[发明专利]用于标签交换路径的多个路径计算的方法和装置

说明书

本申请公开了用于标签交换路径的多个路径计算。通常，描述的技术用于为源节点与目标节点之间的一个或多个标签交换路径确定通过网络的多个路径的结果集。在一些实例中，所确定的路径被计算为广泛分离的以避免网络元件的重叠。将标签交换路径路由至网络的装置可从多个路径的结果集中进行选择以路由每个标签交换路径。响应于检测到沿着用于标签交换路径的路由路径的网络元件的故障，该装置可从包括已经确定的路径的结果集中选择新的路径。

技术领域

本发明涉及计算机网络，并且更具体地，涉及计算机网络路径的路径计算。

背景技术

网络内的路由装置(通常称为路由器)维护描述通过网络的可用路由的路由信息表。网络路由器维护描述通过网络的可用路由的路由信息。一旦接收到数据包，路由器就检查数据包内的信息并且根据路由信息转发该数据包。为了维护网络的准确表示，路由器根据一个或多个路由协议(诸如，内部网关协议(IGP)或者边界网关协议(BGP))来交换路由信息。

术语“链路”通常用于指网络上的两个装置之间的连接。该链路可以是物理连接，诸如，铜线、同轴电缆、大量不同光纤线路中的任一个或者无线连接。此外，网络装置可定义“虚拟”或者“逻辑”链路，并且将虚拟链路映射至物理链路。换言之，虚拟链路的使用提供了抽象的程度。随着网络的规模和复杂性的增长，任何给定链路上的流量可能会接近链路的最大带宽容量，从而导致拥塞和丢失。

多协议标签交换(MPLS)是用于设计互联网协议(IP)网络内的流量模式的机制。使用MPLS，源设备可请求通过网络的路径，即，标签交换路径(LSP)。LSP定义了通过网络的不同路径，以将数据包从源设备传送到目标设备。将与特定LSP相关的短标签附于经由LSP穿过网络传输的数据包。沿着该路径的路由器协作执行MPLS操作，以沿着所建立的路径转发MPLS数据包。LSP可用于各种流量工程目的，包括带宽管理和服务质量(QoS)。

流量工程可以针对各种目的而应用在网络内，诸如，围绕网络故障或拥塞链路来路由流量或者沿着特定路径穿过符合一组明确要求的网络来引导某些流量。历史上，MPLS标签分布由诸如标签分布协议(LDP)、基于流量工程扩展的资源预留协议(RSVP-TE)和标记边界网关协议(LBGP) 来驱动。在2001年1月的L.Anderson的“LDP Specification,”RFC3036, Internet Engineering Task Force(IETF)中描述了LDP的过程(通过该LDP 过程，标签交换路由器(LSR)分布标签以支持沿着通常路由的路径转发 MPLS)，其全部内容通过引证结合于本文中。RSVP-TE使用诸如带宽可用性或者共享风险链路组(SRLG)信息之类的约束信息来在资源抑制网络内计算并建立LSP。RSVP-TE可使用通过诸如被扩展以承载流量工程信息的中间系统到中间系统(IS-IS)协议或者开放式最短路径优先(OSPF) 协议之类的链路状态内部路由协议累计的带宽有效性信息。

LSP的头端路由器通常被称为入口路由器，而在LSP的尾端处的路由器通常被称为出口路由器。入口路由器和出口路由器、以及沿着支持 MPLS的LSP的中间路由器一般被称为标签交换路由器(LSR)。待沿着 LSP被转发的数据包的集合被称为转发等价类(FEC)。对于每个LSP可以存在多个FEC，但对于任何给定的FEC可能只有一个活动的LSP。通常，FEC定义包括LSP的目标IP地址，例如分配给LSP的出口路由器的 IP地址。入口标签边缘路由器(LER)使用从出口LER传播的路由信息来确定LSP，为LSP分配标签，并且将标签附于FEC的每个数据包。在本文中入口LER和出口LER可以称为“边缘路由器”、“边缘节点”或者“末端节点”。LSR使用MPLS协议从下游LSR接收MPLS标签映射并且向上游LSR发布MPLS标签映射。当LSR从上游路由器接收MPLS数据包时，它根据它的转发表中的信息切换MPLS标签并且将该数据包转发至适当的下游LSR或者LER。出口LER从数据包移去标签并且根据基于非标签的数据包转发技术将数据包转发到它的目的地。