CN109561028B - 一种基于流量工程选择传输路径的方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于流量工程选择传输路径的方法和设备，涉及通信技术领域，用以解决传输路径选择不当所带来的链路拥塞的问题。该方法包括：根据流量工程的约束条件，在网络中确定VPN业务的源宿节点之间的待选路径，所述流量工程的约束条件包括：所述待选路径中每条链路的带宽余量均大于或等于所述VPN业务的需求带宽；根据路径排序信息确定各条所述待选路径的选择值，所述路径排序信息包括：所述待选路径中各条链路的带宽余量、以及所述待选路径的跳数或长度；根据路径确定信息，从各条所述待选路径中确定所述VPN业务的源宿节点之间的传输路径，所述路径确定信息包括：各条所述待选路径的选择值。

Description

一种基于流量工程选择传输路径的方法和设备

技术领域

本申请涉及通信领域，尤其涉及一种基于流量工程选择传输路径的方法和设备。

背景技术

VPN(Virtual Private Network，虚拟专用网络)，其功能是：在公用网络上建立专用网络，以方便进行加密通讯。为了提高服务质量，运营商在电信VPN网络中推出了流量工程的应用。流量工程是指根据各种数据业务流量的特性选取传输路径的处理过程，用于平衡网络中的不同交换机、路由器以及链路之间的负载，在复杂的网络环境中，控制不同的VPN业务流走不同的路径。

现有技术中，针对一VPN业务的源宿节点之间可以有多条路径，目前往往采用最短路径长度或最少跳数等方式在这多条路径的范畴内确定一条最优的作为传输路径。然而，在实践中选择出的传输路径中包含的某条链路或多条(至少两条)链路，可能已经存在较高的流量，若是再被新的VPN业务使用，这些链路很可能发生拥塞；此外，网络中关键位置的链路可能会在不同VPN业务的传输路径中使用，那么这些链路发生拥塞的可能性较大从而破坏全网流量的均衡性。

发明内容

针对上述问题，本申请的实施例提供一种基于流量工程选择传输路径的方法和设备，用以解决传输路径选择不当所带来的链路拥塞的问题。

为达到上述目的，本申请的实施例采用如下技术方案：

第一方面，提供了一种基于流量工程选择传输路径的方法，该方法包括：

根据流量工程的约束条件，在网络中确定VPN业务的源宿节点之间的待选路径，每条所述待选路径包含至少一条链路，所述流量工程的约束条件包括：所述待选路径中每条链路的带宽余量均大于或等于所述VPN业务的需求带宽；

根据路径排序信息确定各条所述待选路径的选择值，所述路径排序信息包括：所述待选路径中各条链路的带宽余量、以及所述待选路径的跳数或长度；

根据路径确定信息，从各条所述待选路径中确定所述VPN业务的源宿节点之间的传输路径，所述路径确定信息包括：各条所述待选路径的选择值。

第二方面，提供了一种基于流量工程选择传输路径的设备，该设备包括：

筛选单元，用于根据流量工程的约束条件，在网络中确定VPN业务的源宿节点之间的待选路径，每条所述待选路径包含至少一条链路，所述流量工程的约束条件包括：所述待选路径中每条链路的带宽余量均大于或等于所述VPN业务的需求带宽；

计算单元，用于根据路径排序信息确定各条所述待选路径的选择值，所述路径排序信息包括：所述待选路径中各条链路的带宽余量、以及所述待选路径的跳数或长度；

确定单元，用于根据路径确定信息，从各条所述待选路径中确定所述VPN业务的源宿节点之间的传输路径，所述路径确定信息包括：各条所述待选路径的选择值。

第三方面，提供了一种基于流量工程选择传输路径的设备，包括：至少一个处理器、存储器和通信总线；

所述处理器与所述存储器通过所述通信总线连接，所述存储器用于存储计算机执行指令，当所述基于流量工程选择传输路径的设备运行时，所述处理器执行所述存储器存储的所述计算机指令，以使所述基于流量工程选择传输路径的设备执行上述任一基于流量工程选择传输路径的方法。

第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机指令，其特征在于，当所述计算机指令在基于流量工程选择传输路径的设备上运行时，使得所述基于流量工程选择传输路径的设备执行上述任一基于流量工程选择传输路径的方法。

第五方面，提供了一种计算机程序产品，当所述计算机程序产品在基于流量工程选择传输路径的设备上运行时，使得所述基于流量工程选择传输路径的设备执行上述任一基于流量工程选择传输路径的方法。

本申请的实施例提供的基于流量工程选择传输路径的方法和设备，根据待选路径中的链路的带宽余量均大于或等于VPN业务的需求带宽这一条件，确定VPN业务的待选路径，保证待选路径中链路的带宽余量满足VPN业务的需求带宽；这就使得带宽余量不足的链路不会存在于该VPN业务的待选路径中，也就避免了给原本流量大的链路增加新的VPN业务，从而可以避免发生链路拥塞。然后，根据待选路径中各条链路的带宽余量、跳数或长度，得到待选路径的选择值，以便结合待选路径的选择值，从待选路径中选择出传输路径；一待选路径的选择值的大小，表示该待选路径被选择的优先程度，那么待选路径中各链路的带宽余量越大，该待选路径被选择的优选程度就越高，而待选路径的跳数或长度越大，该待选路径被选择的优选程度就越低，从而本实施例有助于选择链路的带宽余量较大、路径较短/跳数较少的候选路径作为传输路径，从而在考虑路径或跳数的同时，尽可能让VPN业务使用较为空闲(流量较少、带宽余量较大)的链路，这样能够减少发生链路拥塞的概率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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为相关技术提供的MPLS VPN的网络逻辑示意图；

图2为本申请实施例提供的SDN网络体系架构图；

图3为本申请实施例提供的基于流量工程选择传输路径的场景图；

图4为本申请实施例提供的基于流量工程选择传输路径的方法的流程图；

图5为本申请实施例提供的基于流量工程选择传输路径的网络节点示例图；

图6为本申请实施例提供的基于流量工程选择传输路径的设备的功能结构图；

图7为本申请实施例提供的基于流量工程选择传输路径的设备的结构图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

本文中术语“系统”和“网络”在本文中常被可互换使用。本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

以下，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

参考图1，相关技术提供了一种MPLS VPN的网络逻辑示意图，MPLS(Multi-protocol Label Switching，基于应用多协议标签交换)VPN是一种基于应用多协议标签交换技术的IP(Internet Protocol，网络之间互连的协议)虚拟专用网络，是指在网络路由和交换设备上应用MPLS技术，简化核心路由器的路由选择方式，利用结合传统路由技术的标签交换实现的IP-VPN。

该MPLS VPN可以包括：用户网络和服务提供商网络(例如运营商网络)。其中，用户网络包括：用户(用户终端)和用户边缘(customer edge，CE)设备。服务提供商网络包括服务提供商边缘(provider edge，PE)设备、服务提供商(provider，P)设备。所述服务提供商网络包括至少一个平面网络，平面网络之间物理隔离。其中，任一平面网络上均可以建立VPN业务。用户(用户终端)与CE设备相连，用户(用户终端)可以通过CE设备访问其他用户网络中的设备，进行数据传输。CE设备可以是路由器、交换机或路由交换一体机等，通过接口与PE设备相连。CE设备感知不到VPN的存在，也不需要必须支持MPLS。其只需要具备将用户终端的数据内容转发至与之相连的PE设备处即可。P设备是服务提供商的骨干设备(例如骨干路由器)，不与CE设备直接相连，具备基本MPLS转发能力，可用于实现企业级网络的互联。

在VPN网络的节点(一般是交换节点，可以是P设备、PE设备或CE设备、用户终端等)之间需要开通一VPN业务时，例如可以是PE设备和PE设备之间开通VPN业务，也可以是PE设备和CE设备之间开通VPN业务；此时，需要针对该VPN业务进行规划部署，具体是设计VPN业务从源端节点到宿端节点所经过的传输路径，该传输路径可能包括多个节点。运营商为了提高服务质量，在VPN网络中推出了流量工程的应用。流量工程是指根据各种数据业务流量的特性选取传输路径的处理过程，用于平衡网络中的不同交换机、路由器以及链路之间的负载。在基于流量工程选出传输路径后，可以将VPN业务绑定到该传输路径对应的隧道(物理隧道)中，从而可将流量(数据)导入该隧道中，使数据按照规划的路径传输和交换。

目前传输路径往往采用最短路径长度或最短跳数等方式计算和选择，而传输路径中的某条链路可能链路带宽余量较小，VPN业务的需求带宽对链路带宽占比过高，随着业务流量上升，该条链路容易发生拥塞，大量经过此链路的业务均会受到影响；同时，跳数稍大的路径可能包含链路具有较大的带宽余量，不会发生拥塞，但现有技术下无法被选择，无法维持网络中流量的均衡性。另外，在用户提出VPN需求之后，网络运维人员收到工单，然后根据VPN业务的需求在网管界面上人工选择一条传输路径，从而使得传输路径的选择需要大量的人力资源进行操作，且人工配置容易出现故障。

为解决该技术问题，本申请实施例可以将SDN(Software Defined Network，软件定义网络)网络体系架构与VPN网络相结合。其中，图2示出了SDN网络体系架构，SDN是网络虚拟化的一种实现方式，其核心技术OpenFlow(开放流)通过将网络设备的控制面与数据面分离开，从而实现网络流量的灵活控制，使网络作为传输管道更加智能化。如图2所示，SDN网络体系架构的三层模型：协同应用层、控制层以及转发层。协同应用层上主要是体现用户意图的各种上层应用程序，例如VPN业务的类型，传统IP网络中的转发平面、控制平面和管理平面是分布式控制，而在SDN网络架构下是集中控制。协同应用层中APP(Application，应用程序)平台通过API(Application Program Interface，应用程序接口)调用接口与控制层中SDN控制器连接，进而执行应用程序的命令。控制层作为系统的控制中心，负责网络的内部交换路径和边界业务路由的生成，控制层中SDN控制器与网络中的网络设备通过网络协议建立连接进行通信，例如，SDN控制器与转发层中的交换机建立OpenFlow协议，该协议用于SDN控制器与交换机之间的通信。SDN网络中改变了传统网络中完全由交换机和路由器控制数据报文的转换，改由网络设备与控制器共同完成数据报文的转发。其中，转发层中包含的节点可以是VPN网络中的交换节点。

基于上述的网络体系架构，如图3所示，本申请实施例提供了一种基于流量工程选择传输路径的场景图。其中，SDN控制器01与VPN业务平台(协同应用层)之间进行通信，VPN业务平台下发VPN业务的业务参数(包括源宿节点、VPN业务的需求带宽、VPN业务类型等等)给SDN控制器，SDN控制器与网络中的网络设备建立网络协议，通过此协议建立连接进行通信，SDN控制器获取到网络中的网络拓扑信息，例如：在网络设备中，每个交换机02均连接一个用户终端04，在用户终端中完成数据配置(例如，IP地址)，交换机负责将多个用户终端进行连接，转发用户终端之间的相互请求，其中交换机需要与路由器连接，通过路由器进行路由连接至同一网络中的另一交换机，完成两个用户终端之间的路径建立。在一个网络中包括多个(至少两个)用户终端，用户终端间可以有多条路径，这些路径信息构成了网络拓扑信息。SDN控制器根据获取到的业务参数以及网络拓扑信息等为VPN业务平台中的VPN业务选择合适的路径，并将所选路径的配置信息(例如图3中a-b-c路径)传输至网络中，将VPN业务流量(数据)导入所选路径对应的物理隧道中，建立基于流量工程的VPN业务。

基于上述场景，本申请实施例提供了一种基于流量工程选择传输路径的方法，该方法的执行主体可以为SDN控制器，整个选路机制通过SDN控制器自动完成计算和传输路径的选择，减少了人工成本和人工配置出现故障的概率。参考图4所示的基于流量工程选择传输路径的方法流程图，该方法包括：

S101(可选的)、获取网络中的拓扑信息。

在网络初始化阶段，SDN控制器与网络中的网络设备通过网络协议建立通信连接，获取网络中的拓扑信息。其中，拓扑信息包括：网络中的节点信息、IP地址，还可以包括链路信息：链路带宽，节点间连接信息和链路通断信息。节点间连接信息用于表示任意两个节点(也称为网络设备)之间是否存在直接相连的关系，链路通断信息用于表示两个有连接的节点之间的连接状态。

可选的，SDN控制器可以通过OpenFlow协议与网络中交换机建立通信连接，获取网络中的拓扑信息。

又可选的，网络中的路由器可以通过BGP-LS(Border Gateway Protocol，边界网关协议)与SDN控制器建立连接，路由器将通过IGP(Interior Gateway Protocol，内部网关协议)搜集的网络拓扑信息通过BGP-LS传递给SDN控制器。

又可选的，网络中的网络设备(路由器、交换机)可以通过LLDP(Link LayerDiscovery Protocol，链路层发现协议)协议向SDN控制器传输网络拓扑信息。

S102(可选的)、获取网络中各链路的流量值，并进行存储。

可选的，SDN控制器通过流量采集装置获取网络中各条链路流量中，例如：通过分光器从链路中进行分光操作，将一条链路的流量分为多份(至少两份)，取一份接入数据测速仪进行流量值的测试。

可选的，网络中的节点(路由器、交换机)与SDN控制器间运行SNMP(SimpleNetwork Management Protocol，简单网络管理协议)协议，通过SNMP协议提取各个节点的MIB(Management Information Base，管理信息库)信息，根据获取到的MIB数据信息分析计算网络中链路的流量值。

又可选的，SDN控制器通过Telemetry(遥测技术)周期性从网络中的交换机中采集获取网络中各条链路的流量值。

获取到链路的流量值后，将链路的流量值存储在SDN控制器中，其存储形式可以为：链路名：{源端设备，源端设备接口，宿端设备，宿端设备接口，链路带宽，[链路流量值，流量测量(或上报)时刻]}。

链路流量值随着流量测量或上报时刻的不同而有不同值，SDN控制器中可以存储多个测量时刻的链路的流量值，测量时刻包括：采集时刻或上报时刻。采集时刻为：流量值被采集到时刻；上报时刻为向SDN控制器发送流量值的时刻或SDN控制器接收到流量值的时刻。另外，链路的流量值的存储数量和VPN业务的业务类型有关，可以提前设定一个存储数量的阈值。例如：当存储数量达到这一阈值时，最新的测量时刻的流量值替换掉最老的测量时刻的流量值。

示例的，参考图5所示，网络中有4台网络设备，S、A、B、D，以及相关的链路(S，A)、(S，B)、(A，D)、(B，D)。则从源节点设备S到目的节点设备B可以走的路径有(S-A-D)和(S-B-D)，存储的链路可以包括：

(S，A)：{S，1/0/1，A，1/0/5，40G，[链路流量值，测量时刻]}；

(S，B)：{S，1/0/2，B，1/0/6，10G，[链路流量值，测量时刻]}；

(A，D)：{A，1/0/3，D，1/0/7，40G，[链路流量值，测量时刻]}；

(B，D)：{B，1/0/4，D，1/0/58，10G，[链路流量值，测量时刻]}；

假定每20分钟采集一次，每条链路最多保存5个链路流量值，假设流量值精确度为0.1G，则对各链路：[链路流量值，测量时刻]为：

(S，A):[23.1G,7:00pm][25.2G,7:20pm][26.3G,7:40pm][26.5G,8:00pm][24.7G,8:20pm]

(S，B):[5.1G,7:00pm][6.2G,7:20pm][5.7G,7:40pm][6.4G,8:00pm][6.5G,8:20pm]

(A，D):[18.6G,7:00pm][20.4G,7:20pm][23.5G,7:40pm][25.8G,8:00pm][22.4G,8:20pm]

(B，D):[6.0G,7:00pm][5.9G,7:20pm][6.2G,7:40pm][5.8G,8:00pm][6.0G,8:20pm]

S103、根据流量工程的约束条件，在网络中确定VPN业务的源宿节点之间的待选路径。

在VPN业务建立阶段，SDN控制器根据获取到的网络拓扑信息，确定网络中源宿节点之间的可用路径(数据可从源节点传输至宿节点的路径)。具体的，根据网络拓扑信息，源宿节点之间的路径所包含链路的链路带宽应大于等于VPN业务的带宽需求，路径中所包含的节点之间存在直接相连的关系，且链路状态通畅，这样的路径作为源宿节点之间的可用路径。进而，相同的源宿节点之间的可用路径,可以根据流量工程的约束条件计算得到多条VPN业务的源宿节点之间的待选路径。

其中，每条待选路径包含至少一条链路，链路带宽与链路的流量值之间的差值可用来表示链路的带宽余量。在上述步骤S102中，SDN控制其中存储了同一条链路中多个测量时刻的流量值，链路的带宽余量＝链路带宽-链路的流量值，则相应的链路的带宽余量可以有多个表现方式。

对于某链路b，链路带宽为B，在t1、t2...tn时刻，相应的有流量值L1、L2...Ln，其中tk...tn时刻对应的流量值为Lk...Ln，tk...tn时刻为一个完整的时间长度单位(例如1小时或1天、1周)，用R来表示链路的带宽余量，R可以有以下表示方式：

Rcurrent＝B-Ln，Rcurrent表示链路的带宽余量在tn时刻的瞬时值。

Rmin＝B-MAX(Li)，i∈(1，n)，Rmin表示链路的带宽余量的最小值，由链路带宽减去n个时刻中最大的链路流量值所得。

Raverage表示链路的带宽余量的平均值，由链路带宽减去n个时刻的链路流量值的平均值所得。

Raveragek表示在最近的一个完整时间长度单位(例如1小时或1天、1周)内链路流量值的平均值。

RminK＝B-MAX(Li)，i∈(k，n)，RminK在最近的一个完整时间长度单位(例如1小时或1天、1周)内宽余量的最小值，用链路带宽减去最近一个完整时间长度单位内的流量最大值。

基于上述多个链路带宽余量的表示方式。参考图5所示，对于本实施例的4条链路(S，A)、(S，B)、(A，D)、(B，D)来说，每个链路均存储了5个时刻的链路流量值，利用上述表示方式，有：

链路的带宽余量在t5时刻的瞬时值Rcurrent

(S，A):Rcurrent＝B-L5＝40G-24.7G＝15.3G；

(S，B):Rcurrent＝B-L5＝10G-6.5G＝3.5G；

(A，D):Rcurrent＝B-L5＝40G-22.4G＝17.6G；

(B，D):Rcurrent＝B-L5＝10G-6.0G＝4G；

链路的带宽余量的最小值Rmin

(S，A):Rmin＝B-MAX(Li)，i∈(1，5)＝40G-26.5G＝13.5G；

(S，B)：Rmin＝B-MAX(Li)，i∈(1，5)＝10G-6.5G＝3.5G；

(A，D):Rmin＝B-MAX(Li)，i∈(1，5)＝40G-25.8G＝14.2G；

(B，D):Rmin＝B-MAX(Li)，i∈(1，5)＝10G-6.2G＝3.8G；

对其他公式，如

这里k＝2，即链路带宽减去从7:20pm到8:20pm的一个小时内链路流量值的平均值；RminK＝B-MAX(Li)，i∈(k，n)，这里k＝2，即链路带宽减去从7:20pm到8:20pm的一个小时内链路流量值的最大值，代入数据即可计算(S，A)、(S，B)、(A，D)、(B，D)链路的Raverage、Raveragek、RminK的值，在这里不一一描述和计算。

流量工程的约束条件包括待选路径中每条链路的带宽余量均大于或等于VPN业务的需求带宽。

可选的，流量工程的约束条件还可以是待选路径中每条链路的带宽余量与VPN业务的需求带宽之间的比值应大于或等于某一常数值g，g大于等于1。以此防止出现VPN业务对某条链路的带宽占用过大，发生流量拥塞的现象。

用BWi表示VPN业务i的需求带宽，TEi表示VPN业务i的源宿节点之间的待选路径，Rj表示链路j的带宽余量，Rj可以通过上述多种表示方式计算得到，则约束条件为：

R_j/BW_i≥g

其中，所经过的任意链路j均属于VPN业务i的源宿节点之间的待选路径TEi中。

示例的，VPN业务i的需求带宽为1G，g取2，图5中由两个待选路径S-A-D和S-B-D，对于流量工程路径S-A-D，有：

(S，A):Rcurrent＝15.3G,R_j/BW_i＝15.3G/1G＝15.3；

(A，D):Rcurrent＝17.6G,R_j/BW_i＝17.6G/1G＝17.6。

对于流量工程路径S-B-D，有：

(S，B):Rcurrent＝3.5G,R_j/BW_i＝3.5G/1G＝3.5；

(B，D):Rcurrent＝4G,R_j/BW_i＝4G/1G＝4。

在本实施例中，对于待选路径(S-A-D)和(S-B-D)经过的每一条链路，R_j/BW_i均大于2，满足流量工程路径的约束条件。

S104、根据路径排序信息确定各条待选路径的选择值。

其中，路径排序信息包括待选路径中各条链路的带宽余量、待选路径的跳数或长度。

各条待选路径的选择值的计算可以由以下两种方式：

方式A、将所述待选路径包含的各条链路的带宽余量与VPN业务的需求带宽的比值之和，除以所述待选路径的跳数或长度，得到所述待选路径的选择值。采用以下公式计算待选路径的选择值：

其中，i表示VPN业务的标号，j为待选路径的标号，S_ij表示VPN业务i的源宿节点之间的待选路径j的选择值，BW_i为VPN业务i的需求带宽，TE_j表示待选路径j，HOP_j表示待选路径j的跳数，k表示待选路径包含的链路的标号，R_k表示链路k的带宽余量，TE_jsource表示待选路径j中的源节点链路(源节点至下一节点的链路)，TE_jdestination表示待选路径j中的宿节点链路(宿节点的前一节点至下一节点的链路)。选择值Sij越大，表示待选路径与VPN业务i的匹配度越高。

方式B、为了减少待选路径选择值的运算量，可以对方式A中的公式进行条件限制。HOPmin表示VPN业务i的源宿节点之间的待选路径TE的最小跳数，VPN业务i对TEj的选择值Sij可通过以下算法得到：

其中，当TEj的跳数小于等于最小跳数HOPmin的h倍时，采用方式A中的公式进行选择值的计算；当TEj的跳数大于最小跳数的h倍时，则待选路径的选择值为0，即不选择此待选路径，无需利用公式对其进行计算。

示例的，参考图5，在本实施例中，(S-A-D)和(S-B-D)的HOP均为2，即HOPj＝HOPmin＝2，如果h选择为1.5，满足

则选择上面的公式计算Sij。

对于TE(S-A-D)，Sij＝(15.3/1+17.6/1)/2＝32.9/2＝16.45。

对于TE(S-B-D)，Sij＝(3.5/1+4/1)/2＝7.5/2＝3.75。

TE(S-A-D)的Sij值更大，图5所示网络结构简单，在复杂的网络中，出现

的情况，则选择值设置为0，在比较时该Sij最小，因此不会选择对应的待选路径。

当然，不限于上述算法，例如：可以进一步将得到的选择值进行归一化，或者，将上述公式中R_j/BW_i改为R_j等。需要说明的是，以上均是以选择值越大，表示被选择的优先程度越高为例进行说明；也可以选择值越小，表示被选择的优先程度越高，例如：可将公式中的分子、分母互换。

S105、根据路径确定信息，从各条待选路径中确定VPN业务的源宿节点之间的传输路径。

其中，路径确定信息包括：各条待选路径的选择值。

接着步骤S104VPN业务i对所有的TEj均计算选择值Sij之后，Sij最大的TEj称为VPN业务i的第一选择TE，Sij第二大的TEj称为VPN业务i的第二选择TE，依次类推。本实施例中可以根据需要选择至少一条作为传输路径。例如，若仅选一条，则可以将选出第一选择TE作为传输路径；若选两条，则可以将选出第一选择TE和第二选择TE作为传输路径。

示例的，参考图5，在本实施例中，VPN业务i对两条TE(S-A-D)和(S-B-D)均计算Sij，对于TE(S-A-D)，Sij＝16.45，对于TE(S-B-D)，Sij＝3.75，因此Sij大的TE(S-A-D)作为VPN业务i的第一选择TE，Sij第二大的TE(S-B-D)作为VPN业务i的第二选择TE。

可选的，路径确定信息还可以包括：VPN业务的业务类型，该业务类型用于决定VPN业务需要的传输路径的条数。

示例的，对于无需保护的VPN业务X，选择第一选择TE作为VPN业务X的源宿节点之间的传输路径。对于1+1保护的，选择第一选择TE和第二选择TE作为VPN业务Y的源宿节点之间传输路径，同时在这两个TE上建立VPN业务，实现1+1保护。对于1：1保护的VPN业务Z，选择第一选择TE和第二选择TE作为VPN业务Z的源宿节点之间传输路径，在第一选择TE上建立业务，第一选择TE作为VPN业务Z的传输路径用于工作，在第二选择TE上不建立业务但对第一选择TE进行保护，第二选择TE作为VPN业务Z的传输路径用于保护。当用于工作的传输路径出现故障时立即切换至用于保护的传输路径，确保中断的时延最小化，实现1:1保护。

确定VPN业务的源宿节点之间的传输路径后，将业务流量(数据)导入所选传输路径对应的隧道(物理隧道)中，建立基于流量工程的VPN业务。

基于上述方法，根据待选路径中的链路的带宽余量均大于或等于VPN业务的需求带宽这一条件，确定VPN业务的待选路径，保证待选路径中链路的带宽余量满足VPN业务的需求带宽；这就使得带宽余量不足的链路不会存在于该VPN业务的待选路径中，也就避免了给原本流量大的链路增加新的VPN业务，从而可以避免发生链路拥塞。然后，根据待选路径中各条链路的带宽余量、跳数或长度，得到待选路径的选择值，以便结合待选路径的选择值，从待选路径中选择出传输路径；一待选路径的选择值的大小，表示该待选路径被选择的优先程度，那么待选路径中各链路的带宽余量越大，该待选路径被选择的优选程度就越高，而待选路径的跳数或长度越大，该待选路径被选择的优选程度就越低，从而本实施例有助于选择链路的带宽余量较大、路径较短/跳数较少的候选路径作为传输路径，从而在考虑路径或跳数的同时，尽可能让VPN业务使用较为空闲(流量较少、带宽余量较大)的链路，这样能够减少发生链路拥塞的概率。

上述主要从各个网元交互的角度对本申请实施例提供的方案进行了介绍。可以理解的是，各个网元，为了实现上述功能，其包含了执行各个功能相应的硬件结构和/或软件模块。本领域技术人员应该很容易意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的算法步骤，本发明能够以硬件或硬件和计算机软件的结合形式来实现。某个功能究竟以硬件还是计算机软件驱动硬件的方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

本申请实施例可以根据上述方法示例对基于流量工程选择传输路径的设备进行功能模块的划分，例如，可以对应各个功能划分各个功能模块，也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。需要说明的是，本申请实施例中对模块的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。

在采用对应各个功能划分各个功能模块的情况下，图6示出了上述实施例中涉及的基于流量工程选择传输路径的设备的功能结构示意图，如图6所示，该基于流量工程选择传输路径的设备200包括：筛选单元201、计算单元202和确定单元203。

筛选单元201，用于根据流量工程的约束条件，在网络中确定VPN业务的源宿节点之间的待选路径，每条待选路径包含至少一条链路，流量工程的约束条件包括：待选路径中每条链路的带宽余量均大于或等于VPN业务的需求带宽。

可选的，链路的带宽余量为：链路的带宽余量的瞬时值，链路在多个测量时刻的带宽余量的最小值，链路在多个测量时刻的带宽余量的平均值，链路在最近一个时间长度单位内各个测量时刻的带宽余量的平均值以及链路在最近的一个时间长度单位内各个测量时刻的带宽余量的最小值中的任一种。

计算单元202，用于根据路径排序信息确定各条待选路径的选择值，路径排序信息包括：待选路径中各条链路的带宽余量、以及待选路径的跳数或长度。

可选的，计算单元202用于将待选路径包含的各条链路的带宽余量与VPN业务的需求带宽的比值之和，除以待选路径的跳数或长度，得到待选路径的选择值。

确定单元203，用于根据路径确定信息，从各条待选路径中确定VPN业务的源宿节点之间的传输路径，路径确定信息包括：各条待选路径的选择值。

可选的，路径确定信息还包括：VPN业务的业务类型，业务类型用于决定VPN业务需要的传输路径的条数。

进一步的，基于流量工程的选择传输路径的设备200还可以包括：获取单元204。

获取单元204，用于获取网络的拓扑信息；根据流量工程的约束条件，在网络中确定VPN业务的源宿节点之间的待选路径包括：根据流量工程的约束条件，从网络中源宿节点之间的可用路径中确定VPN业务的源宿节点之间的待选路径；源宿节点之间的可用路径是根据网络的拓扑信息确定的。

本申请实施例提供的基于流量工程选择传输路径的设备，用于执行上述基于流量工程选择传输路径的方法，因此可以达到与上述基于流量工程选择传输路径的方法相同的效果。

通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个装置，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

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一个物理单元或多个物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个不同地方。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个设备(可以是单片机，芯片等)或处理器(processor)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本申请实施例还提供了一种基于流量工程选择传输路径的设备，如图7所示，基于流量工程选择传输路径的设备300包括：至少一个处理器301、存储器302和通信总线303；其中，所述处理器301与所述存储器302通过所述通信总线303连接，所述存储器302用于存储计算机执行指令，当所述基于流量工程选择传输路径的设备300运行时，所述处理器301执行所述存储器302存储的所述计算机指令，以使所述基于流量工程选择传输路径的设备300执行前面任一实施例中基于流量工程选择传输路径的方法。

其中，处理器301是基于流量工程选择传输路径的设备300的控制中心，可以是一个处理器，也可以是多个处理元件的统称。例如，处理器是一个中央处理器(centralprocessing unit，CPU)，也可以是特定集成电路(application specific integratedcircuit，ASIC)，或者是被配置成实施本申请实施例的一个或多个集成电路，例如：一个或多个数字信号处理器(digital signal processor，DSP)，或，一个或者多个现场可编程门阵列(field programmable gate array，FPGA)。

在具体的实现中，作为一种实施例，处理器301可以包括一个或多个CPU，例如图7中所示的CPU0和CPU1。且，作为一种实施例，基于流量工程选择传输路径的设备300可以包括多个处理器，例如图7中所示的处理器301和处理器304。这些处理器中的每一个可以是一个单核处理器(single-CPU)，也可以是一个多核处理器(multi-CPU)。这里的处理器可以指一个或多个设备、电路、和/或用于处理数据(例如计算机程序指令)的处理核。

存储器302可以是只读存储器(read-only memory，ROM)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备，随机存取存储器(random access memory，RAM)或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备，也可以是电可擦可编程只读存储器(electricallyerasable programmable read-only memory，EEPROM)、只读光盘(compact disc read-only memory，CD-ROM)或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。存储器302可以是独立存在，通过通信总线303与处理器相连接。存储器302也可以和处理器集成在一起。

在具体的实现中，存储器302，用于存储本申请中的数据和执行本申请的软件程序。处理器可以通过运行或执行存储在存储器302内的软件程序，以及调用存储在存储器302内的数据，执行主机的各种功能。

通信总线303，可以是工业标准体系结构(industry standard architecture，ISA)总线、外部设备互连(peripheral component interconnect，PCI)总线或扩展工业标准体系结构(extended industry standard architecture，EISA)总线等。该总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图7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。

进一步的，基于流量工程选择传输路径的设备300还可以包括：通信接口305，包括接收单元实现接收功能，以及发送单元实现发送功能。例如，通信接口305可以用来接收网络中的拓扑信息。

本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机指令，当所述计算机指令在基于流量工程选择传输路径的设备上运行时，使得所述基于流量工程选择传输路径的设备执行前面任一实施例中基于流量工程选择传输路径的方法。

本申请实施例还提供了一种计算机程序产品，当所述计算机程序产品在基于流量工程选择传输路径的设备上运行时，使得所述基于流量工程选择传输路径的设备执行前面任一实施例中基于流量工程选择传输路径的方法。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何在本发明揭露的技术范围内的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种基于流量工程选择传输路径的方法，其特征在于，包括：

根据流量工程的约束条件，在网络中确定VPN业务的源宿节点之间的待选路径，每条所述待选路径包含至少一条链路，所述流量工程的约束条件包括：所述待选路径中每条链路的带宽余量均大于或等于所述VPN业务的需求带宽；

根据路径排序信息确定各条所述待选路径的选择值，所述路径排序信息包括：所述待选路径中各条链路的带宽余量、以及所述待选路径的跳数或长度；

根据路径确定信息，从各条所述待选路径中确定所述VPN业务的源宿节点之间的传输路径，所述路径确定信息包括：各条所述待选路径的选择值；

所述根据路径排序信息确定各条所述待选路径的选择值包括：利用以下公式进行计算所述待选路径的选择值：

其中，i表示VPN业务的标号，j为待选路径的标号，S_ij表示VPN业务i的源宿节点之间的待选路径j的选择值，BW_i为VPN业务i的需求带宽，TE_j表示待选路径j，HOP_j表示待选路径j的跳数，k表示待选路径包含的链路的标号，R_k表示链路k的带宽余量，TE_j source表示待选路径j中的源节点链路，TE_j destination表示待选路径j中的宿节点链路；

所述路径确定信息还包括：所述VPN业务的业务类型，所述业务类型用于决定所述VPN业务需要的传输路径的条数；

第一选择TE为Sij最大的TEj，第二选择TE为Sij第二大的TEj；

对于无需保护的VPN业务X，选择所述第一选择TE作为所述VPN业务X的源宿节点之间的传输路径；

对于1+1保护的VPN业务Y，选择所述第一选择TE和所述第二选择TE作为所述VPN业务Y的源宿节点之间传输路径，同时在这两个TE上建立所述VPN业务；

对于1：1保护的VPN业务Z，选择所述第一选择TE和所述第二选择TE作为所述VPN业务Z的源宿节点之间传输路径，所述第一选择TE作为所述VPN业务Z的传输路径用于工作，所述第二选择TE作为所述VPN业务Z的传输路径用于保护。

2.根据权利要求1所述的基于流量工程选择传输路径的方法，其特征在于，还包括：

获取所述网络的拓扑信息；

根据流量工程的约束条件，在网络中确定VPN业务的源宿节点之间的待选路径包括：

根据流量工程的约束条件，从所述网络中源宿节点之间的可用路径中确定VPN业务的源宿节点之间的待选路径；所述源宿节点之间的可用路径是根据网络的拓扑信息确定的。

3.根据权利要求1-2任一项所述的基于流量工程选择传输路径的方法，其特征在于，

所述链路的带宽余量为：所述链路的带宽余量的瞬时值，所述链路在多个测量时刻的带宽余量的最小值，所述链路在多个测量时刻的带宽余量的平均值，所述链路在最近一个时间长度单位内各个测量时刻的带宽余量的平均值以及所述链路在最近的一个时间长度单位内各个测量时刻的带宽余量的最小值中的任一种。

4.一种基于流量工程选择传输路径的设备，其特征在于，包括：

筛选单元，用于根据流量工程的约束条件，在网络中确定VPN业务的源宿节点之间的待选路径，每条所述待选路径包含至少一条链路，所述流量工程的约束条件包括：所述待选路径中每条链路的带宽余量均大于或等于所述VPN业务的需求带宽；

计算单元，用于根据路径排序信息确定各条所述待选路径的选择值，所述路径排序信息包括：所述待选路径中各条链路的带宽余量、以及所述待选路径的跳数或长度；

确定单元，用于根据路径确定信息，从各条所述待选路径中确定所述VPN业务的源宿节点之间的传输路径，所述路径确定信息包括：各条所述待选路径的选择值；

所述计算单元，用于将所述待选路径包含的各条链路的带宽余量与VPN业务的需求带宽的比值之和，除以所述待选路径的跳数或长度，得到所述待选路径的选择值；

所述计算单元具体用于利用以下公式进行计算所述待选路径的选择值：

其中，i表示VPN业务的标号，j为待选路径的标号，S_ij表示VPN业务i的源宿节点之间的待选路径j的选择值，BW_i为VPN业务i的需求带宽，TE_j表示待选路径j，HOP_j表示待选路径j的跳数，k表示待选路径包含的链路的标号，R_k表示链路k的带宽余量，TE_j source表示待选路径j中的源节点链路，TE_j destination表示待选路径j中的宿节点链路；

所述路径确定信息还包括：所述VPN业务的业务类型，所述业务类型用于决定所述VPN业务需要的传输路径的条数；

所述确定单元具体用于：对于无需保护的VPN业务X，选择第一选择TE作为VPN业务X的源宿节点之间的传输路径；所述第一选择TE为Sij最大的TEj，第二选择TE为Sij第二大的TEj；

对于1+1保护的VPN业务Y，选择所述第一选择TE和所述第二选择TE作为所述VPN业务Y的源宿节点之间传输路径，同时在这两个TE上建立所述VPN业务；

对于1：1保护的VPN业务Z，选择所述第一选择TE和所述第二选择TE作为所述VPN业务Z的源宿节点之间传输路径，所述第一选择TE作为所述VPN业务Z的传输路径用于工作，所述第二选择TE作为所述VPN业务Z的传输路径用于保护。

5.根据权利要求4所述基于流量工程选择传输路径的设备，其特征在于，还包括：

获取单元，用于获取所述网络的拓扑信息；所述筛选单元根据流量工程的约束条件，在网络中确定VPN业务的源宿节点之间的待选路径包括：根据流量工程的约束条件，从所述网络中源宿节点之间的可用路径中确定VPN业务的源宿节点之间的待选路径；所述源宿节点之间的可用路径是根据网络的拓扑信息确定的。

6.根据权利要求4-5任一项所述的基于流量工程选择传输路径的设备，其特征在于，

所述链路的带宽余量为：所述链路的带宽余量的瞬时值，所述链路在多个测量时刻的带宽余量的最小值，所述链路在多个测量时刻的带宽余量的平均值，所述链路在最近一个时间长度单位内各个测量时刻的带宽余量的平均值以及所述链路在最近的一个时间长度单位内各个测量时刻的带宽余量的最小值中的任一种。

7.一种基于流量工程选择传输路径的设备，其特征在于，包括：至少一个处理器、存储器、通信接口和通信总线；

所述处理器与所述存储器、所述通信接口通过所述通信总线连接，所述存储器用于存储计算机执行指令，当所述基于流量工程选择传输路径的设备运行时，所述处理器执行所述存储器存储的所述计算机执行指令，以使所述基于流量工程选择传输路径的设备执行如权利要求1-3中任一项所述的基于流量工程选择传输路径的方法。

8.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机指令，其特征在于，当所述计算机指令在基于流量工程选择传输路径的设备上运行时，使得所述基于流量工程选择传输路径的设备执行如权利要求1-3中任一项所述的基于流量工程选择传输路径的方法。

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