[發明專利]一種基于集中路徑計算的建路機制

無效

• 申請號: 200910076115.8
• 申請日: 2009-01-08
• 公開（公告）號: CN101552935A
• 公開（公告）日: 2009-10-07
• 發明（設計）人: 陸月明;華一強;紀越峰
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學
• 主分類號: H04Q11/00
• 分類號: H04Q11/00;H04L12/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及通信領域，特別涉及一種基于集中路徑計算的建路機制。

背景技術

下一代光傳送網是一個以面向業務、面向用戶為主要特征的網絡，它具有一系列傳統通信網無法實現的智能化特性，例如快速業務指配、自動保護恢復、有效資源分配等。這些功能的實現依賴于一個功能強大的控制平面。一些重要的國際標準化組織都對控制平面的相關技術進行了研究并提出了相應的研究成果。其中，自動交換光網絡(ASON，AutomaticallySwitched?Optical?Network)構架G.8080，定義了控制平面中的主要功能模塊。通用多協議標簽交換(GMPLS，Generalized?MultiProtocol?Label?Switching)體系，為控制平面的具體實現提供了依據。

控制平面通過將原來由集中式網管設備完成的部分功能改由分布式節點完成，提高了網絡的效率。通過使用分布式的信令功能，控制平面的各個節點能夠完成端到端的業務建立、業務拆除，保護倒換等功能。其特征在于：控制平面中的每個節點都維持了一個動態的全網拓撲和資源庫，通過全網泛洪實時地刷新本地的拓撲和資源庫。每個節點作為源節點依據本地維護的全網拓撲和資源庫計算路徑?？刂破矫娴臄祿欠植际降模渎窂接嬎阋彩欠植际降?。此特點雖然提高了網絡的建路效率，但分布式的數據集帶來了大容量業務的建路過程中分布式資源的“死鎖”問題和共享資源競爭問題。因為每個節點根據自己的數據集計算路徑，控制平面的不同節點發起的業務連接可能搶占同一個資源，比如某條鏈路上的某個波長。不同于計算機的集中式操作系統，分布式的控制平面在大容量并發的情況下會產生“死鎖”，也就是說隨著大量的連接同時建立，控制平面的分布式資源分配必然產生“死鎖”問題，在實際網絡中表現為大量業務的資源沖突現象頻繁出現，不同源節點的業務對相同的波長反復預留產生沖突，導致業務建路時間長，網絡資源利用率低。

資源“死鎖”問題目前在集中式的操作系統中以可采用“銀行家”等算法解決，但在分布式環境中，此問題目前還沒有完全解決的方法。目前，一些論文針對分布式控制平面的資源“死鎖”問題已經提出了一些技術方案，但是主要側重于對基于優先級的擠占機制、基于優先級的等待機制，目的端節點的使用不同的波長選擇機制等。這些新機制可以減少資源“死鎖”問題發生的概率，減小網絡的阻塞率，但它們不能完全解決分布式控制平面的資源“死鎖”問題，因此平面的效率和資源利用率受到限制。

為了維護全網各個節點拓撲和資源庫的一致性，網絡資源的任何改變(資源占用在任何一個節點、任何一條鏈路上的改變)都會采用泛洪的方式在全網傳播。據測量泛洪的信令包占控制平面信令包總數的90％以上，在網絡中消耗了大量的帶寬和節點的CPU處理時間，真正有效的信令包反而淹沒在泛洪包，在節點的輸入緩存中排隊等待，甚至有時會由于全網的信令負載太大而出現有效信令包的丟包現象。

發明內容

為了完全解決控制平面各個節點的分布式數據集帶來的分布式建路“死鎖”問題和共享資源競爭問題，以及控制平面各個節點的分布式數據集泛洪導致的控制平面網絡負載過大的問題，本發明提出了一種基于集中路徑計算的建路機制。所述技術方案如下：

1.一種基于集中路徑計算的信息維護機制，所述機制包括：

控制平面的各個節點連接一個網絡資源信息數據集(稱為集中數據集)；

控制平面的各個節點只負責發送和接收連接請求、鄰居發現和用信令建立連接的功能，只維護本節點的資源，不負責維護全網的拓撲和資源，不進行全網拓撲同步和資源同步的泛洪；

2.一種基于集中路徑計算的路徑計算機制，所述機制包括：

控制平面的各個節點使用同一個集中數據集；

控制平面的各個節點向集中數據集發送路徑計算請求；

在集中數據集的路徑計算過程中，如果出現分布式建路“死鎖”問題和共享資源競爭問題，集中數據集根據“銀行家”等算法解決“死鎖”問題和共享資源競爭問題；

集中數據集計算出的路徑是一個增強型路徑，此增強型路徑不僅包含顯式路由，還包含顯式路由中每一跳所應分配的資源；

3.一種基于集中路徑計算的建路機制，所述機制包括：

控制平面的各個節點根據計算出的增強型路徑應用分布式的信令消息建立連接；

控制平面的各個節點在資源分配時不進行全網拓撲同步和資源同步的泛洪；

傳送平面的各個節點根據信令傳遞過來的配置消息配置端口，預留鏈路資源，建立光通路。

4.一種基于集中路徑計算的系統，所述系統包括：