基于RSVP-TE的组播信令协议在ASON中的实现
发布时间:2008/5/29 0:00:00 访问次数:502
随着网络技术的不断发展,网络电视、视频会议、远程教学、新闻发布等流媒体业务在应用中变得日益重要。这类业务的特点是,数据在一个组内以一对多或者多对多的形式进行传输,并对qos提出很高的要求.包括时延、抖动、丢包等等。为了更加有效地利用网络带宽资源,组播技术被认为是承载上述业务的有效手段。在ip层,已经有许多组播组管理协议(igmp,mld)和组播路由协议(pim-sm,pim-dm等)被实现并标准化。然而由于ip本身尽力服务的特性。使得ip组播无法提供严格的qos保证.这导致ip组播在如今的internet中并没有得到大规模的推广应用。近几年来,自动交换光网络(ason:automatic switched optical network)的研究取得了非常大的进展,并且逐渐开始在广域网和城域网领域得到应用。基于ason本身光路交换的特性可减少时延、抖动、丢包等的影响,提供更好的oos支持,l.sahasrabuddhe等人提出了基于光树(light-tree)的光层组播以支持大范围内的点到多点通信[1]。扩展现有的ason控制平面,使其除了可以支持点到点的连接之外,同时还可以支持点到多点的连接,从而可以有效地利用网络带宽。
2 ason控制平面和rsvp-te
ason控制平面是基于通用多协议标记交换(gmpls:generalized multi-protocol label switching)协议体系,并采用流量工程(te:traffic engineering)策略。ason控制平面主要具备有三种基本功能:资源发现、路由控制、连接管理。资源发现功能负责自动发现网络中各种可使用资源,在gmpls框架中由链路管理协议实现。路由控制功能负责实现自动拓扑发现并为业务请求进行路由选择,运营商可以根据不同的te策略对业务流的路径进行精确控制,不受基于igp的最短路径约束。gmpls框架中对已有的ospf/isis协议进行了te扩展以实现路由信息的扩散。连接管理功能负责为业务请求提供端到端的连接服务,用户可以通过用户网络接口(uni)向ason发送请求完成包括连接的建立、删除、修改和查询等各种操作。目前存在两种主要的信令协议来实现连接管理:基于约束路由的标记分发协议(cr-ldp:constraint-based routedlabel distribution protocol)和基于流量工程扩展的资源预留协议(rsvp-te:resource reservation protocoltraffic engineering)[2,3]。ietf针对这两种协议都给出了相应的rfc,但都只限于对点到点连接的支持。考虑到目前rsvp-te得到了更多运营商和设备厂商的支持,我们也将基于rsvp-te进行相应的组播扩展。rsvp-te有两种基本消息类型:path消息和resv消息。图1显示了一个简单的点到点标记交换通道(lsp:label switching path)建立的信令过程。当入口标记交换路由器(lsr:label switching router)a接收到一个业务请求后,它根据路由控制模块计算出来的路由填写显示路由对象(ero:explicit route object):{b,d,e},然后将此ero写入到一个新建的path消息中。这个path消息中还会包含一个会话(session)对象用来全局唯一标识这个lsp所属的隧道(tunnel),此对象由出口lsr的地址和隧道标识符组成。当path消息构建完后,它将沿着指定的路由向下游节点传送一直到出口lsre。出口lsr收到path消息后向上游节点返回resv消息。收到resv消息的中间节点将负责填写记录路由对象(rro:record route object),记录lsp的实际路由并分配标记。当入口lsr收到resv消息后,这条点到点的lsp就建立成功了。
3 组播信令协议
为了能在现有的gmpls框架下支持具有te能力的点到多点连接,ietf讨论了相应的信令需求[4]。与传统的点到点lsp相比,点到多点lsp除了原有的建立和删除操作,还增加了嫁接(grafting)和剪枝(druning)这两个操作。嫁接操作允许将新的叶子(即出口lsr)动态地加入到一个已经存在的组播树(即点到多点lsp),而剪枝操作则是从组播树中动态地将已存在的某些叶子剪除,所有的操作都不能影响组播树上正在运行的业务。与此同时,扩展后的信令协议必须与gmpls已有的特性兼容并尽可能重用已存在的协议。基于上述要求.s.yasukawa等人在rsvp-te的基础上做了扩展.引入了次要显示路由对象(sero:secondarv explicit route object)、次要记录路由对象(srro:secondary record route object)和"子lsp" (s2l sub-lsp)等概念[5]。这个扩展在前不久刚刚成为rfc标准。6节点光网络来阐述整个组播信令流程。与ip组播不同,点到多点lsp并不需要额外的组播组管理协议。这是因为叶子节点的地址直接被包括在请求中,而不像ip组播中仅仅只是使用一个d类地址。所有的组播树请求都将用一个三元组来表示{t,a,l},其中t是组播树的标识符,s是源节点,l是组播树的叶子集合。当t等于o的时候意味着这是一个组播树建立请求。例如,源节点a希望建立一个到叶子e和f的组播树,那么这个请求就被表示为{0,a,{e,f}}。当这颗树被建立后,它将被分配一个全局唯一的标识符,比如1。请求{1,a,{c1}}和{1,a,{f}}则分别意味着将叶子c嫁接到组播树1和将叶子
随着网络技术的不断发展,网络电视、视频会议、远程教学、新闻发布等流媒体业务在应用中变得日益重要。这类业务的特点是,数据在一个组内以一对多或者多对多的形式进行传输,并对qos提出很高的要求.包括时延、抖动、丢包等等。为了更加有效地利用网络带宽资源,组播技术被认为是承载上述业务的有效手段。在ip层,已经有许多组播组管理协议(igmp,mld)和组播路由协议(pim-sm,pim-dm等)被实现并标准化。然而由于ip本身尽力服务的特性。使得ip组播无法提供严格的qos保证.这导致ip组播在如今的internet中并没有得到大规模的推广应用。近几年来,自动交换光网络(ason:automatic switched optical network)的研究取得了非常大的进展,并且逐渐开始在广域网和城域网领域得到应用。基于ason本身光路交换的特性可减少时延、抖动、丢包等的影响,提供更好的oos支持,l.sahasrabuddhe等人提出了基于光树(light-tree)的光层组播以支持大范围内的点到多点通信[1]。扩展现有的ason控制平面,使其除了可以支持点到点的连接之外,同时还可以支持点到多点的连接,从而可以有效地利用网络带宽。
2 ason控制平面和rsvp-te
ason控制平面是基于通用多协议标记交换(gmpls:generalized multi-protocol label switching)协议体系,并采用流量工程(te:traffic engineering)策略。ason控制平面主要具备有三种基本功能:资源发现、路由控制、连接管理。资源发现功能负责自动发现网络中各种可使用资源,在gmpls框架中由链路管理协议实现。路由控制功能负责实现自动拓扑发现并为业务请求进行路由选择,运营商可以根据不同的te策略对业务流的路径进行精确控制,不受基于igp的最短路径约束。gmpls框架中对已有的ospf/isis协议进行了te扩展以实现路由信息的扩散。连接管理功能负责为业务请求提供端到端的连接服务,用户可以通过用户网络接口(uni)向ason发送请求完成包括连接的建立、删除、修改和查询等各种操作。目前存在两种主要的信令协议来实现连接管理:基于约束路由的标记分发协议(cr-ldp:constraint-based routedlabel distribution protocol)和基于流量工程扩展的资源预留协议(rsvp-te:resource reservation protocoltraffic engineering)[2,3]。ietf针对这两种协议都给出了相应的rfc,但都只限于对点到点连接的支持。考虑到目前rsvp-te得到了更多运营商和设备厂商的支持,我们也将基于rsvp-te进行相应的组播扩展。rsvp-te有两种基本消息类型:path消息和resv消息。图1显示了一个简单的点到点标记交换通道(lsp:label switching path)建立的信令过程。当入口标记交换路由器(lsr:label switching router)a接收到一个业务请求后,它根据路由控制模块计算出来的路由填写显示路由对象(ero:explicit route object):{b,d,e},然后将此ero写入到一个新建的path消息中。这个path消息中还会包含一个会话(session)对象用来全局唯一标识这个lsp所属的隧道(tunnel),此对象由出口lsr的地址和隧道标识符组成。当path消息构建完后,它将沿着指定的路由向下游节点传送一直到出口lsre。出口lsr收到path消息后向上游节点返回resv消息。收到resv消息的中间节点将负责填写记录路由对象(rro:record route object),记录lsp的实际路由并分配标记。当入口lsr收到resv消息后,这条点到点的lsp就建立成功了。
3 组播信令协议
为了能在现有的gmpls框架下支持具有te能力的点到多点连接,ietf讨论了相应的信令需求[4]。与传统的点到点lsp相比,点到多点lsp除了原有的建立和删除操作,还增加了嫁接(grafting)和剪枝(druning)这两个操作。嫁接操作允许将新的叶子(即出口lsr)动态地加入到一个已经存在的组播树(即点到多点lsp),而剪枝操作则是从组播树中动态地将已存在的某些叶子剪除,所有的操作都不能影响组播树上正在运行的业务。与此同时,扩展后的信令协议必须与gmpls已有的特性兼容并尽可能重用已存在的协议。基于上述要求.s.yasukawa等人在rsvp-te的基础上做了扩展.引入了次要显示路由对象(sero:secondarv explicit route object)、次要记录路由对象(srro:secondary record route object)和"子lsp" (s2l sub-lsp)等概念[5]。这个扩展在前不久刚刚成为rfc标准。6节点光网络来阐述整个组播信令流程。与ip组播不同,点到多点lsp并不需要额外的组播组管理协议。这是因为叶子节点的地址直接被包括在请求中,而不像ip组播中仅仅只是使用一个d类地址。所有的组播树请求都将用一个三元组来表示{t,a,l},其中t是组播树的标识符,s是源节点,l是组播树的叶子集合。当t等于o的时候意味着这是一个组播树建立请求。例如,源节点a希望建立一个到叶子e和f的组播树,那么这个请求就被表示为{0,a,{e,f}}。当这颗树被建立后,它将被分配一个全局唯一的标识符,比如1。请求{1,a,{c1}}和{1,a,{f}}则分别意味着将叶子c嫁接到组播树1和将叶子