CN110832814A - 软件定义网络中的动态协商模型 - Google Patents

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CN110832814A CN201980003384.3A CN201980003384A CN110832814A CN 110832814 A CN110832814 A CN 110832814A CN 201980003384 A CN201980003384 A CN 201980003384A CN 110832814 A CN110832814 A CN 110832814A
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Abstract

本发明提供了一种服务协商方法。所述方法包括向运营商设备发送服务请求。所述服务请求包括以基本成本计算的基本服务级别和分别以备选成本计算的备选服务级别。所述备选服务级别包括相对于对应的基本级别服务参数已经降级的备选服务参数。所述备选成本小于所述基本成本。所述方法包括从所述运营商设备接收确认消息。所述确认消息指示所述运营商设备是否已经接受所述基本服务级别或备选服务级别。所述方法还包括根据所述确认消息，按照所述基本服务级别或所述一个或多个协商服务级别中的所述一个协商服务级别接收数据。

Description

软件定义网络中的动态协商模型
相关申请的交叉引用
本申请要求于2018年4月2日递交的发明名称为“软件定义网络中的动态协商模型”的第15/943,401号美国非临时专利申请案的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。
背景技术
软件定义网络(software-defined network，SDN)是一种很有前景的技术。在SDN中，网络控制与转发解耦且可编程，例如，通过将控制面与数据面分离，并使用软件应用程序和集中式SDN控制器实现控制面，这样可以做出路由决策并将路由决策传达给网络中的所有网络设备。这种从紧密捆绑的单个网络设备控制到使用可访问计算设备进行控制的迁移使得底层基础结构可以抽象为应用程序和网络服务，从而允许将网络作为逻辑实体进行处理。
发明内容
根据本发明一方面，提供了一种由客户设备实施的服务协商方法。所述方法包括：向运营商设备发送服务请求，其中，所述服务请求包括以基本成本计算的基本服务级别和分别以备选成本计算的一个或多个备选服务级别，所述一个或多个备选服务级别都包括相对于对应的基本级别服务参数已经降级的备选服务参数，所述备选成本小于所述基本成本；响应于所述服务请求，从所述运营商设备接收确认消息，其中，当所述基本服务级别可用时，所述确认消息指示所述运营商设备已经接受所述基本服务级别，而当所述基本服务级别不可用时，所述确认消息指示所述运营商设备已经接受所述一个或多个备选服务级别中的一个备选服务级别；以及根据所述确认消息，按照所述基本服务级别或所述一个或多个备选服务级别中的所述一个备选服务级别接收数据。
可选地，在任一前述方面中，所述方面的另一种实现方式提供：为启动新事务的每个后续服务请求重新协商使用所述基本服务级别还是使用所述一个或多个备选服务级别中的所述一个备选服务级别。
可选地，在任一前述方面中，所述方面的另一种实现方式提供：所述一个或多个备选服务级别和每个备选服务级别对应的所述备选成本由所述客户设备确定。
可选地，在任一前述方面中，所述方面的另一种实现方式提供：所述基本服务级别和所述一个或多个备选服务级别包括延迟参数、延迟抖动参数、预留带宽参数和保护参数中的一个或多个。
可选地，在任一前述方面中，所述方面的另一种实现方式提供：所述服务请求和所述确认消息遵循路径计算单元(Path Computation Element，PCE)通信协议(PathComputation Element Communication Protocol，PCEP)。
可选地，在任一前述方面中，所述方面的另一种实现方式提供：所述服务请求和所述确认消息遵循RestConf协议或NetConf协议。
可选地，在任一前述方面中，所述方面的另一种实现方式提供：所述服务请求中的协商级别标志指示所述一个或多个备选服务级别中可用于接受的备选服务级别的数量。
可选地，在任一前述方面中，所述方面的另一种实现方式提供：所述确认消息中的协商级别标志指示所述运营商设备已经接受所述一个或多个备选服务级别中的哪个备选服务级别。
可选地，在任一前述方面中，所述方面的另一种实现方式提供：从计费服务器接收计费通知消息，其中，所述计费通知消息指示所述客户设备是否在为所述基本服务级别或所述一个或多个备选服务级别中的所述一个备选服务级别付费。
根据本发明一方面，提供了一种由运营商设备实施的服务协商方法。所述方法包括：从客户设备接收服务请求，其中，所述服务请求包括基本服务级别；当所述基本服务级别可用时，向所述客户设备发送确认消息以接受所述服务请求；当所述基本服务级别不可用时，向所述客户设备发送协商请求，其中，所述协商请求包括分别具有备选成本的一个或多个备选服务级别，所述备选服务级别都包括相对于对应的基本级别服务参数已经降级的备选服务参数，每个备选成本小于所述基本服务水平对应的基本成本；响应于所述协商请求，从所述客户设备接收修改后的服务请求，所述修改后的服务请求包含选择所述备选服务级别中的一个备选服务级别；向所述客户设备发送修改后的确认消息以接受所述修改后的服务请求；以及当所述基本服务级别可用时，向所述客户设备提供所述基本服务级别，而当所述基本服务级别不可用时，根据所述选择向所述客户设备提供所述备选服务级别中的所述一个备选服务级别。
可选地，在任一前述方面中，所述方面的另一种实现方式提供：向计费服务器发送结果消息，其中，所述结果消息指示所述客户设备将接收所述基本服务级别还是接收所述备选服务级别中的所述一个备选服务级别。
可选地，在任一前述方面中，所述方面的另一种实现方式提供：与网络资源数据库通信，以确定所述基本服务级别是否可用以及当所述基本服务级别不可用时，确定所述一个或多个备选服务级别中的任一备选服务级别是否可用。
可选地，在任一前述方面中，所述方面的另一种实现方式提供：与所述网络资源数据库通信，以确定所述基本服务级别不可用时的所述一个或多个备选服务级别的所述备选成本。
可选地，在任一前述方面中，所述方面的另一种实现方式提供：所述协商请求中的协商级别标志指示所述备选服务级别中可用于接受的备选服务级别的数量。
可选地，在任一前述方面中，所述方面的另一种实现方式提供：所述修改后的服务请求中的协商级别标志指示所述客户设备接受所述备选服务级别中的哪个备选服务级别。
可选地，在任一前述方面中，所述方面的另一种实现方式提供：所述修改后的服务请求包括所述备选服务参数。
根据本发明一个方面，提供了一种用于协商服务的客户设备。所述客户设备包括：发射器，用于向运营商设备发送服务请求，其中，所述服务请求包括以基本成本计算的基本服务级别和分别具有备选成本的多个备选服务级别，所述备选服务级别都包括相对于对应的基本级别服务参数已经降级的备选服务参数，所述备选成本小于所述基本成本；耦合到所述发射器的接收器，所述接收器用于：响应于所述服务请求，从所述运营商设备接收确认消息，其中，当所述基本服务级别可用时，所述确认消息指示所述运营商设备已经接受所述基本服务级别，而当所述基本服务级别不可用但所述备选服务级别中的一个备选服务级别可用时，所述确认消息指示所述运营商设备已经接受所述备选服务级别中的所述一个备选服务级别；以及耦合到所述接收器的处理器，所述处理器用于：根据所述确认消息，处理所述接收器按照所述基本服务级别或所述备选服务级别中的所述一个备选服务级别接收的数据。
可选地，在任一前述方面中，所述方面的另一种实现方式提供：所述备选服务级别和所述备选成本由所述客户设备确定。
可选地，在任一前述方面中，所述方面的另一种实现方式提供：所述确认消息中的协商级别标志指示所述运营商设备已经选择所述多个备选服务级别中的哪个备选服务级别。
可选地，在任一前述方面中，所述方面的另一种实现方式提供：所述确认消息包括所述备选服务参数。
附图说明
为了更透彻地理解本发明，现参考结合附图和具体实施方式而描述的以下简要说明，其中的相同附图标记表示相同部件。
图1是SDN网络的一个实施例的示意图。
图2是SDN网络的另一个实施例的示意图。
图3为SDN网络的简化示意图。
图4是实现协商模型的SDN网络的简化示意图的一个实施例。
图5是可用于协商服务的运营商发起协商模型的一个实施例。
图6是可用于协商服务的客户发起协商模型的一个实施例。
图7是服务列表的一个实施例，该服务列表可以在图5的运营商发起协商模型内或图6的客户发起协商模型内使用的。
图8是服务列表的一个实施例，该服务列表可以在图5的运营商发起协商模型内或图6的客户发起协商模型内使用的。
图9是实施流程的一个实施例。
图10是路径计算单元协议(path computational element protocol，PCEP)实施方式中的服务协商过程的一个实施例。
图11是PCRequest中可包括的<Negotiation>对象的一个实施例。
图12是PCReply中可包括的<Negotiation>对象的一个实施例。
图13是RestConf/Yang实施方式中的服务协商过程的一个实施例。
图14A至图14C共同示出了Yang模型的一个实施例。
图15是服务协商方法的一个实施例的流程图。
图16是服务协商方法1500的一个实施例的流程图。
图17是网络设备的一个实施例的示意图。
图18是由客户设备实施的服务协商方法的一个实施例。
图19是由运营商设备实施的服务协商方法的一个实施例。
具体实施方式
首先应理解，尽管下文提供了一个或多个实施例的说明性实施方式，但所公开的系统和/或方法可使用任何数目的技术来实施，无论这些技术是当前已知的还是现有的。本发明决不应限于下文说明的说明性实施方式、附图和技术，包括本文说明和描述的示例性设计和实施方式，而是可以在所附权利要求书的范围内及其等效物的完整范围内进行修改。
虽然SDN模型提供了许多优点，但在某些情况下，网络运营商由于没有足够的可用资源而无法满足客户要建立虚拟网络(virtual network，VN)或提供连接性的初始服务请求。因此，在客户发起初始服务请求时，网络就失去了为该服务请求提供服务的机会。
本文公开了适用于SDN情境的动态协商模型。如下文将更充分说明的一样，当网络运营商无法满足客户要建立VN或提供连接性的初始服务请求时，这些模型允许网络运营商和客户之间就网络资源进行进一步协商。通过利用本文所公开的协商模型，在客户发起服务请求时，网络不再失去为该服务请求提供服务的机会。
虽然本文所公开的协商模型通常是在SDN情境中以分层网络的形式进行描述的，但应认识到，协商模型适用于任何具有客户端-服务器接口的网络，例如：实现北向接口(Northbound Interface，NBI)的SDN或实现客户网络控制器(Customer NetworkController，CNC))-多域业务协同器(Multi Domain Service Coordinator，MDSC)接口(Customer Network Controller–Multi Domain Service Coordinator Interface，CMI)的流量工程(Traffic-Engineered，TE)网络抽象和控制(Abstraction and Control ofTraffic-Engineered Network，ACTN)等。
图1是分层网络100的一个实施例，分层网络100适用于为VN 104创建E2E隧道102，E2E隧道102经过多个域，例如域A、域B和域C，并且从一个端点106(例如源)延伸到另一端点108(例如目的地)。本文涉及的每个端点可称为客户边缘(customer edge，CE)。如图所示，分层网络100包括中央控制器110，子控制器112、114、116，入口网元118，出口网元120和中间网元122。
中央控制器110是负责管理分级网络100的分层架构中位于中央控制器110下面的子控制器112、114、116的网元。出于说明目的，在图1中，中央控制器110描述为在PCEP情境中操作的子路径计算单元(child path computation element，P-PCE)。然而，在一个实施例中，中央控制器110也可以是在ACTN情境中操作的MDSC。中央控制器110可以通过包括有线连接、无线连接或其某种组合的链路124耦合到子控制器112、114、116。
子控制器112、114、116是分别负责管理E2E隧道102所经过的其中一个域的网元。在图1中，子控制器112负责管理域A，子控制器114负责管理域B，子控制器116负责管理域C。虽然图1示出了三个子控制器112、114、116，但应理解，在实际应用中，分级网络100中可以包括更多或更少的子控制器。出于说明目的，在图1中，子控制器112、114、116描述为在PCEP情境中操作的C-PCE。然而，在一个实施例中，子控制器112、114、116还可以是ACTN情境中的运营商网络控制器(provider network controller，PNC)。本文公开的一个或多个控制器(例如，中央控制器110和子控制器112、114、116)可称为状态控制器(例如，状态PCE)。
子控制器112、114、116通过包括有线连接、无线连接或其某种组合的链路(未示出)耦合到它们各自域A、B、C中的入口网元118、出口网元120和任何中间网元122。在一个实施例中，入口网元118和出口网元120中的一个或两个是自治系统边界路由器(AutonomousSystem Border Router，ASBR)。
域A中耦合到E2E隧道102起点处的端点106的入口网元118可以称为PE，或简单地称为运营商。同样地，域C中耦合到E2E隧道102末端处的端点108的出口网元120也可以称为PE。如图1所示，接入点(access point，AP)接口126设置于端点106与域A中的入口网元118之间。另一AP接口126设置于域C中的出口网元120与端点108之间。
使用入口网元118、一个或多个中间网元122(可选)和出口网元120的某种组合，可以建立路径128(例如，标签交换路径(Label-switched Path，LSP))。设置在一个域内(例如，域A内、域B内和域C内)的路径128的一部分可以称为域内段130。设置在各域之间(例如，域A和域B之间以及域B和域C之间)的路径128的一部分可以称为域间段132。如下文将更充分论述的一样，路径128用于通过分层网络100发送数据包。
图2是分层网络200的另一个实施例的示意图。图2的分层网络200与图1的分层网络100相似。如图2所示，CNC 202通过链路204耦合到中央控制器110。链路204可以是有线连接、无线连接或其某种组合。CNC 202设置于接口206的客户侧，中央控制器110设置于接口206的网络侧。因此，CNC 202由客户管理，而中央控制器110由网络管理员管理。
当客户请求一个服务(例如，请求从一个端点106到另一个端点108创建VN)时，CNC202向中央控制器110发送一个请求。在一个实施例中，该请求是为了给VN 104建立跨如图1所示的多个域(例如域A、B、C)延伸的E2E隧道102。在一个实施例中，该请求包括虚拟网络标识(virtual network identifier，VN ID)和AP ID。当中央控制器110从CNC 202接收该请求时，中央控制器110映射VN ID和AP ID以确定耦合到端点106的入口网元118(例如，PE)和耦合到端点108的出口网元120(例如，PE)，端点106和端点108与图1中的客户已经请求的E2E隧道102相关联。
在确定好入口网元118和出口网元120之后，中心控制器110根据网络拓扑信息确定E2E隧道102的域序列。域序列是一系列域，用于创建客户请求的VN 104并将一个端点106连接到另一个端点108。之后，中央控制器110配置域级LSP。
本文公开了在图1和图2的分级网络100、200等SDN系统的情境中使用的动态协商模型。如下文将更充分说明的一样，当运营商无法满足客户针对VN(例如，图1的VN 104)或连接性的初始服务请求时，协商模型允许客户(例如，图2的CNC 200)和运营商(例如，图1和图2的P-PCE 110)之间就网络资源进行进一步协商)。在没有协商模型的情况下，当运营商当前没有足够的网络资源来满足客户的服务需求时，在客户发起服务请求时，网络(例如，图1和图2的分层网络100、200)就失去了为客户请求提供服务的机会。实际上，当前网络不包括任何允许在SDN网络中使用动态协商模型的机制。
图3是SDN网络300的简化示意图。SDN网络300与图1和图2的分层网络100、200相似。SDN网络300包括客户302(例如，图2的CNC 200)和运营商304(例如，图1和图2的P-PCE110)。如图所示，客户302向运营商304发送服务请求306。服务请求306可请求运营商304建立如图1所示的VN 104等。但是，图3中的运营商304当前没有足够网络资源308可用来满足服务请求306。因此，运营商304向客户302发送服务拒绝310，指示无法建立客户302所请求的服务。因此，在客户302发起初始服务请求306时，SDN网络300就失去了为该服务请求提供服务的机会。
图4是SDN网络400的简化示意图的一个实施例。SDN网络400与图1和图2的分层网络100、200和图3的SDN网络相似。SDN网络400包括客户402(例如，图2的CNC200)和运营商404(例如，图1和图2的P-PCE 110)。如图所示，客户402向运营商404发送服务请求406。服务请求406可请求运营商404建立如图1所示的VN 104等。与图3中的运营商304相似，图4的运营商404当前没有足够网络资源408可用来满足服务请求406。然而，运营商404没有发送如图3所示的服务拒绝310，而是向客户402发送协商消息410，指示无法建立客户302所请求的VN 104，但可以有其它选择。因此，SDN网络400可能还有机会为客户402提供服务，虽然是修订、修改或备选服务级别，在本文中称为协商服务级别。如下文将更充分说明的一样，在一些实施例中，服务协商可以由运营商发起，而在一些实施例中，服务协商可以由客户(即客户端)发起。
图5是可用于协商服务的运营商发起协商模型500的一个实施例。运营商发起协商模型500包括客户502和运营商504。图5中的客户502和运营商504与图4中的客户402和运营商404相似。如图所示，客户502向运营商504发送服务请求506。例如，服务请求506可以是对图1的VN 104等VN的请求。在一个实施例中，服务请求506指示或标识基本服务级别和基本成本。基本服务级别可以是最小服务级别、期望服务级别或服务的一些其它指标。例如，如下文将更充分说明的一样，基本服务级别可以指示所请求服务的延迟必须小于1毫秒(1ms)，基本成本必须为1(1)。在一个实施例中，基本成本表示货币成本，例如以美元计的成本。
在接收服务请求506时，运营商504基于当前可用的网络资源确定是否可以满足服务请求506中的基本服务级别。例如，运营商504评估、轮询或检查网络资源(例如，图1中的子控制器112、114、116，入口网元118，出口网元120和中间网元122等)，以确定是否能够获得服务请求506中的基本服务级别。
当基本服务级别可用时，运营商504向客户502发送确认消息508以接受服务请求506。之后，根据服务请求506(例如，按照基本级别或更高级别)为客户502建立服务。
当基本服务级别不可用时，运营商504向客户502发送协商请求510。在一个实施例中，协商请求510包括具有协商成本的一个或多个协商服务级别。每个协商服务级别包括相对于对应的基本级别服务参数已经降级或放宽的协商服务参数。另外，每个协商成本都小于基本服务级别对应的基本成本。例如，如下文将更充分说明的一样，协商服务级别可以指示提供服务的延迟小于2毫秒(2ms)，成本为0.9；提供服务的延迟小于3毫秒(3ms)，成本为0.8；或者提供服务的延迟小于5毫秒(5ms)，成本为0.5。
响应于协商请求510，客户502向运营商504发送修改后的服务请求512。在一个实施例中，修改后的服务请求512包含选择协商请求510中提供的其中一个协商服务级别。例如，修改后的服务请求512可以指示已经选择延迟小于2毫秒(2ms)、成本为0.9的服务。运营商504从客户502接收修改后的服务请求512之后，向客户502发送修改后的确认消息514以接受修改后的服务请求512。之后，根据修改后的服务请求512(例如，根据协商级别和选择好的协商成本)为客户502建立服务。
图6是可用于协商服务的客户发起协商模型600的一个实施例。客户发起协商模型600包括客户602和运营商604。图6中的客户602和运营商604与图4和图5中的客户402、502和运营商404、504相似。如图所示，客户602向运营商604发送服务请求606。例如，服务请求606可以是对图1的VN 104等VN的请求。在一个实施例中，服务请求606指示或标识以基本成本计算的基本服务级别和分别以协商成本计算的一个或多个协商服务级别。基本服务级别可以是最小服务级别、期望服务级别或服务的一些其它指标。例如，如下文将更充分说明的一样，基本服务级别可以指示所请求服务的延迟必须小于1毫秒(1ms)，基本成本必须为1(1)。在一个实施例中，基本成本表示货币成本，例如以美元计的成本。
每个协商服务级别包括相对于对应的基本级别服务参数已经降级或放宽的协商服务参数。另外，每个协商成本都小于基本服务级别对应的基本成本。例如，如下文将更充分说明的一样，协商服务级别可以指示提供服务的延迟小于2毫秒(2ms)，成本为0.9；提供服务的延迟小于3毫秒(3ms)，成本为0.8；或者提供服务的延迟小于5毫秒(5ms)，成本为0.5。在一个实施例中，基本服务级别和协商服务级别由客户602确定。
在接收服务请求606时，运营商604基于当前可用的网络资源确定是否可以满足服务请求606中的基本服务级别或其中一个协商级别。例如，运营商604评估、轮询或检查网络资源(例如，图1中的子控制器112、114、116，入口网元118，出口网元120和中间网元122等)，以确定是否能够获得服务请求606中的基本服务级别或其中一个协商服务级别。
当基本服务级别可用时，运营商604向客户602发送确认消息608以接受服务请求606。之后，根据确认消息608(例如，按照基本级别或更高级别)为客户602建立服务。当基本服务级别不可用时，运营商604向客户602发送确认消息610。在一个实施例中，确认消息610指示当基本服务级别不可用时，运营商604已经接受其中一个协商服务级别。例如，确认消息610可以指示已经选择延迟小于2毫秒(2ms)的服务。之后，根据确认消息610(例如，根据协商成本和选择好的协商级别)为客户602建立服务。
在一个实施例中，启动新事务的每个后续服务请求重复图5和图6的协商模型500、600。例如，当客户希望使用类似于图1中的VN 104的VN进行流媒体传输时，可以重复协商模型500、600；当客户502、602需要将视频上传到视频服务器时，可以再次重复协商模型500、600；当客户502、602决定使用社交媒体应用时，可以再次重复协商模型500、600，以此类推。因此，启动新事务的每个后续服务请求都可以重新协商使用基本服务级别还是使用其中一个协商服务级别。这样允许将不同参数等用于不同的事务。综上所述，可以协商高带宽的基本服务级别进行流媒体传输，而可以协商低带宽的协商服务级别用于社交媒体应用。
图7是服务列表700的一个实施例，服务列表700可以在图5的运营商发起协商模型500内或图6的客户发起协商模型600内使用。服务列表700包括基本服务级别702、第一协商服务级别704和第二协商服务级别706。虽然图7示出了两个协商服务级别，但应理解，在实际应用中，服务列表700中可以包括任何数量的协商服务级别。
如图所示，基本服务级别702、第一协商服务级别704和第二协商服务级别706分别包含一个或多个服务参数708。例如，服务参数708可以包括延迟参数、延迟抖动参数、预留带宽参数和保护参数。在实际应用中，可以使用其它业务参数708。
图7中的基本服务级别702指示可接受延迟小于或等于第一时间(t1)，延迟抖动小于或等于第一时间增量(dt1)，预留带宽为基本级别带宽(B0)，保护为一级冗余(1+1)，成本为一个单位(1)。
在一个实施例中，第一时间可以是平均延迟时间，可以表示为时间单位，例如微秒、毫秒等。在一个实施例中，延迟抖动表示允许的最大偏差。例如，即使服务过程中能够达到1毫秒(1ms)的平均延迟，延迟偏差也不能超过15毫秒(15ms)。在一个实施例中，预留带宽是必须提供或保证的最小带宽量。预留带宽可以用每秒比特数或一些其它数据传输速率来表示。在一个实施例中，保护是用于数据传输的一个默认路径和默认路径发生故障时可以使用的一个分离路径。成本可以用美元($1)表示，可以是按数据单位、服务使用时间等对客户计费的金额。
图7中的第一协商服务级别704指示可接受延迟小于或等于第一时间(t1)与第二时间(t2)的总和，延迟抖动小于或等于第一时间增量(dt1)，预留带宽为基本级别带宽(B0)，保护为一级冗余(1+1)，成本为一个单位的十分之九(0.9)。图7中的第二协商服务级别706指示可接受延迟小于或等于第一时间(t1)、第二时间(t2)与第三时间(t3)的总和，延迟抖动小于或等于第一时间增量(dt1)与第二时间增量(t2)的总和，预留带宽为基本级别带宽(B0)，保护为一级冗余(1+1)，成本为一个单位的十分之八(0.8)。
由上可知，应该认识到，服务列表700给出了一个示例，其中延迟和延迟抖动可以降级或放宽，而预留带宽和保护级别不能降级或放宽。此外，图7示出了降级或放宽后的服务对应的相对成本降低。
图8是服务列表800的一个实施例，服务列表800可以在图5的运营商发起协商模型500内或图6的客户发起协商模型600内使用。图8中的服务列表800与图7中的服务列表700相似。服务列表800包括基本服务级别802、第一协商服务级别804和第二协商服务级别806。虽然图8示出了两个协商服务级别，但应理解，在实际应用中，服务列表800中可以包括任何数量的协商服务级别。
如图所示，基本服务级别802、第一协商服务级别804和第二协商服务级别806分别包含一个或多个服务参数808。例如，服务参数808可以包括延迟参数、延迟抖动参数、预留带宽参数和保护参数。在实际应用中，可以使用其它业务参数808。
图8中的基本服务级别802指示可接受延迟小于或等于第一时间(t1)，延迟抖动小于或等于第一时间增量(dt1)，预留带宽为基本级别带宽(B0)，保护为一级冗余(1+1)，成本为一个单位(1)。图8中的第一协商服务级别804表示可接受延迟小于或等于第一时间t1，延迟抖动小于或等于第一时间增量dt1，预留带宽为基本级别带宽B0减去第一级别带宽B1，保护为一级冗余(1+1)，成本为一个单位的十分之七(0.7)。图8中的第二协商服务级别806表示可接受延迟小于或等于第一时间t1，延迟抖动小于或等于第一时间增量dt1，预留带宽为基本级别带宽B0减去第一级别带宽B1和第二级别带宽B2，保护为一级冗余(1+1)，成本为一个单位的十分之五(0.5)。
由上可知，应该认识到，服务列表800给出了一个示例，其中，延迟和延迟抖动在不同级别之间保持恒定，而预留带宽相对于基本级别802降级或放宽。此外，图8示出了降级或放宽后的服务对应的相对成本降低。
图9是实施流程900的一个实施例。实施流程900包括客户902、运营商904、网络资源数据库950和计费服务器952。图6中的客户904和运营商904与图5和图6中的客户502、602和运营商504、604相似。在一个实施例中，计费服务器952包括运营支撑系统(operatingsupport system，OSS)和/或计费支撑系统(billing support system，BSS)。
图9的实施流程900描绘了基于与图6的客户发起协商模型600相似的客户发起协商模型的服务协商。即便如此，应当认识到，图9的实施流程900可适用于与图5的运营商发起协商模型500相似的运营商发起协商模型。
如图所示，客户902向运营商904发送服务请求906。例如，服务请求906可以是对图1的VN 104等VN的请求。在一个实施例中，服务请求906指示或标识以基本成本计算的基本服务级别和分别以协商成本计算的一个或多个协商服务级别。每个协商服务级别包括相对于对应的基本级别服务参数已经降级或放宽的协商服务参数。
在接收服务请求906时，运营商904向网络资源数据库950发送消息954，以确定网络资源(例如，图1中的子控制器112、114、116，入口网元118，出口网元120和中间网元122等)中可用的服务级别，从而确定是否能够获得服务请求606中的基本服务级别或其中一个协商服务级别。
响应于消息954，运营商904接收来自网络资源数据库950的应答956。应答956指示网络资源中当前可用的服务级别。运营商904收到应答956后，向客户902发送确认消息910。确认消息910通过网络资源数据库950所标识的服务级别来确认服务实例化。
为了确保客户902对实例化服务进行适当计费，运营商904向计费服务器952发送结果消息912。在一个实施例中，结果消息912指示客户设备将要接收或正在接收基本服务级别或其中一个协商服务级别。在一个实施例中，计费服务器952向客户902发送计费通知消息914。计费通知消息914可以包含，例如，客户902是否正在为基本服务级别或其中一个协商服务级别付费的指示。计费通知消息914还可以包括其他信息，例如客户902已经使用服务的数量、峰值使用次数和金额，等等。
图10是一个PCEP实施方式中的服务协商过程1000的一个实施例。服务协商过程1000包括路径计算客户端(path computation client，PCC)1002和PCE 1004。在一个实施例中，PCC 1002与图6的客户602相似，PCE 1004与图6的运营商604相似。如图所示，PCC1002向PCE 1004发送PCRequest消息1006。在一个实施例中，PCRequest消息1006具有以下语法：
<PCReq Message>::＝<Common Header[<svec-list>]<request-list>
其中，<request-list>::＝<request>[<request-list>]
<request>::＝<RP><ENDPOINTS>[<Negotiation>][other optionalobjects...]
在一个实施例中，<RP>对象用于包含协商标志。在设置协商标志(例如，协商标志具有非零值)时，PCRequest消息1006包含<Negotiation>对象。当未设置协商标志(例如，协商标志的值为0)时，PCRequest消息1006中不包含<Negotiation>对象。
在一个实施例中，<Negotiation>对象包含可用服务级别(例如，基本级别和一个或多个协商级别)及其相应成本的列表。在收到具有设置好的协商标志的PCRequest消息1006时，PCE 1004解析<Negotiation>对象以确定可用服务级别。如图所示，PCE 1004向PCC1002发送PCReply消息1008。在一个实施例中，PCReply消息1008将包括<Negotiation>对象，以指示PCE 1004已经选择哪些可用服务级别。
图11是图10的PCRequest 1006等PCRequest中可以包括的<Negotiation>对象1100的一个实施例。在一个实施例中，<Negotiation>对象1100包括协商标志字段1102，用于包含协商标志。协商标志字段1102可以包括2个比特。在一个实施例中，协商标志字段1102包含由图11中的字母“L”表示的值，表示PCRequest 1006中包含的服务级别的数量。例如，当协商标志字段1102包含值“3”时，PCRequest 1006包含三个服务级别(例如，图7的基本服务级别702、第一协商服务级别704和第二协商服务级别706)。通过协商标志字段1102，最多可以标识“N”个服务级别。在一个实施例中，最多可以标识16个服务级别。
如图11所示，在一个实施例中，<Negotiation>对象1100包含第一服务级别1104(标记为级别1)和第二服务级别1106(标记为级别2)。级别1可以表示基本服务级别，级别2可以表示协商服务级别。如图所示，第一和第二服务级别1104和1106分别包含与各种服务参数(例如，图7的服务参数708)对应的各种字段。例如，第一和第二服务级别1104、1106包括延迟字段1108、延迟抖动字段1110、带宽字段1112、保护字段1114和成本字段1116。延迟字段1108、延迟抖动字段1110、带宽字段1112、保护字段1114和成本字段1116都可以包含一个值，指示结合图7论述的各字段对应的特定服务参数。尽管存在图11的配置，但应当认识到，在实际应用中，在<Negotiation>对象1100中可以使用其它字段。
图12是图10的PCReply 1008等PCReply中可以包括的<Negotiation>对象1200的一个实施例。在一个实施例中，<Negotiation>对象1200包括协商标志字段1202，用于包含协商标志。协商标志字段1202可以包括2个比特。在一个实施例中，协商标志字段1202包含由图12中的字母“L”表示的值，表示选择好的服务级别的数量。例如，当协商标志字段1202包含PCReply 1008中的值“5”时，选择第五可用服务级别。
如图12所示，在一个实施例中，<Negotiation>对象1200包含选择好的服务级别1204。如图所示，选择好的服务级别1204包含与各种服务参数(例如，图7的服务参数708)对应的各种字段。例如，选择好的服务级别1204包含延迟字段1208、延迟抖动字段1210、带宽字段1212、保护字段1214和成本字段1216。延迟字段1208、延迟抖动字段1210、带宽字段1212、保护字段1214和成本字段1216都可以包含一个值，指示结合图7论述的各字段对应的特定服务参数。尽管存在图12的配置，但应当认识到，在实际应用中，在<Negotiation>对象1200中可以使用其它字段。
图13是使用RestConf协议和Yang数据建模的RestConf/Yang实施方式中的服务协商过程1300的一个实施例。RestConf协议在2017年1月发表的IETF文档《RESTCONF协议》中进行了描述，该文档的全部内容以引用的方式并入本文中。Yang数据模型语言在2010年10月发表的IETF RFC 6020文档《YANG-网络配置协议(NETCONF)的数据建模语言》中进行了描述，该文档的全部内容以引用的方式并入本文中。
服务协商过程1300包括客户SDN控制器1302和运营商SDN控制器1304。客户SDN控制器1302可以称为业务门户，运营商SDN控制器1304可以称为业务编排器。在一个实施例中，客户SDN控制器1302与图6的客户602相似，运营商SDN控制器1304与图6的运营商604相似。如图所示，客户SDN控制器1302向运营商SDN控制器1304发送发布(POST)消息1306。
POST消息1306指示运营商SDN控制器1304可以选择的基本服务级别和一个或多个协商服务级别，等等。在一个实施例中，POST消息1306具有以下语法：
module:ietf-te-negotiation
+--rw negotiation
|+--rw negotiation-list*[negotiation-level-id]
|+--rw negotiation-level-id uint32
|+--rw latency？uint32
|+--rw latency-variation？uint32
|+--rw bandwidth？unit32
|+--rw protection-level？protection-type
|+--rw cost？unit32
一旦运营商SDN控制器1304已经选择基本服务级别或其中一个协商服务级别，运营商SDN控制器1304就向客户SDN控制器1302发送超文本传输协议(Hypertext TransferProtocol，HTTP)200消息1308。在一个实施例中，HTTP 200消息1308具有以下语法：
+--ro negotiation-selection
+--ro negotiation-level-id？uint32
+--ro latency？uint32
+--ro latency-variation？uint32
+--ro bandwidth？unit32
+--ro protection-level？protection-type
+--ro cost？unit32
在一实施例中，服务协商过程1300采用图14A至图14C中共同描绘的Yang模型1400。在一个实施例中，服务协商过程1300适合NetConf协议。NetConf协议在2011年6月发表的IETF文档《网络配置协议(Netconf)》中进行了描述，该文档的全部内容以引用的方式并入本文中。
图15是服务协商方法1500的一个实施例的流程图。方法1500由图6的客户602等客户设备实施。当客户试图建立图1的VN 104等服务时，实施方法1500。在步骤1502处，向图5的运营商504等运营商设备发送服务请求。在一个实施例中，服务请求包括以基本成本计算的基本服务级别和分别以协商成本计算的一个或多个协商服务级别。一个或多个协商服务级别都包括相对于对应的基本级别服务参数已经降级的协商服务参数。另外，协商成本小于基本成本。
在步骤1504处，响应于服务请求，从运营商设备接收确认消息。在一个实施例中，当基本服务级别可用时，确认消息指示运营商设备已经接受基本服务级别。当基本服务级别不可用时，确认消息指示运营商设备已经接受其中一个协商服务级别。在步骤1506处，根据确认消息按照基本服务级别或协商服务级别接收数据。
图16是服务协商方法1600的一个实施例的流程图。方法1600由图5的运营商504等运营商设备实施。当客户502等客户设备试图建立图1的VN 104等服务时，实施方法1600。在步骤1602处，从客户设备接收服务请求。在一个实施例中，服务请求包括基本服务级别。在步骤1604处，当基本服务级别可用时，向客户设备发送确认消息以接受服务请求。
在步骤1606处，当基本服务级别不可用时，向客户设备发送协商请求。在一个实施例中，协商请求包括分别具有协商成本的一个或多个协商服务级别。协商服务级别都包括相对于对应的基本级别服务参数已经降级的协商服务参数。每个协商成本都小于基本服务级别对应的基本成本。
在步骤1608处，响应于协商请求，从客户设备接收修改后的服务请求。在一个实施例中，修改后的服务请求包含选择其中一个协商服务级别。在步骤1610处，向客户设备发送修改后的确认消息以接受修改后的服务请求。在步骤1612处，当基本服务级别可用时，向客户设备提供基本服务级别，而当基本服务级别不可用时，根据选择向客户设备提供其中一个协商服务级别。
图17是根据本发明一个实施例的网络设备1700的示意图。网络设备1700适于实施本文所述的所公开实施例。在一个实施例中，网络设备1700可以是图5和图6所示的客户502、602或运营商504、604。在一个实施例中，网络设备1700可以是图1和图2的各种网元中的任一个(例如，中央控制器110，子控制器112、114、116，入口网元118，出口网元120和中间网元122，CNC 202等)。
网络设备1700包括用于接收数据的入端口1710和接收单元(receiver unit，Rx)1720；处理该数据的处理器、逻辑单元或中央处理器(central processing unit，CPU)1730；用于发送该数据的发送单元(transmitter unit，Tx)1740和出端口1750；以及用于存储该数据的存储器1760。网络设备1700还可以包括耦合到入端口1710、接收单元1720、发送单元1740和出端口1750的光电(optical-to-electrical，OE)组件和电光(electrical-to-optical，EO)组件，用于光信号或电信号的输出或输入。
处理器1730通过硬件和软件实施。处理器1730可以实现为一个或多个CPU芯片、核(例如，实施位多核处理器)、现场可编程门阵列(field-programmable gate array，FPGA)、专用集成电路(application specific integrated circuit，ASIC)和数字信号处理器(digital signal processor，DSP)。处理器1730与入端口1710、接收单元1720、发送单元1740、出端口1750和存储器1760进行通信。处理器1730包括协商模块1770。协商模块1770实施上述公开的实施例。因此，包含协商模块1770实质性改进了网络设备1700的功能，并且实现了网络设备1700到不同状态的转换。可选地，协商模块1770实现为存储在存储器1760、由处理器1730执行的指令。
存储器1760包括一个或多个磁盘、磁带驱动器和固态驱动器，可以用作溢出数据存储设备，以在选择程序进行执行时存储此类程序，并且存储在执行程序期间读取的指令和数据。存储器1760可以是易失性和/或非易失性的，并且可以是只读存储器(read-onlymemory，ROM)、随机存取存储器(random access memory，RAM)、三态内容寻址存储器(ternary content-addressable memory，TCAM)和/或静态随机存取存储器(staticrandom-access memory，SRAM)。
一种由客户设备1800实施的服务协商方法如图18所示。所述方法包括：发送模块1802向运营商设备发送服务请求，其中，所述服务请求包括以基本成本计算的基本服务级别和分别以协商成本计算的一个或多个协商服务级别，所述一个或多个协商服务级别都包括相对于对应的基本级别服务参数已经降级的协商服务参数，所述协商成本小于所述基本成本；接收模块1804响应于所述服务请求，从所述运营商设备接收确认消息，其中，当所述基本服务级别可用时，所述确认消息指示所述运营商设备已经接收所述基本服务级别，而当所述基本服务级别不可用时，所述确认消息指示所述运营商设备已经接受所述一个或多个协商服务级别中的一个协商服务级别；以及数据接收模块1806根据所述确认消息按照所述基本服务级别或所述一个或多个协商服务级别中的所述一个协商服务级别接收数据。
一种由运营商设备1900实施的服务协商方法如图19所示。所述方法包括：接收模块1902从客户设备接收服务请求，其中，所述服务请求包括基本服务级别；发送模块1904向所述客户设备发送确认消息以在所述基本服务级别可用时接受所述服务请求；发送模块1906在所述基本服务级别不可用时向所述客户设备发送协商请求，其中，所述协商请求包括分别具有协商成本的一个或多个协商服务级别，所述协商服务级别都包括相对于对应的基本级别服务参数已经降级的协商服务参数，每个协商成本小于所述基本服务级别对应的基本成本；接收模块1908响应于所述协商请求从所述客户设备接收修改后的服务请求，其中，所述修改后的服务请求包含选择所述协商服务级别中的一个协商服务级别；发送模块1910向所述客户设备发送修改后的确认消息以接受所述修改后的服务请求；以及提供模块1912在所述基本服务级别可用时，向所述客户设备提供所述基本服务级别，而在所述基本服务级别不可用时，根据所述选择向所述客户设备提供所述协商服务级别中的所述一个协商服务级别。
一种服务协商系统包括从客户设备接收服务请求的接收模块，其中，所述服务请求包括基本服务级别。所述系统还包括发送模块，用于在基本服务级别可用时向所述客户设备发送确认消息以接受所述服务请求，而在基本服务级别不可用时向所述客户设备发送协商请求，其中，所述协商请求包括分别具有备选成本的一个或多个备选服务级别，所述备选服务级别都包括相对于对应的基本服务级别参数已经降级的备选服务参数，每个备选成本小于所述基本服务级别对应的基本成本。所述接收模块还用于响应于所述协商请求从所述客户设备接收修改后的服务请求，其中，所述修改后的服务请求包含选择所述备选服务级别中的一个备选服务级别，以及所述发送模块还用于向所述客户设备发送修改后的确认消息以接受所述修改后的服务请求。最后，所述系统包括提供模块，用于在所述基本服务级别可用时向所述客户设备提供所述基本服务级别，而在所述基本服务级别不可用时根据所述选择向所述客户设备提供所述备选服务级别中的所述一个备选服务级别。
虽然本发明中已提供若干实施例，但应理解，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，本发明所公开的系统和方法可以以许多其它特定形式来体现。本发明的示例应被视为说明性而非限制性的，且本发明并不限于本文中所给出的细节。例如，各种元件或组件可以在另一系统中组合或整合，或者某些特征可以省略或不实施。
此外，在不脱离本发明的范围的情况下，各种实施例中描述和说明为离散或单独的技术、系统、子系统和方法可以与其它系统、模块、技术或方法进行组合或集成。展示或论述为彼此耦合或直接耦合或通信的其它项也可以采用电方式、机械方式或其它方式通过某一接口、设备或中间部件间接地耦合或通信。其它变更、替代和改变的示例可以由本领域技术人员在不脱离本文所公开的精神和范围的情况下确定。

Claims (20)

1.一种由客户设备实施的服务协商方法，其特征在于，包括：
向运营商设备发送服务请求，其中，所述服务请求包括以基本成本计算的基本服务级别和分别以备选成本计算的一个或多个备选服务级别，所述一个或多个备选服务级别包括相对于对应的基本级别服务参数已经降级的备选服务参数，所述备选成本小于所述基本成本；
响应于所述服务请求，从所述运营商设备接收确认消息，其中，当所述基本服务级别可用时，所述确认消息指示所述运营商设备已经接受所述基本服务级别，而当所述基本服务级别不可用时，所述确认消息指示所述运营商设备已经接受所述一个或多个备选服务级别中的一个备选服务级别；以及
根据所述确认消息，按照所述基本服务级别或所述一个或多个备选服务级别中的所述一个备选服务级别接收数据。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：为启动新事务的每个后续服务请求重新协商使用所述基本服务级别还是使用所述一个或多个备选服务级别中的所述一个备选服务级别。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述一个或多个备选服务级别和每个备选服务级别对应的所述备选成本由所述客户设备确定。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述基本服务级别和所述一个或多个备选服务级别包括延迟参数、延迟抖动参数、预留带宽参数和保护参数中的一个或多个。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述服务请求和所述确认消息遵循路径计算单元(Path Computation Element，PCE)通信协议(Path ComputationElement Communication Protocol，PCEP)。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述服务请求和所述确认消息遵循RestConf协议或NetConf协议。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，所述服务请求中的协商级别标志指示所述一个或多个备选服务级别中可用于接受的备选服务级别的数量。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，所述确认消息中的协商级别标志指示所述运营商设备已经接受所述一个或多个备选服务级别中的哪个备选服务级别。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，还包括：从计费服务器接收计费通知消息，其中，所述计费通知消息指示所述客户设备是否在为所述基本服务级别或所述一个或多个备选服务级别中的所述一个备选服务级别付费。
10.一种由运营商设备实施的服务协商方法，其特征在于，包括：
从客户设备接收服务请求，其中，所述服务请求包括基本服务级别；
当所述基本服务级别可用时，向所述客户设备发送确认消息以接受所述服务请求；
当所述基本服务级别不可用时，向所述客户设备发送协商请求，其中，所述协商请求包括分别具有备选成本的一个或多个备选服务级别，所述备选服务级别包括相对于对应的基本级别服务参数已经降级的备选服务参数，每个备选成本小于所述基本服务水平对应的基本成本；
响应于所述协商请求，从所述客户设备接收修改后的服务请求，所述修改后的服务请求包含选择所述备选服务级别中的一个备选服务级别；
向所述客户设备发送修改后的确认消息以接受所述修改后的服务请求；以及
当所述基本服务级别可用时，向所述客户设备提供所述基本服务级别，而当所述基本服务级别不可用时，根据所述选择向所述客户设备提供所述备选服务级别中的所述一个备选服务级别。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，还包括：向计费服务器发送结果消息，其中，所述结果消息指示所述客户设备将接收所述基本服务级别还是接收所述备选服务级别中的所述一个备选服务级别。
12.根据权利要求10或11所述的方法，其特征在于，还包括：与网络资源数据库通信，以确定所述基本服务级别是否可用以及当所述基本服务级别不可用时，确定所述一个或多个备选服务级别中的任一备选服务级别是否可用。
13.根据权利要求10至12中任一项所述的方法，其特征在于，还包括：与所述网络资源数据库通信，以确定所述基本服务级别不可用时的所述一个或多个备选服务级别的所述备选成本。
14.根据权利要求10至13中任一项所述的方法，其特征在于，所述协商请求中的协商级别标志指示所述备选服务级别中可用于接受的备选服务级别的数量。
15.根据权利要求10至14中任一项所述的方法，其特征在于，所述修改后的服务请求中的协商级别标志指示所述客户设备接受所述备选服务级别中的哪个备选服务级别。
16.根据权利要求10至15中任一项所述的方法，其特征在于，所述修改后的服务请求包括所述备选服务参数。
17.一种用于协商服务的客户设备，其特征在于，包括：
发射器，用于向运营商设备发送服务请求，其中，所述服务请求包括以基本成本计算的基本服务级别和分别具有备选成本的多个备选服务级别，所述备选服务级别包括相对于对应的基本级别服务参数已经降级的备选服务参数，所述备选成本小于所述基本成本；
耦合到所述发射器的接收器，所述接收器用于：响应于所述服务请求，从所述运营商设备接收确认消息，其中，当所述基本服务级别可用时，所述确认消息指示所述运营商设备已经接受所述基本服务级别，而当所述基本服务级别不可用但所述备选服务级别中的一个备选服务级别可用时，所述确认消息指示所述运营商设备已经接受所述备选服务级别中的所述一个备选服务级别；以及
耦合到所述接收器的处理器，所述处理器用于：根据所述确认消息，处理所述接收器按照所述基本服务级别或所述备选服务级别中的所述一个备选服务级别接收的数据。
18.根据权利要求17所述的客户设备，其特征在于，所述备选服务级别和所述备选成本由所述客户设备确定。
19.根据权利要求17或18所述的客户设备，其特征在于，所述确认消息中的协商级别标志指示所述运营商设备已经选择所述多个备选服务级别中的哪个备选服务级别。
20.根据权利要求17至19中任一项所述的客户设备，其特征在于，所述确认消息包括所述备选服务参数。
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