[发明专利]最小化路径抢占代价的标签交换路径建立方法

权利要求书

1.一种在多协议标签交换网络中最小化路径抢占代价的标签交换路径建立方法，包括：

步骤a.当要在首端路由器和末端路由器之间建立一条特定优先级的标签交换路径时，剪除多协议标签交换网络拓扑中未预留带宽小于被请求建立的标签交换路径的带宽r的链路，在剩余网络拓扑中，首端路由器使用每条链路的剩余带宽作为路由度量，运行基于约束的最短路径优先算法(CSPF)，即Dijkstra算法，为该标签交换路径寻找最佳路径，如果存在多条这样的路径，选择一条跨越跳数最少的路径作为该标签交换路径的最佳路径；

步骤b.对于在步骤a中选定的最佳路径上的每条链路，分析其剩余带宽是否大于或等于被请求建立的标签交换路径的带宽r，如果该最佳路径上所有链路的剩余带宽都大于或等于被请求建立的标签交换路径的带宽r，首端路由器使用基于流量工程的资源预留协议为该请求的标签交换路径建立起标签交换路径，并更新该路径所经过的每一路由器中记录的以该路由器为起点的那段链路的未预留带宽，该路径所经过的每一路由器在接收到来自上游路由器的PATH消息时，记录该PATH消息中EXPLICIT_ROUTE对象的路径信息，即该标签交换路径中该路由器下游的每一跳，当下一轮有新的标签交换路径请求到来且需要抢占带宽资源的情况下，这些记录的路径信息用于比较每条已经建立的标签交换路径同该下一轮被请求建立的标签交换路径共享相同链路的程度；如果该选定的最佳路径上存在一段或多段链路的剩余带宽不能大于或等于r，需要在这些链路上对比该被请求标签交换路径的优先级低的标签交换路径实行抢占，在某条这样的链路上的抢占是由该链路始端路由器进行的，对其上任一条待抢占标签交换路径来说，抢占公式为：

Y＝αp+ε/|(b-r)|+δn+θb            ——公式1

公式1中，p表示待抢占标签交换路径的优先级，b是待抢占标签交换路径的带宽，1/|(b-r)|表示带宽适应性，n表示待抢占的标签交换路径位于该链路始端路由器下游的那些链路与该选定最佳路径共享、且链路剩余带宽小于被请求标签交换路径的带宽r的链路数，系数α、ε、δ、θ分别是为公式1中的p、1/|(b-r)|、n、b所分配的权重，对于该需要进行抢占的链路上的所有待抢占标签交换路径，逐一按公式1计算Y值，然后按照每条标签交换路径中Y值从大到小的顺序选择被抢占的标签交换路径，直到被选择抢占的标签交换路径的带宽和大于或等于r，对于该选定的最佳路径上存在多段链路的剩余带宽不能大于或等于r的情况，按照从上游到下游的顺序依次在该多段链路上进行抢占，直到该选定的最佳路径上的所有需要抢占的链路都已实施优先级抢占，该选定的最佳路径的首端路由器仍然定时发出PATH消息，该路径所经过的每一路由器在接收到来自上游路由器的PATH消息时，记录该PATH消息中EXPLICIT_ROUTE对象的路径信息。

2.根据权利要求1的方法，其中在步骤b中，为新的标签交换路径建立请求实施抢占及建立该标签交换路径的流程如下：

b1.首端路由器将该标签交换路径的请求带宽r与首端路由器到首端路由器的下一跳路由器这段链路的剩余带宽进行比较，如果该剩余带宽大于或等于r，首端路由器就会按照基于流量工程的资源预留协议对PATH消息的规定，产生PATH消息，发送到首端路由器的下一跳路由器，即第二跳路由器，同时启用路径建立PATH消息重传定时器，第二跳路由器收到PATH消息后，记录PATH消息的EXPLICIT_ROUTE对象的路径信息，并从PATH消息的EXPLICIT_ROUTE对象中删除该第二跳路由器本身的地址，然后检查PATH消息中该标签交换路径的请求带宽r，比较该请求带宽r与该第二跳路由器到第二跳路由器的下一跳路由器-第三跳路由器相连的这段链路的剩余带宽，如果该剩余带宽大于或等于r，那么第二跳路由器就会按照基于流量工程的资源预留协议对PATH消息的规定，产生一个新的PATH消息，然后把它发给EXPLICIT_ROUTE对象中指明的该第二跳路由器的下一跳路由器-第三跳路由器，依此类推，如果选定最佳路径中的所有链路的剩余带宽都大于或等于r，PATH消息将一直到达EXPLICIT_ROUTE对象中的最后一跳路由器，即末端路由器，末端路由器经过该选定最佳路径上从下游到上游的各路由器向首端路由器返回包含请求建立标签交换路径使用标签的RESV消息，当首端路由器收到RESV消息及该消息包含被请求建立标签交换路径使用的标签时，禁用路径建立PATH消息重传定时器；如果该选定最佳路径中某段链路的剩余带宽小于r，该链路的始端路由器就不再向该链路的尾端路由器发PATH消息，而是沿从下游到上游的方向向首端路由器返回PATH ERR消息，同时，该始端路由器在该链路上实施按照公式1的标记交换路径抢占，将被抢占的标签交换路径信息从该标签交换路径所经过的所有路由器中记录的路径信息表中删除，同时更新该标签交换路径所经过的所有路由器流量工程数据库中的关于链路的未预留带宽信息，抢占完毕后，被请求建立的标签交换路径的路径信息也从该被请求建立的标签交换路径所经过的所有路由器中记录的路径信息表中删除；

b2.该路径建立PATH消息重传定时器的值优选设置得比在一段链路上进行公式1的标记交换路径抢占所花费的时间长，这样，当一个PATH消息抵达某段需要抢占链路带宽的链路的始端路由器时，该始端路由器在该链路上进行所述的链路带宽抢占，当下一个PATH消息抵达该始端路由器时，该段链路的优先级抢占已告完毕，PATH消息将到达下一处需要抢占链路带宽的路由器，这样可减少路径建立PATH消息重传的次数，当路径建立PATH消息重传定时器超时，但首端路由器未收到包含请求建立的标签交换路径使用的标签的RESV消息时，首端路由器再次尝试沿着该最佳路径发送PATH消息，同时启用路径建立PATH消息重传定时器，再次在路径建立PATH消息重传定时器的定时内等待包含请求建立的标签交换路径使用的标签的RESV消息，当接收到该消息时，被请求的标签交换路径建立过程结束，如果定时器超时而没有接收到该消息，首端路由器第三次尝试沿着该最佳路径发送PATH消息，同时启用路径建立PATH消息重传定时器，依次类推，直到收到包含请求建立的标签交换路径使用的标签的RESV消息为止，此时禁用路径建立PATH消息重传定时器，该请求的标签交换路径的建立宣告完毕。