使用路径计算单元协议创建SR策略的方法、装置及系统与流程

本文描述的发明大体涉及到软件定义网络(software defined network，sdn)启用网络的网络。具体地，本发明中描述的实施例涉及使用路径计算单元协议(pathcomputation element protocol，pcep)的系统、装置和方法。

背景技术：

1、分段路由(segment routing，sr)是一种源路由技术，可简化跨网络域的流量工程和管理。它从网络中的传输路由器和节点中删除网络状态信息，并将路径状态信息放置在入口节点的数据包报头中，即入口节点可以将报头放在包含分段列表的数据包之前，所述分段是在网络中的后续节点上执行的指令。所述指令可以是转发指令，例如将数据包转发到特定目的地或接口的指令。分段路由可以在mpls网络或ipv6网络上实现。在sr-mpls网络中，分段被编码为mpls标签。在srv6网络中，使用了一个名为分段路由报头(segmentrouting header，srh)的新报头。srh中的分段编码在ipv6地址列表中。

2、路径计算单元(path computation element，pce)是能够根据网络图计算网络路径或路由，并在计算期间应用计算约束的实体。所述pce实体是可以位于网络节点或组件内、服务器上等的应用程序。pce从路径计算客户端(path computation client，pcc)接收路径计算请求，所述路径计算请求会请求在pcc启动路径。pce响应于路径计算请求，计算从pcc经中间节点到出口节点的路径，并为来自pcc、中间节点和出口节点的标签交换路径(label switched path，lsp)分配标签信息。pce通过将标签信息直接传输到pcc、中间节点和出口节点，以存储在转发信息库(forwarding information base，fib)中，从而沿着计算的路径建立lsp。

3、路径计算单元协议(path computation element protocol，pcep)定义了路径计算客户端(path computation client，pcc)和路径计算单元(path computation element，pce)之间的通信，以及pce和pce之间的通信，因而能够计算具有流量工程标签交换路径(traffic engineering label switched path，te lsp)特征的多协议标签交换(multiprotocol label switching，mpls)。

4、pce用于计算sr网络中的sr路径。路径计算单元协议(path computation elementprotocol，pcep)已扩展以支持此协议。详情请参阅pce工作组题为“使用pce作为lsp的中央控制器(pcecc)的pcep程序和协议扩展”的互联网草案。基于pce的中央控制器(pce-basedcentral controller，pcecc)可以通过将分布式控制平面与sdn的元件混合，而不一定完全取代它来简化对分布式控制平面的处理。pcecc使得pce编码将在pcc执行的各种中央控制器指令(central controller instruction，cci)。

5、sr策略是一个框架，支持实例化节点上的有序分段列表，以实施源路由策略，以便从所述节点进行流量引导。sr策略支持使用任何类型的分段标识符(segment identifier，sid)构建，包括与拓扑或服务指令关联的sid。sr策略与一条或多条候选路径(candidatepath，cp)关联。候选路径是通过pcep等协议向头端发送sr策略信令的单元，sr策略作为与这些候选路径一起编码的新关联类型的一部分进行传输。详情请参阅pce工作组标题为“支持分段路由策略候选路径的pcep扩展”的互联网草案。

6、在使用pcep扩展支持分段路由(segment routing，sr)的现有方案中，无法创建独立于pcep中的候选路径的sr策略。在pcep中创建的sr策略始终定义为候选路径的集合。

7、例如，名为“pol1”的sr策略如下所示：

8、sr策略pol1<头端、颜色、端点>

9、候选路径cp1<协议来源＝20，发起者＝100:1.1.1.1，标识符＝1>

10、优先级200

11、权重w1，sid-list1<sid11...sid1i>

12、权重w2，sid-list2<sid21...sid2j>

13、候选路径cp2<协议来源＝20，发起者＝100:2.2.2.2，标识符＝2>

14、优先级100

15、权重w3，sid-list3<sid31...sid3i>

16、权重w4，sid-list4<sid41...sid4j>

17、sr策略由<头端、颜色、端点>元组标识。头端是实例化/实现策略的节点。头端被指定为ipv4或ipv6地址，并且在域中应是唯一的。端点指示策略的目的地。端点被指定为ipv4或ipv6地址，并且在域中应是唯一的。颜色是一个32位数值，将sr策略与意图(例如低延迟、高带宽等)关联。端点和颜色用于自动引导sr策略上的服务或传输路由。上述示例中定义的sr策略定义了两条候选路径(cp1和cp2)，利用候选路径的优先级可以为sr策略选择最佳候选路径。每条候选路径(cp1和cp2)由元组<协议来源、发起者、标识符>标识。cp1是活动候选路径(有效，优先级最高)。cp1的两个分段列表被安装为sr策略pol1的转发实例化。如需了解有关在上述示例中定义sr策略的详情，请参阅spring工作组标题为“分段路由策略架构”的互联网草案。

18、在pcep中，存在以下扩展，详情请参阅互联网草案“支持分段路由策略候选路径的pcep扩展”：

19、-新的sr策略关联类型

20、-每条候选路径还包括公共信息，例如颜色、sr策略标识符tlv中的端点(类型、长度、值)和sr策略名称

21、-每条候选路径还包括单个候选路径标识符tlv和路径优先级信息。

22、-sr策略信息作为关联信息附加到每条候选路径

23、始终将sr策略的创建与候选路径关联的一个缺点是，如果候选路径在网络中发生故障，则整个sr策略可能会失效，具体取决于与所述sr策略关联的其它候选路径的状态。当前pcep不允许创建独立于候选路径的sr策略。sr策略是保持不变的容器信息，需要与每条候选路径一起单独编码。

技术实现思路

1、本
技术实现要素：
是为了介绍与通过路径通信单元协议(path communication elementprotocol，pcep)实例化分段路由(segment routing，sr)策略相关的概念，详情见下文。本发明内容并非旨在识别所要求保护的主题的关键特征，也不旨在用于确定或限制请求保护的主题的范围。

2、本发明的主要目的是提供一种使用pcep来创建独立于候选路径的sr策略的机制。将sr策略创建为容器后，一条或多条候选路径可以关联到sr策略容器，而无需在创建新的候选路径时编码sr策略。类似地，可以修改或删除现有的候选路径，而无需随着候选路径的变化而编码sr策略。

3、本发明的另一个目的是提供一种独立于候选路径来删除sr策略的机制。

4、因此，在一种实现方式中，本发明提供了一种由路径计算单元(path computationelement，pce)使用路径计算单元协议(path computation element protocol，pcep)执行的方法。所述方法包括向路径计算客户端(path computation client，pcc)发送第一pcep初始化消息。所述第一pcep初始化消息包括具有用于创建分段路由(segment routing，sr)策略的控制器标识符(controller identifier，cc-id)(x)的中央控制器指令(centralcontroller instruction，cci)。此外，所述方法包括：在创建所述sr策略时，从所述pcc接收第一pcep报告消息，所述第一pcep报告消息用于由所述pcc报告与所述cc-id(x)对应的所述sr策略已经创建。

5、在一种实现方式中，所述pce充当pce中央控制器(pce central controller，pcecc)。

6、在另一种实现方式中，公开了一种由路径计算客户端(path computationclient，pcc)使用路径计算单元协议(path computation element protocol，pcep)执行的方法。所述方法包括从路径计算单元(path computation element，pce)接收第一pcep初始化消息。所述第一pcep初始化消息包括具有用于创建分段路由(segment routing，sr)策略的控制器标识符(controller identifier，cc-id)(x)的中央控制器指令(centralcontroller instruction，cci)。此外，所述方法包括：在创建所述sr策略时，从所述pcc接收第一pcep报告消息，所述第一pcep报告消息用于由所述pcc报告与所述cc-id(x)对应的所述sr策略已经创建。

7、在又一种实现方式中，公开了一种使用路径计算单元协议(path computationelement protocol，pcep)的路径计算单元(path computation element，pce)。所述pce包括第一存储器，用于存储中央控制器指令(central controller instruction，cci)的pcep对象，所述指令具有中央控制器标识符(central controller identifier，cc-id)(x)，用于创建分段路由(segment routing，sr)策略。此外，所述pce包括第一收发器，用于向路径计算客户端(path computation client，pcc)发送第一pcep初始化消息，所述第一pcep初始化消息包括具有用于创建sr策略的cc-id(x)的cci。此外，所述第一收发器用于在创建所述sr策略时接收来自所述pcc的第一pcep报告消息，所述第一pcep报告消息用于由所述pcc报告与所述cc-id(x)对应的所述sr策略已经创建。

8、在又一种实现方式中，公开了一种使用路径计算单元协议(path computationelement protocol，pcep)的路径计算客户端(path computation client，pcc)。所述pcc包括第二存储器，用于存储包括在所述pcc处独立于所述候选路径创建的一个或多个分段路由(segment routing，sr)策略的第一列表，以及包括一条或多条候选路径和用于所述一条或多条候选路径中的每一条的相应sr策略关联标识符的第二列表，所述sr策略关联标识符对应于所述第一列表中的sr策略。此外，所述pcc包括第二收发器，用于从路径计算单元(path computation element，pce)接收第一pcep初始化消息。所述第一pcep初始化消息包括具有用于创建sr策略的cc-id(x)的中央控制器指令(central controllerinstruction，cci)。此外，所述pcc包括第二处理器，用于创建所述sr策略并将所述sr策略存储在所述第一列表中。此外，所述第二收发器用于在创建所述sr策略时向所述pce发送第一pcep报告消息，所述第一pcep报告消息用于由所述pcc报告与所述cc-id(x)对应的所述sr策略已经创建。

9、在又一种实现方式中，公开了一种包括使用路径计算单元协议(pathcomputation element protocol，pcep)相互通信的路径计算单元(path computationelement，pce)和路径计算客户端(path computation client，pcc)的系统。所述pce包括第一存储器，用于存储中央控制器指令(central controller instruction，cci)的pcep对象，所述指令具有中央控制器标识符(central controller identifier，cc-id)(x)，用于创建分段路由(segment routing，sr)策略。此外，所述pce包括第一收发器，用于向所述pcc发送第一pcep初始化消息，所述第一pcep初始化消息包括具有用于创建sr策略的cc-id(x)的cci。此外，所述第一收发器用于在创建所述sr策略时接收来自所述pcc的第一pcep报告消息，所述第一pcep报告消息用于由所述pcc报告与所述cc-id(x)对应的所述sr策略已经创建。所述pcc包括第二存储器，用于存储包括在所述pcc处独立于所述候选路径创建的一个或多个分段路由(segment routing，sr)策略的第一列表，以及包括一条或多条候选路径和用于所述一条或多条候选路径中的每一条的相应sr策略关联标识符的第二列表，所述sr策略关联标识符对应于所述第一列表中的sr策略。此外，所述pce包括第二收发器，用于从所述pce接收所述第一pcep初始化消息。此外，所述pce包括第二处理器，用于创建所述sr策略并将所述sr策略存储在所述第一列表中。此外，所述第二收发器用于在创建所述sr策略时向所述pce发送所述第一pcep报告消息。

10、与现有技术相比，根据本发明的实施例的主要优点是，不再需要与属于同一sr策略的每条候选路径一起发送所有sr策略信息。pcep支持的中央控制机制用于在pcc上创建sr策略作为空容器，而无需同时在pce上创建候选路径。因此，降低了与每条候选路径一起发送sr策略参数所带来的复杂性，也降低了与从pce到pcc的每条候选路径一起发送的sr策略的可用性搜索所带来的复杂性。最终的总体效果是，sr策略可以独立于候选路径创建、修改和删除。

11、上述关于第一实现方式的各种选项和优选实施例也适用于其它实现方式。