CN109565468A - 确定通信网络中的路径 - Google Patents
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Abstract
一种用于跨越通信网络中的多个域（20）进行端到端路径计算的方法（100）包括接收（101）对于跨越所述多个域的路径的请求。该方法包括作为分级路径计算的一部分在网络控制实体（50）中计算（110）跨越所述多个域的端到端路径。计算端到端路径包括确定对应于端到端路径的至少一部分的存储的路径是否与端到端路径的一个或多个准则匹配，并且如果是，那么利用存储的路径来进行端到端路径计算。该方法还包括将指示存储的路径的至少一部分的信息传送（120）给配置成控制所述多个域中在所述端到端路径中涉及的所述域的域控制实体（30）。
Description
技术领域
本公开涉及确定通信网络中的路径的方法以及配置成确定通信网络中的路径的网络控制实体。
背景技术
IETF当前正致力于使SDN控制器之间的接口标准化的框架；这称为传输网络的抽象化和控制ACTN框架，并且在2016年4月14日的草案IETF文档draft-ceccarelli-teas-actn-framework-02.txt中进行了描述。
ACTN框架定义了两种类型的SDN控制器：物理网络控制器PNC；以及多域服务控制器（或协调器）MDSC。PNC通常由要被控制的网络的相同供应商提供，并且通常在控制器和节点之间利用专有接口。借助于不处理节点特定特性的物理故障的标准接口并基于标准模型，有可能具有考虑到基于网络的抽象化视图进行端到端路径计算和供应的父SDN控制器、即MDSC。
ACTN是新兴的SDN范例，以便促进虚拟网络操作以及虚拟化环境的创建，其允许运营商将多子网和多技术网络视为是单个虚拟化网络并加以控制。这将加速新服务的快速服务部署，包括更加动态和弹性的服务，并改善整体网络操作和现有服务的规模。
在ACTN中，网络的控制是多阶段的。PNC的集合负责管理相关网络域。
MDSC在逻辑上位于PNC之上，并且使得能够管理诸如全球网络的网络。MDSC允许维持跨越不同域的端到端服务，从而定义跨越域的虚拟网络并提供额外服务。
具有控制每个域中的PNC的MDSC的方法意味着，MDSC无需知道通过每个域管理的网络元件的特定技术或内部构件，因为这由相关PNC实行。另外，MDSC无需详细知道每个域的内部拓扑和资源。当并非由相同提供商拥有域/PNC和MDSC时，这可能是安全性的要求。
根据2016年4月14日的草案IETF文档draft-ceccarelli-teas-actn-framework-02.txt，由PNC为MDSC提供它们的拓扑的抽象视图。抽象拓扑视图隐藏了相关域的内部细节。在一些方面中，该抽象拓扑视图可作为每域单个伪节点而被提供，从而利用域间链路连接到其它域伪节点。
当计算全局端到端路径时，MDSC计算全局抽象拓扑中的备选端到端路径的集合。然后，MDSC将命令每个涉及的PNC解决端到端路径的它们的部分。这可视为是分级路径计算概念。
如果这有可能，那么将利用PNC作为致动器来部署全局路径。否则，将尝试备选路径，直到找到成功路径。如上所述由PNC提供的抽象拓扑视图可能不足以供MDSC计算准确路径。
因此，通常将在试错（trial-and-error）过程中针对不止只是一个路径尝试备选路径的集合。这使得路径计算更慢并且不能保证最佳路径。试错过程相当费成本，因为它需要在MDSC和PNC之间进行密集的协议交换。
在另一方面，提供关于拓扑的更多信息（而整体或部分地违背安全性要求）仍不能保证准确的MSDC路径计算。如果将完整的拓扑和资源信息从PNC输出到MDSC，那么这一定会破坏分级路径计算概念。因此，需要改善的分级路径演算过程。
发明内容
本公开的第一方面提供一种跨越通信网络中的多个域进行端到端路径计算的方法。该方法包括：接收对于跨越所述多个域的路径的请求；以及作为分级路径计算的一部分在网络控制实体中计算跨越所述多个域的端到端路径。计算端到端路径包括：确定对应于端到端路径的至少一部分的存储的路径是否与端到端路径的一个或多个准则匹配；并且如果是，那么利用存储的路径来进行端到端路径计算。该方法还包括将指示存储的路径的至少一部分的信息传送给配置成控制所述多个域中在端到端路径中涉及的所述域的域控制实体。
因此，得以改善端到端路径计算。
在一些示例中，存储的路径是跨越网络的所述域的域段。
在一些示例中，存储的路径是跨越所述多个域的端到端路径。
在一些示例中，网络控制实体从域控制实体接收汇总的拓扑信息。
在一些示例中，该方法还包括确定端到端路径的所述一部分是否经确定与存储的路径不匹配，该方法还包括：将路径计算请求传送给所述域控制实体；从域控制实体接收结果路径；以及存储结果路径。
在一些示例中，网络控制实体是多域服务协调器，和/或域控制实体是物理网络控制器。
在一些示例中，该方法还包括：接收指示剩余带宽的信息；以及存储指示剩余带宽的信息，以使得指示剩余带宽的信息与所述存储的路径相关联。
在一些示例中，该方法包括在确定成功建立端到端路径之后接收指示剩余带宽的接收信息。
在一些示例中，网络控制实体向所述域控制实体请求剩余带宽，并且指示剩余带宽的接收信息响应于对剩余带宽的请求来自于域控制实体。
在一些示例中，所述一个或多个准则包括以下项中的一项或多项：路径的端点，入口点，出口点，域的入口点和出口点，端到端路径的入口点和出口点，存储的路线，一个或多个返回的度量，一个或多个客观度量，一个或多个另外参数，在所述多个准则上演算的签名和剩余带宽。
在一些示例中，该方法包括：选择松弛跨步（relaxation step）；确定松弛跨步是否横跨域；并且如果是，那么确定横跨该域的存储的路径是否与松弛跨步的一个或多个准则匹配；并且如果是，那么执行松弛跨步。
本公开的进一步方面提供一种用于跨越通信网络中的多个域进行端到端路径计算的网络控制实体。该网络控制实体配置成：接收对于跨越所述多个域的路径的请求；以及作为分级路径计算的一部分计算跨越所述多个域的端到端路径。网络控制实体配置成确定对应于端到端路径的至少一部分的存储的路径是否与端到端路径的一个或多个准则匹配，并且如果是，那么网络控制实体配置成利用存储的路径来进行端到端路径计算。网络控制实体配置成将指示存储的路径的至少一部分的信息传送给配置成控制所述多个域中在端到端路径中涉及的所述域的域控制实体。
在一些示例中，存储的路径是跨越网络的所述域的域段。
在一些示例中，网络控制实体配置成从域控制实体接收汇总的拓扑信息。
在一些示例中，网络控制实体配置成确定端到端路径的所述一部分是否与存储的路径不匹配，并且如果是，那么网络控制实体配置成：将路径计算请求传送给所述域控制实体，从域控制实体接收结果路径，以及存储结果路径。
在一些示例中，网络控制实体是多域服务协调器，和/或域控制实体是物理网络控制器。
在一些示例中，网络控制实体配置成接收指示剩余带宽的信息，并且配置成存储指示剩余带宽的信息，以使得指示剩余带宽的信息与所述存储的路径相关联。
在一些示例中，所述一个或多个准则包括以下项中的一项或多项：路径的端点，入口点，出口点，域的入口点和出口点，端到端路径的入口点和出口点，存储的路线，一个或多个返回的度量，一个或多个客观度量，一个或多个另外参数，在所述多个准则上演算的签名和剩余带宽。
本公开的进一步方面提供一种用于跨越通信网络中的多个域进行端到端路径计算的网络控制实体。该网络控制实体包括处理电路，处理电路配置成使得网络控制实体：接收对于跨越多个域的路径的请求；以及作为分级路径计算的一部分计算跨越所述多个域的端到端路径。处理电路配置成确定对应于端到端路径的至少一部分的存储的路径是否与端到端路径的一个或多个准则匹配，并且如果是，那么处理电路配置成利用存储的路径来进行端到端路径计算。处理电路配置成将指示存储的路径的至少一部分的信息传送给配置成控制所述多个域中在端到端路径中涉及的所述域的域控制实体。
在一些示例中，存储的路径是跨越网络的所述域的域段。
在一些示例中，处理电路配置成从域控制实体接收汇总的拓扑信息。
在一些示例中，处理电路配置成确定端到端路径的所述一部分是否与存储的路径不匹配，并且如果是，那么处理电路配置成：将路径计算请求传送给所述域控制实体，从域控制实体接收结果路径，以及存储结果路径。
在一些示例中，网络控制实体是多域服务协调器，和/或域控制实体是物理网络控制器。
在一些示例中，处理电路配置成接收指示剩余带宽的信息，并且配置成存储指示剩余带宽的信息，以使得指示剩余带宽的信息与所述存储的路径相关联。
在一些示例中，所述一个或多个准则包括以下项中的一项或多项：路径的端点，入口点，出口点，域的入口点和出口点，端到端路径的入口点和出口点，存储的路线，一个或多个返回的度量，一个或多个客观度量，一个或多个另外参数，在所述多个准则上演算的签名和剩余带宽。
本公开的进一步方面提供一种用于跨越通信网络中的多个域进行端到端路径计算的网络控制实体。该网络控制实体包括：接口模块，它配置成接收对于跨越所述多个域的路径的请求；路径确定模块，它配置成作为分级路径计算的一部分计算跨越所述多个域的端到端路径。路径确定模块配置成确定对应于端到端路径的至少一部分的存储的路径是否与端到端路径的一个或多个准则匹配，并且如果是，那么路径确定模块配置成利用存储的路径来进行端到端路径计算。接口模块配置成将指示存储的路径的至少一部分的信息传送给配置成控制所述多个域中在端到端路径中涉及的所述域的域控制实体。
在一些示例中，存储的路径是跨越网络的所述域的域段。
在一些示例中，路径确定模块配置成从域控制实体接收汇总的拓扑信息。
在一些示例中，路径确定模块配置成确定端到端路径的所述一部分是否与存储的路径不匹配，并且如果是，那么接口模块配置成将路径计算请求传送给所述域控制实体，从域控制实体接收结果路径，并且路径确定模块配置成存储结果路径。
在一些示例中，网络控制实体是多域服务协调器，和/或域控制实体是物理网络控制器。
在一些示例中，路径确定模块配置成接收指示剩余带宽的信息，并且存储模块配置成存储指示剩余带宽的信息，以使得指示剩余带宽的信息与所述存储的路径相关联。
在一些示例中，所述一个或多个准则包括以下项中的一项或多项：路径的端点，入口点，出口点，域的入口点和出口点，端到端路径的入口点和出口点，存储的路线，一个或多个返回的度量，一个或多个客观度量，一个或多个另外参数，在所述多个准则上演算的签名和剩余带宽。
本公开的进一步方面提供一种包含计算机程序的载体，计算机程序包括指令，指令在至少一个处理器上执行时使得所述至少一个处理器实行根据任何示例的方法。
附图说明
现在将参考附图仅通过示例方式来描述本公开的实施例，附图中：
图1示出通信网络的概览；
图2示出根据本公开的一个示例的方法；
图3示出根据本公开的进一步示例的方法；
图4示出作为本公开的一部分使用的示例拓扑；
图5示出网络控制实体的示例；以及
图6示出网络控制实体的进一步示例。
具体实施方式
本公开的方面保留了分级路径计算的初始拓扑抽象化方法。实施例增加了允许MDSC例如在计算路径之后存储和再利用最佳路径的机制。这允许MDSC递增地学习。
MDSC配置成访问路由高速缓存表中的成功路径的存储库。当MDSC接收到对于端到端路径计算的请求时，MDSC针对匹配请求执行表格的查找。如果表格中存在此类匹配路径，那么将在路径计算中利用该路径，例如在备选路径之前尝试该路径。
图1示出包括多个域20的网络10。每个域20包括多个网络节点（未示出）和连接网络节点的多个链路（未示出）。域20通过一个或多个链路25连接。链路20可根据计算的路径携带数据业务。每个域20的节点由域控制实体30控制。在一些方面中，域控制实体30是PNC，即，配置成控制域20中的网络的一个或多个层。
在一些方面中，域控制实体30可包括域中的网络的服务器层和/或域中的网络的客户端层中的一个或多个。在实施例中，服务器网络是光学网络，并且客户端网络是分组网络。分组网络利用服务器光学网络来传输分组。在一些方面中，网络可视为包括作为光学层的服务器层和作为分组层的客户端层。
网络控制实体50利用连接28在通信上连接到每个域控制实体30。在一些示例中，网络控制实体50可视为是MDSC。
网络控制实体50和域控制实体30可各自视为是SDN控制器。SDN控制器作为SDN控制器的层级进行布置。例如，MDSC 50可视为在层级中比MDSC所连接的PNC 30更高的等级。
MDSC 50可视为是PNC的父控制器。ACTN体系结构或功能性的任何方面可视为作为本解决方案的一部分实现。
MDSC与控制作为网络10的一部分的域的一个或多个PNC连接。在一些示例中，MDSC与多个PNC连接。在一些方面中，MDSC布置在配置成发出连接性请求的消费者网络控制器（未示出）和配置成管理物理网络资源的PNC之间的体系结构中。MDSC可与至少一个PNC共置。MDSC能够实现这四个ACTN主要功能性（即，多域协调功能、虚拟化/抽象化功能、消费者映射功能和虚拟服务协调）中的至少一个功能性。
描述的物理网络控制器配置成控制配置网络元件和/或监测网络的物理拓扑。在一些示例中，PNC配置成将（原始或抽象的）物理拓扑传递给MDSC。除了负责控制物理网络之外，PNC还能够实现多域协调功能和虚拟化/抽象化功能的ACTN主要功能性中的至少一个功能性。例如，PNC可以用多种方式输出底层网络的拓扑。提供的关于拓扑的信息的两个极端可称为“白色”和“黑色”。“白色”拓扑使网络（的片段）的所有细节可见，而“黑色”拓扑只示出接入点。本公开的方面可适用于从PNC传递给MDSC的任何等级的信息。
在不同实施例中，将针对对应特征使用相同参考数字。
在实施例中，路径的至少一个特性（例如，服务特性）包括以下至少其中之一：带宽，延迟，延迟变化，错误率，分组丢包率，以及分组拥塞状态，例如在业务工程化网络的控制中定义的任何或所有属性。
当前ACTN框架定义了与网络（即，网络元件或节点）直接接口对接并负责它的全部控制的物理网络控制器PNC。出于许多原因，可将网络拆分成若干个子网络或域，每个子网络或域由它自己的PNC控制。例如，网络提供商可能不想暴露它的产品的细节，因此他们需要利用专有PNC进行控制，其中面对节点具有非标准接口。在进一步示例中，网络可能太大并对在单个应用中实现的PNC施加扩展性挑战；或者网络运营商可能想要将它的网络的管理（和控制）拆分到不同域中。为了满足这些需要，ACTN框架定义了多域服务控制器MDSC以便允许将若干个PNC集成到单个大规模网络中。ACTN框架允许部署MDSC的层级，以便支持复杂控制体系结构的定义。
在该实施例中，在ACTN框架内的MDSC处实现该方法。本公开的方面提供实现所描述的功能的MDSC。网络控制实体（例如，MDSC）包括PCE。PCE配置成确定跨越网络10的全局端到端路径。MDSC在全局抽象拓扑中确定端到端路径。网络控制实体中的PCE可视为是父PCE。网络控制实体30配置成命令每个涉及的域控制实体（例如，PNC）解决被控制的域中的端到端路径的部分。域控制实体包括PCE以便计算域内的路径。域网络控制实体中的PCE可视为是子PCE。确定跨越域的路径（即，端到端或全局路径）的父PCE与确定域内的路径的子PCE组合可视为是分级路径计算。
在本公开的示例中，MDSC中的父PCE布置成访问存储设备或存储介质。存储设备可视为是MDSC的一部分或位于MDSC外部。存储设备包括与网络10中的路径有关的信息。信息被构造成允许检索与一个或多个准则匹配的路径。所述一个或多个准则提供与被请求的路径相同或类似的存储的路径的选择。至少一些存储的信息（即，行）可针对端到端路径，并且至少一些存储的信息可针对域内的路径。在一些示例中，存储的信息包括针对端到端路径的行以及针对包含在端到端路径中的每个域段的一行。在一些方面中，避免存储重复信息。
在一些示例中，信息可存储在带有具有表1中示出的一个或多个信息类型的结构的表格（例如，高速缓存表）中：
表1
其中：
签名：高速缓存表的键标（key）。签名是表中的以下一个或多个字段的组合（或从其中导出）：入口，出口，客观度量以及其它参数。信息类型‘其它参数’可包括例如单独存储的一个或多个参数（每参数一列：为简短起见，我们使用单个术语“其它参数（other params）”）。具有与高速缓存的给定的行的签名等同的签名的路径请求与该行匹配。在一些示例中，签名是从其它字段唯一确定的标记，并且在一些示例中，可由散列算法（例如，MD5）生成。
时间戳：指示日期和/或时间，例如存储已经访问高速缓存中的条目的上一次时间。该字段允许去除旧条目的策略。
入口/出口：请求的端点。对于与端到端路径有关的条目，这些入口和出口点针对端到端路径。对于与域段有关的条目，这些入口和出口点针对经过域的路径的入口和出口点。在一些示例中，经过域的路径视为是由MDSC考虑的抽象的（或汇总的）拓扑中的单个链路，例如每个域段内的端点。因此，MDSC认为，进入/来自该域的入口和出口点定义在抽象化拓扑中可用的单个链路。PNC负责在域段内实现实际的、更复杂的路径。
存储的路线：针对该存储的路径计算的路线。路线包括路径所遍历的域，对于每个域均具有入口和出口点。
返回的度量：源自服务的上一次激活的度量。度量的示例是IGP度量、跳（hop）数或LSP的时延。该字段存储由PNC计算并在PNC响应中返回的度量（如下所述）。
剩余带宽：剩余带宽指示对于在路径上携带数据可用的带宽。例如，剩余带宽是在路径所遍历的每个域中可用的剩余带宽的最小值。在一些示例中，通过路径所遍历的每个域报道剩余带宽。对于一个域，剩余带宽是在该域内的路径所遍历的链路上仍然可用的带宽的最小值。剩余带宽的接收和存储是可选的。剩余带宽允许未来的路径计算更加准确，因为剩余带宽提供该域是否能够在之前选择的相同路径上处置进一步路径请求的指示。例如，路径计算可确定域中的路径。本公开的方面再利用相同路径，因为将该路径作为运行路径来进行存储。然而，一个或多个之前的路径请求可能已经采取带宽，并且因此相同路径无法处置进一步数据业务。因此，存储剩余带宽允许网络控制实体确定相同路径（例如，域段）是否可继续用于进一步路径请求。
度量和其它参数：路径请求的客观度量、界限和其它约束，例如，如按照IETFRFC5440和相继的PCE相关的标准。度量和其它参数可存储在一行或多行中。
在一些示例中，对于每个存储的端到端计算的路径，表格包括：
- 针对端到端路径的一行
- 针对域段（例如，包含在端到端路径中的每个域段）的一行
端到端路径的信息的存储允许将新路径请求与之前计算的端到端路径进行匹配。这允许仅仅通过检索之前存储的端到端路径而响应于请求进行路径计算（或确定）。
域段路径的信息的存储允许将新路径请求的段与之前计算的域段进行匹配。这允许仅仅通过检索之前针对域（即，跨越域）存储的路径而响应于端到端请求进行路径计算（或确定）。域段路径可视为是端到端路径的一部分。域段路径跨越域延伸。如此，入口点和出口点均在域的边缘上。这提供仅仅跨越该域的单个路径要通过网络控制实体存储和检索。在一些方面中，这对应于通过网络控制实体例如基于抽象化或汇总的拓扑进行端到端路径的演算以及通过域控制实体（即，分级PCE）进行域内演算。除了一个或多个域段路径之外，端到端路径可视为包括一个或多个域间（即，在域之间的）路径。
图2示出用于计算跨越通信网络中的多个域的路径的方法100。方法100可备选地视为是确定或获得路径的方法。在示例中，方法100由诸如MDSC的网络控制实体实现。
在101中，该方法包括接收对于跨越所述多个域的路径的请求。在一些示例中，从消费者网络控制器接收请求。
在110中，该方法包括作为分级路径计算的一部分在网络控制实体中计算跨越所述多个域的端到端路径，其中计算端到端路径包括确定对应于端到端路径的至少一部分的存储的路径是否与端到端路径的一个或多个准则匹配。如果确定存储的路径与准则（例如，入口节点、出口节点）匹配，那么利用存储的路径来进行端到端路径计算。被利用的存储的路径可以只是整体端到端路径计算的一部分（例如，跨越单个域），或者如果被利用的存储的路径是端到端路径，那么被利用的存储的路径可以是整个路径计算。
存储的路径基于所述多个域的抽象化拓扑信息。如此，作为分级路径计算的一部分计算路径。
在120中，该方法将指示存储的路径的至少一部分的信息传送给配置成控制所述多个域中在端到端路径中涉及的所述域的域控制实体。在一些示例中，传送的信息允许域控制实体建立端到端路径的相关部分。
图3示出包括用于确定跨越通信网络中的多个域的路径的进一步细节的方法200。备选地，方法200可视为是计算或获得路径的方法。在示例中，方法200由诸如MDSC的网络控制实体实现。
在201中，该方法接收对于跨越所述多个域的路径的请求。在一些示例中，从消费者网络控制器接收请求。该方法包括通过将请求的路径的一个或多个准则与关于域段的存储的信息匹配来确定跨越所述多个域的路径。
在一些示例中，存储的路径基于所述多个域的抽象化拓扑信息。在一些方面中，作为分级路径计算的一部分计算路径。在一些示例中，通过与每个域的单独域控制实体通信的网络控制实体计算路径。路径的建立由网络控制实体和域控制实体的组合进行。例如，网络控制实体利用域段中的路径（或整个端到端路径）的存储的信息计算或确定端到端路径，并向针对在每个域中的实现的每个涉及的域控制实体提供端到端路径的相关部分的指示。因此，例如甚至在对域的拓扑没有增加了解的情况下，得以改善端到端路径计算。
在201中，网络控制实体（例如，MDSC）接收对于跨越所述多个域的路径的请求。本公开的方面与在其中网络控制实体只从域控制实体接收抽象化或汇总的拓扑信息的网络特别相关，但是也适用于在其中提供完整的拓扑信息的网络。
在202中，网络控制实体开始路径计算。例如，基于接收的入口和出口节点以及路径上的任何约束开始路径计算。
在204中，网络控制实体从出口节点标识路径的可能跨步或链路。这称为选择松弛跨步。例如，松弛跨步的术语对应于利用Dijkstra’s算法以便在表示网络的图中的节点之间找到最短路径。松弛跨步可视为是路径计算中的过程。当探索新的候选路径时，通过路径计算算法来进行松弛跨步。不丢弃备选路径。松弛跨步（路径计算）可考虑路径上的约束，例如时延或不利用被禁止的管理域。在接下来的步骤中分析由松弛跨步标识的链路以确定它对于请求的端到端路径是否可行。
在205中，网络控制实体确定是否可找到松弛跨步。如果无法找到松弛跨步，那么方法在206停止。
如果可找到松弛跨步，那么方法在208中继续。在208中，网络控制实体确定松弛跨步是否横跨域，即，由PNC控制的域。横跨域的跨步是从该域的一个边缘延伸到另一个边缘的跨步（或抽象化拓扑中的链路）。因此，横跨域的跨步在该域内，即，跨越该域。网络控制实体将域视为是在单个跨步、跳跃或链路中横跨。例如，这提供有效的分级路径计算（H-PCE），其中较低级PCE（即，PNC）计算域内的路径以提供由较高级PCE（即，MDSC）确定的单个跨步、跳跃或链路。
如果松弛跨步对应于作为域间（即，在域之间的）链路的链路，那么松弛跨步不被视为横跨域。域间链路可视为只对于网络控制实体可见，和/或不受在域间链路的入口和出口节点处控制域的域控制实体控制。对于此类域间链路或跨步（即，松弛跨步并非横跨域），该方法从216继续（如下所述）。如果确定松弛跨步横跨域（即，PNC控制该跨步），那么方法在211继续。
在211中，网络控制实体从存储的数据搜索信息。信息是来自涉及与被评估的链路（即，跨步）对应的具体域（例如，涉及PNC）的存储的数据的子路径信息。可根据如上所述的一个或多个准则（例如，相同的入口和出口点、相同签名）标识与被评估的链路对应的存储的链路。关于跨越域的跨步的存储的信息可能已经在之前由PNC提供。
在213中，网络控制实体确定是否在存储设备（即，存储的表格）中找到子路径信息。因此，网络控制实体确定有助于路径计算的子路径信息是否已经被存储并且可被使用或者不可用。
如果在存储设备（即，存储的表格）中找到关于评估中的跨步的对应存储的信息，那么这允许路径计算继续进行至216，而无需与域控制实体通信以获得该信息。
如果网络控制实体确定相关子路径信息不可用，那么该方法在214继续。
在214中，网络控制实体向域控制实体（例如，PNC）做出路径计算请求。PNC用符合标准响应（例如，符合IETF RFC 5440）的响应做出响应。响应可以是肯定（即，PNC指示被评估的跨步可由该域提供）或否定（即，PNC指示被评估的跨步不可由该域提供）。在一些示例中，PNC向网络控制实体提供关于被评估的跨步或子路径的一个或多个度量，例如IGP度量、跳数、LSP的时延。在一些方面中，MDSC PCE可在它的请求中设置标志以指示MDSC PCE想要来自PNC PCE的计算的度量。在这种情况下，来自PNC PCE的答复必须包含计算的度量（例如，跳计数等）。这由策略进行规范：PNC PCE必须配置成以此方式做出响应，否则它生成错误。
在215中，网络控制实体存储从域控制实体接收的信息。例如，网络控制实体将来自域控制实体的对路径计算请求的肯定和否定（no-op）和/或路径度量响应存储例如在如上所述的表格中。
在216中，网络控制实体执行松弛跨步。松弛跨步可基于从存储设备（在211中）或从来自一个或多个PNC的子路径计算响应（在215中）获得的子路径信息。备选地，可基于由网络控制实体所做出的域间链路有可能（例如，满足路径约束）的确定来执行（例如，链路选择）松弛跨步。在一些示例中，对于域间链路，网络控制实体照常执行路径计算，例如无需利用存储的路径。执行松弛跨步可视为是作为被计算的路径的一部分的链路的初步选择。
在217中，网络控制实体考虑是否达到目标，即，计算的路径是否从端到端路径的入口节点延伸到出口节点。如果确定没有达到目标（即，没有到达出口节点），那么路径计算过程从204继续以确定端到端路径中的进一步的跨步。
如果确定达到目标（即，从入口节点到出口节点计算路径），那么网络控制实体开始建立端到端路径的过程。
在218中，网络控制实体针对端到端路径生成指令，例如例如构建端到端显式路由对象（ERO）。在一些示例中，这是包括端到端路径的域的排序列表的延伸型ERO。
在220中，网络控制实体向相关域控制实体发送信息以在（一个或多个）被控制的域中建立路径。例如，信息是一个或多个子-ERO。该信息只对于它发送的域是特定的。信息（即，子-ERO）允许域控制实体基于在来自网络控制实体的信息中提供的入口节点、出口节点（和任何约束）计算和建立路径。
在222中，网络控制实体确定是否成功建立端到端路径。
如果222中的确定是没有成功建立端到端路径，那么方法在230继续。在230中，网络控制实体回滚（roll back）路径建立。在存储的表格中将一个或多个失败的子路径（即，域中的路径）标记为不适合该路径（即，对其失败）。例如，这可能是因为，存储的信息不再是最新的。在232中，网络控制实体重新开始端到端计算以便避免子路径被标记为失败。方法返回到202，以便网络控制实体开始路径计算。
如果222中的确定是成功建立端到端路径，那么方法可选地在223继续。在223中，方法可选地向域控制实体请求剩余带宽信息。可选地，在224中，网络控制实体从域控制实体接收请求的剩余带宽信息，并存储该信息。通过网络控制实体进行的存储例如通过不尝试沿不再具有足以处置路径请求的带宽的链路建立路径来允许未来的路径请求更加准确。
在226中，方法200结束。
在一些示例中，网络控制实体在高速缓存表中搜索（例如，如上所述）与当前被评估的请求的路径的一部分的一个或多个原则匹配的条目（例如，被选作松弛跨步）。所述一个或多个准则的匹配可视为满足路径请求的该部分。例如，匹配的准则可以是入口、出口、度量和其它请求参数中的一个或多个。在一些示例中，利用键标签名来加快该过程。例如，生成请求的路径的键标签名，并将其与存储的路径的键标签名进行比较。如果存在匹配，那么这指示用于生成键标签名的所有字段也匹配。
在一些示例中，网络控制实体确定是否存在与所述一个或多个准则匹配的存储的路径（例如，跨越域的域段）。在一些示例中，只有当相关剩余带宽高于或等于请求的带宽时，才确定路径匹配。在一些示例中，方法可继续进行，而无需通过网络控制实体确定相关剩余带宽是否高于或等于请求的带宽，例如如果网络控制实体不具有关于相关剩余带宽的信息的话。
在一些示例中，将对于度量和/或剩余带宽的请求发送给涉及的域控制实体。将度量和/或关于剩余带宽的信息提供给网络控制实体，并利用它们来更新存储的信息。例如，针对域内的路径和/或端到端路径存储接收的剩余信息。
因此，利用结果（包括新计算的度量）来更新由网络控制实体访问的高速缓存中的每域的行。利用返回的度量的总数来更新端到端路径的行中的返回的度量字段。
在一些示例中，网络控制实体（例如，MDSC）在拓扑上执行路径计算，其中用 使域的端点直接互连的链路的网格表示每个域。图4中示出该拓扑的示例，其中通过链路25连接域20。
在进一步示例中，网络控制实体配置成通过将端到端路径请求与存储的端到端路径匹配来实行路径计算。在这种情况下，简化了图3的方法。例如，该方法可视为在201中接收对路径的请求，并在202中开始路径计算。在这种情况下，路径计算202包括检索存储的端到端路径。然后，该方法可直接继续进行至步骤218，并在合适时继续进行以下步骤220、222、223、224、230、232。
网络控制实体配置成存储关于链路的信息，例如一个或多个度量和/或可用带宽。在一些示例中，从表中的对应条目（例如，高速缓存行）导出每个链路的度量和/或带宽。在一些示例中，表中指示路径失效（例如，标记为-no-path-）的条目可保留一定时间段，并且接着可从域控制实体重新请求。备选地，如果没有找到匹配的表条目（例如，高速缓存行），那么网络控制实体配置成向相关域控制实体请求度量和/或带宽信息。在一些示例中，在肯定响应之后，创建高速缓存中的新条目。备选地，如果在一对端点之间没有路径可用，那么没有链路被创建，并且为它创建指示没有路径（例如，-no path-）的高速缓存条目。
网络控制实体（例如，MDSC）配置成计算新的候选路径集合。在一些示例中，网络控制实体利用正常分级-PCE方法。在一些示例中，网络控制实体利用例如根据存储的路径的增强型拓扑。例如，利用增强型拓扑将导致更有可能可行和优化的路径集合。针对相关域控制实体（例如，PNC）尝试计算的路径集合，并找到所得的端到端路径。在这样做时，在高速缓存中增加/修改新的端到端路径和域段行。
网络控制实体（例如，MDSC）和域控制实体（例如，PNC）配置成交换通信消息。在一些示例中，一个或多个此类消息包括关于剩余带宽的信息。如上所述，网络控制实体配置成利用剩余带宽信息来实现一个或多个特征。在一些示例中，实现剩余带宽特征的网络控制实体将尝试并且与对向的域控制实体协商该能力，即使没有域控制实体配置成实现提供剩余带宽信息。
在一些示例中，本公开的示例并未改变网络控制实体和域控制实体之间的通信协议。因此，对域控制实体的改变无需与根据本公开的示例的网络控制实体一起使用。在进一步示例中，通信协议和域控制实体配置成例如通过确定和提供剩余带宽信息来至少支持根据本公开的示例的网络控制实体。
在一些示例中，利用常规（例如，试错）路径计算机制来进行网络控制实体（例如，MDSC）路径计算。当成功找到路径时，在只由MDSC管理的路由高速缓存表中保留包括在本文档中稍后示出的域和域间链路序列、成本和其它参数的路径细节。
对于进一步路径计算请求，网络控制实体确定表中是否存在匹配路径（例如，子路径）。如果是，那么将根据某个顺序（例如，相似度和/或成本、时间戳）在备选路径之前尝试该匹配路径。随着表格大小增加（即，更多路径具有存储的信息），成功匹配的概率也随之增加，并且因此仅用单次尝试找到正确路径的可能性变得更高，从而减少分级路径计算的开销。
本公开的示例可视为针对于每域路径计算（RFC5152）提供优点。例如，本公开的方面避免遇忙返回（crankback）路由尝试的问题，并且（在存储路径示例之后），网络控制实体可在复杂连接的域中提供准确的路径计算。
本公开的示例可视为针对于反向递归基于PCE的计算（RFC5441）提供优点。例如，本公开的方面借助于高速缓存来缓解它的显著扩展问题。
在一些方面中，本公开的高速缓存机制需要适度的实现努力。例如，网络控制实体包括或访问表格、查找算法和相关选项（确定如何访问路径请求的相似度、或如何根据时间给予条目最佳相关性）。
可选地，可利用存储在高速缓存中的路径的剩余带宽。这需要到PCEP协议的延伸，其中可利用带有新的客观度量“剩余带宽”或特定剩余带宽目标的路径计算请求。这种方式，为网络控制实体（例如，MDSC）提供来自域控制实体（PNC）的关于对于存储在高速缓存中的路径仍然可用的带宽量的信息。
本公开的方面可视为是父PCE（例如，视为利用网络控制实体而实现），其包括登记路径计算请求和答复以便用于随后请求的高速缓存机制。这允许随后请求更加准确。可在网络的寿命期间递增地填入该高速缓存，和/或可在系统的启动时计算初步路由集合以便预先加载路由高速缓存。
在一些示例中，方法包括抽象化关于所述多个域中的每个域的拓扑信息以便以抽象的形式表示域网络。抽象化可使得能够将信息从域传递给网络控制实体，同时向更高网络控制层（例如，MDSC）隐藏关于域的拓扑信息。在实施例中，根据ACTN框架执行关于服务器网络域的拓扑信息的抽象化。
在实施例中，根据ACTN框架，在多层控制网络的MDSC处实现方法。
图5示出对应于诸如MDSC的网络控制实体50的示例网络控制实体240。该网络控制实体包括用于与多个域的域控制实体通信的接口模块242。
路径确定模块244配置成访问存储模块246以便检索与一个或多个准则匹配的路径的存储的信息，如上所述。如果没有匹配的路径被存储（例如，域内的路径之前没有被演算和存储，或者路径在域之间），那么路径确定模块244配置成例如通过向域控制实体请求路径（例如，结合接口模块242和/或路径确定模块）或实行路径演算来从路径计算模块248获得路径。路径确定模块244、接口模块242、路径计算模块248和/或存储模块246配置成实行针对网络控制实体描述的方法或功能的任何部分。
描述的模块可以用软件、固件或硬件实现。对单独模块的描述并非指示单独实现，一个或多个模块可由相同软件、固件或硬件实现。
在一些示例中，网络控制实体用于跨越通信网络中的多个域进行端到端路径计算。网络控制实体包括配置成接收对于跨越所述多个域的路径的请求的接口模块242。网络控制实体还包括配置成作为分级路径计算的一部分计算跨越所述多个域的端到端路径的路径确定模块244。路径确定模块244配置成确定对应于端到端路径的至少一部分的存储的路径是否与端到端路径的一个或多个准则匹配，并且如果是，那么路径确定模块配置成利用存储的路径来进行端到端路径计算。接口模块242配置成将指示存储的路径的至少一部分的信息传送给配置成控制所述多个域中在端到端路径中涉及的所述域的域控制实体。
在一些示例中，存储的路径是跨越网络的所述域的域段。在一些示例中，路径确定模块244配置成从域控制实体接收汇总的拓扑信息。
在一些示例中，路径确定模块配置成确定端到端路径的所述一部分是否与存储的路径不匹配，并且如果是，那么接口模块配置成将路径计算请求传送给所述域控制实体、从域控制实体接收结果路径。路径确定模块配置成存储结果路径。
在一些示例中，网络控制实体是多域服务协调器，和/或域控制实体是物理网络控制器。
在一些示例中，路径确定模块配置成接收指示剩余带宽的信息，并且存储模块配置成存储指示剩余带宽的信息，以使得指示剩余带宽的信息与所述存储的路径相关联。
在一些示例中，所述一个或多个准则包括以下项中的一项或多项：路径的端点，入口点，出口点，域的入口点和出口点，端到端路径的入口点和出口点，存储的路线，一个或多个返回的度量，一个或多个客观度量，一个或多个另外参数，在所述多个准则上演算的签名和剩余带宽。
参考图6，示出对应于诸如MDSC的网络控制实体50的示例网络控制实体250。控制实体250包括处理器252和存储器254。存储器包含可由处理器执行的指令，由此控制实体可进行操作以便实现在任何示例中描述的方法。
在一些方面中，存储器包含可由处理器执行的指令，由此控制实体可进行操作以便实现本公开的任何示例。
在实施例中，上文描述的接口模块242、路径确定模块244和路径计算模块248作为在处理器252上运行的计算机程序而被实现。在实施例中，存储模块246可在存储器254上实现。
每个控制实体（例如，PNC或MDSC）可作为一个或多个处理器、硬件、处理硬件或电路实现。对处理器、硬件、处理硬件或电路的引用可涵盖在任何程度上集成并且不限于通用处理器、数字信号处理器、ASIC、FPGA、离散组件或逻辑等的任何种类的逻辑或模拟电路。对处理器的引用旨在涵盖利用多个处理器的实现，所述多个处理器可例如集成在一起或共置在相同节点中或分布在不同位置。任何示例的存储器可包括本领域中已知的或者可被开发的任何非暂时性机器可读介质，包括但不限于磁介质（例如，软盘、硬盘驱动器等）、光介质（例如，CD-ROM、DVD-ROM等）、固态介质（例如，SRAM、DRAM、DDRAM、ROM、PROM、EPROM、闪速存储器、固态盘等）等。备选地，使用的存储器可以是暂时性存储器，例如RAM。
本公开的进一步实施例提供包括指令的计算机程序，所述指令当在至少一个处理器上执行时使得所述至少一个处理器实行上文描述的确定通信网络的路径的方法的任何步骤。
在进一步示例中，网络控制实体包括处理器和存储器，存储器包含指令，所述指令当在由处理器执行时使得处理器实行任何示例的方法或功能。在一些方面中，网络控制实体包括处理电路，处理电路配置成使得网络节点实行描述的方法的至少一部分的任何示例。
本公开的方面可涉及域控制实体的方法或设备。例如，域控制实体可从网络控制实体接收指令以便进行路径计算或实现演算的路径。在一些示例中，域控制实体从网络控制实体接收对剩余带宽信息的请求。域控制实体配置成将该信息提供给网络控制实体。在一些示例中，可根据图6的设备配置域控制实体。
本公开的方面进一步涉及包括任何示例的网络控制实体和域控制实体的系统。
本公开的进一步实施例提供一种包含计算机程序的载体，计算机程序包括指令，所述指令当在至少一个处理器上执行时使得所述至少一个处理器实行控制通信网络的以上方法的任何步骤。载体是电子信号、光信号、无线电信号或计算机可读存储介质之一。
已经参考跨越多个域的路径演算而描述示例。在一些示例中，路径演算跨越单个域或涉及单个PNC。对传送的任何引用可以指发起传送。
在实施例中，域或网络控制实体30、50是SDN控制器。在实施例中，抽象化模块配置成根据ACTN框架执行抽象化。
Claims (32)
1.一种跨越通信网络中的多个域进行端到端路径计算的方法，包括：
接收对于跨越所述多个域的路径的请求；
作为分级路径计算的一部分在网络控制实体中计算跨越所述多个域的所述端到端路径，其中计算所述端到端路径包括确定对应于所述端到端路径的至少一部分的存储的路径是否与所述端到端路径的一个或多个准则匹配，并且如果是，那么利用所述存储的路径来进行所述端到端路径计算；以及
将指示所述存储的路径的至少一部分的信息传送给配置成控制所述多个域中在所述端到端路径中涉及的所述域的域控制实体。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述存储的路径是跨越所述网络的所述域的域段。
3.如权利要求1或2所述的方法，其中所述存储的路径是跨越所述多个域的所述端到端路径。
4.如前述权利要求中任一权利要求所述的方法，其中所述网络控制实体从所述域控制实体接收汇总的拓扑信息。
5.如前述权利要求中任一权利要求所述的方法，还包括确定所述端到端路径的所述一部分是否经确定与存储的路径不匹配，所述方法还包括：
将路径计算请求传送给所述域控制实体，
从所述域控制实体接收结果路径，以及
存储所述结果路径。
6.如前述权利要求中任一权利要求所述的方法，其中所述网络控制实体是多域服务协调器，和/或所述域控制实体是物理网络控制器。
7.如前述权利要求中任一权利要求所述的方法，还包括：接收指示剩余带宽的信息；以及存储指示所述剩余带宽的信息，以使得指示所述剩余带宽的所述信息与所述存储的路径相关联。
8.如权利要求7所述的方法，其中在确定成功建立所述端到端路径之后接收指示剩余带宽的所述接收信息。
9.如前述权利要求7或8中任一权利要求所述的方法，其中所述网络控制实体向所述域控制实体请求剩余带宽，并且指示所述剩余带宽的所述接收信息响应于对所述剩余带宽的所述请求来自于所述域控制实体。
10.如前述权利要求中任一权利要求所述的方法，其中所述一个或多个准则包括以下项中的一项或多项：所述路径的端点，入口点，出口点，域的入口点和出口点，所述端到端路径的入口点和出口点，存储的路线，一个或多个返回的度量，一个或多个客观度量，一个或多个另外参数，在所述多个准则上演算的签名和剩余带宽。
11.如前述权利要求中任一权利要求所述的方法，包括：
选择松弛跨步，
确定所述松弛跨步是否横跨域，并且如果是，
则确定横跨所述域的存储的路径是否与所述松弛跨步的一个或多个准则匹配，并且如果是，
则执行所述松弛跨步。
12.一种用于跨越通信网络中的多个域进行端到端路径计算的网络控制实体，其中所述网络控制实体配置成：
接收对于跨越所述多个域的路径的请求；
作为分级路径计算的一部分计算跨越所述多个域的所述端到端路径，
确定对应于所述端到端路径的至少一部分的存储的路径是否与所述端到端路径的一个或多个准则匹配，并且如果是，那么所述网络控制实体配置成利用所述存储的路径来进行所述端到端路径计算；
将指示所述存储的路径的至少一部分的信息传送给配置成控制所述多个域中在所述端到端路径中涉及的所述域的域控制实体。
13.如权利要求12所述的网络控制实体，其中所述存储的路径是跨越所述网络的所述域的域段。
14.如权利要求12或13所述的网络控制实体，其中所述网络控制实体配置成从所述域控制实体接收汇总的拓扑信息。
15.如权利要求12至14中任一权利要求所述的网络控制实体，其中所述网络控制实体配置成确定所述端到端路径的所述一部分是否与存储的路径不匹配，并且如果是，那么所述网络控制实体配置成：
将路径计算请求传送给所述域控制实体，
从所述域控制实体接收结果路径，以及
存储所述结果路径。
16.如权利要求12至15中任一权利要求所述的网络控制实体，其中所述网络控制实体是多域服务协调器，和/或所述域控制实体是物理网络控制器。
17.如权利要求12至16中任一权利要求所述的网络控制实体，其中所述网络控制实体配置成接收指示剩余带宽的信息，并且配置成存储指示所述剩余带宽的所述信息，以使得指示所述剩余带宽的所述信息与所述存储的路径相关联。
18.如权利要求12至17中任一权利要求所述的网络控制实体，其中所述一个或多个准则包括以下项中的一项或多项：所述路径的端点，入口点，出口点，域的入口点和出口点，所述端到端路径的入口点和出口点，存储的路线，一个或多个返回的度量，一个或多个客观度量，一个或多个另外参数，在所述多个准则上演算的签名和剩余带宽。
19.一种用于跨越通信网络中的多个域进行端到端路径计算的网络控制实体，所述网络控制实体包括处理电路，所述处理电路配置成使得所述网络控制实体用于：
接收对于跨越所述多个域的路径的请求；
作为分级路径计算的一部分计算跨越所述多个域的所述端到端路径；
确定对应于所述端到端路径的至少一部分的存储的路径是否与所述端到端路径的一个或多个准则匹配，并且如果是，那么所述处理电路配置成利用所述存储的路径来进行所述端到端路径计算；
将指示所述存储的路径的至少一部分的信息传送给配置成控制所述多个域中在所述端到端路径中涉及的所述域的域控制实体。
20.如权利要求19所述的网络控制实体，其中所述存储的路径是跨越所述网络的所述域的域段。
21.如权利要求19或20所述的网络控制实体，其中所述处理电路配置成从所述域控制实体接收汇总的拓扑信息。
22.如权利要求19至21中任一权利要求所述的网络控制实体，其中所述处理电路配置成确定所述端到端路径的所述一部分是否与存储的路径不匹配，并且如果是，那么所述处理电路配置成：
将路径计算请求传送给所述域控制实体，
从所述域控制实体接收结果路径，以及
存储所述结果路径。
23.如权利要求19至22中任一权利要求所述的网络控制实体，其中所述网络控制实体是多域服务协调器，和/或所述域控制实体是物理网络控制器。
24.如权利要求19至23中任一权利要求所述的网络控制实体，其中所述处理电路配置成接收指示剩余带宽的信息，并且配置成存储指示所述剩余带宽的所述信息，以使得指示所述剩余带宽的所述信息与所述存储的路径相关联。
25.如权利要求19至24中任一权利要求所述的网络控制实体，其中所述一个或多个准则包括以下项中的一项或多项：所述路径的端点，入口点，出口点，域的入口点和出口点，所述端到端路径的入口点和出口点，存储的路线，一个或多个返回的度量，一个或多个客观度量，一个或多个另外参数，在所述多个准则上演算的签名和剩余带宽。
26.一种用于跨越通信网络中的多个域进行端到端路径计算的网络控制实体，所述网络控制实体包括：
接口模块，配置成接收对于跨越所述多个域的路径的请求；
路径确定模块，配置成作为分级路径计算的一部分计算跨越所述多个域的所述端到端路径，
所述路径确定模块配置成确定对应于所述端到端路径的至少一部分的存储的路径是否与所述端到端路径的一个或多个准则匹配，并且如果是，那么所述路径确定模块配置成利用所述存储的路径来进行所述端到端路径计算；
其中所述接口模块配置成将指示所述存储的路径的至少一部分的信息传送给配置成控制所述多个域中在所述端到端路径中涉及的所述域的域控制实体。
27.如权利要求26所述的网络控制实体，其中所述存储的路径是跨越所述网络的所述域的域段。
28.如权利要求26或27所述的网络控制实体，其中所述路径确定模块配置成从所述域控制实体接收汇总的拓扑信息。
29.如权利要求26至28中任一权利要求所述的网络控制实体，其中所述路径确定模块配置成确定所述端到端路径的所述一部分是否与存储的路径不匹配，并且如果是，那么所述接口模块配置成：
将路径计算请求传送给所述域控制实体，
从所述域控制实体接收结果路径，以及
所述路径确定模块配置成存储所述结果路径。
30.如权利要求26至29中任一权利要求所述的网络控制实体，其中所述路径确定模块配置成接收指示剩余带宽的信息，并且所述存储模块配置成存储指示所述剩余带宽的所述信息，以使得指示所述剩余带宽的所述信息与所述存储的路径相关联。
31.如权利要求26至30中任一权利要求所述的网络控制实体，其中所述一个或多个准则包括以下项中的一项或多项：所述路径的端点，入口点，出口点，域的入口点和出口点，所述端到端路径的入口点和出口点，存储的路线，一个或多个返回的度量，一个或多个客观度量，一个或多个另外参数，在所述多个准则上演算的签名和剩余带宽。
32.一种包含计算机程序的载体，所述计算机程序包括指令，所述指令在至少一个处理器上执行时使得所述至少一个处理器实行根据权利要求1至11中任一权利要求所述的方法。
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