[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

技術領域

本發明涉及網絡通訊技術領域，具體涉及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。

背景技術

隨著移動通信、寬帶接入、數據中心、云計算等數據業務的飛速發展，IP數據網的重要性與日俱增。為了支持端到端數據業務的動態按需建立和靈活資源調度，光承載網和IP數據網的動態互通與融合至關重要且迫在眉睫：離開了光承載網的大帶寬通道建立，IP數據網將面臨高成本、高能耗和擴展性的瓶頸；同樣，沒有IP數據網的支持，光承載網過大的交換粒度將導致其巨大的帶寬資源無法被充分利用，并難以實現業務調度的實時性和靈活性。

然而，由于基于分組交換的IP數據網和基于電路交換的光承載網的交換機制和組網模式存在巨大差異，現有動態分組/電路混合交換網絡尚未做到真正意義上的動態統一控制和無縫融合。這是因為，在電路交換網絡上進行業務傳輸需要首先進行連接建立，當且僅當連接建立過程完成后才能進行數據傳送。而連接建立過程會導致時延，且時延大小差異通常很大，和交換技術、設備種類、設備廠商、節點數量、路徑長度等因素密切相關，從幾十毫秒到幾十秒或更久不等。相比之下，基于存儲轉發的分組交換網絡沒有連接建立的過程，不存在電路交換網絡的連接建立時延。這種時延差異將引發業務建立和故障恢復時的協同控制問題，構成分組/電路混合交換網絡統一控制的一大障礙。此外，與單一IP網絡的控制不同，混合交換網絡的控制架構需要考慮光承載網物理層的限制，例如光功率、物理損傷、信號可達性、連接建立速率、可用帶寬、交換粒度等因素，這構成分組交換網絡與電路交換網絡動態互通和融合的另一障礙。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。

為此，本發明的目的在于提出一種支持分組/電路混合交換網絡的統一網絡架構和控制方法。

為了實現上述目的，根據本發明實施例的支持分組/電路混合交換網絡的統一網絡架構和控制方法，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；此外，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。

根據本發明實施例的支持分組/電路混合交換網絡的統一網絡架構和控制方法，可克服現有分組/電路混合交換網絡架構和控制方法的不足之處，實現分組/電路混合交換網絡的統一控制，并能明顯降低混合交換網絡的業務建立時延。

另外，根據本發明上述實施例的支持分組/電路混合交換網絡的統一網絡架構和控制方法還可以具有如下附加技術特征：

在一些示例中，還包括：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，反之亦然；(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。

在一些示例中，還包括：當一個LSP(標記交換路徑)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；若所述連接通道存在，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；若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。