CN112600751B - 一种路径计算方法、装置、设备及机器可读存储介质 - Google Patents

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Abstract

本公开提供一种路径计算方法、装置、设备及机器可读存储介质，该方法包括：接收非纳管设备的网络信息；根据非纳管设备的网络信息，分析与非纳管设备相邻的纳管设备与非纳管设备是否路由可达；根据分析与非纳管设备相邻的纳管设备与非纳管设备是否路由可达的分析结果，判断是否在路径计算时将对应的非纳管设备纳入建立分段路由转发路径。通过本公开的技术方案，获取非纳管设备的网络信息后，可以通过与非纳管设备相邻的纳管设备获知当前已纳管的设备是否能够与非纳管设备形成通路，从而避免在分段路由路径计算时将不可达的非纳管设备纳入链路造成链路不通从而断流。

Description

一种路径计算方法、装置、设备及机器可读存储介质
技术领域
本公开涉及通信技术领域，尤其是涉及一种路径计算方法、装置、设备及机器可读存储介质。
背景技术
软件定义网络(Software Defined Network，SDN)是一种新型网络创新架构，是网络虚拟化的一种实现方式。其核心技术OpenFlow通过将网络设备的控制面与数据面分离开来，从而实现了网络流量的灵活控制，使网络作为管道变得更加智能，为核心网络及应用的创新提供了良好的平台。
SD-WAN，即软件定义广域网，是将SDN技术应用到广域网场景中所形成的一种服务，这种服务用于连接广阔地理范围的企业网络、数据中心、互联网应用及云服务。
分段路由SR(Segment Routing)是一种新型的MPLS技术。其中，控制平面基于IGP路由协议扩展实现，转发平面基于MPLS转发网络实现，路由的Segment(片段)在转发平面呈现为MPLS标签。
分段路由流量工程SR-TE(Segment Routing-Traffic Engineering)是使用SR作为控制信令的一种新型的MPLS TE隧道技术。控制器负责计算隧道的转发路径，并将与路径严格对应的标签栈下发给转发器。在SR-TE隧道的入节点上，转发器根据标签栈，即可控制报文在网络中的传输路径。
SDWAN是将SDN技术应用于广域网场景下所形成的一种服务，这种服务用于连接广阔地理范围内的企业网络、数据中心、云服务等。近年来，SDN技术被广泛应用于各个领域和各种用户实际网络中。用户对SDN广域网的需求越来越多，通常广域网的调度封装技术有RSVP MPLS-TE，SR-TE，等技术，其中SR-TE应用比较广泛。
在实际应用中，大部分场景都是基于客户现有的组网，在升级改造过程中，有部分设备是控制器无法纳管的，该部分设备采用LDP进行转发，控制器纳管的设备采用SR-TE。
传统组网中，无法感知到纳管设备与非纳管设备间的链路通断状态，选出的路径中途径非纳管设备的路可能是不通的，会导致断流。
发明内容
有鉴于此，本公开提供一种路径计算方法、装置及电子设备、机器可读存储介质，以改善上述无法感知非纳管设备导致断流的问题。
具体地技术方案如下：
本公开提供了一种路径计算方法，应用于软件定义网络的控制器设备，所述方法包括：接收非纳管设备的网络信息；根据非纳管设备的网络信息，分析与非纳管设备相邻的纳管设备与非纳管设备是否路由可达；根据分析与非纳管设备相邻的纳管设备与非纳管设备是否路由可达的分析结果，判断是否在路径计算时将对应的非纳管设备纳入建立分段路由转发路径。
作为一种技术方案，所述接收非纳管设备的网络信息，包括：存储用户在控制器上录入的非纳管设备的网络信息。
作为一种技术方案，所述根据非纳管设备的网络信息，分析与非纳管设备相邻的纳管设备与非纳管设备是否路由可达，包括：按照预设周期，查询目标非纳管设备相邻的纳管设备与该目标非纳管设备是否路由可达；或，接收目标非纳管设备相邻的纳管设备按照预设周期发送的纳管设备与该目标非纳管设备是否路由可达的信息。
作为一种技术方案，所述根据分析与非纳管设备相邻的纳管设备与非纳管设备是否路由可达的分析结果，判断是否在路径计算时将对应的非纳管设备纳入建立分段路由转发路径，包括：若纳管设备与非纳管设备路由不可达，则在计算转发链路路径时，屏蔽该非纳管设备；若纳管设备与非纳管设备路由可达，则在计算转发链路路径时，根据链路情况允许将该非纳管设备纳入分段路由转发路径。
本公开同时提供了一种路径计算装置，应用于软件定义网络的控制器设备，所述装置包括：接收模块，用于接收非纳管设备的网络信息；分析模块，用于根据非纳管设备的网络信息，分析与非纳管设备相邻的纳管设备与非纳管设备是否路由可达；计算模块，用于根据分析与非纳管设备相邻的纳管设备与非纳管设备是否路由可达的分析结果，判断是否在路径计算时将对应的非纳管设备纳入建立分段路由转发路径。
作为一种技术方案，所述接收非纳管设备的网络信息，包括：存储用户在控制器上录入的非纳管设备的网络信息。
作为一种技术方案，所述根据非纳管设备的网络信息，分析与非纳管设备相邻的纳管设备与非纳管设备是否路由可达，包括：按照预设周期，查询目标非纳管设备相邻的纳管设备与该目标非纳管设备是否路由可达；或，接收目标非纳管设备相邻的纳管设备按照预设周期发送的纳管设备与该目标非纳管设备是否路由可达的信息。
作为一种技术方案，所述根据分析与非纳管设备相邻的纳管设备与非纳管设备是否路由可达的分析结果，判断是否在路径计算时将对应的非纳管设备纳入建立分段路由转发路径，包括：若纳管设备与非纳管设备路由不可达，则在计算转发链路路径时，屏蔽该非纳管设备；若纳管设备与非纳管设备路由可达，则在计算转发链路路径时，根据链路情况允许将该非纳管设备纳入分段路由转发路径。
本公开同时提供了一种电子设备，包括处理器和机器可读存储介质，所述机器可读存储介质存储有能够被所述处理器执行的机器可执行指令，处理器执行所述机器可执行指令以实现前述的路径计算方法。
本公开同时提供了一种机器可读存储介质，所述机器可读存储介质存储有机器可执行指令，所述机器可执行指令在被处理器调用和执行时，所述机器可执行指令促使所述处理器实现前述的路径计算方法。
本公开提供的上述技术方案至少带来了以下有益效果：
获取非纳管设备的网络信息后，可以通过与非纳管设备相邻的纳管设备获知当前已纳管的设备是否能够与非纳管设备形成通路，从而避免在分段路由路径计算时将不可达的非纳管设备纳入链路造成链路不通从而断流。
附图说明
为了更加清楚地说明本公开实施方式或者现有技术中的技术方案，下面将对本公开实施方式或者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公开中记载的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据本公开实施方式的这些附图获得其他的附图。
图1是本公开一种实施方式中的路径计算方法的流程图；
图2是本公开一种实施方式中的路径计算装置的结构图；
图3是本公开一种实施方式中的电子设备的硬件结构图。
具体实施方式
在本公开实施方式使用的术语仅仅是出于描述特定实施方式的目的，而非限制本公开。本公开和权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其它含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
应当理解，尽管在本公开实施方式可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，此外，所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。
本公开提供一种路径计算方法、装置及电子设备、机器可读存储介质，以改善上述技术问题的问题。
具体地技术方案如后述。
在一种实施方式中，本公开提供了一种路径计算方法，应用于软件定义网络的控制器设备，所述方法包括：接收非纳管设备的网络信息；根据非纳管设备的网络信息，分析与非纳管设备相邻的纳管设备与非纳管设备是否路由可达；根据分析与非纳管设备相邻的纳管设备与非纳管设备是否路由可达的分析结果，判断是否在路径计算时将对应的非纳管设备纳入建立分段路由转发路径。
具体地，如图1，包括以下步骤：
步骤S11，接收非纳管设备的网络信息。
步骤S12，根据非纳管设备的网络信息，分析与非纳管设备相邻的纳管设备与非纳管设备是否路由可达。
步骤S13，根据分析与非纳管设备相邻的纳管设备与非纳管设备是否路由可达的分析结果，判断是否在路径计算时将对应的非纳管设备纳入建立分段路由转发路径。
获取非纳管设备的网络信息后，可以通过与非纳管设备相邻的纳管设备获知当前已纳管的设备是否能够与非纳管设备形成通路，从而避免在分段路由路径计算时将不可达的非纳管设备纳入链路造成链路不通从而断流。
在一种实施方式中，所述接收非纳管设备的网络信息，包括：存储用户在控制器上录入的非纳管设备的网络信息。
在一种实施方式中，所述根据非纳管设备的网络信息，分析与非纳管设备相邻的纳管设备与非纳管设备是否路由可达，包括：按照预设周期，查询目标非纳管设备相邻的纳管设备与该目标非纳管设备是否路由可达；或，接收目标非纳管设备相邻的纳管设备按照预设周期发送的纳管设备与该目标非纳管设备是否路由可达的信息。
在一种实施方式中，所述根据分析与非纳管设备相邻的纳管设备与非纳管设备是否路由可达的分析结果，判断是否在路径计算时将对应的非纳管设备纳入建立分段路由转发路径，包括：若纳管设备与非纳管设备路由不可达，则在计算转发链路路径时，屏蔽该非纳管设备；若纳管设备与非纳管设备路由可达，则在计算转发链路路径时，根据链路情况允许将该非纳管设备纳入分段路由转发路径。
在一种实施方式中，由用户手动建立一些数据，用户可以创建非纳管设备，非纳管设备控制器仅做数据记录。用户创建关联非纳管设备的链路(仅用于选路用)，并手动设置链路的网络信息包括质量信息(延时，抖动，丢包率)和带宽数据。纳管设备的链路标签由控制器自动分配，节点标签可自动分配或从设备读取，质量信息(延时，抖动，丢包率)和带宽数据设备通过上报形式发送控制器。用户手动录入非纳管设备的节点标签。
通过分析所有与非纳管设备直连纳管设备的路由表，判断其与非纳管设备是否路由可达，例如以下两种可选地技术方案：
第一种，控制器定时查询，控制器启动定时查询线程，优点是可携带非纳管设备的节点标签进行精准查询。
第二种，设备周期性上报，控制器订阅后，设周期性上报路由信息，优点是省略了查询报文的下发过程，减少了控制器与设备交互，性能较好。
控制器获取到路由信息后对应到控制器中的链路上，在内存在记录链路路由可达状态。
非纳管节点为调度路径终点，非纳管节点为调度路径中间节点，来说明控制器如何实现在纳管设备与非纳管设备间实现流量调度及路径可视。
第一种情况中，流量从第一纳管设备到第一非纳管设备，从纳管节点第一纳管设备与非纳管节点第一非纳管设备，因此需要在第一纳管设备至第一非纳管设备方向建立隧道SR-TE。隧道SR-TE都可通过五元组和VPN方式区分业务，CBTS入不同SR-TE隧道，对业务进行差异化保障。
第二种情况中，业务流量从第一纳管设备至第二纳管设备途径非纳管节点第一非纳管设备，第一纳管设备至第二纳管设备方向建立SR-TE隧道。隧道SR-TE都可通过五元组和VPN方式区分业务，CBTS入不同SR-TE隧道，对业务进行差异化保障。
针对第一种情况中，以第一纳管设备为源节点，第一非纳管设备为目的节点创建调度应用组，以五元组和vpn定义流量特征。
针对第二种情况中，以第一纳管设备为源节点，第二纳管设备为目的节点创建调度应用组，以五元组和vpn定义流量特征。
将拓扑中可达的链路加入到候选路径集合中，过滤掉路由不可达的非纳管链路。
控制器根据应用组的调度策略，各链路的负载、带宽等信息，计算出一条最优的路径，例如按照以下原则：①进行严格算路，寻找符合SLA策略，且cost(带宽，优选)最小的路，算路成功，则跳出算路过程；②严格算路失败，如果当前链路处于非严格状态，判定算路失败，跳出算路；③算路失败时，当前路径严格、无路径，或者主备同路，都会进入勉强算路；④勉强算路成功则得到一条勉强路径，勉强算路失败，则跳出；⑤失败链路处理：如果有旧路径，则恢复旧路径，如果旧路径有断路等异常，则予以删除。
普通链路采用邻接标签，经过非纳管设备的那一跳采用节点标签，如果非纳管设备需要进行缝接则在它的前一跳的纳管设备进行缝接。
控制器定时检查现有路径的各链路状态，并基于以下原则触发路径调整：
对于非纳管链路，连续两个检查周期内路由状态不可达，则触发路径调整，重新算路；对于纳管链路，连续两个检查周期内链路带宽或质量不符合要求，则触发路径调整，重新算路。
在一种实施方式中，本公开同时提供了一种路径计算装置，如图2，应用于软件定义网络的控制器设备，所述装置包括：接收模块21，用于接收非纳管设备的网络信息；分析模块22，用于根据非纳管设备的网络信息，分析与非纳管设备相邻的纳管设备与非纳管设备是否路由可达；计算模块23，用于根据分析与非纳管设备相邻的纳管设备与非纳管设备是否路由可达的分析结果，判断是否在路径计算时将对应的非纳管设备纳入建立分段路由转发路径。
在一种实施方式中，所述接收非纳管设备的网络信息，包括：存储用户在控制器上录入的非纳管设备的网络信息。
在一种实施方式中，所述根据非纳管设备的网络信息，分析与非纳管设备相邻的纳管设备与非纳管设备是否路由可达，包括：按照预设周期，查询目标非纳管设备相邻的纳管设备与该目标非纳管设备是否路由可达；或，接收目标非纳管设备相邻的纳管设备按照预设周期发送的纳管设备与该目标非纳管设备是否路由可达的信息。
在一种实施方式中，所述根据分析与非纳管设备相邻的纳管设备与非纳管设备是否路由可达的分析结果，判断是否在路径计算时将对应的非纳管设备纳入建立分段路由转发路径，包括：若纳管设备与非纳管设备路由不可达，则在计算转发链路路径时，屏蔽该非纳管设备；若纳管设备与非纳管设备路由可达，则在计算转发链路路径时，根据链路情况允许将该非纳管设备纳入分段路由转发路径。
装置实施方式与对应的方法实施方式相同或相似，在此不再赘述。
在一种实施方式中，本公开提供了一种电子设备，包括处理器和机器可读存储介质，所述机器可读存储介质存储有能够被所述处理器执行的机器可执行指令，处理器执行所述机器可执行指令以实现前述的路径计算方法，从硬件层面而言，硬件架构示意图可以参见图3所示。
在一种实施方式中，本公开提供了一种机器可读存储介质，所述机器可读存储介质存储有机器可执行指令，所述机器可执行指令在被处理器调用和执行时，所述机器可执行指令促使所述处理器实现前述的路径计算方法。
这里，机器可读存储介质可以是任何电子、磁性、光学或其它物理存储装置，可以包含或存储信息，如可执行指令、数据，等等。例如，机器可读存储介质可以是：RAM(RadomAccess Memory，随机存取存储器)、易失存储器、非易失性存储器、闪存、存储驱动器(如硬盘驱动器)、固态硬盘、任何类型的存储盘(如光盘、dvd等)，或者类似的存储介质，或者它们的组合。
上述实施方式阐明的系统、装置、模块或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。一种典型的实现设备为计算机，计算机的具体形式可以是个人计算机、膝上型计算机、蜂窝电话、相机电话、智能电话、个人数字助理、媒体播放器、导航设备、电子邮件收发设备、游戏控制台、平板计算机、可穿戴设备或者这些设备中的任意几种设备的组合。
为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本公开时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
本领域内的技术人员应明白，本公开的实施方式可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本公开可采用完全硬件实施方式、完全软件实施方式、或结合软件和硬件方面的实施方式的形式。而且，本公开实施方式可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本公开是参照根据本公开实施方式的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可以由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其它可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其它可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
而且，这些计算机程序指令也可以存储在能引导计算机或其它可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或者多个流程和/或方框图一个方框或者多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其它可编程数据处理设备上，使得在计算机或者其它可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其它可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
本领域技术人员应明白，本公开的实施方式可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本公开可以采用完全硬件实施方式、完全软件实施方式、或者结合软件和硬件方面的实施方式的形式。而且，本公开可以采用在一个或者多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(可以包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
以上所述仅为本公开的实施方式而已，并不用于限制本公开。对于本领域技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种路径计算方法，其特征在于，应用于软件定义网络的控制器设备，所述方法包括：
接收非纳管设备的网络信息；
根据非纳管设备的网络信息，分析与非纳管设备相邻的纳管设备与非纳管设备是否路由可达；
根据分析与非纳管设备相邻的纳管设备与非纳管设备是否路由可达的分析结果，判断是否在路径计算时将对应的非纳管设备纳入建立分段路由转发路径。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收非纳管设备的网络信息，包括：
存储用户在控制器上录入的非纳管设备的网络信息。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据非纳管设备的网络信息，分析与非纳管设备相邻的纳管设备与非纳管设备是否路由可达，包括：
按照预设周期，查询目标非纳管设备相邻的纳管设备与该目标非纳管设备是否路由可达；
或，接收目标非纳管设备相邻的纳管设备按照预设周期发送的纳管设备与该目标非纳管设备是否路由可达的信息。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据分析与非纳管设备相邻的纳管设备与非纳管设备是否路由可达的分析结果，判断是否在路径计算时将对应的非纳管设备纳入建立分段路由转发路径，包括：
若纳管设备与非纳管设备路由不可达，则在计算转发链路路径时，屏蔽该非纳管设备；
若纳管设备与非纳管设备路由可达，则在计算转发链路路径时，根据链路情况允许将该非纳管设备纳入分段路由转发路径。
5.一种路径计算装置，其特征在于，应用于软件定义网络的控制器设备，所述装置包括：
接收模块，用于接收非纳管设备的网络信息；
分析模块，用于根据非纳管设备的网络信息，分析与非纳管设备相邻的纳管设备与非纳管设备是否路由可达；
计算模块，用于根据分析与非纳管设备相邻的纳管设备与非纳管设备是否路由可达的分析结果，判断是否在路径计算时将对应的非纳管设备纳入建立分段路由转发路径。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述接收非纳管设备的网络信息，包括：
存储用户在控制器上录入的非纳管设备的网络信息。
7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述根据非纳管设备的网络信息，分析与非纳管设备相邻的纳管设备与非纳管设备是否路由可达，包括：
按照预设周期，查询目标非纳管设备相邻的纳管设备与该目标非纳管设备是否路由可达；
或，接收目标非纳管设备相邻的纳管设备按照预设周期发送的纳管设备与该目标非纳管设备是否路由可达的信息。
8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述根据分析与非纳管设备相邻的纳管设备与非纳管设备是否路由可达的分析结果，判断是否在路径计算时将对应的非纳管设备纳入建立分段路由转发路径，包括：
若纳管设备与非纳管设备路由不可达，则在计算转发链路路径时，屏蔽该非纳管设备；
若纳管设备与非纳管设备路由可达，则在计算转发链路路径时，根据链路情况允许将该非纳管设备纳入分段路由转发路径。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器和机器可读存储介质，所述机器可读存储介质存储有能够被所述处理器执行的机器可执行指令，所述处理器执行所述机器可执行指令，以实现权利要求1-4任一所述的方法。
10.一种机器可读存储介质，其特征在于，所述机器可读存储介质存储有机器可执行指令，所述机器可执行指令在被处理器调用和执行时，所述机器可执行指令促使所述处理器实现权利要求1-4任一所述的方法。
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