（通信与信息系统专业论文）分层路由中的域内拓扑抽象方法.pdf

当今的光传送网在向智能化发展，自动交换光网络a s o n 成为光传送网的重要 推动技术，a s o n 通过向传统光传送网引入控制平面，赋予传统光传送网前所未有的 智能性。 a s o n 包括控制平面，传送平面和管理平面三个平面，a s o n 的智能化主要体现 在控制平面技术上。a s o n 支持动态的资源发现、自动的端到端的业务指配、强大的 保护恢复功能。 a s o n 控制平面技术包括了多个方面，其中一个重要的方面是多域互连技术。多 域互连技术的目的在于将基于不同技术、由不同设备制造商提供、由不同运营商维护 的不同a s o n 网络互连并作为一个整体提供a s o n 的基本功能。 o 本论文第1 章说明研究目的和意义；第2 章介绍与本文研究范围相关的技术领域 的研究现状，分析相关方案的实现机制及优缺点，提出本文的设计目标；第3 章分析 实现设计目标所要解决的关键问题：第4 章提出完整的解决方案；第5 章说明对解决 方案的测试分析：第6 章对全文进行了总结。 。 本论文创新之处在于： 1 通过比较a s o n 多域互连的多种解决方案，分析o i fh r p 方案的不足，提 出对域内拓扑抽象技术的进行改进的基本原则； 2 提出了对原有的全连接拓扑进行改进以减少抽象t e 链路的数量的方法； 3 提出了全新的抽象拓扑星型拓扑； 4 提出了在全连接拓扑抽象的基础上计算抽象t e 链路可用带宽及链路代价的 方法： 5 提出了实现自动拓扑抽象过程的基本方法。 关键词：自动交换光网络；分层路由：多域互连；拓扑抽象。 武汉邮电科学研究院硕士论文 a b s t r a c t o p t i c a lt r a n s p o r tn e t w o r ki sg r o w i n gm o r ea n dm o r ei n t e l l i g e n t a n da s o ni sa n i m p o r t a n tt e c h n o l o g yf o rt h i sr e a s o n a s o ni n t r o d u c e sc o n t r o lp l a n ei n t o t r a d i t i o n a l o p t i c a lt r a n s p o r tn e t w o r ka n dm a k ei tm o r ei n t e l l i g e n t a s o ni sc o m p o s e do fc o n t r o lp l a n e ，t r a n s p o r tp l a n ea n da d m i n i s t r a t i o np l a - , e t h e i n t e l l i g e n c eo fa s o n i sb e n e f i tf r o mc o n t r o lp l a n e a s o ns u p p o r t sd y n a m i cd i s c o v e r yo f r e s o u r c e ，e n dt oe n ds e r v i c ec o n f g u r a f i o na n dp o w e r f u lp r o t e c t i o na n dr e s t o r a t i o n t h et e c h n o l o g yo fc o n t r o lp l a n ei sc o m p o s e do fm u l t i p l ef a c t o r o n eo ft h ei m p o r t a n t i si n t e r c o n n e c t i o no fm u l t i p l ed o m a i n s t od ot h i s ，w en e e dt oc o n n e c tm l l l f i p l ed o m a i n s w h i c ha r ec o n s t r u c t e db a s e do nd i f f e r e n tt e c h n o l o g y , p r o d u c e db yd i f f e r e n tm a n u f a c t u r e r s o rm a i n t a i n e db yd i f f e r e n tc a r r i e rt o g e t h e r , m a k et h e m w o r kl i k eai n t e g r a t c dn e t w o r ka n d p r o v i d ef u n c t i o n a sa s o n c h a p t e r1o ft h i st h e s i sd e s c r i b e st h eg o a l sa n dm e a n i n go ft h ew h 0 1 ct h e s i s c h a p t e r2 i n t r o d u c es t a t u sq u oo ft e c h n o l o g y , a n a l y s i ss e v e r a ls c h e m e a n dp r e s e n t st h eg o a l so f d e s i g n i n g c h a p t e r3a n a l y z e st h ek e yf a c t o r so ft h ed e s i g n i n g c h a p t e r 4p r e s e n t sa i n t e g r a t e ds o l u t i o n c h a p t e r5d o e st e s tf o rt h es o l u t i o n c h a p t e r6i ss u m m a r i z e d t h i st h e s i sm a k e st h ef o l l o w i n gi n n o v a t i o n s ： 1 c o m p a r e sr e l a t i v es c h e m e sf o ra s o nm u l t i d o m a i ni n t e r c o n n e c t i o n ，a n a l y z e s d i s a d v a n t a g e so ft h eo i fh r p , p r e s e n t st h ep r i n c i p l eo fi n t r a - d o m a i nt o p o l o g y a b s t r a c t i o n 2 i m p r o v e m e n tf o rf u l l ym e s h e dc o n n e c t i o nt o p o l o g yt o r e d u c et h en u m b e ro f a b s t r a c tt el i n k ； 3 aw h o l en e wt o p o l o g ) r s t a rc o n n e c t i o nt o p o l o g y ； 4 t h em e t h o dt oc a l c u l a t ea v a i l a b l eb a n d w i d t ha n dl i n kc o s tf o ra b s t r a c tt el i n k s u n d e rf u l l ym e s h e dc o n n e c t i o nt o p o l o g y 5 t h ef r a m e w o r ko fi n t r a - d o m m nt o p o l o g ya u t o a b s t r a c t i o np r o c e d u r e k e yw o r d s ：a s o n ；h i e r a r c h i c a lr o u t i n g ；m u l t i - d o m a i ni n t e r c o n n e c t i o n ；t o p o l o g y a b s t r a c t i o n 武汉邮电科学研究院硕士论文 第1 章绪论 传送网是现代电信网的重要组成部分，其负责将大容量用户数据进行长距离传 送。当前的传送网一般采用光传送技术( 如s d h 、o ，i n ) ，其发展趋势是智能化、大 容量和多业务能力。 在智能化方面，a s o n 成为光传送网的重要推动技术，a s o n 通过向传统光传 送网引入控制平面，赋予传统光传送网前所未有的智能性。 a s o n ( a u t o m a t i c a l l ys w i t c h e do p t i c a ln e t w o r k ) 即自动交换光网络。a s o n 的概 念来源于i o n ( 智能光网络) 。2 0 0 0 年的删- t 正式确定由s g l 5 组开展对a s o n 的 标准化工作。n u _ t 进一步提出自动交换传送网( a s t n ) 的概念，明确a s o n 是 a s t n 应用于s d h 和o t n 的一个子集。a s o n 是在选路和信令控制下，完成自动交 换功能的新一代光网络，是一种标准化了的智能光传送网，代表了未来智能光网络发 展的主流方向，是下一代智能光传送网络的典型代表 a s o n 首次将信令和路由引入传送网，通过智能的控制层面来建立呼口l i 和连接， 使交换、传送、数据三个领域又增加了个新的交集，实现了真正意义上的路由设置、 端到端业务调度和网络自动恢复，是光传送网的一次具有里程碑意义的重大突破，被 广泛认为是下一代光网络的主流技术。 a s o n 是以s d h 和o t n 为基础的自动交换传送网，它用控制平面来完成配置和 连接管理的光传送网，以光纤为物理传输媒质，s d h 和o t n 等光传输系统构成的具 有智能的光传送网。根据其功能可分为传送平面、控制平面和管理平面，这三个平面 相对独立，互相之间又协调工作【。 与传统传送技术相比，a s o n 技术的最大特点是引入了控制平面，控制平面的主 要功能是通过信令来支持建立、拆除和维护端到端连接的能力，并通过选路来选择最 合适的路径，以及与此紧密相关的需要提供适当的名称和地址机制【2 1 。 a s o n ( 自动交换光网络) 从提出概念到现在已经有5 年了，在标准化和商用化 上都取得了重大的进展，国内外厂商的a s o n 设备也已经比较成熟。国外如a t & t 、 v o d a f o n e 等运营商都有规模较大、成熟的商业网络。国内有些设备制造商支持a s o n 功能的m s t p 节点已经投入使用，但目前网络拓扑并不是很复杂，节点数目较少。 随着a s o n 设备的不断投入使用，a s o n 网络的规模也日益增大，不同a s o n 武汉邮电科学研究院硕士论文 网络之间的互联也成为一种迫切需要。光互连论坛( o 环) 专门负责光网络互联相关 标准的制定，与a s o n 相关的u n i 和e - n n i 标准也主要由其负责开发。 为了实现不同设备制造商和运营商的a s o n 网络之间的互连，o i f 定义了外部网 络网络接口( e - n i 虮) 。在e n n i 上，不同的域之间只交换必要的路由信息和经过改 进的信令消息，用于路由计算和业务调度。 o i f 的e n n i 模型工作在分层路由的基础上提出了分层路由协议h r p 解决方案， 域内的拓扑信息经过抽象后通过e n n i 进行交换。路由计算也是分层进行的，在抽 象后的拓扑上完成路由计算后，再在各个域根据详细的拓扑进行计算。因此拓扑抽象 技术很大程度上决定了e - n n i 网络工作的有效性。 本文主要研究解决a s o n 多域网络互联的几种主要解决方案，并在此基础上提 出在o i fh r p 方案中的实现域内拓扑抽象的方法。 1 1 国内外发展现状和趋势 1 1 1a s o n 标准化 a s o n 的标准化工作主要由1 t u t 、i e t f 和o i f 等组织进行。 1 1 1 1n u t 玎u t 是通信行业主要的标准化组织，它在a s o n 领域的主要工作是定义了一个 标准的自动光网络体系结构，与其他标准化组织的不同在于它是从整体结构的角度研 究光网络，之后再决定如何实现。1 1 r u - t 主要负责a s o n 体系结构方面的内容，另外 它在分布式呼叫与连接管理、路由协议、自动发现等方面给出了框架结构与协议规范， 还对链路管理、连接允许控制、管理平面等方面进行了规范。r r u - t 在a s o n 方面的 建议主要包括： 1 g 8 0 8 0 ：a s o n 总体结构1 2 】； 2 g 8 0 8 1 ：a s o n 术语和定义； 3 g 7 7 1 2 ：数据通信网的结构和规范； 4 g 7 7 1 3 ：分布式呼叫和连接管理( d c m ) ； 5 g 7 7 1 3 1 ：d c m p n n i 应用； 6 g 7 7 1 3 2 ：d c m r s v p t e 应用： 7 g 7 7 1 3 3 ：d c m c r l d p 应用； 2 武汉邮电科学研究院硕士论文 8 g 7 7 1 4 ：通用自动发现技术； 9 g 7 7 1 4 1 ：s d h 和o t n 中的自动发现协议； 1 0 g 7 7 1 5 ：a s o n 路由的结构和需求【3 】； 1 1 g 7 7 1 5 1 ：链路状态协议需求1 4 l ： 1 2 g 7 7 1 5 2 ：远端路由查询的a s o n 结构和需求【5 】； 1 3 g 7 7 1 6 ：控制平面操作的体系结构； 1 4 g 7 7 1 7 ：a s o n 连接许可控制； 1 5 g 7 7 1 8 ：a s o n 管理体系结构； 1 6 g 7 7 1 8 1 ：控制平面角度的协议无关管理信息模型。 1 1 1 2 玎r i 冒 i e t f 的g m p l s ( 通用多协议标记交换) 及相关工作组主要定义智能光网络的控 制协议。g m p l s 提出了一系列的标准草案，包括信令协议( r s v p 砸和c r u ) p ) 、 路由协议( o s p f , , i s i s ) 以及链路管理协议( u 佃) 等。考虑到网络实现的需求， i e t f 正致力于使g m p l s 不仅支持对等模型，同时也支持重叠模型。为此，i e t f 开 始考虑借鉴r r u - t 和0 i f 的工作，使g m p l s 协议族更具完整性。g m p l s 是一套协 议而不是一个协议，它是i e t f 关于m p l s 用于口网络流量工程相关工作的扩展。 1 r f c3 4 7 1 ：g m p l s 信令功能描述； 2 r f c3 4 7 2 ：g m p l s 信令c r l d p 扩展； 3 r f c3 4 7 3 ：g m p l s 信令r s v p - t e 扩展； 4 r f c3 4 7 4 ：g m p l sr s v p - t ei a n a 分配用于a s o n 的使用和扩展； 5 r f c3 4 7 5 ：g m p l sc r l d pi a n a 分配用于a s o n 的使用和扩展； 6 r f c3 4 7 6 ：l d p 、r s v p 和r s v p t e 用于光u n i 信令的扩展； 7 r f c3 4 7 7 ：r s v p t e 中用于无编号链路的信令； 8 r f c3 4 7 8 ：l d p 的正常重启机制； 9 r f c3 4 7 9 ：l d p 的故障容限； 1 0 r f c3 4 8 0 ：c r l d p 中用于无编号链路的信令； 1 1 r f c3 9 4 5 ：g m p l s 结构； 1 2 r f c3 9 4 6 ：g m p l s 对于s o n e t 和s d h 控制的扩展： 1 3 r f c4 0 0 3 ：关于流出控制的g m p l s 信令流程： 3 武汉邮电科学研究院硕士论文 1 4 r f c4 1 3 9 ：g m p l s 信令使用和a s o n 扩展的需求； 1 5 r f c4 2 0 2 ：支持g m p l s 的路由扩展； 1 6 r f c4 2 0 3 ：支持g m p l s 的o s p f 扩展； 1 7 r f c4 2 0 4 ：链路管理协议l m p ； 1 8 r f c4 2 0 6 ：g m p l st e 的标签交换通道( l s p ) 等级； 1 9 r f c4 2 0 7 ：l m p 测试消息的s 伪哪d h 编码： 2 0 r f c4 2 0 8 ：g m p l s 的u n i ，r s v p - t e 支持重叠模型； 2 1 r f c4 2 0 9 ：用于d w d m 光线路系统的l m p ； 2 2 r f c4 3 2 7 ：l m p 管理信息库( m i b ) ； 2 3 r f c4 3 2 8 ：g m p l s 对于c t 7 0 9 光传送网控制的信令扩展； 2 4 r f c4 4 2 6 ：g m p l s 恢复功能规范； 2 5 r f c4 4 2 7 ：g l s 保护和恢复术语； 2 6 r f c4 4 2 8 ：基于g m p l s 的恢复机制分析。 上述r f c 文档中，除r f c3 4 7 4 、r f c3 4 7 5 、r f c3 4 7 6 、r f c4 1 3 9 、r f c4 4 2 7 和r f c4 4 2 8 为“i n f o r m a t i o n a l 一状态外，其余均为“p r o p o s e ds t a n d a r d 状态。 1 1 1 3o 硬 o i f 主要关注客户端，制定了u n i 和n n i 标准，并采用这些协议进行互操作性 试验。目前还在规范u n i 和n n i ，但i - n n i 已有了一个初步的定义，已经完成了u n l l 0 信令规范，u n l l 0 信令规范r 2 ，u n l l 0 计费的c d r 、u n l 2 0 、u n i 和n n i 的安全 扩展和运营商内部的e n n i 信令规范。 o u n i 是实施重叠模型光网络的基础。其应用包括从简单的连接配置到动态的带 宽分配。o - u n i 规范了快速的电路提供、不同等级的保护和恢复、连接建立信令、自 动拓扑发现、自动服务发现、故障监测、定位和通告等。目前已经完成了u n l l 0 ， 并演示了多厂商的互操作性。u n l 2 0 增强了接口功能，同时也进行了互通试验。在 n n i 的规范工作方面，o i f 主要是定义域间信令协议、发现功能以及支持分级路由的 域问路由协议( d d r p ) ，已成功演示了基于o i fn n i 草案的u n i n n i 的互操作，以 及多厂商光网络控制平面路由和信令协议的互通。目前，e n n l l 0 信令规范已经比 较成熟，但是不支持保护恢复，并没有实际应用，而路由规范草案目前仅支持单级单 域方式。今后还要进一步规范e n n i 。 4 武汉邮电科学研究院硕士论文 1 1 1 a 国内 国内已经开始了一系列的研究。目前已经立项的标准系列有自动交换光网络 ( a s o n ) 技术要求、 自动交换光网络( a s o n ) 设备技术要求和：自动交换光 网络( a s o n ) 测试方法三个。每个系列标准都由多个部分组成。其中，在 自动 交换光网络( 肖s o n ) 技术要求中又对多个部分分别进行立项，包括结构和总体要 求、信令、术语和定义、数据通信网、自动发现、管理平面等。在：自动交换光网络 ( a s o n ) 设备技术要求和 自动交换光网络( 肖s o n ) 测试方法中，对基于s d h 的a s o n 部分分别进行立项。这些标准制定时主要参考r r u - t 的框架，并结合i e t f 和o i f 的相关成果，即兼顾框架性和可操作性，同时结合我国网络的实际情况，依据 重要程度对国际标准中的一些选项进行定义和选择，以增强标准的实用性嘲。 与本文研究内容关系最密切的系列标准为 自动交换光网络( a s o n ) 技术要求， 其中的主要标准包括： 1 自动交换光网络( a s 0 n ) 技术要求第1 部分：体系结构与总体要求 2 自动交换光网络( a s o n ) 技术要求第2 部分：术语和定义 3 自动交换光网络( a s o n ) 技术要求第3 部分：数据通信网( d c n ) 技术要 求 4 自动交换光网络( a s 0 n ) 技术要求第4 部分：信令 5 自动交换光网络( a s o n ) 技术要求第5 部分：用户网络接口( u 】m ) 6 自动交换光网络( a s o n ) 技术要求第6 部分：管理平面 7 自动交换光网络( a s o n ) 技术要求第7 部分：自动发现 8 自动交换光网络( a s o n ) 技术要求第8 部分：路由 9 自动交换光网络( a s o n ) 技术要求第9 部分：外部网络网络接口( e n n i ) 在上述标准中，与本文研究最相关的标准为第1 部分体系结构与总体要求川、第 8 部分路由和第9 部分外部网络网络接1 3 ( e n n i ) i s 】。 1 1 2 测试和网络应用 o l f 在对h r p 进行开发的阶段就组织运营商、设备制造商及软件提供商进行了 e n n i 互联测试，我国的中国电信参加了相关测试。在国内，中国电信于2 0 0 5 年底 在北京组织了部分设备制造商进行了a s o ne n n i 互联测试，测试结果表明h r p 有 已可以作为多域互连的方案进行应用，但在域内拓扑抽象技术、业务保护恢复以及相 5 武汉邮电科学研究院硕士论文 关网管功能上还有待改进。 在网络应用上，国内外一些比较大运营商均有采用h r p 方案的e - n n i 网络部署， 但大部分网络应用中，e - n n i 接口上不提供基于控制平面的保护恢复，另外域内拓扑 抽象一般采用手工配置方式1 9 】。 1 2 分层路由 国际电信联盟电信标准组( i t u - t ) 依据不同的技术、地理位置或者管理范围等策 略将光网络分成许多较小的管理区域( a d ：a d m i n i s t r a t i v ed o m a i n ) 分别来维护和管理。 如图1 1 所示【2 l 。 图1 1 全球性的自动交换光网络( a s o h ) 示意图 在图1 1 中，终端用户节点通过u n i 接口和全球性的a s o 吣t n 相连接，而 a s o n a s t n 内部又分成许多不同的子网，它们可能分别为不同的供应商所拥有，子 网之间通过外部n n i 接口相连( e m ：e x t e r n a ln e t w o r k n o d ei n t e r f a c e ) 。每一个子网 内部又包括很多网元设备，这些网元之间通过内部n n i 接口( i n n i - i n t e r n a l n e t w o r k n o d ei n t e r f a c e ) 相连。删t 于2 0 0 3 年1 月对g 8 0 8 0 进行了大规模的增补， 进一步强化了a s o n 的这种层次结构。 基于图1 1 的结构，国际标准组织与论坛分别推出了各自的路由解决方案以实现 端到端连接的服务质量。兀u t 公布了其g 7 7 1 5 y 1 7 0 6 建议“自动交换光网络 路由的结构与需求 ，将路由体系结构设计为分层路由体系，如图1 2 所示1 3 j 。 6 武汉邮电科学研究院硕士论文 3 层 黪 i 震黍篷鬃鬻；i 囊黪錾饕誊爹 瓣蘩藤黪 孽 黪麟 曩夼 飕黼勰蔑rj 蝤l 鬻麓霪霪荔鬓霾藜黎 矿n 避懋鬓甏翳 | | ；翳髫鬻鹱筮、蠢萋瓤眩，誊黪 图1 2 中高层路由域( 父) r a 包含低层路由域( 子) r a 1 ，r a 2 和r a 3 。同 样，r a l 和r a 2 进一步包含路由域r a 1 x 和r a 2 x 。图2 中r p 为g 7 7 1 5 y 1 7 0 6 为每个域定义的路由执行器( i 强) 。每一个域都存在一个与之相关的r p ，为该路由域 提供路由服务。 光互联网论坛o i f 基于g 7 7 1 5 提出了“基于g m p l s o s p f 的分层路由呻一 h i e r a r c h i c a lr o u t i n gu s i n gg m p l s o s p f ) 协议草案( o l v 2 0 0 2 0 2 3 0 8 ) ，用于实现分层 路由。根据h r p 协议，路由域中的每个路由控制器( r c ) 都要运行域内路由协议( 例 如o s p f ) 来管理本域的拓扑信息，链路状态信息以及地址可达信息等等，同时有些 r c 上还要运行h r p 的实体，负责层间通信，h r p 和域内路由协议模块间的接口使 得h r p 能够看到域内的拓扑，并能将其按照一定的规则进行抽象并将抽象的结果向 相邻层次的h r p 模块转发；同时域内路由协议模块应该能够得到这些抽象的拓扑信 息并在路由域内广播。域内以及域问路由协议相互协调完成分层网络拓扑结构的构建 l m o 从2 0 0 3 年起，国际上对h r p 相关算法与技术进行了深入的研究，研究表明层次 路由：1 、理论上可以保证路径计算的最优性，但这种最优性受到消息抽象准确度的 影响：2 、理论上支持链路不相交路径的计算能力，但这种能力同样受限于信息抽象 7 武汉邮电科学研究院硕士论文 准确度，特别时共享链路风险组和带宽限制信息的准确度；3 、实现方式支持抢占技 术；4 、不支持并行计算；5 、流量工程的能力没有得到重视；6 、路由过程支持网络 资源信息的不外泄，外泄程度取决于消息抽象的深度。 1 3 研究目的及意义 为了解决域问路由的问题，h r p 采用分级路由结构，路由协议在不同的域之间 扩散汇总后的路由信息。这种分级路由的结构存在两个潜在的问题，一个是汇总后的 路由信息缺乏精确性，即可能会丢失一些信息。另外一个问题是某些流量工程参数不 能或很难被汇总，如离散的带宽信息。而在a t m 网络中，由于带宽是用信元秒来 表示的，因此比较容易实现链路带宽的汇总。 域内拓扑抽象技术是在o i fh r p 方案中实现分层路由的关键技术之一，域内拓 扑抽象的结果，很大程度上影响了o i fm 冲运行的效率。 本文旨在研究o i fh r p 环境下的域内拓扑抽象技术，研究抽象时所采用的抽象 拓扑、抽象t e 链路的属性确定等关键问题。 本文的研究，可以形成比较完整的o i fh r p 路由的实施方案，对a s o n 控制平 面关键技术研发和网络设备部署有积极的指导作用。另外，本文的研究成果能显著提 高o i fe n n i 网络的运行效率、提高网络生存能力和对业务的保护恢复能力。 1 4 主要内容和创新点 本文主要研究多域a s o n 网络环境下的多种解决方案，分析各种解决方案的实 现机制及优缺点。在此基础上，研究在o i fe n n i 环境下域内拓扑抽象技术，其涉及 的关键技术包括抽象拓扑的结构类型、抽象t e 链路的主要属性、实现自动抽象过程 的主要方法等。 8 武汉邮电科学研究院硕士论文 第2 章研究现状和设计目标 2 1 研究范围和现状 本文主要研究解决a s o n 多域互连的几种主要的解决方案，对其优缺点进行分 析。在此基础上，针对o i fh r p 方案，研究其实现机制，并提出域内拓扑抽象技术 的实现方案。 为了解决a s o n 多域网络互联的问题，各标准化组织及相关研究机构做了大量 的工作，目前比较成熟的方案有三种：o i fh r p 、基于p c e 的多域路由和逐域路由。 2 2o 职h r p 方案 o i f 一直致力于光网络互联的标准化，其主导开发了u n i 和e - n n i 上的一系列 标准。 o i f 的e - n n i 标准主要分为1 0 和2 0 两个版本，每个版本均由信令和路由两部 分组成。 2 2 1 标准化进程 h r p 的发展经过了几个阶段： 1 o i f 最初在草案o i f 2 0 0 2 0 2 3 提出h r p 的解决方案，其命名为“域问路由协 议( d o m a i n t od o m a i nr o u t i n gp r o t o c 0 1 ) ，即d d r p 。在此草案中，o i f 提出 了解决e n n i 路由问题的基本方法。 2 o i f 对上述草案进行版本更新，将其改名为“基于g m p l s o s p f 的分层路 由( h i e r a r c h i c a lr o u t i n gu s i n gg m p l s - o s p f ( d r a f t ) ) 。 3 o i f 在草案o i f 2 0 0 3 2 5 9 中提出“运营商内基于o s p f 的e n n i 路由( d r a f to i f s p e c i f i c a t i o nf o ri n t r a - c a r r i e re n n ir o u t i n gu s i n go s p f ) 力； 4 基于上述工作成果，o i f 发布草案o i f 2 0 0 8 2 8 7 0 2 ，其名称确定为“e n n i 路由2 0 规范( d r a f to i fe - n n ir o u t i n g2 0s p e c i f i c a t i o n ) ，在此草案中，第 一次专门对拓扑抽象的方法进行了描述，但大部分内容仍在工作组讨论阶段 1 1 0 o 纵观o i fh r p 的标准化进程，其实现方法并没有本质的变化，基本是逐步细化 的过程f 1 1 l 。 9 武汉邮电科学研究院硕士论文 2 2 2 术语定义 为了实现h r p ，o i f 在相关草案使用了如下术语定义： 边界节点( b o r d e rn o d e ) ：一类特殊的控制域( r c d ) 内节点，它有一条或多条 t e 链路连接至在其它r c d 中的节点。边界节点使用4 字节的o s p f 路由器m ( 0 s p f r o u t e ri d ) 标识。 外部链路( e x t e r n a ll i n k ) ：两个端点分别在不同路由域( r a ) 的t e 链路。 内部链路( i n t e r n a ll i n k ) ：两个端点均在同一路由域( r a ) 的t e 链路。 路由控制域( r o u t i n gc o n t r o ld o m a i n ) ：由g 8 0 8 定义，是一种为了传送资源发 布所组成的r c 联邦。 路由域( r o u t i n g a r e a ，r a ) ：这是在g 7 7 1 5 中定义的一个术语。在本文中路由 域和具有逻辑上下文的o s p f 域存在关联。r a 由o s p f 域m 标识，该标识必须在给 定的运营商网络内唯一。 路由控制器( r o u t i n gc o n t r o l l e r ，r c ) ：这是在g 7 7 1 5 中定义的一个术语。在本 文中路由控制器和在指定路由域( r a ) 中指定的o s p f 节点存在关联。路由控制器 使用o s p f 中的4 字节o s p f 路由器i d ( o s p fr o u t e ri d ) 标识，被称作路由控制器 i d ( r o u t i n gc o n t r o l l e ri d ) ，或r ci d 。r ci d 在一个路由域中必须唯一 代言者( s p e a k e r ) ：路由层次n 上指定r a 中担当r c 的o s p f 节点，除了和同 域其它o s p f 节点一样完成常规任务以外，代言者节点也负责和路由层次n + i 上的 r c 通信。 t e 链路( 1 el i n k s ) ：这一定义是o s p f t e 和g m p l s o s p f 使用的。应注意在 层次式路由环境中，t e 链路的端点可能不是广播节点自身，因此如果在广播中需要 列出端点，则包含附加信息以指定端点。当t e 链路的两个端点在同一路由域中时， 该 r e 链路被称作“域内t e 链路，否则称作“域间 r e 链路。 中途控制域( t r a n s i tc o n t r o ld o m a i n ) ：中途控制域是一种穿越它的n n i 信令和 连接不终结和发起任何连接的控制域【1 0 1 。 2 2 3h r p 方案原理 图2 1 为一个二层h r p 网络，网络的实际拓扑在图中用第0 层表示，抽象拓扑 用第1 层表示。第0 层网络由三个域组成，分别为c d l 、c d 2 、c d 3 ，三个域通过边 1 0 武汉邮电科学研究院硕士论文 界节点b n l 、b n 2 、b n 3 、b n 4 、b n 5 、b n 6 、b n 6 、b n 7 和b n 8 相互连接，三个域 中各有一个节点s 1 、吝2 和s 3 被指定为代言者节点，其负责运行域问路由协议( 经 过改进的g m p l so s p f w e ) 在域间相互交换各自所在域的抽象拓扑，以形成第1 层 网络。 c d 4 图2 1 二层h r p 网络示例 c d 3 z 1 层 0 层 在图2 1 中，域2 的实际拓扑包含1 1 个节点，通过拓扑抽象以后，其拓扑变为 四节点的全连接网络并作为在第1 层拓扑的一部分。 为了在域间交换抽象拓扑的路由信息，各域的代言者节点的路由协议之间需要形 成邻居关系，因此需要在各代言者节点上配置o s p f 邻居。表2 1 给出了代言者节点 s 2 上配置的邻居信息。 武汉邮电科学研究院硕士论文 表2 1 代言者节点s 2 上配置的邻居信息 邻居节点路由器i d s 1s 1 的路由器d s 3s 3 的路由器 同时，为了能在第一层路由拓扑中将域内抽象拓扑连接起来，代言者节点上还应 配置域间t e 链路。域间t e 链路无需抽象，其在第0 层和第1 层具有一一对应的关 系。t e 链路为双向链路，对每个代言者节点来说，只需配置自己所在域出方向的t e 链路。表2 2 给出了代言者节点s 2 上配置的域间t e 链路信息。 表2 2 代言者节点s 2 上配置的域间t e 链路信息 域间t e 链路本地边界节点远端边界节点 b n 3 b n lb n 3 b n l b n 4 - b n 2b n 4b n 2 b n 5 一b n 7b n 5b n 7 b n 6 - b n 8 b n 6 b n 8 另外，代言者节点上还应配置域内抽象拓扑的t e 链路信息。表2 3 给出了代言 者节点s 2 上配置的域内抽象t e 链路信息。 1 2 武汉邮电科学研究院硕士论文 作： 表2 3 代言者节点s 2 上配置的域内r e 链路信息 域内t e 链路本地节点远端节点 b n 3 b n 4b n 3b n 4 b n 4 - b n 3b n 4b n 3 b n 3 b n 5b n 3b n 5 b n 5 b n 3b 砸b n 3 b n 3 b n 6b mb n 6 b n 6 b n 3b n 6b n 3 b n 4 - b n 5b n 4b 硒 b n 5 b n 4b n 5 b n 4 b n 4 - b n 6 b n 4 b n 6 b n 6 b n 4b n 6b n 4 b n 5 b n 6b n 5b n 6 b n 6 - b n 5b n 6b n 5 在h r p 方案中，为了建立从节点a 到节点z 的端到端的连接，需要执行以下操 1 业务请求到达节点a ，指明源宿节点分别为节点a 和节点z 。 2 域1 中的入口节点a 首先利用第1 层的拓扑进行路由计算，计算结果表明节 点a 和节点z 之间可以通过域3 建立一条满足要求的连接，其在第1 层拓扑 中的路由为a - b n l b n 3 b n 5 b n t - z 。 3 域1 会根据其在第o 层的拓扑计算节点a 到节点b n l 之间的路由并建立交 叉连接。 4 信令建立b n l 与b n 3 之间的交叉连接； 5 信令的连接建立请求消息到达域2 的边界节点b n 3 ，域2 会根据其在第o 层 的拓扑计算节点b n 3 到节点b n 5 之间的路由并建立交叉连接。 6 信令建立b n 5 与b n 7 之间的交叉连接； 1 3 武汉邮电科学研究院硕士论文 7 信令的连接建立请求消息到达域3 的边界节点b n 7 ，域3 会根据其在第0 层 的拓扑计算节点b n 7 到节点z 之间的路由并建立交叉连接。 经过上述过程，一条从节点a 到节点z 的连接建立完成。 2 2 4 拓扑抽象 o f 在h r p 方案中支持两种抽象方式。在2 2 3 节中，域内拓扑采用全连接的方 式进行抽象，即将域边界节点以及其它的关键节点以全连接的方式构成抽象拓扑，如 图2 2 所示。 _ 一一一_ 一_ 一一一岬一一_ _ 一一_ 一一一一一_ - 雌轴一恤帆- ，- - ，一 一一_ _ 。_ - _ 一_ i 、 【s 】。 【8 】张国颖等，中华人民共和国国家标准，a s o n 节点设备技术要求第9 部分；外部网络网络 接i = 1 ( e - n l , r 1 ) i s 】 【9 】张国颖等，中华人民共和国国家标准，自动交换光网络( a s o n ) 测试方法第1 部分：基 于s d h 的a s o n 测试方法f s l 。 【1 0 1o i fd r a f to i f 2 0 0 8 2 8 7 0 2 - 2 0 0 8 ，e - n n ir o u t i n g2 0s p e c f i c a t i o n s 】 【1 1 】o i fd r a f to i f 2 0 0 5 3 8 1 1 0 - d r a f to i f e - n n i s i g n a l i n gs p e c i f i c a t i o n s 【1 2 1i e t fr f c 4 6 5 5 - 2 0 0 6 ，ap a t hc o m p u t a t i o ne l e m e n t ( p o e ) b a s e da r c h i t e c t u r e s 【1 3 1i e t fr f c 4 6 5 7 - 2 0 0 6 ，p a t hc o m p u t a t i o ne l e m e n t ( p c e ) c o m m u n i c a t i o np r o t o c o lg e n e h c r e q u i r e m e n t s s j 1 1 4 】i e t fr f c a 6 7 4 - 2 0 0 6 ，r e q u i r e m e n t sf o rp a t hc o m p u t a t i o ne l e m e n tp 回d i s c o v e r y s 【1 5 】i e t fr f c 4 9 2 7 - 2 0 0 7 ，p a t hc o m p u t a t i o ne l e m e n tc o m m u n i c a t i o np r o t o c o l ) s p e c i f i c r e q u i r e m e n t sf o ri n t e r - a r e am p l sa n dg m p l st r a f f i ce n g i n e e r i n g s 】 【1 6 】i e t fr f c 5 0 8 8 - 2 0 0 8 ，o s p fp r o t o c o l e x t e n s i o n sf o rp a t h c o m p u t a t i o ne l e m e n t ( p c e ) d i s c o v e r y s 【1 7 i e t fr f c 5 0 8 9 - 2 0 0 7 ，i s i sp r o t o c o le x t e n s i o n sf o rp a t hc o m p u t a t i o ne l e m e n t d i s c o v e r y 【s 】 【1 8 】i e t fr f c 5 3 7 6 - 2 0 0 7 ，i n t e r - a sr e q u i r e m e n t sf o rt h ep a t hc o m p u t a t i o ne l e m e n tc o m m u n i c a t i o n p r o t o c o l ( p c e c p ) 【s 1 【1 9 】i e t fr f c