[发明专利]应用于MPLS网络的服务实例

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2008年11月14日提交的美国临时专利申请序号No.61/114,558以及2009年3月27日提交的美国实用新型专利申请序号No.12/412,589的优先权，通过引用将它们中的每一个的内容结合于此。

技术领域

本发明涉及通信网络并且更特别地涉及用于使得服务实例的概念（notion）能够被应用于MPLS网络的方法和设备。

背景技术

数据通信网络可以包括各种交换机、路由器、集线器以及其他被耦合并且被配置成接收数据且在网络上转发数据的设备。这些设备将在本文中被称为“网络元件”。网络元件通常不是数据的消费者，而是被用于接收且转发数据以使得数据可以通过网络。通过使得网络元件能够通过通信链路在彼此之间传递协议数据单元（例如帧、分组、信元或段）来通过网络传送数据。特别的协议数据单元可以由多个网络元件来处理并且跨越多个通信链路，因为其通过网络在其源和其目的地之间行进。

通信网络上的各种网络元件使用优选的规则集合（在本文中被称为协议）彼此进行通信。不同的协议被用来管理通信的不同方面，例如应如何形成用于在网络元件之间传输的信号，协议数据单元的各个方面应该看起来是什么样的，网络元件应该如何通过网络路由或处理协议数据单元，以及应该如何在网络元件之间交换信息（例如路由信息）。

在以太网网络架构中，被连接到网络的设备竞争在任何给定时间使用共享的电信路径的能力。在多个网桥或节点被用于互连网络段的情况下，常常存在到相同目的地的多个潜在路径。该架构的优点是它提供网桥之间的路径冗余并且允许以附加链路的形式向网络增加容量。然而，为了防止形成回路，生成树通常被用来约束在网络上广播业务的方式。因为路由是通过广播帧并且等待响应而获悉的，并且因为请求和响应二者将遵循生成树，所以大多数（如果不是全部）业务将遵循作为生成树的一部分的链路。这通常导致过度利用生成树上的链路以及未充分利用不是生成树的一部分的链路。

为了克服以太网网络固有的一些限制，在2006年10月2日提交的题为“Provider Link State Bridging”的申请No.11/537,775中公开了供应商链路状态桥接网络（链路状态协议控制的以太网网络的一个示例），通过引用将其内容结合在本文中。还在2007年2月5日提交的题为“MULTICAST IMPLEMENTATION IN A LINK STATE PROTOCOL CONTROLLED ETHERNET NETWORK”的美国专利申请No.11/702,263中进一步描述了PLSB，通过引用将其内容结合在本文中。

PLSB使用诸如中间系统到中间系统（ISIS）之类的链路状态协议来使得网络元件能够交换链路状态路由信息。节点使用链路状态路由信息来计算通过网络的最短路径。因为使用了最短路径路由，所以可以从每个源节点来计算最短路径树以避免使用生成树协议，以使得可以在网络上增加链路利用。

MPLS网络可以被构建在以太网网络或其他通信网络上。在MPLS网络中，使用信令协议来建立通过网络的标签交换路径，以使得可以跨越网络在任何期望路径上转发业务。在操作中，入口节点（标签边缘路由器或者简称LER）将接收分组并且确定分组将采用哪条路径通过网络。LER将外部标签应用于分组并且在标签交换路径（LSP）上转发分组。LSP上的标签交换路由器（LSR）将接收分组、移除外部标签、使用外部标签来确定针对分组的下一跳（hop）、将新的外部标签应用于分组、以及在网络上将分组转发到下一跳。该外部标签将因此在分组通过网络时在每一跳处被替换，直到该分组到达其目的地为止。

MPLS通过在MPLS网络上的节点对之间建立标签交换路径来在各处建立单播连接。标签交换路径的设立要求标签被分布到路径上的每个节点，以使得节点可以商定什么标签将被用来使得分组能够遵循通过网络的路径。通常被用来建立通过MPLS网络的标签交换路径的一个协议通常被称为标签分布协议（LDP），不过还研发了其他信令协议。使用信令机制，沿着标签交换路径建立标签以使得标签交换路由器可以读取标签，基于该标签确定分组的输出，以及应用新的标签以沿着通过网络的路径转发分组。信令协议被用来沿着该路径设置（install）标签以及用于业务的其他适当转发状态。标签交换路径定义MPLS网络上的单播连接，其通常被提前任意地设立。