實現多協議標籤交換系統業務工程的數據結構及存儲介質的製作方法
2023-06-10 22:33:21 3
專利名稱：實現多協議標籤交換系統業務工程的數據結構及存儲介質的製作方法
技術領域：
本發明一般涉及用於多協議標籤交換(multiprotocol label switching(MPLS))系統的業務工程(traffic engineering)，更具體地，涉及實現業務工程的數據結構以及存儲該數據結構的存儲介質。
背景技術：
自1990年初，隨著網際網路接入要求的迅速增加，對網際網路網絡就一直存在著改進業務質量和可靠性的需求，這使得它們從傳統的關鍵網絡屬性，即大規模(或高速)和盡力而為的服務的供應中脫離出來。近來，由於網際網路已被用做經濟活動的基礎設施，所以網際網路服務提供商(ISP)已經特別關注於服務質量(QoS)。根據這種趨勢，ISP已經採用了使用異步傳輸模式(ATM)網絡的ATM的MPLS(MPOA)系統，或者向網際網路網絡添加超出所需的資源，以滿足對網際網路上資源的需求和穩定地提供高質量的網際網路服務。然而，對ISP來說應付迅速增加的網絡業務是不容易的。而且要求高質量服務的用戶數量呈持續增長的趨勢也是當前的現實。結果，ISP已經注意到了能夠提供附加服務的網際協議業務工程技術，該技術以根據使用量有效分配IP業務並接著通過業務分派不同的資源的方式有效使用有限的網絡資源。該系統導致了基於MPLS系統的業務工程的出現。
與現存的面向非連接型的網際網路不同，MPLS系統適用於通過建立標籤交換路徑(LSP)或面向連接的邏輯信道，並通過將IP業務定向到所建立的LSP上來控制IP業務。MPLS系統具有顯式路由LSP(ER-LSP)建立功能以及控制從一個資源到每個業務的分配和流動的流量分類功能。這使得對IP業務的控制以及向用戶供應不同的的業務成為可能，這在從前按慣例是無法獲得的。
MPLS系統通常使用兩種信號協議，基於約束的路由標籤分配協議(CR-LDP)和資源保留協議業務工程(RSVP-TE)。這兩個信號協議都用於為標籤互換傳輸標籤信息的目的，並且使用它們的儀器在預先為LSP保護設定備用路徑之後提供由操作員執行的ER-LSP建立/釋放功能以及在故障出現時將業務旁路到備用路徑的LSP保護功能。但是，因為轉發等價分類(forwardingequivalence class)的確定取決於IP包標頭中的目的地址，所以這種儀器在提供多種附加服務中存在能力限制。這使得很難充分反映用戶對各種業務要求的快速變化。
另一方面，為使用MPLS系統中的業務工程功能向網絡用戶提供高質量服務，MPLS必須輸入用戶的FEC信息、路徑信息和服務相關信息。這種信息一般通過下面兩個示例中的任何一個被輸入到MPLS系統中。在第一方法中，根據預先確定的項目分類各個信息並順序輸入到該系統。在第二方法中，各個信息是以操作員定義的條目的形式配置的。接著根據條目實現使用MPLS系統的業務工程。
上述方法具有一個致命的缺點，即用戶FEC信息、路徑信息和QoS信息沒有被詳細建模，因此使其難於適當地管理這些信息，並難於提供各種高質量的服務。
發明內容
因此在考慮了上述問題後開發了本發明，並且本發明的一個目的是提供能夠對多協議標籤交換系統中業務工程必需的各個信息進行獨立管理的數據結構、用於存儲該數據結構的計算機可讀存儲介質以及使用該數據結構的高質量的業務工程服務。
本發明的另一個目的是提供能夠對多協議標籤交換系統中業務工程必需的各個信息進行方便管理的數據結構、用於存儲該數據結構的計算機可讀存儲介質以及使用該數據結構的高質量的業務工程服務。
本發明的另一個目的是提供一種用於能夠供應(provision)多協議標籤交換系統中的各種業務工程服務的數據結構、用於存儲該數據結構的計算機可讀存儲介質以及使用該數據結構的高質量的業務工程服務。
本發明的另一個目的是提供一種用於能夠供應多協議標籤交換系統中不同的高質量服務的數據結構、用於存儲該數據結構的計算機可讀存儲介質以及使用該數據結構的高質量的業務工程服務。
根據本發明，通過供應一種用於實現多協議標籤交換系統中業務工程服務的數據結構能夠達到上述和其它目的。該數據結構包括用戶簡檔(profile)，包括多個用於存儲轉發等價分類(FEC)信息的條目(entry)，該FEC信息是建立基於業務工程功能的標籤交換路徑(LSP)所需的，用戶簡檔的條目被順序地分配了對應於一個業務工程服務用戶身份(ID)的索引；路徑簡檔，包括多個用於存儲與信號協議的類型長度值(TLV)有關的各項路徑信息的條目，該信號協議是建立基於業務工程功能的顯式路由標籤交換路徑(ER-LSP)所需的，路徑簡檔的條目被順序地分配了對應於各項路徑信息的索引；以及服務質量(QoS)簡檔，包括多個用於存儲與信號協議的TLV相關的各項QoS信息的條目，信號協議是建立基於業務工程功能的受限路由標籤交換路徑(CR-LSP)所需的，QoS簡檔的條目被順序地分配了對應於各項QoS信息的索引。
最好是，分配給簡檔條目的索引包括多個由操作員設置的索引，用於連結用戶簡檔條目、路徑簡檔條目以及QoS簡檔條目中的對應條目。
參考通過結合附圖進行的下面的詳細描述可以更好地理解對本發明的更完整的評價以及本發明的許多優點，並使其更加明顯。其中類似的參考標號表示相同或相似的組件，其中圖1是顯示應用本發明的多協議標籤交換(MPLS)網絡的結構圖；圖2是應用本發明的標籤邊緣路由器(LER)的方框圖；圖3A是顯示根據本發明的用戶索引表和用戶簡檔(profile)的各個結構圖；圖3B是顯示作為根據本發明的用戶簡檔的子表的轉發等價分類(FEC)的結構圖；圖3C是顯示作為根據本發明的FEC表的子表的地址表的結構圖；圖3D是顯示作為根據本發明的地址表的子表的目的地址表的結構圖；圖4是顯示根據本發明的路徑簡檔的結構圖；圖5是顯示根據本發明的服務質量(QoS)簡檔的結構圖；圖6是顯示根據本發明所連結的簡檔條目的邏輯結構圖；圖7是說明根據本發明的業務工程操作和控制功能塊(TEOCFB)的LSP建立操作的流程圖；以及圖8是說明根據本發明TEOCFB的LSP釋放操作的流程圖。
具體實施例方式
現在將參考附圖詳細描述本發明的優選實施例。在附圖中，即使相同或相似的組件是在不同圖中被描述的，它們也用相同的參考標號來表示。在下面的描述中，當那些合併於此的已知的功能和配置可能會混淆本發明的主題時，將省略其詳細描述。
圖1是顯示應用本發明的多協議標籤交換(MPLS)網絡的結構圖。MPLS系統典型地使用網際協議(IP)/異步傳輸模式(ATM)高速多重服務技術來快速處理現有的區域網(LAN)業務和網際網路業務，並提供各種附加服務。該MPLS系統適用於通過將ATM高速多重服務交換功能添加到基本的現有路由功能上來傳輸IP包。MPLS系統傾向於在大規模網絡中用高速數據傳輸來供應各種附加服務，並且適合於高質量業務工程服務的供應。如圖1所示，MPLS網絡1包括多個標籤邊緣路由器(LER)11至15，以及多個標籤交換路由器(LSR)13-1、13-2、13-3、13-4和13-5。LER11至15位於沿MPLS網絡1的邊緣上以與除MPLS網絡1之外的任何通信網絡進行交互，並且LSR13-1至13-5位於MPLS網絡1的內部。如果LER的某一個，例如LER 11接收到來自與MPLS網絡1相鄰的任何其它網絡的IP包，接著它分析所接收的IP包的標頭，並且從分析結果中確定到例如LER 15的目的LER的標籤交換路徑，所接收的IP包將傳輸到該目的LER。LSP 20是邏輯路徑，用於通過MPLS網絡中的LSR傳輸具有特定FEC的數據。之後，LER 11將一個對應於該確定的LSP 20的標籤添加到所接收的IP包中，並將得到的IP包發送到存在於LSP 20上LSR 13-1。一旦接收到被標上標籤的包，LSR 13-1僅檢查那個包的標籤以改變其值，並接著將所得的包發送到位於該確定的LSP 20上的下一個LSR 13-2。最後，LER 15通過LSP 20接收到該IP包，從該接收到的IP包中移去標籤，並接著將所得的包傳輸到它的目的地。在MPLS網絡1中，如上所述，在根據包確定的傳輸路徑的基礎上由LER建立LSP。操作員向LER提供具有能夠選擇地建立顯式路由路徑功能和能夠將網絡資源適當地分配給所建立的LSP的功能，由此實現業務工程功能。
圖2是實現根據本發明的業務工程功能的LER功能方框圖。如該圖所示，LER包括業務工程操作和控制功能塊(TEOCFB)30、服務質量路由功能塊
(QoSRFB)40、LSP路徑管理功能塊(LPMFB)50、網際網路包業務控制功能塊(IPTCFB)60、用戶互聯和識別功能塊(SIRFB)70、包分類和轉發功能塊(PCFFB)80以及操作員接口90。
TEOCFB 30具有業務工程操作功能塊(TEOFB)31、業務工程控制功能塊(TECFB)33、業務工程簡檔管理功能塊(TEPFB)35以及業務工程資料庫塊(TEDB)37。TEOFB 31具有響應用戶請求，例如服務訂閱/釋放/更新(service subscription/release/update)，管理服務簡檔的功能。TEOFB31還具有通過將用戶的服務屬性譯成業務幹線(trunk)屬性生成業務幹線屬性，並確定ER-LSP規範的功能，該ER-LSP規範定義對應於業務幹線屬性的ER-LSP標準。TEOFB 31具有通過LSP收集統計測量並管理LSP信息的功能。TECFB 33具有使用所收集的網絡狀態和性能信息脫機執行用於路徑再優化的路徑計算和CR-LSP計算的功能。TECFB 33還用於執行路徑再建立的再優化功能以及供應網絡提供商的QoS和策略的QoS策略功能。TECFB 33還用於控制屬於相同FEC的多個ER-LSP的操作，以及由於網絡節點或連結失敗而導致的ER-LSP的路由操作。而且，TECFB 33適於執行用於ER-LSP保護的ER-LSP操作/管理功能以及用於改進ER-LSP可靠性的管理，並還具有配置和管理MPLS業務工程管理信息庫的功能。TEDB 37能夠存儲與根據本發明的有效業務工程服務的供應相關的數據。存儲在資料庫中的用戶信息和服務信息被分類成三種簡檔模型，並接著被放入二維表中。這些簡檔最好是用戶簡檔、路徑簡檔和QoS簡檔。用戶簡檔包括被參照用於實現業務工程功能的服務的FEC信息。提供用戶索引表用於管理用戶的身份(ID)和與ID相關的用戶簡檔，並且將參照圖3A至3D詳細描述它的配置。路徑簡檔包括顯式路由(ER)-跳躍(hop)表信息，並且它的配置如圖4所示。QoS簡檔包括與CR-LDP或RSVP-TE信號協議有關的QoS信息，它的配置如圖5所示。提供TEPFB 35用於管理根據本發明的各個簡檔。即，TEPFB 35在各個相應的簡檔中存儲由操作員輸入的信息以及業務工程必須的信息，或者它管理簡檔中特定信息的刪除、簡檔的相互連結及其釋放等。
QoSRFB 40具有內部網關協議路由選擇塊(IGPRSB)41，該IGPRSB 41包括路由信息庫(RIB)；LSP路徑選擇塊(LSPSB)43；以及用於轉發路由信息的中間系統至中間系統/開放最短路徑轉發路由塊(IS-IS/OSPFRB)45。其中LSPSB 43包括用於存儲網絡拓撲信息和網絡連結信息的業務工程資料庫(TED)。QoSRFB 40具有使用諸如IS-IS或OSPF擴展之類的路由協議將QoS度量(metric)信息分配給IP分層的功能。QoSRFB 40還用於管理由IS-IS或OSFB擴展協議分配的QoS度量信息並使用所管理的QoS度量信息通過QoS聯機來計算LSP。
LPMFB 50具有LDP/CR-LDP 51、RSVP 53、通用交換管理協議管理/交換控制(GSMP M/S)55以及異步傳輸模式資源管理(ATM RM)57。LPMFB 50適於通過LDP/CR-LDP 51、RSVP 53、GSMP M/S 55以及ATM RM 57的交互操作執行CR-LSP建立功能以及CR-LSP維護功能。CR-LSP建立功能包括CR-LSP建立/釋放功能、將ER-LSP的業務工程參數與ATM業務控制參數進行匹配的業務參數匹配功能以及用於ATM資源管理和交換控制的GSMP功能。根據信號協議執行CR-LSP建立/釋放功能。ER-LSP執行業務參數匹配功能以定義用於建立/釋放所請求的業務工程參數(最大/平均帶寬、最大可允許數據串大小等)與ATM業務控制參數(最大/平均信元率、ATM業務類型[CBR、UBR、VBR等])的對應(correspondence)，並根據所定義的對應將業務工程參數譯成ATM業務控制參數。為請求ATM交換控制器為業務參數匹配功能譯出的ATM業務控制參數分配合適的ATM資源，執行GSMP功能。另一方面，為維護與建立的CR-LSP的屬性和狀態有關的信息，執行CR-LSP維護功能。
IPTCFB 60適於根據IP分層中的基於分類的隊列執行管理和調度緩衝器的基於分類隊列的功能，執行調度功能、考慮服務等級的擁塞控制功能和用戶/服務的業務監督控制功能。執行基於分類的隊列功能以根據服務級別對包進行分類，並緩衝和調度該分類的包，從而根據服務類別提供不同服務。還要求該基於分類列隊功能實現逐跳特性(per-hob behavior PHB)。執行擁塞控制功能以便考慮到其服務級別而丟棄給出的IP包，從而即使在短暫出現的業務擁塞狀態下也能部分保證按照服務級別的服務質量。為了監督目的地址或用戶的業務，執行用戶/服務業務監督控制功能以將與在服務預定上達成協議的業務特性相一致的域業務引入到MPLS中。
SIRFP 70適於執行用戶互聯功能和用戶識別功能。通過邏輯接口執行用戶互聯功能以產生用戶互聯。通過邏輯接口執行用戶識別功能以識別用戶。
在圖2中，L1表示在操作員接口90和TEOCFB 30之間的操作員命令接口。為服務/用戶相關命令、用於ER-/CR-LSP選擇的計算相關命令、以及涉及ER-/CR-LSP建立/再建立/修改/釋放的命令定義操作員命令接口L1。L2表示用於在TEOCFB 30和QoSRFB 40之間的ER-/CR-LSP選擇的接口。定義接口L2以允許操作員在建立特定的ER-/CR-LSP之前發現當前網絡狀態中可能的ER-/CR-LSP。L3表示與根據QoS路由建立的ER-/CR-LSP相關的、在IGPRSB 41和LPMFB 50之間的接口。定義接口L3以根據QoS路由建立ER-/CR-LSP。還定義接口L3以在需要時根據QoS路由再建立或修改先前建立的ER-/CR-LSP。L4表示在TEOFB 31和IPTCFB 60之間的IP業務控制接口。定義IP業務控制接口L4以建立業務控制和反映業務控制所必需的策略所必須的參數。L5表示在TEOFB 31和SIRFP 70之間的用戶互聯/識別接口。定義用戶互聯接口以通過邏輯接口傳輸允許用戶互聯的信息和用戶識別的信息。L6表示在TECFB 33和LPMFB 50之間的ER-/CR-LSP建立相關接口。定義ER-/CR-LSP建立相關接口以通過CR-LDP或RSVP建立或釋放ER-/CR-LSP，並按照需要修改或再建立先前建立的ER-/CR-LSP。L7和L8分別表示在TEPCFB30和PCFFB 80之間的轉發表配置接口和在LPMFB 50和PCFFB 80之間的轉發表配置接口。為轉發表的配置所需的系統資源相關信息定義轉發表配置接口L7，並為轉發表的配置所需要的用戶/服務信息定義轉發表配置接口L8。即，定義接口L7和L8以傳輸配置轉發表所需的數據，並在轉發表中添加/刪除/修改條目。
根據操作員的輸入由TEPFB 35提供的、存儲在根據本發明的TEDB 37中的用戶簡檔、路徑簡檔和QoS簡檔經由內部連結具有顯著的聯繫。相關簡檔的信息用於ER-/CR-LSP的建立、釋放和修改。顯式路由LSP(ER-LSP)是一個為明確表示從一個IP包的源到其目的點的所有節點所建立的LSP，並且受限路由LSP(CR-LSP)是一個為滿足管理者作出的各種管理限制所盡力的LSP。
下面，將參照圖3至5給出根據本發明的用戶簡檔、路徑簡檔和QoS簡檔的結構的詳細描述。首先參照圖3A至3D描述用戶簡檔的結構。圖3A示出了根據本發明的用戶索引表和用戶簡檔的結構，圖3B示出了為根據本發明的用戶簡檔的子表的轉發等價分類表(此後稱為「FEC TBL」)的結構。圖3C示出了為根據本發明的FEC TBL的子表的地址表(此後稱為「ADDR TBL」)的結構。圖3D示出了為根據本發明的ADDR TBL的子表的目的地址表(此後成為「DA TBL」)的結構。
參照圖3A，提供用戶索引表100用於管理業務工程服務用戶的ID。在本實施例中，一個用戶ID可管理的、用於向用戶供應各種服務的用戶簡檔110的條目數至多為四。按照用戶要求的一個服務產生一個用戶簡檔條目。假設用戶要求了超過四項的服務，則為該用戶分配一個新ID，並且將產生用戶簡檔110的新條目。順序地為用戶簡檔100分配索引表，但是不根據條目產生進行分配。該簡檔110具有用於對業務工程用戶的服務供應的實際信息。
用戶簡檔110的每一條目都由服務類型欄位111、FEC TBL欄位120、源地址ID(SID)欄位113、目的地址ID(DID)欄位115和路徑索引表(PathIndex[8]TBL)欄位117組成。
服務類型欄位111用於存儲關於用戶需要的服務類型的信息，其考慮了網絡服務。最好可以將服務類型設置成盡力而為服務、仿真(emulate)租用線路服務和實時服務中的任何一種。
SID欄位113和DID欄位115用於存儲唯一的65位(bit)的ID，當僅用於源和目的地址的最長前綴匹配(LPM)方法不能轉發該包時，這些ID被分別分配給了從IP包的標頭中提取的源地址和目的地址。這些ID是僅用於仿真租用線路服務的信息。
在本實施例中，一個用戶簡檔110具有最大的八個路徑簡檔條目。PathIndex[8]TBL欄位117將連結到用戶簡檔的路徑簡檔條目的索引與其自身的索引存儲在一起。Path Index[8]TBL欄位117的自身索引用於指示路徑簡檔條目的優先級，該路徑簡檔條目具有關於沿其傳輸與給定服務相關的業務的路徑的信息。具有由數字0指示的優先順序的路徑簡檔條目的路徑信息是當前用於給定服務的有效的路徑的信息。具有由剩餘數字1至7指示的優先順序的路徑簡檔條目的路徑信息是涉及用於路徑保護的旁路路徑的信息，這些路徑信息正常處於備用狀態。為在路徑故障發生時旁路業務，操作員建立了這些旁路路徑。如果需要，可參考與旁路信息有關的FEC信息，並接著將其傳輸到轉發引擎(FE)。信息庫管理員(IBM)管理標籤信息，該標籤信息是在建立與有效路徑信息或旁路路徑信息對應的LSP時定義的。
參照圖3B，提供FEC TBL欄位120以管理用戶FEC信息的細分內容。為此，FEC TBL欄位120最好具有每個用戶簡檔條目的最大為64的條目。為這些條目順序分配索引。FEC TBL欄位120由源埠號(SPT)欄位121、目的埠號(DPT)欄位123、地址條目計數(AddCnt)欄位125和ADDR TBL欄位130組成。
SPT欄位121和DPT欄位123用於存儲在實時服務的高級應用程式中可用的埠號。例如，這種埠號可以是傳輸控制協議(TCP)/用戶數據報協議(UDP)埠號。AddrCnt欄位125用於指示ADDR TBL欄位130中的、並具有對應的FEC信息的地址信息的條目數。
參照圖3C，為FEC TBL欄位的子表的ADDR TBL欄位130用於存儲關於用戶的源地址和目的地址的信息。ADDR TBL欄位130由源地址(SA)欄位131、源地址(SA)前綴長度欄位133、目的地址條目計數(DA Cnt)欄位135以及DA TBL欄位140。SA欄位131用於存儲主機或用戶所屬的網絡的IP位址。SA前綴長度欄位133用於表示位單元中對應的源地址的前綴長度。當從一個源地址發送的業務到達多個目標時，DA Cnt欄位135用於指示DA TBL欄位140中的與目的地址相關的條目數。
參照圖3D，為ADDR TBL 130的子表的DA TEL欄位140用於指定每個源地址的最多128個目標，並且DA TBL欄位140具有多個被索引的條目。DATEL欄位140由目的地址(DA)欄位141和目的地址(DA)前綴長度欄位143組成。DA欄位141用於存儲主機的或給定服務的業務將到達的網絡的IP位址。DA前綴長度欄位143用於表示位單元中的對應目的地址的前綴長度。
如上所述，根據本發明，用戶簡檔具有滿足多個服務要求的欄位結構。而且，從圖3A至3D中可以看出，根據分配給條目的索引管理用戶簡檔及其子表，從而使操作員僅使用其索引就能容易地控制特定信息。
圖4是顯示根據本發明的路徑簡檔的結構圖。此後將描述路徑簡檔200和顯式路由(ER)-跳躍表(此後稱為「Er-Hop」)的結構，Er-Hop是路徑簡檔200的子表。路徑簡檔200包括多個條目，每個條目由標籤交換路徑ID(Lsp ID)欄位201、Er-Hop欄位210、預佔優先欄位203、保護欄位205以及QoS索引欄位207組成。對路徑簡檔200的各個條目進行索引。Lsp ID欄位201用於存儲根據本發明建立的LSP的ID。當建立的CR-LSP在資源上不足或出現故障時，預佔優先欄位203用於指示路徑再建立或路徑維護的優先級。在通過建立的CR-LSP發送包過程中，建立的CR-LSP在資源上不足或出現故障時，根據預佔優先欄位203的優先級作出決定以確定是否必須再建立LSP或應該原樣保持該LSP。這裡應該注意，根據預佔優先欄位203的優先級確定CR-LSP的預佔TLV。保護欄位205用於指示是否已經建立了用於路徑保護的旁路路徑。假設已經建立了旁路路徑，則在圖4的保護欄位205中將存儲用戶簡檔110的path index[8]TBL欄位117(圖3A)中設置的優先級索引。將連結到路徑簡檔200的QoS簡檔的一個索引分配給QoS索引欄位207。
參考涉及路徑簡檔200的信息設置MPLS信號協議消息的參數，更具體地，設置CR-LDP的類型長度值(TLV)。CR-LDP的顯式路由類型長度值(ER-TLV)最好包括多個ER-Hop TLV。ER-Hop表示給定路徑上的路由器的集合。ER-Hop TLV具有由涉及Er-Hop欄位210的信息組成的內容，Er-Hop欄位210是路徑簡檔200的子表。在本實施例中，ER-TLV中的ER-Hop TLV條目數限制在至多50個，其中能夠為一個CR-LDP編碼該ER-TLV。Er-Hop欄位210包括IP位址(Addr)欄位211、前綴長度欄位213以及建立模式欄位215。IP Addr欄位211用於指示IP位址，並且前綴長度欄位213用於表示IP位址的前綴長度。建立模式欄位215用於表示Er-Hop欄位210的每一條目的建立模式，Er-Hop欄位210定義了每個ER-Hop TLV的一個L位。在這個實施例中，建立模式欄位215最好具有兩個模式值，即嚴格模式值和寬鬆模式值。當建立模式欄位215具有嚴格模式值時將L位設置為0，而當其具有寬鬆模式值時將L位設置為1。一旦接收到標籤請求消息，特定節點根據給定的ER-Hop TLV的L位值以及將ER-Hop TLV編碼成的IP位址確定它的ID是否出現在接收的消息中。
圖5是顯示根據本發明的服務質量(QoS)簡檔的結構圖。提供QoS簡檔300用於管理QoS，ISP以分類信息的形式將QoS提供給用戶。QoS簡檔300包括多個條目，每個條目都由服務類別欄位301、頻次欄位303、峰值數據速率(PDR)欄位305、峰值存儲桶尺寸(PBS)欄位307、承諾數據速率(CDR)欄位309以及承諾存儲桶尺寸(CBS)欄位311組成。QoS簡檔的欄位值包括構成信號協議參數的信息，更具體地，包括CR-LDP消息中的業務TLV。
業務TLV由標誌欄位、頻次欄位、加權欄位、峰值數據速率(PDR)欄位、峰值存儲桶尺寸(PBS)欄位、承諾數據速率(CDR)欄位、承諾存儲桶尺寸(CBS)欄位以及剩餘數據串尺寸(excess burst size EBS)欄位。業務TLV的頻次欄位具有QoS簡檔300的頻次欄位303的值定義的值。TLV的PDR欄位和PBS欄位具有分別由QoS簡檔300的PDR欄位305和PBS欄位307的值定義的值。TLV的CDR和CBS欄位具有分別由QoS簡檔300的CDR欄位309和CBS欄位311的值定義的值。
根據ISP預定義的服務的各個類別，操作員為QoS簡檔的條目分配QoS參數。此後，當定義用戶的FEC信息時，通過將QoS簡檔的對應條目的索引分配給連結到用戶簡檔的路徑簡檔條目，操作員為供應用戶所需的服務而配置CR-LSP的建立信息。
在本實施例中，QoS簡檔的可配置條目數至多是100。因此，MPLS系統可以精細地控制和管理QoS信息，並能準確地處理用戶的各種網絡資源請求。應該注意，一個QoS簡檔條目能夠連結到多個用戶簡檔條目。
能夠以下面的方式創建和管理具有上述結構的用戶簡檔、路徑簡檔和QoS簡檔。在輸入新用戶時或在每次輸入新用戶時，創建用戶簡檔的條目。為業務工程服務用戶分配唯一的ID，最好是1至7999範圍內的任何數值，使得根據所分配的ID管理他/她。數字0是不使用的保留值。一個用戶ID可以管理至多四個用戶簡檔條目，每個條目都是為一個服務創建的。一個用戶ID管理四個用戶簡檔條目能夠使MPLS系統將多個服務提供給用戶，並使用一個用戶ID管理這些服務。根據包含源地址、源地址前綴長度、目的地址以及目的地址前綴長度的FEC信息，並根據包含源埠號、目的埠號、源ID和目的ID的擴展的FEC信息，創建用戶簡檔的每個條目。擴展的FEC信息用於供應實時服務或仿真租用線路服務。注意，擴展的FEC信息不能從用於LSP建立的信號協議消息中獲得。
當初始化系統時，根據操作員預先識別的路徑信息，創建路徑簡檔條目，然後這些路徑簡檔條目被用作ER-LSP建立的基本信息。這些路徑簡檔條目用從0至65535的相應數字來索引以相互區分。在修改路徑相關信息的情況中，參考對應的索引，每一路徑簡檔條目執行相關的操作。路徑簡檔條目可以按需創建，並接著連結到先前創建的用戶簡檔條目以變成用於ER-/CR-LSP建立的基本信息。
在操作員先前分類的QoS類別單元中創建QoS簡檔條目，然後用唯一號碼進行索引。參照這些索引，當修改或刪除QoS簡檔的特定的條目時，操作員能夠容易地執行相關的任務。
在操作員輸入相關信息之後，用戶簡檔、路徑簡檔和QoS簡檔之間通過其連結具有顯著的關係。基於業務工程考慮，涉及相關簡檔的信息被用於ER-/CR-LSP建立、釋放和修改。通過允許操作員輸入相關簡檔的索引，建立簡檔之間的連結以便將簡檔條目互連。分配給各個簡檔條目的索引是維護簡檔之間連結的媒介。通過初始化對應條目中的特定索引釋放各個簡檔條目中的關係。
圖6是顯示創建後互連的簡檔的圖。即，圖6是顯示根據本發明連結的簡檔條目的邏輯結構圖，並且更具體地，表示根據用戶ID的用戶索引表、用戶簡檔、路徑簡檔和QoS簡檔的互連。
此後將參照圖7和圖8，詳細描述圖6所示的使用關於連結的簡檔的信息建立和釋放LSP的步驟。在LER中的TEOCFB 30(圖2)的控制下，實現基於業務工程考慮的LSP建立和釋放。
圖7是說明根據本發明的TEOCFB 30的LSP建立操作的流程圖。首先，在TEDB 37中創建和存儲了各個簡檔的條件下，在步驟401，TEOCFB 30接收來自操作員的一個LSP建立請求和各個簡檔條目索引。在步驟403，響應所接收的LSP建立請求，根據所接收的索引，TEOCFB 30通過TEPFB 35連結所創建的簡檔條目，並接著前進到步驟405。在步驟405，TEOCFB 30參考關於連結的簡檔條目的信息通過信號協議開始建立LSP，並接著前進到步驟407。在本實施例中，為LSP建立所參照的信息最好是關於用戶簡檔的FET信息、關於路徑簡檔的ER-Hop信息以及關於QoS簡檔的信號協議參數信息。在步驟407，TEOCFB 30檢查所參照的路徑簡檔條目的QoS索引欄位以確定所連結的QoS簡檔條目是否出現。當連結的QoS簡檔條目出現時，TEOCFB 30移到步驟409。否則，TEOCFB 30前進到步驟411。在步驟409，TEOCFB 30建立CR-LSP，並接著移動到步驟413。在步驟411，TEOCFB 30建立ER-LSP，並接著前進到步驟413。在步驟413，通過信號協議將一個在先前步驟409或411建立的LSP的ID分配給TEOCFB 30，並通過TEPFB 35將所分配的ID註冊在對應的路徑簡檔條目的Lsp ID欄位中。LSP ID用做LSP釋放或修改中的參考。此後，在步驟415，TEOCF 30將LSP ID以及添加的FEC信息存儲在轉發表中，並接著結束LSP建立操作。
圖8是說明根據本發明的TEOCFB 30的LSP釋放操作的流程圖。首先，在步驟501，TEOCFB 30接收來自操作員的LSP釋放請求和對應的LSP ID。在步驟503，響應所接收的LSP釋放請求，TEOCFB 30在TEPFP中搜索對應於所接收的LSP ID的路徑簡檔條目，並接著移動到步驟505。在步驟505，TEOCFB 30提取與來自連結到所搜索的路徑簡檔條目的簡檔條目的LSP釋放相關數據，並接著移動到步驟507。在這個實施例中，所提取的數據最好是關於連結的用戶簡檔條目的FEC信息、關於應用到對應的LSP的信號協議的參數信息、關於連結的QoS簡檔條目的參數信息等。在步驟507，TEOCFB 30檢查對應路徑簡檔條目的QoS索引欄位以確定所連結的QoS簡檔條目是否出現。當連結的QoS簡檔條目出現時，TEOCFB 30移動到步驟509。否則，TEOCFB30前進到步驟511。在步驟509，TEOCFB 30通過信號協議釋放CR-LSP，並接著移動到步驟513。在步驟511，TEOCFB 30通過信號協議釋放ER-LSP，並接著前進到步驟513。在步驟513，TEOCFB 30從轉發表中移去關於所釋放的LSP的FEC信息，並接著前進到步驟515。此後，在步驟515，TEOCFB 30在對應的路徑簡檔條目中通過TEPFP初始化所釋放的LSP的ID，或初始化在上面步驟501中接收的LSP ID，並且接著結束LSP釋放操作。
如上所述，將用於供應MPLS系統中業務工程服務的用戶信息和服務信息分成三個簡檔，每一個具有多個表條目。因此，MPLS系統可以容納並單獨管理多個用戶和服務相關信息，並且能夠根據各種所容納的信息提供高質量的業務工程服務。
從上面的描述可顯然看出，根據本發明，依據用戶信息、路徑信息和QoS信息這三類信息來創建和管理簡檔，由此使操作員不需要任何複雜的輸入步驟就能夠建立、釋放或修改ER-/CR-LSP以將所需要的服務提供給用戶。具體地，MPLS系統能夠根據細分的QoS信息提供所需要的服務給用戶，以便提供多種高質量業務工程服務，先前是不能按照慣例提供這些高質量業務工程服務的。而且，在MPLS系統中，通過參考簡檔而無需向操作員請求信息，低級功能塊就能夠獲得所需要的高級信息，並能根據所獲得的信息執行它們各自的功能。例如，對於用於LSP建立的標籤信息的傳輸的信號協議消息來說，可以僅使用操作員輸入的索引從各個簡檔條目中提取出將被包括在該消息中的參數，並且不必從操作員的輸入獲得這些參數。而且，不能從信號協議中獲得的所添加的FEC信息可以從構成包傳送的轉發表的簡檔中提取出來。而且，參考關於連結到一個用戶簡檔條目的路徑簡檔的信息，執行保護路徑控制功能以確定在故障出現時是將業務交換到旁路路徑還是建立一個新路徑。
儘管已經描述了本發明的優選實施例，本領域技術人員將理解本發明應不限制於所描述的優選實施例。而且，在下面的權利要求書中限定的本發明的實質和範圍內，可以作出各種改變和修改。
權利要求
1.一種實現多協議標籤交換系統中業務工程功能的數據結構，該數據結構包括用戶簡檔，包括多個用於存儲轉發等價分類(FEC)信息的條目，該FEC信息是建立基於業務工程功能的標籤交換路徑(LSP)所需的，所述用戶簡檔的所述條目被順序地分配對應於給定的業務工程服務用戶身份(ID)的索引；路徑簡檔，包括多個用於存儲與信號協議的類型長度值(TLV)有關的各項路徑信息的條目，該信號協議是建立基於業務工程功能的顯式路由標籤交換路徑(ER-LSP)所需的，所述路徑簡檔的所述條目被順序地分配對應於各項路徑信息的索引；以及服務質量(QoS)簡檔，包括多個用於存儲與信號協議的TLV相關的各項QoS信息的條目，所述信號協議是建立基於業務工程功能的受限路由標籤交換路徑(CR-LSP)所需的，所述QoS簡檔的所述條目被順序地分配對應於各項QoS信息的索引。
2.如權利要求1所述的數據結構，其中分配給所述簡檔條目的所述索引包括多個由操作員設置的索引，用於連結所述用戶簡檔的所述條目、所述路徑簡檔的所述條目以及所述QoS簡檔的所述條目中的對應的條目。
3.如權利要求1所述的數據結構，其中所述用戶簡檔的所述條目的每一個都包括用於存儲關於用戶所需的網絡服務類型的信息的欄位；具有多個條目的FEC表欄位，所述FEC表欄位的所述條目包括對應於網絡服務類型的多個FEC信息項，並且被順序分配分別對應於多個FEC信息項的索引；當不能為仿真(emulate)租用線路服務轉發由最長前綴匹配方法發送的網際網路協議包時，在存儲網際網路協議包的源地址的識別符中使用的欄位；當不能為仿真租用線路服務轉發由最長前綴匹配方法發送的網際網路協議包時，在存儲所述網際網路協議包的目的地址的識別符中使用的欄位；路徑索引表欄位，用於存儲所述路徑簡檔的所述條目中的某一個條目的索引，所述路徑簡檔連結到所述用戶簡檔的所述條目中的對應條目。
4.如權利要求3所述的數據結構，其中所述用戶簡檔的所述條目的每一個都被連結到所述路徑簡檔的所述條目的多個條目，所述路徑簡檔的每一個連結的條目具有一個被分配了優先級的、並存儲在所述路徑索引表欄位的索引，用於建立旁路路徑。
5.如權利要求3所述的數據結構，其中所述FEC表欄位的所述條目的每一個條目都包括用於存儲在用於實時服務的高級應用程式中可用的源埠號的欄位；用於存儲在用於實時服務的高級應用程式中可用的目的埠號的欄位；具有多個條目的地址表欄位，所述地址表欄位的所述條目存儲多個地址信息項，並被順序地分配對應於各個地址信息項的索引；以及用於存儲關於所述地址表欄位的多個所述條目的信息的欄位。
6.如權利要求5所述的數據結構，其中所述地址表欄位的所述條目的每一個都包括用於存儲將被發送的所述網際網路協議包的所述源地址的欄位；用於存儲關於所述源地址的前綴長度的信息的欄位；具有多個條目的目的地址表欄位，所述目的地址表欄位的所述條目包含多個將被發送的所述網際網路協議包的各個目的地址信息項，並被順序分配對應於各個目的地址信息項的索引；以及用於存儲關於所述目的地址表欄位中的多個所述條目的信息的欄位。
7.如權利要求6所述的數據結構，其中所述目的地址表欄位的所述條目的每一個都包括用於存儲將被發送的所述網際網路協議包的所述目的地址的欄位；用於存儲關於所述目的地址的前綴長度的信息的欄位。
8.如權利要求1所述的數據結構，其中所述路徑簡檔的所述條目的每一個都包括用於存儲依據業務工程功能建立的標籤交換路徑的識別符的欄位；具有多個條目的顯式路由跳躍表欄位，所述顯式路由跳躍表欄位的所述條目存儲多個顯式路由跳躍類型長度值(ER-Hop TLV)確定信息項，並被順序分配分別對應於ER-Hop TLV確定信息項的索引；用於存儲確定信號協議的預佔TLV的信息的欄位；用於存儲關於所述路徑簡檔的所述條目的對應條目的旁路路徑優先級的信息的欄位，所述路徑簡檔連結到所述用戶簡檔的某一個所述條目；以及用於存儲所述QoS簡檔的所述條目的給定條目的索引的欄位，所述QoS簡檔連結到路徑簡檔的對應條目。
9.如權利要求1所述的數據結構，其中所述QoS簡檔條目的所述條目的每一個都包括用於存儲關於QoS分類的信息的欄位；用於存儲確定信號協議的業務TLV的頻次的信息的欄位；用於存儲確定所述業務TLV的峰值數據速率的信息的欄位；用於存儲確定所述業務TLV的峰值存儲桶尺寸的信息的欄位；用於存儲確定所述業務TLV的承諾數據速率的信息的欄位；用於存儲確定所述業務TLV的承諾存儲桶尺寸的信息的欄位。
10.一種用於存儲數據結構的計算機可讀存儲介質，該數據結構用於實現多協議標籤交換系統中的業務工程功能，所述數據結構包括用戶簡檔，包括多個用於存儲轉發等價分類(FEC)信息的條目，該FEC信息是建立基於業務工程功能的標籤交換路徑(LSP)所需的，所述用戶簡檔的所述條目被順序地分配對應於給定的業務工程服務用戶身份(ID)的索引；路徑簡檔，包括多個用於存儲與信號協議的類型長度值(TLV)有關的各項路徑信息的條目，該信號協議是建立基於業務工程功能的顯式路由標籤交換路徑(ER-LSP)所需的，所述路徑簡檔的所述條目被順序地分配對應於各項路徑信息的索引；以及服務質量(QoS)簡檔，包括多個用於存儲與信號協議的TLV相關的各項QoS信息的條目，所述信號協議是建立基於業務工程功能的受限路由標籤交換路徑(CR-LSP)所需的，所述QoS簡檔的所述條目被順序地分配對應於各項QoS信息的索引。
11.如權利要求10所述的計算機可讀存儲介質，其中分配給所述簡檔條目的所述索引包括多個由操作員設置的索引，用於連結所述用戶簡檔的所述條目、所述路徑簡檔的所述條目以及所述QoS簡檔的所述條目中的對應的條目。
12.如權利要求10所述的計算機可讀存儲介質，其中所述用戶簡檔的所述條目的每一個都包括用於存儲關於用戶所需的網絡服務類型的信息的欄位；具有多個條目的FEC表欄位，所述FEC表欄位的所述條目包括對應於網絡服務類型的多個FEC信息項，並且被順序分配分別對應於多個FEC信息項的索引；當不能為仿真租用線路服務轉發由最長前綴匹配方法發送的網際網路協議包時，在存儲網際網路協議包的源地址的識別符中使用的欄位；當不能為仿真租用線路服務轉發由最長前綴匹配方法發送的網際網路協議包時，在存儲所述網際網路協議包的目的地址的識別符中使用的欄位；路徑索引表欄位，用於存儲所述路徑簡檔的所述條目中的某一個條目的索引，所述路徑簡檔連結到所述用戶簡檔的所述條目中的對應條目。
13.如權利要求12所述的計算機可讀存儲介質，其中所述用戶簡檔的所述條目的每一個都被連結到所述路徑簡檔的所述條目的多個條目，所述路徑簡檔的每一個連結的條目具有一個被分配了優先級的、並存儲在所述路徑索引表欄位的索引，用於建立旁路路徑。
14.如權利要求12所述的計算機可讀存儲介質，其中所述FEC表欄位的所述條目的每一個條目都包括用於存儲在用於實時服務的高級應用程式中可用的源埠號的欄位；用於存儲在用於實時服務的高級應用程式中可用的目的埠號的欄位；具有多個條目的地址表欄位，所述地址表欄位的所述條目存儲多個地址信息項，並被順序地分配對應於各個地址信息項的索引；以及用於存儲關於所述地址表欄位的多個所述條目的信息的欄位。
15.如權利要求14所述的計算機可讀存儲介質，其中所述地址表欄位的所述條目的每一個都包括用於存儲將被發送的所述網際網路協議包的所述源地址的欄位；用於存儲關於所述源地址的前綴長度的信息的欄位；具有多個條目的目的地址表欄位，所述目的地址表欄位的所述條目包含多個將被發送的所述網際網路協議包的各個目的地址信息項，並被順序分配對應於各個目的地址信息項的索引；以及用於存儲關於所述目的地址表欄位中的多個所述條目的信息的欄位。
16.如權利要求15所述的計算機可讀存儲介質，其中所述目的地址表欄位的所述條目的每一個都包括用於存儲將被發送的所述網際網路協議包的所述目的地址的欄位；用於存儲關於所述目的地址的前綴長度的信息的欄位。
17.如權利要求10所述的計算機可讀存儲介質，其中所述路徑簡檔的所述條目的每一個都包括用於存儲依據業務工程功能建立的標籤交換路徑的識別符的欄位；具有多個條目的顯式路由跳躍表欄位，所述顯式路由跳躍表欄位的所述條目存儲多個顯式路由跳躍類型長度值(ER-Hop TLV)確定信息項，並被順序分配對應於各個ER-Hop TLV確定信息項的索引；用於存儲確定信號協議的預佔TLV的信息的欄位；用於存儲關於所述路徑簡檔的所述條目的對應條目的旁路路徑優先級的信息的欄位，所述路徑簡檔連結到所述用戶簡檔的某一個所述條目；以及用於存儲所述QoS簡檔的所述條目的給定條目的索引的欄位，所述QoS簡檔連結到路徑簡檔的對應條目。
18.如權利要求10所述的計算機可讀存儲介質，其中所述QoS簡檔條目的所述條目的每一個都包括用於存儲關於QoS分類的信息的欄位；用於存儲確定信號協議的業務TLV的頻次的信息的欄位；用於存儲確定所述業務TLV的峰值數據速率的信息的欄位；用於存儲確定所述業務TLV的峰值存儲桶尺寸的信息的欄位；用於存儲確定所述業務TLV的承諾數據速率的信息的欄位；用於存儲確定所述業務TLV的承諾存儲桶尺寸的信息的欄位。
19.一種標籤交換路徑(LSP)建立方法，包括下列步驟(a)接收LSP建立請求和簡檔條目索引；(b)根據所接收的簡檔和索引連結所創建的簡檔條目；(c)檢查服務質量(QoS)索引欄位以確定所連結的QoS簡檔條目是否出現；以及(d)根據步驟(c)的確定結果建立LSP。
20.如權利要求19所述的方法，在步驟(b)和(c)之間還包括參考關於所連結的簡檔條目的信息通過信號協議開始LSP的建立的步驟。
21.如權利要求19所述的方法，其中步驟(d)包括當所連結的QoS簡檔條目出現時，建立受限路由標籤交換路徑(CR-LSP)的步驟。
22.如權利要求19所述的方法，其中步驟(d)包括當所連結的QoS簡檔條目沒有出現時，建立顯式路由標籤交換路徑(ER-LSP)的步驟。
23.如權利要求19所述的方法，還包括步驟(e)將通過信號協議分配的LSP標識符註冊到對應的路徑簡檔條目中。
24.如權利要求23所述的方法，還包括步驟(f)在轉發表中存儲LSP識別符和轉發等價分類(FEC)信息。
25.一種標籤交換路徑(LSP)釋放方法，包括下列步驟(a)接收LSP釋放請求和對應的LSP識別符；(b)搜索對應於所接收的LSP識別符的路徑簡檔條目；(c)從連結到所搜索的路徑簡檔條目的簡檔條目中提取LSP釋放數據；(d)檢查服務質量(QoS)索引欄位以確定所連結的QoS簡檔條目是否出現；以及(e)根據步驟(d)的確定結果釋放LSP。
26.如權利要求25所述的方法，其中當所連結的QoS簡檔條目出現時，釋放受限路由標籤交換路徑(CR-LSP)。
27.如權利要求2 5所述的方法，其中當所連結的QoS簡檔條目不出現時，釋放顯式路由標籤交換路徑(ER-LSP)。
28.如權利要求25所述的方法，還包括步驟(f)從轉發表中移去所釋放的LSP的轉發等價分類(FEC)信息。
29.如權利要求28所述的方法，還包括步驟(g)在對應的路徑簡檔條目中初始化所釋放的LSP的識別符。
30.如權利要求25所述的方法，還包括步驟(f)在對應的路徑簡檔條目中初始化所釋放的LSP的識別符。
全文摘要
一種實現多協議標籤交換系統中業務工程功能的數據結構,包括:用戶簡檔,包括多個用於存儲轉發等價分類(FEC)信息的條目,用戶簡檔的條目被順序地分配對應於一個業務工程服務用戶身份(ID)的索引;路徑簡檔,包括多個用於存儲與信號協議的類型長度值(TLV)有關的各個路徑信息項的條目,路徑簡檔的條目被順序地分配對應於各項路徑信息的索引;以及服務質量(QoS)簡檔,包括多個用於存儲與信號協議的TLV相關的各項QoS信息的條目,QoS簡檔的條目被順序地分配對應於各項QoS信息的索引。分配給簡檔條目的索引包括多個由操作員設置的索引,用於連結用戶簡檔條目、路徑簡檔條目以及QoS簡檔條目中的對應條目。
文檔編號H04L12/24GK1359218SQ0114279
公開日2002年7月17日 申請日期2001年12月7日 優先權日2000年12月9日
發明者徐賢哲 申請人:三星電子株式會社