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用于广播网络的LDPIGP同步.pdf

  • 上传人:00****42
  • 文档编号:1117256
  • 上传时间:2018-04-01
  • 格式:PDF
  • 页数:20
  • 大小:619.42KB
  • 摘要
    申请专利号:

    CN201080010643.4

    申请日:

    2010.02.11

    公开号:

    CN102342050A

    公开日:

    2012.02.01

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情:

    授权|||实质审查的生效IPC(主分类):H04J 3/06申请日:20100211|||公开

    IPC分类号:

    H04J3/06

    主分类号:

    H04J3/06

    申请人:

    瑞典爱立信有限公司

    发明人:

    S·基尼; 陆文虎

    地址:

    瑞典斯德哥尔摩

    优先权:

    2009.03.04 US 61/157501; 2009.04.09 US 12/421443

    专利代理机构:

    中国专利代理(香港)有限公司 72001

    代理人:

    柯广华;朱海煜

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    内容摘要

    具有变为可操作的到广播网络的广播接口的网络元件确定是否存在到广播网络的至少一个备选路径。广播接口在标签交换路径上载运业务。如果存在备选路径,则将不会向广播网络公告广播接口,直到标签分配协议(LDP)对广播接口上的所有近邻都是可操作的。

    权利要求书

    1: 一种用于在网络元件上执行的、 广播网络上的 LDP-IGP( 标签分配协议 - 内部网关协 议 ) 同步的方法, 包括 : 检测所述网络元件的广播接口已经变为可操作, 其中所述广播接口将用于通过所述网 络元件与所述广播网络之间的标签交换路径 (LSP) 来载运业务 ; 除了通过所述广播接口之外, 确定存在到达所述广播网络的至少一个备选路径 ; 以及 推迟在链路状态公告 (LSA) 中包含所述广播接口, 直到标签分配协议 (LDP) 对那个广 播接口上的所有近邻是可操作的。
    2: 如权利要求 1 所述的方法, 还包括 : 响应确定 LDP 对那个广播接口上的所有近邻是可操作的, 将那个广播接口包含在 LSA 中, 并且将那个 LSA 传送给所述广播网络。
    3: 如权利要求 1 所述的方法, 还包括 : 对所述广播接口置位 LSA 的抑制链路的标志, 直到 LDP 对那个广播接口上的所有近邻 是可操作的 ; 以及 其中推迟在所述 LSA 中包含所述广播接口包括 : 当更新 LSA 时检查所述 LSA 的抑制链 路的标志, 以确定是否向所更新的 LSA 添加所述广播接口。
    4: 如权利要求 1 所述的方法, 还包括 : 推迟以所述广播接口来更新所述网络元件的链路状态数据库 (LSDB), 直到 LDP 对所述 广播接口上的所有近邻是可操作的。
    5: 如权利要求 1 所述的方法, 其中, 确定存在到达所述广播网络的至少一个备选路径 包括下列步骤 : 在执行最短路径优先 (SPF) 算法期间, 确定与所述广播接口关联的网络前缀属于关闭 接口。
    6: 如权利要求 1 所述的方法, 其中, 在 LDP-IGP 同步定时器已经到期之后确定 LDP 对所 有近邻是可操作的。
    7: 如权利要求 1 所述的方法, 其中, 所述网络元件实现开放式最短路径优先 (OSPF), 并 且其中, 推迟在 LSA 中包含所述广播接口包括 : 推迟以所述广播网络的链路类型 2 来更新路 由器 LSA, 直到 LDP 对那个广播接口上的所有近邻是可操作的。
    8: 如权利要求 1 所述的方法, 其中, 所述网络元件实现中间系统到中间系统 (IS-IS), 并且其中, 推迟在 LSA 中包含所述广播接口包括 : 推迟以所述广播网络的 IS 可达性 TLV 来 更新链路状态 PDU, 直到 LDP 对那个广播接口上的所有近邻是可操作的。
    9: 如权利要求 1 所述的方法, 其中, 所述业务是虚拟专用网 (VPN) 业务。
    10: 一种执行广播网络上的 LDP-IGP( 标签分配协议 - 内部网关协议 ) 同步的网络元 件, 包括 : 执行指令的一个或多个处理器 ; 以及 与所述处理器耦合的一个或多个存储器, 所述一个或多个存储器具有在被执行时使所 述一个或多个处理器执行包括下列步骤的操作的指令 : 检测所述网络元件的广播接口已经变为可操作, 其中所述广播接口将用于通过所述网 络元件与所述广播网络之间的标签交换路径 (LSP) 来载运业务, 除了通过所述广播接口之外, 确定存在到达所述广播网络的至少一个备选路径 ; 以及 2 推迟在链路状态公告 (LSA) 中包含所述广播接口, 直到标签分配协议 (LDP) 对那个广 播接口上的所有近邻是可操作的。
    11: 如权利要求 10 所述的网络元件, 其中, 所述一个或多个存储器还具有在被执行时 使所述一个或多个处理器执行下列操作的指令 : 响应确定 LDP 对那个广播接口上的所有近邻是可操作的, 将那个广播接口包含在 LSA 中, 并且将那个 LSA 传送给所述广播网络。
    12: 如权利要求 10 所述的网络元件, 其中, 所述一个或多个存储器还具有在被执行时 使所述一个或多个处理器执行下列操作的指令 : 对所述广播接口置位 LSA 的抑制链路的标志, 直到 LDP 对那个广播接口上的所有近邻 是可操作的 ; 以及 其中推迟在所述 LSA 中包含所述广播接口包括 : 当更新 LSA 时检查所述 LSA 的抑制链 路的标志, 以确定是否向所更新的 LSA 添加所述广播接口。
    13: 如权利要求 10 所述的网络元件, 其中, 所述一个或多个存储器还具有在被执行时 使所述一个或多个处理器执行下列操作的指令 : 推迟以所述广播接口来更新所述网络元件的链路状态数据库 (LSDB), 直到 LDP 对所述 广播接口上的所有近邻是可操作的。
    14: 如权利要求 10 所述的网络元件, 其中, 确定存在到达所述广播网络的至少一个备 选路径包括下列步骤 : 在执行最短路径优先 (SPF) 算法期间, 确定与所述广播接口关联的网络前缀属于末端 网络。
    15: 如权利要求 10 所述的网络元件, 其中, 在 LDP-IGP 同步定时器已经到期之后确定 LDP 对所有近邻是可操作的。
    16: 如权利要求 10 所述的网络元件, 其中, 所述网络元件实现开放式最短路径优先 (OSPF), 并且其中, 推迟在 LSA 中包含所述广播接口包括 : 推迟以所述广播网络的链路类型 2 来更新路由器 LSA, 直到 LDP 对那个广播接口上的所有近邻是可操作的。
    17: 如权利要求 10 所述的网络元件, 其中, 所述网络元件实现中间系统到中间系统 (IS-IS), 并且其中, 推迟在 LSA 中包含所述广播接口包括 : 推迟以所述广播网络的 IS 可达 性 TLV 来更新链路状态 PDU, 直到 LDP 对那个广播接口上的所有近邻是可操作的。
    18: 一种执行广播网络的标签分配协议 (LDP)- 内部网关协议 (IGP) 同步的网络元件, 包括 : 执行下列步骤的 IGP 模块 : 确定所述网络元件的广播接口是否为到广播网络的刃口接口, 其中刃口接口是到广播 网络的接口并且不存在到那个广播网络的其它路径, 推迟在链路状态公告中包含不是刃口接口的那些广播接口, 直到 LDP 对那些广播接口 上的所有近邻是可操作的 ; 以及 与所述 IGP 模块耦合的 LDP 模块, 所述 LDP 模块与所述广播接口的所述网络元件的近 邻交换标签绑定。
    19: 如权利要求 18 所述的网络元件, 其中, 所述 IGP 模块还推迟以不是刃口接口的那些 广播接口来更新链路状态数据库, 直到 LDP 对那些广播接口上的所有近邻是可操作的。 3
    20: 如权利要求 18 所述的网络元件, 其中, 所述 IGP 模块还执行最短路径优先 (SPF) 算 法, 其包括确定广播接口是否为刃口接口。
    21: 如权利要求 18 所述的网络元件, 其中, 所述 IGP 模块还将是刃口接口的那些广播接 口包含在链路状态公告中, 而不管 LDP 对那些广播接口上的所有近邻是否可操作。

    说明书


    用于广播网络的 LDP IGP 同步

        相关申请交叉引用
         本申请要求 2009 年 3 月 4 日提交的美国临时申请 No.61/157,501 的权益, 该临时 申请通过引用并入本文。
         技术领域
         本发明的实施例涉及连网领域, 并且更具体来说, 涉及用于广播网络的 LDP( 标签 分配协议 )IGP( 内部网关协议 ) 同步。 背景技术 用于建立到目的地的 LSP( 标签交换路径 ) 的 LDP( 在 “LDP Specification(LDP 规范 )” , RFC 5036, 2007 年 10 月中描述 ) 典型地依靠 IGP 来提供基础路由选择信息 ( 例 如, 网络中的各跳 (hop) 之间的成本量度 ), 其中, IGP 例如是开放式最短路径优先 (OSPF) (在 “OSPFVersion 2(OSPF 版 本 2)” , STD 54, RFC 2328, 1998 年 4 月 中 定 义 )、 中间系 统 到 中 间 系 统 (IS-IS) 等, 其 中, IS-IS 在 “Intermediate system to intermediate system intra-domain-routing routine information exchange protocol for use in conjunction with the protocol for providing the connectionless-mode Network Service(ISO 8473)” ( 与提供无连接模式网络服务一起使用的中间系统到中间系统域内路 由信息交换协议 (ISO 8473))(ISO 标准 10589, 1992) 中定义。即使 LDP 典型地依靠 IGP 协 议, 但它们也相互无关。在 LDP 在某个链路上变为可操作之前, IGP 可在那个链路上是可操 作的, 这会导致分组丢失。
         请求注释 (RFC)5443“LDP IGP Synchronization(LDP IGP 同步 )” , 2009 年 3 月 ( 以下称作 “LDP IGP 同步” ) 描述一种当 LDP 在那个链路上不是完全可操作时阻止链路被 用于 IP 转发的机制。RFC 5443 描述了当 LDP 在给定链路上不是完全可操作 ( 例如, 尚未交 换所有标签绑定 ) 时, IGP 将以最大成本公告该链路, 以阻止业务在该链路上发送。当该链 路上的 LDP 变为可操作 ( 例如, 已经交换所有标签绑定 ) 时, IGP 以正确成本公告该链路。
         在广播链路 ( 同一链路上的一个以上的 LDP/IGP 对等体 (peer)) 上, IGP 向广播 链路公告公共成本, 而不是向各对等体公告分离的成本。 广播伪节点可在网络中实现, 以减 少各网络元件的最短路径优先 (SPF)( 例如开放式最短路径优先 (OSPF)、 受限最短路径优 先 (CSPF)) 数据库中的链路数量。各网络元件与广播伪节点形成相邻性, 并且向广播伪节 点公告链路和成本, 而广播伪节点向各网络元件公告链路和成本。
         对于广播链路, RFC 5443“LDP IGP 同步” 描述机制能够作为整体而不是单独对等 体应用于链路。作为整体向链路公告最大成本可引起业务 ( 例如, VPN 业务 ) 的次最佳业 务转向和 / 或形成黑洞 (black holing)。
         发明内容附图说明 通过参照用于示出本发明的实施例的以下描述和附图, 可以好地理解本发明。在 附图中 :
         图 1 示出按照本发明一个实施例的示范广播网络 ;
         图 2 是按照本发明一个实施例的、 配置用于广播网络的 LDP-IGP 同步的示范网络 元件的框图 ;
         图 3 是按照本发明一个实施例的、 示出用于广播网络的 LDP-IGP 同步的示范操作 的流程图 ;
         图 4 是按照本发明一个实施例的、 示出当 LDP-IGP 同步完成时的示范操作的流程 图;
         图 5A 示出按照本发明一个实施例的、 示范本地 IGP 接口结构 ;
         图 5B 示出按照本发明一个实施例的、 示范链路状态数据库 ;
         图 6 是按照本发明一个实施例的、 示出当网络元件准备以到广播网络的接口来更 新其链路状态公告时的示范操作的流程图 ; 以及
         图 7 示出本发明一些实施例中使用的示范网络元件。
         具体实施方式 在以下描述中提出许多特定细节。但是理解的是, 即使没有这些特定细节也可实 践本发明的实施例。在其它情况下, 没有详细示出众所周知的电路、 结构和技术, 以免使对 本描述的理解不清楚。通过所包含的描述, 本领域普通技术人员将能够实现适当的功能性 而无需过分实验。
         说明书中提到 “一个实施例” 、 “一实施例” 、 “一示例实施例” 等等指示了描述的实 施例可包括具体特征、 结构或特性, 但可能不一定每一个实施例都包括该具体特征、 结构或 特性。此外, 这类词语不一定指同一个实施例。此外, 在结合一实施例来描述具体特征、 结 构或特性时, 无论是否明确描述, 均认为结合其它实施例来使这种特征、 结构或特性有效是 处于本领域技术人员的知识范围之内的。
         在以下描述和权利要求中, 可使用术语 “耦合” 和 “连接” 及其派生物。应当理解, 这些术语不是要作为彼此的同义词。 “耦合” 用于指示相互之间可以有或者可以没有直接物 理接触或直接电接触的两个或更多元件相互配合或交互。 “连接” 用于指示相互耦合的两个 或更多元件之间的通信的建立。
         附图所示的技术能够使用在一个或多个电子装置 ( 例如网络元件等 ) 上存储和执 行的代码及数据来实现。这类电子装置使用诸如机器可读存储介质 ( 例如磁盘、 光盘、 随机 存取存储器、 只读存储器、 闪速存储器装置、 相变存储器 ) 和机器可读通信介质 ( 例如, 电、 光、 声或其它形式的传播信号 - 如载波、 红外信号、 数字信号等 ) 的机器可读介质来存储和 通信 ( 内部地和 / 或与网络上其它电子装置 ) 代码和数据。另外, 这类电子装置典型地包 括一组一个或多个处理器, 它们耦合到诸如存储装置、 一个或多个用户输入 / 输出装置 ( 例 如键盘、 触摸屏和 / 或显示器 ) 和网络连接的一个或多个其它组件。该组处理器与其它组 件的耦合典型地通过一个或多个总线和桥接器 ( 又称作总线控制器 )。存储装置以及载运 网络业务的信号分别表示一个或多个机器可读存储介质和机器可读通信介质。因此, 给定
         电子装置的存储装置典型地存储用于在此电子装置的该组一个或多个处理器上执行的代 码和 / 或数据。当然, 本发明的一实施例的一个或多个部分可使用软件、 固件和 / 或硬件的 不同组合来实现。
         本文所使用的 “网络元件” ( 例如, 路由器、 交换机、 桥接器等 ) 是包括硬件和软件 的一个连网设备, 它与网络上的其它设备 ( 例如其它网络元件、 计算机终端站等 ) 通信互 连。一些网络元件是 “多服务网络元件” , 它们提供对多个连网功能 ( 例如, 路由选择、 桥接、 交换、 层 2 聚合和 / 或订户管理 ) 的支持和 / 或提供对多个应用服务 ( 例如, 数据、 语音和 视频 ) 的支持。
         在某些网络元件内, 可配置多个 “接口” 。本文所使用的 “接口” 是网络元件与其所 附连网络之一间的连接。接口具有典型地从基础低级协议和路由选择协议得到的、 与其关 联的信息 ( 例如, IP 地址和掩码 )。接口有时称作链路。广播接口是与广播网络连接的接 口。
         描述用于广播网络的 LDP-IGP 同步的方法和设备。在本发明的一个实施例中, 当 出现到广播网络的链路时, 其链路出现的网络元件将推迟向广播网络公告该链路, 直到 LDP 对那个广播链路上的所有近邻 (neighbor)( 所有广播近邻 ) 是可操作的。 例如, 那个网络元 件确定那个链路是否为到广播网络的唯一路径。如果那个链路是到广播网络的唯一路径, 则将与那个链路对应的接口标记为刃口接口 (cut edge interface)。 当网络元件准备以到 广播网络的链路来更新其链路状态公告 (LSA) 时, 如果对应的接口不是刃口接口并且 LDP 对那个接口上的所有近邻不都是可操作的, 则该网络元件将推迟将那个链路添加到其 LSA。 在 LDP 对那个接口上的所有近邻变为可操作 ( 例如, LDP 变为与 IGP 同步 ) 之后, 该链路将 加入到 LSA, 并且传送给广播网络。 本文所使用的术语 “链路状态公告” 和 “LSA” 是协议不可知的。例如, 如果 IGP 协 议是开放式最短路径优先 (OSPF), 则链路状态公告可以是路由器 LSA。如果 IGP 协议是中 间系统到中间系统 (IS-IS), 则链路状态公告可以是链路状态 PDU。
         在一个实施例中, 如果 IGP 协议是开放式最短路径优先 (OSPF), 则没有以子网的 链路类型 2( 到转接网络的链路 ) 来更新路由器 LSA, 直到 LDP 对那个子网上的所有网络元 件是可操作的。
         在一个实施例中, 如果 IGP 协议是中间系统到中间系统 (IS-IS), 则没有以到广播 网络的 IS 可达性 TLV( 或者扩展 IS 可达性 TLV) 来更新链路状态 PDU, 直到 LDP 对所有网络 元件是可操作的。
         图 1 示出按照本发明一个实施例的示范广播网络。网络 100 包括网络元件 105、 110、 130、 140、 145、 150、 155、 160、 165 和 170 以及广播伪节点 120。网络元件 110、 130、 140、 145 和 150 各与广播伪节点 120 直接耦合。应当理解, 网络 100 的拓扑是示范性的, 并且在 本发明的实施例中可使用其它拓扑。例如, 在一些实施例中, 没有使用广播伪节点。
         在一个实施例中, 网络元件 105、 160、 165 和 170 是提供商边缘网络元件, 而网络 100 是具有虚拟专用网 (VPN) 应用的多协议标记交换 (MPLS) 网络。作为一个示例, 网络元 件 105 可具有到网络元件 160、 155、 170 和 / 或 165 的 LDP LSP 路径。应当理解, 其它 LDP LSP 路径可在网络 100 中建立。
         网络元件 110、 130、 140、 145 和 150 各向广播伪节点 120 公告它们对应接口的成
         本。为了解释说明, 网络元件 110 将公告广播接口 114 上的成本 1, 网络元件 130 将公告广 播接口 132 上的成本 1, 网络元件 140 将公告广播接口 142 上的成本 1, 网络元件 145 将公告 广播接口 146 上的成本 1, 以及网络元件 150 将公告广播接口 152 上成本 1。另外, 出于示 范目的, 网络 100 中的每个其它链路具有成本 1, 除了网络元件 110 与网络元件 165 之间的 链路之外, 该链路具有成本 10。广播伪节点 120 还以成本零向其近邻 ( 例如通过接口 122、 124、 126 和 127) 公告其接口。应当理解, 图 1 所示的接口是示范性的, 未示出其它接口, 以 便不混淆对本发明的理解。
         在应用到广播网络的 RFC 5443“LDP IGP 同步” 的一种解释中, 当在广播网络上 发现新网络元件时, 具有到广播网络的直接链路的所有网络元件均向广播网络公告最大成 本。 例如, 参照图 1, 如果网络元件 130 的广播接口 132 变为可操作 ( 例如, 在网络元件 110、 140、 145 和 150 各已经与广播伪节点 120 连接的同时, 将网络元件 130 加入网络 ) 并且由网 络元件 110、 140、 145、 150 检测到, 则那些网络元件各开始向广播网络公告最大成本 ( 网络 元件 110、 132、 140、 145 和 150 分别公告广播接口 114、 132、 142、 146 和 152 上的最大成本 )。 由于最大成本大于成本 10, 因此网络元件 105 与网络元件 165 之间的业务将转向网络元件 105 到网络元件 110 到网络元件 165 的次最佳路径 ( 代替了网络元件 105 到网络元件 110 到网络元件 150 到网络元件 165 的最佳路径 )。因此, 使用 RFC“LDP IGP 同步” 使各网络 元件向广播网络公告最大成本的解释可引起次最佳业务转向。 另外, 由于将 RFC 5433“LDP IGP 同步” 中描述的机制应用于广播网络, 因此业务 因各广播网络元件公告最大成本而可能在网络元件处形成黑洞 ( 连续丢弃 )。 例如, 使用图 1 的网络拓扑以及前一个示例中相同的链路成本, 网络元件 105 在接口 132 变为在网络元 件 130 上可操作之前向网络元件 160 传送 VPN 业务, 并且载运那个 VPN 业务的 LDP LSP 将 采取下列路径 : 网络元件 105 到网络元件 110 到网络元件 140 到网络元件 155 到网络元件 160( 这是该拓扑中可能的唯一路径 )。在接口 132 变为可操作之后, 应当理解, 一旦 LDP 对 等已经沿那个路径 ( 网络元件 105 到网络元件 110 到网络元件 130 到网络元件 160) 建立, 则从网络元件 105 到网络元件 160 的附加可能的 LDP LSP 将会存在。一旦建立, 则这个 LDP LSP 将优于前一个 LSP 而得到偏爱 (favor), 因为它将具有较低成本 ( 本例中为 3 对 4)。但 是, 由于将作为最大成本来公告广播网络的各链路, 因此通过网络元件 130 的路径将具有 比通过网络元件 140 和 155 的路径更低的成本。因此, 在 LDP LSP 通过网络元件 130 建立 之前, 网络元件 110 将它到网络元件 160 的下一跳从网络元件 140 切换到网络元件 130。因 此, 网络元件 110 将设法但无法通过网络元件 130 向网络元件 160 传送 VPN 业务, 直到 LDP LSP 已经建立 ( 例如, 网络元件 110 将没有适当标签来处理 VPN 业务 )。因此, VPN 业务将 在网络元件 110 处形成黑洞。在这个情况下的业务丢失量至少大约为 LDP LSP 变为可操作 所需的时间。虽然图 1 中的拓扑相当简单, 但是应当理解, 在一些拓扑中, 这能够具有大约 数分钟 ( 这能够违反载波类可靠性量度 )。
         在应用于广播网络的 RFC 5443“LDP IGP 同步” 的另一种解释中, 当在广播网络 上发现新网络元件时, 只有那个网络元件才向广播网络传送最大成本, 而其它网络元件传 送它们的正常成本。但是, 这种解释也遭受业务形成黑洞的可能性。应当理解, 虽然网络元 件 130 向广播网络公告最大成本, 但是这仅影响由网络元件 130 传送的业务, 而不会影响由 网络元件 130 接收的业务。因此, 从网络元件 110 的角度来看, 网络元件 110 与网络元件
         130 之间的链路将具有成本 1。使用与以上相同的示例, 并且由于 IGP 将比 LDP 更快地汇聚 (converge), 所以网络元件 110 将设法但无法通过网络元件 130 向网络元件传送 VPN 业务, 直到 LDP LSP 已经建立。因此, 与上述示例相似, VPN 业务将在网络元件 110 处形成黑洞。
         相比之下, 如本文稍后所述, 本发明的实施例允许广播网络中的 LDP-IGP 同步, 而 无需次最佳地转向业务或者形成黑洞。
         图 2 是按照本发明一个实施例的、 配置用于广播网络的 LDP-IGP 同步的示范网络 元件的框图。虽然图 2 示出网络元件 130, 但是应当理解, 网络 100 中的网络元件的一个或 多个可包括类似特征。如图 2 所示, 网络元件 130 包括与数据面 260 耦合的控制面 210。控 制面 210 包括命令行接口 230、 IGP 模块 220、 接口状态管理器 235、 LDP 模块 240 和标签管理 器 250。IGP 模块 200 包括 SPF 和刃口检测模块 280 以及 LDP-IGP 同步 LSA 模块 285。IGP 模块 220 管理近邻相邻性表 222、 链路状态数据库 224、 本地 IGP RIB( 路由选择信息库 )226 和本地 IGP 接口结构 228。
         IGP 模块 220 可从命令行接口 230 接收用于广播网络的 LDP-IGP 同步的配置参数。 例如, 网络管理员可使用命令行接口 230 在网络元件 130 上配置用于广播网络的 LDP-IGP 同步 ( 例如, 是否使能用于广播网络的 LDP-IGP 同步、 对用于广播网络的 LDP-IGP 同步要监 测的一个或多个接口等等 )。 在另一个实施例中, 为网络元件 130 上的各广播接口安装用于 广播网络的 LDP-IGP 同步的机制。
         接口状态管理器 235 管理网络元件 130 的接口 ( 包括接口 132 和 134)。例如, 接 口状态管理器 235 检测接口何时是可操作的。接口状态管理器 235 与 IGP 模块 220 耦合。 IGP 模块 220 向接口状态管理器 235 登记那些广播接口 ( 例如, 在配置期间指定的接口 )。 接口状态管理器 235 在那些登记的接口之一的状态改变 ( 例如, 广播接口变为可操作、 广播 接口关闭等等 ) 时通知 IGP 模块。然后, IGP 模块 220 可以那些接口来更新本地 IGP 接口 结构 228。
         IGP 模块 220 建立和保持与网络 100 中的其它网络元件的近邻相邻性。例如, IGP 模块 220 对网络 100 中的其它网络元件传送和接收问候分组 (hello packet)。 从这些问候 分组, IGP 模块创建和维护近邻相邻性表 222。
         IGP 模块 220 还传送和接收链路状态信息 ( 典型地以链路状态公告 (LSA) 的形 式 ), 以构成网络 100 的拓扑。从它接收和传送的 LSA, IGP 模块 220 创建和维护链路状态数 据库 224( 因而链路状态数据库 224 是网络 100 的网络拓扑的表示 )。图 5B 示出按照本发 明一个实施例的、 示范链路状态数据库 224。如图 5B 所示, 链路状态数据库 224 包括 “自” 字段 530、 “至” 字段 540 和 “链路” 字段 550。
         IGP 模块 220 还包括 SPF 和刃口检测模块 280, 以确定到链路状态数据库 224 的 目的地的最佳路径 ( 因此, 将 SPF 算法应用于链路状态数据库 224 的信息 )。将结果的路 由添加到本地 IGP RIB 226, 然后将本地 IGP RIB 226 编程到数据面 260 上的一个或多个 FIB( 转发信息库 )。例如, 将 IGP RIB 226 中的路由编程到网络元件 130 中的一个或多个 线路卡的一个或多个分组处理单元。
         除了确定到链路状态数据库 224 的目的地的最佳路径之外, SPF 和刃口检测模块 280 还确定接口是否为广播刃口接口。 广播刃口接口是表示到那个广播网络的唯一路径的、 到广播网络的接口。 换言之, 除了通过该广播接口连接到广播网络之外, 如果到广播网络的备选路径不存在, 则那个广播接口是刃口接口。例如, 参照图 1, 接口 132 不是刃口接口, 因 为存在到广播伪节点 120 的备选 IGP 路径 ( 网络元件 130 到网络元件 160 到网络元件 155 到网络元件 140 到广播伪节点 120)。接口 146 是刃口接口, 因为不存在到广播伪节点 120 的备选 IGP 路径。如果接口为刃口接口, 则在本地 IGP 接口结构 228 中对那个接口设置刃 口性质。
         在本发明的一个实施例中, SPF 和刃口检测模块 280 通过扩充 SPF 计算的步骤来 确定广播刃口接口, 所述扩充 SPF 计算的步骤将网络前缀加入本地 IGP RIB 226, 以包括关 于那个前缀属于关闭的接口 ( 例如, 如果前缀与关闭接口匹配, 则前缀将可能来自其它某 个位置并且该接口将不会是刃口 ) 还是通过其中无法进一步超出范围传输业务的末端网 络 (stub network) 的附加检查。当然, 其它方法可用来确定是否存在到广播网络的备选路 径。
         如前面所述, IGP 模块 220 传送和接收 LSA, 以构成网络 100 的拓扑。IGP 模块 220 包括 LDP-IGP 同步 LSA 模块 285, 它从 LSA 中排除其对应广播接口不是刃口接口的链路, 直 到 LDP 对那个接口上的所有近邻变为可操作。换言之, 对于某广播接口, 如果存在到广播网 络的备选路径, 则 LDP-IGP 同步 LSA 模块 285 将从其 LSA 中排除与该广播接口对应的那个 链路, 直到 LDP 和 IGP 已经同步 ( 例如, 当 LDP 对那个广播接口上的所有近邻是可操作时 )。 在一个实施例中, 如果 LDP 对于广播接口不是完全可操作的, 则在本地 IGP 接口结构 228 中 置位来自 LSA 的抑制链路的标志。 图 5A 示出按照本发明一个实施例的、 示范本地 IGP 接口结构 28。如图 5A 所示, 本 地 IGP 接口结构 228 包括标识本地 IGP 接口的接口字段 510、 指示接口是否为刃口接口的 刃口接口性质字段 515 以及指示是否应当从 LSA 抑制该接口的来自 LSA 的抑制链路的标志 520。
         LDP 模块 240 与网络 100 中的其它网络元件协商标签。在一个实施例中, LDP 模块 240 确定何时 LDP 对于具体广播接口完全是可操作的, 并且通知 IGP 模块 220 关于 LDP 对 于那个接口是完全可操作的。然后, IGP 模块 220 可在已经置位来自 LSA 的抑制链路的标 志 520 时 ( 在接口不是刃口接口时 ) 将其清除, 并且向其它网络元件公告那个链路。LDP 模 块 240 还与标签管理器 250 耦合, 标签管理器 250 创建和维护 LSP 结构 ( 一个或多个 )255, LSP 结构 255 尤其还创建和管理用于 LSP 的标签。将标签编程到数据面 260 的一个或多个 标签转发信息库 (LFIB)。例如, 将存储在 LSP 结构 ( 一个或多个 )255 中的标签编程到网络 元件 130 中的一个或多个线路卡的一个或多个分组处理单元。
         应当理解, 在一些实施例中, 刃口接口没有从 LSA 中排除, 因为它们是到广播网络 的唯一路由。因此, 由于不存在供业务流动的其它路径, 所以用于任何 LSP 的业务将仅在 LDP 是可操作之后才开始。
         图 3 是按照本发明一个实施例的、 示出用于广播网络的 LDP-IGP 同步的示范操作 的流程图。将参照图 1 和图 2 的示范实施例来描述图 3 的操作。但是应当理解, 图 3 的操 作能够通过与参照图 1 和图 2 所述不同的本发明的实施例来执行, 并且参照图 1 和图 2 所 述的实施例能够执行与参照图 3 所述不同的操作。
         在操作 310, 在广播接口上检测到近邻出现事件。例如, IGP 模块 220 可通过从近 邻相邻性表 222 中未表示的接口 132 上的网络元件接收问候分组消息来检测近邻出现事
         件, 其中问候分组包括网络元件 132 的标识符, 并且它们的 LSA 信息被交换和同步 ( 应当理 解, 这种链路状态公告信息没有包括到广播网络的接口, 即, 广播接口 132)。流程从框 310 迁移到框 320, 其中 IGP 模块 220 确定新近邻是否为接口上的第一近邻。例如, 如果近邻相 似性表 222 没有将接口的条目包含在近邻相邻性表 222 中, 则新近邻是接口上的第一近邻。
         如果发现的近邻是接口上的第一近邻, 则流程迁移到框 335, 否则流程迁移到框 350。在框 315, 到广播网络的接口被检测为出现。例如, 接口状态管理器 235 检测接口 132 是可操作的。流程从框 315 迁移到框 335, 其中 IGP 模块 220 确定检测的接口 132 是否为 到广播伪节点 120 的刃口接口。例如, IGP 模块 220 访问本地 IGP 接口结构 228, 以检查接 口 132 的刃口性质。参照图 1, 接口 132 不是刃口接口 ( 并且刃口性质将指示这种情况 ), 因为存在到广播伪节点 120 的备选路径。如果接口不是刃口, 则流程迁移到框 340, 否则流 程迁移到框 350。
         在框 340, IGP 模块 220 确定 LDP-IGP 同步对于接口 132 是否完成。例如, IGP 模块 220 访问本地 IGP 接口结构 228, 以便检查接口 132 的 LSA 的抑制链路的标志的状态。该标 志将指示 IGP 模块 220 是否将 LDP 和 IGP 看作是同步 ( 例如, 如果置位了该标志, 则 IGP 模 块 220 将 LDP 和 IGP 看作没有同步, 而如果没有置位该标志, 则 IGP 模块 220 将 LDP 和 IGP 看作是同步 )。如果 LDP-IGP 同步完成, 则流程迁移到框 325 ; 否则流程迁移到框 345。在 框 345, 由于 LDP-IGP 同步没有完成, 并且接口不是刃口接口, 所以置位 LSA 的抑制链路的标 志。流程从框 345 迁移到框 350, 其中继续进行处理, 并且仅向广播网络公告未被抑制的那 些链路 ( 如通过抑制链路 LSA 标志所指示的 )。 例如, IGP 模块 220 将推迟传送包括到广播伪节点 120 的广播接口 132 的 LSA, 直 到 LDP 在接口 132 的所有近邻上是可操作的。因此, 与以最大成本公告链路直到 LDP 可操 作为止的 RFC“LDP IGP 同步” 不同, 在本发明的实施例中, 不公告链路, 直到 LDP 是可操作 的。通过不公告 ( 直到 LDP 和 IGP 同步 ), 网络 100 中的其它网络元件不能使用那个链路, 因为双向连通性检查会失败, 直到 LDP 和 IGP 同步。因此, 与前面参照 RFC “LDP IGP 同步” 所述的示例不同, 使用本发明的实施例, 业务将不会重定向到次最佳链路, 并且业务将不会 形成黑洞。
         图 4 是按照本发明一个实施例的、 示出当 LDP-IGP 同步完成时的示范操作的流程 图。将参照图 1 和图 2 的示范实施例来描述图 4 的操作。但是应当理解, 图 4 的操作能够 通过与参照图 1 和图 2 所述不同的本发明的实施例来执行, 并且参照图 1 和图 2 所述的实 施例能够执行与参照图 4 所述不同的操作。
         在框 410, 响应 LDP 模块 240 退出接口的 LDP-IGP 同步过程, LDP 模块 240 向 IGP 模 块 220 发送 LDP-IGP 同步通知消息。在一个实施例中, LDP-IGP 同步过程将在允许 LDP 会话 建立的可配置定时器到期时结束。例如, 基于经验数据, 网络管理员可配置定时器, 它提供 使 LDP 在接口的所有近邻上变为可操作应当花费的时间的最坏情况 ( 或最佳猜测 )。定时 器的配置值可包含在由 IGP 模块 220 接收的用于广播网络的 LDP-IGP 同步的配置参数中。
         在 另 一 个 实 施 例 中, 网 络 元 件 130 可 实 现 如 IETF 草 案 “LDP End-of-LIB : draft-ietf-mpls-end-of-lib-03.txt” (2009 年 1 月 ) 中 规 定 的 LDP LIB 结 束 (End of LIB) 机制, 以确定何时退出 LDP-IGP 同步过程。 例如, 在 LDP LIB 结束中, 各 LDP 对等体 ( 近 邻 ) 可在会话建立之后发信号通知其标签公告的完成。在从各 LDP 对等体接收到所有完成
         信号之后, LDP 将对所有近邻是可操作的, 并且 LDP-IGP 同步过程将退出。
         流程从框 410 迁移到框 415, 其中 IGP 模块 220 确定对于接口是否置位 LSA 的抑制 链路的标志 520。如果没有置位该标志, 则流程迁移到框 420, 其中采取备选动作 ( 例如, 不 需要执行任何步骤 )。如果置位了该标志, 则流程迁移到框 425, 其中 IGP 模块 220 清除用 于接口的 LSA 的抑制链路的标志 520。流程从框 425 迁移到框 430。
         在本发明的一个实施例中, 如果置位了 LSA 的抑制链路的标志, 则从链路状态数 据库 224 排除接口。因此, 在框 430, IGP 模块 220 以该接口来更新链路状态数据库 224。流 程从框 430 迁移到框 435, 其中 IGP 模块 220 在链路状态数据库上运行 SPF 算法, 以可能以 更好路由来更新本地 IGP RIB 226。流程随后迁移到框 440, 其中以已更新路由信息对数据 面 ( 例如, FIB( 一个或多个 )270) 编程。流程随后迁移到框 445, 其中 IGP 模块 220 将接口 包含在其 LSA 中, 并且然后流程迁移到框 450, 其中 IGP 模块 220 向其近邻传送包含接口的 LSA。
         图 6 是按照本发明一个实施例的、 示出当网络元件准备以到广播网络的接口来更 新其链路状态公告时的示范操作的流程图。将参照图 2 的示范实施例来描述图 6 的操作。 但是应当理解, 图 6 的操作能够通过与参照图 2 所述不同的本发明的实施例来执行, 并且参 照图 2 所述的实施例能够执行与参照图 6 所述不同的操作。 在框 610, LDP-IGP 同步 LSA 模块 285 开始更新链路状态公告过程。更新链路状 态公告过程将包括尝试向广播网络 ( 例如, 广播伪节点 120) 添加广播接口。流程从框 610 迁移到框 620, 其中 LDP-IGP 同步 LSA 模块 285 确定对于接口是否置位 LSA 的抑制链路的 标志。如果没有置位该标志, 则流程迁移到框 630, 其中接口包含在链路状态公告中。如果 IGP 为 OSPF, 则以子网的链路类型 2( 到转接网络的链路 ) 来更新路由器 LSA。如果 IGP 为 ISIS, 则以 IS 可达性 TLV( 或者扩展 IS 可达性 TLV) 来更新链路状态 PDU。如果置位了该标 志, 则流程迁移到框 640, 其中将从链路状态公告中排除那个接口。
         与 RFC 5443 “LDP IGP 同步” 不同, 不要求本文所述的用于广播网络的 LDP-IGP 同 步的机制在网络 100 中的网络元件 110、 130、 140、 145 和 150 的每个上实现。在一些实施例 中, 最少只有添加到广播网络的网络元件才实现本文所述的用于广播网络的 LDP-IGP 同步 的机制。因此, 本文所述的用于广播网络的 LDP-IGP 同步的机制可逐渐地引入到网络中, 而 没有任何后向兼容性问题。
         此外, 与要求向广播网络公告最大成本的各网络元件在广播网络上的所有网络元 件之间的 LDP 对等是可操作的 ( 这是要求所有网络元件之间的协调的有价值过程 ) 之后回 复到公告其正常成本的 RFC 5443 “LDP IGP 同步” 不同, 本发明的实施例不要求由除了到广 播网络的链路出现的网络元件之外的其它网络元件采取任何动作。
         图 7 示出本发明的一些实施例中使用的示范网络元件。 如图 7 所示, 网络元件 130 包括控制卡 715 和 720( 例如, 一个控制卡为活动, 而另一个为备用 )、 资源卡 725A-725N 以 及线路卡 730A-730N。应当理解, 图 7 所示的网络元件 130 的架构是示范性的, 并且在本发 明的其它实施例中可使用卡的不同组合。
         图 7 所示的每个卡包括一个或多个处理器和一个或多个存储器。例如, 线路卡 730A-730B 典型地包括一个或多个分组处理单元以处理分组 ( 包括高速转发和 / 或交换分 组 ), 并且包括一个或多个存储器以存储转发信息库 ( 有时称作路由选择表 ) 和标签转发信
         息库。控制卡 715 和 720 还包括一个或多个处理器, 以执行信令、 路由选择 ( 包括路由选择 表的创建和 / 或管理 )、 连接建立、 会话建立等等。 例如, 控制卡 715 尤其还执行存储器中存 储的指令, 以便执行 IGP 模块 220 和 LDP 模块 240。
         虽然附图中的流程图示出本发明的某些实施例执行的操作的具体顺序, 但是应当 理解, 这种顺序是示范性的 ( 例如, 备选实施例可以不同顺序来执行操作、 组合某些操作、 交错某些操作等等 )。
         虽然按照若干实施例已描述了本发明, 但本领域技术人员会认识到, 本发明并不 局限于描述的实施例, 而是可以所附权利要求的精神和范围之内的修改和备选来实践。因 此, 本描述被看作是说明性的而不是限制性的。

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    用于 广播 网络 LDPIGP 同步
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