[发明专利]一种基于段路由的SR路径约束方法

说明书

本发明公开了一种基于段路由的SR路径约束方法，包括如下步骤：遍历网络中的业务流，针对每条业务流，计算出网络拓扑中每个节点之间的所有可用路径；对计算得到的所有可用路径进行初步筛选，得到SR路径，对SR路径进行编码，得到对应的段列表SRP，将各SRP加入到总的SRP中；遍历总的SRP，根据设定的SR路径约束条件和SR路径约束变量进行筛选，得到满足条件的段列表SRP，即可用SR路径，记录可用SR路径的SRP和数量；根据获取的可用SR路径的SRP和数量，根据容量等比例分流法将业务流沿着可用SR路径分流至目的节点处。本发明通过在流量调度阶段使用SR路径约束算法来优化调度过程，能够同时实现最小化最大链路利用率、减少计算时间优化目标。

技术领域

本发明属于计算机网络领域，具体涉及一种基于段路由的SR路径约束方法。

背景技术

近年来，随着网络服务类型和规模的快速扩张，以及网络用户群体的急速扩大，运行在网络中的流量呈现爆炸式的增长，同时传统MPLS技术的控制平面太过复杂，控制平面和数据平面紧耦合的特征使得控制平面的功能难以扩展，采用分布式而不是集中式的方式做带宽优化，导致了缺乏可扩展性，缺乏最优性，缺乏可预见性，收敛速度慢。网络急需大量的带宽资源以满足日益增长的业务需求，网络运营商也在不断地对路由端口进行提速，对链路带宽进行拓展，但网络资源利用率还是非常低下。因此，利用软件定义网络的全局网络视图能力，并基于面向服务路径定制的段路由技术，通过软件定义网络下基于段路由的流量工程技术，实现集中式优化和分布式智能结合的模式。

SDN(Software-Defined Networking)是通过软件定义实现部署的，是一种基于网络抽象思想的网络架构，其将网络控制平面和数据平面分离开来，提供对分布式网络的集中管理和软件编程能力。SDN的控制层体现了SDN的“网络智能”，通过集中的方式调控全局网络状态，以全局网络视图方式为用户提供实现更新的网络元件、资源信息，向上提供应用程序的编程接口，向下控制数据平面各硬件设施，通过OpenFlow来感知和控制数据平面的各种网元设备。

SR架构基于源路由，节点(通常为路由器、主机或设备)选择路径，并且引导数据包沿着该路径通过网络。做法是在数据包报头中插入带顺序的Segment列表，以指示接收到这些数据包的节点怎么处理和转发这些数据包，Segment可以表示任何类型的指令：与拓扑相关的、基于服务的、基于上下文的等。Segment是节点针对所接收到数据包要执行的指令，包含在数据报头中，指令的例子包括：按照目的地的最短路径来转发数据包、通过特定接口转发数据包等，Segment是构建网络路径的基本模块，Segment标识 (SID，SegmentIdentifier)用于标识Segment。在最简的应用中，Segment模块可以单独使用，单个Segment就可以引导数据包通过网络。也可以组合使用这些模块来满足应用数据流的要求：通过把多个Segment组合成一个有序列表，可以引导数据包到网络的任何路径上，此路径不受最短路径、域边界、路由协议等影响。也可以通过Segment组合将数据包引导通过服务链。因此SR主要有三个应用场景：快速重路由，流量工程，服务链功能。Segment列表中的每个条目是一条指令，用于完成整个路径的一个部分或一段，所以称为段Segment。除了执行编码在Segment列表中的指令外，节点还维护 Segment列表本身，为此定义了三个基本的Segment列表操作:压入(PUSH)，在Segment 列表头部插入一个或多个Segment，并将第一个Segment设置为活动Segment；继续 (CONTINUE)，活动Segment还没有完成，让它保持活动；下一个(NEXT)，活动Segment 已经完成，Segment列表中的下一个Segment将称成为活动Segment。这些Segment列表操作可以被映射至对报头实施的实际数据平面操作。实际操作中，SR可以和其他 MPLS协议共存，可以扩展IPv6报头使其支持SR，也可以对IGP协议进行SR扩展(ISIS扩展、OSPF扩展)。