MPLS流量工程自動(dòng)快速重路由算法與實(shí)現(xiàn).pdf

1、當(dāng)前信息社會(huì)，高效信息服務(wù)與通訊成為了后工業(yè)現(xiàn)代化高速發(fā)展的源動(dòng)力與催化劑，與之伴隨而來的便是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)爆炸性的發(fā)展，國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)上的數(shù)據(jù)流量成幾何級(jí)數(shù)增漲。在這些爆發(fā)性增漲的數(shù)據(jù)流中，其數(shù)據(jù)流類型也種類繁多。與傳統(tǒng)的單純數(shù)據(jù)報(bào)文傳輸相比，多媒體數(shù)據(jù)流呈現(xiàn)出高速增漲的勢(shì)頭。特別是目前3G網(wǎng)絡(luò)的不斷推廣與成熟，IPTV的橫空出世，以及以后最終要實(shí)現(xiàn)的有線電視網(wǎng)絡(luò)，電信通訊網(wǎng)絡(luò)與IP網(wǎng)絡(luò)的三網(wǎng)合并，都將對(duì)目前l(fā)P承載網(wǎng)和接入網(wǎng)的性能提出更高的

2、QOS(Quality OfServer,服務(wù)質(zhì)量)要求。隨著全部網(wǎng)絡(luò)IP化進(jìn)程的不斷深入，IP承載網(wǎng)絡(luò)的電信級(jí)性能要求也越發(fā)苛刻，例如目前被廣泛推廣應(yīng)用的IP網(wǎng)絡(luò)電視，IP網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)視頻與音頻通訊等，對(duì)網(wǎng)絡(luò)時(shí)延性能指標(biāo)就相當(dāng)敏感。由于傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)僅是一種盡力而為的服務(wù)模型，沒有所謂QOS的概念，一旦網(wǎng)絡(luò)發(fā)生擁塞，報(bào)文就有可能被網(wǎng)絡(luò)丟棄，不能為某些報(bào)文提供特定的服務(wù)質(zhì)量。為此基于MPLS TE的流量工程技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。利用MPLS TE技術(shù)

3、，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)運(yùn)營(yíng)商可以精確的控制流量流經(jīng)的路徑，可以有效的避開擁塞網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，從而解決了一部分網(wǎng)絡(luò)路徑過載，而另一部分網(wǎng)絡(luò)路徑空閑的不合理現(xiàn)象。同時(shí)利用MPLS TE創(chuàng)建的隧道，可以在網(wǎng)絡(luò)中為特定服務(wù)預(yù)留帶寬等資源，保證了服務(wù)的連續(xù)性和質(zhì)量。與此同時(shí)MPLS TE還引入了備份路徑和快速重路由機(jī)制，可以在鏈路或節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)問題時(shí)及時(shí)進(jìn)行切換。特別是快速重路由機(jī)制，可以使網(wǎng)絡(luò)故障自動(dòng)恢復(fù)時(shí)間限定在50毫秒以內(nèi)，從而使MPLS TE網(wǎng)絡(luò)的故障恢復(fù)時(shí)延

4、特性達(dá)到了電信級(jí)要求，即使是對(duì)時(shí)延相當(dāng)敏感的實(shí)時(shí)語音業(yè)務(wù)，都可以滿足其服務(wù)質(zhì)量要求。 快速重路由機(jī)制是MPLS TE網(wǎng)絡(luò)故障自動(dòng)恢復(fù)的重要電信級(jí)特性，其快速的故障恢復(fù)速度以及快速的流量切換速度使得快速重路由機(jī)制得到廣泛的應(yīng)用。但傳統(tǒng)的快速重路由機(jī)制在部署過程中存在諸多不便，其表現(xiàn)在，為了保護(hù)MPLS TE隧道的某個(gè)節(jié)點(diǎn)或某條鏈路，不得不在事故發(fā)生前，人為規(guī)劃出一條保護(hù)路徑，并以此為顯式路徑，創(chuàng)建一條旁路隧道。一旦該旁路隧道保護(hù)的

5、主隧道的節(jié)點(diǎn)或鏈路發(fā)生故障，就把流量切換到旁路隧道跳過主隧道失效的節(jié)點(diǎn)和鏈路，從而達(dá)到主隧道不斷流的目的。但是在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中，發(fā)生故障的時(shí)間和位置往往是不能被預(yù)知的，比如，有可能人為設(shè)定所保護(hù)的主隧道的節(jié)點(diǎn)或鏈路并沒有發(fā)生故障，而沒有保護(hù)的節(jié)點(diǎn)或鏈路卻發(fā)生了故障。再比如，保護(hù)主隧道的旁路隧道由于某種原因發(fā)生故障，從而導(dǎo)致主隧道失去保護(hù)。這些情況都是通過手工配置旁路隧道來保護(hù)主隧道所不可避免的缺陷。為此，本文將提出一種算法，利用該算法可以按

6、照策略自動(dòng)的為主隧道的每一段創(chuàng)建節(jié)點(diǎn)保護(hù)或鏈路保護(hù)的旁路隧道，如果旁路隧道發(fā)生故障，該算法會(huì)依照策略和當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淝闆r自動(dòng)為主隧道再綁定一條旁路隧道，從而使主隧道隨時(shí)都處于旁路隧道的保護(hù)之中，而此過程無需人為干預(yù)，網(wǎng)絡(luò)將更易于維護(hù)，也更具健壯性。 本文將針對(duì)MPLS RSVP TE隧道，提出一種自動(dòng)快速重路由的解決方案。本文首先會(huì)對(duì)自動(dòng)快速重路由的MPLS轉(zhuǎn)發(fā)原理給與闡述與說明，由于轉(zhuǎn)發(fā)平面的轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)最終是由控制平面下發(fā)的，所

7、以在轉(zhuǎn)發(fā)的基礎(chǔ)上，將進(jìn)一步提出控制平面的實(shí)現(xiàn)方案。在控制平面，本文將介紹RSVP TE信令如何對(duì)自動(dòng)快速重路由機(jī)制進(jìn)行支持，隨后，本文將介紹如何控制管理RSVP TE信令，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)快速重路由。本文在原有快速重路由的基礎(chǔ)上，提出一種自動(dòng)快速重路由實(shí)現(xiàn)方案，在實(shí)現(xiàn)此自動(dòng)快速重路由的過程中，可以充分利用原有系統(tǒng)已實(shí)現(xiàn)的功能模塊，并對(duì)其進(jìn)行了相應(yīng)的擴(kuò)展，例如在為主隧道創(chuàng)建自動(dòng)旁路隧道時(shí)，可以利用CSPF模塊，為旁路隧道計(jì)算路徑，并利用RSV