[发明专利]选择多协议标签交换流量工程旁路隧道的方法及节点

说明书

技术领域

本发明涉及多协议标签交换（MPLS，Multi-Protocol Label Switching）技术领域，具体涉及选择MPLS流量工程（TE，Traffic Engineering）旁路隧道的方法及本地修复节点（PLR，Point of Local Repair）、头节点。

背景技术

MPLS是目前应用比较广泛的一种骨干网技术。MPLS在无连接的因特网协议（IP，Internet Protocol）网络上引入面向连接的标签交换概念，将三层路由技术和二层交换技术相结合，充分发挥了IP路由的灵活性和二层交换的简洁性。

网络拥塞是影响骨干网络性能的主要问题，拥塞的原因可能是网络资源不足，也可能是网络资源负载不均衡导致的局部拥塞。TE可以用来解决负载不均衡导致的拥塞问题。MPLS TE结合了MPLS技术与流量工程，通过建立沿着指定路径的标签交换路径（LSP，Label Switched Path）隧道进行资源预留，使网络流量绕开拥塞节点，达到平衡网络流量的目的。

LSP是一条单向报文转发路径。属于同一个转发等价类（FEC，Forwarding Equivalence Class）的报文在MPLS网络中经过的路径称为LSP。在一条LSP上，沿数据传送的方向，相邻的标签交换路由器（LSR，Label Switching Router）分别称为上游LSR和下游LSR。图1给出了现有的MPLS网络中的LSP的示例图，如图1所示，LSR B为LSR A的下游LSR，LSR A为LSR B的上游LSR。

MPLS TE是一种可扩展性好、简单的流量工程解决方案，受到了服务提供商的青睐。通过MPLS TE技术，服务提供商能够在已有的MPLS骨干网上简单地部署流量工程，充分利用现有的网络资源提供多样化的服务，同时可以优化网络资源，并进行科学的网络管理。MPLS TE中主要涉及如下概念：

a、基于约束路由的LSP（CRLSP，Constraint-based Routed Label Switched Paths）

CRLSP是基于一定约束条件建立的LSP。与普通LSP不同，CRLSP的建立不仅依赖路由信息，还需要满足其他一些条件，比如带宽需求、显式路径等。

b、MPLS TE隧道

在部署CRLSP备份、快速重路由或需要将流量通过多条路径传输时，需要为同一种流量建立多条CRLSP，这样的一组CRLSP称为MPLS TE隧道。

c、MPLS TE隧道的建立机制

资源预留协议（RSVP，Resource Reservation Protocol）-TE是RSVP扩展而来，图2给出了现有的MPLS网络中的RSVP-TE工作机制示例图，如图2所示，通过让路径（Path）消息携带标签请求，预留（Resv）消息返回标签的方式来完成隧道的建立和标签的分发。

d、MPLS TE数据库

除了网络的拓扑信息外，MPLS TE还需要了解每条链路的TE相关属性，这可以通过对现有的使用链路状态算法的内部网关协议（IGP，Interior Gateway Protocol），如：开放式最短路径优先（OSPF，Open Shortest Path First）、中间系统到中间系统的域内路由信息交换协议（IS-IS，Intermediate System-to-Intermediate System intra-domain routing information exchange protocol）进行扩展来实现。

扩展后的OSPF和IS-IS协议在链路状态信息中增加了链路的最大带宽、链路的最大可预留带宽、每个优先级的未被预留带宽、链路属性等TE相关信息。这些信息通过IGP在网络上泛洪。每台设备收集本区域或本级别所有设备上每条链路的TE相关信息，生成流量工程数据库（TEDB，TE DataBase）。

快速重路由（FRR，Fast ReRoute）是MPLS TE中实现网络局部保护的技术。FRR的切换速度可以达到50ms，能够最大程度减少网络故障时数据的丢失。开启隧道的FRR功能后，当主CRLSP上的某条链路或某个节点失效时，流量会被切换到保护链路上。同时隧道的入（Ingress）节点尝试建立新的CRLSP，新的CRLSP建立成功后，流量将切换到新的CRLSP。FRR中主要涉及如下概念：

a、基本概念

主CRLSP：被保护的CRLSP。