一種mpls網絡的業務調度方法

2023-12-06 18:56:46

專利名稱：一種mpls網絡的業務調度方法
技術領域：
本發明涉及一種網絡業務調度方法，尤其涉及一種MPLS( Multi-Protocol Label Switching,多協議標籤交換)網絡的業務調度方法。
背景技術：
近年來，隨著網際網路的發展，數據通信量正在呈爆炸式的增長。為了適 應這種增長，通信網絡正在進行種種技術革新。基於內嵌MPLS的MSTP (Multi-Service Transport Platform,多業務傳輸平臺)設備不但具有公平的 接入機制與合理的帶寬動態分配機制，還可以提供獨特的端到端的流量控制 機制，較好地支持VPN (Virtual Private NetWork,虛擬專用網絡)等功能。MPLS VPN是在MPLS網絡上提供的一種虛擬專用網絡應用，它可以提 供業務的分級並對應不同的服務質量，包括帶寬和優先級。具體應用中，我 們可以把業務分為3類快速轉發(簡稱為A類)、保障轉發(簡稱為B 類)和盡力轉發(簡稱為C類)。對於各類業務，可提供不同的帶寬/流量 協定，其中對於A類業務提供峰值帶寬，按照高優先級調度，其峰值帶寬 以內的業務是要求有保證的，峰值帶寬以外的業務是要求丟棄的；對於B 類業務提供兩種帶寬/流量協定(即速率協定)承諾帶寬和峰值帶寬，按 照中優先級調度，其承諾帶寬以內的業務是要求有保證的，承諾帶寬與峰值 帶寬之間的業務是要求不保證的，峰值帶寬以外的業務是要求丟棄的；對於 C類業務提供峰值帶寬，按照低優先級調度，其峰值帶寬以內的業務是要求 不保證的，峰值帶寬以外的業務是要求丟棄的。在帶寬資源充裕的情況下， 各類業務都能夠按照要求正常轉發。但是，當網絡出埠帶寬資源不足時，上述MPLS網絡的業務調度方法 將產生問題。如

圖1所示，出口帶寬為15M，漏桶1提供峰值帶寬10M， 漏桶2提供峰值帶寬10M和承諾帶寬5M,漏桶3提供峰值帶寬IOM。 A、 B、 C三類業務分別經過入埠 1、 2和3進入MPLS數據板中，經漏桶限速 後在出埠 4匯聚，等待轉發。A類業務的峰值帶寬為10M, B類業務的峰 值帶寬為10M,承諾帶寬為5M, C類業務的峰值帶寬為10M,如果由於某 種原因埠 4的出口帶寬僅為15M，不能滿足三類業務帶寬要求之和，則會 在埠4產生擁塞。由於A、 B、 C三類業務在出埠 4進入的是不同優先 級的轉發隊列，A類業務的轉發隊列的優先級為高，因此A類業務的轉發 可以滿足峰值帶寬；C類業務的轉發隊列的優先級為低，因此C類業務的轉 發無法得到保證；但是對於B類業務，由於沒有標記區分各業務承諾帶寬 以內的和超出承諾帶寬但是在峰值帶寬以內的數據包，因此這兩部分業務會 爭奪剩餘的帶寬資源，導致承諾帶寬以內的業務無法得到保證。發明內容本發明所要解決的技術問題是，克服現有技術中MPLS網絡業務調度方 法的不足，提出一種在網絡出口帶寬擁塞的情況下，避免某一業務的超出承 諾帶寬的數據包與其承諾帶寬以內的數據包爭奪剩餘的出口帶寬資源的情 況，使得承諾帶寬之內的數據包相對與承諾帶寬以外的數據包得到優先轉發 的MPLS網絡業務調度方法。為了解決上述問題，本發明提出一種MPLS網絡的業務調度方法，該方 法對多業務傳輸平臺中具有多種協定帶寬的業務報文進行調度轉發，該方法 包含如下步驟步驟l:對各路輸入業務報文的輸入速率進行監測，並將屬於第一協定 帶寬以內的才艮文的MPLS標籤中的EXP欄位標記為xl;步驟2:將上述輸入業務報文送至相應的轉發隊列；步驟3:對於同類業務報文，優先轉發MPLS標籤中的EXP欄位標記 為xl的報文；其中，所迷(KxK7。
此外，在所述步驟l中，當業務報文屬於第一協定帶寬和第二協定帶寬之間時，將該報文的MPLS標籤中的EXP欄位標記為x2;其中，第二協定 帶寬大於第一協定帶寬；(Kx2《7,且x2^xl。此外，在所述步驟1之後，當業務報文的MPLS標籤中的EXP欄位值 等於x2時，將其優先於相同業務中MPLS標籤中的EXP欄位值等於xl的 報文進行丟棄處理。此外，在所述步驟l之後，當業務報文的MPLS標籤中的EXP欄位值 不等於xl且不等於x2時，將其優先進行丟棄處理。此外，在MPLS網絡的中間節點或出口節點根據報文的類別和報文的 MPLS標籤中的EXP欄位值進行調度轉發。此外，所述業務報文的轉發隊列按照業務類別進行分類。此外，所述業務報文的轉發隊列按照MPLS標籤中的EXP欄位進行分類。本發明通過使用MPLS標籤的EXP欄位來標識業務數據流中承諾帶寬 以內的數據包，解決了在出口帶寬擁塞的情況下B類業務承諾帶寬以外的 業務數據包搶佔承諾帶寬以內的業務數據包的帶寬的問題，更加合理地分配 出口帶寬資源。使得在整個網絡傳輸過程中，即使在某一節點產生擁塞，也 能保證承諾帶寬以內的數據包優先轉發，增加了業務的靈活性和數據網絡的 健壯性。圖1是在網絡發生擁塞時現有技術的MPLS網絡的業務調度方法示意圖；圖2是MPLS標籤封裝結構示意圖；圖3是本發明的MPLS網絡的業務調度方法流程圖。
具體實施例方式
本發明的基本思路是，在MPLS數據板的業務入口速率監測單元中對各 業務的承諾帶寬部分的報文進行標記，在各類業務的報文進入相應的轉發隊 列後，對於B類業務中的承諾帶寬部分報文將優先於B類業務中超出承諾 帶寬部分報文進行轉發。下面將結合附圖和實施例對本發明進行詳細的描述。圖2是MPLS標籤封裝結構示意圖。如圖2所示，MPLS標籤包含如下 欄位Label:標籤值欄位，長度為20比特，用於記錄標籤值；EXP:實驗欄位，長度為3比特，保留用於實驗等目的；S:棧底欄位，長度為1比特，用於標記該標籤是否為標籤棧中的最後 一個標籤；TTL:生存期欄位，用於記錄報文的生存期，防止報文在網絡中形成迴路。本發明在上述MPLS標籤中的EXP欄位進行標記，以區分各業務才艮文 屬於承諾帶寬以內、承諾帶寬和峰值帶寬之間或峰值帶寬以上。圖3是本發明的MPLS網絡的業務調度方法流程圖，如圖3所示，本發 明的MPLS網絡的業務調度方法包含如下步驟步驟A:業務入口速率監測單元對各路輸入業務報文的輸入速率進行監 測，將B類業務屬於承諾帶寬以內的報文的MPLS標籤的EXP欄位設置為此外，為了增加業務調度的靈活性，還可進行其它設置，例如將B類業務屬於承諾帶寬與峰值帶寬之間的報文的標籤的EXP欄位設 置為5;將A類業務屬於峰值帶寬以內的部分報文的標籤的EXP欄位設置為2; 將C類業務屬於峰值帶寬以內的部分報文的標籤的EXP欄位設置為6;
對於各類業務屬於峰值帶寬以上部分的報文可以直接丟棄，也可保留作進一步處理(其EXP欄位值為0 )。上述業務入口速率監測單元對各路輸入業務報文的輸入速率的監測和 標記可採用RFC (Request For Comments,請求註解)2698中定義的方法 實現。例如，對於B類業務，峰值速率(峰值帶寬)為10M字節/秒，承諾 速率(承諾帶寬)為5M字節/秒，峰值突發大小和承諾突發大小都設置為 大於可能的最大尺寸報文(包含各種數據包頭/標籤)的大小。步驟B:業務"^艮文經過相應的處理後進入轉發隊列等待轉發；業務報文的轉發隊列可按業務類別分為高優先級轉發隊列，中優先級 轉發隊列和低優先級轉發隊列。其中，A類業務對應高優先級轉發隊列，B 類業務對應中優先級轉發隊列，C類業務進入低優先級轉發隊列。此外，業務報文的轉發隊列也可按照EXP欄位的不同進行分類，即為 EXP欄位為1的報文設置轉發隊列，為EXP欄位為5的報文設置另 一轉發 隊列等等。步驟C:根據EXP欄位對轉發隊列中的報文進行轉發調度；轉發調度可根據不同優先級的轉發隊列結合報文中的EXP欄位進行， 例如對於高優先級轉發隊列中的EXP欄位為2的A類業務報文優先轉發； 其次，對於中優先級轉發隊列中的EXP欄位為1的B類業務報文進行轉發； 如還有剩餘出口帶寬，則對中優先級轉發隊列中的EXP欄位為5的B類業 務4艮文和低優先級轉發隊列中的EXP欄位為6的C類業務報文進行轉發。此外，若業務報文的轉發隊列按照EXP欄位的不同進行分類，則轉發 調度優先轉發EXP欄位為2對應的轉發隊列中的報文；其次，轉發EXP字 段為1對應的轉發隊列中的報文；如還有剩餘出口帶寬，則轉發EXP欄位 為1和6對應的轉發隊列中的報文。
由於對業務進行入口速率的監測通常只需在MPLS網絡的入口節點進 行，在MPLS網絡的中間節點或出口節點可根據MPLS網絡入口節點對業 務報文的EXP欄位進行的標記，對該報文進行不同優先級的轉發或其它處 理。因此，在MPLS網絡的任一節點發生擁塞時，都可根據業務報文的MPLS 標籤的EXP欄位中的值進行調度，使承諾帶寬部分的業務報文優先於超出 承諾帶寬部分的業務報文轉發。
權利要求
1. 一種MPLS網絡的業務調度方法，該方法對多業務傳輸平臺中具有多種協定帶寬的業務報文進行調度轉發，該方法包含如下步驟步驟1對各路輸入業務報文的輸入速率進行監測，並將屬於第一協定帶寬以內的報文的MPLS標籤中的EXP欄位標記為x1；步驟2將上述輸入業務報文送至相應的轉發隊列；步驟3對於同類業務報文，優先轉發MPLS標籤中的EXP欄位標記為x1的報文；其中，所述0≤x1≤7。
2、 如權利要求1所述的MPLS網絡的業務調度方法，其特徵在於，在 所述步驟l中，當業務報文屬於第一協定帶寬和第二協定帶寬之間時，將該 報文的MPLS標籤中的EXP欄位標記為x2;其中，第二協定帶寬大於第一 協定帶寬；0<x2《7,且x2承xl。
3、 如權利要求2所述的MPLS網絡的業務調度方法，其特徵在於，在 所述步驟l之後，當業務報文的MPLS標籤中的EXP欄位值等於x2時，將 其優先於相同業務中MPLS標籤中的EXP欄位值等於xl的報文進行丟棄處理。
4、 如權利要求2所述的MPLS網絡的業務調度方法，其特徵在於，在 所述步驟1之後，當業務報文的MPLS標籤中的EXP欄位值不等於xl且不 等於x2時，將其優先進行丟棄處理。
5、 如權利要求1所述的MPLS網絡的業務調度方法，其特徵在於，在 MPLS網絡的中間節點或出口節點根據報文的類別和報文的MPLS標籤中的 EXP欄位值進行調度轉發。
6、 如權利要求1所述的MPLS網絡的業務調度方法，其特徵在於，所 述業務報文的轉發隊列按照業務類別進行分類。
7、如權利要求1所述的MPLS網絡的業務調度方法，其特徵在於，所 述業務報文的轉發隊列按照MPLS標籤中的EXP欄位進行分類。
全文摘要
一種MPLS網絡的業務調度方法，該方法對多業務傳輸平臺中具有多種協定帶寬的業務報文進行調度轉發，該方法包含如下步驟步驟1對各路輸入業務報文的輸入速率進行監測，並將屬於第一協定帶寬以內的報文的MPLS標籤中的EXP欄位標記為x1；步驟2將上述輸入業務報文送至相應的轉發隊列；步驟3對於同類業務報文，優先轉發MPLS標籤中的EXP欄位標記為x1的報文；其中，所述0≤x1≤7。本發明通過使用MPLS標籤的EXP欄位來標識業務數據流中承諾帶寬以內的數據包，解決了在出口帶寬擁塞的情況下B類業務承諾帶寬以外的業務數據包搶佔承諾帶寬以內的業務數據包的帶寬的問題，更加合理地分配出口帶寬資源。
文檔編號H04L29/06GK101212467SQ200610170369
公開日2008年7月2日 申請日期2006年12月29日 優先權日2006年12月29日
發明者齊 陳 申請人:中興通訊股份有限公司