CN112054960B - 一种路径计算方法、装置及设备 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例公开了一种路径计算方法、装置及设备，用于实现网络分片。其中，路径计算方法，包括：获取多个网络设备各自支持的算法约束条件，所述算法约束条件为转发路径算法的约束条件，所述转发路径算法用于为所述网络设备计算满足所述算法约束条件的转发路径；对所述多个网络设备进行网络拓扑划分，同一个网络拓扑中的网络设备支持相同的算法约束条件；根据与所述网络拓扑对应的所述转发路径算法的算法约束条件计算各个所述网络拓扑中网络设备之间的转发路径。

Description

一种路径计算方法、装置及设备
技术领域
本申请涉及网络通信领域，尤其涉及一种路径计算方法、装置及设备。
背景技术
为了实现不同类业务之间的资源的相互隔离，并且实现资源可以在同类业务之间可共享复用、解决流量阻塞的问题，出现了网络分片(network slicing)技术，网络分片技术能够实现逻辑隔离网络分区(logically isolated network partition，LINP)。一个网络分片意味着在一个物理网络中将相关网络资源组织在一起，形成一个完整、自治、独立运维的逻辑网络，满足特定的用户和业务需求。不同的网络分片可以实现不同的业务需求，例如，一个网络分片提供视频业务，一个网络分片提供机器到机器(machine to machine，M2M)业务，另一个网络分片提供超低时延(<1毫秒)自动驾驶业务等等。
虽然网络分片的概念已经提出一段时日，但是如何实现网络分片还仍然处于探索阶段。
发明内容
本申请实施例提供了一种路径计算方法、装置及相关设备，用于实现网络分片。
第一方面，本申请实施例提供了一种路径计算方法，该方法可以由控制器或入口节点来执行。控制器可以是软件定义网络(software defined networking，SDN)控制器等。入口节点是指接收到报文或生成报文的网络设备，例如为交换机或路由器等。具体的，该方法包括如下步骤：首先，获取多个网络设备各自支持的算法约束条件。算法约束条件为转发路径算法的约束条件，转发路径算法用于为网络设备计算满足算法约束条件的转发路径。转发路径算法例如可以例如是灵活算法(flexible algorithm，FA)，灵活算法的算法约束条件例如包括度量值类型(metric type)、计算类型(calculation type)和链路属性等。可选的，多个网络设备中至少有一个网络设备支持至少两个算法约束条件。其次，对多个网络设备进行网络拓扑划分，同一个网络拓扑中的网络设备支持相同的算法约束条件。一个网络拓扑用于实现一个网络分片的功能。当多个网络设备进行网络拓扑划分之后得到一个网络拓扑，那么就可以实现一个网络分片的功能；若多个网络设备进行网络拓扑之后得到多个网络拓扑，那么就可以实现多个网络分片的功能。当某个网络设备支持至少两个算法约束条件时，意味着该网络设备从属于至少两个网络拓扑。在进行网络拓扑划分之后，根据与网络拓扑对应的转发路径算法的算法约束条件计算各个网络拓扑中网络设备之间的转发路径，该转发路径用于指导网络设备转发报文。可选的，转发路径可以是链路开销(cost)最小的路径，也可以称为最短转发路径。在本申请实施例中，通过获取多个网络设备各自支持的算法约束条件，根据各自支持的算法约束条件对多个网络设备进行网络拓扑划分，使得同一个网络拓扑中的网络设备支持相同的算法约束条件，也就是说一个网络拓扑实现一个网络分片的功能，最后根据与网络拓扑对应的转发路径算法的算法约束条件计算各个网络拓扑中网络设备之间的转发路径，用该转发路径来指导网络设备转发报文，从而能够实现网络分片。
可以理解的是，一个网络设备可以具有一个或多个主接口，该主接口用于转发报文。可选的，若一个网络设备支持多个不同的网络拓扑，且该网络设备的某个主接口对应多个转发路径，那么该主接口可以包括多个子接口，子接口可以是物理接口，也可以是逻辑接口。具体的，该路径计算方法还包括如下步骤：首先，获取至少一个网络设备中每个网络设备的至少一个主接口。其次，为每个网络设备的至少一个主接口中的每个主接口分别匹配多个子接口信息，其中每个主接口分别对应多个子接口，多个子接口中的每个子接口分别对应一个子接口信息。主接口可以是中间系统到中间系统(intermediate system tointermediate system，ISIS)协议中的三层(Layer 3)接口，子接口可以是二层(Layer 2)接口。接着，为每个子接口分别建立一个第一映射关系，第一映射关系为子接口的子接口信息与对应网络设备支持的算法约束条件之间的映射关系。也就是说，该至少一个主接口中的每个主接口都分别对应多个第一映射关系。最后，向多个网络设备发送每个子接口对应的第一映射关系，第一映射关系用于对应的网络设备转发报文。本申请实施例中，同一个主接口的不同子接口用于为不同算法约束条件对应的转发路径来转发报文。例如，主接口A包括子接口A’和子接口A”。其中，子接口A’支持算法约束条件1，实现网络分片1的功能；子接口A”支持算法约束条件2，实现网络分片2的功能。那么子接口A’用于转发根据算法约束条件1得到的转发路径1对应的报文，子接口A”用于转发根据算法约束条件2得到的转发路径2对应的报文。通过向网络设备下发该网络设备的每个子接口对应的第一映射关系，从而实现采用相同的网络设备实现不同网络分片功能的目的。
可选的，为了能够让网络设备知晓主接口与子接口之间的对应关系，该方法还包括：获取网络设备的至少一个主接口中每个主接口分别对应的主接口信息，并向网络设备发送第二映射关系，第二映射关系为主接口的主接口信息与对应的多个子接口信息之间的映射关系。在本申请实施例中，主接口信息为用于标识主接口的信息，例如为主接口的接口号或接口索引。子接口信息为用于标识子接口的信息，例如为子接口的接口号或接口索引。
可选的，根据与网络拓扑对应的转发路径算法的算法约束条件计算各个网络拓扑中网络设备之间的转发路径包括：首先，接收报文路径建立的请求消息，该请求消息可以来自入口节点。请求消息包含报文的流标识。流标识是指对流具有指示作用的标识，例如为报文的源地址、目的地址或标识报文所属业务的标签等。其次，根据流标识确定转发报文的网络拓扑，并在网络拓扑中计算转发报文的转发路径。
相应的，路径计算方法还包括：生成对应转发路径的标签栈，标签栈包括转发路径上网络设备的邻接段标识(adjacent segment identification，adj SID)和/或节点段标识(node segment identification，node SID)；向入口节点发送标签栈。在本申请实施例中，网络设备的邻接段标识和/或节点段标识可以与网络设备的主接口或子接口对应，这样，当入口节点接收到报文之后，可以将标签栈压入报文中，以使转发路径中的网络设备根据标签栈中与邻接段标识和/或节点段标识对应的主接口或子接口转发报文。
可选的，算法约束条件包括转发路径算法的标识和/或转发路径算法包括的链路属性。
第二方面，本申请实施例还提供了一种路径计算方法，该方法应用于第一网络设备，该第一网络设备可以是路由器、交换机等设备。该路径计算方法具体包括如下步骤：首先，获取第一网络设备支持的算法约束条件。算法约束条件为转发路径算法的约束条件，转发路径算法用于为第一网络设备计算满足算法约束条件的转发路径。转发路径算法例如可以例如是灵活算法(flexible algorithm，FA)，灵活算法的算法约束条件例如包括度量值类型(metric type)、计算类型(calculation type)和链路属性等。在实际应用中，第一网络设备可以通过控制器下发的方式获取其算法约束条件，也可以通过配置等方式，本申请不做具体限定。其次，确定与第一网络设备支持的算法约束条件相同的第二网络设备，确定支持相同的算法约束条件的第一网络设备和第二网络设备为一个网络拓扑。第一网络设备支持的算法约束条件可以是一个也可以是多个，如果支持多个，那么可以分别为第一网络设备支持的每个算法约束条件确定对应的第二网络设备，从而形成多个网络拓扑。最后，根据网络拓扑对应的算法约束条件计算在网络拓扑中第一网络设备到第二网络设备的转发路径。在本申请实施例中，一个网络拓扑用于实现一个网络分片的功能。通过获取第一网络设备支持的算法约束条件，并确定支持相同的算法约束条件的第一网络设备和第二网络设备为一个网络拓扑，根据网络拓扑对应的算法约束条件计算在网络拓扑中第一网络设备到第二网络设备的转发路径，该转发路径用于指导报文从第一网络设备转发到对应网络图拓扑的第二网络设备，从而实现网络分片。
可选的，方法还包括：首先，为第一网络设备生成对应的标签转发表，标签转发表包括标签和主接口信息。主接口信息为第一网络设备与转发路径中下一跳网络设备相连接的接口的信息。其次，获取报文，该报文可以来自其他网络设备，也可以是第一网络设备自己生成。接着，根据报文确定对应的标签，并根据标签查找标签转发表，得到与报文对应的主接口信息。最后，根据与报文对应的主接口信息对应的主接口转发报文，实现对报文的转发。具体的，若网络设备获得的报文为该网络设备从其他网络设备接收到的报文，并且该报文为是互联网协议(Internet Protocol，IP)报文，可以根据该报文中携带的流标识确定对应的入标签，然后根据该对应的入标签找到对应的标签转发表。流标识是指对流具有指示作用的标识，例如为报文的源地址、目的地址或标识报文所属业务的标签等。若网络设备接收到的报文是多标签交换(multi-protocol label switching，MPLS)报文，则将该报文头中标签栈中的栈顶标签作为入标签，然后查找对应该入标签的标签转发表。
可选的，若一个网络设备支持多个不同的网络拓扑，且该网络设备的某个主接口对应多个转发路径，则可以获取与该主接口对应的多个子接口信息，并基于多个子接口信息为该不同的转发路径分别生成各自对应的标签转发表，从而实现根据不同的标签转发表来为不同的网络拓扑转发报文。因而，标签转发表中还包括与转发路径对应的算法约束条件，一个主接口包括至少一个子接口。该方法还包括：生成映射关系表，映射关系表包括转发路径对应的主接口信息、算法约束条件和子接口信息，子接口信息为主接口信息对应的主接口包括的子接口的信息。相应的，根据标签查找标签转发表，得到与报文对应的主接口信息包括：根据标签查找标签转发表，得到与报文对应的主接口信息和算法约束条件。根据与报文对应的主接口信息对应的主接口转发报文包括：根据与报文对应的主接口信息和算法约束条件查找映射关系表，得到对应的子接口信息；根据与查找得到的子接口信息对应的子接口转发报文。
可选的，标签包括入标签和出标签。根据报文确定对应的标签，并根据标签查找标签转发表，得到与报文对应的主接口信息包括：根据报文确定对应的入标签，并根据入标签查找标签转发表，得到与报文对应的主接口信息和与报文对应的出标签；在根据与报文对应的主接口信息对应的主接口转发报文之前，方法还包括：在报文中封装与报文对应的出标签。
可选的，算法约束条件包括转发路径算法的标识和/或转发路径算法包括的链路属性。
第三方面，本申请实施例还提供了一种路径计算装置，装置包括：第一获取单元，用于获取多个网络设备各自支持的算法约束条件，算法约束条件为转发路径算法的约束条件，转发路径算法用于为网络设备计算满足算法约束条件的转发路径；划分单元，用于对多个网络设备进行网络拓扑划分，同一个网络拓扑中的网络设备支持相同的算法约束条件；计算单元，用于根据与网络拓扑对应的转发路径算法的算法约束条件计算各个网络拓扑中网络设备之间的转发路径。
可选的，装置还包括：第二获取单元，用于获取至少一个网络设备中每个网络设备的至少一个主接口；匹配单元，用于为每个网络设备的至少一个主接口中的每个主接口分别匹配多个子接口信息，其中每个主接口分别对应多个子接口，多个子接口中的每个子接口分别对应一个子接口信息；建立单元，用于为每个子接口分别建立一个第一映射关系，第一映射关系为子接口的子接口信息与对应网络设备支持的算法约束条件之间的映射关系，同一个主接口对应的多个子接口信息；第一发送单元，用于向多个网络设备发送每个子接口对应的第一映射关系，第一映射关系用于对应的网络设备转发报文。
可选的，装置还包括：第三获取单元，用于获取网络设备的至少一个主接口中每个主接口分别对应的主接口信息，并向网络设备发送第二映射关系，第二映射关系为主接口的主接口信息与对应的多个子接口信息之间的映射关系。
可选的，计算单元，用于接收报文路径建立的请求消息，请求消息包含报文的流标识；根据流标识确定转发报文的网络拓扑，并在网络拓扑中计算转发报文的转发路径；
装置还包括：生成单元，用于生成对应转发路径的标签栈，标签栈包括转发路径上网络设备的邻接段标识和/或节点段标识；第二发送单元，用于向转发路径的入口节点发送标签栈。
可选的，算法约束条件包括转发路径算法的标识和/或转发路径算法包括的链路属性。
第四方面，本申请实施例还提供了一种路径计算装置，该装置应用于第一网络设备，装置包括：条件获取单元，用于获取第一网络设备支持的算法约束条件，算法约束条件为转发路径算法的约束条件，转发路径算法用于为第一网络设备计算满足算法约束条件的转发路径；确定单元，用于确定与第一网络设备支持的算法约束条件相同的第二网络设备，确定支持相同的算法约束条件的第一网络设备和第二网络设备为一个网络拓扑；计算单元，用于根据网络拓扑对应的算法约束条件计算在网络拓扑中第一网络设备到第二网络设备的转发路径。
可选的，装置还包括：第一生成单元，用于为第一网络设备生成对应的标签转发表，标签转发表包括标签和主接口信息，主接口信息为第一网络设备与转发路径中下一跳网络设备相连接的接口的信息；报文获取单元，用于获取报文，根据报文确定对应的标签，并根据标签查找标签转发表，得到与报文对应的主接口信息；转发单元，用于根据与报文对应的主接口信息对应的主接口转发报文。
可选的，标签转发表中还包括与转发路径对应的算法约束条件，一个主接口包括至少一个子接口，装置还包括：第二生成单元，用于生成映射关系表，映射关系表包括转发路径对应的主接口信息、算法约束条件和子接口信息，子接口信息为主接口信息对应的主接口包括的子接口的信息；
根据标签查找标签转发表，得到与报文对应的主接口信息包括：根据标签查找标签转发表，得到与报文对应的主接口信息和算法约束条件；
根据与报文对应的主接口信息对应的主接口转发报文包括：根据与报文对应的主接口信息和算法约束条件查找映射关系表，得到对应的子接口信息；
根据与查找得到的子接口信息对应的子接口转发报文。
可选的，标签包括入标签和出标签；
根据报文确定对应的标签，并根据标签查找标签转发表，得到与报文对应的主接口信息包括：根据报文确定对应的入标签，并根据入标签查找标签转发表，得到与报文对应的主接口信息和与报文对应的出标签；
在根据与报文对应的主接口信息对应的主接口转发报文之前，装置还包括：在报文中封装与报文对应的出标签。
可选的，算法约束条件包括转发路径算法的标识和/或转发路径算法包括的链路属性。
第五方面，本申请实施例还提供了一种路径计算设备，设备包括存储器、处理器和通信接口，
存储器，用于存储指令；
处理器，用于执行存储器中的指令，执行上述路径计算方法；
通信接口，用于与多个网络设备进行通信。
第六方面，本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，包括指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述路径计算方法。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种路径计算系统的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的一种路径计算方法的流程图；
图3为本申请实施例提供的网络拓扑1的示意图；
图4为本申请实施例提供的网络拓扑2的示意图；
图5为本申请实施例提供的另一种路径计算方法的交互示意图；
图6为本申请实施例提供的一种路径计算装置的结构示意图；
图7为本申请实施例提供的另一种路径计算装置的结构示意图；
图8为本申请实施例提供的一种路径计算设备的结构示意图；
图9为本申请实施例提供的另一种路径计算设备的结构示意图。
具体实施方式
本申请实施例提供了一种路径计算系统，该系统用于根据转发路径算法的不同约束条件来构造实现支持不同业务的网络拓扑，该网络拓扑也可以称为网络分片。
下面以一个应用场景为例介绍本申请实施例提供的路径计算系统。参见图1，该图为本申请实施例提供的一种路径计算系统的示意图。
图1所示的路径计算系统包括控制器100、网络设备200-207。其中，网络设备200分别与网络设备201和网络设备204连接，网络设备201分别与网络设备202和网络设备205连接，网络设备202分别与网络设备203和网络设备206连接，网络设备204与网络设备205连接，网络设备205与网络设备206连接，网络设备206与网络设备207连接。控制器100分别与网络设备200、网络设备201、网络设备202、网络设备203、网络设备204、网络设备205、网络设备206和网络设备207连接。
网络设备200、网络设备201、网络设备202、网络设备203、网络设备204、网络设备205、网络设备206和网络设备207可以是路由器、交换机等设备，用于对报文进行转发。控制器100可以是软件定义网络(software defined networking，SDN)控制器等，用于对与其连接的上述网络设备进行控制。
在本申请实施例中，可以将多个网络设备进行网络拓扑划分，同一个网络拓扑中的网络设备可以支持转发路径算法的相同的算法约束条件，不同的网络拓扑对应不同的算法约束条件，以实现支持不同的业务。例如，网络需要支持的业务包括高带宽业务和低时延业务，网络分片1实现支持高带宽业务，网络分片2实现支持低时延业务。高带宽业务即业务对网络带宽和速率有较高的要求，比如4k/8k超高清视频业务。低时延业务要求超低时延和高可靠性，比如无人驾驶、车联网等。
转发路径算法例如可以例如是灵活算法，该算法可以根据需要定义一组算法约束条件，基于该算法约束条件来生成满足该算法约束条件的转发路径。本申请实施例可以利用FA的算法约束条件能够灵活定义的特点，为不同的网络分片定义不同的算法约束条件，而满足不同算法约束条件的网络设备可以形成不同的网络拓扑，基于该不同的网络拓扑来计算转发路径。
在实际应用中，可以由与控制器100连接的各个网络设备来计算转发路径，也可以由控制器100来计算转发路径。例如，若路径计算系统应用的段路由(segment routing，SR)网络实现流量工程(traffic engineer，TE)，那么控制器100来计算转发路径；若路径计算系统应用的SR网络实现尽力而为(best effort，BE)的转发方式，则由各个网络设备计算转发路径。
下面分别以与控制器100连接的各个网络设备计算转发路径，和控制器100计算转发路径两种场景为例来介绍本申请实施例提供的技术方案。
应用场景一：与控制器100连接的各个网络设备计算转发路径。
参见图2，该图为本申请实施例提供的一种路径计算方法的流程图。
S101：各个网络设备分别获取自己支持的FA算法约束条件和其他网络设备支持的FA算法约束条件，并根据自己支持的FA算法约束条件确定与自己支持的FA算法约束条件相同的其他网络设备，将与自己支持的FA算法约束条件相同的网络设备和自己确定为一个网络拓扑，该一个网络拓扑用于实现一个网络分片的功能。
可选地，控制器100可以创建网络分片1对应的FA算法约束条件和网络分片2对应的FA算法约束条件，并下发给与控制器100连接的各个网络设备。
FA算法约束条件可以包括：度量值类型(metric type)、计算类型(calculationtype)和链路属性。
其中，度量值类型包括三种：metric type＝0表示内部网关协议(InteriorGateway Protocol，IGP)度量值；metric type＝1表示最小单项链路延迟(link delay)，具体请参见RFC7810协议；metric type＝2表示流量工程度量值，具体请参见RFC5305协议。
计算类型包括两种：calculation type＝0表示最短路径优先(shortest pathfirst，SPF)；calculation type＝1表示严格最短路径优先(strict SPF)。
链路属性用颜色(color)来表示，不同的链路属性对应不同的颜色。链路属性相同的网络设备组成一个网络拓扑结构，基于该网络拓扑结构来计算对应的转发路径。
此外，每个算法约束条件对应一个FA标识(identification，ID)。不同的FA ID对应的算法约束条件不同。在本申请实施例中，可以将FAID视为算法约束条件的关键索引，不同的算法约束条件对应不同的FA ID。
网络分片1，即高带宽业务，对应的FA算法约束条件为：
FA ID：128；
metric type：IGP Metric；
calculation type：SPF；
链路属性：红(red)。
网络分片2，即低延时业务，对应的FA算法约束条件为：
FA ID：129；
metric type：IGP Metric；
calculation type：SPF；
链路属性：蓝(blue)。
在创建网络分片1对应的FA算法约束条件和网络分片2对应的FA算法约束条件之后，控制器100可以将上述两个FA算法约束条件发送给对应的网络设备，以使网络设备200至网络设备207能够获取到自己支持的FA算法约束条件。然后，网络设备200至网络设备207之间可以通过域内泛洪的方式获取除自己以外其他网络设备支持的FA算法约束。
具体的，控制器100可以向网络设备200至网络设备207发送中间系统到中间系统(intermediate system to intermediate system，ISIS)报文，该报文中包括灵活算法(flex-algorithm)字段、metric type字段、calculation type字段以及类型-长度-值(type-length-value，TLV)字段。在本申请实施例中，TLV字段可以是扩展管理组(extendedadmin group)字段。
其中，flex-algorithm字段的值可以为FA ID，metric type字段的值可以为对应的metric type，calculation type字段的值可以为对应的calculation type，TLV字段的值可以为链路属性。
可以理解的是，在实际应用中，各个网络设备可以不通过控制器100获取各网络设备支持的算法约束条件，而是可以通过其他方式获取，例如通过直接在网络设备中配置的方式，对此本申请不做具体限定。
在获取到各网络设备支持的算法约束条件之后，各网络设备可以根据自己支持的FA算法约束条件确定与自己支持的FA算法约束条件相同的其他网络设备，将与自己支持的FA算法约束条件相同的网络设备和自己确定为一个网络拓扑。
例如，支持网络分片1的网络拓扑包括：网络设备200、网络设备202、网络设备203、网络设备204、网络设备205、网络设备206和网络设备207，支持网络分片2的网络拓扑包括：网络设备200、网络设备201、网络设备202、网络设备203、网络设备204、网络设备205、网络设备206和网络设备207。参见图3，支持网络分片1的网络设备形成网络拓扑1；参见图4，支持网络分片2的网络设备形成网络拓扑2。
可以理解的是，一个网络设备可以支持一个网络分片，也可以支持多个网络分片。例如同时支持网络分片1和网络分片2的网络设备为网络设备200、网络设备202、网络设备203、网络设备204、网络设备205、网络设备206和网络设备207。
S102：各个网络设备根据该网络拓扑对应的算法约束条件计算网络拓扑中自己到其他网络设备的转发路径。
在本申请实施例中，各个网络设备分别基于自己所属的网络拓扑计算自己到达网络拓扑内其他网络设备的转发路径，该转发路径可以是链路开销(cost)最小的路径，也可以称为最短转发路径。
若某个网络设备支持多个网络分片，那么可以为多个网络分片分别计算对应的转发路径。例如，网络设备200针对网络拓扑1计算得到的从网络设备200到网络设备203的最短转发路径可以为：网络设备200—网络设备204—网络设备205—网络设备206—网络设备207—网络设备203。网络设备200针对网络拓扑2计算得到的从网络设备200到网络设备203的最短转发路径可以为：网络设备200—网络设备201—网络设备202—网络设备203。
S103：网络设备根据转发路径确定与下一跳网络设备连接的主接口的主接口信息，并根据主接口信息生成对应的标签转发表。
可选地，所以标签转发表可以包括入标签、出标签和出接口信息，其中出接口信息对应的出接口指的是主接口。即，标签转发表中包括的出接口信息为主接口信息，该主接口信息为该网络设备与转发路径中下一跳网络设备相连接的接口的信息。
若一个网络设备支持多个不同的网络拓扑，且该网络设备的某个主接口对应多个转发路径，则可以获取与该主接口对应的多个子接口信息，并基于多个子接口信息为该不同的转发路径分别生成各自对应的标签转发表，该标签转发表中还可以包括FA算法约束条件中的FA ID和/或color。
也就是说，一个主接口可以包括多个子接口。子接口可以是物理接口，也可以是逻辑接口。若两个网络设备之间只有一条物理链路，那么该条链路对应的接口为主接口，子接口为基于该链路的逻辑接口。比如说，可以基于一条物理链路建立两条隧道(tunnel)，每条隧道的隧道接口为一个子接口。若两个网络设备之间有多条物理链路，那么多条物理链路可以对应一个主接口，每个物理链路的接口可以是一个子接口。主接口可以是中间系统到中间系统(intermediate system to intermediate system，ISIS)协议中的三层(Layer3)接口，子接口可以是二层(Layer 2)接口。主接口信息为用于标识主接口的信息，例如为主接口的接口号或接口索引。子接口信息为用于标识子接口的信息，例如为子接口的接口号或接口索引。
在本申请实施例中，同一个主接口下的多个子接口可以用于为不同的网络分片转发报文，一个子接口对应一个网络分片，也就是对应一个算法约束条件。
在实际应用中，网络设备可以通过控制器100来获取子接口信息与算法约束条件之间的映射关系。具体的，网络设备200至网络设备207可以分别将自己的主接口信息上报给控制器100，控制器100可以为上述网络设备的主接口信息分别创建对应的子接口信息，以及建立子接口信息与FA算法约束条件之间的映射关系，并将子接口信息与FA算法约束条件之间的映射关系发送给各个网络设备。
例如，在图1中，网络设备200分别与网络设备201和网络设备204连接。网络设备200的、用于与网络设备201建立邻居关系的主接口信息为GE1/0/1，网络设备200的、用于与网络设备204建立邻居关系的主接口信息为GE1/0/2。
控制器100可以为网络设备200的主接口信息GE1/0/1匹配两个子接口信息，这两个子接口信息分别为GE1/0/1.1和GE1/0/1.2。所谓主接口匹配子接口，也就是主接口信息对应多个子接口信息。控制器100可以为网络设备200的主接口信息GE1/0/2匹配两个子接口信息，这两个子接口信息分别为GE1/0/2.1和GE1/0/2.2。其中，GE1/0/1.1对应FA ID为128的FA算法约束条件，GE1/0/1.2对应FA ID为129的FA算法约束条件。
参见表1，该表为网络设备200至网络设备207中与各个网络设备的主接口信息匹配子接口信息，以及对应的FA ID和color。(注：未填的空表示子接口信息可以用于匹配除了FA ID为128和129之外的其他FA算法约束条件)
表1
控制器100可以将子接口信息与FA算法约束条件之间的映射关系下发给各个与其连接的网络设备，以便各个网络设备进行路径计算。在上文中，控制器100可以通过泛洪的方式将多个FA算法约束条件发送给各个网络设备，所以控制器100在下发子接口信息与FA算法约束条件之间的映射关系时，为了节约网络资源，可以将FA ID和/或链路属性代表FA算法约束条件，与子接口信息之间建立映射关系并下发给各个网络设备。也就是说，控制器可以仅发送子接口信息和FA ID之间的映射关系，或者仅发送子接口信息和color之间的映射关系，或者发送子接口信息、FA ID以及color之间的映射关系。其中，当不同的FA ID对应不同的链路属性时，可以将链路属性单独代表FA算法约束条件来与子接口信息建立映射关系。当然，控制器100也可以将子接口信息和FA算法约束条件的全部内容都一并下发给各个网络设备，而不是通过两次下发。
当然，可以理解的是，各个网络设备也可以不通过控制器100获取子接口信息和算法约束条件之间的映射关系，而是可以通过其他方式获取，例如在网络设备中进行配置，对此本申请也不做具体限定。
当获取到子接口信息和算法约束条件之间的映射之后，可以在标签转发表中加入算法约束条件中的FA ID和/或链路属性，即在标签转发表中体现算法约束条件中的FA ID和/或链路属性与主接口信息之间的映射关系，这样，可以根据主接口信息以及算法约束条件中的FA ID和/或链路属性查找表1，就能够确定对应的子接口信息。
例如，若网络设备200针对网络拓扑1计算得到的从网络设备200到网络设备203的最短转发路径中，下一跳网络设备是网络设备204；若网络设备200针对网络拓扑2计算得到的从网络设备200到网络设备203的最短转发路径中，下一跳网络设备是网络设备201，由于这两条转发路径的下一跳网络设备是不同的网络设备，所以网络设备200的、与网络设备204连接的主接口仅对应一条转发路径，同理，网络设备200的、与网络设备204连接的主接口也仅对应一条转发路径。那么，针对网络设备200的、与网络设备204连接的主接口对应的标签转发表可以包括，也可以不包括FA算法约束条件中的FA ID和/或color。同理，针对网络设备200的、与网络设备201连接的主接口也仅对应一条转发路径。那么，针对网络设备200的、与网络设备201连接的主接口对应的标签转发表可以包括，也可以不包括FA算法约束条件中的FA ID和/或color。
倘若网络设备200针对网络拓扑2计算得到的从网络设备200到网络设备203的最短转发路径中，下一跳网络设备也是网络设备204，也就是说，网络设备200的、与网络设备204连接的主接口对应两条转发路径，那么网络设备200的、与网络设备201连接的主接口对应的标签转发表需要包括FA算法约束条件中的FA ID和/或color，以便网络设备200能够根据标签转发表中FA算法约束条件中的FA ID和/或color，以及该主接口的主接口信息，查找表1，得到对应的子接口信息。也就是说，该子接口信息查找方案包括三种实现：一是根据FAID和主接口信息查找表1；二是根据color和主接口信息查找表1；三是根据FA ID、color和主接口信息查找表1。
可选地，若同一个主接口对应不同的转发路径，那么同一个主接口在不同的标签转发表中对应的入标签应当不同，对应的出标签也应当不同。
为了能够生成入标签和出标签，可以网络拓扑中的网络设备可以以泛洪的方式告知其他网络设备与该网络拓扑对应的前缀段标识(prefix segment identification，Prefix SID)。例如，网络设备203通过泛洪的方式向支持网络分片1的网络设备发布与网络拓扑1对应的Prefix SID为100，向支持网络分片2的网络设备发布与网络拓扑2对应的Prefix SID为200。各个网络设备在接收到Prefix SID后，根据存储的的分段路由全局块(segment routing global block，SRGB)范围计算入标签和出标签。
例如，网络设备200的SRGB范围为[1000,2000]，网络设备201的SRGB范围为[2000,3000]，网络设备202的SRGB范围为[3000,4000]，网络设备203的SRGB范围为[4000,5000]，网络设备204的SRGB范围为[5000,6000]，网络设备205的SRGB范围为[6000,7000]，网络设备206的SRGB范围为[7000,8000]，网络设备207的SRGB范围为[8000,9000]。
那么，网络设备200为与网络分片1对应的标签转发表计算的入标签可以是1100，出标签可以是2100。网络设备200为与网络分片2对应的标签转发表计算的入标签可以是1200，出标签可以是2200。依次类推，可以得到各个网络设备为支持的网络分片生成的标签转发表。
参见表2，下面以转发路径网络设备200—网络设备204—网络设备205—网络设备206—网络设备207—网络设备203为例，介绍该转发路径中各个网络设备生成的支持网络分片1的标签转发表。
表2
在生成转发路径以及对应的标签转发表之后，接下来可以基于标签转发表转发报文。
S104：网络设备获取报文，根据报文确定对应的标签，并根据对应的标签查找标签转发表，得到与报文对应的主接口信息，从而根据与报文对应的主接口信息对应的主接口转发该报文。
若网络设备获得的报文为该网络设备从其他网络设备接收到的报文，并且该报文为是互联网协议(Internet Protocol，IP)报文，可以根据该报文中携带的流标识确定对应的入标签，然后根据该对应的入标签找到对应的标签转发表；若网络设备接收到的报文是多标签交换(multi-protocol label switching，MPLS)报文，则将该报文头中标签栈中的栈顶标签找作为入标签，然后查找对应该入标签的标签转发表。在本申请实施例中，流标识是指对流具有指示作用的标识，例如为报文的源地址、目的地址或标识报文所属业务的标签等。
在确定了标签转发表之后，从该标签转发表中得到对应的出标签和主接口信息，并在报文中封装该出标签，通过与该主接口信息对应的主接口转发封装了出标签的报文。
当标签转发表中还包括FA算法约束条件中的FA ID和/或color，那么还可以从标签转发表中获取FA算法约束条件中的FA ID和/或color，然后根据出接口信息以及FA算法约束条件的FA ID和/或color查找表1，得到对应的子接口信息，根据该子接口信息对应的子接口转发封装了该出标签的报文。
下面以转发路径网络设备200—网络设备204—网络设备205—网络设备206—网络设备207—网络设备203为例，介绍各个网络设备对报文的转发过程。
网络设备200接收报文，该报文为IP报文，根据该IP报文中的流标识，例如报文的目的地址，即网络设备203的地址，查找对应的标签转发表。根据表1可以得知，网络设备200和网络设备203即支持网络分片1，也支持网络分片2，所以网络设备200可以有两个标签转发表，一个标签转发表为表2中与网络分片1对应的标签转发表，另外一个标签转发表为与网络分片2对应的标签转发表。也就是说，与该IP报文的目的地址对应的标签转发表即包括与网络分片1对应的标签转发表，也包括与网络分片2对应的标签转发表。此时可以结合该IP报文的其他信息，例如报文的源地址来进行进一步确定。
具体的，网络设备200可以预先设置源地址与对应的网络分片之间的映射关系，这样，如果通过目的地址找到的标签转发表有多个时，可以根据源IP地址找到对应于该网络分片的标签转发表。比如说，上述IP报文的源地址与网络分片1对应，所以确定与该IP报文对应的标签转发表为表2的标签转发表。
表2中网络设备200的标签转发表包括入标签1100、出标签5100、出接口信息GE1/0/2、FA ID 128和color red。网络设备200接收到IP报文后，可以根据IP报文的目的地址确定需要使用的标签转发表，然后将标签转发表中的出标签压入IP报文的头部，生成MPLS报文，该MPLS报文中的标签为出标签5100。并且，网络设备200根据FA ID 128和color red中的至少一个以及出接口信息GE1/0/2查找表1，得到对应的子接口信息GE1/0/2.1，然后根据该子接口信息对应的子接口向网络设备204转发该携带有标签5100的MPLS报文。
网络设备204在接收到该MPLS报文之后，根据该报文中携带的标签5100查找入标签为5100的标签转发表，得到出标签6100、出接口信息GE5/0/1、FA ID 128和color red。网络设备204将MPLS报文中的标签5100替换为出标签6100，并根据FA ID 128和color red中的至少一个以及出接口信息GE5/0/1查找表1，得到对应的子接口信息GE5/0/1.1，然后根据该子接口信息对应的子接口向网络设备205转发该携带有标签6100的MPLS报文。
网络设备205在接收到该MPLS报文之后，根据该报文中携带的标签6100查找入标签为6100的标签转发表，得到出标签7100、出接口信息GE6/0/1、FA ID 128和color red。网络设备205将MPLS报文中的标签6100替换为出标签7100，并根据FA ID 128和color red中的至少一个以及出接口信息GE6/0/1查找表1，得到对应的子接口信息GE6/0/1.1，然后根据该子接口信息对应的子接口向网络设备206转发该携带有标签7100的MPLS报文。
网络设备206在接收到该MPLS报文之后，根据该报文中携带的标签7100查找入标签为7100的标签转发表，得到出标签8100、出接口信息GE7/0/1、FA ID 128和color red。网络设备206将MPLS报文中的标签7100替换为出标签8100，并根据FA ID 128和color red中的至少一个以及出接口信息GE7/0/1查找表1，得到对应的子接口信息GE7/0/1.1，然后根据该子接口信息对应的子接口向网络设备207转发该携带有标签8100的MPLS报文。
网络设备207在接收到该MPLS报文之后，根据该报文中携带的标签8100查找入标签为8100的标签转发表，得到出标签4100、出接口信息GE8/0/1、FA ID 128和color red。网络设备207将MPLS报文中的标签8100替换为出标签4100，并根据FA ID 128和color red中的至少一个以及出接口信息GE8/0/1查找表1，得到对应的子接口信息GE8/0/1.1，然后根据该子接口信息对应的子接口向网络设备203转发该携带有标签4100的MPLS报文。或者，网络设备207在接收到来自网络设备206的MPLS报文之后，将该MPLS报文恢复为IP报文，并通过与子接口信息GE8/0/1.1对应的子接口向网络设备203转发该IP报文。
若网络设备203接收到的来自网络设备207的报文为MPLS报文，根据标签4100查找入标签为4100的标签转发表，判断出该标签转发表中没有出标签，则将该MPLS报文回复为IP报文，报文转发过程结束。若网络设备203来自网络设备207的报文为IP报文，且判断出该IP报文中的目的地址为自己的地址，报文转发过程结束。
应用场景二：控制器100计算转发路径
参见图5，该图为本申请实施例提供的另一种路径计算方法的交互示意图。
S201：控制器100获取多个网络设备各自支持的算法约束条件，对多个网络设备进行网络拓扑划分，同一个网络拓扑中的网络设备支持相同的算法约束条件。
在本申请实施例中，多个网络设备中每个网络设备可以仅支持多个算法约束条件中的其中一个，也可以至少有一个网络设备支持至少两个不同的算法约束条件。
具体的，控制器100可以通过创建的方式获取多个网络设备支持的算法约束条件，例如控制器100创建网络分片1对应的FA算法约束条件和网络分片2对应的FA算法约束条件。网络分片1对应的FA算法约束条件和网络分片2对应的FA算法约束条件请见上文，此处不再赘述。
在获取到多个网络设备支持的算法约束条件之后，控制器100可以对多个网络设备进行网络拓扑划分，把支持相同算法约束条件的网络设备划分为一个网络拓扑。例如支持网络分片1对应的算法约束条件的网络拓扑包括：网络设备200、网络设备202、网络设备203、网络设备204、网络设备205、网络设备206和网络设备207，支持网络分片2对应的算法约束条件的网络拓扑包括：网络设备200、网络设备201、网络设备202、网络设备203、网络设备204、网络设备205、网络设备206和网络设备207。
S202：控制器100根据与网络拓扑对应的转发路径算法的算法约束条件计算各个网络拓扑中网络设备之间的转发路径。
在得到网络拓扑之后，控制器100可以根据与网络拓扑对应的算法约束条件计算各个网络拓扑中网络设备之间的转发路径。关于转发路径的相关描述可以参见上文，此处不再赘述。
下面介绍触发控制器100生成转发路径的步骤：控制器100接收来自入口节点的报文路径建立的请求消息，请求消息包含报文的流标识。然后，控制器100根据流标识确定转发报文的网络拓扑，并在网络拓扑中计算转发报文的转发路径。关于流标识的介绍可以参见上文，此处不再赘述。
由于本申请实施例中计算转发路径的对象是控制器100，所以网络设备需要将包括流标识的请求消息发送给控制器100，以便控制器100能够根据流标识确定对应的网络拓扑，从而为该报文计算报文转发路径。
在本申请实施例中，控制器100可以根据请求消息中的流标识确定采用哪个网络分片来转发该报文，进而确定转发该报文的网络拓扑。在确定转发该报文的网络拓扑之后，控制器100基于该网络拓扑计算报文的转发路径。
例如，假设根据请求消息中的流标识确认采用网络分片2来转发该报文，由于网络分片2对应的网络拓扑包括网络设备200、网络设备201、网络设备202、网络设备203、网络设备204、网络设备205、网络设备206和网络设备207，则基于该网络拓扑计算报文的转发路径。
S203：网络设备为自己的主接口分配邻接段标识(adjacent segmentidentification，adj SID)和/或节点段标识(node segment identification，node SID)，根据主接口与邻接段标识和/或节点段标识之间的映射关系生成标签转发表，并将该映射关系发送给控制器100。
其中，邻接段标识也可以称为邻接标签。
可选地，本申请实施例应用的SR网络实现TE，标签转发表中包括邻接段标识和/或节点段标识，还包括出接口信息，此处的出接口信息对应的出接口指的是主接口。
可选的，若一个网络设备支持多个算法约束条件，那么网络设备可以为主接口的每个子接口分配一个邻接段标识和/或一个节点段标识，不同的子接口分配的邻接段标识和/或节点段标识不同。例如，网络设备200为子接口信息为GE1/0/2.1对应的子接口分配的邻接段标识为1001，为子接口信息为GE1/0/2.2对应的子接口分配的邻接段标识为1002。并且，网络设备可以将邻接段标识与FA算法约束条件中的FA ID和/或color之间的映射关系发送给控制器100。即，发给控制器100的可以是邻接段标识与FA ID，也可以是邻接段标识与color，还可以是邻接段标识、FA ID与color。同理，网络设备可以将节点段标识与FA算法约束条件中的FA ID和/或color之间的映射关系发送给控制器100。即，发给控制器100的可以是节点段标识与FA ID，也可以是节点段标识与color，还可以是节点段标识、FA ID与color。
相应的，标签转发表中除了邻接段标识和/或节点段标识，以及出接口信息以外，还可以包括FA算法约束条件中的FA ID和/或color，用于结合出接口信息查找表1得到对应的子接口信息，其理由与前面实施例中提到的相同，此处不再赘述。
参见表3，该表为部分网络设备的标签转发表。
表3
在实际应用中，网络设备可以通过控制器100获取子接口信息与算法约束条件之间的映射关系。具体的，控制器100可以获取上述网络设备的主接口信息，并为上述网络设备的主接口信息分别创建对应的子接口信息，以及建立子接口信息与FA算法约束条件之间的映射关系，并将子接口信息与FA算法约束条件之间的映射关系发送给各个网络设备。
当然，网络设备还可以通过其他方式来获取子接口信息与算法约束条件之间的映射关系，例如通过在网络设备中配置的方式，本申请实施例不做具体限定。
S204：控制器100生成对应转发路径的标签栈，标签栈包括转发路径上网络设备的邻接段标识，并向转发路径的入口节点发送标签栈，用于指导报文在对应的网络拓扑中转发。
可选地，标签栈为由转发路径上网络设备的邻接段标识和/或节点段标识构成的列表，该列表中的邻接段标识和/或节点段标识的排序可以体现网络设备转发报文的顺序。
例如，针对控制器100计算出的一条满足网络分片2的转发路径：网络设备200—网络设备201—网络设备202—网络设备203，参见表4，该表为上述4个网络设备对应于网络分片2的各个子接口信息对应的邻接段标识。
表4
网络设备 邻居节点 子接口信息 邻接段标识
网络设备200 网络设备201 GE1/0/1.2 1002
网络设备201 网络设备202 GE2/0/1.2 2002
网络设备202 网络设备203 GE3/0/1.2 3002
因而，由上述网络设备的邻接段标识形成的标签栈为{1002,2002,3002}。控制器100将该标签栈下发给转发路径的入口节点，即网络设备200。
在本申请实施例中，入口节点是指接收到报文或生成报文的网络设备。
当然，可以理解的是，表4的生成是在S203建立了子接口信息和邻接段标识的映射关系前提下，若建立的映射关系是邻接段标识和主接口信息之间的映射关系，那么表4中的子接口信息可以替换为主接口信息。
S205：转发路径的入口节点接收报文，将标签栈封装在报文中，并根据标签栈中与入口节点对应的邻接段标识和/或节点段标识查找标签转发表，找到对应的出接口信息，根据该出接口信息对应的出接口向入口节点的下一跳节点转发报文。
可选的，若标签转发表中还包括FA ID和/或color，那么可以根据邻接段标识和/或节点段标识查找得到出接口信息和对应的FA ID和/或color，查找表1，得到对应的子接口信息，然后根据该子接口信息对应的子接口向下一跳节点发送该报文。
以转发路径网络设备200—网络设备201—网络设备202—网络设备203为例，网络设备200在接收到报文之后，将标签栈{1002,2002,3002}封装在报文中，并根据与网络设备200对应的邻接段标识，也就是标签栈中的栈顶标签1002，查找标签转发表，得到出接口信息GE1/0/1，FA ID 129和color blue。
然后网络设备200根据FA ID 129和color blue中的至少一个和出接口信息GE1/0/1查找表1，得到对应的子接口信息GE1/0/1.2。网络设备200在将标签栈{1002,2002,3002}中的邻接段标识1002弹出之后，通过子接口信息GE1/0/1.2对应的子接口向下一跳网络设备，即网络设备201发送该报文。
S206：下一跳节点接收到该报文之后，根据报文携带的标签栈中与该节点对应的邻接段标识和/或节点段标识查找标签转发表，找到对应的出接口信息，并根据该出接口信息对应的出接口向下下一跳节点发送该报文，以此类推，直到报文到达目的节点。
若标签转发表中还包括FA ID和/或color，那么下一跳节点可以根据出接口信息和标签转发表中的FA ID和/或color，查找表1，得到对应的子接口信息，根据该子接口信息对应的子接口向下下一跳节点发送该报文，以此类推，直到报文到达目的节点。
例如，当网络设备201接收到携带有标签栈{2002,3003}的报文之后，根据与网络设备201对应的邻接段标识，也就是标签栈中的栈顶标签2002，查找标签转发表，得到出接口信息GE2/0/1，FA ID 129和color blue。然后网络设备201根据FA ID 129和color blue中的至少一个和出接口信息GE2/0/1查找表1，得到对应的子接口信息GE2/0/1.2。网络设备201在将标签栈{2002,3002}中的邻接段标识2002弹出之后，通过子接口信息GE2/0/1.2对应的子接口向下一跳网络设备，即网络设备202发送该报文。
当网络设备202接收到携带有标签栈{3002}的报文之后，根据与网络设备202对应的邻接段标识，也就是标签栈中的栈顶标签3002，查找标签转发表，得到出接口信息GE3/0/1，FA ID 129和color blue。然后网络设备201根据FA ID 129和color blue中的至少一个和出接口信息GE3/0/1查找表1，得到对应的子接口信息GE3/0/1.2。
由于标签栈中只有一个邻接段标识，所以网络设备202在将标签栈{3003}中的邻接段标识3002弹出之后，报文中也就没有标签栈了。网络设备202通过子接口信息GE3/0/1.2对应的子接口向下一跳网络设备，即网络设备203发送该没有标签栈的报文。
需要说明的是，控制器100计算转发路径这个方案中的控制器100的功能也可以由入口节点来执行。当由入口节点来执行时，不执行上述控制器100向入口节点发送标签栈的步骤。
相应的，参见图6，本申请实施例还提供了一种路径计算装置，该装置可以应用于控制器或网络设备，该控制器或网络设备可以实现图5所示控制器100的功能。该装置包括：第一获取单元601、划分单元602和计算单元603。其中，第一获取单元601和划分单元602用于执行图2所示实施例中的S201；计算单元603用于执行图5所示实施例中的S202。
其中，第一获取单元601，用于获取多个网络设备各自支持的算法约束条件，算法约束条件为转发路径算法的约束条件，转发路径算法用于为网络设备计算满足算法约束条件的转发路径；
划分单元602，用于对多个网络设备进行网络拓扑划分，同一个网络拓扑中的网络设备支持相同的算法约束条件；
计算单元603，用于根据与网络拓扑对应的转发路径算法的算法约束条件计算各个网络拓扑中网络设备之间的转发路径。
该路径计算装置能够实现前述方法实施例中的相应控制器100的功能，具体执行步骤请参考前述方法实施例，此处不在赘述。
相应的，参见图7，本申请实施例还提供了一种路径计算装置，该装置可以是该装置应用于第一网络设备，例如图2所示实施例中的网络设备200-网络设备207。该装置包括：条件获取单元701、确定单元702和计算单元703。其中，条件获取单元701和确定单元702用于执行图2所示实施例中的S101，计算单元703用于执行图2所示实施例中的S102。
具体的，条件获取单元701，用于获取第一网络设备支持的算法约束条件，算法约束条件为转发路径算法的约束条件，转发路径算法用于为第一网络设备计算满足算法约束条件的转发路径；
确定单元702，用于确定与第一网络设备支持的算法约束条件相同的第二网络设备，确定支持相同的算法约束条件的第一网络设备和第二网络设备为一个网络拓扑；
计算单元703，用于根据网络拓扑对应的算法约束条件计算在网络拓扑中第一网络设备到第二网络设备的转发路径。
该路径计算装置能够实现前述方法实施例中的相应网络设备200-网络设备207的功能，具体执行步骤请参考前述方法实施例，此处不在赘述。
参见图8，本申请实施例提供了一种路径计算设备800，该设备可以是控制器或网络设备，设备800可以实现图5所示实施例中控制器的功能，设备包括存储器801、处理器802和通信接口803，
存储器801，用于存储指令；
处理器802，用于执行存储器801中的指令，执行上述应用于图5所示实施例中控制器的路径计算方法；
通信接口803，用于与多个网络设备进行通信。
存储器801、处理器802和通信接口803通过总线804相互连接；总线804可以是外设部件互连标准(peripheral component interconnect，简称PCI)总线或扩展工业标准结构(extended industry standard architecture，简称EISA)总线等。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8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。
参见图9，本申请实施例提供了一种路径计算设备900，该设备为网络设备，设备900可以实现图2所示实施例中网络设备200-网络设备207的功能，设备包括存储器901、处理器902和通信接口903，
存储器901，用于存储指令；
处理器902，用于执行存储器901中的指令，执行上述应用于图2所示实施例中网络设备的路径计算方法；
通信接口903，用于与多个网络设备进行通信。
存储器901、处理器902和通信接口903通过总线904相互连接；总线904可以是外设部件互连标准(peripheral component interconnect，简称PCI)总线或扩展工业标准结构(extended industry standard architecture，简称EISA)总线等。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9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。
上述存储器801和存储器901可以是随机存取存储器(random-access memory，RAM)、闪存(flash)、只读存储器(read only memory，ROM)、可擦写可编程只读存储器(erasable programmable read only memory，EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(electrically erasable programmable read only memory，EEPROM)、寄存器(register)、硬盘、移动硬盘、CD-ROM或者本领域技术人员知晓的任何其他形式的存储介质。
上述处理器802和处理器902例如可以是中央处理器(central processing unit，CPU)、通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor，DSP)、专用集成电路(application-specific integrated circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(fieldprogrammable gate array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。其可以实现或执行结合本申请公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框，模块和电路。处理器也可以是实现计算功能的组合，例如包含一个或多个微处理器组合，DSP和微处理器的组合等等。
上述通信接口803和通信接口903例如可以是接口卡等，可以为以太(ethernet)接口或异步传输模式(asynchronous transfer mode，ATM)接口。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，包括指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述应用于控制器或网络设备的路径计算方法。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
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，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，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑业务划分，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，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，在本申请各个实施例中的各业务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，也可以采用软件业务单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件业务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，本申请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)执行本申请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(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本领域技术人员应该可以意识到，在上述一个或多个示例中，本发明所描述的业务可以用硬件、软件、固件或它们的任意组合来实现。当使用软件实现时，可以将这些业务存储在计算机可读介质中或者作为计算机可读介质上的一个或多个指令或代码进行传输。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，其中通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已。
以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (31)

1.一种路径计算方法，其特征在于，所述方法包括：
获取多个网络设备各自支持的算法约束条件，所述算法约束条件为计算转发路径时使用的约束条件，所述算法约束条件包括灵活算法FA；
对所述多个网络设备进行网络拓扑划分，同一个网络拓扑中的网络设备支持相同的算法约束条件；
根据与所述网络拓扑对应的算法约束条件计算所述网络拓扑中的转发路径。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
获取所述多个网络设备中每个网络设备的至少一个主接口；
为所述每个网络设备的至少一个主接口中的每个主接口分别匹配多个子接口信息，其中所述每个主接口分别对应多个子接口，所述多个子接口中的每个子接口分别对应一个所述子接口信息；
为所述每个子接口分别建立一个第一映射关系，所述第一映射关系为所述子接口的子接口信息与所述FA之间的映射关系，或者所述第一映射关系为所述子接口的子接口信息与所述FA对应的颜色color之间的映射关系；
向所述多个网络设备发送所述每个子接口对应的所述第一映射关系，所述第一映射关系用于对应的网络设备转发报文。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
获取所述网络设备的至少一个主接口中每个主接口分别对应的主接口信息，并向所述网络设备发送第二映射关系，所述第二映射关系为所述主接口的主接口信息与对应的所述多个子接口信息之间的映射关系。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述根据与所述网络拓扑对应的算法约束条件计算所述网络拓扑中的转发路径包括：
接收来自入口节点的报文路径建立的请求消息，所述请求消息包含报文的流标识；
根据所述流标识确定转发所述报文的网络拓扑，并在所述网络拓扑中计算转发所述报文的转发路径。
5.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
生成对应所述转发路径的标签栈，所述标签栈包括所述转发路径上网络设备的邻接段标识和/或节点段标识；
向入口节点发送所述标签栈。
6.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，同一个网络拓扑中的网络设备分别包含至少一个子接口，所述至少一个子接口与所述FA对应。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述至少一个子接口属于所述同一个网络拓扑。
8.一种路径计算方法，其特征在于，该方法应用于第一网络设备，所述方法包括：
获取所述第一网络设备支持的算法约束条件，所述算法约束条件为计算转发路径时使用的约束条件，所述算法约束条件包括灵活算法FA；
确定与所述第一网络设备支持的算法约束条件相同的第二网络设备，确定支持相同的算法约束条件的所述第一网络设备和所述第二网络设备为一个网络拓扑；
根据所述网络拓扑对应的算法约束条件计算所述网络拓扑中的转发路径。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
为所述第一网络设备生成对应的标签转发表，所述标签转发表包括标签和主接口信息，所述主接口信息为所述第一网络设备与所述转发路径中下一跳网络设备相连接的接口的信息；
获取报文，根据所述报文确定对应的标签，并根据所述标签查找所述标签转发表，得到与所述报文对应的主接口信息；
根据与所述报文对应的主接口信息对应的主接口转发所述报文。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述标签转发表中还包括与所述转发路径对应的算法约束条件，一个所述主接口包括至少一个子接口，所述方法还包括：
生成映射关系表，所述映射关系表包括所述转发路径对应的主接口信息、算法约束条件和子接口信息，所述子接口信息为所述主接口信息对应的主接口包括的子接口的信息；
根据所述标签查找所述标签转发表，得到与所述报文对应的主接口信息包括：
根据所述标签查找所述标签转发表，得到与所述报文对应的主接口信息和算法约束条件；
所述根据与所述报文对应的主接口信息对应的主接口转发所述报文包括：
根据与所述报文对应的主接口信息和算法约束条件查找所述映射关系表，得到对应的子接口信息；
根据与查找得到的子接口信息对应的子接口转发所述报文。
11.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，所述标签包括入标签和出标签；
所述根据所述报文确定对应的标签，并根据所述标签查找所述标签转发表，得到与所述报文对应的主接口信息包括：
根据所述报文确定对应的入标签，并根据所述入标签查找所述标签转发表，得到与所述报文对应的主接口信息和与所述报文对应的出标签；
在根据与所述报文对应的主接口信息对应的主接口转发所述报文之前，所述方法还包括：
在所述报文中封装与所述报文对应的出标签。
12.根据权利要求8-10任一项所述的方法，其特征在于，所述算法约束条件包括所述转发路径算法的标识和/或所述转发路径算法包括的链路属性。
13.根据权利要求8-10任一项所述的方法，其特征在于，所述网络拓扑中的网络设备分别包含至少一个子接口，所述至少一个子接口与所述FA对应。
14.根据权利要求8-10任一项所述的方法，其特征在于，所述至少一个子接口属于所述网络拓扑。
15.根据权利要求8-10任一项所述的方法，其特征在于，所述第一网络设备包含第一子接口，所述方法还包括：
获得第一映射关系，所述第一映射关系为所述第一子接口的子接口信息与所述FA之间的映射关系，或者所述第一映射关系为所述第一子接口的子接口信息与所述FA对应的颜色color之间的映射关系，或者所述第一映射关系为所述第一子接口的子接口信息与邻接段标识之间的映射关系。
16.一种路径计算装置，其特征在于，所述装置包括：
第一获取单元，用于获取多个网络设备各自支持的算法约束条件，所述算法约束条件为计算转发路径时使用的约束条件，所述算法约束条件包括灵活算法FA；
划分单元，用于对所述多个网络设备进行网络拓扑划分，同一个网络拓扑中的网络设备支持相同的算法约束条件；
计算单元，用于根据与所述网络拓扑对应的算法约束条件计算所述网络拓扑中的转发路径。
17.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
第二获取单元，用于获取所述多个网络设备中每个网络设备的至少一个主接口；
匹配单元，用于为所述每个网络设备的至少一个主接口中的每个主接口分别匹配多个子接口信息，其中所述每个主接口分别对应多个子接口，所述多个子接口中的每个子接口分别对应一个所述子接口信息；
建立单元，用于为所述每个子接口分别建立一个第一映射关系，所述第一映射关系为所述子接口的子接口信息与所述FA之间的映射关系，或者所述第一映射关系为所述子接口的子接口信息与所述FA对应的颜色color之间的映射关系，同一个主接口对应的多个子接口信息；
第一发送单元，用于向所述多个网络设备发送所述每个子接口对应的所述第一映射关系，所述第一映射关系用于对应的网络设备转发报文。
18.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
第三获取单元，用于获取所述网络设备的至少一个主接口中每个主接口分别对应的主接口信息，并向所述网络设备发送第二映射关系，所述第二映射关系为所述主接口的主接口信息与对应的所述多个子接口信息之间的映射关系。
19.根据权利要求16-18任一项所述的装置，其特征在于，所述算法约束条件包括所述转发路径算法的标识和/或所述转发路径算法包括的链路属性。
20.根据权利要求16-18任一项所述的装置，其特征在于，同一个网络拓扑中的网络设备分别包含至少一个子接口，所述至少一个子接口与所述FA对应。
21.根据权利要求20所述的装置，其特征在于，所述至少一个子接口属于所述同一个网络拓扑。
22.一种路径计算装置，其特征在于，该装置应用于第一网络设备，所述装置包括：
条件获取单元，用于获取所述第一网络设备支持的算法约束条件，所述算法约束条件为计算转发路径时使用的约束条件，所述算法约束条件包括灵活算法FA；
确定单元，用于确定与所述第一网络设备支持的算法约束条件相同的第二网络设备，确定支持相同的算法约束条件的所述第一网络设备和所述第二网络设备为一个网络拓扑；
计算单元，用于根据所述网络拓扑对应的算法约束条件计算所述网络拓扑中的转发路径。
23.根据权利要求22所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
第一生成单元，用于为所述第一网络设备生成对应的标签转发表，所述标签转发表包括标签和主接口信息，所述主接口信息为所述第一网络设备与所述转发路径中下一跳网络设备相连接的接口的信息；
报文获取单元，用于获取报文，根据所述报文确定对应的标签，并根据所述标签查找所述标签转发表，得到与所述报文对应的主接口信息；
转发单元，用于根据与所述报文对应的主接口信息对应的主接口转发所述报文。
24.根据权利要求23所述的装置，其特征在于，所述标签转发表中还包括与所述转发路径对应的算法约束条件，一个所述主接口包括至少一个子接口，所述装置还包括：
第二生成单元，用于生成映射关系表，所述映射关系表包括所述转发路径对应的主接口信息、算法约束条件和子接口信息，所述子接口信息为所述主接口信息对应的主接口包括的子接口的信息；
所述根据所述标签查找所述标签转发表，得到与所述报文对应的主接口信息包括：
根据所述标签查找所述标签转发表，得到与所述报文对应的主接口信息和算法约束条件；
所述根据与所述报文对应的主接口信息对应的主接口转发所述报文包括：
根据与所述报文对应的主接口信息和算法约束条件查找所述映射关系表，得到对应的子接口信息；
根据与查找得到的子接口信息对应的子接口转发所述报文。
25.根据权利要求23-24任一项所述的装置，其特征在于，所述标签包括入标签和出标签；
所述根据所述报文确定对应的标签，并根据所述标签查找所述标签转发表，得到与所述报文对应的主接口信息包括：
根据所述报文确定对应的入标签，并根据所述入标签查找所述标签转发表，得到与所述报文对应的主接口信息和与所述报文对应的出标签；
在根据与所述报文对应的主接口信息对应的主接口转发所述报文之前，所述装置还包括：
在所述报文中封装与所述报文对应的出标签。
26.根据权利要求22-24任一项所述的装置，其特征在于，所述算法约束条件包括所述转发路径算法的标识和/或所述转发路径算法包括的链路属性。
27.根据权利要求22-24任一项所述的装置，其特征在于，所述网络拓扑中的网络设备分别包含至少一个子接口，所述至少一个子接口与所述FA对应。
28.根据权利要求22-24任一项所述的装置，其特征在于，所述至少一个子接口属于所述网络拓扑。
29.根据权利要求22-24任一项所述的装置，其特征在于，所述第一网络设备包含第一子接口，所述方法还包括：
获得第一映射关系，所述第一映射关系为所述第一子接口的子接口信息与所述FA之间的映射关系，或者所述第一映射关系为所述第一子接口的子接口信息与所述FA对应的颜色color之间的映射关系，或者所述第一映射关系为所述第一子接口的子接口信息与邻接段标识之间的映射关系。
30.一种路径计算设备，其特征在于，所述设备包括存储器、处理器和通信接口，
所述存储器，用于存储指令；
所述处理器，用于执行所述存储器中的所述指令，执行权利要求1-15任意一项所述的方法；
所述通信接口，用于与多个网络设备进行通信。
31.一种计算机可读存储介质，包括指令，当其在计算机上运行时，使得所述计算机执行以上权利要求1-15任意一项所述的方法。
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