CN105024927A - 一种计算路由收敛能力的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种计算路由收敛能力的方法和系统，该方法包括：设定拓扑节点数量、路由子网数量和各层节点数量比例，定义每个节点的链路关系和子网路由分布规律，输出包括核心、汇接、边缘三层的层次化拓扑模型；向被评估路由器设备注入具有混合报文长度的混合业务流，业务流的速率和为Rs；所述业务流经由所述被评估路由器设备流向具有层次化拓扑模型的拓扑网络；响应于中断指令，中断与拓扑网络的优选路由路径之间的连接；根据发送的总报文数Ps、接收的总报文数Pr，以及业务流的速率和Rs，计算路由收敛时间。本发明增强了测试的真实性，实现了现网拓扑的有效验证。

Description

一种计算路由收敛能力的方法和系统

技术领域

本发明涉及通信网络技术领域，具体而言，涉及一种计算路由收敛能力的方法和系统。

背景技术

在自治系统内路由收敛能力评估中，常会向被评估设备导入网络仿真拓扑和路由信息，并在核心、汇接和边缘等多个网络位置模拟链路中断，以此来评估设备在不同流量模型、不同链路故障点场景下的路由收敛能力。

图1为现有的自治系统内路由收敛能力评估方法。该方法包括路由协议仿真算法和手工计算收敛过程。

协议仿真算法提供2个输入参数，节点数量和结构模型，结构模型例如，树形、环形、网格行，算法根据这2个参数生成一个拓扑信息库，再手工编写LSP信息，将该拓扑通过A、B两条链路链接到被评估设备，路由协议会根据A、B链路metric值的大小优选一条路由路径。

然后，流量发生器设定固定的报文长度(可选择128、256、512字节等几种)，并发送单一业务流量，流量经过设备和仿真拓扑到达流量捕获器；断开优选路径，流量会切换到备用路径。

最后，根据丢包数量和发流速度，用公式△T＝(Ps-Pr)/Rs计算出丢包时间，作为被评估设备的路由收敛结果。

现有技术的评估方法是半自动方式，其主要存在以下问题：

测试模拟拓扑过于简单，无层次化结构，仅有单一规律的模型，如树形、网格型、环型等，无法仿真现网的层次化网络结构；

生成的流量模型仅有固定长度的报文及单一业务模型，无法仿真现网的混合长度报文和混合业务模型；

目前方案故障模拟点仅有与被评估设备相连的流量接收器的物理链路，无法真实模拟网络中任一单点或多点链路故障。

发明内容

本发明的发明人发现上述现有技术中存在问题，并因此针对所述问题中的至少一个问题提出了一种新的技术方案。

根据本发明一方面，提出一种计算路由收敛能力的方法，包括：

设定拓扑节点数量、路由子网数量和各层节点数量比例，定义每个节点的链路关系和子网路由分布规律，输出包括核心、汇接、边缘三层的层次化拓扑模型；

向被评估路由器设备注入具有混合报文长度的混合业务流，业务流的速率和为Rs；

所述业务流经由所述被评估路由器设备流向具有层次化拓扑模型的拓扑网络；

响应于中断指令，中断与拓扑网络的优选路由路径之间的连接；

根据发送的总报文数Ps、接收的总报文数Pr，以及业务流的速率和Rs，计算路由收敛时间。

进一步，设定各长度报文以及各长度报文所占比例，生成混合报文长度；

设定多种业务流以及各个业务流的速率比，生成混合业务流。

进一步，改变发送速率、各长度报文比例、和/或中断的链路，并重新计算路由收敛时间。

根据本发明一方面，提出一种计算路由收敛能力的方法，包括：

设定拓扑节点数量、路由子网数量和各层节点数量比例，定义每个节点的链路关系和子网路由分布规律，输出包括核心、汇接、边缘三层的层次化拓扑模型；

向被评估路由器设备注入具有混合报文长度的混合业务流，业务流的速率和为Rs；

所述业务流经由所述被评估路由器设备流向具有层次化拓扑模型的拓扑网络；

响应于中断指令，中断与拓扑网络中核心层某节点的路径之间的任一条或多条的连接、中断与拓扑网络中汇接层某节点的路径之间的任一条或多条的连接、或者，中断与拓扑网络中边缘层某节点的路径之间的任一条或多条的连接；

根据发送的总报文数Ps、接收的总报文数Pr，以及业务流的速率和Rs，计算路由收敛时间。

进一步，设定各长度报文以及各长度报文所占比例，生成混合报文长度；

设定多种业务流以及各个业务流的速率比，生成混合业务流。

进一步，改变发送速率、各长度报文比例、和/或中断的链路，并重新计算路由收敛时间。

根据本发明一方面，提出一种计算路由收敛能力的系统，包括：

设置单元，用于设定拓扑节点数量、路由子网数量和各层节点数量比例，定义每个节点的链路关系和子网路由分布规律，输出包括核心、汇接、边缘三层的层次化拓扑模型；

流量发生器，用于向被评估路由器设备注入具有混合报文长度的混合业务流，业务流的速率和为Rs，所述业务流经由所述被评估路由器设备流向具有层次化拓扑模型的拓扑网络；

被评估路由器设备，用于响应于中断指令，中断与拓扑网络的优选路由路径之间的连接；

流量捕获器，用于根据发送的总报文数Ps、接收的总报文数Pr，以及业务流的速率和Rs，计算路由收敛时间。

进一步，所述流量发生器设定各长度报文以及各长度报文所占比例，生成混合报文长度；以及设定多种业务流以及各个业务流的速率比，生成混合业务流。

进一步，所述流量捕获器根据改变后的发送速率、各长度报文比例、和/或中断的链路，计算路由收敛时间。

根据本发明一方面，提出一种计算路由收敛能力的系统，包括：

设置单元，用于设定拓扑节点数量、路由子网数量和各层节点数量比例，定义每个节点的链路关系和子网路由分布规律，输出包括核心、汇接、边缘三层的层次化拓扑模型；

流量发生器，用于向被评估路由器设备注入具有混合报文长度的混合业务流，业务流的速率和为Rs，所述业务流经由所述被评估路由器设备流向具有层次化拓扑模型的拓扑网络；

被评估路由器设备，用于响应于中断指令，中断与拓扑网络中核心层某节点的路径之间的任一条或多条的连接、中断与拓扑网络中汇接层某节点的路径之间的任一条或多条的连接、或者，中断与拓扑网络中边缘层某节点的路径之间的任一条或多条的连接；

流量捕获器，用于根据发送的总报文数Ps、接收的总报文数Pr，以及业务流的速率和Rs，计算路由收敛时间。

进一步，所述流量发生器设定各长度报文以及各长度报文所占比例，生成混合报文长度；以及设定多种业务流以及各个业务流的速率比，生成混合业务流。

进一步，所述流量捕获器根据改变后的发送速率、各长度报文比例、和/或中断的链路，计算路由收敛时间。

本发明导入现网真实拓扑和路由信息，并采用具有多种长度的混合报文以及具有多种业务流的混合业务流量，更符合现网流量模型，增强了测试的真实性。基于现网情况的中断链路选择，例如，在核心、汇接和边缘等多个网络位置模拟链路中断，可以带来更接近于现实情况的数据，全面评估设备在不同流量模型、不同链路故障点场景下路由收敛能力，实现了现网拓扑的有效验证。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本发明的实施例，并且连同说明书一起用于解释本发明的原理。

参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本发明，其中：

图1为现有自治系统内路由收敛能力评估方法。

图2所示为本发明实施例中的一种计算路由收敛能力的方法流程图。

图3所示为本发明实施例中的一种计算路由收敛能力的系统的结构示意图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

图2所示为本发明实施例中的一种计算路由收敛能力的方法流程图。该方法包括以下步骤：

在步骤21，设定拓扑节点数量、路由子网数量和各层节点数量比例，定义每个节点的链路关系和子网路由分布规律，输出包括核心、汇接、边缘三层的层次化拓扑模型。其中，每个节点的链路关系和子网路由分布规律，可以参照不同的运营网络例如中国电信CN2进行设计，核心层各节点采用full-mesh方式全链接、汇接层到核心层双规链接、汇接到边缘双规链接，等等。本领域技术人员应该可以理解，这里只是用于举例说明，不应理解为对本发明的限制。

在步骤22，向被评估路由器设备注入具有混合报文长度的混合业务流，业务流的速率和为Rs，其中，Rs可以是恒定速率，Rs单位为fps，即每秒报文数。

其中，设定各长度报文以及各长度报文所占比例，生成混合报文长度。

各长度报文可以包括小字节、常规字节和超大字节，各字节的比例分布可以参考Internet国际节点设备的采样数据。例如，包长与比例的关系如下。本领域技术人员应该可以理解，这里只是用于举例说明，不应理解为对本发明的限制。

其中，设定多种业务流以及各个业务流的速率比，生成混合业务流。例如，普通IP单播业务、TCP/UDP四层业务流以及组播业务流。业务流与速率比的关系可以如下表所示。本领域技术人员应该可以理解，这里只是用于举例说明，不应理解为对本发明的限制。

业务流	速率比
		IP单播	40％
TCP	20％
		UDP	20％
组播	20％

在步骤23，所述业务流经由所述被评估路由器设备流向具有层次化拓扑模型的拓扑网络。

在步骤24，响应于中断指令，中断所述被评估路由器设备与拓扑网络的优选路由路径之间的连接；或者，中断所述被评估路由器设备与拓扑网络中核心层某节点的路径之间的任一条或多条的连接、中断所述被评估路由器设备与拓扑网络中汇接层某节点的路径之间的任一条或多条的连接、以及中断所述被评估路由器设备与拓扑网络中边缘层某节点的路径之间的任一条或多条的连接。

在中断瞬间，由于被评估路由器设备尚未计算出新的优选路由路径，流量捕获器的接收速率会变为零，随着被评估路由器设备完成路由收敛计算，接收速率逐步上升，会再次达到Rs，流量捕获器能持续保持Rs的接收速率数分钟后，流量发生器TG停止发送流量。

在步骤25，根据发送的总报文数Ps、接收的总报文数Pr，以及业务流的速率和Rs，计算ISIS路由收敛时间：

△T＝(Ps-Pr)/Rs

现有的拓扑模型信息过于简单，评估结果不能真实全面反映设备在现网模型下的情况。

本发明的该实施例导入现网真实拓扑和路由信息，并采用具有多种长度的混合报文以及具有多种业务流的混合业务流量，更符合现网流量模型，增强了测试的真实性。基于现网情况的中断链路选择，例如，在核心、汇接和边缘等多个网络位置模拟链路中断，可以带来更接近于现实情况的数据，全面评估设备在不同流量模型、不同链路故障点场景下路由收敛能力，实现了现网拓扑的有效验证。

在网络建设之前，根据网络设计对网络设备的需求，进行网络性能必要的评估测试，以增加建成网络的稳定性。此外，在网络运营和维护中，根据新的服务和应用需要进行网络性能评估测试，以增加现网的可靠性。

在本发明另一实施例中，改变发送速率、各长度报文比例、和/或中断的链路，并重新计算路由收敛时间，以评估设备不同场景下ISIS路由收敛能力。

图3所示为本发明实施例中的一种计算路由收敛能力的系统的结构示意图。该系统包括：设置单元31、流量发生器32、被评估路由器设备33以及流量捕获器34。

如图所示，将生成的层次化拓扑模型分别接入被评估路由器设备33和流量捕获器34，并将流量发生器32与被评估路由器设备33相连。

下面将结合附图，对上述各个部分进行详细说明。

设置单元31，用于设定拓扑节点数量、路由子网数量和各层节点数量比例，定义每个节点的链路关系和子网路由分布规律，输出包括核心、汇接、边缘三层的层次化拓扑模型。其中，每个节点的链路关系和子网路由分布规律，可以参照不同的运营网络例如中国电信CN2进行设计，核心层各节点采用full-mesh方式全链接、汇接层到核心层双规链接、汇接到边缘双规链接，等等。本领域技术人员应该可以理解，这里只是用于举例说明，不应理解为对本发明的限制。

流量发生器32，用于向被评估路由器设备注入具有混合报文长度的混合业务流，业务流的速率和为Rs，所述业务流经由所述被评估路由器设备流向具有层次化拓扑模型的拓扑网络。其中，所述流量发生器设定各长度报文以及各长度报文所占比例，生成混合报文长度；以及设定多种业务流以及各个业务流的速率比，生成混合业务流。

被评估路由器设备33，用于响应于中断指令，中断与拓扑网络的优选路由路径之间的连接；或者，中断与拓扑网络中核心层某节点的路径之间的任一条或多条的连接、中断与拓扑网络中汇接层某节点的路径之间的任一条或多条的连接、以及中断与拓扑网络中边缘层某节点的路径之间的任一条或多条的连接。

流量捕获器34，用于根据发送的总报文数Ps、接收的总报文数Pr，以及业务流的速率和Rs，计算路由收敛时间。

其中，流量捕获器可根据需要链接拓扑网络中的任意节点，以构建被评估路由器设备到不同网络层次的路径，仿真路由器设备在不同网络场景下的路由收敛情况。

现有的拓扑模型信息过于简单，评估结果不能真实全面反映设备在现网模型下的情况。

本发明的该实施例导入现网真实拓扑和路由信息，并采用具有多种长度的混合报文以及具有多种业务流的混合业务流量，更符合现网流量模型，增强了测试的真实性。基于现网情况的中断链路选择，例如，在核心、汇接和边缘等多个网络位置模拟链路中断，可以带来更接近于现实情况的数据，全面评估设备在不同流量模型、不同链路故障点场景下路由收敛能力，实现了现网拓扑的有效验证。

在网络建设之前，根据网络设计对网络设备的需求，进行网络性能必要的评估测试，以增加建成网络的稳定性。此外，在网络运营和维护中，根据新的服务和应用需要进行网络性能评估测试，以增加现网的可靠性。

在本发明另一实施例中，所述流量捕获器根据改变后的发送速率、各长度报文比例、和/或中断的链路，计算路由收敛时间，以评估设备不同场景下ISIS路由收敛能力。

至此，已经详细描述了本发明。为了避免遮蔽本发明的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。

可能以许多方式来实现本发明的方法以及装置。例如，可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本发明的方法以及装置。用于所述方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本发明的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说明。此外，在一些实施例中，还可将本发明实施为记录在记录介质中的程序，这些程序包括用于实现根据本发明的方法的机器可读指令。因而，本发明还覆盖存储用于执行根据本发明的方法的程序的记录介质。

虽然已经通过示例对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (12)

1.一种计算路由收敛能力的方法，其特征在于，包括：

设定拓扑节点数量、路由子网数量和各层节点数量比例，定义每个节点的链路关系和子网路由分布规律，输出包括核心、汇接、边缘三层的层次化拓扑模型；

向被评估路由器设备注入具有混合报文长度的混合业务流，业务流的速率和为Rs；

所述业务流经由所述被评估路由器设备流向具有层次化拓扑模型的拓扑网络；

响应于中断指令，中断与拓扑网络的优选路由路径之间的连接；

根据发送的总报文数Ps、接收的总报文数Pr，以及业务流的速率和Rs，计算路由收敛时间。

2.根据权利要求1所述计算路由收敛能力的方法，其特征在于，包括：

设定各长度报文以及各长度报文所占比例，生成混合报文长度；

设定多种业务流以及各个业务流的速率比，生成混合业务流。

3.根据权利要求2所述计算路由收敛能力的方法，其特征在于，还包括：

改变发送速率、各长度报文比例、和/或中断的链路，并重新计算路由收敛时间。

4.一种计算路由收敛能力的方法，其特征在于，包括：

设定拓扑节点数量、路由子网数量和各层节点数量比例，定义每个节点的链路关系和子网路由分布规律，输出包括核心、汇接、边缘三层的层次化拓扑模型；

向被评估路由器设备注入具有混合报文长度的混合业务流，业务流的速率和为Rs；

所述业务流经由所述被评估路由器设备流向具有层次化拓扑模型的拓扑网络；

响应于中断指令，中断与拓扑网络中核心层某节点的路径之间的任一条或多条的连接、中断与拓扑网络中汇接层某节点的路径之间的任一条或多条的连接、或者，中断与拓扑网络中边缘层某节点的路径之间的任一条或多条的连接；

根据发送的总报文数Ps、接收的总报文数Pr，以及业务流的速率和Rs，计算路由收敛时间。

5.根据权利要求4所述计算路由收敛能力的方法，其特征在于，包括：

设定各长度报文以及各长度报文所占比例，生成混合报文长度；

设定多种业务流以及各个业务流的速率比，生成混合业务流。

6.根据权利要求5所述计算路由收敛能力的方法，其特征在于，还包括：

改变发送速率、各长度报文比例、和/或中断的链路，并重新计算路由收敛时间。

7.一种计算路由收敛能力的系统，其特征在于，包括：

设置单元，用于设定拓扑节点数量、路由子网数量和各层节点数量比例，定义每个节点的链路关系和子网路由分布规律，输出包括核心、汇接、边缘三层的层次化拓扑模型；

流量发生器，用于向被评估路由器设备注入具有混合报文长度的混合业务流，业务流的速率和为Rs，所述业务流经由所述被评估路由器设备流向具有层次化拓扑模型的拓扑网络；

被评估路由器设备，用于响应于中断指令，中断与拓扑网络的优选路由路径之间的连接；

流量捕获器，用于根据发送的总报文数Ps、接收的总报文数Pr，以及业务流的速率和Rs，计算路由收敛时间。

8.根据权利要求7所述计算路由收敛能力的系统，其特征在于，包括：

所述流量发生器设定各长度报文以及各长度报文所占比例，生成混合报文长度；以及设定多种业务流以及各个业务流的速率比，生成混合业务流。

9.根据权利要求8所述计算路由收敛能力的系统，其特征在于，还包括：

所述流量捕获器根据改变后的发送速率、各长度报文比例、和/或中断的链路，计算路由收敛时间。

10.一种计算路由收敛能力的系统，其特征在于，包括：

设置单元，用于设定拓扑节点数量、路由子网数量和各层节点数量比例，定义每个节点的链路关系和子网路由分布规律，输出包括核心、汇接、边缘三层的层次化拓扑模型；

流量发生器，用于向被评估路由器设备注入具有混合报文长度的混合业务流，业务流的速率和为Rs，所述业务流经由所述被评估路由器设备流向具有层次化拓扑模型的拓扑网络；

被评估路由器设备，用于响应于中断指令，中断与拓扑网络中核心层某节点的路径之间的任一条或多条的连接、中断与拓扑网络中汇接层某节点的路径之间的任一条或多条的连接、或者，中断与拓扑网络中边缘层某节点的路径之间的任一条或多条的连接；

流量捕获器，用于根据发送的总报文数Ps、接收的总报文数Pr，以及业务流的速率和Rs，计算路由收敛时间。

11.根据权利要求10所述计算路由收敛能力的系统，其特征在于，包括：

所述流量发生器设定各长度报文以及各长度报文所占比例，生成混合报文长度；以及设定多种业务流以及各个业务流的速率比，生成混合业务流。

12.根据权利要求11所述计算路由收敛能力的系统，其特征在于，还包括：

所述流量捕获器根据改变后的发送速率、各长度报文比例、和/或中断的链路，计算路由收敛时间。