[發明專利]一種基于SDN的路由路徑選擇方法、裝置及存儲介質

在審

• 申請號: 202310016324.3
• 申請日: 2023-01-06
• 公開（公告）號: CN116192746A
• 公開（公告）日: 2023-05-30
• 發明（設計）人: 郭建章;周偉;彭志婷;徐峰;卞國震;王俊;馬冬松
• 申請（專利權）人: 中電信數智科技有限公司
• 主分類號: H04L45/76
• 分類號: H04L45/76;H04L45/02;H04L45/12;H04L45/302;H04L45/74;H04L45/00
• 代理公司: 北京知匯林知識產權代理事務所(普通合伙) 11794
• 代理人: 王俊杰

本發明公開了一種基于SDN的路由路徑選擇方法、裝置及存儲介質，涉及計算機技術和路由選擇技術領域。該基于SDN的路由路徑選擇方法，包括以下步驟：S1，通過轉送自治系統網絡模型，獲取統計數據；S2，根據最優路由路徑選擇算法，計算每個流到達時最佳QoS的路由路徑。本發明通過采用基于線性松弛方案Gomory切割平面法和分支定界法的最優路由路徑選擇算法，計算出每個流到達時最佳QoS的路由路徑，達到了最大限度地提高SD?WAN環境下剩余帶寬的最小值，同時兼顧穿越中轉AS的業務流的吞吐量和丟包率要求，解決了現有提高廣域網中路由QoS的方案對SD?WAN環境下剩余帶寬的利用率低的問題。

技術領域

本發明涉及計算機技術和路由選擇技術領域，尤其涉及一種基于SDN的路由路徑選擇方法、裝置及存儲介質。

背景技術

廣域網WAN作為互聯網架構的基礎部分，由許多相互連接的自治系統AS組成，隨著在AS網絡間傳輸流量不斷增加，逐漸產生了物聯網的云化、5G接入網絡、基于云/霧/邊緣的應用程序等。為了解決廣域網流量負載不斷加大導致地服務質量下降，必須以不同的方式重新設計和構架來管理AS，利用軟件定義網絡SDN模式，對AS底層網絡進行深度優化，實現廣域網的軟件化。SDN能保持具有即時剩余資源狀態的全局網絡視圖，并控制和配置轉發交換設備，根據應用程序的需要擴展、縮小所分配資源的靈活性，促使運營商能有效重用相同的物理基礎設施，降低運營成本。

傳統方法中，供應WAN資源的任務都是提前執行的，而且大多數情況下都是基于之前統計數據靜態執行的，這種靜態方法會導致資源的嚴重浪費，WAN連接通常只提供了平均使用量的40％能力。因此，如何提高廣域網中路由QoS已經成為一個待解決的問題，目前存在的常用解決方案分為三類：1)通過流量工程，以尋找最佳成本效益為目的；2)將網絡建模為設備隊列的分組到達和離開的隨機過程，這種模式能支持多目標功能，如最小化數據包丟失率能適用于廣域網和數據中心內拓撲，同時利用基于MATLAB的數值仿真和基于Miniet的仿真網絡進行實現；3)基于SD-WAN拓撲和路由管理，在滿足服務質量約束的同時，使用整數線性規劃最小化網絡更新的成本。

但本申請發明人在實現本申請實施例中發明技術方案的過程中，發現上述技術至少存在如下技術問題：

現有通過流量工程提高廣域網中路由QoS的解決方案因為沒有實時的網絡狀態中心跟蹤器，流量工程只能提供次優的解決方案，在某些情況下可能導致分布式算法收斂到新狀態的長時間等待；現有將網絡建模為設備隊列的分組到達和離開的隨機過程的方案根據鏈路上的包丟失狀態定期并主動地重新路由流，所得結果優于默認路由算法；現有基于SD-WAN拓撲和路由管理基于SD-WAN拓撲和路由管理的方案一般通過仿真進行驗證，不適用于數據中心間的廣域網，忽略了許多實際問題。綜上所述，現有提高廣域網中路由QoS的方案對SD-WAN環境下剩余帶寬的利用率低。

發明內容

本申請實施例通過提供一種基于SDN的路由路徑選擇方法、裝置及存儲介質，解決了現有提高廣域網中路由QoS的方案對SD-WAN環境下剩余帶寬的利用率低的問題，實現了最大限度地提高SD-WAN環境下剩余帶寬的最小值，同時兼顧穿越中轉AS的業務流的吞吐量和丟包率要求。

本申請實施例提供了一種基于SDN的路由路徑選擇方法，包括以下步驟：

S1，通過轉送自治系統網絡模型，獲取統計數據；

S2，根據最優路由路徑選擇算法，計算每個流到達時最佳QoS的路由路徑。

進一步的，所述S1中的轉送自治系統網絡模型具體指：由ONOS?SDN控制器根據OpenFlow?SBI學習路由收集的統計數據，定期計算每個鏈路的剩余帶寬和IP包錯誤率的特征，生成所需的統計數據。

進一步的，所述S2中的最優路由路徑選擇算法的具體步驟包括：

S21，對整數線性規劃ILP進行預處理；