CN105721307A - 一种多路径转发报文方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种多路径转发报文方法及装置，包括：获取起始节点和终止节点之间的多条路由链路中的每条路由链路的第一链路权重；根据多条路由链路中的每条路由链路的第一链路权重，计算起始节点到终止节点的第一最短路径；增加第一最短路径中的每条路由链路的第一链路权重得到第一最短路径中的每条路由链路的第二链路权重；根据第一最短路径中的每条路由链路的第二链路权重以及多条链路中除第一最短路径中的路由链路之外的其他路由链路的第一链路权重，计算起始节点到终止节点的第二最短路径；选择第一最短路径以及第二最短路径进行报文转发，可以实现多路径转发报文时具有最大不重叠性，有利于负载均衡，提高了业务的可靠性。

Description

一种多路径转发报文方法及装置

技术领域

本发明涉及网络技术领域，尤其涉及一种多路径转发报文方法及装置。

背景技术

随着云计算技术的出现和互联网业务的高速发展，用户对网络的需求也越来高。网络作为连接计算资源和存储资源的纽带，正扮演着越来越重要的角色。传统的网络由于其结构的固化，以及控制平面与数据平面的高度耦合，使得其难以保障云计算、虚拟化等新型业务的网络需要。因此迫切需要打破传统网络的结构僵化，解决网络资源的灵活管控和网络功能的灵活升级等，SDN(SoftwareDefinedNetworking，软件定义网络)的出现解决了这些问题。如图1所示，SDN将传统网络设备中的数据平面功能和控制平面功能进行切割，将数据平面行为抽象为一系列的标准行为，将控制平面进行在逻辑集中。SDN网络的数据平面对应交换机(物理的或虚拟的)，控制平面对应控制器(或控制器集群)。数据平面仅根据控制平面下发的各种流表处理接收到的数据包，而网络的功能(如路由算法、安全控制、网络虚拟化、流量工程等)则通过在控制平面软件编程实现，即网络的功能由控制平面软件定义。相比于传统的网络而言，SDN具有极大的灵活性，用户可以根据自身业务需要在控制平面按需添加新的功能模块，使得网络能够提供新的功能，基于SDN网络可以选择多路径路由进行报文转发。

在现有技术方案中，第一，ECMP(Equal-CostMulti-pathRouting，等价多路径)多路径路由是根据路由的条数来确定多路径的路由选择，根据某种策略(如按包轮叫、按流轮叫等等)在选路时确定报文在多路径下的转发行为，但是ECMP多路径路由转发效率低、配置复杂、消耗大量IP地址、无法支持针对具体租户或业务的路径定制；第二，SPB(ShortestPathBridging，最短路径桥接)采用的是MACinMAC转发的机制，在SPB网络中的报文都是依靠外层MAC做传统以太网转发，因此软件算法复杂、交换机计算压力大；第三，TRILL(TransparentInterconnectionofLotsofLinks，多链接透明互联)利用新增TRILLRB(RoutingBridge，路由桥)实现基于HASH的多路径选择，其控制面采用ISIS(Intermediatesystemtointermediatesystem，中间系统到中间系统)动态路由协议，但是控制面复杂缺乏灵活性、无法支持针对具体租户或业务的路径定制。

发明内容

本发明实施例提供一种多路径转发报文方法及装置。可以解决多路径转发报文时链路重叠性大，负载不均衡以及转发效率低的问题。

第一方面，本申请的实施例提供了一种多路径转发报文方法，包括：

首先获取起始节点和终止节点之间的多条路由链路中的每条路由链路的第一链路权重；然后根据多条路由链路中的每条路由链路的第一链路权重，计算起始节点到终止节点的第一最短路径，并增加第一最短路径中的每条路由链路的第一链路权重得到第一最短路径中的每条路由链路的第二链路权重，从而在下一次选择最短路径时，可以有效的避让第一最短路径中的路由链路；其次根据第一最短路径中的每条路由链路的第二链路权重以及多条链路中除第一最短路径中的路由链路之外的其他路由链路的第一链路权重，计算起始节点到终止节点的第二最短路径；最后选择第一最短路径以及第二最短路径进行报文转发。实现多路径转发报文时具有最大不重叠性，有利于负载均衡，提高了业务的可靠性。

在一种可能的设计中，首先判断计算得到的最短路径总数是否达到预设阈值；然后若最短路径总数未达到预设阈值，则执行增加第一最短路径中的每条路由链路的第一链路权重得到第一最短路径中的每条路由链路的第二链路权重的步骤，从而实现完成计算得到的最短路径总数达到所需的路径数目。

在另一种可能的设计中，首先确定起始节点和终止节点之间的避让节点以及避让节点关联的路由链路；然后增加避让节点关联的路由链路的第一链路权重得到避让节点关联的路由链路的第三链路权重；最后根据避让节点关联的路由链路的第三链路权重以及多条路由链路中除避让节点关联的路由链路之外的其他路由链路的第一链路权重，计算起始节点到终止节点的第三最短路径，实现为某个节点的流量指定避让路径，使得最短路径避开该节点从其他节点经过，从而实现个性化定制路径。

在另一种可能的设计中，分别为第一最短路径上的所有节点以及第二最短路径上的所有节点分配多协议标签交换MPLS路由标签，第一最短路径上的所有节点根据MPLS路由标签在第一最短路径上转发第一报文以及第二最短路径上的所有节点根据MPLS路由标签在第二最短路径上转发第二报文。使用MPLS标签交换可以减少起始节点和终止节点之间的中间节点的转发表，提高报文转发效率。

第二方面，本申请的实施例提供了一种多路径转发报文装置，包括：

首先权重获取模块用于获取起始节点和终止节点之间的多条路由链路中的每条路由链路的第一链路权重；然后第一计算模块用于根据多条路由链路中的每条路由链路的第一链路权重，计算起始节点到终止节点的第一最短路径；其次第一增加模块用于增加第一最短路径中的每条路由链路的第一链路权重得到第一最短路径中的每条路由链路的第二链路权重，从而在下一次选择最短路径时，可以有效的避让第一最短路径中的路由链路；再次第二计算模块用于根据第一最短路径中的每条路由链路的第二链路权重以及多条链路中除第一最短路径中的路由链路之外的其他路由链路的第一链路权重，计算起始节点到终止节点的第二最短路径；最后路径选择模块，用于选择第一最短路径以及第二最短路径进行报文转发。实现多路径转发报文时具有最大不重叠性，有利于负载均衡，提高了业务的可靠性。

在一种可能的设计中，权重增加模块还用于判断计算得到的最短路径总数是否达到预设阈值；然后若最短路径总数未达到预设阈值，则执行增加第一最短路径中的每条路由链路的第一链路权重得到第一最短路径中的每条路由链路的第二链路权重的步骤，从而实现完成计算得到的最短路径总数达到所需的路径数目。

在另一种可能的设计中，首先信息确定模块用于确定起始节点和终止节点之间的避让节点以及避让节点关联的路由链路；然后第二增加模块，用于增加避让节点关联的路由链路的第一链路权重得到避让节点关联的路由链路的第三链路权重；最后第三计算模块用于根据避让节点关联的路由链路的第三链路权重以及多条路由链路中除避让节点关联的路由链路之外的其他路由链路的第一链路权重，计算起始节点到终止节点的第三最短路径。实现为某个节点的流量指定避让路径，使得最短路径避开该节点从其他节点经过，从而实现个性化定制路径。

在另一可能的设计中，报文转发模块具体用于分别为第一最短路径上的所有节点以及第二最短路径上的所有节点分配多协议标签交换MPLS路由标签，第一最短路径上的所有节点根据MPLS路由标签在第一最短路径上转发第一报文以及第二最短路径上的所有节点根据MPLS路由标签在第二最短路径上转发第二报文。使用MPLS标签交换可以减少起始节点和终止节点之间的中间节点的转发表，提高报文转发效率。

第三方面，本申请的实施例提供了一种计算设备，包括总线、接口电路、存储器以及处理器，其中，存储器中存储一组程序代码，且处理器用于调用存储器中存储的程序代码，用于执行以下操作：

首先获取起始节点和终止节点之间的多条路由链路中的每条路由链路的第一链路权重；然后根据多条路由链路中的每条路由链路的第一链路权重，计算起始节点到终止节点的第一最短路径，并增加第一最短路径中的每条路由链路的第一链路权重得到第一最短路径中的每条路由链路的第二链路权重，从而在下一次选择最短路径时，可以有效的避让第一最短路径中的路由链路；其次根据第一最短路径中的每条路由链路的第二链路权重以及多条链路中除第一最短路径中的路由链路之外的其他路由链路的第一链路权重，计算起始节点到终止节点的第二最短路径；最后选择第一最短路径以及第二最短路径进行报文转发。实现多路径转发报文时具有最大不重叠性，有利于负载均衡，提高了业务的可靠性。

在一种可能的设计中，处理器还用于执行以下操作：首先判断计算得到的最短路径总数是否达到预设阈值；然后若最短路径总数未达到预设阈值，则执行增加第一最短路径中的每条路由链路的第一链路权重得到第一最短路径中的每条路由链路的第二链路权重的步骤，从而实现完成计算得到的最短路径总数达到所需的路径数目。

在另一种可能的设计中，处理器还用于执行以下操作：首先确定起始节点和终止节点之间的避让节点以及避让节点关联的路由链路；然后增加避让节点关联的路由链路的第一链路权重得到避让节点关联的路由链路的第三链路权重；最后根据避让节点关联的路由链路的第三链路权重以及多条路由链路中除避让节点关联的路由链路之外的其他路由链路的第一链路权重，计算起始节点到终止节点的第三最短路径，实现为某个节点的流量指定避让路径，使得最短路径避开该节点从其他节点经过，从而实现个性化定制路径。

在另一种可能的设计中，处理器还用于执行以下操作：分别为第一最短路径上的所有节点以及第二最短路径上的所有节点分配多协议标签交换MPLS路由标签，第一最短路径上的所有节点根据MPLS路由标签在第一最短路径上转发第一报文以及第二最短路径上的所有节点根据MPLS路由标签在第二最短路径上转发第二报文，使用MPLS标签交换可以减少起始节点和终止节点之间的中间节点的转发表，提高报文转发效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种SDN网络系统的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种基于SDN网络系统进行报文转发的结构示意图；

图3是本发明提出的一种多路径转发报文方法的第一实施例的流程图；

图4是本发明实施例提供的一种迭代计算最短路径的流程示意图；

图5是本发明提供的一种多路径转发报文方法的另一实施例的流程图；

图6是本发明提供的另一种迭代计算最短路径的流程示意图；

图7是本发明提供的一种多路径转发报文方法的又一实施例的流程图；

图8(A)是本发明实施例提供的一种基于MPLS路由标签进行报文转发的流程示意图；

图8(B)是本发明实施例提供的一种基于MPLS路由标签进行报文转发的流程示意图

图9是本发明实施例提供的一种多路径转发报文装置的结构示意图；

图10是本发明实施例提供的一种计算设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图2所示，图2是一种SDN网络系统的结构示意图。SDN网络系统包括SDN网络和SDN控制器，SDN网络包括多个节点以及多条路由链路，每两个节点之间可以构成一条路由链路，节点可以为交换机(物理的或虚拟的)，SDN网络可以根据SDN控制器下发的各种流表处理接收到的报文；SDN控制器可以为控制器集群，完成路由算法、安全控制、网络虚拟化、流量工程等网络功能，例如：报文从图中的服务器1到达服务器2，可以首先由SDN控制器选择相应的路由路径，然后SDN网络中的节点根据SDN控制器下发的路由路径将报文转发到服务器2。

请参考图3，图3是本发明提出的一种多路径转发报文方法的第一实施例流程图。如图3所示，本发明实施例中的执行主体可以为SDN控制器，包括：

S301，获取起始节点和终止节点之间的多条路由链路中的每条路由链路的第一链路权重。

具体实现中，如图4(1)所示，可以初始化SDN网络中的每条路由链路的链路权值，将每条路由链路的初始链路权值设置为1，首先获取每条路由链路的初始链路权值，然后依次迭代计算最短路径。

S302，根据所述多条路由链路中的每条路由链路的第一链路权重，计算所述起始节点到所述终止节点的第一最短路径。

具体实现中，可以通过最短路径算法计算所述起始节点到所述终止节点的第一最短路径，其中，最短路径算法可以包括戴克斯特拉Dijkstra算法或贝尔曼-福特bellman-ford算法。对于小规模网络，或在网络中路径跳数较少的情况下，可以选择Dijkstra算法，计算效率高；对于大规模网络，或在路径跳数较多的情况下，可以选择bellman-ford算法，计算效率高。

S303，增加所述第一最短路径中的每条路由链路的第一链路权重得到所述第一最短路径中的每条路由链路的第二链路权重。

具体实现中，可以给第一最短路径中的每条路由链路增加相同的链路权重，也可以按照每条路由链路的实际流量分配情况给第一最短路径中的每条路由链路增加不同的链路权重。

可选的，在增加所述第一最短路径中的每条路由链路的第一链路权重之前，可以先判断计算得到的最短路径总数是否达到预设阈值；若所述最短路径总数未达到所述预设阈值，则执行所述增加所述第一最短路径中的每条路由链路的第一链路权重得到所述第一最短路径中的每条路由链路的第二链路权重的步骤，若所述最短路径总数达到所述预设阈值，则停止执行增加所述第一最短路径中的每条路由链路的第一链路权重。其中，预设阈值可以为4或5，但不局限于上述值。

S304，根据所述第一最短路径中的每条路由链路的第二链路权重以及所述多条链路中除所述第一最短路径中的路由链路之外的其他路由链路的第一链路权重，计算所述起始节点到所述终止节点的第二最短路径。

具体实现中，可以按照与S302相同的方法计算所述起始节点到所述终止节点的第二最短路径。

S305，选择所述第一最短路径以及所述第二最短路径进行报文转发。

例如：如图4所示，起始节点(加黑圆点)和终止节点(加黑圆点)之间包括多个节点，每两个节点之间可以构成一条路由链路。首先获取如图4(1)的初始链路权值，根据初始链路权值，计算得到如图4(2)的第一条最短路径(加粗)，然后增加第一条最短路径中的每条路由链路的链路权值，如图4(3)所示，将第一条最短路径中的3条路由链路从1增加到11，并将增加后的路由链路的状态作为图4(4)所示的第二次迭代计算的初始状态，然后根据此时每条路由链路的链路权值，计算得到如图4(5)所示的第二条最短路径(加粗)，然后增加第二条最短路径中的每条路由链路的链路权值，如图4(6)所示，将第二条最短路径中的4条路由链路的链路权值各增加10，并将增加后的路由链路的状态作为图4(7)所示的第三次迭代计算的初始状态，然后根据此时每条路由链路的链路权值，计算得到如图4(8)所示的第三条最短路径(加粗)，然后增加第三条最短路径中的每条路由链路的链路权值，如图4(9)所示，将第三条最短路径中的6条路由链路的链路权值各增加10，并将增加后的路由链路的状态作为第四次迭代计算的初始状态，以此类推。最后选择迭代计算得到第一条最短路径、第三条最短路径、第三条最短路径，……，进行报文转发。

在本发明实施例中，首先获取起始节点和终止节点之间的多条路由链路中的每条路由链路的第一链路权重；然后根据多条路由链路中的每条路由链路的第一链路权重，计算起始节点到终止节点的第一最短路径，并增加第一最短路径中的每条路由链路的第一链路权重得到第一最短路径中的每条路由链路的第二链路权重，从而在下一次选择最短路径时，可以有效的避让第一最短路径中的路由链路；其次根据第一最短路径中的每条路由链路的第二链路权重以及多条链路中除第一最短路径中的路由链路之外的其他路由链路的第一链路权重，计算起始节点到终止节点的第二最短路径；最后选择第一最短路径以及第二最短路径进行报文转发。实现多路径转发报文时具有最大不重叠性，有利于负载均衡，提高了业务的可靠性。

请参考图5，图5是本发明提出的一种多路径转发报文方法的第二实施例流程图。如图5所示，本发明实施例中的方法包括：

S501，获取起始节点和终止节点之间的多条路由链路中的每条路由链路的第一链路权重。

具体实现中，如图6(1)所示，可以初始化SDN网络中的每条路由链路的链路权值，将每条路由链路的初始链路权值设置为1，首先获取每条路由链路的初始链路权值，然后依次迭代计算最短路径。

S502，确定所述起始节点和所述终止节点之间的避让节点以及所述避让节点关联的路由链路。

具体实现中，用户可以为SDN网络中的某个节点的流量指定避让节点，SDN控制器可以确定用户指定的避让节点，如果SDN网络中N个节点与避让节点之间存在N条路由链路，则可以确定该N条路由链路为所述避让节点关联的路由链路。

S503，增加所述避让节点关联的路由链路的第一链路权重得到所述避让节点关联的路由链路的第三链路权重。

具体实现中，可以给所述避让节点关联的路由链路增加相同的链路权重，也可以按照每条路由链路的实际流量分配情况给所述避让节点关联的路由链路增加不同的链路权重。

S504，根据所述避让节点关联的路由链路的第三链路权重以及所述多条路由链路中除所述避让节点关联的路由链路之外的其他路由链路的第一链路权重，计算所述起始节点到所述终止节点的第三最短路径。

具体实现中，可以通过最短路径算法计算所述起始节点到所述终止节点的第三最短路径，其中，最短路径算法可以包括戴克斯特拉Dijkstra算法或贝尔曼-福特bellman-ford算法。对于小规模网络，或在网络中路径跳数较少的情况下，可以选择Dijkstra算法，计算效率高；对于大规模网络，或在路径跳数较多的情况下，可以选择bellman-ford算法，计算效率高。

例如：如图6所示，起始节点(加黑圆点)和终止节点(加黑圆点)之间包括多个节点，每两个节点之间可以构成一条路由链路。首先获取如图6(1)的初始链路权值如1，然后确定避让节点以及避让节点关联的路由链路，如图6(2)所示，将避让节点关联的每条路由链路的链路权值从1增加到11，然后根据此时每条路由链路的链路权值，计算得到如图6(3)所示的最短路径(加粗)。

需要说明的是，在增加所述避让节点关联的路由链路计算得到所述起始节点到所述终止节点的第三最短路径之后，可以增加第三最短路径中的每条路由链路的链路权值，然后按照与前一个实施例的相同的方法计算其他最短路径。也可以同时选择第一最短路径、第二最短路径以及第三最短路径进行报文转发。

在本发明实施例中，首先确定起始节点和终止节点之间的避让节点以及避让节点关联的路由链路；然后增加避让节点关联的路由链路的第一链路权重得到避让节点关联的路由链路的第三链路权重；最后根据避让节点关联的路由链路的第三链路权重以及多条路由链路中除避让节点关联的路由链路之外的其他路由链路的第一链路权重，计算起始节点到终止节点的第三最短路径，实现为某个节点的流量指定避让路径，使得最短路径避开该节点从其他节点经过，从而实现个性化定制路径。

请参考图7，图7是本发明提出的一种多路径转发报文方法的第三实施例流程图。如图7所示，本发明实施例中的方法包括：

S701，获取起始节点和终止节点之间的多条路由链路中的每条路由链路的第一链路权重。

具体实现中，如图4(1)所示，可以初始化SDN网络中的每条路由链路的链路权值，将每条路由链路的初始链路权值设置为1，首先获取每条路由链路的初始链路权值，然后依次迭代计算最短路径。

S702，根据所述多条路由链路中的每条路由链路的第一链路权重，计算所述起始节点到所述终止节点的第一最短路径。

具体实现中，可以通过最短路径算法计算所述起始节点到所述终止节点的第一最短路径，其中，最短路径算法可以包括戴克斯特拉Dijkstra算法或贝尔曼-福特bellman-ford算法。对于小规模网络，或在网络中路径跳数较少的情况下，可以选择Dijkstra算法，计算效率高；对于大规模网络，或在路径跳数较多的情况下，可以选择bellman-ford算法，计算效率高。

S703，增加所述第一最短路径中的每条路由链路的第一链路权重得到所述第一最短路径中的每条路由链路的第二链路权重。

具体实现中，可以给第一最短路径中的每条路由链路增加相同的链路权重，也可以按照每条路由链路的实际流量分配情况给第一最短路径中的每条路由链路增加不同的链路权重。

可选的，在增加所述第一最短路径中的每条路由链路的第一链路权重之前，可以先判断计算得到的最短路径总数是否达到预设阈值；若所述最短路径总数未达到所述预设阈值，则执行所述增加所述第一最短路径中的每条路由链路的第一链路权重得到所述第一最短路径中的每条路由链路的第二链路权重的步骤，若所述最短路径总数达到所述预设阈值，则停止执行增加所述第一最短路径中的每条路由链路的第一链路权重。其中，预设阈值可以为4或5，但不局限于上述值。

S704，根据所述第一最短路径中的每条路由链路的第二链路权重以及所述多条链路中除所述第一最短路径中的路由链路之外的其他路由链路的第一链路权重，计算所述起始节点到所述终止节点的第二最短路径。

具体实现中，可以按照与S702相同的方法计算所述起始节点到所述终止节点的第二最短路径。

S705，分别为所述第一最短路径上的所有节点以及所述第二最短路径上的所有节点分配多协议标签交换MPLS路由标签，所述MPLS路由标签用于所述第一最短路径上的所有节点在所述第一最短路径上转发所述第一报文以及所述第二最短路径上的所有节点在所述第二最短路径上转发所述第二报文。

具体实现中，例如，如图8(A)所示，第二最短路径上包括A节点、B节点、C节点以及D节点四个节点，A节点、B节点、C节点以及D节点的路由表中均有同一网段路由，分别为A节点、B节点、C节点以及D节点四个节点分配MPLS路由标签，各节点将打上MPLS路由标签的路由通告给邻居节点，因此A节点中包含A节点的MPLS路由标签10和B节点的MPLS路由标签20，B节点中包含A节点的MPLS路由标签10、B节点的MPLS路由标签20和C节点的MPLS路由标签30，C节点中包含B节点的MPLS路由标签20、C节点的MPLS路由标签30和D节点的MPLS路由标签40，D节点中包含C节点的MPLS路由标签30和D节点的MPLS路由标签40，然后每个节点将其下一跳路节点通告的MPLS路由标签加到其转发表中，因此，如图8(B)所示，A节点中包含出站MPLS路由标签20，B节点中包含入站MPLS路由标签20和出站MPLS路由标签30，C节点中包含入站MPLS路由标签30和出站MPLS路由标签40，D节点中包含出站MPLS路由标签40。最后，在报文进入A节点时，A节点可以查找转发表中的路由标签获得出站路由标签20，因此将报文转发到出站路由标签20对应的节点B，节点B查找转发表中的路由标签获得出站路由标签30，因此再将报文转发到出站路由标签30对应的节点C，依次类推，最终将报文转发到D节点。另外，第一最短路径上也可以分配MPLS路由标签，按照上述相同的方法在第一最短路径上转发报文。

在本发明实施例中，分别为第一最短路径上的所有节点以及第二最短路径上的所有节点分配多协议标签交换MPLS路由标签，第一最短路径上的所有节点根据MPLS路由标签在第一最短路径上转发第一报文以及第二最短路径上的所有节点根据MPLS路由标签在第二最短路径上转发第二报文。使用MPLS标签交换可以减少起始节点和终止节点之间的中间节点的转发表，提高报文转发效率。

请参考图9，图9是本发明实施例提出的一种多路径转发报文装置的结构示意图。如图所示，本发明实施例中的装置包括：

权重获取模块901，用于获取起始节点和终止节点之间的多条路由链路中的每条路由链路的第一链路权重。

具体实现中，如图4(1)所示，可以初始化SDN网络中的每条路由链路的链路权值，将每条路由链路的初始链路权值设置为1，首先获取每条路由链路的初始链路权值，然后依次迭代计算最短路径。

第一计算模块902，用于根据所述多条路由链路中的每条路由链路的第一链路权重，计算所述起始节点到所述终止节点的第一最短路径。

具体实现中，可以通过最短路径算法计算所述起始节点到所述终止节点的第一最短路径，其中，最短路径算法可以包括戴克斯特拉Dijkstra算法或贝尔曼-福特bellman-ford算法。对于小规模网络，或在网络中路径跳数较少的情况下，可以选择Dijkstra算法，计算效率高；对于大规模网络，或在路径跳数较多的情况下，可以选择bellman-ford算法，计算效率高。

第一增加模块903，用于增加所述第一最短路径中的每条路由链路的第一链路权重得到所述第一最短路径中的每条路由链路的第二链路权重。

具体实现中，可以给第一最短路径中的每条路由链路增加相同的链路权重，也可以按照每条路由链路的实际流量分配情况给第一最短路径中的每条路由链路增加不同的链路权重。

可选的，在增加所述第一最短路径中的每条路由链路的第一链路权重之前，可以先判断计算得到的最短路径总数是否达到预设阈值；若所述最短路径总数未达到所述预设阈值，则执行所述增加所述第一最短路径中的每条路由链路的第一链路权重得到所述第一最短路径中的每条路由链路的第二链路权重的步骤，若所述最短路径总数达到所述预设阈值，则停止执行增加所述第一最短路径中的每条路由链路的第一链路权重。其中，预设阈值可以为4或5，但不局限于上述值。

第二计算模块904，用于根据所述第一最短路径中的每条路由链路的第二链路权重以及所述多条链路中除所述第一最短路径中的路由链路之外的其他路由链路的第一链路权重，计算所述起始节点到所述终止节点的第二最短路径。

例如：如图4所示，起始节点(加黑圆点)和终止节点(加黑圆点)之间包括多个节点，每两个节点之间可以构成一条路由链路。首先获取如图4(1)的初始链路权值，根据初始链路权值，计算得到如图4(2)的第一条最短路径(加粗)，然后增加第一条最短路径中的每条路由链路的链路权值，如图4(3)所示，将第一条最短路径中的3条路由链路从1增加到11，并将增加后的路由链路的状态作为图4(4)所示的第二次迭代计算的初始状态，然后根据此时每条路由链路的链路权值，计算得到如图4(5)所示的第二条最短路径(加粗)，然后增加第二条最短路径中的每条路由链路的链路权值，如图4(6)所示，将第二条最短路径中的4条路由链路的链路权值各增加10，并将增加后的路由链路的状态作为图4(7)所示的第三次迭代计算的初始状态，然后根据此时每条路由链路的链路权值，计算得到如图4(8)所示的第三条最短路径(加粗)，然后增加第三条最短路径中的每条路由链路的链路权值，如图4(9)所示，将第三条最短路径中的6条路由链路的链路权值各增加10，并将增加后的路由链路的状态作为第四次迭代计算的初始状态，以此类推。最后选择迭代计算得到第一条最短路径、第三条最短路径、第三条最短路径，……。

路径选择模块905，用于选择所述第一最短路径以及所述第二最短路径进行报文转发。

具体实现中，所述报文包括第一报文和第二报文，可以分别为所述第一最短路径上的所有节点以及所述第二最短路径上的所有节点分配多协议标签交换MPLS路由标签，所述MPLS路由标签用于所述第一最短路径上的所有节点在所述第一最短路径上转发所述第一报文以及所述第二最短路径上的所有节点在所述第二最短路径上转发所述第二报文，使用MPLS标签交换可以减少起始节点和终止节点之间的中间节点的转发表，提高报文转发效率。

例如，如图8(A)所示，第二最短路径上包括A节点、B节点、C节点以及D节点四个节点，A节点、B节点、C节点以及D节点的路由表中均有同一网段路由，分别为A节点、B节点、C节点以及D节点四个节点分配MPLS路由标签，各节点将打上MPLS路由标签的路由通告给邻居节点，因此A节点中包含A节点的MPLS路由标签10和B节点的MPLS路由标签20，B节点中包含A节点的MPLS路由标签10、B节点的MPLS路由标签20和C节点的MPLS路由标签30，C节点中包含B节点的MPLS路由标签20、C节点的MPLS路由标签30和D节点的MPLS路由标签40，D节点中包含C节点的MPLS路由标签30和D节点的MPLS路由标签40，然后每个节点将其下一跳路节点通告的MPLS路由标签加到其转发表中，因此，如图8(B)所示，A节点中包含出站MPLS路由标签20，B节点中包含入站MPLS路由标签20和出站MPLS路由标签30，C节点中包含入站MPLS路由标签30和出站MPLS路由标签40，D节点中包含出站MPLS路由标签40。最后，在报文进入A节点时，A节点可以查找转发表中的路由标签获得出站路由标签20，因此将报文转发到出站路由标签20对应的节点B，节点B查找转发表中的路由标签获得出站路由标签30，因此再将报文转发到出站路由标签30对应的节点C，依次类推，最终将报文转发到D节点。另外，第一最短路径上也可以分配MPLS路由标签，按照上述相同的方法在第一最短路径上转发报文。

可选的，如图9所示，本发明实施例中的装置还可以进一步包括：

信息确定模块906，用于确定所述起始节点和所述终止节点之间的避让节点以及所述避让节点关联的路由链路。

具体实现中，用户可以为SDN网络中的某个节点的流量指定避让节点，SDN控制器可以确定用户指定的避让节点，如果SDN网络中N个节点与避让节点之间存在N条路由链路，则可以确定该N条路由链路为所述避让节点关联的路由链路。

第二增加模块907，用于增加所述避让节点关联的路由链路的第一链路权重得到所述避让节点关联的路由链路的第三链路权重。

具体实现中，可以给所述避让节点关联的路由链路增加相同的链路权重，也可以按照每条路由链路的实际流量分配情况给所述避让节点关联的路由链路增加不同的链路权重。

第三计算模块908，用于根据所述避让节点关联的路由链路的第三链路权重以及所述多条路由链路中除所述避让节点关联的路由链路之外的其他路由链路的第一链路权重，计算所述起始节点到所述终止节点的第三最短路径。

具体实现中，可以通过最短路径算法计算所述起始节点到所述终止节点的第三最短路径。其中，最短路径算法可以包括戴克斯特拉Dijkstra算法或贝尔曼-福特bellman-ford算法。对于小规模网络，或在网络中路径跳数较少的情况下，可以选择Dijkstra算法，计算效率高；对于大规模网络，或在路径跳数较多的情况下，可以选择bellman-ford算法，计算效率高。

例如：如图6所示，起始节点(加黑圆点)和终止节点(加黑圆点)之间包括多个节点，每两个节点之间可以构成一条路由链路。首先获取如图6(1)的初始链路权值如1，然后确定避让节点以及避让节点关联的路由链路，如图6(2)所示，将避让节点关联的每条路由链路的链路权值从1增加到11，然后根据此时每条路由链路的链路权值，计算得到如图6(3)所示的最短路径(加粗)。实现为某个节点的流量指定避让路径，使得最短路径避开该节点从其他节点经过，从而实现个性化定制路径。

需要说明的是，在增加所述避让节点关联的路由链路计算得到所述起始节点到所述终止节点的第三最短路径之后，可以增加第三最短路径中的每条路由链路的链路权值，然后按照与前一个实施例的相同的方法计算其他最短路径。也可以同时选择第一最短路径、第二最短路径以及第三最短路径进行报文转发。

在本发明实施例中，首先获取起始节点和终止节点之间的多条路由链路中的每条路由链路的第一链路权重；然后根据多条路由链路中的每条路由链路的第一链路权重，计算起始节点到终止节点的第一最短路径，并增加第一最短路径中的每条路由链路的第一链路权重得到第一最短路径中的每条路由链路的第二链路权重，从而在下一次选择最短路径时，可以有效的避让第一最短路径中的路由链路；其次根据第一最短路径中的每条路由链路的第二链路权重以及多条链路中除第一最短路径中的路由链路之外的其他路由链路的第一链路权重，计算起始节点到终止节点的第二最短路径；最后选择第一最短路径以及第二最短路径进行报文转发。实现多路径转发报文时具有最大不重叠性，有利于负载均衡，提高了业务的可靠性。

请继续参考图10，为本发明实施例提供的一种计算设备的结构示意图。如图10所示，该计算设备包括处理器1001和接口电路1002，图中还给出了存储器1003和总线1004，该处理器1001、接口电路1002和存储器1003通过总线1004连接并完成相互间的通信。

其中，处理器1001可以用于执行如下操作步骤：

获取起始节点和终止节点之间的多条路由链路中的每条路由链路的第一链路权重；

根据所述多条路由链路中的每条路由链路的第一链路权重，计算所述起始节点到所述终止节点的第一最短路径；

增加所述第一最短路径中的每条路由链路的第一链路权重得到所述第一最短路径中的每条路由链路的第二链路权重；

根据所述第一最短路径中的每条路由链路的第二链路权重以及所述多条链路中除所述第一最短路径中的路由链路之外的其他路由链路的第一链路权重，计算所述起始节点到所述终止节点的第二最短路径；

选择所述第一最短路径以及所述第二最短路径进行报文转发。

可选的，处理器1001还可以用于执行如下操作步骤：

判断计算得到的最短路径总数是否达到预设阈值；

若所述最短路径总数未达到所述预设阈值，则执行所述增加所述第一最短路径中的每条路由链路的第一链路权重得到所述第一最短路径中的每条路由链路的第二链路权重的步骤。

可选的，处理器1001还可以用于执行如下操作步骤：

确定所述起始节点和所述终止节点之间的避让节点以及所述避让节点关联的路由链路；

增加所述避让节点关联的路由链路的第一链路权重得到所述避让节点关联的路由链路的第三链路权重；

根据所述避让节点关联的路由链路的第三链路权重以及所述多条路由链路中除所述避让节点关联的路由链路之外的其他路由链路的第一链路权重，计算所述起始节点到所述终止节点的第三最短路径。

可选的，所述报文包括第一报文和第二报文，处理器1001还可以用于执行如下操作步骤：

分别为所述第一最短路径上的所有节点以及所述第二最短路径上的所有节点分配多协议标签交换MPLS路由标签，所述MPLS路由标签用于所述第一最短路径上的所有节点在所述第一最短路径上转发所述第一报文以及所述第二最短路径上的所有节点在所述第二最短路径上转发所述第二报文。

需要说明的是，这里的处理器1001可以是一个处理元件，也可以是多个处理元件的统称。例如，该处理元件可以是中央处理器(CentralProcessingUnit，CPU)，也可以是特定集成电路(ApplicationSpecificIntegratedCircuit，ASIC)，或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路，例如：一个或多个微处理器(digitalsingnalprocessor，DSP)，或，一个或者多个现场可编程门阵列(FieldProgrammableGateArray，FPGA)。

存储器1003可以是一个存储装置，也可以是多个存储元件的统称，且用于存储可执行程序代码或应用程序运行装置运行所需要参数、数据等。且存储器1003可以包括随机存储器(RAM)，也可以包括非易失性存储器(non-volatilememory)，例如磁盘存储器，闪存(Flash)等。

总线1004可以是工业标准体系结构(IndustryStandardArchitecture，ISA)总线、外部设备互连(PeripheralComponent，PCI)总线或扩展工业标准体系结构(ExtendedIndustryStandardArchitecture，EISA)总线等。该总线1004可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图10中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

该计算设备还可以包括输入输出装置，连接于总线1004，以通过总线与处理器1001等其它部分连接。该输入输出装置可以为操作人员提供一输入界面，以便操作人员通过该输入界面选择布控项，还可以是其它接口，可通过该接口外接其它设备。

需要说明的是，对于前述的各个方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某一些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：闪存盘、只读存储器(英文：Read-OnlyMemory，简称：ROM)、随机存取器(英文：RandomAccessMemory，简称：RAM)、磁盘或光盘等。

以上对本发明实施例所提供的内容下载方法及相关设备、系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (13)

1.一种多路径转发报文方法，其特征在于，所述方法包括：

获取起始节点和终止节点之间的多条路由链路中的每条路由链路的第一链路权重；

根据所述多条路由链路中的每条路由链路的第一链路权重，计算所述起始节点到所述终止节点的第一最短路径；

增加所述第一最短路径中的每条路由链路的第一链路权重得到所述第一最短路径中的每条路由链路的第二链路权重；

根据所述第一最短路径中的每条路由链路的第二链路权重以及所述多条链路中除所述第一最短路径中的路由链路之外的其他路由链路的第一链路权重，计算所述起始节点到所述终止节点的第二最短路径；

选择所述第一最短路径以及所述第二最短路径进行报文转发。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述增加所述第一最短路径中的每条路由链路的第一链路权重得到所述第一最短路径中的每条路由链路的第二链路权重之前，还包括：

判断计算得到的最短路径总数是否达到预设阈值；

若所述最短路径总数未达到所述预设阈值，则执行所述增加所述第一最短路径中的每条路由链路的第一链路权重得到所述第一最短路径中的每条路由链路的第二链路权重的步骤。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

确定所述起始节点和所述终止节点之间的避让节点以及所述避让节点关联的路由链路；

增加所述避让节点关联的路由链路的第一链路权重得到所述避让节点关联的路由链路的第三链路权重；

根据所述避让节点关联的路由链路的第三链路权重以及所述多条路由链路中除所述避让节点关联的路由链路之外的其他路由链路的第一链路权重，计算所述起始节点到所述终止节点的第三最短路径。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述报文包括第一报文和第二报文，所述选择所述第一最短路径以及所述第二最短路径进行报文转发包括：

分别为所述第一最短路径上的所有节点以及所述第二最短路径上的所有节点分配多协议标签交换MPLS路由标签，所述MPLS路由标签用于所述第一最短路径上的所有节点在所述第一最短路径上转发所述第一报文以及所述第二最短路径上的所有节点在所述第二最短路径上转发所述第二报文。

5.一种多路径转发报文装置，其特征在于，所述装置包括：

权重获取模块，用于获取起始节点和终止节点之间的多条路由链路中的每条路由链路的第一链路权重；

第一计算模块，用于根据所述多条路由链路中的每条路由链路的第一链路权重，计算所述起始节点到所述终止节点的第一最短路径；

第一增加模块，用于增加所述第一最短路径中的每条路由链路的第一链路权重得到所述第一最短路径中的每条路由链路的第二链路权重；

第二计算模块，用于根据所述第一最短路径中的每条路由链路的第二链路权重以及所述多条链路中除所述第一最短路径中的路由链路之外的其他路由链路的第一链路权重，计算所述起始节点到所述终止节点的第二最短路径；

路径选择模块，用于选择所述第一最短路径以及所述第二最短路径进行报文转发。

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述权重增加模块还用于：

判断计算得到的最短路径总数是否达到预设阈值；

若所述最短路径总数未达到所述预设阈值，则执行所述增加所述第一最短路径中的每条路由链路的第一链路权重得到所述第一最短路径中的每条路由链路的第二链路权重的步骤。

7.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

信息确定模块，用于确定所述起始节点和所述终止节点之间的避让节点以及所述避让节点关联的路由链路；

第二增加模块，用于增加所述避让节点关联的路由链路的第一链路权重得到所述避让节点关联的路由链路的第三链路权重；

第三计算模块，用于根据所述避让节点关联的路由链路的第三链路权重以及所述多条路由链路中除所述避让节点关联的路由链路之外的其他路由链路的第一链路权重，计算所述起始节点到所述终止节点的第三最短路径。

8.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述报文包括第一报文和第二报文，所述报文转发模块具体用于：

分别为所述第一最短路径上的所有节点以及所述第二最短路径上的所有节点分配多协议标签交换MPLS路由标签，所述MPLS路由标签用于所述第一最短路径上的所有节点在所述第一最短路径上转发所述第一报文以及所述第二最短路径上的所有节点在所述第二最短路径上转发所述第二报文。

9.一种多路径转发报文装置，其特征在于，所述装置包括网络接口、存储器以及处理器，其中，存储器中存储一组程序代码，且处理器用于调用存储器中存储的程序代码，用于执行以下操作：

获取起始节点和终止节点之间的多条路由链路中的每条路由链路的第一链路权重；

根据所述多条路由链路中的每条路由链路的第一链路权重，计算所述起始节点到所述终止节点的第一最短路径；

增加所述第一最短路径中的每条路由链路的第一链路权重得到所述第一最短路径中的每条路由链路的第二链路权重；

根据所述第一最短路径中的每条路由链路的第二链路权重以及所述多条链路中除所述第一最短路径中的路由链路之外的其他路由链路的第一链路权重，计算所述起始节点到所述终止节点的第二最短路径；

选择所述第一最短路径以及所述第二最短路径进行报文转发。

10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述处理器还用于执行以下操作：

判断计算得到的最短路径总数是否达到预设阈值；

若所述最短路径总数未达到所述预设阈值，则执行所述增加所述第一最短路径中的每条路由链路的第一链路权重得到所述第一最短路径中的每条路由链路的第二链路权重的步骤。

11.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述处理器还用于执行以下操作：

确定所述起始节点和所述终止节点之间的避让节点以及所述避让节点关联的路由链路；

增加所述避让节点关联的路由链路的第一链路权重得到所述避让节点关联的路由链路的第三链路权重；

根据所述避让节点关联的路由链路的第三链路权重以及所述多条路由链路中除所述避让节点关联的路由链路之外的其他路由链路的第一链路权重，计算所述起始节点到所述终止节点的第三最短路径。

12.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述报文包括第一报文和第二报文，所述处理器还用于执行以下操作：

分别为所述第一最短路径上的所有节点以及所述第二最短路径上的所有节点分配多协议标签交换MPLS路由标签，所述MPLS路由标签用于所述第一最短路径上的所有节点在所述第一最短路径上转发所述第一报文以及所述第二最短路径上的所有节点在所述第二最短路径上转发所述第二报文。

13.一种计算设备，其特征在于，所述计算设备包括处理器和存储器，所述处理器与所述存储器通过总线连接；

所述存储器用于存储计算机执行指令，当所述计算设备运行时，所述处理器执行所述存储器存储的所述计算机执行指令，使得所述计算设备执行权利要求1至4任一项所述的一种多路径转发报文方法。