本发明涉及包交换网络， 特别是指一种包交换网络中聚合链路带宽的 分配方法及装置。 背景技术

随着数据业务量的增长和对服务质量要求的提 高， 目前釆用多协议 标签交换（MPLS , Multi-Protocol Label Switching ) 、 传送多协议标签交 换（ MPLS-TP, MPLS-Transport Profile )、运营商骨干桥接（ PBB, Provider Backbone Bridge )、以及虚拟局域网（ VLAN, Virtual Local Area Network ) 交换等技术的包交换网络得到了广泛应用。

包交换网络具有以下优点： 支持多种基于分组交换业务的双向点对点 连接通道， 具有适合各种粗细颗粒业务、 端到端的组网能力， 如此， 能提 供更加适合于因特网协议（ IP , Internet Protocol )业务特性的"柔性"传输管 道； 点对点连接通道的保护切换可以在 50毫秒内完成， 如此， 能实现传输 级别的业务保护和恢复； 继承了同步数字体系 （SDH, Synchronous Digital Hierarchy )技术的操作、 管理和维护机制， 具有点对点连接的完整操作、 管理及维护 ( OAM, Operation Administration and Maintenance ), 如此, 能保证网络具备保护切换、 错误检测以及通道监控的能力； 完成了与 IP/MPLS多种方式的互连互通， 无缝 载核心 IP业务； 网管系统可以控制 连接信道的建立和设置， 如此， 能实现业务服务质量 （QoS , Quality of Service ) 的区分和保证， 灵活提供服务等级协议 （ SLA , Service-Level Agreement )等。

在包交换网络中， 使用链路聚合技术能达到简化网络拓朴的目的 。 其 中， 链路聚合技术是指： 将两台设备间的数条物理链路组合成逻辑上的 一 条链路， 可以称为一条聚合链路， 该聚合链路在逻辑上是一个整体， 即： 在其它设备看来是一条链路， 屏蔽了内部的组成和传输数据的细节。 另外， 聚合内部的物理链路能共同完成数据收发任务 并相互备份， 还可以对用户 业务进行负载分担， 从而大大提高了业务传送效率和可靠性。

在实际应用过程中， 服务提供者需要根据为不同用户提供的不同带 宽 进行收费， 因此， 事先规划并确定服务流带宽参数是必须的， 同时也是流 量工程（TE, Traffic Engineering )技术的重要特征之一。 在传输业务时， 控制平面需要依据事先确定的服务流带宽， 在聚合链路的成员链路上进行 带宽分配， 在分配时， 如何能从成员链路中选择出最优的成员链路承 载业 务， 以尽可能地保证成员链路之间负载均衡并能提 高业务转发效率， 成为 当前需要解决的一个重要问题。 发明内容

有鉴于此， 本发明的主要目的在于提供一种包交换网络中 聚合链路带 宽的分配方法及装置， 能保证成员链路之间的负载均衡， 减少链路的拥塞， 进而能提高业务转发效率。

为达到上述目的， 本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供了一种包交换网络中聚合链路带宽 的分配方法， 该方法包 括：

将聚合链路中各成员链路的空闲带宽与服务流 请求带宽分别进行匹 配， 匹配出满足所述请求带宽的所有无故障成员链 路；

选用带宽利用率最小的无故障成员链路为所述 服务流分配带宽。

上述方案中， 所述选用带宽利用率最小的无故障成员链路为 所述服务 流分配带宽， 为：

将满足所述请求带宽的所有无故障成员链路的 带宽利用率， 按照从小 到大的顺序依次排列， 选择带宽利用率最小的无故障成员链路为所述 服务 流分配工作带宽， 之后将带宽利用率最小的无故障成员链路的当 前已占用 的带宽增加所述请求带宽。

上述方案中， 所述服务流的属性为聚合链路内保护时， 在分配完工作 带宽后， 该方法进一步包括：

将聚合链路中除为所述服务流分配工作带宽的 成员链路外的各成员链 路的空闲带宽与所述请求带宽分别进行匹配， 匹配出满足所述请求带宽的 所有无故障成员链路；

将满足所述请求带宽的所有无故障成员链路的 带宽利用率， 按照从小 到大的顺序依次排列， 选择带宽利用率最小的无故障成员链路为所述 服务 流分配保护带宽， 之后将带宽利用率最小的无故障成员链路的当 前已占用 的带宽增加所述请求带宽。

上述方案中， 该方法进一步包括：

未匹配出满足所述请求带宽的无故障成员链路 时， 将每个成员链路的 当前已占用的带宽减去可被抢占保护带宽， 得到新的当前已占用的带宽， 根据新的当前已占用的带宽计算新空闲带宽和 新带宽利用率；

将聚合链路中各成员链路的所述新空闲带宽与 所述请求带宽分别进行 匹配， 匹配出满足所述请求带宽的所有无故障成员链 路；

选择所述新带宽利用率最小的无故障成员链路 为所述服务流分配工作 带宽， 之后将所述新带宽利用率最小的无故障成员链 路的当前已占用的带 宽减去可被抢占保护带宽后， 再增加所述请求带宽。

上述方案中， 该方法进一步包括：

在分配工作带宽时未匹配出满足所述请求带宽 的无故障成员链路时， 将每个成员链路的当前已占用的带宽减去可被 抢占保护带宽 , 得到新的当 前已占用的带宽， 根据新的当前已占用的带宽， 计算新空闲带宽和新带宽 利用率；

将聚合链路中各成员链路的所述新空闲带宽与 所述请求带宽分别进行 匹配， 匹配出满足所述请求带宽的所有无故障成员链 路；

选择所述新带宽利用率最小的无故障成员链路 为所述服务流分配工作 带宽， 之后将所述新带宽利用率最小的无故障成员链 路的当前已占用的带 宽减去可被抢占保护带宽后， 再增加所述请求带宽；

之后将聚合链路中除为所述服务流分配工作带 宽的成员链路外的各成 员链路的新空闲带宽与所述请求带宽分别进行 匹配， 匹配出满足所述请求 带宽的所有无故障成员链路； 选择所述新带宽利用率最小的无故障成员链 路为所述服务流分配保护带宽， 之后将所述新带宽利用率最小的无故障成 员链路的当前已占用的带宽减去可被抢占保护 带宽后 , 再增加所述请求带 宽。

上述方案中， 该方法进一步包括：

在分配保护带宽时未匹配出满足所述请求带宽 的无故障成员链路时， 将每个成员链路的当前已占用的带宽减去可被 抢占保护带宽 , 得到新的当 前已占用的带宽， 根据新的当前已占用的带宽， 计算新空闲带宽和新带宽 利用率；

将聚合链路中除为所述服务流分配工作带宽的 成员链路外的各成员链 路的新空闲带宽， 与所述请求带宽分别进行匹配， 匹配出满足所述请求带 宽的所有无故障成员链路； 选择所述新带宽利用率最小的无故障成员链路 为所述服务流分配保护带宽， 之后将所述新带宽利用率最小的无故障成员 链路的当前已占用的带宽减去可被抢占保护带 宽后， 再增加所述请求带宽。

上述方案中， 该方法进一步包括： 在其它成员链路上为被占用的可抢 占保护带宽分配带宽。

上述方案中， 该方法进一步包括： 分配成功后， 根据分配结果重新计 算聚合链路的 TE参数， 并通过路由协议进行洪泛。

本发明还提供了一种包交换网络中聚合链路带 宽的分配装置， 该装置 包括： 带宽分配模块， 用于将聚合链路中各成员链路的空闲带宽与服 务流 请求带宽分别进行匹配， 匹配出满足所述请求带宽的所有无故障成员链 路； 选用带宽利用率最小的无故障成员链路为所述 服务流分配带宽。

上述方案中， 该装置进一步包括： 计算模块， 用于收到所述带宽分配 模块发送的分配结果后， 根据分配结果重新计算聚合链路的 TE参数， 并通 过路由协议进行洪泛；

所述带宽分配模块， 还用于分配成功后， 将分配结果发送给计算模块。 上述方案中， 该装置进一步包括： 链路资源管理模块， 用于收到带宽 分配模块发送的分配结果后， 根据分配结果建立所述被占用的可抢占保护 带宽与其工作带宽的关联； 带宽分配带宽， 并将分配结果发送给链路资源管理模块。

本发明提供的包交换网络中聚合链路带宽的分 配方法及装置， 将聚合 链路中各成员链路的空闲带宽与服务流请求带 宽分别进行匹配， 匹配出满 足所述请求带宽的所有无故障成员链路； 选用带宽利用率最小的无故障成 员链路为所述服务流分配带宽。 如此， 能保证成员链路之间的负载均衡， 减少链路的拥塞， 进而能提高业务转发效率。

另外， 当没有匹配出满足所述请求带宽的无故障成员 链路时， 将每个 成员链路的当前已占用的带宽减去可被抢占保 护带宽， 得到新的当前已占 用的带宽， 利用新的当前已占用的带宽计算新空闲带宽和 新带宽利用率， 进而选用所述新带宽利用率最小的无故障成员 链路为所述服务流分配带 宽， 如此， 能更好的保证成员链路之间的负载均衡， 进一步提高业务转发 效率。 附图说明

图 1为本发明包交换网络中聚合链路带宽的分配� �法流程示意图； 图 2为本发明实施例的分组传送网络的聚合链路� �意图。 具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一 步详细的说明。

本发明包交换网络中聚合链路带宽的分配方法 ， 如图 1 所示， 包括以 下步骤：

步骤 101 :将聚合链路中各成员链路的空闲带宽与服务� �请求带宽分别 进行匹配， 匹配出满足所述请求带宽的所有无故障成员链 路；

这里， 每个成员链路都分配有所允许的最大带宽， 每个成员链路的空 闲带宽为最大带宽扣除当前已占用的带宽的剩 余带宽； 其中， 当前已占用 的带宽包括： 工作带宽、 不可被抢占保护带宽及可被抢占保护带宽。

所述满足所述请求带宽的所有无故障成员链路 是指： 空闲带宽大于等 于所述请求带宽的所有无故障成员链路。

所述服务流可以是标记交换路径（ LSP, Label Switching Path )、 VLAN、 VLAN+媒体访问控制（MAC, Media Access Control ), 或 MAC等标识对应 的各种服务流。

在实际应用时， 本发明包交换网络中聚合链路带宽分配的具体 操作是 在上游节点上进行的。 其中， 所述上游节点是指开始数据发送的起始节点。

上游节点上保存有聚合链路中所有成员链路的 当前状态， 当前状态是 指链路当前处于故障状态还是无故障状态。 从保存的成员链路的当前状态 中可以获得无故障的成员链路。

步骤 102:选用带宽利用率最小的无故障成员链路为� �述服务流分配带 宽。

具体地， 将满足所述请求带宽的所有无故障成员链路的 带宽利用率， 按照从小到大的顺序依次排列， 选择带宽利用率最小的无故障成员链路为 所述服务流分配工作带宽， 之后将带宽利用率最小的无故障成员链路的当 前已占用的带宽增加所述请求带宽； 其中， 在排列时， 如果两个以上无故 障成员链路的带宽利用率相同时， 则釆取随机排列的方式， 如果带宽利用 率最小的无故障成员链路有两条以上时， 则选用排列在前的无故障成员链 路为所述服务流分配工作带宽。

这里， 带宽利用率为当前已占用的带宽与最大带宽的 比值。

当所述服务流的属性为聚合链路内保护时， 在分配完工作带宽后， 该 方法还可以进一步包括：

将聚合链路中除为所述服务流分配工作带宽的 成员链路外的各成员链 路的空闲带宽与所述请求带宽分别进行匹配， 匹配出满足所述请求带宽的 所有无故障成员链路；

将满足所述请求带宽的所有无故障成员链路的 带宽利用率， 按照从小 到大的顺序依次排列， 选择带宽利用率最小的无故障成员链路为所述 服务 流分配保护带宽， 之后将带宽利用率最小的无故障成员链路的当 前已占用 的带宽增加所述请求带宽。

所述服务流的属性事先已作规定， 具体处理过程与现有技术的处理过 程完全相同， 这里不再赘述。

分配成功后， 根据分配结果重新计算聚合链路的 TE参数， 并通过路由 协议进行洪泛。 其中， 具体实现属于本领域技术人员公知技术， 这里不再 赘述。

当进行匹配后， 没有匹配出满足所述请求带宽的无故障成员链 路时， 将每个成员链路的当前已占用的带宽减去可被 抢占保护带宽 , 得到新的当 前已占用的带宽， 根据新的当前已占用的带宽， 计算新空闲带宽和新带宽 利用率， 重新执行步骤 101和 102, 选用所述新带宽利用率最小的无故障成 员链路为所述服务流分配带宽， 此时， 有以下三种处理过程： 第一， 当所述服务流的属性不是聚合链路内保护时， 将聚合链路中各 成员链路的所述新空闲带宽与所述请求带宽分 别进行匹配， 匹配出满足所 述请求带宽的所有无故障成员链路； 将满足所述请求带宽的所有无故障成 员链路的所述新带宽利用率， 按照从小到大的顺序依次排列， 选择所述新 带宽利用率最小的无故障成员链路为所述服务 流分配工作带宽， 之后将所 述新带宽利用率最小的无故障成员链路的当前 已占用的带宽减去可被抢占 保护带宽后， 再增加所述请求带宽。

第二， 当所述服务流的属性是聚合链路内保护， 且在分配工作带宽时 未匹配出满足所述请求带宽的无故障成员链路 时， 将聚合链路中各成员链 路的所述新空闲带宽与所述请求带宽分别进行 匹配， 匹配出满足所述请求 带宽的所有无故障成员链路； 将满足所述请求带宽的所有无故障成员链路 的所述新带宽利用率， 按照从小到大的顺序依次排列， 选择所述新带宽利 用率最小的无故障成员链路为所述服务流分配 工作带宽， 之后将所述新带 宽利用率最小的无故障成员链路的当前已占用 的带宽减去可被抢占保护带 宽后， 再增加所述请求带宽；

之后将聚合链路中除为所述服务流分配工作带 宽的成员链路外的各成 员链路的新空闲带宽与所述请求带宽分别进行 匹配， 匹配出满足所述请求 带宽的所有无故障成员链路； 选择所述新带宽利用率最小的无故障成员链 路为所述服务流分配保护带宽， 之后将所述新带宽利用率最小的无故障成 员链路的当前已占用的带宽减去可被抢占保护 带宽后 , 再增加所述请求带 宽。

第三， 当所述服务流的属性是聚合链路内保护， 且在分配保护带宽时 未匹配出满足所述请求带宽的无故障成员链路 时， 将聚合链路中除为所述 服务流分配工作带宽的成员链路外的各成员链 路的新空闲带宽， 与所述请 求带宽分别进行匹配， 匹配出满足所述请求带宽的所有无故障成员链 路； 选择所述新带宽利用率最小的无故障成员链路 为所述服务流分配保护带 宽， 之后将所述新带宽利用率最小的无故障成员链 路的当前已占用的带宽 减去可被抢占保护带宽后， 再增加所述请求带宽。

当所述服务流占用了成员链路的可抢占保护带 宽后， 则通知所述上游 节点的链路资源管理模块， 成员链路的可抢占保护带宽已被占用， 同时重 新执行步骤 101和 102,在其它成员链路上为被占用的可抢占保护� �宽分配 带宽， 链路资源管理模块根据分配结果建立所述被占 用的可抢占保护带宽 与其工作带宽的关联。 此时， 在执行步骤 101和 102时， 当前已占用的带 宽包括： 工作带宽、 不可被抢占保护带宽及可被抢占保护带宽。 如果在分 配时， 未能匹配出满足所述被占用的可抢占保护带宽 的所有无故障成员链 路， 则所述被占用的可抢占保护带宽不能被分配。

如果在计算出新空闲带宽及新带宽利用率， 并在进行匹配后， 仍未匹 配出满足所述请求带宽的无故障成员链路时， 则说明此次带宽分配失败， 则向上游节点的服务流管理模块上报资源分配 失败的消息。 其中， 如果所 述服务流的属性不是聚合链路内保护， 则所述未匹配出满足所述请求带宽 的无故障成员链路是指： 工作带宽未匹配出满足所述请求带宽的无故障 成 员链路， 如果所述服务流的属性为聚合链路内保护， 则所述未匹配出满足 所述请求带宽的无故障成员链路是指： 工作带宽或保护带宽未匹配出满足 所述请求带宽的无故障成员链路。

下面结合实施例对本发明再做进一步详细的描 述。

图 2为分组传送网络 ( PTN, Packet Transport Network ) 的聚合链路示 意图， 结合图 2, 本实施例的应用场景是： 上游节点为 U, 下游节点为 D, U和 D两个网元之间存在一条聚合链路 Bl , B1 包含四条成员链路： Ll、 L2、 L3 以及 L4, 均为无故障链路， 四条成员链路的最大带宽分别为： Ml = 100M、 M2= 150M、 M3 = 200M、 以及 M4= 150M。 四条成员链路当前 已占用的带宽分别为： C1 =30M、 C2 = 75M、 C3 = 50M、 以及 C4 = 60M。 一条请求带宽为 30M且具有聚合链路内部保护属性的服务流经过 U、 B1 及 D, 在 U上需要进行成员链路选择。

按照本发明提供的方法， U的带宽分配模块按照以下步骤进行处理： 根据当前成员链路的资源利用情况， 可以计算出 Ll、 L2、 L3及 L4的 带宽利用率分别为： Rl =30%、 R2 = 50%、 R3=25%、 以及 R4 = 40%。 四 条成员链路的空闲带宽分别为： Fl =M1-C1=70M、 F2 = M2-C2=75M、 F3 = M3-C3= 150M、 以及 F4 = M4-C4=90M,四条成员链路的空闲带宽均大于 所述服务流请求的带宽， 四条成员链路均为满足所述请求带宽的成员链 路； 将四条成员链路的带宽利用率按照从小到达的 顺序依次排列， 得到： R3 < Rl < R4 < R2, 因此， 选择在 L3上为所述服务流分配工作带宽， 在 L3 上分配完工作带宽后， L3当前已占用的带宽变为 C3 = 50M + 30M = 80M;

由于所述服务流的属性为聚合链路内部保护， 因此需要继续为其分配 大小为 30M的保护带宽。 除去 L3的三条成员链路的当前已占用带宽分别 为： C1 =30M、 C2 = 75M、 以及 C4 = 60M, 带宽利用率分别为： Rl =30%、 R2 = 50%、以及 R4 = 40%,空闲带宽分别为： Ml - Cl= 70M、 M2 - C2= 75M、 以及 M4 - C4= 90M , 三条链路的空闲带宽均大于所述服务流请求的 带宽； 将三条成员链路的带宽利用率按照从小到达的 顺序依次排列， 得到： R1 <R4<R2, 因此， 选择在 L1上为所述服务流分配保护带宽， 在 L1上分 配完保护带宽后， L1当前已占用的带宽变为 CI =30M + 30M = 60M;

至此， 带宽分配模块分别在 L3和 L1上为所述服务流分配了工作带宽 和保护带宽， 所述服务流带宽分配流程结束。

为实现上述方法， 本发明还提供了一种包交换网络中聚合链路带 宽的 分配装置， 该装置包括： 带宽分配模块， 用于将聚合链路中各成员链路的 空闲带宽与服务流请求带宽分别进行匹配， 匹配出满足所述请求带宽的所 有无故障成员链路； 选用带宽利用率最小的无故障成员链路为所述 服务流 分配带宽。

其中， 该装置还可以进一步包括： 计算模块， 用于收到所述带宽分配 模块发送的分配结果后， 根据分配结果重新计算聚合链路的 TE参数， 并通 过路由协议进行洪泛；

所述带宽分配模块， 还用于分配成功后， 将分配结果发送给计算模块。 该装置还可以进一步包括： 链路资源管理模块， 用于接收所述带宽分 配模块发送的通知；

所述带宽分配模块， 还用于当所述服务流占用了成员链路的可抢占 保 护带宽后， 通知链路资源管理模块， 成员链路的可抢占保护带宽已被占用。 带宽分配带宽， 并将分配结果发送给链路资源管理模块；

所述链路资源管理模块， 还用于收到带宽分配模块发送的分配结果后， 根据分配结果建立所述被占用的可抢占保护带 宽与其工作带宽的关联。

该装置还可以进一步包括服务流管理模块， 用于接收所述带宽分配模 块上报的资源分配失败的消息；

所述带宽分配模块， 还用于在未匹配出满足所述请求带宽的无故障 成 员链路时， 向服务流管理模块上报资源分配失败的消息。

这里， 本发明的所述装置中的带宽分配模块的具体处 理过程已在上文 中详述， 不再赘述。 工业实用性

本发明的包交换网络中聚合链路带宽的分配方 法及装置， 将聚合链路 中各成员链路的空闲带宽与服务流请求带宽分 别进行匹配， 匹配出满足所 述请求带宽的所有无故障成员链路； 选用带宽利用率最小的无故障成员链 路为所述服务流分配带宽， 能保证成员链路之间的负载均衡， 减少链路的 拥塞， 进而能提高业务转发效率。

以上所述， 仅为本发明的较佳实施例而已， 并非用于限定本发明的保 护范围， 凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改 、 等同替换和改进 等， 均应包含在本发明的保护范围之内。