CN109327390A - 一种流量调度方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种流量调度方法及装置，该方法包括：为邻居节点之间的链路创建链路隧道，并分别对应所述链路隧道的主备路径为所述链路隧道配置BFD；为所述链路隧道分配邻居标签，并将所述邻居节点之间的端到端隧道的路径标签栈设置为路径上的链路隧道的邻居标签；基于所述邻居节点之间的链路隧道的主备路径的BFD会话的状态进行流量调度。应用本发明实施例可以减少设备维护的BFD会话的数量，提高设备的可靠性。

Description

一种流量调度方法及装置

技术领域

本发明涉及网络通信技术领域，尤其涉及一种流量调度方法及装置。

背景技术

随着SDN(Software Defined Network，软件定义网络)技术的兴起，骨干网也开始引入SDN控制器(下文中间称为控制器)进行广域网流量调度。在SDN场景下，SR-TE(SegmentRouting-Traffic Engineering，段路由-流量工程)协议是一种常见的流量调度协议。SR-TE由源节点来选择路径，并将路径转换成一个有序的标签栈封装到报文头中，中间节点只需要根据报文头中的标签栈进行转发。但是SR-TE本身并不维护路径的通断，路径一旦故障需要控制器感知到故障后调整源节点的标签栈，这个时间通常为秒级以上。对于丢包敏感的网络来说，通常会在SR-TE隧道上配置MPLS(Multiprotocol Label Switching，多协议标签交换)BFD(Bidirectional Forwarding Detection，双向转发检测)来快速感知路径通断，从而将丢包时间减少至毫秒级。

然而实践发现，骨干网的SR-TE隧道通常是整网Full-mesh(全连接)的，每台设备可能会存在成百上千的隧道，当然也要维护成百上千个BFD会话，而BFD会话对设备来说是非常宝贵的资源。大量的BFD会话会使设备可靠性变差，容易发生故障。

发明内容

本发明提供一种流量调度方法及装置，以解决现有运行SR-TE协议的骨干网中设备维护的BFD会话数量过多的问题。

根据本发明实施例的第一方面，提供一种流量调度方法，应用于SDN控制器，所述方法包括：

为邻居节点之间的链路创建链路隧道，并分别对应所述链路隧道的主备路径为所述链路隧道配置双向转发检测BFD；

为所述链路隧道分配邻居标签，并将所述邻居节点之间的端到端隧道的路径标签栈设置为路径上的链路隧道的邻居标签；

基于所述邻居节点之间的链路隧道的主备路径的BFD会话的状态进行流量调度。

根据本发明实施例的第二方面，提供一种流量调度装置，应用于SDN控制器，其特征在于，所述装置包括：

创建单元，用于为邻居节点之间的链路创建链路隧道；

配置单元，用于并分别对应所述链路隧道的主备路径为所述链路隧道配置双向转发检测BFD；

分配单元，用于为所述链路隧道分配邻居标签；

设置单元，用于将所述邻居节点之间的端到端隧道的路径标签栈设置为路径上的链路隧道的邻居标签；

调度单元，用于基于所述邻居节点之间的链路隧道的主备路径的BFD会话的状态进行流量调度。

应用本发明实施例，通过为邻居节点之间的链路创建链路隧道，并分别对应该链路隧道的主备路径为该链路隧道配置BFD，为该链路隧道分配邻居标签，并将邻居节点之间的端到端隧道的路径标签栈设置为路径上的链路隧道的邻居标签，进而，基于邻居节点之间的链路隧道的主备路径的BFD会话的状态进行流量调度，减少了设备维护的BFD会话的数量，提高了设备的可靠性。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种流量调度方法的流程示意图；

图2是本发明实施例提供的一种骨干网的组网示意图；

图3是本发明实施例提供的另一种骨干网的组网示意图；

图4A～4D是本发明实施例提供的具体应用场景的示意图；

图5是本发明实施例提供的一种流量调度装置的结构示意图；

图6是本发明实施例提供的另一种流量调度装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例中的技术方案，并使本发明实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明实施例中技术方案作进一步详细的说明。

请参见图1，为本发明实施例提供的一种流量调度方法的流程示意图，其中，该流量调度方法可以应用于SDN控制器(下文中简称为控制器)，如图1所示，该流量调度方法可以包括以下步骤：

步骤101、为邻居节点之间的链路创建链路隧道，并分别对应该链路隧道的主备路径为链路隧道配置BFD。

本发明实施例中，为了减少骨干网SR-TE隧道的BFD会话数量，控制器可以为骨干网的邻居节点之间的链路创建链路隧道，骨干网中的端到端隧道由承载在物理链路上变为承载在链路隧道上，即形成两层overlay(覆盖)架构(端到端隧道-链路隧道-物理链路的承载架构)，控制器可以通过对链路隧道进行BFD配置实现对链路的监控，进而实现端到端隧道的流量调度。

其中，链路隧道是对应邻居节点之间的物理链路创建的隧道，用以承载邻居节点之间的端到端隧道(即邻居节点之间的端到端隧道为邻居节点之间的链路隧道的overlay)，且链路隧道承载在邻居节点之间的物理链路上(即邻居节点之间的链路隧道为邻居节点之间的物理链路的overlay)，一条物理链路对应一个链路隧道。由此可见，在本申请中，可以将网络分为三层，从上到下依次是端到端隧道、链路隧道、物理链路。

端到端隧道是指邻居节点之间用于进行业务流量转发的隧道。在本发明实施例中，端到端隧道承载在邻居节点之间的链路隧道之上，而不再承载在邻居节点之间的物理链路之上。

相应地，在本发明实施例中，控制器可以为骨干网的邻居节点之间的链路创建链路隧道，并分别对应链路隧道的主备路径为链路隧道配置BFD。

优选地，对于骨干网中任一节点，控制器可以为该节点到任一邻居节点之间的一条链路创建一个链路隧道。

举例来说，以图2所示组网为例，假设R1、R2和R3互为邻居节点，以R1为例，控制器可以分别为R1→R2的链路以及R1→R3的链路创建一个链路隧道。

其中，各链路隧道可以使用主备路径，主备路径的标签栈使用路径上的物理链路的邻居标签。

以R1→R2的链路对应的链路隧道为例，其主路径可以使用标签栈(101)，备路径可以使用标签栈(102，302)。

其中，邻居标签是指根据SR协议在节点上针对该节点与邻居节点之间的物理链路分配的标签，对于任一节点，针对该节点与任一邻居节点之间的物理链路，需要分配一个邻居标签。

控制器可以分别为各链路隧道的主备路径配置BFD，即一条链路隧道产生两个BFD会话(即该链路隧道的主路径的BFD会话和备路径的BFD会话)。

步骤102、为链路隧道分配邻居标签，并将邻居节点之间的端到端隧道的路径标签栈设置为路径上的链路隧道的邻居标签。

步骤103、基于邻居节点之间的链路隧道的主备路径的BFD会话的状态进行流量调度。

本发明实施例中，控制器为邻居节点之间的链路创建链路隧道之后，可以分别为各链路隧道分配邻居标签，并将邻居节点之间的端到端隧道的路径标签栈设置为路径上的链路隧道的邻居标签，从而，端到端隧道承载在链路隧道上，控制器可以基于链路隧道的BFD检测实现端到端隧道的流量调度。

举例来说，仍以图2所示组网为例，对于R1到R2的端到端隧道，主路径为R1→R2，备路径为R1→R3→R2，R1→R2的链路隧道的邻居标签为1001，R1→R3的链路隧道的邻居标签为1002，R3→R2的链路隧道的邻居标签为3002，则R1→R2的端到端的主路径标签栈为(1001)，备路径标签栈为(1002，3002)，则无论R1到R2的端到端隧道的数量是多少，仅需对R1→R2的链路隧道的主备路径配置BFD(BFD会话数量为2)，并基于该链路隧道的主备路径的BFD会话的实现R1到R2的端到端隧道的流量调度。

需要说明的是，在本发明实施例中，若组网中应用本发明实施例提供的上述流量调度方案之前，已经按照现有方案进行了BFD配置，则控制器按照上述方式将邻居节点之间的端到端隧道承载到邻居节点之间的链路隧道之后，还可以删除邻居节点之间的端到端隧道的BFD配置。

可见，在图1所示方法流程中，通过为邻居节点之间的链路创建链路隧道，并分别对应链路隧道的主备路径为链路隧道配置BFD，邻居节点之间的端到端隧道承载在邻居节点之间的链路隧道上，并基于链路隧道的主备路径的BFD会话实现链路隧道上承载的端到端隧道的流量调度，通过使用两层overlay技术，将端到端隧道级的BFD检测下放到链路隧道级，使BFD会话的数量和端到端隧道数量无关，而是和链路数量相关，一条物理链路对应一个链路隧道，即一条物理链路仅需维护两个BFD会话，从而大大减少设备维护的BFD会话数量。

在本申请其中一个实施例中，上述基于邻居节点之间的链路隧道的主备路径的BFD会话的状态进行流量调度，可以包括：

对于任一链路隧道，当该链路隧道的主路径BFD会话关闭Down时，将该链路隧道的流量切换至备路径；或/和，

对于任一端到端隧道，当该端到端隧道的主路径上的链路隧道的主备路径的BFD会话均Down时，将该端到端隧道的流量切换至备路径。

其具体实现可以在下文中结合具体实例进行说明，本发明实施例在此不做赘述。

进一步地，在本发明实施例中，对于任一链路隧道，当该链路隧道的备路径BFD会话Down时，更新该链路隧道的备路径标签栈，并为该链路隧道更新后的备路径配置BFD。

举例来说，以图3所示组网为例，假设R1→R2的链路隧道的主路径为R1→R2，备路径为R1→R3→R2，当R1→R3→R2的BFD会话Down时，控制器可以将该链路隧道的备路径更新为R1→R4→R2，并为该更新后的备路径配置BFD。

为了使本领域技术人员更好地理解本发明实施例提供的技术方案，下面结合具体应用场景对本发明实施例提供的技术方案进行说明。

请参见图4A，为本发明实施例提供的一种具体应用场景的流程示意图，如图4A所示，在该应用场景中，R1、R2和R3互为邻居节点，R1到R2的物理链路的邻居标签为101，R2到R1的物理链路的邻居标签为201，R1到R3的物理链路的邻居标签为102，R3到R1的物理链路的邻居标签为301，R3到R2的物理链路的邻居标签为302，R2到R3的物理链路的邻居标签为202。

下面以对图4A所示组网中的R1进行流量调度为例，对现有方案与本发明实施例提供的方案的区别进行说明。

现有方案：

如图4B所示，假设R1到R2有2个端到端隧道(分别为Tunnel1和Tunnel2)，均使用主备路径，主路径标签栈(101)，备路径标签栈(102，302)；R1到R3有2个端到端隧道(分别为Tunnel3和Tunnel4)，均使用主备路径，主路径标签栈(102)，备路径标签栈(101，202)。如表1所示，对于每1个端到端隧道，需要配置2个BFD会话，共计8个BFD会话。

表1

本发明实施例提供的技术方案：

步骤1、如图4C所示，控制器可以为链路R1→R2创建一个SR-TE隧道Tunnel5(即链路隧道)，使用主备路径，主路径使用标签栈(101)，备路径使用标签栈(102，302)，配置BFD；控制器为链路R1→R3创建一个链路隧道Tunnel6，使用主备路径，主路径使用标签栈(102)，备路径使用标签栈(101，202)，配置BFD。

在该实施例中，主路径固定为直连链路，备路径需要控制器进行维护，当有链路故障时需要及时调整标签栈。

步骤2、如图4D所示，控制器为新增的链路隧道分配邻居标签，例如，控制器可以为R1→R2的链路隧道Tunnel5分配邻居标签1001，为R1→R3的链路隧道Tunnel6分配邻居标签1002，其它链路依次分配。

步骤3、控制器将R1到R2的2个端到端隧道Tunnel1和Tunnel2的主路径标签栈修改为(1001)，备路径标签栈修改为(1002，3002)，并删除Tunnel1和Tunnel2的BFD配置；将R1到R3的2个端到端隧道Tunnel3和Tunnel4的主路径标签栈修改为(1002)，备路径标签栈修改为(1001，2002)，并删除Tunnel3和Tunnel4的BFD配置。

如表2所示，在本发明实施例提供的技术方案中，对于每1个链路隧道，需要配置2个BFD会话，共计4个BFD会话：

表2

可见，R1需要维护的BFD会话数量由8个下降为4个。

需要说明的是，在该实施例中，以R1到R2的端到端隧道的数量为2个为例，但在实际应用中，两个邻居节点之间的端到端隧道的数量通常会大于2个，从而，使用上述方案可以大大减少设备维护的BFD会话的数量。并且，本实施例中的网络架构只是一个简化后的网络架构图，只是为了便于对比说明本发明的技术效果，但不应当理解为该网络架构是对本实施例提供的方法的限制。在该实施例中，当有链路发生故障时，对应链路隧道的主路径BFD会话DOWN，流量立即切换到该隧道的备路径转发，对于端到端隧道而言，流量的中断时间就是链路隧道主路径的BFD检测时间。

举例来说，以链路R1→R2为例，当链路R1→R2故障时，Tunnel5的主路径BFD会话Down，此时，流量会被切换至备路径(R1→R3→R2)。

在该实施例中，当有设备故障或者多个链路故障导致链路隧道主备路径的BFD会话均DOWN时，可以将承载在该链路隧道上的端到端隧道的流量切换至备路径。

举例来说，假设R1到R2的端到端隧道的路径为R1→R3→R2，若R3故障，则R1→R3方向的链路隧道因主备BFD会话均DOWN而DOWN，控制器收到该隧道口DOWN的信息后，及时调整R1到R2的端到端隧道的路径为R1→R2。

通过以上描述可以看出，在本发明实施例提供的技术方案中，通过为邻居节点之间的链路创建链路隧道，并分别对应该链路隧道的主备路径为该链路隧道配置BFD，为该链路隧道分配邻居标签，并将邻居节点之间的端到端隧道的路径标签栈设置为路径上的链路隧道的邻居标签，进而，基于邻居节点之间的链路隧道的主备路径的BFD会话的状态进行流量调度，减少了设备维护的BFD会话的数量，提高了设备的可靠性。

请参见图5，为本发明实施例提供的一种流量调度装置的结构示意图，其中，该装置可以应用于上述方法实施例中的控制器，如图5所示，该流量调度装置可以包括：

创建单元510，用于为邻居节点之间的链路创建链路隧道；

配置单元520，用于并分别对应所述链路隧道的主备路径为所述链路隧道配置双向转发检测BFD；

分配单元530，用于为所述链路隧道分配邻居标签；

设置单元540，用于将所述邻居节点之间的端到端隧道的路径标签栈设置为路径上的链路隧道的邻居标签；

调度单元550，用于基于所述邻居节点之间的链路隧道的主备路径的BFD会话的状态进行流量调度。

在可选实施例中，所述设置单元540，还用于当所述邻居节点之间的端到端隧道配置有BFD时，在将所述邻居节点之间的端到端隧道的路径标签栈设置为路径上的链路隧道的邻居标签之后，删除所述邻居节点之间的端到端隧道的BFD配置。

在可选实施例中，所述调度单元550，具体用于对于任一链路隧道，当该链路隧道的主路径BFD会话关闭Down时，将该链路隧道的流量切换至备路径。

在可选实施例中，所述调度单元550，具体用于对于任一端到端隧道，当该端到端隧道的主路径上的链路隧道的主备路径的BFD会话均Down时，将该端到端隧道的流量切换至备路径。

请一并参见图6，为本发明实施例提供的另一种流量调度装置的结构示意图，如图6所示，在图5所示的流量调度装置的基础上，图6所示流量调度装置还可以包括

更新单元560，用于对于任一链路隧道，当该链路隧道的备路径BFD会话Down时，更新该链路隧道的备路径标签栈；

所述配置单元520，还用于为该链路隧道更新后的备路径配置BFD。

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，其中所述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发明方案的目的。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。

由上述实施例可见，通过为邻居节点之间的链路创建链路隧道，并分别对应该链路隧道的主备路径为该链路隧道配置BFD，为该链路隧道分配邻居标签，并将邻居节点之间的端到端隧道的路径标签栈设置为路径上的链路隧道的邻居标签，进而，基于邻居节点之间的链路隧道的主备路径的BFD会话的状态进行流量调度，减少了设备维护的BFD会话的数量，提高了设备的可靠性。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种流量调度方法，应用于软件自定义网络SDN控制器，其特征在于，所述方法包括：

为邻居节点之间的链路创建链路隧道，并分别对应所述链路隧道的主备路径为所述链路隧道配置双向转发检测BFD；

为所述链路隧道分配邻居标签，并将所述邻居节点之间的端到端隧道的路径标签栈设置为路径上的链路隧道的邻居标签；

基于所述邻居节点之间的链路隧道的主备路径的BFD会话的状态进行流量调度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述邻居节点之间的端到端隧道配置有BFD时，所述将所述邻居节点之间的端到端隧道的路径标签栈设置为路径上的链路隧道的邻居标签之后，还包括：

删除所述邻居节点之间的端到端隧道的BFD配置。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述邻居节点之间的链路隧道的主备路径的BFD会话的状态进行流量调度，包括：

对于任一链路隧道，当该链路隧道的主路径的BFD会话关闭Down时，将该链路隧道的流量切换至备路径。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述邻居节点之间的链路隧道的主备路径的BFD会话的状态进行流量调度，包括：

对于任一端到端隧道，当该端到端隧道的主路径上的链路隧道的主备路径的BFD会话均Down时，将该端到端隧道的流量切换至备路径。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

对于任一链路隧道，当该链路隧道的备路径BFD会话Down时，更新该链路隧道的备路径标签栈，并为该链路隧道更新后的备路径配置BFD。

6.一种流量调度装置，应用于软件自定义网络SDN控制器，其特征在于，所述装置包括：

创建单元，用于为邻居节点之间的链路创建链路隧道；

配置单元，用于并分别对应所述链路隧道的主备路径为所述链路隧道配置双向转发检测BFD；

分配单元，用于为所述链路隧道分配邻居标签；

设置单元，用于将所述邻居节点之间的端到端隧道的路径标签栈设置为路径上的链路隧道的邻居标签；

调度单元，用于基于所述邻居节点之间的链路隧道的主备路径的BFD会话的状态进行流量调度。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，

所述设置单元，还用于当所述邻居节点之间的端到端隧道配置有BFD时，在将所述邻居节点之间的端到端隧道的路径标签栈设置为路径上的链路隧道的邻居标签之后，删除所述邻居节点之间的端到端隧道的BFD配置。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，

所述调度单元，具体用于对于任一链路隧道，当该链路隧道的主路径BFD会话关闭Down时，将该链路隧道的流量切换至备路径。

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，

所述调度单元，具体用于对于任一端到端隧道，当该端到端隧道的主路径上的链路隧道的主备路径的BFD会话均Down时，将该端到端隧道的流量切换至备路径。

10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

更新单元，用于对于任一链路隧道，当该链路隧道的备路径BFD会话Down时，更新该链路隧道的备路径标签栈；

所述配置单元，还用于为该链路隧道更新后的备路径配置BFD。