一种路径确定方法、设备和存储介质

文档序号:938669 发布日期:2021-03-05 浏览:8次 >En<

阅读说明:本技术 一种路径确定方法、设备和存储介质 (Path determining method, device and storage medium ) 是由 胡晓露 顾祺焘 王宇轩 刘德文 于 2019-08-28 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种路径确定方法,获取多个第一域中带宽信息符合预设带宽信息的域,得到多个第二域;确定多个第二域中包括源节点和目的节点的域为多个第三域,并确定多个第二域中除多个第三域外的域为多个第四域;获取多个第三域的与时延关联的第一路由信息,并获取多个第四域的与时延关联的第二路由信息;基于第一路由信息和第二路由信息,从多个第一域中确定从源节点到目的节点的第一目标路径;本发明的实施例同时还公开了一种设备和存储介质;实现域内、域间不同路由策略,使得路径时延尽可能小,同时避免了各域出口处网络拥塞的情况。(The invention discloses a path determining method, which comprises the steps of obtaining a plurality of domains of which the bandwidth information accords with preset bandwidth information in a first domain, and obtaining a plurality of second domains; determining domains including the source node and the destination node among the plurality of second domains as a plurality of third domains, and determining domains other than the plurality of third domains among the plurality of second domains as a plurality of fourth domains; acquiring first routing information associated with time delay of a plurality of third domains and acquiring second routing information associated with time delay of a plurality of fourth domains; determining a first target path from the source node to the destination node from the plurality of first domains based on the first routing information and the second routing information; the embodiment of the invention also discloses a device and a storage medium; different routing strategies in the domain and between the domains are realized, so that the path delay is as small as possible, and the condition of network congestion at the exit of each domain is avoided.)

一种路径确定方法、设备和存储介质

技术领域

本发明涉及但不限于网络数据传输领域,尤其涉及一种路径确定方法、设备和存储介质。

背景技术

在软件定义网络(Software Defined Network,SDN)架构下,相关技术中的路由算法大部分都是基于链路状态或者根据特殊需求来设计路由;然而,相关技术中的路由算法因为节点网络复杂导致计算复杂度过高,进而无法在大型网络中实际部署应用。

发明内容

有鉴于此,本发明实施例提供一种路径确定方法、设备和存储介质,解决了相关技术中路由算法因为节点网络复杂导致计算复杂度过高,进而无法在大型网络中实际部署应用的问题;实现域内、域间不同路由策略,使得路径时延尽可能小,同时避免了各域出口处网络拥塞的情况。

为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:

一种路径确定方法,该方法包括:

获取多个第一域中带宽信息符合预设带宽信息的域,得到多个第二域;

确定所述多个第二域中包括源节点和目的节点的域为多个第三域,并确定所述多个第二域中除所述多个第三域外的域为多个第四域;

获取所述多个第三域的与时延关联的第一路由信息,并获取所述多个第四域的与时延关联的第二路由信息;

基于所述第一路由信息和所述第二路由信息,从所述多个第一域中确定从所述源节点到所述目的节点的第一目标路径。

可选的,所述获取多个第一域中带宽信息符合预设带宽信息的域,得到多个第二域,包括:

获取所述多个第一域中每一第一域的出口节点向外的域间链路的目标带宽参数;

确定所述多个第一域中目标带宽参数大于预设带宽参数的域为所述多个第二域;其中,所述带宽信息包括所述目标带宽参数,所述预设带宽信息包括所述预设带宽参数。

可选的,所述第一路由信息包括:所述源节点到所述多个第三域中每一第三域的每一出口节点的最短时延路径的第一时延,所述目的节点到所述多个第三域中每一第三域的每一出口节点的最短时延路径的第二时延,所述多个第三域的多个出口节点之间的最短时延路径的第三时延和所述多个第三域中每一域的出口向外的域间链路的第四时延。

可选的,所述第二路由信息,包括:所述多个第四域的多个出口节点之间的最短时延路径的第五时延和所述多个第四域中每一域的出口向外的域间链路的第六时延。

可选的,所述基于所述第一路由信息和所述第二路由信息,从所述多个第一域中确定从所述源节点到所述目的节点的第一目标路径,包括:

基于所述第一时延、所述第二时延、所述第三时延、所述第四时延、所述第五时延和所述第六时延,确定从所述源节点到所述目的节点的路径中的最短时延路径为第二目标路径;

获取所述第二目标路径关联的所述多个第一域中的目标节点,和所述多个第一域中的目标链路;

基于所述目标节点和所述目标链路,确定所述第一目标路径。

一种设备,所述设备包括:处理器、存储器和通信总线;

通信总线用于实现处理器和存储器之间的通信连接;

处理器用于执行存储器中的路径确定程序,以实现以下步骤:

获取多个第一域中带宽信息符合预设带宽信息的域,得到多个第二域;

确定所述多个第二域中包括源节点和目的节点的域为多个第三域,并确定所述多个第二域中除所述多个第三域外的域为多个第四域;

获取所述多个第三域的与时延关联的第一路由信息,并获取所述多个第四域的与时延关联的第二路由信息;

基于所述第一路由信息和所述第二路由信息,从所述多个第一域中确定从所述源节点到所述目的节点的第一目标路径。

可选的,所述处理器用于执行存储器中的路径确定程序,以实现以下步骤:

获取所述多个第一域中每一第一域的出口节点向外的域间链路的目标带宽参数;

确定所述多个第一域中目标带宽参数大于预设带宽参数的域为所述多个第二域;其中,所述带宽信息包括所述目标带宽参数,所述预设带宽信息包括所述预设带宽参数。

可选的,所述第一路由信息包括:所述源节点到所述多个第三域中每一第三域的每一出口节点的最短时延路径的第一时延,所述目的节点到所述多个第三域中每一第三域的每一出口节点的最短时延路径的第二时延,所述多个第三域的多个出口节点之间的最短时延路径的第三时延和所述多个第三域中每一域的出口向外的域间链路的第四时延。

可选的,所述第二路由信息,包括:所述多个第四域的多个出口节点之间的最短时延路径的第五时延和所述多个第四域中每一域的出口向外的域间链路的第六时延。

可选的,所述处理器用于执行存储器中的路径确定程序,以实现以下步骤:

基于所述第一时延、所述第二时延、所述第三时延、所述第四时延、所述第五时延和所述第六时延,确定从所述源节点到所述目的节点的路径中的最短时延路径为第二目标路径;

获取所述第二目标路径关联的所述多个第一域中的目标节点,和所述多个第一域中的目标链路;

基于所述目标节点和所述目标链路,确定所述第一目标路径。

一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序,一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行,以实现如上述路径确定方法的步骤。

本发明实施例所提供的路径确定方法、设备和存储介质,该方法包括:获取多个第一域中带宽信息符合预设带宽信息的域,得到多个第二域;确定多个第二域中包括源节点和目的节点的域为多个第三域,并确定多个第二域中除多个第三域外的域为多个第四域;获取多个第三域的与时延关联的第一路由信息,并获取多个第四域的与时延关联的第二路由信息;基于第一路由信息和第二路由信息,从多个第一域中确定从源节点到目的节点的第一目标路径;解决了相关技术中路由算法因为节点网络复杂导致计算复杂度过高,进而无法在大型网络中实际部署应用的问题;实现域内、域间不同路由策略,使得路径时延尽可能小,同时避免了各域出口处网络拥塞的情况。

附图说明

图1为本发明实施提供的一种路径确定方法的流程示意图;

图2为本发明实施例提供的另一种路径确定方法的流程示意图;

图3为本发明实施提供的一种设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明再作进一步详细的描述。

本发明实施例所提供的路径确定方法旨在提出一种基于服务质量(Quality ofService,QoS)约束的软件定义网络(Software Defined Network,SDN)分级化网络架构下的路由优化算法,用于节点多、网络复杂的情况,利用控制器集中化全局视图,灵活实现域内、域间不同路由策略。本发明实施例所提供的路径确定方法旨在实现针对域内时延敏感,域间带宽限制的情况,通过域间带宽限制避免跨域路由域间出口处网络链路拥塞,进而实现域内、域间不同路由策略以使得路径时延尽可能小,同时避免各域出口处网络拥塞。

这里,对SDN的背景进行简要说明,传统网络的分布式网络架构本身有诸多限制,制约着路由算法的创新;如:所有节点都是等价的,没有中心的控制器控制所有节点;节点需要与相邻节点进行消息交换以获取网络信息,常用的寻找最短路径的Diskstra算法需要知晓全局网络的拓扑信息,而传统网络很难获取全局网络的拓扑信息,必须使用分布式算法;所有节点的操作都是并发执行的;没有全局视图,很难判断是否为最优决策。尽管相关技术中有许多提议以解决上述诸多限制,但往往局限在研究阶段,产生这一现象的主要原因有:传统网络中大多数路由协议被生产厂商固化在硬件中,很难改变这些协议;其次,新的协议未广泛应用,兼容性和可扩展性差,导致设备运维成本高。

然而,SDN与传统网络的分布式策略不同,SDN通过将控制平面集中到远端的一个逻辑控制器上,实现了数据平面和控制平面的解耦。即数据平面的交换设备无需获知任何网络信息,只按照控制器的指挥工作;控制平面的逻辑控制器运行管理网络的程序,以掌握所有的网络信息,与各个交换机通过控制链路相连,按照指定的协议来控制交换机中的流表项以指导数据包的处理。传统网络架构中存在的一些路由协议问题,在这种集中式控制的架构下可以得到解决;如:相对传统网络,SDN集中式的控制器可实时获取网络全局信息,形成一致性网络视图,更容易部署最优路由策略;路由协议模块化部署在SDN控制平面即网络操作系统之中,算法可灵活迭代更新。

进一步地,简要介绍SDN分级分域架构,目前SDN控制平面多为单实例控制器组成,其性能、可靠性等指标均难以满足大规模部署的要求。此外,面对不同的网络场景,对网络的要求侧重点有很大差异。所以在SDN网络体系架构中需根据网络功能将网络分区域,每个区域由各自的控制器控制。为了更好地部署SDN,业界提出分级分域的SDN体系架构。

在分级分域的SDN网络架构中,网络由多个SDN域组成,每个SDN域的控制域平面(Domain Control Plane,DCP)可以由单实例控制器组成,也可由分布式的控制器集群组成。DCP负责SDN域内的网络管理,SDN域间的通信由更高级的控制域平面(Super ControlPlane,SCP)完成。Super Control Plane收集各SDN域的信息,以及域间链路信息,完成域间的网络管理。这里,域内控制器Domain controller简称DC,域间控制器Super controller简称SC。

这里,分级分域的SDN网络体系架构可以使网络更有逻辑结构,易于管理,有利于网络规模的拓展,实现更大规模的SDN网络部署。如在运营商网络中,有接入网,汇聚网,核心网等不同的网络类型。每种网络中业务形态,网络状况都具有不同的模型,需要针对特定的网络场景,运行特定的网络应用程序来管理网络。而网络之间还需要进行必须的信息同步等通信,所以还需要更高级的SC来负责不同网络之间的通信。综上,对于网络节点众多的大型网络,分级分域有利于网络的分区域管理,是SDN大规模部署的必然发展趋势。

相关技术中,QoS约束下的路由问题是寻找满足一个或多个度量参数的路径。网络中常用的几种QoS度量主要包括可用带宽、端到端延迟、分组丢失率、抖动和花费,不同的度量具有不同的性质。按照这些性质,QoS度量可以分为可加性度量、可乘性度量和最小性度量三类。多QoS度量约束条件下的路由算法属于多项式复杂程度的非确定性问题(Non-deterministic Polynomial,NP),不能在多项式时间内精确求解,研究者们设计了很多启发式算法进行了广泛深入的研究。按照所求解的问题类型和求解方法,可将这些算法分成以下几类:多项式非启发类、伪多项式非启发类、探测类、限定QoS度量类、路径子空间搜索类、QoS度量相关类、花费函数类和概率求解类。

多QoS度量约束条件下的路由启发式算法和近似算法有如下不足:首先,计算复杂度过高而不能在网络中实际应用;其次,算法性能过低而找不到实际存在路径;最后,还有大部分算法只是针对特定QoS需求问题中的某些特殊情况。

需要说明的是,传统网络路由算法大多基于距离,跳数或时延,且以最短路算法实现为主。但由于分布式的网络架构选择路径结果单一,且没有考虑实时的链路状态参数,往往造成局部链路拥塞,整体链路利用率较低,错误难以排查。

传统网络架构中存在的一些路由协议问题,在SDN集中式控制的架构下可以得到解决;如:相对传统网络,SDN集中式的控制器可实时获取网络全局信息,形成一致性网络视图,更容易部署最优路由策略;路由协议模块化部署在SDN控制平面即网络操作系统之中,算法可灵活迭代更新。

可见,分级分域有利于网络的分区域管理,是SDN大规模部署的必然发展趋势。该架构下对于域内路由,域内控制器可获取实时网络信息,形成全局网络视图,灵活实现区域内不同路由策略。同时对于跨域网络通信,不同区域路由信息需要域间控制器和域内控制器的协同通信管理,即分布式网络架构与集中式控制器管理相结合,可降低大型网络路由算法的复杂度,同时可灵活实现域内、域间不同路由策略。

在SDN网络体系架构下,相关技术中路由改进算法大部分都是基于链路状态或者根据特殊需求来设计路由,如多路径路由算法,提供多个路径以供选择;动态调整路由计算参数,实时调整路由算法参数。对于多QoS度量约束条件下的路由问题,传统的启发式算法和近似算法或因为计算复杂度过高而不能在大型网络中实际部署应用;或因算法性能过低而找不到实际存在路径。

本发明实施例所提供的路径确定方法,用于节点多网络复杂的情况,利用控制器集中化全局视图,灵活实现域内、域间不同路由策略。该方法针对域内时延敏感,域间带宽限制,通过域间带宽限制避免跨域路由域间出口处网络链路拥塞,实现域内、域间不同路由策略使得路径时延尽可能小,同时避免各域出口处网络拥塞的情况。

需要说明的是,本发明实施例中,时延指的是传输时延、排队时延等。现在的设备排队时延比较小,运营商之间主要是传播时延,这个与跳数或者说传输距离有关系。带宽指的是链路剩余带宽指标。

这里,对本法实施例所提供的路径确定方法进行简要说明,并对涉及到的相关名词的定义进行相应的解释;在本发明实施例中,对于分级分域的网络,假设有n个域,每个分级分域的网络由简单图Ni=(Vi,Ei)表示,其中0<i<n,Vi表示域i的节点集,|Vi|表示域i的节点个数,Ei表示i的链路集,链路e=(u,v)∈Ei有带宽度量B(e)和时延度量D(e),度量取值非负数;其中,u,v分别表示网络节点。

本发明实施例中,带宽和时延两者的度量是实时性的;在本发明所提供的方法的执行过程中,度量是不变的。基于此,寻找源节点和目的节点之间,能够避免链路拥塞,时延尽可能小的路由路径。

这里,定义路径:P(v0,vk)=v0,e1,v1,e2,...v(k-1),ek,vk由一组节点vj和链路ej组成,其中ej=(v(j-1),vj)∈Ei表示链路ej为节点v(j-1)和vj之间的链路,1≤j≤k。

在发明实施例中,D(e)指的是传输时延、排队时延等,这里主要是传播时延,与跳数或者说传输距离有关。这里,带宽和时延度量是实时性的。每个Ni有ni个出口节点,域和域之间通过出口节点进行连接。

基于上述内容,这里,在已知源节点s和目标节点d的情况下,寻找避免域间网络拥塞,时延尽可能小的路由路径P(s,d)。也就是说,P(s,d)指的是一个从源节点s到目的节点d之间满足域间带宽限制,同时时延尽可能小的路径。路由信息由控制平面集中维护更新,对任意两个节点v和w,本发明实施例中需要维护如下信息:

从节点v到节点w的最短时延路径(Least Delay,LD)的时延:ld_value(v,w);

从节点v到节点w的LD路径的下一个节点的ID;

节点v到相邻节点链路的带宽:bandwidth。

上述信息可以在控制器端通过全局最短路径算法求得LD路径及ld_value(v,w)。我们假设所有数值都是最新的,同时,在执行路由算法的过程中,链路成本,链路延迟,成本矢量的内容和延迟矢量的内容不会改变。

对于跨域问题,源节点s和目的节点d均只有一个,但分布在不同域,首先进行网络抽象和简化。

这里,域内控制器,除对内决定域内节点的路由方式,对外可以向SC上报如下信息:

源节点s(或目的节点d)到该域的各个出口节点的LD路径的时延delay(对于跨域路由问题,源节点s和目的节点d均只有一个,但分布在不同域);

各个域各自出口间的LD路径的时延delay;

各域出口节点向外的域间链路的带宽sc-bandwidth。

这里,域间控制器,需要控制跨域路由,需要获取各个域之间的连接信息,以及域各个出口之间的连接信息,域间控制器获取的信息包括:

域间链路节点之间链路的时延delay和bandwidth;这里,域间链路节点指的是不同域的出口之间链路的节点;

域内源节点s,目的节点d到该域的出口的LD路径的时延delay;

各个域不同出口之间LD路径的时延delay。

这样,原来复杂的网络图,便可以抽象为形成新的网络拓扑。

需要说明的是,抽象后的网络节点包括:所有域的出口节点、源节点s和目的节点d。

抽象后的网络链路包括:源节点s到本域出口的LD路径;目的节点d到本域出口的LD路径;对于所有的域,域内出口之间的LD路径;域间不同域出口之间的LD路径。

由此,得到抽象之后的网络视图,这样使得跨域路由问题转化为“域内”路由问题。基于抽象之后的网络视图,SC转化为新网络视图的域内控制器。根据算法,在新网络视图内进行路由选择,并将选择后的路径映射回原始分级分域网络中即可。

基于前述内容,本发明的实施例提供一种路径确定方法,该方法应用于设备,该设备可以是域间控制器,以实现如图1所示的步骤:

步骤101、获取多个第一域中带宽信息符合预设带宽信息的域,得到多个第二域。

本发明实施例中,域间控制器先获取域内控制器上报的部分路由信息,即上报的各域出口节点向外的sc-bandwidth。

进一步地,域间控制器先按照sc-bandwidth的数值限制即带宽阈值,如带宽阈值为50,若某域(如域a)上报的域a出口节点的向外的sc-bandwidth数值小于50,则将该域间链路标注为不满足带宽阈值要求的域间链路。

本发明实施例中,域间控制器遍历每个域的所有域间链路的标注情况,并判断若域a(这里所说的域a泛指每个域)出口与外部相连的域间链路,均被标记为不满足带宽阈值要求的链路,则标注域a为非标准域,否则标注域a为标准域。

域间控制器针对源节点和目的节点分别所在的域,根据确定出的标准域或非标准域的情况,判断:若源节点s或者目的节点d所在域为非标准域,则不再执行后续步骤;否则,基于标准域确定第一目标路径。

本发明实施例中,域间控制器针对多个第一域,获取多个第一域中带宽信息符合预设带宽信息的域,得到多个第二域,这里,第二域指的是上述所说的标准域。

步骤102、确定多个第二域中包括源节点和目的节点的域为多个第三域,并确定多个第二域中除多个第三域外的域为多个第四域。

本发明实施例中,域间控制器得到多个第二域之后,确定多个第二域中包括源节点和目的节点的域为多个第三域,并确定多个第二域中除多个第三域外的域为多个第四域。

步骤103、获取多个第三域的与时延关联的第一路由信息,并获取多个第四域的与时延关联的第二路由信息。

在本发明实施例中,域间控制器将多个第二域进行划分得到多个第三域和多个第四域之后,获取多个第三域的与时延关联的第一路由信息,并获取多个第四域的与时延关联的第二路由信息。

这里,针对源节点和目的节点所在域均为标准域的域,域间控制器通知这样的域的域内控制器DC向域间控制器SC上报第一路由信息。

针对源节点和目的节点所在域外的其他标准域,域间控制器通知这样的域的域内控制器DC向域间控制器SC上报第二路由信息。

步骤104、基于第一路由信息和第二路由信息,从多个第一域中确定从源节点到目的节点的第一目标路径。

在本发明实施例中,域间控制器基于第一路由信息和第二路由信息,从多个第一域中确定从源节点到目的节点的第一目标路径。

由此可知,在SDN分级分域的网络体系架构下,本发明实施例所提供的路径确定方法中选取2个QoS度量:时延和剩余带宽。在分级分域的节点众多的网络体系架构下,域内控制器DC可实时获取各自域内节点之间的时延,域间控制器选择性获取域内网络节点链路信息,寻找避免域间网络链路拥塞、负载均衡以及时延尽可能小的路由路径。

本发明实施例所提供的路径确定方法,获取多个第一域中带宽信息符合预设带宽信息的域,得到多个第二域;确定多个第二域中包括源节点和目的节点的域为多个第三域,并确定多个第二域中除多个第三域外的域为多个第四域;获取第三域的与时延关联的第一路由信息,并获取第四域的与时延关联的第二路由信息;基于第一路由信息和第二路由信息,从多个第一域中确定从源节点到目的节点的第一目标路径;解决了相关技术中路由算法因为节点网络复杂导致计算复杂度过高,进而无法在大型网络中实际部署应用的问题;实现域内、域间不同路由策略,使得路径时延尽可能小,同时避免了各域出口处网络拥塞的情况。

基于前述实施例,本发明的实施例提供一种路径确定方法,该方法应用于设备,该设备可以是域间控制器,以实现如图2所示的步骤:

步骤201、获取多个第一域中每一第一域的出口节点向外的域间链路的目标带宽参数。

步骤202、确定多个第一域中目标带宽参数大于预设带宽参数的域为多个第二域。

其中,带宽信息包括目标带宽参数,预设带宽信息包括预设带宽参数。

步骤203、确定多个第二域中包括源节点和目的节点的域为多个第三域,并确定多个第二域中除多个第三域外的域为多个第四域。

步骤204、获取多个第三域的与时延关联的第一路由信息,并获取多个第四域的与时延关联的第二路由信息。

其中,第一路由信息包括:源节点到多个第三域中每一第三域的每一出口节点的最短时延路径的第一时延,目的节点到多个第三域中每一第三域的每一出口节点的最短时延路径的第二时延,多个第三域的多个出口节点之间的最短时延路径的第三时延和多个第三域中每一域的出口向外的域间链路的第四时延。

示例性的,这里,第一路由信息包括:源节点s到多个第三域中的各出口节点oi的LD路径的时延ld_value(s,oi);目的节点d到多个第三域中的各出口节点oi的LD路径的时延ld_value(d,oi);多个第三域内各个出口节点之间的LD路径的时延ld_value(o1,o2);以及多个第三域内各个出口向外的域间链路的时延delay。

其中,第二路由信息,包括:多个第四域的多个出口节点之间的最短时延路径的第五时延和多个第四域中每一域的出口向外的域间链路的第六时延。

示例性的,这里,第二路由信息包括:多个第四域内各个出口节点之间的LD路径的时延ld_value(o1,o2);以及多个第四域内各个出口向外的域间链路的时延delay。基于此,完成网络抽象。

步骤205、基于第一时延、第二时延、第三时延、第四时延、第五时延和第六时延,确定从源节点到目的节点的路径中的最短时延路径为第二目标路径。

域间控制器SC根据第一时延、第二时延、第三时延、第四时延、第五时延和第六时延进行网络抽象和简化,根据抽象网络节点之间链路的时延信息,按照最短路径算法,域间控制器基于抽象网络节点拓扑及链路时延信息,求出源节点s到目的节点d的最短时延路径P(s,d),即域间跨域路由问题转化为域内路由问题。

需要说明的是,在计算最短时延路径P时,因为出口节点流量大容易堵塞,因此,有可能出现某出口x的链路有可能会出现由于堵塞而被删除的风险。从而,本发明实施例中可以在求源节点s到目的节点d的最短时延路径P(s,d)时,根据上述的多个第三域和多个第四域内各个出口间的LD路径的时延ld_value(o1,o2),来确定若出口节点oi到其他域之间的链路被删除时,从该域通过其他出口节点到其他域的LD路径的时延,其中,i为正整数。

步骤206、获取第二目标路径关联的多个第一域中的目标节点,和多个第一域中的目标链路。

步骤207、基于目标节点和目标链路,确定第一目标路径。

本发明实施例中,域间控制器将P(s,d)从抽象网络映射到分级分域网络,具体的,域间控制器向最短时延路径P(s,d)涉及到的各个域的域内控制器,下发各个域的涉及到该最短时延路径的各LD路径,即下发域内各出口之间的LD路径或者源节点(或目的节点)到该域的出口节点o的LD路径,各个域内控制器根据域间控制器下发的LD路径,将各自域内的LD路径一步一步还原到具体网络节点。路径由节点和相应链路组成,具体由一组节点Vi和链路Ei组成,链路Ei为Vi中相邻节点之间的链路,具体的,域内控制器根据下发的LD路径涉及的抽象网络的节点和链路,还原成原始网络的节点和路径,即形成最终实际路径。

进一步地,域间控制器抽象网络路径P(s,d)映射到分级分域网络结束。

在分级分域的SDN下,假设总节点个数为A,域的个数为B,每个域的节点平均个数为C,即A=B×C,每个域出口的平均个数为D,D<B。本发明实施例所提供的路径确定方法抽象之后的网络视图中,节点个数最多为D×B+2。对比没有分级分域的情况,节点个数减少,算法复杂度降低。同时通过先根据域间带宽限制进行筛选以排除非标准域,相对原有网络,缩减了DCP与SCP之间交互信息传递量。

基于上述内容可知,本发明实施例所提供的路径确定方法,在SDN分级分域的网络架构下,分布式网络架构与集中式控制器管理相结合,寻找满足域间带宽要求,而时延尽可能优化的路由算法,解决了跨域路由域间链路容易拥塞同时时延敏感的问题。相关技术中,QoS路由问题多是启发式算法,因为算法复杂度高而无法在大型网络中部署。本发明实施例提供的路径确定方法不仅能够满足带宽和时延约束,同时至少具备如下有益效果:一方面,算法复杂度降低,可部署在节点众多的复杂网络;在分级分域的网络架构下,本发明实施例针对跨域路由问题,寻找满足域间带宽限制,而时延尽可能低的路由算法。通过先根据域间带宽限制进行筛选以排除非标准域,由此相对原有网络,缩减了DCP控制器数量及网络节点数;同时基于域内节点之间的LD路径时延进行抽象,让各个标准域内控制器向域间控制器仅上传少数节点间的最短时延LD链路的时延信息,缩减了抽象网络节点数,大大降低算法复杂度。对比没有分级分域的情况,节点个数减少,算法复杂度降低,可部署在网络节点众多的网络。

另一方面,控制器之间交互信息量降低:通过域间带宽限制避免跨域路由域间出口处网络链路拥塞,也筛选出非标准域,减少网络抽象域数目,缩减域内控制器和域间控制器之间交互信息的传递量。同时基于域内节点之间的LD路径进行抽象,让各个标准域的域内控制器向域间控制器仅上传少数节点间的LD的时延信息,即各个域出口之间的LD以及源节点、目的节点到各域出口之间的LD的时延,缩减了各个标准域的域内控制器向域间控制器上传链路的时延信息。

需要说明的是,本实施例中与其它实施例中相同步骤和相同内容的说明,可以参照其它实施例中的描述,此处不再赘述。

基于前述实施例,本发明的实施例提供一种设备,该设备以应用于图1-2对应的实施例提供的一种路径确定方法中,参照图3示,该设备3包括:处理器31、存储器32和通信总线33,其中:

通信总线33用于实现处理器31和存储器32之间的通信连接;

处理器31用于执行存储器32中存储的路径确定程序,以实现以下步骤:

获取多个第一域中带宽信息符合预设带宽信息的域,得到多个第二域;

确定多个第二域中包括源节点和目的节点的域为多个第三域,并确定多个第二域中除多个第三域外的域为多个第四域;

获取多个第三域的与时延关联的第一路由信息,并获取多个第四域的与时延关联的第二路由信息;

基于第一路由信息和第二路由信息,从多个第一域中确定从源节点到目的节点的第一目标路径。

在本发明其他实施例中,获取多个第一域中带宽信息符合预设带宽信息的域,得到多个第二域,包括:

获取多个第一域中每一第一域的出口节点向外的域间链路的目标带宽参数;

确定多个第一域中目标带宽参数大于预设带宽参数的域为多个第二域;其中,带宽信息包括目标带宽参数,预设带宽信息包括预设带宽参数。

在本发明其他实施例中,第一路由信息包括:源节点到多个第三域中每一第三域的每一出口节点的最短时延路径的第一时延,目的节点到多个第三域中每一第三域的每一出口节点的最短时延路径的第二时延,多个第三域的多个出口节点之间的最短时延路径的第三时延和多个第三域中每一域的出口向外的域间链路的第四时延。

在本发明其他实施例中,第二路由信息,包括:多个第四域的多个出口节点之间的最短时延路径的第五时延和多个第四域中每一域的出口向外的域间链路的第六时延。

在本发明其他实施例中,基于第一路由信息和第二路由信息,从多个第一域中确定从源节点到目的节点的第一目标路径,包括:

基于第一时延、第二时延、第三时延、第四时延、第五时延和第六时延,确定从源节点到目的节点的路径中的最短时延路径为第二目标路径;

获取第二目标路径关联的多个第一域中的目标节点,和多个第一域中的目标链路;

基于目标节点和目标链路,确定第一目标路径。

需要说明的是,本实施例中处理器所执行的步骤的具体实现过程,可以参照图1-2对应的实施例提供的路径确定方法中的实现过程,此处不再赘述。

基于前述实施例,本发明的实施例提供一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序,该一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行,以实现如下步骤:

获取多个第一域中带宽信息符合预设带宽信息的域,得到多个第二域;

确定多个第二域中包括源节点和目的节点的域为多个第三域,并确定多个第二域中除多个第三域外的域为多个第四域;

获取多个第三域的与时延关联的第一路由信息,并获取多个第四域的与时延关联的第二路由信息;

基于第一路由信息和第二路由信息,从多个第一域中确定从源节点到目的节点的第一目标路径。

在本发明的其他实施例中,该一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行信息处理程序,以实现如下步骤:

获取多个第一域中每一第一域的出口节点向外的域间链路的目标带宽参数;

确定多个第一域中目标带宽参数大于预设带宽参数的域为多个第二域;其中,带宽信息包括目标带宽参数,预设带宽信息包括预设带宽参数。

在本发明的其他实施例中,第一路由信息包括:源节点到多个第三域中每一第三域的每一出口节点的最短时延路径的第一时延,目的节点到多个第三域中每一第三域的每一出口节点的最短时延路径的第二时延,多个第三域的多个出口节点之间的最短时延路径的第三时延和多个第三域中每一域的出口向外的域间链路的第四时延。

在本发明的其他实施例中,第二路由信息,包括:多个第四域的多个出口节点之间的最短时延路径的第五时延和多个第四域中每一域的出口向外的域间链路的第六时延。

在本发明的其他实施例中,该一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行信息处理程序,以实现如下步骤:

基于第一路由信息和第二路由信息,从多个第一域中确定从源节点到目的节点的第一目标路径,包括:

基于第一时延、第二时延、第三时延、第四时延、第五时延和第六时延,确定从源节点到目的节点的路径中的最短时延路径为第二目标路径;

获取第二目标路径关联的多个第一域中的目标节点,和多个第一域中的目标链路;

基于目标节点和目标链路,确定第一目标路径。

需要说明的是,本实施例中处理器所执行的步骤的具体实现过程,可以参照图1-2对应的实施例提供的路径确定方法中的实现过程,此处不再赘述。

需要说明的是,上述计算机可读存储介质可以是只读存储器(Read Only Memory,ROM)、可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory,PROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory,EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory,EEPROM)、磁性随机存取存储器(Ferromagnetic Random Access Memory,FRAM)、快闪存储器(Flash Memory)、磁表面存储器、光盘、或只读光盘(Compact Disc Read-Only Memory,CD-ROM)等存储器;也可以是包括上述存储器之一或任意组合的各种电子设备,如移动电话、计算机、平板设备、个人数字助理等。

需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机,计算机,服务器,空调器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所描述的方法。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

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