏈路LF、LG和LJ。服務(wù)Sl在鏈路LA出現(xiàn)SP0F的情況下的替代路由是路由AltRl_Sl。服務(wù)Sl在鏈路LA故障的情況下的替代路由是路由AltRl-Sl。服務(wù)Sl在網(wǎng)絡(luò)元件NE2或鏈路LC故障的情況下的替代路由是路由AltR2—Sl，這些路由是兩個替代路由，每個SP0F—個。服務(wù)S2在鏈路LB故障的情況下的替代路由是路由AltRl-S2。服務(wù)S2在網(wǎng)絡(luò)元件NE4或者鏈路LD故障的情況下的替代路由是路由AltR2_S2，這些路由是兩個替代路由，每個SP0F—個。服務(wù)S3在網(wǎng)絡(luò)元件NE5、NE6和鏈路LG故障的情況下的替代路由是路由AltR-S3，這些路由是兩個替代路由，每個SP0F—個。存在若干替代路由(AltR1—Sl、AltR2—Sl、AltR1—S2、AltR2_S2、AltR—S3)，這是因為對于每個受保護(hù)服務(wù)(Sl、S2和S3)存在需要不同替代路由的若干可能的SP0F。在線性預(yù)留方案中，為每個現(xiàn)用路由和替代路由預(yù)留為每個服務(wù)配置的帶寬。要注意在圖2所示的場景中，并不是對于所有SPOF都存在可能的替代路由。表1顯示在管理系統(tǒng)中用線性帶寬預(yù)留方案為每個不同鏈路LA、...、LJ預(yù)留的帶寬。每個服務(wù)S1、S2和S3的保證帶寬假設(shè)在每個方向上是10Mbit/s。在所有可能的單故障中計算相應(yīng)的和。為此，每個替代路由對每個SPOF計數(shù)。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>應(yīng)當(dāng)注意，圖2中所示的線以及表1和2中的數(shù)據(jù)可以代表多個(拓樸相同的)替代路由，即，每個SPOF—個。例如，鏈路LD中的預(yù)留帶寬是40Mbps，因為如圖2所示，在鏈路LD中配置三個路由服務(wù)S2的現(xiàn)用路由AtcR-S2、服務(wù)S2的一個替代路由AltR2—S2以及服務(wù)S3的一個替代路由AUR—S3。受保護(hù)服務(wù)Sl、S2和S3在網(wǎng)絡(luò)中需要的帶寬由每個鏈路LA、...、LJ中的最大預(yù)留帶寬指示。在圖2所示的示例中，需要的網(wǎng)絡(luò)帶寬是70Mbit/s，即，鏈路LG的預(yù)留帶寬。甚至在圖2的筒單交織拓樸示例中，需要的網(wǎng)絡(luò)帶寬是一個受保護(hù)服務(wù)的保證帶寬的七倍。此外很明顯，網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜度，即，用于每個受保護(hù)服務(wù)的鏈路數(shù)量和網(wǎng)絡(luò)拓樸交織的程度，對于需要的網(wǎng)絡(luò)帶寬也有影響。網(wǎng)絡(luò)交織地越多，網(wǎng)絡(luò)中需要的帶寬也越多。圖3示出作為受保護(hù)服務(wù)數(shù)量X的函數(shù)、使用線性帶寬預(yù)留方案計算出的需要帶寬Y的曲線圖，假設(shè)所有服務(wù)需要相同的保證帶寬量。要注意，圖3示出三個方案之間在數(shù)量上的關(guān)系，并且Y對X的相關(guān)性可以不是數(shù)學(xué)線性的，因為X與Y之間的數(shù)量關(guān)系很大程度取決于網(wǎng)絡(luò)。該圖的意圖是顯示，"第二優(yōu)化保護(hù)"比"第一優(yōu)化保護(hù)"節(jié)省帶寬，后者又比"線性帶寬預(yù)留，，節(jié)省帶寬。曲線圖G2和G3示出需要的帶寬隨著網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜度增長。曲線圖Gl繪出作為受保護(hù)服務(wù)數(shù)量X的函數(shù)的現(xiàn)用路由所需要的帶寬。曲線圖G2繪出當(dāng)不能保護(hù)所有可能的網(wǎng)絡(luò)故障時在中度交織網(wǎng)絡(luò)中需要的帶寬。曲線圖G3繪出當(dāng)能夠保護(hù)多數(shù)網(wǎng)絡(luò)故障時在高度交織網(wǎng)絡(luò)中需要的帶寬。曲線圖G3呈現(xiàn)比曲線圖G2更大的斜率。要保護(hù)的網(wǎng)絡(luò)故障越多，即，網(wǎng)絡(luò)交織程度越高，用線性預(yù)留方案需要的帶寬就越多。使用本發(fā)明，用戶有可能定義用于保護(hù)屬于給定TC的所有GBW服務(wù)的帶寬預(yù)留模式。用戶可以在管理系統(tǒng)中為給定TC的GBW服務(wù)在帶寬預(yù)留的四個不同保護(hù)模式當(dāng)中選擇。保護(hù)模式在管理系統(tǒng)中只能設(shè)置一次，并且只能對每個TC設(shè)置，而不是對每單個GBW服務(wù)設(shè)置。如果網(wǎng)絡(luò)中的MPOF很少，則可以認(rèn)真考慮要使針對SPOF的保護(hù)(包括帶寬保證)足以允許網(wǎng)絡(luò)正確工作。這種情形可以例如應(yīng)用到將部署本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)。第一保護(hù)模式是不受保護(hù)模式。在該模式中，不對服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)故障計算替代路由，因此在服務(wù)使用的任何網(wǎng)絡(luò)資源發(fā)生故障的情況下，不發(fā)送服務(wù)業(yè)務(wù)。僅對現(xiàn)用路由配置VLAN。第二保護(hù)模式提供對受保護(hù)網(wǎng)絡(luò)資源沒有帶寬預(yù)留的保護(hù)。在該模式中，對現(xiàn)用和替代路由配置VLAN，但不為替代路由預(yù)留帶寬。因此，僅為現(xiàn)用路由預(yù)留帶寬。在該模式中，用戶必須了解這一事實，即，在網(wǎng)絡(luò)故障的情況下，如果網(wǎng)絡(luò)容量滿了，則可能丟失服務(wù)業(yè)務(wù)。第三保護(hù)模式提供具有帶寬預(yù)留的保護(hù)，并且執(zhí)行第一優(yōu)化步驟。在該模式中，為現(xiàn)用路由以及所有替代路由預(yù)留帶寬。在該模式中，相對于線性預(yù)留方案，每個服務(wù)都被優(yōu)化了帶寬預(yù)留。事實上，對于該服務(wù)的至少一個路由(現(xiàn)用或替代)所使用的每個網(wǎng)絡(luò)資源，僅為每個GBW服務(wù)預(yù)留一次帶寬。該模式在第一優(yōu)化步驟中進(jìn)一步描述。第四保護(hù)模式提供全網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化帶寬預(yù)留以保護(hù)網(wǎng)絡(luò)資源，并且執(zhí)行第二優(yōu)化步驟。在該模式中，帶寬預(yù)留被減少到在一個網(wǎng)絡(luò)故障的情況下保護(hù)GBW服務(wù)所需要的最小可能值。該優(yōu)化是通過執(zhí)行下面描述的兩個優(yōu)化步驟而獲得的。在第一優(yōu)化步驟中，僅為一個GBW服務(wù)的路由的網(wǎng)絡(luò)資源預(yù)留一次帶寬?；炯僭O(shè)是，與網(wǎng)絡(luò)故障的類型無關(guān)，任何路由的帶寬對于每個GBW服務(wù)僅需要一次，因為GBW服務(wù)的現(xiàn)用或替代路由不可能在同一時間點需要帶寬。在第一優(yōu)化步驟的第一子步驟中，管理系統(tǒng)對每個GBW服務(wù)計算現(xiàn)用路由和針對每個網(wǎng)絡(luò)故障的替代路由(如果可能的話)。在圖l的示例的網(wǎng)絡(luò)拓樸中，對于服務(wù)S1、S2和S3，管理系統(tǒng)計算圖2所示的路由。在第一優(yōu)化步驟的第二子步驟中，管理系統(tǒng)為同一服務(wù)的一個或多個路由使用的每個網(wǎng)絡(luò)資源僅預(yù)留一次帶寬。圖4示出在每個GBW服務(wù)的第一優(yōu)化步驟之后為每個鏈路預(yù)留的帶寬。鏈路的每條線表示10Mbit/s的預(yù)留帶寬。在圖4中，實線表示為屬于同一GBW服務(wù)的現(xiàn)用路由和替代路由預(yù)留的帶寬，虛線表示為GBW服務(wù)的其他替代路由預(yù)留的額外帶寬。此外，在圖4中，實線和虛線的粗細(xì)對于每個GBW服務(wù)是不同的服務(wù)S1的預(yù)留帶寬使用粗線，服務(wù)S2的預(yù)留帶寬使用中等粗線，而服務(wù)S3的預(yù)留帶寬使用細(xì)線。作為示例，在圖4的鏈路LF中，為服務(wù)S2僅預(yù)留一次帶寬(中等粗虛線)，并且為服務(wù)S3僅預(yù)留一次帶寬(細(xì)實線)，因此鏈路LF中預(yù)留的總帶寬是30Mbps。而在圖2的未執(zhí)行優(yōu)化步驟的示例中，鏈路LF中預(yù)留的帶寬是40Mbp/s(服務(wù)S2兩次，服務(wù)S3—次)。表2鏈路U線性方案中每鏈路的預(yù)留帶寬(Mbit/s)10302040304070101050在第一優(yōu)化步驟之后每鏈路的預(yù)留帶寬(Mbit/s)10201020102030101030表2的第二行示出在第一優(yōu)化步驟之后為服務(wù)Sl、S2和S3預(yù)留的帶寬。通過比較表2的兩行的數(shù)值可以看出，在某些鏈路中使用第一優(yōu)化步驟比線性帶寬預(yù)留方案節(jié)省帶寬。如上面定義的，對于受保護(hù)服務(wù)S1、S2和S3在網(wǎng)絡(luò)中需要的帶寬通過鏈路LA.....U的最大預(yù)留帶寬指示。在圖4的示例中，需要的網(wǎng)絡(luò)帶寬是30Mbit/s，即，鏈路LG的預(yù)留帶寬。因此在這種情況下，如果用戶選擇第三保護(hù)模式，則與用線性預(yù)留方案的預(yù)留帶寬相比在鏈路LG中就已經(jīng)節(jié)省了20Mbit/s。在第二優(yōu)化步驟中，管理系統(tǒng)計算要為網(wǎng)絡(luò)中的一個SPOF預(yù)留的最大要求帶寬。第二優(yōu)化步驟基于兩個假設(shè)。第一個假設(shè)是，計算替代路由的算法只考慮單點故障(SPOF)。即使由于多個替代路由而有可能可以針對多點故障(MPOF)保護(hù)服務(wù)，該算法也不保證越過這種可能性的保護(hù)。表3示出對于圖5的相同示例，在第二優(yōu)化步驟之后獲得的帶寬減少。如表3所示，在第二優(yōu)化步驟之后，為鏈路LG和LJ預(yù)留的帶寬與第一優(yōu)化步驟相比再次減少。在受保護(hù)服務(wù)數(shù)量更高的情況下以及在網(wǎng)絡(luò)拓樸更復(fù)雜的情況下，用第二優(yōu)化步驟獲得的帶寬減少提高。在本發(fā)明的一個實施例中，管理系統(tǒng)為每個服務(wù)的路徑的每個路由保存故障對象(F0)(對于現(xiàn)用路由為空)。服務(wù)的每個替代路由是通過在現(xiàn)用路由的每個對象上仿真一個故障而計算出的。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>有利的是，管理系統(tǒng)為網(wǎng)絡(luò)的每個鏈路保存具有故障對象(FO)和GBW服務(wù)列表的對的表。使用該信息，管理系統(tǒng)能夠知道對于網(wǎng)絡(luò)中的每個鏈路和每個SPOF，哪些是使用該鏈路的GBW服務(wù)。當(dāng)創(chuàng)建任何GBW服務(wù)時，上述管理系統(tǒng)(MS)表的計算可以是遞增進(jìn)行的。對于每個鏈路(L)，與特定FO相關(guān)聯(lián)的GBW服務(wù)的列表包含其現(xiàn)用路由包含F(xiàn)0的所有GBW服務(wù)以及其現(xiàn)用路由包含L但不包含F(xiàn)0的所有GBW服務(wù)。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以容易地定義當(dāng)在直接擴展網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的過程中刪除或修改GBW服務(wù)時用于更新MS表的過程，因為本發(fā)明中指定的所有步驟和算法都在網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的軟件中實現(xiàn)。MS表包含對于每個鏈路使用該鏈路的所有GBW服務(wù)(如果沒有故障)，和對于每個鏈路的每個FO使用該鏈路的所有GBW服務(wù)。表4示出對于圖5的示例，在MS表中鏈路LG節(jié)省的對。在本發(fā)明的另一實施例中，在MS表中僅存儲對于每個鏈路和FO的帶寬。然而，前面實施例存儲的附加信息對于用戶可能是有用的，例如，該信息可以提供使用給定鏈路的GBW服務(wù)列表或者鏈路的帶寬使用率?，F(xiàn)在表5示出在管理系統(tǒng)中用來計算每個任意鏈路L要預(yù)留的帶寬"Bandwidth(L)"的示例性算法，其中L.table,fai10bjects是指表4。有利的是，當(dāng)創(chuàng)建新GBW服務(wù)并且任何鏈路的帶寬超過該鏈路的最大帶寬時，系統(tǒng)發(fā)出警告，并且詢問用戶是否要在網(wǎng)絡(luò)中配置新服務(wù)。在用戶決定配置該服務(wù)的情況下，管理系統(tǒng)將受影響的每個服務(wù)標(biāo)記為過量預(yù)訂。在所示的實施例中，所有路由都被建模成單向的，以便處理每個方向的不同帶寬預(yù)留。為了對容量管理進(jìn)行單向建模，在出去方向的每個端口預(yù)留帶寬。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，將該優(yōu)化步驟擴展到多方向模型是顯而易見的。在用多生成樹協(xié)議(MSTP)計算路由的情況下，對每個生成樹實例應(yīng)用該優(yōu)化步驟。提出的發(fā)明也可以應(yīng)用到用STP和RSTP算法計算的路由。上述優(yōu)化步驟可以擴展到網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生MPOF的情況以及一個服務(wù)發(fā)生MPOF的情況。表4<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>表5Bandwidth(L)=0ForEachF0FromL.table.failobjectsBW—F0=sumCIRoverGBW-servicelistof(L，F(xiàn)0)Bandwidth(L)=max(Bandwidth(L)，BW—FO)WhereL=linkCIR=committedinformationrateF0=failedobject提出的本發(fā)明有利地允許用戶在四個不同保護(hù)當(dāng)中選擇GBW服務(wù)的保護(hù)模式，以便定義要預(yù)留的帶寬量。此外，用戶可以通過決定在網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)SPOF或MPOF的情況下是否能夠保護(hù)GBW服務(wù)的給定TC，來定義保護(hù)質(zhì)量。有利的是，使用本發(fā)明，由于避免了線性帶寬預(yù)留方案的帶寬損失，因此節(jié)省了傳輸容量。便利地，存儲在MS表中的數(shù)據(jù)向用戶提供關(guān)于哪些是故障鏈路、哪些是引起問題的故障對象(如果有的話)以及哪些是已經(jīng)使用該鏈路的給定TC的GBW服務(wù)的信息。此外，該算法的遞增性質(zhì)使計算時間變短，并且在網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)任何單個故障的情況下每個鏈路的預(yù)留帶寬的計算是最優(yōu)值。如果超過了任何鏈路的容量，則僅阻止或警告使用該鏈路創(chuàng)建新GBW服務(wù)，但不阻止或警告使用其它鏈路的其他GBW服務(wù)的創(chuàng)建。權(quán)利要求1.一種對諸如以太網(wǎng)的遠(yuǎn)程通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的替代路由最小化帶寬分配的方法，包括步驟a)提供管理系統(tǒng)，用于管理所述網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的服務(wù)的路由；b)提供多個保證帶寬服務(wù)，下面稱為GBW服務(wù)；c)為每個GBW服務(wù)分配業(yè)務(wù)類別，該業(yè)務(wù)類別在下面稱為TC；d)對屬于受保護(hù)TC的每個GBW服務(wù)計算現(xiàn)用路由和至少一個替代路由；現(xiàn)用路由是在沒有相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)故障的情況下計劃的路由，并且替代路由是保證在涉及現(xiàn)用路由發(fā)生網(wǎng)絡(luò)故障的情況下，通過保護(hù)各網(wǎng)絡(luò)資源而在別處保護(hù)所述GBW服務(wù)的路由；e)提供第一優(yōu)化保護(hù)模式以分配給屬于給定受保護(hù)TC的所有GBW服務(wù)；所述第一優(yōu)化保護(hù)模式包括第一優(yōu)化步驟，包括對每個GBW服務(wù)的現(xiàn)用和/或替代路由所采用的每個網(wǎng)絡(luò)資源為每個GBW服務(wù)僅預(yù)留一次帶寬。2.如權(quán)利要求l所述的方法，還包括提供笫二優(yōu)化保護(hù)模式的步驟，該步驟包括第二優(yōu)化步驟，包括為每個網(wǎng)絡(luò)資源預(yù)留絕對最小帶寬，以確保在任何單網(wǎng)絡(luò)故障情況下對所有GBW服務(wù)的保護(hù)和帶寬保證的步驟。3.如前面任一權(quán)利要求所述的方法，還包括步驟el)提供保護(hù)模式，以分配給屬于給定受保護(hù)TC的所有GBW服務(wù)；所述保護(hù)模式包括為GBW服務(wù)現(xiàn)用路由所采用的每個網(wǎng)絡(luò)資源預(yù)留帶寬的步驟，和配置GBW服務(wù)替代路由所采用的網(wǎng)絡(luò)資源而不預(yù)留帶寬的步驟。4.如前面任一權(quán)利要求所述的方法，還包括步驟c2)向多個GBW服務(wù)分配不受保護(hù)TC;d2)對屬于不受保護(hù)TC的每個GBW服務(wù)僅計算和配置(例如VLAN)現(xiàn)用路由；e2)提供不保護(hù)模式以分配給屬于給定不受保護(hù)TC的所有GBW服務(wù)；所述不保護(hù)模式包括為GBW服務(wù)現(xiàn)用路由所采用的每個網(wǎng)絡(luò)資源預(yù)留帶寬的步驟。5.如前面任一權(quán)利要求所述的方法，還包括步驟由所述管理系統(tǒng)的用戶選擇將屬于給定TC的GBW服務(wù)分配給從包括以下模式的組中選擇的一個模式所述第一優(yōu)化保護(hù)模式、所述第二優(yōu)化模式、所述受保護(hù)模式和所述不受保護(hù)模式。6.如前面任一權(quán)利要求所述的方法，還包括步驟存儲為網(wǎng)絡(luò)資源中的每個鏈路和故障對象預(yù)留的帶寬，故障對象下面稱為FO。7.如前面任一權(quán)利要求所述的方法，還包括步驟f)通過所述管理系統(tǒng)存儲給定GBW服務(wù)的每個路由；其中對現(xiàn)用路由的F0用已知標(biāo)簽進(jìn)行標(biāo)記；g)通過所述管理系統(tǒng)存儲包括針對該網(wǎng)絡(luò)的每個鏈路的FO和GBW服務(wù)對的表。8.如前面任一權(quán)利要求所述的方法，還包括步驟h)在配置新GBW服務(wù)時，如果任何鏈路的預(yù)留帶寬將超過所述鏈路的最大可用帶寬，則通過管理系統(tǒng)警告用戶；i)由用戶選擇是否配置該新GBW服務(wù)，或者配置該新GBW服務(wù)并對使用所述鏈路的所有GBW服務(wù)標(biāo)記為過量預(yù)訂。9.如前面任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述網(wǎng)絡(luò)故障是單點故障。10.如權(quán)利要求1到8中任一個所述的方法，其中所述網(wǎng)絡(luò)故障是多點故障。11.如前面任一權(quán)利要求所述的方法，其中用屬于生成樹協(xié)議族xSTP的算法計算所述路由。12.—種對網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的替代路由最小化帶寬分配的系統(tǒng)，包括a)管理系統(tǒng)，具有用于管理所述網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的服務(wù)的路由的部件；b)多個保證帶寬服務(wù)，下面稱為GBW服務(wù)；c)用于為每個GBW服務(wù)分配業(yè)務(wù)類別的部件，業(yè)務(wù)類別下面稱為TC;d)用于對屬于受保護(hù)TC的每個GBW服務(wù)計算現(xiàn)用路由和至少一個替代路由的部件；現(xiàn)用路由是在沒有相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)故障的情況下計劃的路由，并且替代路由是保證在涉及現(xiàn)用路由發(fā)生網(wǎng)絡(luò)故障的情況下，通過保護(hù)各網(wǎng)絡(luò)資源而在別處保護(hù)所述GBW服務(wù)的路由；e)用于提供第一優(yōu)化保護(hù)模式以分配給屬于給定受保護(hù)TC的所有GBW服務(wù)的部件；所述第一優(yōu)化保護(hù)模式包括第一優(yōu)化步驟，包括對每個GBW服務(wù)的現(xiàn)用和/或替代路由采用的每個網(wǎng)絡(luò)資源為每個GBW服務(wù)僅預(yù)留一次帶寬。13.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，還包括用于提供第二優(yōu)化保護(hù)模式的部件，該第二優(yōu)化保護(hù)模式包括第二優(yōu)化步驟，包括對每個網(wǎng)絡(luò)資源預(yù)留采用所述網(wǎng)絡(luò)的所有GBW服務(wù)(現(xiàn)用或替代)的最小需要帶寬的步驟。14.如權(quán)利要求12或13所述的系統(tǒng)，還包括el)提供保護(hù)模式以分配給屬于給定受保護(hù)TC的所有GBW服務(wù)的部件；所述保護(hù)模式包括為GBW服務(wù)現(xiàn)用路由所采用的每個網(wǎng)絡(luò)資源預(yù)留帶寬的步驟，和配置而不預(yù)留GBW服務(wù)替代路由所采用的每個受保護(hù)網(wǎng)絡(luò)資源的帶寬的步驟。15.如權(quán)利要求12到14中任一個所述的系統(tǒng)，還包括c2)用于向多個GBW服務(wù)分配不受保護(hù)TC的部件；d2)用于對屬于不受保護(hù)TC的每個GBW服務(wù)僅計算現(xiàn)用路由的部件；e2)用于提供不保護(hù)模式以分配給屬于給定不受保護(hù)TC的所有GBW服務(wù)的部件；所述不保護(hù)模式包括為GBW服務(wù)現(xiàn)用路由所采用的每個網(wǎng)絡(luò)資源預(yù)留帶寬的步驟。全文摘要本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種將對GBW服務(wù)的受保護(hù)路由分配的網(wǎng)絡(luò)帶寬減至最小的方法和系統(tǒng)。該目標(biāo)是通過一種對網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的替代路由最小化帶寬分配的方法和步驟來實現(xiàn)，該方法包括步驟a)提供管理系統(tǒng)，用于管理所述網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的服務(wù)的路由；b)提供多個保證帶寬服務(wù)，下面稱為GBW服務(wù)；c)為每個GBW服務(wù)分配業(yè)務(wù)類別，該業(yè)務(wù)類別在下面稱為TC；d)對屬于受保護(hù)TC的每個GBW服務(wù)計算現(xiàn)用路由和至少一個替代路由；現(xiàn)用路由是在沒有相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)故障的情況下計劃的路由，并且替代路由是保證在涉及現(xiàn)用路由發(fā)生網(wǎng)絡(luò)故障的情況下，通過保護(hù)各網(wǎng)絡(luò)資源而在別處保護(hù)所述GBW服務(wù)的路由；e)提供第一優(yōu)化保護(hù)模式以分配給屬于給定受保護(hù)TC的所有GBW服務(wù)；所述第一優(yōu)化保護(hù)模式包括第一優(yōu)化步驟，包括對每個GBW服務(wù)的現(xiàn)用和/或替代路由所采用的每個網(wǎng)絡(luò)資源為每個GBW服務(wù)僅預(yù)留一次帶寬。文檔編號H04L12/54GK101258715SQ200680032873公開日2008年9月3日申請日期2006年8月21日優(yōu)先權(quán)日2005年9月7日發(fā)明者J·菲利佩,M·弗蘭茨,S·克萊因申請人:諾基亞西門子通信有限責(zé)任兩合公司