CN109587058A

CN109587058A - 一种流量工程路径的选择方法及装置

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Publication number: CN109587058A
Application number: CN201910013186.7A
Authority: CN
Inventors: 张沛; 华强; 华一强
Original assignee: China United Network Communications Group Co Ltd
Current assignee: China United Network Communications Group Co Ltd
Priority date: 2019-01-07
Filing date: 2019-01-07
Publication date: 2019-04-05
Anticipated expiration: 2039-01-07
Also published as: CN109587058B

Abstract

本发明的实施例提供一种流量工程路径的选择方法及装置，能够减小全网业务的阻塞，提高网络的利用率。该方法包括：根据流量工程TE的约束条件为目标源节点和目标宿节点计算至少一条受约束的流量工程路径；根据VPN业务的约束条件以及公式计算至少一条受约束的流量工程路径的自动选择值；选择最大的自动选择值对应的受约束的流量工程路径作为在目标源节点和目标宿节点之间建立VPN业务时的最优流量工程路径。

Description

一种流量工程路径的选择方法及装置

技术领域

本发明的实施例涉及通信领域，尤其涉及一种流量工程路径的选择方法及装置。

背景技术

随着移动互联网、移动商务、大数据等信息通信技术(informationcommunications technology，ICT)服务的兴起，对人们的日常生产生活产生了深刻的影响，为用户带来了极大的便利，同时对信息和通信的基础设施建设提出了按需供给、随需而变、灵活健壮等更高的要求。软件定义网络(software defined network，SDN)技术的出现适应了网络IT化，设备软件化和硬件标准化的趋势。SDN的设计理念是将网络的控制平面与转发平面进行分离，逻辑上集中的控制层面能够支持网络资源的灵活调度，灵活的开放接口能够支持网络能力的按需调用，并实现可编程化控制。通过这种方式，推动网络能力被便捷地调用，支持网络业务的创新。

SDN控制器是SDN网络的控制中枢，控制的是转发设备。SDN控制器可以控制各种网络。虚拟专用网络(virtual private network，VPN)的功能是：在公用网络上建立专用网络，进行加密通讯。VPN在企业网络中有广泛应用。电信运营商为企业提供的一般是MPLSVPN。MPLS VPN是一种基于应用多协议标签交换(multi-protocol label switching，MPLS)技术的网络之间互连的协议(internet protocol，IP)虚拟专用网络IP-VPN，是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。

运营商为了提高服务质量，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。流量工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。流量工程在复杂的网络环境中，控制不同的业务流走不同的路径，关键的业务走可靠的路径并保证服务质量，并且在某段网络拥塞的情况下，动态调整路由，整个网络如同一个“可控的城市交通系统”。在VPN业务建立后，可以将VPN绑定到流量工程路径，从而将流量导入流量工程路径中，使流量按照规划的路径传输和交换。

源宿节点之间可以有多条路径，目前流量工程路径往往采用最短路径长度/最短跳数等方式计算。部署的流量工程路径一般是长度最短或跳数最短，但经过的某条链路可能带宽较小，采用流量工程的业务带宽对链路带宽占比过高，某条链路的小带宽可能成为流量拥塞的瓶颈。其次某条关键位置的链路可能会被多条流量工程路径所使用，此链路如果失效则大量使用流量工程路径的关键业务受到影响。再次某些长度稍微长一些或跳数稍微大一些的路径可能链路带宽更宽，流量工程业务更少，是更优秀的流量工程路径，但在现有的计算方法下无法被选择。

发明内容

本发明的实施例提供一种流量工程路径的选择方法及装置，能够减小全网业务的阻塞，提高网络的利用率。

第一方面，提供一种流量工程路径的选择方法，包括如下步骤：根据流量工程TE的约束条件为目标源节点和目标宿节点计算至少一条受约束的流量工程路径；根据VPN业务的约束条件以及公式计算所述至少一条受约束的流量工程路径的自动选择值；其中，所述VPN业务建立在所述目标源节点和所述目标宿节点之间，所述VPN业务的约束条件用来约束建立所述VPN业务所需的带宽BW_vpni；公式中AS为所述目标源节点和所述目标宿节点之间的任一条受约束的流量工程路径的自动选择值、k表示所述任一条受约束的流量工程路径经过的链路k、m_k为所述链路k的选择系数、LinkBW_k为所述链路k的链路带宽、BW_vpni为建立所述VPN业务所需的带宽、HOP_min为所述目标源节点和所述目标宿节点之间的流量工程最短路径跳数、HOP_j为所述任一条受约束的流量工程路径的跳数，其中，0≤m_k，k≥1且k为正整数；选择最大的所述自动选择值对应的所述受约束的流量工程路径作为在所述目标源节点和所述目标宿节点之间建立VPN业务时的最优流量工程路径。

上述方案中，由于为目标源节点和目标宿节点计算至少一条受约束的流量工程路径，根据VPN业务的约束条件以及公式计算至少一条受约束的流量工程路径的自动选择值，选择最大的所述自动选择值对应的所述受约束的流量工程路径作为在所述目标源节点和所述目标宿节点之间建立VPN业务时的最优流量工程路径。首先，在综合约束条件下选择的最优流量工程路径，避免了利用最短路径长度/最短跳数等方式计算流量工程路径中，存在的所选取的流量工程路径中的某条链路的链路带宽较小，而采用流量工程的业务带宽对链路带宽占比过高，导致的某条链路的小链路带宽可能成为流量拥塞的瓶颈。其次，避免了一些长度稍微长一些或跳数稍微大一些但流量工程业务更少，更优秀的流量工程路径无法被选择的情况，提高了网络的利用率。再次，整个机制可以全自动完成计算和选择，避免了人工配置出错的概率，加快了基于TE的业务部署速度。

第二方面，提供一种流量工程路径的选择装置，应用于SDN控制器或者SDN控制器中的芯片，包括：计算模块，用于根据流量工程TE的约束条件为目标源节点和目标宿节点计算至少一条受约束的流量工程路径；所述计算模块，还用于根据VPN业务的约束条件以及公式计算所述至少一条受约束的流量工程路径的自动选择值；其中，所述VPN业务建立在所述目标源节点和所述目标宿节点之间，所述VPN业务的约束条件用来约束建立所述VPN业务所需的带宽BW_vpni；公式中AS为所述目标源节点和所述目标宿节点之间的任一条受约束的流量工程路径的自动选择值、k表示所述任一条受约束的流量工程路径经过的链路k、m_k为所述链路k的选择系数、LinkBW_k为所述链路k的链路带宽、BW_vpni为建立所述VPN业务所需的带宽、HOP_min为所述目标源节点和所述目标宿节点之间的流量工程最短路径跳数、HOP_j为所述任一条受约束的流量工程路径的跳数，其中，0≤m_k，k≥1且k为正整数；选择模块，用于选择所述计算模块计算得到的最大的所述自动选择值对应的所述受约束的流量工程路径作为在所述目标源节点和所述目标宿节点之间建立VPN业务时的最优流量工程路径。

第三方面，提供一种流量工程路径的选择装置，包括通信接口、处理器、存储器、总线；存储器用于存储计算机执行指令，处理器与存储器通过总线连接，当流量工程路径的选择装置运行时，处理器执行存储器存储的计算机执行指令，以使流量工程路径的选择装置执行如上述第一方面的流量工程路径的选择方法。

第四方面，提供一种计算机存储介质，包括指令，当指令在计算机上运行时，使得计算机执行如上述的流量工程路径的选择方法。

第五方面，提供一种计算机程序产品，计算机程序产品包括指令代码，指令代码用于执行如上述的流量工程路径的选择方法。

可以理解地，上述提供的任一流量工程路径的选择装置、计算机存储介质或计算机程序产品均用于执行上文所提供的第一方面对应的方法，因此，其所能达到的有益效果可参考上文第一方面的方法以及下文具体实施方式中对应的方案的有益效果，此处不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，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为本发明的实施例提供的SDN架构的示意图；

图2为本发明的实施例提供的一种MPLS VPN的逻辑示意图；

图3为本发明的实施例提供的一种流量工程路径的选择方法示意图；

图4为本发明的实施例提供的一种计算链路的选择系数的方法示意图；

图5为本发明的实施例提供的一种流量工程路径的选择装置的结构示意图；

图6为本发明的另一实施例提供的一种流量工程路径的选择装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

SDN控制器是SDN网络的控制中枢，控制的是转发设备。本申请中提出一种SDN架构，参照图1所示，包括数据转发层，主要由通用的转发设备构成，按照控制层下发的指令和策略进行分组的转发，其中，转发设备可以是OpenFlow交换机，路由器和其他基础设施元件等。南向接口API在控制层与转发设备之间，可以是OpenFlow、SNMP和NetConfig等；SDN控制器对网络的控制主要是通过南向接口API实现，包括链路发现、拓扑管理、策略制定、表项下发等。控制层中的SDN控制器，以集中的方式通过网络政策全局调控网络状态，SDN控制器可以不受限制地访问全球网络元件和网络资源，这样的网络政策可以及时更新和反应当前的业务流活动；其次，控制层将原有的网络设备的控制能力抽取出来由独立的SDN控制器进行控制，这些控制能力包括决定网络中各业务流的转发路径，同时向应用层提供相应的功能调控的接口的控制能力；再次，SDN控制器可以远程向转发设备下发增改删等指令修改自身的流表(flow table)和组表(group table)，实现对网络报文的处理，例如，可以实现对网络报文的转发、标签处理、过滤等。北向接口API是通过SDN控制器向应用层开放的接口，其目标是使得应用层能够便利地调用应用层的网络资源和能力；通过北向接口，网络业务的开发者能以软件编程的形式调用各种网络资源。应用层包括SDN应用中的流量工程、网络虚拟化、Qos、路由，以及商业应用，可通过互联网应用程序接口restful API的方式或者网络操作系统API的方式调用控制层提供的控制网络转发面的能力。

SDN控制器可以控制各种网络，在本申请中，SDN控制器用于控制MPLS VPN网络，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。而MPLS VPN是一种基于应用多协议标签交换(multi-protocol label switching，MPLS)技术的网络之间互连的协议(internet protocol，IP)虚拟专用网络IP-VPN，是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。参照图2所示，基于MPLS VPN的转发层的转发设备包括用户网络边缘设备(customer edge，CE)，用于提供与服务提供商直接相连的接口，可以是路由器或交换机等；运营商核心路由器(provider，P)负责快速转发数据，不与CE直接相连；运营商边缘路由器(provider edge，PE)，与用户的CE直接相连，负责VPN业务接入，处理VPN-IPv4路由，是MPLS三层VPN的主要实现者；用户终端，与CE相连，用户终端可以通过CE访问其他用户网络中的设备，进行数据传输，其中终端可以为手机或者其他用户设备，例如PAD、掌上电脑、PC等等。

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。本申请中，流量工程的实现可以通过建立标签交换路径(label switched path，LSP)来确定业务的路由路径，一个确定的源地址和宿地址之间可以建立多条LSP，同时在源节点上路由器可以将每个业务进行分离得到不同的等价类(forwarding equivalence class，FEC)，每个FEC可以被路由到任意一条已经建立的LSP上，这种显示路由的方法可以对多条路径进行任意比例的分流，因而对业务的选路更加的灵活。在MPLS VPN网络中，VPN网络的节点之间需要建立VPN业务时，例如，可以是PE和PE之间建立VPN业务，也可以是PE和CE之间建立VPN业务。此时，则需要对该VPN业务进行从源端节点到宿端节点所经过的传输路径的规划，该传输路径可能包括多个节点。

基于上述SDN架构下的SDN控制器控制上述MPLS VPN网络，以及通过建立标签交换路径来确定业务路由路径的方式实现流量工程的建立，本申请提供一种流量工程路径的选择方法，由流量工程路径的选择装置实施，其中流量工程路径的选择装置可以为SDN控制器本身或者SDN控制器上的芯片，参照图3所示，具体包括如下步骤：

301、根据流量工程TE的约束条件为目标源节点和目标宿节点计算至少一条受约束的流量工程路径。

首先，TE的带宽为0时，TE的约束条件包含TE的跳数约束或TE的长度约束；其中TE的跳数约束为：HOP_i/HOP_min≤d，HOP_i为流量工程路径跳数、HOP_min为流量工程最短路径跳数、d为常数，例如，例如d＝2，则流量工程路径跳数应小于等于流量工程最短路径跳数的2倍。

例如，在网络中有4台转发设备：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到目的宿节点设备D可以走的路径有S-A-D和S-B-D，则HOP₁＝2，HOP_min＝2，假设d＝2，则HOP_i/HOP_min＝1≤2，则两条流量工程路径均满足TE的跳数约束。

对于TE的长度约束，则先需要流量工程路径的选择装置通过目标源节点和目标宿节点之间的流量工程路径中各链路的链路长度来计算流量工程路径的长度，假设流量工程路径经过的链路j的链路长度为lj,则流量工程路径i的路径长度L_i为：即流量工程路径的路径长度等于从目标源节点到目标宿节点之间流量工程路径经过的所有链路的链路长度之和。

例如，在网络中有上述例子中的4台转发设备，并有L(SA)＝120km，L(AD)＝120km，L(SB)＝100km，L(BD)＝100km，则有流量工程路径的路径长度L_(S-A-D)＝120+120＝240km，L_(S-B-D)＝100+100＝200km。

则TE的长度约束为：L_i/L_min≤e，L_i为流量工程路径长度、L_min为流量工程最短路径长度、e为常数，例如e＝1.5，则流量工程路径长度应小于等于流量工程最短路径的1.5倍。

例如，在上述计算的流量工程路径的路径长度L_(S-A-D)＝240km，L_(S-B-D)＝200km，假设e＝1.5，则L_min＝200km，L_(S-A-D)/L_min＝240/200＝1.2；L_(S-B-D)/L_min＝200/200＝1，均满足TE的长度约束。

其次，TE的带宽为预设值时，则TE的约束条件还包含TE的带宽约束：LinkBW_j/BW_i≥f，LinkBW_j为流量工程路径中链路的链路带宽、BW_i为预设值、f为常数，例如f＝3，TE经过的每一条链路带宽与TE的带宽比值均应大于等于3。

例如，在网络中有上述例子中的4台转发设备，假设TE的带宽为1G，则BWi＝1G。并已知4条链路的带宽，LinkBW_SA＝40G，LinkBW_AD＝40G，LinkBW_SB＝10G，LinkBW_BD＝10G，假设f＝3，则有：

LinkBW_SA/BW_i＝40G/1G＝40≥3；

LinkBW_AD/BW_i＝40G/1G＝40≥3；

LinkBW_SB/BW_i＝10G/1G＝10≥3；

LinkBW_BD/BW_i＝10G/1G＝10≥3；

均满足TE的带宽约束。

计算出至少一条受约束的流量工程路径之后，将至少一条受约束的流量工程路径通过协议以报文的形式下发到转发设备上。

302、根据VPN业务的约束条件以及公式计算至少一条受约束的流量工程路径的自动选择值。

其中，VPN业务建立在目标源节点和目标宿节点之间，VPN业务的约束条件用来约束建立VPN业务所需的带宽BW_vpni；公式中AS为目标源节点和目标宿节点之间的任一条受约束的流量工程路径的自动选择值、k表示任一条受约束的流量工程路径经过的链路k、m_k为链路k的选择系数、LinkBW_k为链路k的链路带宽、BW_vpni为建立VPN业务所需的带宽、HOP_min为目标源节点和目标宿节点之间的流量工程最短路径跳数、HOP_j为任一条受约束的流量工程路径的跳数，其中，0≤m_k，k≥1且k为正整数。

例如，在网络中有步骤301例子中的4台转发设备，有两条流量工程路径S-A-D和S-B-D，m_(SA)＝3，m_(AD)＝2，m_(SB)＝0.5，m_(BD)＝0.7，并且可计算得则

AS(S-A-D)＝m_SA*LinkBW_SA/BW_vpni*1+m_AD*LinkBW_AD/BW_vpni*1＝3*40G/0.5G+2*40G/0.5G＝3*80+2*80＝400；

AS(S-B-D)＝m_SB*LinkBW_SB/BW_vpni*1+m_BD*LinkBW_BD/BW_vpni*1＝0.5*10G/0.5G+0.7*10G/0.5G＝0.5*20+0.7*20＝24。

首先，TE的带宽为0时，VPN业务的约束条件为：LinkBW_k/BW_vpni≥g，LinkBW_k为建立在目标源节点和目标宿节点之间的VPN业务的任一条受约束的流量工程路径经过的链路的链路带宽、BW_vpni为建立VPN业务所需的带宽、g为常数，可以定义为带宽比值系数，例如g＝2.5，则流量工程路径经过的每一条链路的链路带宽与建立VPN业务所需的带宽比值均应大于等于2.5。

例如，在网络中有步骤301例子中的4台转发设备，LinkBW_SA＝40G，LinkBW_AD＝40G，LinkBW_SB＝10G，LinkBW_BD＝10G，假设g＝2.5，则有：

LinkBW_SA/BW_vpni＝40/0.5＝80≥g；

LinkBW_AD/BW_vpni＝40/0.5＝80≥g；

LinkBW_SB/BW_vpni＝10/0.5＝20≥g；

LinkBW_BD/BW_vpni＝10/0.5＝20≥g；

均满足VPN业务的约束。

TE的带宽为预设值，VPN业务的约束条件为：BW_vpni≤BW_i，BW_vpni为建立VPN业务所需的带宽、BW_i为预设值。

例如，TE的带宽为1G，VPN业务的带宽为0.5G，则0.5G<＝1G，满足VPN业务的约束。

303、选择最大的自动选择值对应的受约束的流量工程路径作为在目标源节点和目标宿节点之间建立VPN业务时的最优流量工程路径。

具体的，为VPN业务按照自动选择值从大到小的顺序选择合适的流量工程路径，并将业务流量导入选中的流量工程路径中，实现基于流量工程的VPN业务的建立。

进一步的，对所有的流量工程路径均计算自动选择值之后按照从大到小的顺序，选择自动选择值最大的流量工程路径为VPN业务的第一选择流量工程路径，自动选择值仅次于最大的自动选择值为VPN业务的第二选择流量工程路径，依次类推。

根据VPN业务的需要，对流量工程路径有若干选择方法，例如：

a、对于无保护的流量工程业务，VPN业务选择自动选择值最大的流量工程路径为第一选择流量工程路径；

b、对于1+1保护的流量工程业务，VPN业务选择第一选择流量工程路径和第二选择流量工程路径，同时在两个流量工程路径上建立业务，实现1+1保护；

c、对于1：1保护的流量工程业务，VPN业务选择第一选择流量工程路径和第二选择流量工程路径，在第一选择流量工程路径上建立业务，在第二选择流量工程路径上不建立业务但对第一选择流量工程路径进行保护，实现1:1保护；

VPN业务的最优流量工程路径选择后，流量工程路径的选择装置通过配置将VPN业务绑定第一选择流量工程路径，将VPN业务流量导入流量工程路径中，实现流量工程路径上的VPN业务的建立。

本申请提出一种计算链路的选择系数的方法，参照图4，具体包括如下步骤：

401、通过拓扑收集协议BGP-LS、链路层发现协议LLDP以及节点设备获取全网的拓扑信息。

其中，拓扑信息包括至少一条链路的链路带宽和至少一条链路的链路长度，拓扑信息还包括各节点信息、链路连接信息、链路通断信息。

402、根据链路带宽和/或链路长度为每条链路计算选择系数。

在流量工程路径的选择装置中为各链路定义选择系数，选择系数是每个链路的属性参数之一，用于人工提高在自动选择流量工程路径时此链路被选中的概率。链路选择系数为大于等于0的正数，链路选择系数越大，此链路在自动选择流量工程路径时被选中的概率越大，链路选择系数越小，此链路在自动选择流量工程路径时备选中的概率越小。

根据链路带宽为每条链路计算选择系数，包括：m_k＝BWkrestk/标准带宽，其中m_k为链路k的选择系数、BWkrestk为链路k的剩余带宽，标准带宽可以是10Gbps，例如，假设链路k带宽为10Gbps，其中2Gbps已用，则BWkrest＝8Gbps,m_k＝8；假设链路k使用率为100％，则BWkrest＝0，m_k＝0。

或者，根据链路长度为每条链路计算选择系数，包括：m_k＝1/Llinkk，其中m_k为链路k的选择系数、Llinkk为链路k的长度。

或者，根据链路带宽和链路长度为每条链路计算选择系数，包括：m_k＝BWkrestk/(标准带宽*Llinkk)，其中m_k为链路k的选择系数、BWkrest为链路k的剩余带宽、Llinkk为链路k的长度。

或者进一步的，链路选择系数也可以预先设定一个常数，例如全网的各链路的链路选择系数预设为1。

在为链路设置链路选择系数之后，流量工程路径的选择装置中存储各链路的选择系数，例如，可以以如下形式来存储：

链路名：{时间；源端设备，源设备接口，宿端设备，宿端设备接口，链路带宽，链路选择系数}。

流量工程路径的选择装置定期更新各链路的选择系数m_k，例如，可以每小时根据全网上报的链路使用带宽，计算一次链路选择系数，并更新此链路的选择系数。

具体的，通过一个例子对链路的选择系数m_k的计算进行说明，例如，在网络中有4台转发设备：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到目的宿节点设备D可以走的路径有S-A-D和S-B-D，各链路参数如下：

(S，A)：带宽40G，已用10G。

(S，B)：带宽10G，已用5G。

(A，D)：带宽40G，已用20G。

(B，D)：带宽10G，已用3G。

其中，流量工程路径的选择装置根据链路带宽为每条链路计算选择系数，包括：m_k＝BWkrestk/标准带宽，标准带宽为10Gbps。

则m_(S，A)＝(40-10)/10＝3。

m_(S，B)＝(10-5)/10＝0.5。

m_(A，D)＝(40-20)/10＝2。

m_(B，D)＝(10-3)/10＝0.7。

在为链路设置链路选择系数之后，流量工程路径的选择装置中以如下形式来存储各链路的选择系数：

链路名：{时间；源端设备，源设备接口，宿端设备，宿端设备接口，链路带宽，链路选择系数}，则：

(S，A)：{20181210-16:00，S，1/0/1，A，1/0/5，40G，3}；

(S，B)：{20181210-16:00，S，1/0/2，B，1/0/6，10G，0.5}；

(A，D)：{20181210-16:00，A，1/0/3，D，1/0/7，40G，2}；

(B，D)：{20181210-16:00，B，1/0/4，D，1/0/58，10G，0.7}；

流量工程路径的选择装置每小时根据全网上报的链路使用带宽更新各链路的选择系数m_k，并计算一次链路选择系数，并更新此链路的选择系数，在本例中下次计算时间为：20181210-17:00重新计算一遍m_k。

上述方案中，由于为目标源节点和目标宿节点计算至少一条受约束的流量工程路径，根据VPN业务的约束条件以及公式计算至少一条受约束的流量工程路径的自动选择值，选择最大的所述自动选择值对应的所述受约束的流量工程路径作为在所述目标源节点和所述目标宿节点之间建立VPN业务时的最优流量工程路径。首先，在综合约束条件下选择的最优流量工程路径，避免了利用最短路径长度/最短跳数等方式计算流量工程路径中，存在的所选取的流量工程路径中的某条链路的链路带宽较小，而采用流量工程的业务带宽对链路带宽占比过高，导致的某条链路的小链路带宽可能成为流量拥塞的瓶颈；又由于计算链路的选择系数时是通过链路的剩余带宽计算的，因此避免了选择被多条流量工程路径所使用的链路，减小了因链路失效导致的大量关键业务受影响的概率。其次，避免了一些长度稍微长一些或跳数稍微大一些但流量工程业务更少，更优秀的流量工程路径无法被选择的情况，提高了网络的利用率。再次，整个机制可以全自动完成计算和选择，避免了人工配置出错的概率，加快了基于TE的业务部署速度。

参照图5所示，提供一种流量工程路径的选择装置，包括：

计算模块52，用于根据流量工程TE的约束条件为目标源节点和目标宿节点计算至少一条受约束的流量工程路径；所述计算模块52，还用于根据VPN业务的约束条件以及公式计算所述至少一条受约束的流量工程路径的自动选择值；其中，所述VPN业务建立在所述目标源节点和所述目标宿节点之间，所述VPN业务的约束条件用来约束建立所述VPN业务所需的带宽BW_vpni；公式中AS为所述目标源节点和所述目标宿节点之间的任一条受约束的流量工程路径的自动选择值、k表示所述任一条受约束的流量工程路径经过的链路k、m_k为所述链路k的选择系数、LinkBW_k为所述链路k的链路带宽、BW_vpni为建立所述VPN业务所需的带宽、HOP_min为所述目标源节点和所述目标宿节点之间的流量工程最短路径跳数、HOP_j为所述任一条受约束的流量工程路径的跳数，其中，0≤m_k，k≥1且k为正整数；选择模块53，用于选择所述计算模块52计算得到的最大的所述自动选择值对应的所述受约束的流量工程路径作为在所述目标源节点和所述目标宿节点之间建立VPN业务时的最优流量工程路径。

可选的，所述TE的带宽为0，所述TE的约束条件包含TE的跳数约束或TE的长度约束；其中TE的跳数约束为：HOP_i/HOP_min≤d，HOP_i为所述流量工程路径跳数、HOP_min为所述流量工程最短路径跳数、d为常数；TE的长度约束为：L_i/L_min≤e，L_i为所述流量工程路径长度、L_min为所述流量工程最短路径长度、e为常数，其中所述流量工程路径长度为所述流量工程路径中的所有链路长度之和；所述TE的带宽为预设值，则所述TE的约束条件还包含TE的带宽约束：LinkBW_j/BW_i≥f，LinkBW_j为所述流量工程路径中链路的链路带宽、BW_i为所述预设值、f为常数。

可选的，所述TE的带宽为0，所述VPN业务的约束条件为：LinkBW_k/BW_vpni≥g，LinkBW_k为建立在所述目标源节点和所述目标宿节点之间的所述VPN业务的任一条受约束的流量工程路径经过的链路的链路带宽、BW_vpni为建立所述VPN业务所需的带宽、g为常数；所述TE的带宽为预设值，所述VPN业务的约束条件为：BW_vpni≤BW_i，BW_vpni为建立所述VPN业务所需的带宽、BW_i为所述预设值。

可选的，获取模块51，用于通过拓扑收集协议BGP-LS、链路层发现协议LLDP以及节点设备获取全网的拓扑信息，其中，所述拓扑信息包括至少一条链路的链路带宽和所述至少一条链路的链路长度；所述计算模块52，还用于根据所述链路带宽和/或所述链路长度为每条链路计算选择系数。

可选的，所述计算模块52，具体用于根据所述链路带宽为每条链路计算选择系数，包括：m_k＝BWkrestk/标准带宽，其中m_k为链路k的选择系数、BWkrestk为所述链路k的剩余带宽；或者，所述计算模块52，具体用于根据所述链路长度为每条链路计算选择系数，包括：m_k＝1/Llinkk，其中m_k为链路k的选择系数、Llinkk为所述链路k的长度；或者，所述计算模块52，具体用于根据所述链路带宽和所述链路长度为每条链路计算选择系数，包括：m_k＝BWkrestk/(标准带宽*Llinkk)，其中m_k为链路k的选择系数、BWkrest为所述链路k的剩余带宽、Llinkk为所述链路k的长度。

在采用集成的模块的情况下，流量工程路径的选择装置包括：存储单元、处理单元以及接口单元。处理单元用于对流量工程路径的选择装置的动作进行控制管理。接口单元，用于支持流量工程路径的选择装置与其他设备的信息交互。存储单元，用于存储流量工程路径的选择装置的程序代码和数据。

其中，以处理单元为处理器，存储单元为存储器，接口单元为通信接口为例。其中，流量工程路径的选择装置参照图6中所示，包括通信接口601、处理器602、存储器603和总线604，通信接口601、处理器602通过总线604与存储器603相连。

处理器602可以是一个通用中央处理器(Central Processing Unit，CPU)，微处理器，特定应用集成电路(Application-Specific Integrated Circuit，ASIC)，或一个或多个用于控制本申请方案程序执行的集成电路。

存储器603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。存储器可以是独立存在，通过总线与处理器相连接。存储器也可以和处理器集成在一起。

其中，存储器603用于存储执行本申请方案的应用程序代码，并由处理器602来控制执行。通讯接口601用于与其他设备进行信息交互，例如支持流量工程路径的选择装置与其他设备的信息交互，例如从其他设备获取数据或者向其他设备发送数据。处理器602用于执行存储器603中存储的应用程序代码，从而实现本申请实施例中所述的方法。

此外，还提供一种计算存储媒体(或介质)，包括在被执行时进行上述实施例中的流量工程路径的选择装置执行的方法操作的指令。另外，还提供一种计算机程序产品，包括上述计算存储媒体(或介质)。

其中，上述方法实施例涉及的各步骤的所有相关内容均可以援引到对应功能模块的功能描述，其作用在此不再赘述。

应理解，在本发明的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，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。

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，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，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系统，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，设备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。

所述功能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，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明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部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机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台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)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、只读存储器(英文全称:read-only memory，英文简称：ROM)、随机存取存储器(英文全称：random access memory，英文简称：RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

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，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，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

1.一种流量工程路径的选择方法，其特征在于，

根据流量工程TE的约束条件为目标源节点和目标宿节点计算至少一条受约束的流量工程路径；

根据VPN业务的约束条件以及公式

计算所述至少一条受约束的流量工程路径的自动选择值；其中，所述VPN业务建立在所述目标源节点和所述目标宿节点之间，所述VPN业务的约束条件用来约束建立所述VPN业务所需的带宽BW_vpni；公式中AS为所述目标源节点和所述目标宿节点之间的任一条受约束的流量工程路径的自动选择值、k表示所述任一条受约束的流量工程路径经过的链路k、m_k为所述链路k的选择系数、LinkBW_k为所述链路k的链路带宽、BW_vpni为建立所述VPN业务所需的带宽、HOP_min为所述目标源节点和所述目标宿节点之间的流量工程最短路径跳数、HOP_j为所述任一条受约束的流量工程路径的跳数，其中，0≤m_k，k≥1且k为正整数；

选择最大的所述自动选择值对应的所述受约束的流量工程路径作为在所述目标源节点和所述目标宿节点之间建立VPN业务时的最优流量工程路径。

2.根据权利要求1所述的流量工程路径的选择方法，其特征在于，

所述TE的带宽为0，所述TE的约束条件包含TE的跳数约束或TE的长度约束；其中TE的跳数约束为：HOP_i/HOP_min≤d，HOP_i为所述流量工程路径跳数、HOP_min为所述流量工程最短路径跳数、d为常数；TE的长度约束为：L_i/L_min≤e，L_i为所述流量工程路径长度、L_min为所述流量工程最短路径长度、e为常数，其中所述流量工程路径长度为所述流量工程路径中的所有链路长度之和；

所述TE的带宽为预设值，则所述TE的约束条件还包含TE的带宽约束：LinkBW_j/BW_i≥f，LinkBW_j为所述流量工程路径中链路的链路带宽、BW_i为所述预设值、f为常数。

3.根据权利要求1所述的流量工程路径的选择方法，其特征在于，

所述TE的带宽为0，所述VPN业务的约束条件为：LinkBW_k/BW_vpni≥g，LinkBW_k为建立在所述目标源节点和所述目标宿节点之间的所述VPN业务的任一条受约束的流量工程路径经过的链路的链路带宽、BW_vpni为建立所述VPN业务所需的带宽、g为常数；

所述TE的带宽为预设值，所述VPN业务的约束条件为：BW_vpni≤BW_i，BW_vpni为建立所述VPN业务所需的带宽、BW_i为所述预设值。

4.根据权利要求1所述的流量工程路径的选择方法，其特征在于，

通过拓扑收集协议BGP-LS、链路层发现协议LLDP以及节点设备获取全网的拓扑信息，其中，所述拓扑信息包括至少一条链路的链路带宽和所述至少一条链路的链路长度；

所述根据所述链路带宽和/或所述链路长度为每条链路计算选择系数。

5.根据权利要求4所述的流量工程路径的选择方法，其特征在于，

根据所述链路带宽为每条链路计算选择系数，包括：m_k＝BWkrestk/标准带宽，其中m_k为链路k的选择系数、BWkrestk为所述链路k的剩余带宽；

或者，

根据所述链路长度为每条链路计算选择系数，包括：

m_k＝1/Llinkk，其中m_k为链路k的选择系数、Llinkk为所述链路k的长度；

或者，

根据所述链路带宽和所述链路长度为每条链路计算选择系数，包括：m_k＝BWkrestk/(标准带宽*Llinkk)，其中m_k为链路k的选择系数、BWkrest为所述链路k的剩余带宽、Llinkk为所述链路k的长度。

6.一种流量工程路径的选择装置，应用于SDN控制器或者SDN控制器中的芯片，其特征在于，包括：

计算模块，用于根据流量工程TE的约束条件为目标源节点和目标宿节点计算至少一条受约束的流量工程路径；

所述计算模块，还用于根据VPN业务的约束条件以及公式

选择模块，用于选择所述计算模块计算得到的最大的所述自动选择值对应的所述受约束的流量工程路径作为在所述目标源节点和所述目标宿节点之间建立VPN业务时的最优流量工程路径。

7.根据权利要求6所述的流量工程路径的选择装置，其特征在于，

8.根据权利要求6所述的流量工程路径的选择装置，其特征在于，

9.根据权利要求6所述的流量工程路径的选择装置，其特征在于，还包括：

获取模块，用于通过拓扑收集协议BGP-LS、链路层发现协议LLDP以及节点设备获取全网的拓扑信息，其中，所述拓扑信息包括至少一条链路的链路带宽和所述至少一条链路的链路长度；

所述计算模块，还用于根据所述链路带宽和/或所述链路长度为每条链路计算选择系数。

10.根据权利要求9所述的流量工程路径的选择装置，其特征在于，

所述计算模块，具体用于根据所述链路带宽为每条链路计算选择系数，包括：m_k＝BWkrestk/标准带宽，其中m_k为链路k的选择系数、BWkrestk为所述链路k的剩余带宽；

或者，

所述计算模块，具体用于根据所述链路长度为每条链路计算选择系数，包括：m_k＝1/Llinkk，其中m_k为链路k的选择系数、Llinkk为所述链路k的长度；

或者，

所述计算模块，具体用于根据所述链路带宽和所述链路长度为每条链路计算选择系数，包括：m_k＝BWkrestk/(标准带宽*Llinkk)，其中m_k为链路k的选择系数、BWkrest为所述链路k的剩余带宽、Llinkk为所述链路k的长度。

11.一种流量工程路径的选择装置，其特征在于，包括通信接口、处理器、存储器、总线；所述存储器用于存储计算机执行指令，所述处理器与所述存储器通过所述总线连接，当所述流量工程路径的选择装置运行时，所述处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，以使所述流量工程路径的选择装置执行如权利要求1-5所述的流量工程路径的选择方法。

12.一种计算机存储介质，包括指令，其特征在于，当所述指令在计算机上运行时，使得所述计算机执行如权利要求1-5任一项所述的流量工程路径的选择方法。

13.一种计算机程序产品，其特征在于，所述计算机程序产品包括指令代码，所述指令代码用于执行如权利要求1-5任一项所述的流量工程路径的选择方法。