一種自動交換光網絡組播業務路由的計算方法

2023-09-23 06:54:55

專利名稱：一種自動交換光網絡組播業務路由的計算方法
技術領域：
本發明屬於自動交換光網絡ASON中生存性技術領域，尤其涉及ASON 網絡中的光組播業務。
背景技術：
自動交換光網絡ASON由ITU-T SG15組所定義，是目前網絡研究與實 施的熱點。與傳統光網絡相比，自動交換光網絡ASON增加了控制平面， 加強了網絡的管理和控制，能夠動態地、自動地完成端到端光通道的建立、 拆除和修改，並且當網絡出現故障時，能夠根據網絡拓樸信息、可用的資源 信息、配置信息等動態地指配最佳恢復路由，其精髓就在於按需動態的帶寬 指配、智能化的連接管理、快速有效的生存性策略。
隨著流媒體、視頻會議等寬帶增值業務應用的開展，組播在光網絡中也 將得到應用。自動交換光網絡ASON由於增加了控制平面，因此為實現光 組播提供了可能。由於業務本身的特點，自動交換光網絡ASON中的組播 業務基本上是單向連接業務，而目前組播業務的建立過程多為通過建立多條 點到點的連接建立過程來完成的。
針對光網絡組播的需求，目前標準化組織，如ITU-T和IETF甚至包括 OIF等，已經看到了這個需求的重要性，但尚未開展相應標準化的工作。
自動交換光網絡ASON中，組播業務能否順利開展需要依賴於有效的 網絡生存性機制，包括保護和恢復，其中恢復技術是在發生故障後利用網絡 的可用資源動態建立恢復路徑，從而使得業務得以繼續進行。網絡發生故障 時組播業務能否及時進行恢復也是光組播能否得到廣泛應用的關鍵。
同單條連接處理過程相比，由於要進行組播樹的生成、建立、嫁接、剪 枝等處理過程，因此組播業務的連接處理過程要複雜得多。相應地，在網絡
發生故障需要進行組播樹的恢復時，處理過程也比單條連接要複雜得多。
進行組播樹恢復時，通常的做法就是在組播業務發生故障後，源節點為
該組播業務重新計算一棵光樹(光組播樹)，即冗餘樹，並分配新的組播ID, 將組播業務在新的冗餘樹上傳播，再將原來的光樹拆除。
但這種做法不夠優化，因為組播樹上任意樹枝的故障都會導致整棵樹被 新的樹代替，不但費時，而且也會造成資源的浪費。因此有必要對自動交換 光網絡ASON控制平面參與的光組播恢復方案進行優化。

發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種自動交換光網絡組播業務連接的 恢復方法，避免了因網絡資源不足以建立另外一棵組播樹，而無法恢復組播 業務的問題，從而，能有效利用網絡資源，提高組播業務的生存性。
為解決上述問題，本發明提出了一種自動交換光網絡組播業務連接的恢 複方法，包括以下步驟
(1) 根節點根據組播業務需求計算和建立光組播樹，建立過程中設置 組播業務屬性以及組播ID,同時對分枝節點進行恢復策略的設置，並通知 分枝節點其下的葉子節點的信息；
(2) 網絡內各網元實時檢測本網元所有鏈路的告警狀況，在節點和/或 鏈路發生故障時，相鄰上遊節點網元檢測到相關故障；
(3 )檢測到鏈路故障和/或下遊節點故障的節點網元搜索失效鏈路上和 /或與失效網元間所承載的業務連接，若包含組播業務連接，在該節點為分 支節點時，直接執行步驟(4),否則向該組播業務連接的分枝節點網元發 送包含失效鏈路和/或失效節點的信令消息，再執行步驟(4);
(4) 該分支節點結合設置的恢復策略，以本分枝節點網元為源，以其 下受到故障影響的葉子節點為宿，重新計算一條恢復路由或恢復組播樹路 由，若成功，執行步驟(5);
(5) 該分枝節點開始恢復路由或恢復組播樹建立的信令過程，設置新 業務連接與原業務連接屬性和組播ID相同，若成功，通知組播根節點，根節點根據收到的恢復成功信息更新組播樹信息。
進一步，上述方法還可具有以下特點所述步驟(l)中，在消息中攜 帶次顯式路由對象SERO，該SERO對象中包含分枝節點下的各個葉子節點
的4言息。
進一步，上述方法還可具有以下特點所述步驟(4)中，分枝節點在 恢復組播樹建立的信令過程中，若形成新的分枝節點，根據組播策略，繼續 對這些分枝節點進行恢復策略的設置並通知其下的葉子節點的信息。
進一步，上述方法還可具有以下特點所述步驟(3)中，如果沒有檢 測到組播業務，則根據保護恢復策略，轉入相關業務的源節點進行保護或恢 復處理，結束。
進一步，上述方法還可具有以下特點所述步驟(4)中，若受到影響 的葉子節點多於一個，則所述分支節點需重新計算一條恢復組播樹，否則， 需重新計算一條恢復路由。
進一步，上述方法還可具有以下特點所述步驟(4)中，若計算恢復 路由不成功，則通知組播根節點相關業務失效及無法恢復信息，根節點更新 組播樹信息，結束。
進一步，上述方法還可具有以下特點所述步驟(5)中，若分枝節點 恢復組播樹建立的信令過程不成功，則刪除相關路由信息，通知組播根節點 相關業務失效及無法恢復信息，根節點更新組播樹信息。
現有技術使用冗餘樹等方法進行故障恢復時，如果網絡資源不足以建立 另外一棵組播樹，受故障影響的組播業務將無法得到恢復。而本發明所述方 通過分枝節點對受故障影響的組播業務進行恢復，無需建立冗餘樹恢復進行 全網的組播業務恢復，恢復的網絡資源利用率高；也無需進行全網的組播業 務恢復，恢復成功率高、恢復時間快；本發明適用於任何複雜網絡，在滿足 快速恢復的同時能夠有效節省網絡帶寬。因此，本發明方法能有效利用網絡 資源，提高組播業務的生存性。
附困說明


圖1為自動交換光網絡ASON節點控制平面結構圖。
圖2為實例一的示意圖。
圖3為實例中的光組播樹示意圖。
圖4為實例二的示意圖。
具體實施例方式
本發明方法的技術原理是根節點根據組播業務需求計算和建立計算好 的光組播樹。在光組播樹的建立過程中，對組播樹中的分枝節點進行恢復能 力的設置。當組播業務發生故障時，根據恢復策略，由分枝節點或源節點進 行組播業務恢復。
圖1為實施例中自動交換光網絡ASON節點控制平面控制組件關係圖， 包括的控制組件有鏈路資源管理器(Link Resource Manager, LRM)、連 接控制器(Connection Controller, CC )、路由控制器(Routing Controller, RC)和協議控制器(Protocol Controller, PC),其中
鏈路資源管理器LRM完成告警的檢測和管理功能，如果檢測到故障的 節點為非分枝節點，則將故障信息通過協議控制器PC通知上遊的分枝節點 連接控制器CC，並向路由控制器RC查詢恢復路由，否則，分枝節點CC 根據恢復策略直接向路由控制器RC查詢恢復路由；RC接收CC的查詢請 求，基於當前網絡資源及拓樸進行恢復路由的計算，並返回計算結果；分枝 節點CC根據RC返回的路由計算結果啟動恢復路由建立的信令過程。
本發明所述的自動交換光網絡ASON組播業務恢復方法包括了兩種情 況故障鏈路或節點的下遊沒有組播分枝節點；故障鏈路或故障節點的下遊 還有組播分枝節點。下面結合附圖分別對所述兩種情況進行說明。
在實施例一，如圖2所示，故障鏈路或節點的下遊沒有組播分枝節點。 這種情況下，受到故障影響的只有一個葉子節點，只需針對這個葉子節點進 行恢復，即對應單條業務連接的恢復。包括如下步驟
步驟IIO，才艮節點根據組4番業務需求計算和建立光組4番樹，建立過程中
設置組播業務屬性以及組播ID,同時，對分枝節點進行恢復屬性的設置， 並通知分枝節點其下的各個葉子節點的信息；
在本實施例中，是利用通用多協議標記交換GMPLS ( Generalized Multi-Protocol Label Switch)技術來建立計算好的光組播樹。在組播樹的建 立過程中，可以通過多個點到點連接來建立光組播樹，也可以採用單條消息 來建立光組播樹，比如在信令協議為RSVP-TE的情況下，可以使用多個Path 消息來建立多個點到點的連接從而完成光組播樹的建立，或者通過包括多個 P2P Sub-LSP的單個Path消息來建立光組播樹。
建立光組播樹的過程中，對分枝節點設置組播業務屬性以及組播ID, 並設置此節點的恢復屬性，所述恢復屬性包括此節點是否具有恢復能力，如 果有的話還包括採用何種恢復策略，如預置恢復、動態恢復等，該恢復策略 還可包括恢復路由計算的策略，如恢復路徑的節點數量最少、恢復路徑的鏈 路代價之和最小、節點分離、鏈路分離、SRLG分離、以上條件的組合等等。
分枝節點下的各個葉子節點的信息通過信令協議攜帶相應的對象來完 成。比如，在信令協議為RSVP-TE的情況下，無論是採用多條Path消息還 是採用單條Path消息，都可以通過在Path消息中攜帶次顯式路由對象SERO (但不限於用該對象攜帶信息)，對組播樹中需要提供恢復能力的分枝節點 進行恢復能力的設置。SERO對象中包含此分枝節點下的各個葉子節點的信 息。
以一應用實例加以說明，組網如圖3所示，客戶l發起向客戶2、客戶 3、客戶4的組播業務連接請求，網元A收到請求後，由控制組件的RC計 算出組播樹，節點B、節點F為分枝節點，節點E、節點I和節點J為葉子 節點，進行組播樹的建立。建立過程中，設置組播業務屬性以及組播ID, 同時根據恢復策略，對分枝節點，即節點B、節點F進行恢復屬性設置，並 通過SERO對象通知這些節點其下的各個葉子節點的信息。
步驟120，網絡內各網元實時檢測本網元所有鏈路的告警狀況，在節點 和/或鏈路發生故障時，相鄰上遊節點網元會^r測到相關故障；
組播樹建立成功後，網元A、 B、 C、 D、 E、 F、 G、 H、 I、 J和K的LRM
實時;f全測本網元所有鏈路的告警狀況，在節點和/或鏈路發生故障時，相鄰 上遊節點網元會檢測到相關故障。在該實例中，假定網元F的LRM檢測到 本地F-J鏈路方向的光纖故障。
步驟130,檢測到鏈路故障和/或下遊節點故障的節點網元搜索失效鏈路 上或/和與失效網元間所承載的業務連接，若包含組播業務連接，執行步驟 140,否則，根據保護恢復策略，轉入相關業務的源節點進行保護或恢復處 理，結束；
相應實例中，網元F的LRM檢測到本地F-J鏈路方向的光纖故障後， 搜索F-J鏈路上承載的業務連接，發現承栽了對應組播ID和業務屬性的組 播業務連接。
步驟140，檢測到故障的網元向所述承載的組播業務連接的分枝節點網 元發送包含失效鏈路信息和/或失效節點的信令消息；
相應實例中，網元F到葉子節點只有單跳，本身就是分枝節點，該步可 以省略；但如果分枝節點到葉子節點之間有多個節點，檢測到故障的網元並 不一定是分枝節點，該步不能省略。
步驟150,組播業務連接的分枝節點網元接收到包含失效鏈路信息和/ 或失效節點的信令消息後，根據組播業務連接建立過程中配置的SERO中的 信息，確定受到故障影響的葉子節點，並結合恢復策略，以本分枝節點網元 為源，以受故障影響的葉子網元為宿，重新計算一條恢復路由，若成功，執 行步驟160;否則，通知組播根節點相關業務失效及無法恢復信息，根節點 更新組播樹信息，結束；
相應實例中，網元F為組播分枝節點，根據故障信息，判斷受到影響的 葉子節點為J。網元F的CC以F網元為源，以J網元為目的，根據相應恢 復策略向本網元的RC查詢恢復路由，RC返迴路由查詢結果為F-H-K-J。如 果由於資源不足等原因造成查詢不到恢復路由，則節點F向源節點A上報 故障無法恢復信息，節點A更新組播樹信息。
步驟160,分枝節點開始恢復路由建立的信令過程，設置新業務連接與 原業務連接屬性和組播ID相同，若成功，執行步驟170;否則，刪除相關
路由信息，通知組播根節點相關業務失效及無法恢復信息，根節點更新組播
樹信息，結束；
相應實例中，網元F根據本地RC返回的路由查詢結果開始恢復路由建 立的信令過程，最終建立一條經過節點F、節點H、節點K和節點J的恢復 連接，並設置新業務連接與原業務連接屬性和組播ID相同。
如果分枝節點恢復路由建立的信令過程不成功，向源節點A上報故障 無法恢復信息，源節點A更新組播樹信息。
步驟no,分枝節點通知組播根節點，根節點根據收到的恢復成功信息 更新組播樹和組播樹信息。
在該實例中，節點F向源節點A上報更新信息，源節點A更新組播樹信息。
圖4所示為實施例二，故障鏈路或故障節點的下遊還有組播分枝節點， 這種情況也包括分枝節點的故障。此時，受到故障影響的有多個葉子節點， 必須針對多個葉子節點進行恢復，對應著多條業務連接的恢復。所述方法包 括以下步驟
實施例二中步驟210和步驟220與實施例一中的前兩步驟相同，並且其 應用實例也相同，不同之處在於步驟230之後的操作；
步驟230，檢測到鏈路故障和/或下遊節點故障的節點網元搜索失效鏈路 上和/或與失效網元間所承栽的業務連接，若包含組播業務連接，執行步驟 240，否則，根據保護恢復策略，轉入相關業務的源節點進行保護或恢復處 理，結束；
相應實例中，網元B的LRM檢測到本地B-F鏈路方向的光纖故障，網 元B的LRM搜索B-F鏈路上承載的業務連接，並搜索到B-F鏈路上承載了 對應組4番ID和業務屬性的組播業務連接。
步驟240，向失效鏈路上承載的組播業務連接的分枝節點網元發送包含 失效鏈路信息和/或失效節點的信令消息；
步驟250，組播業務連接的分枝節點網元接收到包含失效鏈路信息和/
或失效節點的信令消息後，才艮才居組4番業務連4妄建立過禾呈中配置的SERO中的
信息，確定受到故障影響的葉子節點；
如果存在多個受故障影響的葉子節點，說明故障鏈路或故障節點的下遊
還有組播分枝節點。此分枝節點結合恢復策略，以該分枝節點網元為源，以 受故障影響的葉子網元為宿，重新計算組播樹。若成功，將原業務連接屬性
及相關組播ID重新配置給新計算的組播業務連接，執行步驟250,否則， 通知組播根節點相關業務失效及無法恢復信息，根節點更新組播樹信息，結
束；
相應實例中，網元B為組播分枝節點，根據故障信息，判斷受到影響的 葉子節點為I和J。網元B的CC以B網元為源，以I網元和J網元為葉子 節點，根據相應恢復策略向本網元的RC查詢恢復組播樹路由。RC返迴路 由查詢結果為B-C-G-I和B-D-H-K-J。如果由於資源不足等原因造成查詢不 到恢復組播樹路由，則節點B向源節點A上報故障無法恢復信息，節點A 更新組播樹信息。
步驟260，分枝節點開始恢復組播樹建立的信令過程，設置新組播業務 連接與原組播業務連接屬性和組播ID相同，設置新組播樹中分枝節點的恢 復屬性並通知分支節點其下的葉子節點的信息，若成功，執行步驟270,否 則，刪除分枝節點新計算的組播樹信息，並通知組播根節點相關業務失效及 無法恢復信息，根節點更新組播樹信息，結束；
相應實例中，網元B根據本地RC返回的組播路由查詢結果開始恢復組 播樹建立的信令過程，建立一條經過節點B、節點C、節點G和節點I的組 播恢復連接和一條經過節點B、節點D、節點H、節點K和節點J的組播恢 復連接，並設置新組播業務連接與原組播業務連接屬性和組播ID相同。新 的組播連接由於在節點D形成新的分枝節點，根據組播策略，將節點D設 置為具有組播恢復能力的節點並將其下的葉子節點的信息通知該節點。
如果分枝節點恢復組播樹建立的信令過程不成功，向源節點A上報故 障無法恢復信息，源節點A更新組播樹信息。
步驟270,分枝節點通知組播根節點，根節點根據收到的恢復成功信息 更新組播樹。
在該實例中，節點F向源節點A上才艮更新信息，源節點A更新組4番樹 信息。
在另一實施例中，步驟250計算組播樹時，所述源節點到葉子節點只有 一個節點故障和/或鏈路故障，則以故障節點和/或鏈路的上遊分枝節點網元 為源，以該故障節點和/或故障鏈路的下遊節點或者葉子節點為宿，計算恢 復路由；
如果還有其他節點故障和/或鏈路故障，並且在所述故障節點和/或鏈路 的上遊節點中還包括其他具有恢復能力的分枝節點，則分別以每個故障節點 和/或鏈路的最上遊或次上遊分枝節點網元為源，以下遊節點或葉子節點為 宿，計算組播路由；或者以所有故障節點和/或鏈路的具有恢復能力的最上 遊或次上遊分枝節點網元為源，以所有故障節點和/或鏈路的最下遊節點或 葉子節點為宿，建立組播樹；
如果還有其他節點故障和/或鏈路故障，並且在所述故障節點和/或鏈路 的上遊節點中不包括具有恢復能力的分枝節點，則分別以每個故障節點和/ 或鏈路的上遊分枝節點網元為源，下遊或葉子節點為宿，計算組播路由；或 者以所有故障節點和/或鏈路的上遊分枝節點網元為源，下遊或葉子節點為 宿，建立組播樹。
在此應用實例中，如果節點F沒有故障，可以建立恢復路由組播樹為 B-C-G-F和B-D-H-F。
權利要求
1、一種自動交換光網絡組播業務路由的計算方法，所述源節點到葉子節點只有一個節點故障和/或鏈路故障，通過分枝節點對受故障影響的組播業務進行恢復，包括以下步驟(1)根節點根據組播業務需求計算和建立光組播樹，建立過程中設置組播業務屬性以及組播ID，同時對分枝節點進行恢復策略的設置，並通知分枝節點其下的葉子節點的信息；(2)網絡內各網元實時檢測本網元所有鏈路的告警狀況，在節點和/或鏈路發生故障時，相鄰上遊節點網元檢測到相關故障；(3)檢測到鏈路故障和/或下遊節點故障的節點網元搜索失效鏈路上和/或與失效網元間所承載的業務連接，若包含組播業務連接，在該節點為分支節點時，直接執行步驟(4)，否則向該組播業務連接的分枝節點網元發送包含失效鏈路和/或失效節點的信令消息，再執行步驟(4)；(4)該分支節點結合設置的恢復策略，以故障節點和/或鏈路的上遊分枝節點網元為源，以下遊節點或者葉子節點為宿，計算組播路由，若成功，執行步驟(5)；(5)該分枝節點開始恢復路由建立的信令過程，設置新業務連接與原業務連接屬性和組播ID相同，若成功，通知組播根節點，根節點根據收到的恢復成功信息更新組播路由信息。
2、 如權利要求l所述方法，其特徵在於所述步驟(l)中，在消息中攜帶次顯式路由對象SERO，該SERO對 象中包含分枝節點下的各個葉子節點的信息。
3、 如權利要求1所述方法，其特徵在於所述步驟(3)中，如果沒有檢測到組播業務，則根據保護恢復策略， 轉入相關業務的源節點進行保護或恢復處理，結束。
4、 如權利要求l所述方法，其特徵在於所述步驟(4)中，若計算恢復路由不成功，則通知組播根節點相關業務失效及無法恢復信息，根節點更新組播路由信息，結束。
5、 如權利要求l所述方法，其特徵在於所述步驟(4)中，分枝節點在恢復組樁路由建立的信令過程中，若形 成新的分枝節點，根據組播策略，繼續對這些分枝節點進行恢復策略的設置 並通知其下的葉子節點的信息。
6、 如權利要求l所述方法，其特徵在於所述步驟(5)中，若分枝節點恢復新組播路由建立的信令過程不成功， 則刪除相關路由信息，通知組播根節點相關業務失效及無法恢復信息，根節 點更新組播路由信息。
全文摘要
本發明提出了一種自動交換光網絡組播業務路由的計算方法，包括根節點計算和建立光組播樹，設置組播業務屬性以及組播ID，對分枝節點進行恢復策略的設置，並通知分枝節點其下的葉子節點的信息；網絡內各網元實時檢測到節點和/或鏈路發生故障；檢測到鏈路故障和/或下遊節點故障的節點網元搜索失效鏈路上和/或與失效網元間所承載的組播業務連接；該分支節點結合設置的恢復策略，以故障節點和/或鏈路的上遊分枝節點網元為源，以下遊節點或者葉子節點為宿，計算組播路由；該分枝節點開始恢復路由建立的信令過程，設置新業務連接與原業務連接屬性和組播ID相同，通知組播根節點更新組播路由信息。
文檔編號H04L12/24GK101192957SQ20061014489
公開日2008年6月4日 申請日期2006年11月28日 優先權日2006年11月28日
發明者昕 司 申請人:中興通訊股份有限公司