多粒度多域異構(gòu)光網(wǎng)絡(luò)資源配置方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種多粒度多域異構(gòu)光網(wǎng)絡(luò)資源配置方法。
【背景技術(shù)】
[0002]為解決多域異構(gòu)互聯(lián)下光網(wǎng)絡(luò)的多粒度資源問題，OIF主導(dǎo)推動(dòng)了 E-NNI (外部網(wǎng)絡(luò)-網(wǎng)絡(luò)接口)技術(shù)。E-NNI技術(shù)基于網(wǎng)絡(luò)分層的思想，各域內(nèi)運(yùn)行獨(dú)立的信令和路由協(xié)議，完成域內(nèi)的業(yè)務(wù)調(diào)度工作，域間還需要運(yùn)行另外一套信令和路由協(xié)議，完成域間業(yè)務(wù)調(diào)度工作，但是，與近些年來興起的路徑計(jì)算單元(Path Computat1n Element, PCE)技術(shù)相比，E-NNI技術(shù)存在無法保證路徑計(jì)算最優(yōu)、不支持約束、不支持多粒度業(yè)務(wù)、不支持異構(gòu)互聯(lián)、保護(hù)恢復(fù)實(shí)現(xiàn)負(fù)責(zé)等諸多問題。
[0003]路徑計(jì)算單元PCE 是 IETF (Internet Engineering Task Force)的 PCE 工作組提出的一種技術(shù)方案，解決了在大規(guī)模多域光網(wǎng)絡(luò)下基于已知網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜图s束條件下，計(jì)算出最優(yōu)路徑的問題。PCE是一個(gè)獨(dú)立的實(shí)體模塊。一般來說，一個(gè)域?qū)?yīng)有一個(gè)PCE，多域PCE之間通過PCEP協(xié)議進(jìn)行通信。
[0004]目前關(guān)于PCE技術(shù)的研宄已經(jīng)具有一定的積累，針對(duì)多域異構(gòu)光網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通問題，基于PCE的現(xiàn)有技術(shù)主要分為以下三種:
[0005]一是IETF RFC 5152提出的一種逐域的路徑計(jì)算方法，通過在每個(gè)域內(nèi)進(jìn)行本域內(nèi)路徑段的計(jì)算，算路由每個(gè)域的入口邊界節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)，LSP(Label Switching Path，標(biāo)簽交換路徑)的建立在各個(gè)域內(nèi)是逐段完成的。
[0006]二是IETF RFC 5441提出的一種基于約束的最短流量工程LSP反向遞歸路徑計(jì)算方法，也就是 BRPC (Backward Recursive PCE-based Computat1n)方法，通過 PCC 發(fā)送PCReq到本域PCE，然后PCReq消息在各個(gè)PCE上被轉(zhuǎn)發(fā)，直到包含目的節(jié)點(diǎn)的域的PCE收到消息為止，此時(shí)目的節(jié)點(diǎn)的域的PCE開始進(jìn)行本域內(nèi)的路徑計(jì)算并將計(jì)算得到的虛擬最短路徑樹(VSPT)通過PCRep消息返回給前一個(gè)域的PCE，每個(gè)相關(guān)的PCE依次做相同的操作，直到源域的PCE收到VSPT后，利用其中信息計(jì)算出完整的最優(yōu)路徑并發(fā)送給PCC。
[0007]三是IETF RFC 6805提出的一種通過等級(jí)PCE(H-PCE)確定域序列以實(shí)現(xiàn)域間路徑計(jì)算的方法，主要解決了以上兩種方法無法在域序列未知的情況下完成算路的問題。H-PCE通過設(shè)立域等級(jí)，將若干個(gè)域整合為一個(gè)較大的域，較大的域的PCE作為父PCE，而較大的域所包含的各個(gè)域的PCE作為子PCE，父PCE維持的一個(gè)包含所有子域及其連接關(guān)系的拓?fù)溆成湫畔ⅲ遣⒉恢烂總€(gè)子域的內(nèi)部信息，父PCE根據(jù)建路需要，根據(jù)整體拓?fù)湫畔⒌玫接蛐蛄?，并向相關(guān)的子PCE發(fā)送建路請(qǐng)求完成建路過程。
[0008]然而這三種方法均存在各自的問題如下:
[0009]方法一的主要問題在于，由于路徑計(jì)算是逐個(gè)進(jìn)行的，所以一個(gè)域的最優(yōu)路徑?jīng)Q定的下一個(gè)域的入口邊界節(jié)點(diǎn)可能會(huì)導(dǎo)致在下一個(gè)域算出較差的路徑，而且每個(gè)域的計(jì)算能力、路由算法都可能是不同的，因此無法保證整個(gè)跨域路徑是最優(yōu)的。
[0010]方法二的主要問題在于，BRPC方法應(yīng)用的前提條件是域序列確定。當(dāng)無法知曉域序列時(shí)，BRPC方法會(huì)引發(fā)大量的路徑計(jì)算的洪泛消息，并占用大量的網(wǎng)絡(luò)資源。
[0011]方法三的主要問題在于，由于父PCE需要與各個(gè)子PCE之間進(jìn)行交互，所以若網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較大，則會(huì)給父PCE帶來較大的壓力，造成網(wǎng)絡(luò)可擴(kuò)展性上的問題。
[0012]與此同時(shí)，對(duì)于一些特殊場(chǎng)景下需要建立粒度低于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備最小交換粒度的業(yè)務(wù)，而且也涉及如何在多域異構(gòu)光網(wǎng)絡(luò)中配置這類業(yè)務(wù)的方法，以上三種方法均不支持，從而無法適應(yīng)光網(wǎng)絡(luò)中各種粒度的業(yè)務(wù)建立需求。
[0013]另一方面，PCE只能夠完成路徑計(jì)算功能，對(duì)于無法完成光網(wǎng)絡(luò)域的連接管理功能，需要結(jié)合多粒度多域光網(wǎng)絡(luò)的資源情況，只有在PCE的功能的基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)展和再創(chuàng)造，才能夠真正解決多粒度多域異構(gòu)光網(wǎng)絡(luò)的資源配置問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決上述相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。
[0015]為此，本發(fā)明的目的在于提出一種多粒度多域異構(gòu)光網(wǎng)絡(luò)資源配置方法，該方法能夠?qū)崿F(xiàn)多域異構(gòu)光網(wǎng)絡(luò)中不同粒度的跨域業(yè)務(wù)的建立、拆除和保護(hù)恢復(fù)等功能，同時(shí)具有車父尚的可擴(kuò)展性。
[0016]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的實(shí)施例提出了一種多粒度多域異構(gòu)光網(wǎng)絡(luò)資源配置方法，包括以下步驟:向多域異構(gòu)光網(wǎng)絡(luò)中部署多個(gè)完全對(duì)等、同一層級(jí)的路由與連接控制模塊，其中，所述路由與連接控制模塊以完全分布式的形式設(shè)置在網(wǎng)絡(luò)管理層與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備層之間，每個(gè)路由與連接控制模塊對(duì)應(yīng)一個(gè)光網(wǎng)絡(luò)域，且任意兩個(gè)路由與連接控制模塊相互連接；啟動(dòng)所述路由與連接控制模塊，并對(duì)每個(gè)路由與連接控制模塊中的流量工程數(shù)據(jù)庫TED進(jìn)行初始化；發(fā)送跨域業(yè)務(wù)建立請(qǐng)求，所述路由與連接控制模塊根據(jù)所述業(yè)務(wù)建立請(qǐng)求進(jìn)行臨時(shí)角色劃分和協(xié)同交互，以進(jìn)行業(yè)務(wù)的建立和拆除；當(dāng)需要配置業(yè)務(wù)的粒度小于最小交換粒度時(shí)，通過配置標(biāo)準(zhǔn)交換粒度隧道方式配置業(yè)務(wù)。
[0017]另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的多粒度多域異構(gòu)光網(wǎng)絡(luò)資源配置方法還可以具有如下附加的技術(shù)特征:
[0018]在一些示例中，所述路由與連接控制模塊包含路由計(jì)算單元、連接管理單元和廠商適配單元，其中，所述路由計(jì)算單元用于實(shí)現(xiàn)一定約束下跨域或域內(nèi)的路徑計(jì)算功能；所述連接管理單元用于實(shí)現(xiàn)跨域或域內(nèi)連接的狀態(tài)管理功能；所述廠商適配單元用于實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展的PCEP消息與不同廠商設(shè)備私有消息的相互轉(zhuǎn)換功能。
[0019]在一些示例中，所述路由與連接控制模塊根據(jù)所述業(yè)務(wù)請(qǐng)求進(jìn)行臨時(shí)角色劃分和協(xié)同交互，具體包括:當(dāng)需要配置業(yè)務(wù)時(shí)，所述路由與連接控制模塊通過劃分臨時(shí)角色和協(xié)同交互機(jī)制，實(shí)現(xiàn)跨域跨廠商的多域異構(gòu)光網(wǎng)絡(luò)的多粒度的業(yè)務(wù)建立和拆除、保護(hù)恢復(fù)與重路由功能。
[0020]在一些示例中，所述擴(kuò)展的PCEP協(xié)議應(yīng)用于路由與連接控制模塊之間及與網(wǎng)絡(luò)管理層的信息交互過程，以完成TED初始化及同步、域間路由、LSP記錄功能，具體包括:交互信息格式中包含3個(gè)字段，分別為模塊狀態(tài)參量字段、LSP記錄字段和顯式路由字段，其中，模塊狀態(tài)參量字段用于表述狀態(tài)轉(zhuǎn)移，通過在狀態(tài)參量字段中引入4位I比特新的二進(jìn)制標(biāo)識(shí)位實(shí)現(xiàn)對(duì)于PECP協(xié)議的拓展，具體為:
[0021]LSP建立位:表示LSP建立請(qǐng)求/回復(fù)，
[0022]LSP拆除位:表示LSP拆除請(qǐng)求/回復(fù)，
[0023]TED操作位:表示TED初始化/同步操作，
[0024]路由類型位:表示域間/域內(nèi)路由，
[0025]LSP記錄字段用于表述LSP記錄功能，通過在LSP記錄字段中引入I位2比特標(biāo)識(shí)位，具體為:網(wǎng)絡(luò)管理層向承擔(dān)臨時(shí)主動(dòng)角色的路由與連接控制模塊發(fā)送消息，承擔(dān)臨時(shí)主動(dòng)角色的路由與連接控制模塊向承擔(dān)臨時(shí)從動(dòng)角色的路由與連接控制模塊發(fā)送消息，承擔(dān)臨時(shí)從動(dòng)角色的路由與連接控制模塊向承擔(dān)臨時(shí)主動(dòng)角色的路由與連接控制模塊發(fā)送消息，或者默認(rèn)缺省狀態(tài)。
[0026]在一些示例中，所述路由與連接控制模塊劃分臨時(shí)角色，具體包括:當(dāng)需要配置業(yè)務(wù)時(shí)，跨域業(yè)務(wù)所經(jīng)過的所有域所對(duì)應(yīng)的路由與連接控制模塊都承擔(dān)臨時(shí)從動(dòng)角色，跨域業(yè)務(wù)源節(jié)點(diǎn)所在域?qū)?yīng)的路由與連接控制模塊是雙重角色的，在承擔(dān)臨時(shí)從動(dòng)角色的同時(shí)，也承擔(dān)臨時(shí)主動(dòng)角色，并且，承擔(dān)臨時(shí)主動(dòng)角色的路由與連接控制模塊將主導(dǎo)跨域業(yè)務(wù)的建立過程，完成最優(yōu)域序列計(jì)算和最優(yōu)跨域路徑選擇，承擔(dān)臨時(shí)從動(dòng)角色的路由與連接控制模塊將在承擔(dān)主動(dòng)角色的路由與連接控制模塊的主導(dǎo)下，完成本域內(nèi)鏈路的計(jì)算和建立，當(dāng)業(yè)務(wù)配置結(jié)束后，路由與連接控制模塊的臨時(shí)角色消失，所有路由與連接控制模塊恢復(fù)到初始化的完全對(duì)等關(guān)系，其中，所述臨時(shí)角色的作用時(shí)間范圍包括:從所述路由與連接控制模塊收到網(wǎng)絡(luò)管理層發(fā)來的建路/拆路指令開始，到所述路由與連接控制模塊收到網(wǎng)絡(luò)設(shè)備層回復(fù)的跨域業(yè)務(wù)建立/拆除過程成功/失敗回復(fù)后并完成TED同步為止。
[0027]在一些示例中，所述流量工程數(shù)據(jù)庫TED包括域內(nèi)TED和域間TED，其中，域內(nèi)TED包括域內(nèi)拓?fù)湫畔⒑鸵呀⒌挠騼?nèi)LSP信息，域間TED包括域拓?fù)湫畔⒑退幸员居驗(yàn)樵从虻目缬驑I(yè)務(wù)信息，其中，域拓?fù)浒ǜ饔虺橄笸負(fù)湫畔⒑陀蜷g鏈路信息。
[0028]在一些示例中，所述對(duì)每個(gè)路由與連接控制模塊中的流量工程數(shù)據(jù)庫TED進(jìn)行初始化，進(jìn)一步包括:每個(gè)域內(nèi)TED初始化過程為:每個(gè)路由與連接控制模塊從自身所管控的光網(wǎng)絡(luò)域中獲取域內(nèi)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)信息，其中，所述域內(nèi)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)信息包括本域所有物理節(jié)點(diǎn)信息和所有已建立的域內(nèi)LSP信息；每個(gè)域間TED的初始化過程為:每個(gè)路由與連接控制模塊獲得所有域的抽象拓?fù)湫畔⒓坝蜷g鏈路狀態(tài)信息，其中域間鏈路狀態(tài)信息包括域間鏈路ID、工作狀態(tài)、近端地址和端口、遠(yuǎn)端地址和端口、承載業(yè)務(wù)數(shù)、總時(shí)數(shù)和可用時(shí)隙數(shù)，各個(gè)域的路由與連接控制模塊還會(huì)獲得所有以本域?yàn)樵从虻目缬驑I(yè)務(wù)信息。
[0029]在一些示例中，還包括:在多域異構(gòu)光網(wǎng)絡(luò)中建立標(biāo)準(zhǔn)粒度跨域業(yè)務(wù)，其中，所述標(biāo)準(zhǔn)粒度為網(wǎng)絡(luò)設(shè)備最小交換粒度的正整數(shù)倍，該步驟進(jìn)一步包括:發(fā)送跨域業(yè)務(wù)建立請(qǐng)求，具體包括:當(dāng)網(wǎng)絡(luò)管理層決定建立跨域業(yè)務(wù)時(shí)，網(wǎng)絡(luò)管理層將建路請(qǐng)求發(fā)送到源域所在的承擔(dān)臨時(shí)主動(dòng)角色的路由與連接控制模塊，建路信息包括:源節(jié)點(diǎn)IP及相關(guān)信息、目的節(jié)點(diǎn)IP及相關(guān)信息、需求帶寬、粒度和保護(hù)類型；路由與連接控制模塊采用基于BRPC過程的改進(jìn)版反向遞歸算法計(jì)算跨域路徑，支持域序列的計(jì)算、存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)發(fā)，該算法具體包括:承擔(dān)臨時(shí)主動(dòng)角色路由與連接控制模塊根據(jù)域間TED中的域拓?fù)湫畔?，?jì)算得到最優(yōu)域序列，域序列中的域所對(duì)應(yīng)的路由與連接控制模塊將承擔(dān)臨時(shí)從動(dòng)角色，從承擔(dān)臨時(shí)主動(dòng)角色的路由與連接控制模塊開始，域序列中的路由與連接控制模塊根據(jù)此域序列將路徑計(jì)算請(qǐng)求連同域序列一起依序發(fā)往域序列中的下一個(gè)承擔(dān)從動(dòng)角色的路由與連接控制模塊，這樣的過程依次進(jìn)行，直到到達(dá)目的域?qū)?yīng)的路由與連接控制模塊，目的域?qū)?yīng)的路由與連接控制模塊將根據(jù)域內(nèi)TED信息和業(yè)務(wù)建立請(qǐng)求中的約束條件(物理損傷要求)，得到若干條從該域的入邊界節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)的域內(nèi)路徑，同時(shí)將這些域內(nèi)路徑發(fā)往該域序列中反向的下一個(gè)路由與連接控制模塊，這樣的過程依次進(jìn)行，直到路由計(jì)算結(jié)果返回到承擔(dān)臨時(shí)主動(dòng)角色路由與連接控制模塊，隨后，承擔(dān)臨時(shí)主動(dòng)角色的路由與連接控制模塊會(huì)在由若干個(gè)域的若干條域內(nèi)路徑組合成的多條備選跨域路徑中挑選一條最優(yōu)路徑；建立跨域路徑，具體包括:承擔(dān)臨時(shí)主動(dòng)角色的路由與連接控制模塊將最優(yōu)跨域路徑按照域的不同分成若干段域內(nèi)路徑，并將每一段域內(nèi)路徑發(fā)送給相應(yīng)域的承擔(dān)臨時(shí)從動(dòng)角色的路由與連接控制模塊，每個(gè)路由與連接控制模塊負(fù)責(zé)并行地完成域內(nèi)LSP的建立，承擔(dān)臨時(shí)從動(dòng)角色的路由與連接控制模塊中廠商適配單元能夠?qū)⒔返拿钷D(zhuǎn)換成該域內(nèi)某種廠商設(shè)備的私有命令并發(fā)送到相應(yīng)的域內(nèi)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，建路成功/失敗后，廠商設(shè)備回復(fù)建路成功/失敗消息到該域的路由與連接控制模塊，經(jīng)過廠商適配單元的消息轉(zhuǎn)換后，該域的路由與連接控制模塊將此消息發(fā)送給承擔(dān)臨時(shí)主動(dòng)角