Brevet FR2921780A1 — publié le 20090403

L'invention concerne un procédé d'établissement de chemins de commutation d'étiquettes à multiplexage temporel TDM-LSP dans un réseau de communication SONET/SDH utilisant le protocole GMPLS, lesdits chemins étant destinés au routage des différents composants d'un groupe VCG à concaténation virtuelle. L'invention concerne également un noeud initiateur et un noeud terminateur de chemins TDM-LSP destinés au routage des différents composants d'un groupe VCG à concaténation virtuelle. Les réseaux SONET/SDH (pour Synchronous Optical NETwork et Synchronous Digital Hierarchy) tels que standardisés par l'ITU (pour International Telecommunication Union) permettent une communication synchrone orientée circuit avec des débits fixes normalisés STM (pour Synchronous Transport Module) de paquets de données. Dans ces réseaux, il existe un processus VCAT (pour Virtual Concatenation) de concaténation virtuelle dans lequel les paquets de données sont divisés en composants qui sont organisés selon les unités de base des trames de multiplexage temporel, mais possiblement de manière non-contigüe, de sorte à former des groupe VCG (Virtual Concatenation Group) à concaténation virtuelle comprenant un ou plusieurs composants. En outre, on connaît une fonctionnalité (Diverse Routing en anglais) permettant de router les composants du groupe VCG suivant des chemins différents. Par ailleurs, le mécanisme LCAS (pour Link Capacity Adjustement Scheme) de modification dynamique de la bande passante peut être utilisé pour pouvoir ajuster ladite bande passante sans avoir à interrompre la connexion. Pour ce faire, le mécanisme LCAS utilise la concaténation virtuelle pour attribuer de la bande passante de façon dynamique en reconfigurant les composants du groupe VCG en temps réel. 2 Le protocole de communication GMPLS (pour Generalized MultiProtocol Label Switching) tel que standardisé par l'IETF (pour Internet Engineering Task Force) permet le routage de données entre une pluralité d'éléments de réseau définissant des noeuds LSR (pour Label Switching Router) tels que des commutateurs ou routeurs à commutation d'étiquettes qui sont couplés entre eux. Préalablement à l'envoi du flux de données entre des noeuds LSR, les chemins LSP (pour Label Switching Path) sont établis et validés. On appelle noeud initiateur d'un chemin LSP un noeud LSR situé à la source de la connexion et noeud terminateur d'un chemin LSP un noeud LSR situé à la destination de la connexion, des noeuds LSR pouvant être répartis le long du chemin LSP pour permettre la commutation des données le long de la connexion. En général, la plupart des noeuds LSR d'un réseau GMPLS sont capables de remplir les fonctions de noeud initiateur et de noeud terminateur pour des chemins LSP, notamment les noeuds périphériques (ou Edge LSR). Les réseaux GMPLS présentent en particulier l'avantage d'une meilleure optimisation du trafic de données (Traffic Engineering en anglais) en permettant notamment un équilibrage de la charge de trafic entre les différents chemins LSP, une réservation de bande passante, une prise en compte des paramètres de qualité de service dans le choix des chemins LSP.... On connaît l'utilisation du protocole GMPLS dans un réseau de communication SONET/SDH de sorte à router les groupes VCG dans des chemins de commutation d'étiquettes à multiplexage temporel TDM-LSP (pour Time Division Multiplexed-LSP). Pour ce faire, la spécification de l'IETF � Operating Virtual Concatenation (VCAT) and the Link Capacity Adjustment Scheme (LCAS) with Generalized Multi-Protocol Label Switching (GMPLS) �, G. Bernstein et al., 30 mars 2007, normalise la mise en oeuvre du processus VCAT avec ou sans le mécanisme LCAS. Toutefois, l'IETF ne propose pas dans ce document de solution pour la mise en oeuvre de la fonctionnalité � diverse routing � sans le mécanisme LCAS dans le cadre du protocole GMPLS. Or le mécanisme LCAS n'est pas nécessairement présent. Pour la mise en oeuvre de cette fonctionnalité, l'OIF a proposé [OIF2006.358.00j d'intégrer une couche VCAT entre la couche client et la couche serveur, ladite couche VCAT connaissant le nombre total de composants du groupe VCG de sorte à initier dans la couche serveur l'établissement des chemins de routage de chaque composant du groupe VCG, dans une première phase de signalisation. Puis, une fois que tous les chemins sont établis, l'information est transmise à la couche VCAT de sorte à finaliser la connexion dans une deuxième phase de signalisation. Cette solution introduit une couche supplémentaire pour l'établissement du chemin TDM-LSP de routes diverses sans le mécanisme LCAS. En outre, l'établissement des chemins de routage est réalisé en deux phases de signalisation, ce qui n'est pas optimal relativement à l'utilisation du réseau. L'invention vise à résoudre les problèmes mentionnés ci-dessus en proposant 20 en particulier un procédé d'établissement en une seule phase de signalisation de chemins TDM-LSP pour le routage, sur des routes diverses et sans le mécanisme LCAS, des différents composants d'un groupe VCG. A cet effet et selon un premier aspect, l'invention propose un procédé 25 d'établissement de chemins de commutation d'étiquettes à multiplexage temporel TDM-LSP dans un réseau de communication SONET/SDH utilisant le protocole GMPLS, lesdits chemins étant destinés au routage des différents composants d'un groupe VCG à concaténation virtuelle sur des routes diverses, ledit procédé prévoyant : 30 d'introduire dans un champ du message PATH de signalisation GMPLS de chaque chemin TDM-LSP une information RDR relative à la mise en oeuvre du routage des composants du groupe VCG suivant des chemins TDM-LSP différents sur des routes diverses et une information relative15 4 au nombre total TNVC de composants dudit groupe VCG, ledit message PATH comprenant en outre une information d'association du chemin TDM-LSP au groupe VCG ; - de lire chaque message de signalisation reçu pour associer le chemin TDM-LSP au groupe VCG correspondant ; - d'envoyer un message RESV de confirmation de l'établissement de chaque chemin TDM-LSP de routage des composants du groupe VCG ; de comparer le nombre TNVC au nombre de composants concernés par les chemins TDM-LSP établis pour déterminer si tous les messages PATH de signalisation correspondant aux chemins TDM-LSP de routage des composants du groupe VCG ont été reçus, de sorte à pouvoir ouvrir la connexion SONET/SDH après établissement de tous lesdits chemins TDM-LSP. Selon un deuxième aspect, l'invention propose un noeud initiateur de chemins de commutation d'étiquettes à multiplexage temporel TDM-LSP dans un réseau de communication SONET/SDH utilisant le protocole GMPLS, lesdits chemins étant destinés au routage des différents composants d'un groupe VCG à concaténation virtuelle, ledit noeud initiateur comprenant des moyens pour former un message PATH de signalisation de chaque chemin TDM-LSP comprenant une information RDR relative à la mise en oeuvre du routage des composants du groupe VCG suivant des chemins TDM-LSP différents sur des routes diverses, une information relative au nombre total TNVC de composants du groupe VCG et une information d'association du chemin TDM-LSP au groupe VCG. Selon un troisième aspect, l'invention propose un noeud terminateur destiné à former, avec un tel noeud initiateur, les chemins TDM-LSP de routage des différents composants d'un groupe VCG à concaténation virtuelle, ledit noeud terminateur comprenant : - des moyens de lecture des informations PT, TNVC et de l'information d'association contenues dans les messages PATH de signalisation reçus pour chaque chemin TDM-LSP ; - des moyens d'association du chemin TDM-LSP au groupe VCG ; - des moyens de comparaison du nombre TNVC au nombre de composants concernés par les chemins TDM-LSP établis pour déterminer si tous les messages PATH de signalisation correspondant 5 au groupe VCG ont été reçus ; - des moyens pour envoyer au noeud initiateur un message RESV de confirmation de l'établissement de chaque chemin TDM-LSP de routage des composants du groupe VCG. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront dans la description qui suit de différents modes de réalisation de l'invention. On décrit ci-dessous la mise en oeuvre d'un procédé d'établissement dynamique, entre un noeud initiateur et un noeud terminateur, de chemins de commutation d'étiquettes à multiplexage temporel TDM-LSP dans un réseau de communication SONET/SDH utilisant le protocole GMPLS. Les chemins TDMLSP sont destinés au routage des différents composants d'un groupe VCG à concaténation virtuelle de sorte à fournir la fonctionnalité � diverse routing �. Pour permettre l'établissement des chemins TDM-LSP en une seule étape de signalisation, le procédé prévoit d'introduire dans un champ du message PATH de signalisation GMPLS de chaque chemin TDM-LSP : - une information RDR relative à la mise en oeuvre du routage des composants du groupe VCG suivant des chemins TDM-LSP différents sur des routes diverses, c'est-à-dire relative à une requête d'utilisation de la fonctionnalité � diverse routing � pour le routage ; et une information relative au nombre total TNVC de composants dudit groupe. Par ailleurs, le message PATH comprend une information d'association du chemin TDM-LSP au groupe VCG. Un tel message PATH de signalisation est formé par le noeud initiateur qui comprend donc des moyens adaptés pour ce faire. De façon préférentielle, le procédé selon l'invention est mis en oeuvre en cas d'indisponibilité du mécanisme LCAS dans l'interface des noeuds LSR, par exemple si le réseau ne supporte pas ou n'est pas équipé d'un tel protocole. Pour ce faire, l'information RDR peut être également relative à l'indisponibilité du mécanisme LCAS de sorte à former une information sur la capacité de mettre en oeuvre la fonctionnalité � diverse routing � sans le mécanisme LCAS. Dans un exemple de réalisation, le champ PROFILE des paramètres de trafic SONET/SDH du protocole RSVP-TE est utilisé pour introduire les informations RDR (pour Route Diverse Requested) et TNVC dans le message PATH de signalisation. Ainsi, le protocole RSVP-TE est étendu pour supporter la fonctionnalité � diverse routing � pour les chemins TDM-LSP en une seule procédure d'établissement, et ce même en cas d'indisponibilité du mécanisme LCAS. Cette fonctionnalité est supportée en spécifiant un champ PROFILE dédié, de sorte à être complètement conforme à l'approche GMPLS selon l'IETF, notamment avec les autres champs des paramètres de trafic SONET/SDH. En particulier, l'information RDR de requête de la fonctionnalité � diverse routing � peut être ignorée si aucune concaténation virtuelle n'est requise (champ NVC = 0) ou si une concaténation contigüe est exigée (champ RCC différent de 0 et une valeur pour le champ NCC). En outre, dans le cas où le mécanisme LCAS est disponible, le champ RDR peut être fixé à 0 de sorte, après lecture par le noeud terminateur, à ne pas mettre en oeuvre le procédé d'établissement � diverse routing �. On reprend ci-après la structure des paramètres de trafic SONET/SDH contenu dans les objets SENDER_TSPEC et FLOWSPEC pour établir les signaux 30 TDM : 0 1 2 3 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ I ST I RCC I NCC I +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ NVC I MT 1 +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ T +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ PROFILE (P) 1 +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ En particulier, le champ PROFILE peut être scindé en deux sous-champs pour contenir respectivement l'information RDR et l'information TNVC, par exemple codée sur 24 bits. Cette modification du champ PROFILE est représentée ci-dessous : 0 1 2 3 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ 1 ST 1 RCC 1 NCC 1 +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ 1 NVC MT I +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ I T I +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ N 1 +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+- Dans un exemple de réalisation, la fixation du sous-champ RDR à la valeur 1 indique l'option de requête de mise en oeuvre de la fonctionnalité � diverse routing �, ladite valeur impliquant l'introduction dans le sous champ TNVC du nombre de composants formant le groupe VCG. Les noms des champs et sous-champs utilisés pour transporter l'information de requête de la fonctionnalité � diverse routing � et l'information de nombre total de composants sont proposés à titre illustratifs et peuvent faire l'objet de convetions différentes. 40 Dans le cas ou la fonctionnalité � diverse routing � est valide, le procédé suivant l'invention prévoit alors de lire, au niveau du noeud terminateur, chaque35 8 message de signalisation reçu par le noeud terminateur pour associer le chemin TDM-LSP au groupe VCG correspondant. En particulier, le noeud terminateur comprend des moyens de lecture de l'information RDR pour déterminer si la fonctionnalité � diverse routing � est valide, lesdits moyens permettant également la lecture de l'information TNVC et de l'information d'association contenues dans les messages PATH de signalisation reçus pour chaque chemin TDM-LSP. L'association peut être réalisée, par des moyens intégrés au noeud terminateur, par l'intermédiaire de l'objet ASSOCIATION défini par le protocole RSVP-TE [E2E_RECOVERY] avec le champ Association Type Value mis à une nouvelle valeur (par exemple 3) spécifique à l'application décrite, et les champs Association Source et Association ID remplis. Ainsi, il est possible de corréler les différents chemins TDM-LSP pour pouvoir ultérieurement associer ensemble les différents composants du groupe VCG. En outre, le noeud terminateur comprend des moyens pour envoyer un message RESV de confirmation de l'établissement de chaque chemin TDMLSP de routage des composants du groupe VCG. Le procédé selon l'invention prévoit également de comparer le nombre TNVC au nombre de composants concernés par les chemins TDM-LSP établis pour déterminer si tous les messages PATH de signalisation correspondant aux chemins TDM-LSP de routage des composants du groupe VCG ont été reçus. En particulier, cette étape est réalisée par des moyens intégrés à cet effet dans le noeud terminateur. Ainsi, après établissement de tous les chemins TDM-LSP de routage des composants du groupe VCG, il est possible d'ouvrir la connexion SONET/SDH. En particulier, le noeud initiateur peut comprendre des moyens d'ouverture de la connexion SONET/SDH après réception des messages RESV de confirmation30 9 de l'établissement de tous les chemins TDM-LSP, lesdits moyens pouvant être activés après réception du dernier message RESV. De même, le noeud terminateur peut comprendre des moyens permettant d'ouvrir la connexion SONET/SDH après envoi du message RESV de confirmation de l'établissement du dernier chemin TDM-LSP de routage des composants du groupe VCG. On présente ci-dessous un exemple de réalisation d'un procédé selon l'invention pour le routage entre un noeud initiateur et un noeud terminateur d'un groupe VCG contenant neuf composants au moyen des 3 chemins TDM-LDP suivants : LSP1 VC-4-4v LSP2 VC-4-2v LSP3 VC-4-3V Pour chacun de ces chemins, les champs NVC (nombre de composants virtuels), RDR et TNVC des paramètres de trafic SONET/SDH sont : NVC RDR TNVC LSP1 4 1 9 LSP2 2 1 9 LSP3 3 1 9 En outre, les champs de l'objet ASSOCIATION sont : Association Type = 3 ; Association Source = adresse du noeud A (noeud initiateur) ; Association ID = 38 (valeur unique pour le noeud initiateur) ; 25 de sorte à former l'objet {3, A, 38}. Le noeud initiateur envoie trois messages PATH, un pour chaque chemin LSP, qui conformément aux paramètres de trafic SONET/SDH vont être routés 10 suivant différents chemins. Les trois messages PATH vont atteindre le noeud terminateur à des moments différents, en fonction du chemin suivi. Au niveau du noeud terminateur, dès réception du premier message PATH, par exemple celui du LSP2, ledit noeud vérifie l'objet ASSOCIATION. Comme il s'agit du premier message PATH, le noeud terminateur crée un nouvelle état pour cette association {3, A, 38}. Sur la base du nombre TNVC et du champ RDR relatif à la demande de fonctionnalité � diverse routing �, le noeud terminateur enregistre, pour l'association {3, A, 38}, qu'il y aura un nombre total de composants égal à neuf et qu'un VC-4-2v doit être établi avec le LSP2. Le noeud initiateur envoie en retour un message RESV au noeud initiateur pour confirmer le bon établissement du LSP2. Ensuite, à réception du deuxième message PATH, par exemple celui du LSP1, le noeud terminateur vérifie l'objet ASSOCIATION {3, A, 38} pour lequel un état est ouvert. Le noeud terminateur vérifie ensuite si le nombre de composants a atteint neuf, le LSP2 donnant deux composants et le LSP1 donnant quatre composants. Dans ce cas, il manque donc encore des composants. 25 Le noeud initiateur envoie en retour un message RESV au noeud initiateur pour confirmer le bon établissement du LSP1. Pour le troisième message PATH, le noeud initiateur procède de même que pour le deuxième et constate que, avec les 3 composants pour le LSP3, les 30 neuf composants sont atteints.20 11 Le noeud terminateur envoie en retour un message RESV au noeud initiateur pour confirmer le bon établissement du LSP3 et ouvre la connexion. A réception de ce message RESV, le noeud initiateur ouvre également la connexion. REVENDICATIONS 1. Procédé d'établissement de chemins de commutation d'étiquettes à multiplexage temporel TDM-LSP dans un réseau de communication SONET/SDH utilisant le protocole GMPLS, lesdits chemins étant destinés au routage des différents composants d'un groupe VCG à concaténation virtuelle, ledit procédé prévoyant : - d'introduire dans un champ du message PATH de signalisation GMPLS de chaque chemin TDM-LSP une information RDR relative à la mise en oeuvre du routage des composants du groupe VCG suivant des chemins TDM-LSP différents sur des routes diverses et une information relative au nombre total TNVC de composants dudit groupe VCG, ledit message PATH comprenant en outre une information d'association du chemin TDM-LSP au groupe VCG ; de lire chaque message de signalisation reçu pour associer le chemin TDM-LSP au groupe VCG correspondant ; - d'envoyer un message RESV de confirmation de l'établissement de chaque chemin TDM-LSP de routage des composants du groupe VCG ; - de comparer le nombre TNVC au nombre de composants concernés par les chemins TDM-LSP établis pour déterminer si tous les messages PATH de signalisation correspondant aux chemins TDM-LSP de routage des composants du groupe VCG ont été reçus, de sorte à pouvoir ouvrir la connexion SONET/SDH après établissement de tous lesdits chemins TDM-LSP. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'information RDR est également relative à l'indisponibilité du mécanisme LCAS de modification dynamique de la bande passante. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'association est réalisée au moyen de l'objet ASSOCIATION défini dans le protocole RSVP-TE.30 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le champ PROFILE des paramètres de trafic SONET/SDH du protocole RSVP-TE est utilisé pour introduire les informations RDR et TNVC dans le message PATH de signalisation. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que le champ PROFILE est scindé en deux sous-champs pour contenir respectivement l'information RDR et l'information TNVC. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'information TNVC est codée sur 24 bits. 7. Noeud initiateur de chemins de commutation d'étiquettes à multiplexage 15 temporel TDM-LSP dans un réseau de communication SONET/SDH utilisant le protocole GMPLS, lesdits chemins étant destinés au routage des différents composants d'un groupe VCG à concaténation virtuelle, ledit noeud initiateur comprenant des moyens pour former un message PATH de signalisation de chaque chemin TDM-LSP comprenant une information RDR relative à la mise 20 en oeuvre du routage des composants du groupe VCG suivant des chemins TDM-LSP différents sur des routes diverses, une information relative au nombre total TNVC de composants du groupe VCG et une information d'association du chemin TDM-LSP au groupe VCG. 25 8. Noeud initiateur selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens permettant d'ouvrir la connexion SONET/SDH après réception des messages RESV de confirmation de l'établissement de tous les chemins TDM-LSP de routage des composants du groupe VCG. 30 9. Noeud terminateur destiné à former, avec un noeud initiateur selon l'une quelconque des revendications 7 ou 8, les chemins TDM-LSP de routage des différents composants d'un groupe VCG à concaténation virtuelle, ledit noeud terminateur comprenant :10 14 des moyens de lecture des informations PT, TNVC et de l'information d'association contenues dans les messages PATH de signalisation reçus pour chaque chemin TDM-LSP ; - des moyens d'association du chemin TDM-LSP au groupe VCG ; des moyens de comparaison du nombre TNVC au nombre de composants concernés par les chemins TDM-LSP établis pour déterminer si tous les messages PATH de signalisation correspondant au groupe VCG ont été reçus ; des moyens pour envoyer au noeud initiateur un message RESV de confirmation de l'établissement de chaque chemin TDM-LSP de routage des composants du groupe VCG. 10. Noeud terminateur selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens permettant d'ouvrir la connexion SONET/SDH après envoi du message RESV de confirmation de l'établissement du dernier chemin TDM-LSP de routage des composants du groupe VCG.