專利名稱：一種改進的gmpls的多粒度光網(wǎng)絡故障恢復方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種改進的GMPLS的多粒度光網(wǎng)絡故障恢復方法，屬于光通信、智能光網(wǎng)絡領域。
背景技術：
通用多協(xié)議標記交換(GMPLQ繼承了多協(xié)議標簽交換(MPLQ基本的協(xié)議棧架構和主要的特性，并支持多種新的交換結構類型，包括波長級、波帶級和光纖級交換等。GMPLS 將包括時隙、波長、波帶和光纖端口作為標簽進行數(shù)據(jù)轉發(fā)，并通過采用擴展的信令、路由協(xié)議和新的鏈路管理機制進行動態(tài)控制和管理。為了適應未來光網(wǎng)絡中多種粒度業(yè)務并存的局面，引入了基于GMPLS的控制平面技術的智能多粒度光網(wǎng)絡(MGON)，實現(xiàn)了對光網(wǎng)絡資源進行動態(tài)控制和傳送信令的要求，在資源及業(yè)務的動態(tài)發(fā)現(xiàn)和靈活提供網(wǎng)絡資源的同時增強了網(wǎng)絡的生存性。從網(wǎng)絡失效類型角度而言，MGON相比傳統(tǒng)的光網(wǎng)絡增加了波帶失效的情況。波帶失效的可能原因包括節(jié)點中波帶交叉連接器、波帶復用/解復用器(或光纖接續(xù)點處)和波帶變換器故障造成的。此時，光纖中的一個或多個波帶會受到影響導致阻塞，但是整個光纖不會受到影響。從網(wǎng)絡失效恢復機制而言，由于新增了波帶通道的失效情況，因此需要考慮和制定基于波帶通道進行故障恢復的策略。針對支持流量疏導(Traffic Grooming)能力的多粒度光網(wǎng)絡生存性問題，已經(jīng)提出的解決方法包括方法一共享通道保護，包括基于波帶路徑的共享保護策略(SPPB)和基于光路的共享保護策略(SPPL)[郭林.適用于多粒度光網(wǎng)絡的共享保護算法及其分析[J]光子學報，2009年4月，38 (04) :847-851]。在SPPB策略中，一條光路通道(Iightpath) 要經(jīng)過一條或多條的受保護的波帶通道(bandpath)，即對于每個已經(jīng)建立的工作波帶通道(bandpath)，都需要在相應的保護路徑上預留備份資源。SPPL策略中的每條工作 Iightpath都有一條保護的lightpath，即保護的粒度是波長級的。但在光網(wǎng)絡中，采用這種保護方式對節(jié)點和節(jié)點間的連接關系提出的要求比較高，所以一般僅適用于點到點的傳輸系統(tǒng)，在大型的復雜網(wǎng)絡中，由于受到網(wǎng)絡拓撲和波長連接一致性的約束，難以直接采用。方法二 重路由恢復。[呂薇.多粒度光網(wǎng)絡的流量疏導及聯(lián)合生存性[D].北京郵電大學.2006 36-41]。此種方法中，在建立波帶的時候需要通過消息通告負責處理波帶故障恢復的節(jié)點(一般設為波帶源節(jié)點)以及確定該波帶是采用波長還是波帶的恢復方法，并且在波帶源節(jié)點保存故障恢復方法。節(jié)點檢測到故障及故障定位后，首先通知負責波帶故障恢復的節(jié)點(源節(jié)點)，在該節(jié)點判斷該故障的故障恢復方法，由該節(jié)點計算并建立備用故障通道，拆除故障通道。這種方法的缺點是隨著業(yè)務量增大，網(wǎng)絡中的空閑資源越來越少，對于沒有預留資源的重路由恢復來說，各種級別的恢復很難都得到滿足。因此，當網(wǎng)絡中業(yè)務負荷較重的時候，恢復成功率較低。
綜上所述，現(xiàn)有的MGON保護恢復策略主要是針對鏈路失效的，沒有充分考慮網(wǎng)絡資源利用率、網(wǎng)絡節(jié)點端口成本以及業(yè)務量等網(wǎng)絡因素。隨著光網(wǎng)絡的拓撲復雜度和業(yè)務量的快速提高，現(xiàn)有的方法無法滿足實現(xiàn)多粒度復雜光網(wǎng)絡的保護與恢復的需求。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是針對上述背景技術的不足，提供了一種改進的 GMPLS的多粒度光網(wǎng)絡故障恢復方法。當故障定位機制確定網(wǎng)絡中出現(xiàn)多粒度節(jié)點失效后， 負責恢復的節(jié)點重新啟動流量疏導策略為經(jīng)過失效節(jié)點受影響的該部分波長工作通道計算一條波帶恢復通道。本方法減少了端口成本、共享資源提高了網(wǎng)絡整體生存性。本發(fā)明為實現(xiàn)上述發(fā)明目的采用如下技術方案一種改進的GMPLS的多粒度光網(wǎng)絡故障恢復方法，包括如下步驟步驟1，當光網(wǎng)絡中有節(jié)點失效時，光網(wǎng)絡定位故障節(jié)點，故障節(jié)點將故障信息傳送至源節(jié)點，源節(jié)點保存好故障恢復類型；步驟2，光網(wǎng)絡源節(jié)點連接控制模塊讀取光網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫中每條預先計算好的恢復路徑；步驟3，判斷中斷業(yè)務是否為波長級業(yè)務3-1，當中斷業(yè)務是波長級業(yè)務時，進入步驟4 ；3-2，當中斷業(yè)務不是波長級業(yè)務時，源節(jié)點按照波帶恢復方法恢復故障；步驟4，判斷恢復路徑是否有同源子路徑4-1，當恢復路徑有同源子路徑時，進入步驟4-1-1 ；4-1-1，判斷恢復路徑的子路徑是否為2跳以上；當恢復路徑同源子路徑為2跳以上，進入步驟4-1-2 ；當恢復路徑同源子路徑不是2跳以上，源節(jié)點按照傳統(tǒng)的波長恢復方法恢復故障；4-1-2，源節(jié)點按照改進的波長恢復方法恢復故障，為所有同源的恢復路徑分配一條波長連續(xù)的空閑寬帶，具體分步驟如下4-1-2-1，源節(jié)點選擇同源子路徑，建立新的波帶路由；4-1-2-2，光網(wǎng)絡通過I^ath消息和Resv消息建立起新的連接，每一個波帶路由以波帶級傳輸；4-1-3，光網(wǎng)絡源節(jié)點連接控制模塊在恢復路徑上建立新連接；恢復故障；4-2，當恢復路徑?jīng)]有同源子路徑時，源節(jié)點按照傳統(tǒng)的波長恢復方法恢復故障。所述改進的GMPLS的多粒度光網(wǎng)絡故障恢復方法中，步驟3_2所述波帶恢復方法具體包括如下步驟步驟301，直接建立波帶恢復路徑；步驟302，根據(jù)光網(wǎng)絡中已有波帶的情況，共享已建波帶；當光網(wǎng)絡中有已建波帶時，新建立的波帶恢復路徑共享已建波帶；當光網(wǎng)絡中沒有已建波帶時，依據(jù)first-fit策略為新建立的波帶恢復路徑創(chuàng)建一條新的空閑波帶，恢復故障。所述改進的GMPLS的多粒度光網(wǎng)絡故障恢復方法中，步驟4-1-1所述傳統(tǒng)的波長恢復方法具體包括如下分步驟步驟401，通過GMPLS拓展RSVP協(xié)議中的I^ath消息和Resv消息建立起新的波長連接；步驟402，根據(jù)光網(wǎng)絡中已有波長的情況已有波長；當有已預留波長時，新建立的波長連接共享已預留的波長；當沒有已預留波長時，依據(jù)first-fit策略為新建立的波長連接建立一條新的空閑波長。所述改進的GMPLS的多粒度光網(wǎng)絡故障恢復方法中，步驟402所述已預留波長是光網(wǎng)絡中其他節(jié)點故障時波長恢復路徑的一部分。所述改進的GMPLS的多粒度光網(wǎng)絡故障恢復方法中，步驟302所述已建波帶是光網(wǎng)絡中其他節(jié)點故障時波帶恢復路徑的一部分。本發(fā)明采用上述技術方案，具有以下有益效果減少了端口成本、共享資源、提高了網(wǎng)絡整體生存性。


圖1為改進的GMPLS的多粒度光網(wǎng)絡故障恢復方法中路徑恢復的示意圖。圖2為改進的GMPLS的多粒度光網(wǎng)絡故障恢復方法的流程圖。圖中標號說明:A、B、C、D、E、F、G、H、I、L、Μ、N、0均為光網(wǎng)絡中的節(jié)點，虛線表示
恢復路徑。
具體實施例方式下面結合附圖對發(fā)明的技術方案進行詳細說明圖1表示的是多粒度光網(wǎng)絡中的節(jié)點E失效的情況。假設在出現(xiàn)故障之前，所有節(jié)點都有多級別光交換的能力，每個節(jié)點之間都有很多光纖級、波帶級和波長級等光交換， 波帶的波長數(shù)至少為2。如圖2所示的流程圖，一種改進的GMPLS的多粒度光網(wǎng)絡故障恢復方法，包括如下步驟步驟1，當光網(wǎng)絡中有節(jié)點失效時，光網(wǎng)絡定位故障節(jié)點，故障節(jié)點將故障信息傳送至源節(jié)點，源節(jié)點保存好故障恢復類型；步驟2，光網(wǎng)絡源節(jié)點連接控制模塊讀取光網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫中每條預先計算好的恢復路徑；步驟3，判斷中斷業(yè)務是否為波長級業(yè)務3-1，當中斷業(yè)務是波長級業(yè)務時，進入步驟4 ；3-2，當中斷業(yè)務不是波長級業(yè)務時，源節(jié)點按照波帶恢復方法恢復故障；步驟301，直接建立波帶恢復路徑；步驟302，根據(jù)光網(wǎng)絡中已有波帶的情況，共享已建波帶；當光網(wǎng)絡中有已建波帶時，新建立的波帶恢復路徑共享已建波帶；當光網(wǎng)絡中沒有已建波帶時，依據(jù)first-fit策略為新建立的波帶恢復路徑創(chuàng)建一條新的空閑波帶，恢復故障。
步驟4，判斷恢復路徑是否有同源子路徑4-1，當恢復路徑有同源子路徑時，進入步驟4-1-1 ；4-1-1，判斷恢復路徑的子路徑是否為2跳以上；步驟401，通過GMPLS拓展RSVP協(xié)議中的I^ath消息和Resv消息建立起新的波長連接；步驟402，根據(jù)光網(wǎng)絡中已有波長的情況已有波長；當有已預留波長時，新建立的波長連接共享已預留的波長；當沒有已預留波長時，依據(jù)first-fit策略為新建立的波長連接建立一條新的空閑波長。當恢復路徑同源子路徑為2跳以上，進入步驟4-1-2 ；當恢復路徑同源子路徑不是2跳以上，源節(jié)點按照傳統(tǒng)的波長恢復方法恢復故障；4-1-2，源節(jié)點按照改進的波長恢復方法恢復故障，為所有同源的恢復路徑分配一條波長連續(xù)的空閑寬帶，具體分步驟如下4-1-2-1，源節(jié)點選擇同源子路徑，建立新的波帶路由；4-1-2-2，光網(wǎng)絡通過I^ath消息和Resv消息建立起新的連接，每一個波帶路由以波帶級傳輸；4-1-3，光網(wǎng)絡源節(jié)點連接控制模塊在恢復路徑上建立新連接；恢復故障；4-2，當恢復路徑?jīng)]有同源子路徑時，源節(jié)點按照傳統(tǒng)的波長恢復方法恢復故障。其中，步驟402所述已預留波長是光網(wǎng)絡中其他節(jié)點故障時波長恢復路徑的一部分，步驟302所述已建波帶是光網(wǎng)絡中其他節(jié)點故障時波帶恢復路徑的一部分。當業(yè)務LSI^s從節(jié)點A到達節(jié)點N時，發(fā)現(xiàn)節(jié)點E失效，導致經(jīng)過此節(jié)點的所有業(yè)務鏈路發(fā)生故障，節(jié)點E將告警信息回溯至源節(jié)點A，并在源節(jié)點A保存好故障恢復類型。 由圖可知，波帶級B-LSPl (A-D-E-N)是從A到N的波帶鏈接，波長級W-LSP2 (A-G-H-E-N)、 W-LSP3(A-G-H-M-E-N)、W-LSP4(A-G-L-M-E-N)、W-LSP5(A-G-L-M-O-E-N)、W-LSP6 (A-F-E-N) 都是從A到N的波長連接。以下分別是它們的恢復過程。①B-LSPl故障時，在基于波帶通道的恢復方式下，A點建立B-LSP2 (A-B-C-N)，如果有已建波帶B-LSP2就共享已建波帶，如果沒有已建波帶就依據(jù)FF (first-fit)策略為 B-LSP2建立一條新的空閑波帶，以實現(xiàn)波帶粒度連接的處理。②當W-LSP2 (A-G-H-E-N)和 W-LSP3 (A-G-H-M-E-N)故障時，這兩條 LSP 的恢復路徑同源，并且同源子路徑的跳數(shù)是2，所以就為這兩條LSP新建一條空閑帶寬 B-LSP3 (A-G-H-N)，其波長連續(xù)。③同②，當W-LSP4 (A-G-L-M-E-N)和 W-LSP5 (A-G-L-M-O-E-N)故障時，為其新建 B-LSP4(A-G-L-M-N)。④當W-LSP6(A-F-E_N)故障時，由于不滿足同源疏導策略，對其按計劃進行波長級恢復，在波長通道的恢復方式下，A點建立W-LSP7 (A-F-I-N)，如果有已建波長W-LSP7就共享已建波長，如果沒有就依據(jù)FF(first-fit)策略為W-LSP7建立一條新的空閑波長路經(jīng)，以實現(xiàn)波長粒度連接的處理。
權利要求
1.一種改進的GMPLS的多粒度光網(wǎng)絡故障恢復方法，其特征在于包括如下步驟 步驟1，當光網(wǎng)絡中有節(jié)點失效時，光網(wǎng)絡定位故障節(jié)點，故障節(jié)點將故障信息傳送至源節(jié)點，源節(jié)點保存好故障恢復類型；步驟2，光網(wǎng)絡源節(jié)點連接控制模塊讀取光網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫中每條預先計算好的恢復路徑；步驟3，判斷中斷業(yè)務是否為波長級業(yè)務 3-1，當中斷業(yè)務是波長級業(yè)務時，進入步驟4 ；3-2，當中斷業(yè)務不是波長級業(yè)務時，源節(jié)點按照波帶恢復方法恢復故障； 步驟4，判斷恢復路徑是否有同源子路徑4-1，當恢復路徑有同源子路徑時，進入步驟4-1-1； 4-1-1，判斷恢復路徑的子路徑是否為2跳以上； 當恢復路徑同源子路徑為2跳以上，進入步驟4-1-2 ；當恢復路徑同源子路徑不是2跳以上，源節(jié)點按照傳統(tǒng)的波長恢復方法恢復故障； 4-1-2，源節(jié)點按照改進的波長恢復方法恢復故障，為所有同源的恢復路徑分配一條波長連續(xù)的空閑寬帶，具體分步驟如下4-1-2-1，源節(jié)點選擇同源子路徑，建立新的波帶路由；4-1-2-2，光網(wǎng)絡通過I^ath消息和Resv消息建立起新的連接，每一個波帶路由以波帶級傳輸；4-1-3，光網(wǎng)絡源節(jié)點連接控制模塊在恢復路徑上建立新連接；恢復故障； 4-2，當恢復路徑?jīng)]有同源子路徑時，源節(jié)點按照傳統(tǒng)的波長恢復方法恢復故障。
2.根據(jù)權利要求1所述的改進的GMPLS的多粒度光網(wǎng)絡故障恢復方法，其特征在于 步驟3-2所述波帶恢復方法具體包括如下步驟步驟301，直接建立波帶恢復路徑； 步驟302，根據(jù)光網(wǎng)絡中已有波帶的情況，共享已建波帶； 當光網(wǎng)絡中有已建波帶時，新建立的波帶恢復路徑共享已建波帶； 當光網(wǎng)絡中沒有已建波帶時，依據(jù)first-fit策略為新建立的波帶恢復路徑創(chuàng)建一條新的空閑波帶，恢復故障。
3.根據(jù)權利要求1所述的改進的GMPLS的多粒度光網(wǎng)絡故障恢復方法，其特征在于 步驟4-1-1所述傳統(tǒng)的波長恢復方法具體包括如下分步驟步驟401，通過GMPLS拓展RSVP協(xié)議中的I^ath消息和Resv消息建立起新的波長連接； 步驟402，根據(jù)光網(wǎng)絡中已有波長的情況已有波長； 當有已預留波長時，新建立的波長連接共享已預留的波長；當沒有已預留波長時，依據(jù)first-fit策略為新建立的波長連接建立一條新的空閑波長。
4.根據(jù)權利要求3所述的改進的GMPLS的多粒度光網(wǎng)絡故障恢復方法，其特征在于 步驟402所述已預留波長是光網(wǎng)絡中其他節(jié)點故障時波長恢復路徑的一部分。
5.根據(jù)權利要求2所述的改進的GMPLS的多粒度光網(wǎng)絡故障恢復方法，其特征在于 步驟302所述已建波帶是光網(wǎng)絡中其他節(jié)點故障時波帶恢復路徑的一部分。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種改進的GMPLS的多粒度光網(wǎng)絡故障恢復方法，屬于光通信、智能光網(wǎng)絡領域。本方法通過GMPLS生存性的消息機制和共享備份恢復策略，在故障源節(jié)點處判斷故障類型，故障源節(jié)點根據(jù)故障類型分別恢復故障。本方法在復雜度較高的光網(wǎng)絡環(huán)境中的資源利用率較高，所需網(wǎng)絡節(jié)點端口較少，從而降低了成本。
文檔編號H04Q11/00GK102355608SQ20111018158
公開日2012年2月15日 申請日期2011年6月30日 優(yōu)先權日2011年6月30日
發(fā)明者于飛, 楊帆, 梁兵, 沈建華, 程希 申請人:南京郵電大學