CN105763385B - 流量调度方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种流量调度方法及装置，其中，该方法包括：在接收到汇聚交换机上报的报文之后，从资源池中选择一个BRAS网元，其中，该上报的报文是汇聚交换机从AC接口上接收到的第一个报文；在该汇聚交换机和选中的BRAS网元上分别进行VXLAN隧道配置，以使该汇聚交换机将从该AC接口接收到的报文通过该VXLAN隧道发送给选中的BRAS网元。本申请实现了用户数据流的调度。

Description

流量调度方法及装置

技术领域

本申请涉及网络通信技术领域，特别涉及一种流量调度方法及装置。

背景技术

宽带远程接入服务器(Broadband Remote Access Server，BRAS)是面向宽带网络应用的接入网关，它位于骨干网的边缘层，可以完成用户带宽的IP(Internet Protocol，因特网协议)/ATM(Asynchronous Transfer Mode，异步传输模式)网的数据接入，实现商业楼宇及小区住户的宽带上网。

在城域网(Metropolitan Area Network，MAN)组网模型中，BRAS部署在城域网的汇聚机房，宽带用户由OLT(Optical Line Terminal，光线路终端)接入，再通过汇聚交换机(HJSW)连接至BRAS。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种流量调度方法及装置。

具体地，本申请是通过如下技术方案实现的：

一方面，提供了一种流量调度方法，该方法包括：

在接收到汇聚交换机上报的报文之后，从资源池中选择一个BRAS网元，其中，该上报的报文是汇聚交换机从AC接口上接收到的第一个报文；

在该汇聚交换机和选中的BRAS网元上分别进行VXLAN隧道配置，以使该汇聚交换机将从该AC接口接收到的报文通过该VXLAN隧道发送给选中的BRAS网元。

另一方面，还提供了一种流量调度装置，该装置包括：

接收模块，用于接收汇聚交换机上报的报文，其中，该上报的报文是该汇聚交换机从AC接口上接收到的第一个报文；

选择模块，用于在接收模块接收到该上报的报文之后，从资源池中选择一个BRAS网元；

配置模块，用于在该汇聚交换机和选择模块选中的BRAS网元上分别进行VXLAN隧道配置，以使该汇聚交换机将从该AC接口接收到的报文通过该VXLAN隧道发送给选中的BRAS网元。

通过本申请的以上技术方案，在接收到汇聚交换机上报的该汇聚交换机从AC接口上接收到的第一个报文之后，从资源池中选择一个BRAS网元，然后，在该汇聚交换机和选中的BRAS网元上分别进行VXLAN隧道配置，这样，该汇聚交换机从该AC接口接收到的报文就可以通过该VXLAN隧道转发给选中的BRAS网元，从而，将该汇聚交换机的该AC接口上的用户数据流调度到该选中的BRAS网元上，实现了用户数据流的调度。

附图说明

图1是本申请一示例性实施例示出的接入网的组网架构图；

图2是本申请一示例性实施例示出的采用静态配置方式时，控制器在汇聚交换机与BRAS网元之间建立VXLAN隧道的流程图；

图3是本申请一示例性实施例示出的采用自动配置方式时，控制器在汇聚交换机与BRAS网元之间建立VXLAN隧道的流程图；

图4是本申请一示例性实施例示出的汇聚交换机对用户主机发来的报文进行转发处理的流程图；

图5是本申请一示例性实施例示出的控制器的硬件结构示意图；

图6是本申请一示例性实施例示出的流量调度装置的结构示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本申请可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申请范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

在现有技术中，由于BRAS分散部署在接入网中的汇聚机房，各自独立的为本区域的宽带用户提供服务，而BRAS的处理容量是按照本区域的高峰期业务需求进行配置的，这样，在低峰接入时段，BRAS的资源得不到充分利用，资源利用率比较低。

本申请实施例提供了一种流量调度方法，以及一种可以应用该方法的流量调度装置。

本申请实施例的接入网的组网架构如图1所示，接入网中主要包括：控制器、BRAS网元和汇聚交换机(HJSW)。BRAS网元与汇聚交换机之间建立VXLAN(Virtual eXtensibleLAN，可扩展虚拟局域网络)隧道。用户主机经由OLT接入汇聚交换机，OLT与汇聚交换机之间建立QinQ(双层标签)隧道。

其中，如图1所示的接入网具体可以是城域网或者企业园区网等，本申请实施例对此不做限定。

下面分别对控制器、BRAS网元和汇聚交换机加以介绍。

控制器的功能主要有：

BRAS资源管理：控制器中保存有一个资源池，该资源池中包含有多个BRAS网元，所有的BRAS网元功能对等，可以相互备份；控制器可以向BRAS网元获取该BRAS网元的网元信息，其中，该网元信息中包括：接入该BRAS网元的用户主机数量、该BRAS网元上的流量、该BRAS网元的CPU(中央处理器)负载、以及该BRAS网元的工作状态等；

用户资源管理：向汇聚交换机获取用户资源信息，其中，该用户资源信息中包括：接入该汇聚交换机的用户主机数量、该汇聚交换机上的VLAN(虚拟局域网络)信息、以及各个用户主机所属的VLAN等；

隧道资源管理：管理和分配VXLAN隧道资源，例如，为要建立的汇聚交换机与BRAS网元之间的VXLAN隧道分配VXLAN ID，在汇聚交换机和BRAS网元上进行VXLAN隧道配置，删除汇聚交换机和BRAS网元上的VXLAN隧道配置，在VXLAN隧道被删除后，回收被删除的VXLAN隧道对应的VXLAN ID；

业务调度管理：将汇聚交换机上的AC(接入电路)接口连接的用户主机的流量调度至一个合适的BRAS网元上。

BRAS网元的功能主要有：支持VXLAN隧道，从VXLAN隧道上解封装得到用户主机发来的报文，例如，PPPoE(Point to Point Protocol over Ethernet，基于以太网的点对点协议)报文和IPoE(Internet Protocol over Ethernet，基于以太网的因特网协议)报文等，以及，通过VXLAN隧道向用户主机发送报文；可以为接入网范围内所有用户主机提供接入服务；BRAS网元可以是物理BRAS设备，也可以是基于x86服务器平台的虚拟BRAS(vBRAS)。

汇聚交换机的功能主要有：支持VXLAN隧道，通过VXLAN隧道将用户主机发来的报文转发给对端的BRAS网元，将从VXLAN隧道中解封装得到的报文转发给用户主机；为控制器提供上报接口，将从AC接口接收到的第一个报文上报给控制器，由控制器从资源池中选择一个BRAS网元与该汇聚交换机建立VXLAN隧道，从而，该汇聚交换机从该AC接口上接收到的报文均会从该VXLAN隧道转发给选中的BRAS网元。

本申请实施例的流量调度方法包括以下内容：

首先，控制器需要在汇聚交换机与BRAS网元之间建立VXLAN隧道，具体的，可以采用以下方式中的任一种建立VXLAN隧道。

方式一：静态配置方式

在方式一中，如图2所示，控制器需要执行以下步骤：

步骤S201，为要建立的VXLAN隧道分配一个VXLAN ID(为了描述方便，称为VXLAN1)；

步骤S202，基于该VXLAN ID，在指定汇聚交换机与资源池中的指定BRAS网元上分别进行VXLAN隧道配置，以使得该指定汇聚交换机将从指定AC接口接收到的报文通过该VXLAN隧道发送给该指定BRAS网元。

其中，在步骤S202中，在指定汇聚交换机上进行VXLAN隧道配置的方法包括：在该指定汇聚交换机上配置Tunnel(隧道)接口，指定该Tunnel接口的源IP地址为该指定汇聚交换机的IP地址、目的IP地址为该指定BRAS网元的IP地址；在该指定汇聚交换机上创建VSI(虚拟交换实例)，在该VSI内创建VXLAN1；将指定AC接口、该VSI、以及该Tunnel接口绑定。

在指定BRAS网元上进行VXLAN隧道配置的方法包括：在该指定BRAS网元上配置Tunnel接口，指定该Tunnel接口的源IP地址为该指定BRAS网元的IP地址、目的IP地址为该指定汇聚交换机的IP地址；在该指定BRAS网元上创建VSI，在该VSI内创建VXLAN1；将该VSI和该Tunnel接口绑定。

在上述方式一中，采用静态配置的方式，在指定汇聚交换机与资源池中指定BRAS网元之间建立VXLAN隧道，从而，可以将该指定汇聚交换机的指定AC接口上的用户数据流调度到资源池中的一个指定BRAS网元上，实现了用户数据流的调度。

方式二：自动配置方式

在方式二中，汇聚交换机从AC接口上接收到第一个报文之后，将该第一个报文上报给控制器。其中，汇聚交换机可以通过本设备与控制器之间的VXLAN隧道上报该第一个报文，或者也可以通过SDN(软件定义网络)传输通道上报该第一个报文，本申请实施例对此不做限定。上述的SDN传输通道具体可以是OpenFlow(开放流)接口的PacketIn(报文上送)通道。

如图3所示，控制器对汇聚交换机上报的第一个报文执行的操作如下：

步骤S301，在接收到汇聚交换机上报的第一个报文之后，从资源池中选择一个BRAS网元，其中，该第一个报文是该汇聚交换机从AC接口上接收到的第一个报文；

具体的，控制器可以根据预定选择规则选择BRAS网元，该预定选择规则可以是选择与汇聚交换机最近的BRAS网元，和/或选择负载最小的BRAS网元等，其中，BRAS网元的负载可以通过获取到的网元信息获知，本申请实施例对此不做限定。

步骤S302，为要建立的VXLAN隧道分配一个VXLAN ID(为了描述方便，称为VXLAN1)；

步骤S303，基于该VXLAN ID，在该汇聚交换机与选中的BRAS网元上分别进行VXLAN隧道配置，以使得该汇聚交换机将从该AC接口接收到的报文通过该VXLAN隧道发送给该选中的BRAS网元。

其中，在步骤S303中，在该汇聚交换机上进行VXLAN隧道配置的方法包括：在该汇聚交换机上配置Tunnel接口，指定该Tunnel接口的源IP地址为该汇聚交换机的IP地址、目的IP地址为该选中的BRAS网元的IP地址；在该汇聚交换机上创建VSI，在该VSI内创建VXLAN1；将该AC接口、该VSI、以及该Tunnel接口绑定。

在该选中的BRAS网元上进行VXLAN隧道配置的方法包括：在该选中的BRAS网元上配置Tunnel接口，指定该Tunnel接口的源IP地址为该选中的BRAS网元的IP地址、目的IP地址为该汇聚交换机的IP地址；在该选中的BRAS网元上创建VSI，在该VSI内创建VXLAN1；将该VSI和该Tunnel接口绑定。

另外，在上述方式二中，对于上述第一个报文的处理可以采用以下三种方法中的任一种方法：

第一种方法是，控制器将该第一个报文发送给该选中的BRAS网元，其中，可以通过与该选中的BRAS网元之间的VXLAN隧道发送，或者通过SDN传输通道发送；

第二种方法是，控制器将该第一个报文丢弃，后续，发出该第一个报文的用户主机在预定时间内没有收到回应报文，就会重发一个第一个报文，该汇聚交换机接收到重发的第一个报文后，通过该汇聚交换机与该选中的BRAS网元之间的VXLAN隧道，转发给该选中的BRAS网元；

第三种方法是，该汇聚交换机缓存该第一个报文，后续，在该汇聚交换机与该选中的BRAS网元之间的VXLAN隧道建立完成之后，该汇聚交换机将缓存的第一个报文通过该VXLAN隧道发送给该选中的BRAS网元。

从而，通过上述三种方法中的任一种方法，上述第一个报文最终也会发送给该选中的BRAS网元。

在上述方式二中，汇聚交换机从AC接口接收到第一个报文之后，上报给控制器，控制器自动从资源池中选择一个BRAS网元，在该汇聚交换机与选中的BRAS网元之间建立VXLAN隧道，从而，汇聚交换机可以将从该AC接口接收到的用户报文通过该VXLAN隧道发送给该选中的BRAS网元，即，将该AC接口上的用户数据流调度到该选中的BRAS网元上，实现了用户数据流的调度。控制器自动选择BRAS网元并自动建立VXLAN隧道，节约了静态配置所需的大量配置工作和时间。

另外，所有BRAS网元集中记录在控制器上，由控制器在汇聚交换机与资源池中的一个BRAS网元之间建立VXLAN隧道，从而，将该汇聚交换机的对应AC接口上的用户数据流调度到该BRAS网元上，实现了BRAS网元资源的集中管理和调度。

汇聚交换机与BRAS网元之间的VXLAN隧道建立好之后，用户主机与BRAS网元之间即可进行通信了。

用户主机→BRAS网元方向的报文的处理流程如下：

用户主机向汇聚交换机发出报文，汇聚交换机接收到该报文之后，判断该报文所属VXLAN对应的MAC(媒体访问控制)地址表中是否存在该报文的源MAC地址，若不存在，则学习该源MAC地址，即，在该MAC地址表中添加一MAC表项，该MAC表项中包括：该源MAC地址与收到该报文的AC接口之间的对应关系，若存在，则在该MAC地址表中该源MAC地址对应的AC接口和收到该报文的AC接口不相同时，将该该MAC地址表中该源MAC地址对应的AC接口，更新为收到该报文的AC接口。并且，汇聚交换机还会执行如图4所示的操作：

步骤S401，汇聚交换机确定该报文所属VXLAN；

步骤S402，汇聚交换机根据该VXLAN对应的VXLAN隧道对该报文进行封装，并将封装得到的VXLAN报文发送给对端的BRAS网元。

BRAS网元接收到该VXLAN报文之后，对该VXLAN报文进行解封装，判断该VXLAN报文所属VXLAN对应的MAC地址表中是否存在解封装得到的报文的源MAC地址，若不存在，则学习该源MAC地址，即，在该MAC地址表中添加一MAC表项，其中，该MAC表项中包括：该源MAC地址与收到该VXLAN报文的VXLAN隧道之间的对应关系，若存在，则在该MAC地址表中该源MAC地址对应的VXLAN隧道和收到该VXLAN报文的VXLAN隧道不相同时，将该MAC地址表中该源MAC地址对应的VXLAN隧道，更新为收到该VXLAN报文的VXLAN隧道。并且，BRAS网元还会对解封装得到的报文进行相应处理，例如，将解封装得到的协议报文上送协议栈，或者，将解封装得到的数据报文转发至公网等。

BRAS网元→用户主机方向的报文的处理流程如下：

当BRAS网元需要发送报文时，会确定该报文所属VXLAN对应的MAC地址表，根据该报文对应的目的MAC地址，在该MAC地址表中查找对应的VXLAN隧道，根据查找到的VXLAN隧道，对该报文进行封装，并将封装得到的VXLAN报文发送给对端的汇聚交换机。其中，要发送的报文例如可以是，BRAS网元自身生成的报文，或者BRAS网元从公网中收到的报文等；该报文对应的目的MAC地址可以是，该报文中携带的目的MAC地址，也可以是该报文中携带的目的IP地址对应的MAC地址。

汇聚交换机接收到该VXLAN报文之后，对该VXLAN报文进行解封装，根据解封装得到的报文的目的MAC地址，在该VXLAN报文所属VXLAN对应的MAC地址表中，查找到对应的AC接口，通过该AC接口将解封装得到的报文转发给用户主机。

本申请以上实施例的方法中，在汇聚交换机与BRAS网元之间建立点到点的VXLAN隧道，汇聚交换机可以将从AC接口接收到的用户报文，通过该AC接口对应的VXLAN隧道发送给对端的BRAS网元，也可以从该VXLAN隧道中解封装得到对端的BRAS网元发来的报文，从而实现了接入网中用户数据流的VXLAN隧道传输。

与前述流量调度方法的实施例相对应，本申请还提供了一种流量调度装置的实施例。

本申请流量调度装置60的实施例可以应用在控制器上。流量调度装置实施例可以通过软件实现，也可以通过硬件或者软硬件结合的方式实现。以软件实现为例，作为一个逻辑意义上的装置，是通过其所在控制器的处理器10将非易失性存储器50中对应的计算机程序指令读取到内存40中运行形成的。从硬件层面而言，如图5所示，为本申请流量调度装置所在控制器的一种硬件结构图，除了图5所示的处理器10、内部总线20、网络接口30、内存40、以及非易失性存储器50之外，实施例中流量调度装置60所在的控制器通常根据该控制器的实际功能，还可以包括其他硬件，对此不再赘述。

请参考图6，上述流量调度装置60中包括以下模块：接收模块601、选择模块602和配置模块603，其中：

接收模块601，用于接收汇聚交换机上报的报文，其中，该上报的报文是该汇聚交换机从AC接口上接收到的第一个报文；

选择模块602，用于在接收模块601接收到该上报的报文之后，从资源池中选择一个BRAS网元；

配置模块603，用于在该汇聚交换机和选择模块602选中的BRAS网元上分别进行VXLAN隧道配置，以使该汇聚交换机将从该AC接口接收到的报文通过该VXLAN隧道发送给该选中的BRAS网元。

其中，选择模块602具体用于：根据预定选择规则，从资源池中选择一个BRAS网元，其中，该预定选择规则包括：选择与汇聚交换机最近的BRAS网元，和/或选择负载最小的BRAS网元。

其中，接收模块601通过与汇聚交换机之间的VXLAN隧道或者SDN传输通道，接收汇聚交换机上报的报文。

其中，配置模块603中包括：隧道接口配置单元和创建绑定单元，其中：

隧道接口配置单元，用于在汇聚交换机上配置Tunnel接口，指定该Tunnel接口的源IP地址为该汇聚交换机的IP地址、目的IP地址为选择模块602选中的BRAS网元的IP地址；

创建绑定单元，用于在该汇聚交换机上创建VSI，在该VSI内创建为该VXLAN隧道分配的VXLAN，将该AC接口、该VSI、以及该Tunnel接口绑定。

另外，隧道接口配置单元，还用于在选择模块602选中的BRAS网元上配置Tunnel接口，指定该Tunnel接口的源IP地址为该选中的BRAS网元的IP地址、目的IP地址为该汇聚交换机的IP地址；创建绑定单元，还用于在选择模块602选中的BRAS网元上创建VSI，在该VSI内创建为该VXLAN隧道分配的VXLAN，将该VSI和该Tunnel接口绑定。

上述装置中各个单元的功能和作用的实现过程具体详见上述方法中对应步骤的实现过程，在此不再赘述。

对于装置实施例而言，由于其基本对应于方法实施例，所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本申请方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种流量调度方法，其特征在于，所述方法包括：

在接收到汇聚交换机上报的报文之后，从资源池中选择一个宽带远程接入服务器BRAS网元，其中，所述上报的报文是所述汇聚交换机从接入电路AC接口上接收到的第一个报文；

在所述汇聚交换机和选中的BRAS网元上分别进行可扩展虚拟局域网络VXLAN隧道配置，以使所述汇聚交换机将从所述AC接口接收到的报文通过所述VXLAN隧道发送给所述选中的BRAS网元。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，从资源池中选择一个BRAS网元的方法包括：

根据预定选择规则，从所述资源池中选择一个BRAS网元，其中，所述预定选择规则包括：选择与所述汇聚交换机最近的BRAS网元，和/或选择负载最小的BRAS网元。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过与所述汇聚交换机之间的VXLAN隧道或者软件定义网络SDN传输通道，接收所述汇聚交换机上报的报文。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述汇聚交换机上进行VXLAN隧道配置的方法包括：

在所述汇聚交换机上配置隧道Tunnel接口，指定所述Tunnel接口的源IP地址为所述汇聚交换机的IP地址、目的IP地址为所述选中的BRAS网元的IP地址；

在所述汇聚交换机上创建虚拟交换实例VSI，在所述VSI内创建为所述VXLAN隧道分配的VXLAN；

将所述AC接口、所述VSI、以及所述Tunnel接口绑定。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述选中的BRAS网元上进行VXLAN隧道配置的方法包括：

在所述选中的BRAS网元上配置Tunnel接口，指定所述Tunnel接口的源IP地址为所述选中的BRAS网元的IP地址、目的IP地址为所述汇聚交换机的IP地址；

在所述选中的BRAS网元上创建VSI，在所述VSI内创建为所述VXLAN隧道分配的VXLAN；

将所述VSI和所述Tunnel接口绑定。

6.一种流量调度装置，其特征在于，所述装置包括：

接收模块，用于接收汇聚交换机上报的报文，其中，所述上报的报文是所述汇聚交换机从接入电路AC接口上接收到的第一个报文；

选择模块，用于在所述接收模块接收到所述上报的报文之后，从资源池中选择一个宽带远程接入服务器BRAS网元；

配置模块，用于在所述汇聚交换机和所述选择模块选中的BRAS网元上分别进行可扩展虚拟局域网络VXLAN隧道配置，以使所述汇聚交换机将从所述AC接口接收到的报文通过所述VXLAN隧道发送给所述选中的BRAS网元。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述选择模块具体用于：

根据预定选择规则，从所述资源池中选择一个BRAS网元，其中，所述预定选择规则包括：选择与所述汇聚交换机最近的BRAS网元，和/或选择负载最小的BRAS网元。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述接收模块通过与所述汇聚交换机之间的VXLAN隧道或者软件定义网络SDN传输通道，接收所述汇聚交换机上报的报文。

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，配置模块包括：

隧道接口配置单元，用于在所述汇聚交换机上配置隧道Tunnel接口，指定所述Tunnel接口的源IP地址为所述汇聚交换机的IP地址、目的IP地址为所述选中的BRAS网元的IP地址；

创建绑定单元，用于在所述汇聚交换机上创建虚拟交换实例VSI，在所述VSI内创建为所述VXLAN隧道分配的VXLAN，将所述AC接口、所述VSI、以及所述Tunnel接口绑定。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，

所述隧道接口配置单元，还用于在所述选中的BRAS网元上配置Tunnel接口，指定所述Tunnel接口的源IP地址为所述选中的BRAS网元的IP地址、目的IP地址为所述汇聚交换机的IP地址；

所述创建绑定单元，还用于在所述选中的BRAS网元上创建VSI，在所述VSI内创建为所述VXLAN隧道分配的VXLAN，将所述VSI和所述Tunnel接口绑定。