[發明專利]支持分組/電路混合交換網絡的統一網絡架構和控制方法

有效

• 申請號: 201510367452.8
• 申請日: 2015-06-29
• 公開（公告）號: CN105141512B
• 公開（公告）日: 2018-01-16
• 發明（設計）人: 華楠;鄭小平
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H04L12/64
• 分類號: H04L12/64
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙)11201
• 代理人: 張大威

1.一種支持分組電路混合交換網絡的統一網絡架構和控制方法，其特征在于，包括以下步驟；

在由多個分組交換網絡和電路交換網絡組成的多域異構網絡中設置一個集中網絡控制器，進行全網的路由計算、資源調度和流量控制，并通過外部接口接納不同網絡控制和管理規則的定制；

所述集中網絡控制器與所述分組交換網絡的每一個路由器相連，獲取所述路由器的鄰居拓撲信息和流量工程數據庫信息，用于進行路由計算、資源調度和流量控制，并將路由計算結果和控制管理信息下發給所述路由器，完成路由表配置和路由器控管；

將每個所述電路交換網絡視作一個虛擬路由器，并設置一個虛擬路由器代理作為其實體，所述集中網絡控制器與所述每個虛擬路由器代理相連，通過這些虛擬路由器代理獲取其各自所對應的電路交換網絡的內部和外部抽象拓撲信息和流量工程數據庫信息，以及所述集中網絡控制器通過每個所述虛擬路由器代理將虛擬路由表和控制管理信息下發至每個所述電路交換網絡邊緣節點，并觸發所述電路交換網絡的連接控制和網絡管理；

進一步包括：

所述虛擬路由器代理對其所對應的電路交換網絡進行如下的拓撲和流量工程數據庫資源映射，映射關系為：

(1)所述電路交換網絡邊緣節點的外部網絡端口映射為所述虛擬路由器的出端口，或者所述虛擬路由器的出端口映射為所述電路交換網絡邊緣節點的外部網絡端口；

(2)所述電路交換網絡邊緣節點之間的內部連接關系映射為所述虛擬路由器端口間的轉發能力限制：當兩個電路交換網絡邊緣節點之間存在連接時，其所有連接通道的總剩余帶寬映射為所述虛擬路由器對應端口間的轉發帶寬上限，當兩個所述電路交換網絡邊緣節點之間不存在連接時，所述虛擬路由器對應端口間不具備轉發能力。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，進一步包括：

當一個標記交換路徑LSP請求到達某個所述電路交換網絡邊緣節點時，該邊緣節點首先根據該LSP的下一跳節點確定所述虛擬路由器的出端口，再根據所述映射關系確定對應的所述電路交換網絡邊緣節點的外部網絡端口，并進一步確定所述兩個電路交換網絡邊緣節點之間的所有剩余帶寬不小于所述LSP請求帶寬的連接通道；

如果所述連接通道存在，則將所述LSP梳理至這些連接通道中的一個或多個中，完成所述LSP的建立過程；

如果所述連接通道不存在，則啟動所述兩個電路交換網絡邊緣節點之間的路由計算和連接建立，待該連接建立完成之后，將所述LSP梳理至該連接通道中，完成所述LSP的建立過程。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，進一步包括：

所述兩個電路交換網絡邊緣節點之間的路由計算和連接建立可以通過所述虛擬路由器代理集中式進行，或者通過所述電路交換網絡的控制平面分布式進行。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，進一步包括：

將每個所述電路交換網絡的所有網絡資源分割為兩部分，分別置于緩存層和負載層中；

在每個所述電路交換網絡初始化時，在緩存層預先為每一對所述電路交換網絡邊緣節點配置至少一個連接通道。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，進一步包括：

當一個標記交換路徑LSP請求到達某個所述電路交換網絡邊緣節點時，該邊緣節點首先根據該LSP的下一跳節點確定所述虛擬路由器的出端口，再根據所述映射關系確定對應的所述電路交換網絡邊緣節點的外部網絡端口，并進一步確定所述兩個電路交換網絡邊緣節點之間的所有處于緩存層的連接通道；

如果至少有一個所述緩存層的連接通道的剩余帶寬不小于所述LSP請求的帶寬，則將所述LSP梳理至這些連接通道中的任意一個中，完成所述LSP的建立過程；

如果所有所述緩存層的連接通道的剩余帶寬均小于所述LSP請求的帶寬，則在負載層啟動所述兩個電路交換網絡邊緣節點之間的路由計算和連接建立，待該連接建立完成之后，將所述LSP梳理至該連接通道中，完成所述LSP的建立過程。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，進一步包括：

如果在緩存層的連接通道中成功建立所述LSP，則立即在負載層建立和所述LSP所在的緩存層連接通道具有相同源/目的節點和帶寬的連接通道，并在該新連接通道建立完成后，將所述緩存層連接通道中建立的所述LSP重新梳理至該負載層中建立的新連接通道中，同時釋放所述LSP占用的緩存層連接通道資源。

7.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，進一步包括：

根據緩存層命中率指標調整分配給所述緩存層的網絡資源的大小，當緩存層命中率降低時，增大分配給所述緩存層的帶寬以提高緩存層命中率，其中，緩存層命中率p_hit的大小可通過下式計算得到：

phit=1-1LΣl=1Lλnn!μln/(Σk=0nλkk!μlk),]]>

其中，L為所述電路交換網絡所有邊緣節點對的數量，n為緩存層帶寬，λ為LSP請求的到達率，μ_l為第l個邊緣節點對LSP請求的服務率。