MPLS流量工程自動快速重路由算法與實現(xiàn).pdf

1、當(dāng)前信息社會，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)展的源動力與催化劑，與之伴隨而來的便是計算機網(wǎng)絡(luò)爆炸性的發(fā)展，國際互聯(lián)網(wǎng)上的數(shù)據(jù)流量成幾何級數(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)報文傳輸相比，多媒體數(shù)據(jù)流呈現(xiàn)出高速增漲的勢頭。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化進程的不斷深入，IP承載網(wǎng)絡(luò)的電信級性能要求也越發(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)實時視頻與音頻通訊等，對網(wǎng)絡(luò)時延性能指標(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，報文就有可能被網(wǎng)絡(luò)丟棄，不能為某些報文提供特定的服務(wù)質(zhì)量。為此基于MPLS TE的流量工程技術(shù)應(yīng)運而生。利用MPLS TE技術(shù)

3、，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)運營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，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MPLS TE還引入了備份路徑和快速重路由機制，可以在鏈路或節(jié)點出現(xiàn)問題時及時進行切換。特別是快速重路由機制，可以使網(wǎng)絡(luò)故障自動恢復(fù)時間限定在50毫秒以內(nèi)，從而使MPLS TE網(wǎng)絡(luò)的故障恢復(fù)時延

4、特性達到了電信級要求，即使是對時延相當(dāng)敏感的實時語音業(yè)務(wù)，都可以滿足其服務(wù)質(zhì)量要求。 快速重路由機制是MPLS TE網(wǎng)絡(luò)故障自動恢復(fù)的重要電信級特性，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制得到廣泛的應(yīng)用。但傳統(tǒng)的快速重路由機制在部署過程中存在諸多不便，其表現(xiàn)在，為了保護MPLS TE隧道的某個節(jié)點或某條鏈路，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的

5、主隧道的節(jié)點或鏈路發(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)點和鏈路，從而達到主隧道不斷流的目的。但是在實際網(wǎng)絡(luò)中，發(fā)生故障的時間和位置往往是不能被預(yù)知的，比如，有可能人為設(shè)定所保護的主隧道的節(jié)點或鏈路并沒有發(fā)生故障，而沒有保護的節(jié)點或鏈路卻發(fā)生了故障。再比如，保護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。這些情況都是通過手工配置旁路隧道來保護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、照策略自動的為主隧道的每一段創(chuàng)建節(jié)點保護或鏈路保護的旁路隧道，如果旁路隧道發(fā)生故障，該算法會依照策略和當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淝闆r自動為主隧道再綁定一條旁路隧道，從而使主隧道隨時都處于旁路隧道的保護之中，而此過程無需人為干預(yù)，網(wǎng)絡(luò)將更易于維護，也更具健壯性。 本文將針對MPLS RSVP TE隧道，提出一種自動快速重路由的解決方案。本文首先會對自動快速重路由的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，將進一步提出控制平面的實現(xiàn)方案。在控制平面，本文將介紹RSVP TE信令如何對自動快速重路由機制進行支持，隨后，本文將介紹如何控制管理RSVP TE信令，從而實現(xiàn)自動快速重路由。本文在原有快速重路由的基礎(chǔ)上，提出一種自動快速重路由實現(xiàn)方案，在實現(xiàn)此自動快速重路由的過程中，可以充分利用原有系統(tǒng)已實現(xiàn)的功能模塊，并對其進行了相應(yīng)的擴展，例如在為主隧道創(chuàng)建自動旁路隧道時，可以利用CSPF模塊，為旁路隧道計算路徑，并利用RSV