[發明專利]一種基于部分部署的分段路由網絡的流量工程方法及裝置

有效

• 申請號: 201811234886.0
• 申請日: 2018-10-23
• 公開（公告）號: CN109194577B
• 公開（公告）日: 2020-04-10
• 發明（設計）人: 王之梁;田瑩;尹霞;施新剛;郭迎亞
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H04L12/721
• 分類號: H04L12/721;H04L12/751;H04L12/24
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 李紅爽;龍洪

本申請公開了一種基于部分部署的分段路由網絡的流量工程方法及裝置；上述流量工程方法，包括：獲取分段路由網絡的網絡拓撲以及流量矩陣；通過多次迭代運算，確定分段路由網絡的最小化的最大鏈路利用率；其中，在每次迭代運算中，根據網絡拓撲和流量矩陣，確定本次搜索得到的網絡鏈路權重矩陣和分段路由節點集合，根據本次搜索得到的網絡鏈路權重矩陣和分段路由節點集合，確定本次運算中分段路由網絡的最小化的最大鏈路利用率、流量矩陣中每條流的可用路徑以及在可用路徑上的最佳分流比。本申請能夠實現最小化分段路由網絡的最大鏈路利用率。

技術領域

本申請涉及但不限于流量工程技術領域，尤指一種基于部分部署的分段路由(SR，Segment Routing)網絡的流量工程方法及裝置。

背景技術

隨著互聯網飛速發展，互聯網出現了網絡流量爆炸式增長等問題。另外，音視頻業務的不斷發展也對互聯網提出了服務質量的要求。受限于路由算法和調度策略，網絡流量極易在鏈路上分配不均，從而導致網絡擁塞和網絡服務質量下降。如何充分利用有限的網絡資源，通過對網絡流量的合理調度和分配，避免網絡擁塞，同時滿足流量可靠傳輸和服務質量等方面的要求，是一個亟待解決的問題。

流量工程(TE，Traffic Engineering)是一種優化網絡流量分配的技術，可以對網絡流量優化調度，從而實現網絡流量負載均衡，減少擁塞，提高網絡資源的利用率。

在傳統網絡協議(IP，Internet Protocol)網絡中，路由器通常運行OSPF(OpenShortest Path First，開放式最短路徑優先)或IS-IS(Intermediate System toIntermediate System，中間系統到中間系統)等分布式內部網關協議。這類路由協議，根據每條鏈路的權重計算出任意兩個節點之間的最短路，數據包沿著源點到目的點的最短路進行路由。網絡管理員通過對鏈路權重的合理配置優化流量路徑，實現流量工程目標。然而，由于IP網絡的路由方式過于簡單，IP網絡并不能為流量工程提供最佳的解決方案。

軟件定義網絡(Software Define Network，SDN)的出現為流量工程提供了更加靈活的方式。SDN的架構分為數據平面層、控制平面層和應用層三層，實現了控制和轉發的分離。數據平面層只具有數據包的轉發功能，控制平面層為一個SDN集中控制器，應用層是一些SDN業務應用。SDN集中控制器通過南向接口與數據平面層建立連接，SDN業務應用調用SDN集中控制器提供的北向接口實現相關功能。SDN的流量工程應用位于應用層，通過SDN集中控制器下發流表到數據平面層的交換機，實現對數據平面層轉發行為和流量路徑的控制。然而，在網絡規模較大的情況下，交換機的流表數目極易超過流表容量限制，可擴展性較差。

分段路由(SR，Segment Routing)是一種最新出現的源路由機制，它僅需要對現有IGP(Interior Gateway Protocol，內部網關協議)進行簡單的擴展便可應用在IP/MPLS(Multiprotocol Label Switching，多協議標簽交換)或IPv6(Internet ProtocolVersion 6，互聯網協議第6版)網絡中。在SR網絡中，每條流的狀態僅存儲在SR域的入口節點中，中間節點不需要存儲流的狀態信息，因此具有極高的可擴展性。考慮到SR的簡單、易部署、可擴展等優點，基于SR的流量工程算法已經成為流量工程研究中的熱點問題。然而，從純IP網絡直接遷移到全SR網絡是困難甚至不可行的。

發明內容

本申請實施例提供了一種基于部分部署的SR網絡的流量工程方法及裝置，可以最小化SR網絡的最大鏈路利用率。