CN106487680B - 用于建立专用通路的方法、系统及通路计算装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种用于建立专用通路的方法、系统及通路计算装置，涉及通信领域。其中，一种用于建立专用通路的方法包括：从收到的保障通路建立请求中提取出保障带宽、源端和目的端之间的地址段信息；实时采集从源端到目的端的网络拓扑及相应的链路利用率；根据采集的结果，判断是否存在拥塞链路；若两个路由器之间的链路存在拥塞，则在两个路由器之间建立n个BGP Peer对，其中n≥2；将BGP Peer对的链路分配情况和路由信息分配情况发送给路由器，以便在两个路由器之间为指定业务提供专用通路。通过这样的方法，能够根据突发的端到端业务需求，实时获取网络链路状态，在路由间建立BGP Peer对，为端到端业务分配专用链路，从而实现端到端业务流量的保障。

Description

用于建立专用通路的方法、系统及通路计算装置

技术领域

本发明涉及通信领域，特别是一种用于建立专用通路的方法、装置及系统。

背景技术

随着端到端业务的发展，如何保障流量传输的可靠性和效率成为重要问题。当前业界实现端到端流量保障的方案主要有如下几种，如表1所示：

表1

其中，上述每种方案都有其各自优缺点，也有不同的适应场景。目前现网需求较大的是在传统的IP网络中，如何针对突发的流量进行端到端的保障，上述几种方案都无法达到这样的目标。

发明内容

本发明的目的在于解决针对突发流量的端到端流量保障的问题。

根据本发明的一个方面，提出一种用于建立专用通路的方法，包括：在接收到编排器发送的保障通路建立请求后，从保障通路建立请求中提取出保障带宽、源端和目的端之间的地址段信息，其中编排器在用户终端从源端访问目的端时发送保障通路建立请求；实时采集从源端到目的端的网络拓扑及相应的链路利用率；根据采集的结果，判断是否存在拥塞链路；若两个路由器之间的链路存在拥塞，则在两个路由器之间建立n个BGP Peer对，其中n≥2；将两个路由器之间的链路分为n组，将第i组链路分配给第i个BGP Peer对，其中第1组链路中的链路带宽总和大于保障带宽；根据地址段信息，为每个BGP Peer对配置相应业务的源端和目的端路由信息；将链路分配情况和路由信息分配情况发送给两个路由器，以便在两个路由器之间为指定业务提供专用通路。

进一步地，将两个路由器之间的链路分为n组，将第i组链路分配给第i个BGP Peer对的步骤包括：按照链路利用率从低到高的顺序，对两个路由器之间的全部链路进行排序；从链路利用率最低的链路开始依次选择，直到所选择链路的总带宽大于保障带宽为止；将选择的链路作为第1组链路，分配给第1个BGP Peer对；将剩余链路按照预定规则分成n-1组，并分配给对应的BGP Peer对。

进一步地，为每个BGP Peer对配置相应业务的源端和目的端路由信息的步骤包括：将待保障业务的源端和目的端路由信息分配给第 1个BGP Peer对；将非保障业务的源端和目的端路由信息分配给除第 1个BGP Peer对之外的其它BGP Peer对。

进一步地，实时采集从源端到目的端的网络拓扑及相应的链路利用率的步骤包括：实时采集从源端到目的端的网络拓扑，以确定从源端到目的端所经过的整条路径，其中整条路径是由m个链路依次连接组成，每个链路位于相应的路由器对之间，m>1；采集每个链路的链路利用率。

通过这样的方法，能够根据突发的端到端业务需求，实时获取网络链路状态，在路由间建立BGP Peer对，为端到端业务分配专用链路，从而实现对端到端业务流量的保障。

根据本发明的另一个方面，提出一种通路计算装置，包括：

请求提取单元，用于在接收到编排器发送的保障通路建立请求后，从保障通路建立请求中提取出保障带宽、源端和目的端之间的地址段信息；其中编排器在用户终端从源端访问目的端时发送保障通路建立请求。

采集单元，用于实时采集从源端到目的端的网络拓扑及相应的链路利用率；判断单元，用于根据采集的结果，判断是否存在拥塞链路。

邻居对建立单元，用于在两个路由器之间的链路存在拥塞的情况下，在两个路由器之间建立n个BGP Peer对，其中n≥2；邻居对建立单元包括：链路分配子单元，用于将两个路由器之间的链路分为n 组，将第i组链路分配给第i个BGP Peer对，其中第1组链路中的链路带宽总和大于保障带宽；路由确定子单元，用于根据地址段信息，为每个BGP Peer对配置相应业务的源端和目的端路由信息。

指令下发单元，用于将链路分配情况和路由信息分配情况发送给两个路由器，以便在两个路由器之间为指定业务提供专用通路。

进一步地，链路分配子单元具体用于：按照链路利用率从低到高的顺序，对两个路由器之间的全部链路进行排序；从链路利用率最低的链路开始依次选择，直到所选择链路的总带宽大于保障带宽为止；将选择的链路作为第1组链路，分配给第1个BGP Peer对；将剩余链路按照预定规则分成n-1组，并分配给对应的BGP Peer对。

进一步地，路由确定子单元具体用于：将待保障业务的源端和目的端路由信息分配给第1个BGP Peer对；将非保障业务的源端和目的端路由信息分配给除第1个BGP Peer对之外的其它BGP Peer对。

进一步地，采集单元具体用于：实时采集从源端到目的端的网络拓扑，以确定从源端到目的端所经过的整条路径，其中整条路径是由 m个链路依次连接组成，每个链路位于相应的路由器对之间，m>1；采集每个链路的链路利用率。

这样的装置能够根据突发的端到端业务需求，实时获取网络链路状态，在路由间建立BGP Peer对，为端到端业务分配专用链路，从而实现对端到端业务流量的保障。

根据本发明的再一个方面，提出一种用于建立专用通路的系统，包括编排器、通路计算装置和路由器对，其中包括：上文中提到的任一中通路计算装置；编排器，用于在接收到用户终端发送的业务保障请求后，向通路计算装置发送保障通路建立请求，其中用户终端在从源端访问目的端时发送业务保障请求；以及路由器对，用于根据通路计算装置的配置，为指定业务提供专用通路。

进一步地，第一路由器在将接收到的数据包发送给第二路由器时，根据数据包的业务类型及相应的源端和目的端路由信息，在第一路由器和第二路由器之间建立的BGPPeer对中，选择相应的BGP Peer对，并根据所选择的BGP Peer对确定相应的转发链路，从而将数据包通过确定的转发路径发送给第二路由器；其中第一路由器为路由器对中的一个，第二路由器为路由器对中的另一个。

这样的用于建立专用通路的系统能够根据突发的端到端业务需求，实时获取网络链路状态，在路由间建立BGP Peer对，为端到端业务分配专用链路，从而实现对端到端业务流量的保障。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明的应用场景一个实施例的示意图。

图2为本发明用于建立专用通路的方法的一个实施例的流程图。

图3为本发明链路分配一个实施例的流程图。

图4为本发明路由信息分配一个实施例的流程图。

图5为本发明通路计算装置的一个实施例的示意图。

图6为本发明用于建立专用通路的系统的一个实施例的示意图。

图7为本发明用于建立专用通路的系统的另一个实施例的示意图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

当前业界正在讨论针对路由器设备的接口开放，以实现基于全局计算的端到端路由优化。本发明利用路由设备的开放接口，采用集中的端到端通路计算方式，通过NETCONF协议，基于标准化的路由器接口，向路由器下发基于BGP(Border Gateway Protocol，边界网关协议)的动态配置模板，能够实现端到端的通路建立和流量引导。

在如图1所示的场景中，用户1需要从内容提供商2获取数据，且该数据需要得到保障。路由器1与路由器2之间发生了拥塞。路由器1与路由器2之间有多条链路。针对这种情况，在路由器1与路由器2之间建立多个BGP Peer对，每个BGP Peer对分配部分链路。为从内容提供商2到用户1的流量分配专用的BGP Peer对，从而保障内容提供商2到用户1的流量的顺利传输。

本发明的用于建立专用通路的方法的一个实施例的示意图如图2 所示。

在步骤201中，编排器在用户终端从源端访问目的端时会发送保障通路建立请求。通路计算装置在接收到编排器发送的保障通路建立请求后，从保障通路建立请求中提取出保障带宽、源端和目的端之间的地址段信息。

在步骤202中，通路计算装置实时采集网络中从源端到目的端的网络拓扑及相应的链路利用率。

在步骤203中，根据采集的结果，判断从源端到目的端之间的链路是否存在拥塞链路。在一个如果存在拥塞，则执行步骤204。

在一个实施例中，还需要判断是否链路利用不均衡，如果同时满足链路拥塞且利用不均衡，则执行步骤204。

在步骤204中，在存在拥塞的两个路由器之间建立n个BGP Peer 对，其中n≥2。

在两个路由器之间建立BGP Peer对包括链路分配和路由确定两方面的内容。其中，链路分配可以为：将两个路由器之间的链路分为n组，将第i组链路分配给第i个BGPPeer对，其中第1组链路中的链路带宽总和大于保障带宽。路由确定可以为：根据地址段信息，为每个BGP Peer对配置相应业务的源端和目的端路由信息。

在步骤205中，通路计算装置将链路分配情况和路由信息分配情况发送给两个路由器，以便在两个路由器之间为需要保障的指定业务提供专用通路。

通过这样的方法，能够根据突发的端到端业务需求，实时获取网络链路状态，在路由间建立BGP Peer对，为端到端业务分配专用链路，从而实现保障端到端业务流量的目的。

在一个实施例中，可以利用路由器的开放接口，将确定的链路分配情况经P1接口发送给路由器，将路由信息经P2接口发送给路由器。这样的方法能够充分利用路由器的开放接口，便于推广使用。

在一个实施例中，发送给路由器的链路分配情况和路由信息具体内容如表2所示。

表2

路由器会根据接收到的如表2中的内容，按照从P2接口获取的路由信息，确定流量传输的BGP Peer对；按照从P1接口获取的链路分配情况，为流量确定可传输的链路，从而实现将流量在预定的BGP Peer对的链路传输，达到保障需要保障的端到端业务流量的效果。

在一个实施例中，链路分配的步骤如图3所示。

在步骤301中，根据实时获取的链路情况，按照链路利用率从低到高的顺序，对两个路由器之间的全部链路进行排序。

在步骤302中，从链路利用率最低的链路开始依次选择，直到所选择链路的总带宽大于需要的保障带宽为止。

在步骤303中，将选择的链路作为第1组链路，分配给第1个 BGP Peer对。第1个BGPPeer对中的链路将作为需要保障的业务的专用链路。

在步骤304中，将剩余链路按照预定规则分成n-1组，并分配给对应的BGP Peer对，供其他业务流量传输。

例如，对于将链路分为2组的情况，按照链路利用率从低到高的顺序，对两个路由器之间的全部链路进行排序。从链路利用率最低的链路开始依次选择，直到所选择链路的总带宽大于需要的保障带宽为止。将选择的链路作为第1组链路，分配给第1个BGP Peer对。将剩余链路分配给第2个BGP Peer对。

通过这样的方法，能够为需要保障的业务流量分配能够满足带宽需求的链路，且从链路利用率低的链路选起，充分保证了为需要保障的业务所选择的链路的质量，解决路由间链路拥塞导致的需要保障的业务不能顺利传输的问题。

在一个实施例中，当需要保障的业务的带宽调整时，可以调整对应BGP Peer对的链路分配情况，从而保证为对应业务分配的带宽动态调整，在保证端到端业务流量传输的同时，避免造成资源浪费。

在一个实施例中，路由信息的确定可以如图4所示。

在步骤401中，将待保障业务的源端和目的端路由信息分配给第 1个BGP Peer对。

在步骤402中，将非保障业务的源端和目的端路由信息分配给除第1个BGP Peer对之外的其它BGP Peer对。

通过这样的方法，路由器会根据到达的业务流量的源端地址和目的端地址确定传输流量的BGP Peer对。若到达的流量为需要保障的业务流量，则经确定的第1个BGP Peer对传输，从而实现了需要保障的业务流量经专用链路传输，保障了传输质量和效率。

在一个实施例中，通路计算装置实时采集从源端到目的端的网络拓扑，以确定从源端到目的端所经过的整条路径，其中整条路径是由 m个链路依次连接组成，每个链路位于相应的路由器对之间，m>1。通路计算装置会采集每两个路由器之间链路的链路利用率。当任两个路由器之间发生链路拥塞时，通路计算装置会在每两个拥塞的路由器之间建立多个BGP Peer对，保障需要保障的业务流量在每两个路由器之间的顺利传输，从而实现整条传输路径上端到端的流量保障。

在一个实施例中，当n(n为自然数)个需要保障的业务需要经过某两个路由器时，在这两个路由器之间至少建立n+1个BGP Peer 对，其中n个BGP Peer对分别用于传输n个需要保障的业务流量，剩余的BGP Peer对用于传输其他业务流量。

通过这样的方法，能够保障多个需要保障的业务在路由器之间的传输，更有实用性。

本发明的通路计算装置的一个实施例的示意图如图5所示。其中，请求提取单元501会在接收到编排器发送的保障通路建立请求后，从保障通路建立请求中提取出保障带宽、源端和目的端之间的地址段信息。采集单元502用于实时采集网络中从源端到目的端的网络拓扑及相应的链路利用率。判断单元503根据采集的结果，判断从源端到目的端之间的链路是否存在拥塞链路。

邻居对建立单元504在判断单元503判断某两个路由器之间链路存在拥塞的情况下，在存在拥塞的两个路由器之间建立n个BGP Peer 对，其中n≥2。邻居对建立单元504包括链路分配子单元514和路由确定子单元524，其中，链路分配子单元514将两个路由器之间的链路分为n组，将第i组链路分配给第i个BGP Peer对，其中第1组链路中的链路带宽总和大于保障带宽；路由确定子单元524根据地址段信息，为每个BGP Peer对配置相应业务的源端和目的端路由信息。

请求提取单元505将邻居对建立单元504确定的链路分配情况和路由信息分配情况发送给两个路由器，以便在两个路由器之间为需要保障的指定业务提供专用通路。

这样的装置，能够根据突发的端到端业务需求，实时获取网络链路状态，在路由间建立BGP Peer对，为端到端业务分配专用链路，从而实现对端到端业务流量的保障。

在一个实施例中，可以利用路由器的开放接口，将链路分配子单元514确定的链路分配情况经P1接口发送给路由器，将路由确定子单元524确定的路由信息经P2接口发送给路由器。这样的通路计算装置能够充分利用路由器的开放接口，便于推广使用。

在一个实施例中，链路分配子单元514可以按照图3所示的步骤为BGP Peer对进行链路分配，这样的装置能够为需要保障的业务流量分配能够满足带宽需求的链路，且从链路利用率低的链路选起，充分保证了为需要保障的业务选择的链路质量，解决路由间链路拥塞导致的需要保障的业务不能顺利传输的问题。

在一个实施例中，路由确定子单元524可以按照图4所示的步骤确定BGP Peer对的路由信息。使用这样的通路计算装置，路由器会根据到达的业务流量的源端地址和目的端地址确定传输流量的BGP Peer对。若到达的流量为需要保障的业务流量，则经确定的第1个BGP Peer对传输，从而实现了需要保障的业务流量经专用链路传输，保障了传输质量和效率。

在一个实施例中，采集单元 502能够实时采集从源端到目的端的网络拓扑，以确定从源端到目的端所经过的整条路径，其中整条路径是由m个链路依次连接组成，每个链路位于相应的路由器对之间， m>1。采集单元 502会采集每两个路由器之间链路的链路利用率。当任两个路由器之间发生链路拥塞时，通路计算装置会在每两个拥塞的路由器之间建立多个BGP Peer对，保障需要保障的业务流量在每两个路由器之间的顺利传输，从而实现端到端的流量保障。

在一个实施例中，当n个需要保障的业务均需要经过某两个路由器时，邻居对建立单元504会在这两个路由器之间至少建立n+1个 BGP Peer对，其中n个BGP Peer对分别用于传输n个需要保障的业务流量，剩余的BGP Peer对用于传输其他业务流量。

这样的通路计算装置能够保障多个需要保障的业务在路由器之间的传输，更有实用性。

本发明的用于建立专用通路的系统的一个实施例的示意图如图6 所示。用于建立专用通路的系统包括编排器、上文中提到的任一种通路计算装置，以及位于网络拓扑中的路由器对。其中，用户终端在从源端访问目的端时向编排器发送业务保障请求；当编排器在接收到业务保障请求后，向通路计算装置发送保障通路建立请求；通路计算装置会在收到保障通路建立请求后在路由器对间建立BGP Peer对，为需要保障的业务的流量分配专用的BGP Peer对；通路计算装置会将确定的BGP Peer对的链路分配情况和路由信息经路由器对的开放接口发送到对应的路由器对，如图中的路由器1和路由器2；路由器对会根据通路计算装置的配置，为指定业务提供专用通路。

这样的用于建立专用通路的系统能够根据突发的端到端业务需求，实时获取网络链路状态，在路由间建立BGP Peer对，为端到端业务分配专用链路，从而实现对端到端业务流量的保障。

在一个实施例中，当如图6中所示的路由器1接收到需要发送给路由器2的数据包时，会根据数据包的业务类型及相应的源端和目的端路由信息，在路由器1和路由器2之间建立的BGP Peer对中，选择相应的BGP Peer对，并根据所选择的BGP Peer对确定相应的转发链路，从而将数据包通过确定的链路路由器2。在一个实施例中，当路由器2接收到需要发送给路由器1的数据包时，也可以根据数据包的业务类型及相应的源端和目的端路由信息，在路由器1和路由器2 之间建立的BGP Peer对中，选择相应的BGP Peer对，并根据所选择的BGP Peer对确定相应的转发链路，从而将数据包通过确定的链路路由器1。

从而在这样的系统中，路由器1和路由器2会根据从通路计算装置获取的链路分配情况和路由信息，为到达的流量分配对应的BGP Peer，从而使流量在对应的链路传输，有效保障了业务流量传输的质量和效率。业务流量的保障可以是单向的，也可以根据需要配置成双向的，从而实现端到端单、双向的业务流量保障。

在一个实施例中，如图7所示，当用户需要与IDC通信时，会向编排器(Orchestration层)发送业务保障请求；编排器则通过Restful 接口向通路计算装置发送保障通路建立请求，指示通路计算装置建立保障通路；通路计算装置会将生成的相应BGPPeer对信息，包括链路分配情况和路由信息经路由器的开放接口发送给对应路由器，从而实现用户从IDC(Internet Data Center，互联网数据中心)获取数据的流量保障，或用户与IDC之间相互通信的流量保障。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对齐限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (10)

1.一种用于建立专用通路的方法，其特征在于，

在接收到编排器发送的保障通路建立请求后，从保障通路建立请求中提取出保障带宽、源端和目的端之间的地址段信息；其中编排器在用户终端从源端访问目的端时发送所述保障通路建立请求；

实时采集从源端到目的端的网络拓扑及每两个路由器之间链路的链路利用率，所述源端到所述目的端的路由器数量大于2；

根据采集的结果，判断是否存在拥塞链路；

若两个路由器之间的链路存在拥塞，则在存在拥塞的所述两个路由器之间建立n个BGPPeer对，其中n≥2；

将所述两个路由器之间的链路分为n组，将第i组链路分配给第i个边界网关协议对等体BGP Peer对，其中第1组链路中的链路带宽总和大于保障带宽；

根据所述地址段信息，为每个BGP Peer对配置相应业务的源端和目的端路由信息；

将链路分配情况和路由信息分配情况发送给所述两个路由器，以便在所述两个路由器之间为指定业务提供专用通路。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

将所述两个路由器之间的链路分为n组，将第i组链路分配给第i个BGP Peer对的步骤包括：

按照链路利用率从低到高的顺序，对所述两个路由器之间的全部链路进行排序；

从链路利用率最低的链路开始依次选择，直到所选择链路的总带宽大于保障带宽为止；

将选择的链路作为第1组链路，分配给第1个BGP Peer对；

将剩余链路按照预定规则分成n-1组，并分配给对应的BGP Peer对。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

为每个BGP Peer对配置相应业务的源端和目的端路由信息的步骤包括：

将待保障业务的源端和目的端路由信息分配给第1个BGP Peer对；

将非保障业务的源端和目的端路由信息分配给除第1个BGP Peer对之外的其它BGPPeer对。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，

实时采集从源端到目的端的网络拓扑及相应的链路利用率的步骤包括：

实时采集从源端到目的端的网络拓扑，以确定从源端到目的端所经过的整条路径，其中整条路径是由m个链路依次连接组成，每个链路位于相应的路由器对之间，m>1；

采集每个链路的链路利用率。

5.一种通路计算装置，其特征在于，包括：

请求提取单元，用于在接收到编排器发送的保障通路建立请求后，从保障通路建立请求中提取出保障带宽、源端和目的端之间的地址段信息；其中编排器在用户终端从源端访问目的端时发送所述保障通路建立请求；

采集单元，用于实时采集从源端到目的端的网络拓扑及每两个路由器之间链路的链路利用率；

判断单元，用于根据采集的结果，判断是否存在拥塞链路；

邻居对建立单元，用于在两个路由器之间的链路存在拥塞的情况下，在存在拥塞的所述两个路由器之间建立n个边界网关协议对等体BGP Peer对，其中n≥2；所述邻居对建立单元包括：

链路分配子单元，用于将所述两个路由器之间的链路分为n组，将第i组链路分配给第i个BGP Peer对，其中第1组链路中的链路带宽总和大于保障带宽；

路由确定子单元，用于根据所述地址段信息，为每个BGP Peer对配置相应业务的源端和目的端路由信息；

指令下发单元，用于将链路分配情况和路由信息分配情况发送给所述两个路由器，以便在所述两个路由器之间为指定业务提供专用通路。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，

所述链路分配子单元具体用于：

按照链路利用率从低到高的顺序，对所述两个路由器之间的全部链路进行排序；

从链路利用率最低的链路开始依次选择，直到所选择链路的总带宽大于保障带宽为止；

将选择的链路作为第1组链路，分配给第1个BGP Peer对；

将剩余链路按照预定规则分成n-1组，并分配给对应的BGP Peer对。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，

所述路由确定子单元具体用于：

将待保障业务的源端和目的端路由信息分配给第1个BGP Peer对；

将非保障业务的源端和目的端路由信息分配给除第1个BGP Peer对之外的其它BGPPeer对。

8.根据权利要求5-7中任一项所述的装置，其特征在于，

所述采集单元具体用于：

实时采集从源端到目的端的网络拓扑，以确定从源端到目的端所经过的整条路径，其中整条路径是由m个链路依次连接组成，每个链路位于相应的路由器对之间，m>1；

采集每个链路的链路利用率。

9.一种用于建立专用通路的系统，其特征在于，包括编排器、通路计算装置和路由器对，其中：

通路计算装置，为权利要求5-8中任一项涉及的通路计算装置；

编排器，用于在接收到用户终端发送的业务保障请求后，向通路计算装置发送保障通路建立请求，其中用户终端在从源端访问目的端时发送所述业务保障请求；

路由器对，用于根据通路计算装置的配置，为指定业务提供专用通路。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，

第一路由器在将接收到的数据包发送给第二路由器时，根据数据包的业务类型及相应的源端和目的端路由信息，在第一路由器和第二路由器之间建立的BGP Peer对中，选择相应的BGP Peer对，并根据所选择的BGP Peer对确定相应的转发链路，从而将数据包通过确定的转发路径发送给第二路由器；

其中第一路由器为所述路由器对中的一个，第二路由器为所述路由器对中的另一个。