CN112822105A - 路径规划方法及装置、数据传输系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种路径规划方法及装置、数据传输系统，属于通信技术领域。所述方法包括：确定一条流的头节点与尾节点之间待规划的路径的传输参数条件；在头节点和尾节点之间的至少一条虚拟路径中，查找传输参数满足传输参数条件的目标虚拟路径，其中，虚拟路径的传输参数为：虚拟路径对应的物理路径的传输参数，虚拟路径上的每个节点均位于对应的物理路径上；向头节点发送路径规划信息，路径规划信息用于指示目标虚拟路径中节点的标签和顺序。本申请解决了目前控制器规划路径的方式较单一的问题，丰富了规划路径的方式，本申请用于路径的规划。

Description

路径规划方法及装置、数据传输系统

技术领域

本申请涉及通信技术领域，特别涉及一种路径规划方法及装置、数据传输系统。

背景技术

SRv6是一种适用于互联网协议第6版(internet protocol version 6，IPv6)的网络转发技术，SR又称分段路由。

在SRv6中，控制器通常可以基于多个节点之间的物理路径为多个节点规划路径，并将规划好的路径中节点的信息(如标签和顺序)下发至多个节点中的头节点。头节点在接收到终端发送的待转发数据后，会基于控制器之前下发的路径中节点的信息，将该待转发数据封装为数据包。其中，数据包包括携带有路径中节点的信息的分段路由协议头(segment routing head，SRH)，以及携带有该待转发数据的负载部分。

但是，目前控制器规划路径的方式较单一。

发明内容

本申请提供了一种路径规划方法及装置、数据传输系统，可以解决目前控制器规划路径的方式较单一的问题，所述技术方案如下：

一方面，提供了一种路径规划方法，其特征在于，所述方法包括：确定一条流的头节点与尾节点之间待规划的路径的传输参数条件；在所述头节点和所述尾节点之间的至少一条虚拟路径中，查找传输参数满足所述传输参数条件的目标虚拟路径，其中，所述虚拟路径的传输参数为：所述虚拟路径对应的物理路径的传输参数，所述虚拟路径上的每个节点均位于对应的所述物理路径上；向所述头节点发送路径规划信息，所述路径规划信息用于指示所述目标虚拟路径中节点的标签和顺序。

该路径规划方法中控制器可以基于传输参数条件，在头节点和尾节点之间的至少一条虚拟路径中，查找传输参数满足所述传输参数条件的目标虚拟路径。之后，控制器再向头节点发送用于指示该目标虚拟路径中节点的标签和顺序路径规划信息。可以看出，本申请实施例提供了一种全新的路径规划方法，因此丰富了路径规划的方式。

可选地，所述目标虚拟路径为：所述至少一条虚拟路径中，传输参数满足所述传输参数条件的虚拟路径中节点数量最少的虚拟路径。可以看出，路径规划装置查找的目标虚拟路径为该至少一条虚拟路径中满足传输参数条件的虚拟路径中节点数最少的路径。此时，SRH中需要携带的节点的标签数较少，使得SRH较短，SRH所在的数据包中负载的占比较大，提升了该数据包的负载率。

可选地，所述在所述头节点和所述尾节点之间的至少一条虚拟路径中，查找传输参数满足所述传输参数条件的目标虚拟路径，包括：按照虚拟路径上节点的数量依次增大的顺序，依次检测所述至少一条虚拟路径中是否存在传输参数满足所述传输参数条件的虚拟路径；当检测到所述至少一条虚拟路径中存在传输参数满足所述传输参数条件的虚拟路径时，将所述传输参数满足所述传输参数条件的虚拟路径确定为所述目标虚拟路径。可以看出，为了加快控制器查找到目标虚拟路径的速度，且保证查找的目标虚拟路径为该至少一条虚拟路径中节点数最少的路径，控制器可以按照虚拟路径上节点的数量依次增大的顺序，依次检测该至少一条虚拟路径中是否存在传输参数满足传输参数条件的虚拟路径。比如，控制器可以先依次检测包含i(i≥2)个节点的虚拟路径的传输参数是否满足传输参数条件。若检测到包含i个节点的某一虚拟路径的传输参数满足传输参数条件，则控制器可以直接将该虚拟路径确定目标虚拟路径。若该包含i个节点的所有虚拟路径的传输参数均不满足传输参数条件，则控制器需要进一步检测包含i+1个节点的虚拟路径的传输参数是否满足传输参数条件，直至控制器找到传输参数满足传输参数条件的虚拟路径。

需要说明的是，本申请中以控制器按照虚拟路径上节点的数量依次增大的顺序，依次检测该至少一条虚拟路径中是否存在传输参数满足传输参数条件的虚拟路径为例。可选地，也可以是控制器在该至少一条虚拟路径中先找到传输参数满足传输参数条件的一部分虚拟路径，之后，再将该一部分虚拟路径中节点个数最少的路径确定为目标虚拟路径。本申请实施例对此不作限定。比如，上述传输参数为时延，传输参数条件为时延小于30秒。假设至少一条虚拟路径中该一部分虚拟路径包括：时延为25秒的虚拟路径x(节点1-节点5-节点4-节点3)，以及时延为28秒的虚拟路径y(节点1-节点2-节点3)。则控制器可以将虚拟路径y确定为目标虚拟路径。

可选地，所述虚拟路径包括：至少一条直连虚拟子路径；所述虚拟路径对应的物理路径包括：至少一条物理子路径；所述至少一条直连虚拟子路径与所述至少一条物理子路径一一对应，且所述直连虚拟子路径对应的物理子路径为：所述直连虚拟子路径直连的两个节点之间的内部网关协议IGP物理子路径。需要说明的是，本申请实施例中以虚拟路径基于直连虚拟子路径确定的为例，当然，该虚拟路径也可以不是基于直连虚拟子路径确定的。比如，虚拟路径可以包括至少一条虚拟子路径，该至少一条虚拟子路径可以全部不是直连虚拟子路径，也可以是一部分为直连虚拟子路径且另一部分不是直连虚拟子路径。

可选地，在所述确定一条流的头节点与尾节点之间待规划的路径的传输参数条件之前，所述方法还包括：获取多个节点中任意两个节点间的所述直连虚拟子路径的传输参数；所述在所述头节点和所述尾节点之间的至少一条虚拟路径中，查找传输参数满足所述传输参数条件的目标虚拟路径，包括：基于所述多个节点中任意两个节点间的所述直连虚拟子路径的传输参数，确定所述至少一条虚拟路径的每条所述直连虚拟子路径的传输参数；基于所述至少一条虚拟路径中每条虚拟路径的直连虚拟子路径的传输参数，确定所述每条虚拟路径的传输参数；基于所述至少一条虚拟路径的传输参数，在所述至少一条虚拟路径中查找所述目标虚拟路径。本申请实施例中以控制器在规划路径之前，预先获取上述直连虚拟子路径的传输参数为例，当然也可以是在规划路径时，才获取直连虚拟子路径的传输参数，本申请实施例对此不作限定。

可选地，在所述获取多个节点中任意两个节点间的所述直连虚拟子路径的传输参数后，所述方法还包括：基于所述多个节点中任意两个节点间的所述直连虚拟子路径的传输参数，建立所述多个节点的虚拟拓扑，其中，所述虚拟拓扑包括所述多个节点，所述多个节点中任意两个节点间的所述直连虚拟子路径，以及所述直连虚拟子路径的传输参数；所述基于所述多个节点中任意两个节点间的所述直连虚拟子路径的传输参数，确定所述至少一条虚拟路径的每条所述虚拟子路径的传输参数，包括：基于所述虚拟拓扑，确定所述至少一条虚拟路径的每条所述直连虚拟子路径的传输参数。

可选地，所述路径规划信息还用于指示：所述目标虚拟路径的标识。

可选地，所述传输参数包括：服务等级协议SLA参数。

第二方面，提供了一种路径规划装置，所述路径规划装置包括：用于实现第一方面提供的路径规划方法的各个模块。

第三方面，提供了一种路径规划装置，所述路径规划装置包括：处理器和存储器，所述存储器中存储有程序，所述处理器用于执行所述存储器中存储的程序以实现第一方面所述的路径规划方法。

第四方面，提供了一种计算机存储介质，所述存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现第一方面所述的路径规划方法。

第五方面，提供了一种计算机包含指令的计算机程序产品，当计算机程序产品在计算机上运行时，使得计算机执行第一方面所述的路径规划方法。

第六方面，提供了一种数据传输系统，所述数据传输系统包括：控制器和多个节点，所述控制器包括第二方面或第三方面所述的路径规划装置。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种数据传输系统的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种路径规划装置的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种路径规划方法的流程图；

图4是本申请实施例提供的一种虚拟子路径的示意图；

图5为本申请实施例提供的一种物理子路径的示意图；

图6为本申请实施例提供的另一种路径规划装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。

本申请实施例提供了一种数据传输系统，如图1所示，该数据传输系统可以包括：控制器101和多个节点102。进一步地，该数据传输系统还可以包括发送端(图1中未示出)和接收端(图1中未示出)。需要说明的是，本申请实施例不对节点102、发送端以及接收端的个数进行限定，图1中以数据传输系统包括12个节点102。

示例地，该控制器101可以称为网络云引擎-互联网协议(network cloud engineinternet protocol，NCE-IP)控制器，控制器101可以为服务器或多个服务器组成的服务器集群。节点102可以称为转发节点或者转发设备等，节点102可以为交换机、路由器等用于转发数据的设备。发送端和接收端均可以为手机、电脑等终端。多个节点102之间存在物理路径，比如，该多个节点中的部分节点间可以存在物理路径，且部分节点间并不存在物理路径。控制器101可以与该多个节点102中的至少部分建立有通信连接(图1中以控制器与部分节点建立通信连接为例)，该通信连接可以称为边界网关协议链接(border gatewayprotocol link state，BGP-LS)。

在该数据传输系统中，控制器101可以对多个节点102之间的路径进行规划，之后，该多个节点102在接收到发送端发送的数据后，便可以基于控制器101预先规划的路径向接收端传输该数据。

示例地，控制器101和节点102均可以为采用SRv6技术的设备。相关技术中，控制器101在为多个节点102中的某两个节点(其中一个节点称为头节点，另一个节点称为尾节点)规划路径时，控制器101可以首先确定该头节点和尾节点之间的多条物理路径。之后，控制器101需要在该多条物理路径中按照服务等级协议(service level agreement，SLA)约束计算代价最小的路径，并结合内部网关协议(interior gateway protocol，IGP)路由对该路径进行压缩，以减少该路径中的节点。最后，控制器可以将压缩后的该路径中各个节点的信息(如标签和顺序)下发至头节点。在后续过程中，若头节点接收到发送端发送的待转发数据，则头节点会基于控制器之前下发的路径中各个节点的信息，将该待转发数据封装为数据包，并基于该数据包中的SRH转发该数据包。其中，该数据包包括：携带有转发路径中节点的信息的SRH，以及携带有该待转发数据的负载部分。

但是，目前控制器规划路径的方式较单一。本申请实施例提供了一种全新的规划路径的方案，能够丰富路径规划的方式。

本申请实施例提供的路径规划方法可以用于路径规划装置(该路径规划装置可以用于上述控制器)。示例地，图2为本申请实施例提供的一种路径规划装置的结构示意图，如图2所示，该路径规划装置可以包括：存储器201和处理器202，该存储器201中存储有程序，该处理器202用于执行存储器201中存储的程序，以实现本申请实施例提供的路径规划方法和/或控制器，例如控制器101，执行的操作。A和/或B可以表示A和B，也可以表示A或B。可选地，该路径规划装置还可以包括：至少一个接口203(图2中示出了一个接口)以及至少一个通信总线204(图2示出了一个通信总线)。接口203用于与其它存储装置或网络装置进行通信。存储器202与接口203分别通过通信总线204与处理器201连接。

示例地，图3为本申请实施例提供的一种路径规划方法的流程图，该路径规划方法可以用于图1所示的数据传输系统中的控制器101，如图3所示，该路径规划方法包括：

操作301、获取多个节点中任意两个节点间的直连虚拟子路径的传输参数。

示例地，操作301中的多个节点可以为图1所示的数据传输系统中的多个节点102。在操作301中，控制器需要确定该多个节点中任意两个节点之间的直连虚拟子路径。需要说明的是，直连虚拟子路径并不是真实的路径，而是控制器虚拟出来的路径，在两个节点间的直连虚拟子路径上并不包括除该两个节点之外的其他节点。

例如，如图4所示，假设多个节点包括节点1、2、3、4、5和6，则在操作301中控制器需要确定：节点1与节点2之间的直连虚拟子路径，节点1与节点3之间的直连虚拟子路径，节点1与节点4之间的直连虚拟子路径，节点1与节点5之间的直连虚拟子路径，节点1与节点6之间的直连虚拟子路径，节点2与节点3之间的直连虚拟子路径，节点2与节点4之间的直连虚拟子路径，节点2与节点5之间的直连虚拟子路径，节点2与节点6之间的直连虚拟子路径，节点3与节点4之间的直连虚拟子路径，节点3与节点5之间的直连虚拟子路径，节点3与节点6之间的直连虚拟子路径，节点4与节点5之间的直连虚拟子路径，节点4与节点6之间的直连虚拟子路径，以及节点5与节点6之间的直连虚拟子路径。

本申请实施例中以控制器需要确定多个节点中任意两个节点之间的直连虚拟子路径为例，可选地，也可以是控制器仅确定多个节点中部分节点间的直连虚拟子路径，本申请实施例对此不作限定。

在确定多个节点中每两个节点间的直连虚拟子路径之后，控制器需要进一步确定每个直连虚拟子路径的传输参数。示例地，对于每两个节点间的直连虚拟子路径，该直连虚拟子路径对应有物理子路径。相应地，该直连虚拟子路径的传输参数可以为该直连虚拟子路径对应的物理子路径的传输参数。控制器在确定直连虚拟子路径的传输参数时，需要首先确定该直连虚拟子路径直连的两个节点之间的IGP物理子路径，之后，再将该IPG物理子路径的传输参数确定为该直连虚拟子路径的传输参数。需要说明的是，该物理子路径为该直连虚拟子路径直连的两个节点之间的IGP物理子路径。示例地，以这两个节点中的任一节点为头节点，若数据包从该头节点出发，按照IPG可以通过唯一的一条物理路径到达这两个节点中的另一节点，该物理路径可以称为这两个节点之间的IGP物理子路径。

示例地，假设图4中的六个节点之间真实存在的物理路径如图5所示，则可以看出，节点1和节点2之间存在物理子路径，节点2和节点3之间存在物理子路径，节点1和节点5之间存在物理子路径，节点5和节点4之间存在物理子路径，节点4和节点3之间存在物理子路径，节点5和节点6之间存在物理子路径，节点6和节点4之间存在物理子路径。控制器在确定节点1和节点3之间的虚拟子路径的传输参数时，若节点1和节点3之间的IGP物理子路径为：物理子路径1(节点1-节点2-节点3)。则控制器可以将该物理子路径1的传输参数确定为节点1和节点3之间的虚拟子路径的传输参数。

进一步地，上述传输参数可以为SLA参数，如时延或丢包率等，本申请实施例中以时延为例。物理子路径可以由至少一条直连物理路径连接而成，物理子路径的时延可以为该至少一条直连物理路径的时延之和。例如，物理子路径1(节点1-节点2-节点3)包括：直连物理路径1.1(节点1-节点2)，以及直连物理路径1.2(节点2-节点3)，若直连物理路径1.1的时延为0.1秒，直连物理路径1.1的时延为0.2秒，则该物理子路径1的时延为0.1秒+0.2秒＝0.3秒。

操作302、基于该多个节点中任意两个节点间的直连虚拟子路径的传输参数，建立该多个节点的虚拟拓扑。

其中，该虚拟拓扑包括上述多个节点，该多个节点中任意两个节点间的直连虚拟子路径，以及该直连虚拟子路径的传输参数。示例地，该虚拟拓扑可以为在图4中每个直连虚拟子路径上标注传输参数所得到的拓扑。

操作303、确定一条流的头节点与尾节点之间待规划的路径的传输参数条件。

控制器通常要为至少一条流(数据流)规划转发的路径，并且，每条流可以对应一个头节点和一个尾节点。操作303中的一条流可以是该控制器需要规划路径的任一条流。并且，每条流对传输参数都有一定的要求，比如要求时延低于3秒等。控制器在操作303中需要确定该一条流的头节点和尾节点之间待规划的路径的传输参数条件(相当于是该条流对传输参数的要求)。

操作304、基于虚拟拓扑，在头节点和尾节点之间的至少一条虚拟路径中，查找传输参数满足传输参数条件的目标虚拟路径。

控制器在得到上述虚拟拓扑，以及上述头节点和尾节点之间待规划的路径的传输参数条件后，可以首先基于该虚拟拓扑确定该头节点和尾节点之间的至少一条虚拟路径。需要说明的是，该虚拟路径可以基于操作301中的直连虚拟子路径确定的，该虚拟路径包括至少一条直连虚拟子路径。

例如，当头节点为图4中的节点1，尾节点为图4中的节点3时，节点1和节点3之间的至少一条虚拟路径包括：虚拟路径1(节点1-节点3)，虚拟路径2(节点1-节点2-节点3)，以及虚拟路径3(节点1-节点4-节点3)，节点1和节点3之间的至少一条虚拟路径还可以包括其他虚拟路径，本申请实施例在此不一一列举。其中，虚拟路径1包括一条直连虚拟子路径(节点1和节点3之间的直连虚拟子路径)；虚拟路径2包括两条直连虚拟子路径(节点1和节点2之间的直连虚拟子路径，以及节点2和节点3之间的直连虚拟子路径)；虚拟路径3包括两条直连虚拟子路径(节点1和节点4之间的直连虚拟子路径，以及节点4和节点3之间的直连虚拟子路径)。

在确定头节点和尾节点之间的至少一条虚拟路径之后，控制器需要确定每条虚拟路径的传输参数。示例地，控制器在确定虚拟路径的传输参数时，可以先确定该虚拟路径中每条直连虚拟子路径的传输参数，之后，再基于该虚拟路径中所有直连虚拟子路径的传输参数确定该虚拟路径的传输参数。

其中，虚拟路径上的每个节点均位于对应的物理路径上。比如，虚拟路径包括至少一条直连虚拟子路径，虚拟路径对应的物理路径包括：至少一条物理子路径；该至少一条直连虚拟子路径与至少一条物理子路径一一对应，且每个直连虚拟子路径对应的物理子路径为：该直连虚拟子路径直连的两个节点之间的IGP物理子路径。此时，每条虚拟路径的传输参数可以看做是：该虚拟路径对应的物理路径的传输参数。

进一步地，控制器还可以在头节点和尾节点之间的至少一条虚拟路径中，查找传输参数满足传输参数条件的目标虚拟路径。示例地，为了加快控制器查找到目标虚拟路径的速度，且保证查找的目标虚拟路径为该至少一条虚拟路径中节点数最少的路径，控制器可以按照虚拟路径上节点的数量依次增大的顺序，依次检测该至少一条虚拟路径中是否存在传输参数满足传输参数条件的虚拟路径。比如，控制器可以先依次检测包含i(i≥2)个节点的虚拟路径的传输参数是否满足传输参数条件。若检测到包含i个节点的某一虚拟路径的传输参数满足传输参数条件，则控制器可以直接将该虚拟路径确定目标虚拟路径。若该包含i个节点的所有虚拟路径的传输参数均不满足传输参数条件，则控制器需要进一步检测包含i+1个节点的虚拟路径的传输参数是否满足传输参数条件，直至控制器找到传输参数满足传输参数条件的虚拟路径。

例如，继续以操作304中的上述示例为例，上述虚拟路径1上有两个节点，虚拟路径2和3上均有三个节点。控制器可以首先检测虚拟路径1的传输参数是否满足传输参数条件，若虚拟路径1的传输参数满足传输参数条件，则直接将虚拟路径1确定为上述目标虚拟路径。若虚拟路径1的传输参数不满足传输参数条件，则控制器可以依次检测虚拟路径2和虚拟路径3的传输参数是否满足传输参数条件；若虚拟路径2的传输参数满足传输参数条件，则直接将虚拟路径2确定为上述目标虚拟路径；若虚拟路径3的传输参数满足传输参数条件，则直接将虚拟路径3确定为上述目标虚拟路径。需要说明的是，控制器在检测虚拟路径2和虚拟路径3的传输参数是否满足传输参数条件时，可以先检测虚拟路径2的传输参数是否满足传输参数条件，后检测虚拟路径3的传输参数是否满足传输参数条件；也可以是，先检测虚拟路径3的传输参数是否满足传输参数条件，后检测虚拟路径2的传输参数是否满足传输参数条件；也可以是，同时检测虚拟路径2和3的传输参数是否满足传输参数条件，在虚拟路径2和3的传输参数均满足传输参数条件时，将虚拟路径2或3确定为上述目标虚拟路径，本申请实施例对此不作限定。

需要说明的是，由于虚拟路径上节点的数量通常等于虚拟路径中起始节点与终止节点之间的跳数加一，因此，控制器按照虚拟路径上节点的数量依次增大(该数量从二开始依次增大)的顺序依次检测该至少一条虚拟路径，可以看做是控制器按照虚拟路径上起始节点到终止节点之间跳数(该跳数从一开始依次增大)依次增大的顺序依次检测该至少一条虚拟路径。

操作305、向头节点发送路径规划信息，路径规划信息用于指示目标虚拟路径中节点的标签和顺序。

在确定目标虚拟路径之后，控制器便可以基于该目标虚拟路径向头节点发送路径规划信息。其中，该路径规划信息用于指示目标虚拟路径中节点的标签和顺序。可选地，该路径规划信息还用于指示：该目标虚拟路径的标识。示例地，控制器可以基于SR标准(比如SRv6标准)向头节点发送该路径规划信息。

头节点在转发数据时，会检测相邻的节点中是否存在位于该目标虚拟路径上的节点，若存在位于该目标虚拟路径上的节点，则直接向该节点转发数据即可；若不存在位于该目标虚拟路径上的节点，则可以按照IPG确定该数据需要转发至的相邻节点，进而将该数据转发至相邻节点。接收到该数据的每个节点都可以参考头节点转发该数据的方式对该数据进行转发，本申请实施例在此不做赘述。并且，由于上述目标虚拟路径是基于IGP物理子路径确定的，因此，采用上述转发数据的方式能够保证该数据沿该目标虚拟路径对应的物理路径转发。

例如，假设目标虚拟路径为图4中的节点1-节点4-节点3，其中，节点1为头节点，节点3为尾节点。节点1在转发数据时，可以首先该数据封装在数据包中，并在该数据包中的SRH携带依次排布的节点1的标签、节点4的标签和节点3的标签。之后，节点1可以转发该数据包，此时，由于节点1的相邻节点(包括节点5和节点2)中不存在与节点4相同的节点，因此，节点1可以将SRH中节点1的标签删除，并基于IGP向节点5转发该数据包。节点5在接收到该数据包后，由于节点5的相邻节点(包括节点4、节点6和节点6)中存在与节点4相同的节点，则节点5可以将该数据包转发至节点4。节点4在接收到该数据包后，由于节点4的相邻节点(包括节点5和节点3)中存在与节点3相同的节点，因此，节点4可以将SRH中节点4的标签删除，并将该数据包转发至节点3。这样一来，就实现了将数据包从节点1沿目标虚拟路径(节点1-节点4-节点3)转发至节点3的目的。

可以看出，本申请中控制器通过向头节点下发目标虚拟路径中节点的标签和顺序，以指示头节点该目标虚拟路径。头节点在转发数据的时候，可以在SRH中仅携带该目标虚拟路径中节点的标签，并且，基于该目标虚拟路径中节点的标签转发数据能够使该数据沿该目标虚拟路径对应的物理路径转发。需要说明的是，数据包的长度通常为1500字节左右，SRH的长度大约为128字节，因此，如果SRH过长会导致数据包中的负载较短，负载率较低。而本申请中当目标虚拟路径上节点的个数少于目标虚拟路径对应的物理路径上节点的个数时，SRH中需要携带的节点的标签数较少，使得SRH较短，SRH所在的数据包中负载的占比较大，提升了该数据包的负载率。

需要说明的是，前述相关技术中的路径规划方案中，控制器首先确定头节点和尾节点之间的多条物理路径，并在该多条物理路径中基于SLA约束计算代价最小的路径，并结合IGP路由对该路径进行压缩，以减少该路径中的节点。但是，由于该代价最小的路径可能并不是满足SLA约束且压缩后节点最少的路径，这样就导致压缩后的该代价最小的路径中的节点仍然较多，导致头节点转发的数据包的负载率仍然较低。而本申请实施例提供的方法中，预先建立的虚拟拓扑中每两个节点之间的虚拟子路径代表这两个节点之间的IGP物理子路径。之后，控制器基于该虚拟拓扑确定的目标虚拟路径上的节点最少，头节点发送的数据包中SRH的长度较小，数据包的负载率较高。并且，该目标虚拟路径所对应的物理路径(也即数据包实际传输的物理路径)能够满足传输参数条件(如满足上述SLA约束)。

可选地，本申请实施例提供的路径规划方法还可以支持对路径的动态调整。以下将对该动态调整过程进行解释说明。

示例地，控制器在向头节点发送路径规划信息后，还可以检测该目标虚拟路径中是否存在故障直连虚拟子路径，其中，故障直连虚拟子路径对应的IGP物理子路径故障。控制器可以通过任意方式检测IGP物理子路径是否故障，本申请实施例对此不作限定。比如，当数据在某一IGP物理子路径上传输的时长大于时长阈值时，控制器可以确定该IGP物理子路径故障；或者，当某一IGP物理子路径上的丢包率大于丢包率阈值时，控制器可以确定该IGP物理子路径故障。

若控制器确定目标虚拟路径中存在故障直连虚拟子路径，则控制器可以在头节点和尾节点之间的至少一条虚拟路径中，除故障直连虚拟子路径所在的虚拟子路径之外的剩余虚拟子路径中，查找传输参数满足传输参数条件的辅助虚拟路径。并且，控制器查找该辅助虚拟路径的方式可以参考查找目标虚拟路径的方式，本申请实施例在此不做赘述。控制器在查找到辅助虚拟路径后，可以向头节点发送路径更新信息，该路径更新信息包括：辅助虚拟路径中节点的标签和顺序。并且，该路径更新信息用于指示头节点用该路径更新信息更新之前的路径规划信息。这样一来，后续头节点在转发数据的时候，便可以在SRH中携带辅助虚拟路径中节点的标签，从而能够改变数据转发的路径，防止数据在故障的路径上传输。

综上所述，本申请实施例提供了一种路径规划方法，该路径规划方法中控制器可以基于传输参数条件，在头节点和尾节点之间的至少一条虚拟路径中，查找传输参数满足所述传输参数条件的目标虚拟路径。之后，控制器再向头节点发送用于指示该目标虚拟路径中节点的标签和顺序路径规划信息。可以看出，本申请实施例提供了一种全新的路径规划方法，因此丰富了路径规划的方式。

需要说明的是，操作304中以虚拟路径基于直连虚拟子路径确定的为例，当然，该虚拟路径也可以不是基于直连虚拟子路径确定的。比如，虚拟路径可以包括至少一条虚拟子路径，该至少一条虚拟子路径可以全部不是直连虚拟子路径，也可以是一部分为直连虚拟子路径且另一部分不是直连虚拟子路径。

操作304中以控制器按照虚拟路径上节点的数量依次增大的顺序，依次检测该至少一条虚拟路径中是否存在传输参数满足传输参数条件的虚拟路径为例。可选地，也可以是控制器在该至少一条虚拟路径中先找到传输参数满足传输参数条件的一部分虚拟路径，之后，再将该一部分虚拟路径中节点个数最少的路径确定为目标虚拟路径。本申请实施例对此不作限定。比如，上述传输参数为时延，传输参数条件为时延小于30秒。假设至少一条虚拟路径中该一部分虚拟路径包括：时延为25秒的虚拟路径x(节点1-节点5-节点4-节点3)，以及时延为28秒的虚拟路径y(节点1-节点2-节点3)。此时，控制器可以将该一部分虚拟路径中节点个数最少的虚拟路径y确定为目标虚拟路径。

本申请实施例中以控制器在规划路径之前，预先获取上述直连虚拟子路径的传输参数为例，当然也可以是在规划路径时，才获取直连虚拟子路径的传输参数，本申请实施例对此不作限定。此时，无需建立上述虚拟拓扑。

另外，本申请实施例中以每个直连虚拟子路径对应的物理子路径为：直连虚拟子路径直连的两个节点之间的IGP物理子路径为例。此时，包括直连虚拟子路径的虚拟路径所对应的物理路径由至少一个IGP物理子路径组成。这样一来，就使得头节点在转发数据时，封装数据的数据包中SRH携带的节点的标签数最少，且数据包能够沿该虚拟路径对应的物理路径转发。

相关技术中控制器在每次规划路径时，均需要计算物理路径的传输参数，再基于传输参数条件筛选一条物理路径，因此每次规划路径过程中的计算量较大。而本申请实施例中控制器可以预先建立多个节点的虚拟拓扑，后续在每次为头节点和尾节点之间规划路径时，均可以基于该虚拟拓扑查找上述目标虚拟路径。因此避免了在每次规划路径的过程中均计算直连虚拟子路径对应的物理子路径的传输参数。这样一来，就减少了规划路径过程中的计算量，提升了路径规划效率。

相关技术中还存在一种路径规划方法，该方法是由工作人员向控制器指定头节点和尾节点之间的路径，再由控制器基于该路径向头节点发送路径规划信息。但是，该方案的人力成本较高，且通常无法支持对路径的动态调整。而本申请实施例提供的路径规划方法中，控制器能够自动地对路径进行规划，无需工作人员参与，因此，减少了人力成本。并且，本申请能够支持对路径的动态调整。

图6为本申请实施例提供的另一种路径规划装置的结构示意图，如图6所示，该路径规划装置包括：

确定模块501，用于确定一条流的头节点与尾节点之间待规划的路径的传输参数条件；

查找模块502，用于在头节点和尾节点之间的至少一条虚拟路径中，查找传输参数满足传输参数条件的目标虚拟路径，其中，虚拟路径的传输参数为：虚拟路径对应的物理路径的传输参数，虚拟路径上的每个节点均位于对应的物理路径上；

发送模块503，用于向头节点发送路径规划信息，路径规划信息用于指示目标虚拟路径中节点的标签和顺序。

综上所述，本申请实施例提供了一种路径规划装置，该路径规划装置中的查找模块可以基于传输参数条件，在头节点和尾节点之间的至少一条虚拟路径中，查找传输参数满足传输参数条件的目标虚拟路径。之后，发送模块再向头节点发送用于指示该目标虚拟路径中节点的标签和顺序路径规划信息。可以看出，本申请实施例提供的路径规划装置能够执行一种全新的路径规划方法，因此丰富了路径规划的方式。

可选地，所述目标虚拟路径为：所述至少一条虚拟路径中，传输参数满足所述传输参数条件的虚拟路径中节点数量最少的虚拟路径。

可选地，查找模块用于：

按照虚拟路径上节点的数量依次增大的顺序，依次检测至少一条虚拟路径中是否存在传输参数满足传输参数条件的虚拟路径；

当检测到至少一条虚拟路径中存在传输参数满足传输参数条件的虚拟路径时，将传输参数满足传输参数条件的虚拟路径确定为目标虚拟路径。

可选地，虚拟路径包括：至少一条直连虚拟子路径；虚拟路径对应的物理路径包括：至少一条物理子路径；

至少一条直连虚拟子路径与至少一条物理子路径一一对应，且直连虚拟子路径对应的物理子路径为：直连虚拟子路径直连的两个节点之间的内部网关协议IGP物理子路径。

可选地，路径规划装置还包括：

获取模块，用于获取多个节点中任意两个节点间的直连虚拟子路径的传输参数；

查找模块用于：

基于多个节点中任意两个节点间的直连虚拟子路径的传输参数，确定至少一条虚拟路径的每条直连虚拟子路径的传输参数；

基于至少一条虚拟路径中每条虚拟路径的直连虚拟子路径的传输参数，确定每条虚拟路径的传输参数；

基于至少一条虚拟路径的传输参数，在至少一条虚拟路径中查找目标虚拟路径。

可选地，路径规划装置还包括：

建立模块，用于基于多个节点中任意两个节点间的直连虚拟子路径的传输参数，建立多个节点的虚拟拓扑，其中，虚拟拓扑包括多个节点，多个节点中任意两个节点间的直连虚拟子路径，以及直连虚拟子路径的传输参数；

查找模块用于：

基于虚拟拓扑，确定至少一条虚拟路径的每条直连虚拟子路径的传输参数。

可选地，路径规划信息还用于指示：目标虚拟路径的标识。

可选地，传输参数包括：服务等级协议SLA参数。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现，所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机的可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线)或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储装置。所述可用介质可以是磁性介质(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质，或者半导体介质(例如固态硬盘)等。

需要说明的是，本申请实施例提供的方法实施例能够与相应的装置实施例相互参考，本申请实施例对此不做限定。本申请实施例提供的方法实施例操作的先后顺序能够进行适当调整，操作也能够根据情况进行相应增减，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化的方法，都应涵盖在本申请的保护范围之内，因此不再赘述。

本申请中，“至少一个”指的是一个或多个，“多个”指的是两个或两个以上。“以下至少一项”或其类似表达，指的是这些项中的任意组合，包括单项或复数项的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项，可以表示：a，b，c，a+b，a+c，b+c，以及a+b+c，其中，a、b、c可以是单项也可以是多项。在本公开中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

以上所述仅为本申请的可选实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (19)

1.一种路径规划方法，其特征在于，所述方法包括：

确定一条流的头节点与尾节点之间待规划的路径的传输参数条件；

在所述头节点和所述尾节点之间的至少一条虚拟路径中，查找传输参数满足所述传输参数条件的目标虚拟路径，其中，所述虚拟路径的传输参数为：所述虚拟路径对应的物理路径的传输参数，所述虚拟路径上的每个节点均位于对应的所述物理路径上；

向所述头节点发送路径规划信息，所述路径规划信息用于指示所述目标虚拟路径中节点的标签和顺序。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标虚拟路径为：所述至少一条虚拟路径中，传输参数满足所述传输参数条件的虚拟路径中节点数量最少的虚拟路径。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述在所述头节点和所述尾节点之间的至少一条虚拟路径中，查找传输参数满足所述传输参数条件的目标虚拟路径，包括：

按照虚拟路径上节点的数量依次增大的顺序，依次检测所述至少一条虚拟路径中是否存在传输参数满足所述传输参数条件的虚拟路径；

当检测到所述至少一条虚拟路径中存在传输参数满足所述传输参数条件的虚拟路径时，将所述传输参数满足所述传输参数条件的虚拟路径确定为所述目标虚拟路径。

4.根据权利要求1至3任一所述的方法，其特征在于，所述虚拟路径包括：至少一条直连虚拟子路径；所述虚拟路径对应的物理路径包括：至少一条物理子路径；

所述至少一条直连虚拟子路径与所述至少一条物理子路径一一对应，且所述直连虚拟子路径对应的物理子路径为：所述直连虚拟子路径直连的两个节点之间的内部网关协议IGP物理子路径。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述确定一条流的头节点与尾节点之间待规划的路径的传输参数条件之前，所述方法还包括：

获取多个节点中任意两个节点间的所述直连虚拟子路径的传输参数；

所述在所述头节点和所述尾节点之间的至少一条虚拟路径中，查找传输参数满足所述传输参数条件的目标虚拟路径，包括：

基于所述多个节点中任意两个节点间的所述直连虚拟子路径的传输参数，确定所述至少一条虚拟路径的每条所述直连虚拟子路径的传输参数；

基于所述至少一条虚拟路径中每条虚拟路径的直连虚拟子路径的传输参数，确定所述每条虚拟路径的传输参数；

基于所述至少一条虚拟路径的传输参数，在所述至少一条虚拟路径中查找所述目标虚拟路径。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述获取多个节点中任意两个节点间的所述直连虚拟子路径的传输参数后，所述方法还包括：

基于所述多个节点中任意两个节点间的所述直连虚拟子路径的传输参数，建立所述多个节点的虚拟拓扑，其中，所述虚拟拓扑包括所述多个节点，所述多个节点中任意两个节点间的所述直连虚拟子路径，以及所述直连虚拟子路径的传输参数；

所述基于所述多个节点中任意两个节点间的所述直连虚拟子路径的传输参数，确定所述至少一条虚拟路径的每条所述虚拟子路径的传输参数，包括：

基于所述虚拟拓扑，确定所述至少一条虚拟路径的每条所述直连虚拟子路径的传输参数。

7.根据权利要求1至6任一所述的方法，其特征在于，所述路径规划信息还用于指示：所述目标虚拟路径的标识。

8.根据权利要求1至7任一所述的方法，其特征在于，所述传输参数包括：服务等级协议SLA参数。

9.一种路径规划装置，其特征在于，所述路径规划装置包括：

确定模块，用于确定一条流的头节点与尾节点之间待规划的路径的传输参数条件；

查找模块，用于在所述头节点和所述尾节点之间的至少一条虚拟路径中，查找传输参数满足所述传输参数条件的目标虚拟路径，其中，所述虚拟路径的传输参数为：所述虚拟路径对应的物理路径的传输参数，所述虚拟路径上的每个节点均位于对应的所述物理路径上；

发送模块，用于向所述头节点发送路径规划信息，所述路径规划信息用于指示所述目标虚拟路径中节点的标签和顺序。

10.根据权利要求9所述的路径规划装置，其特征在于，所述目标虚拟路径为：所述至少一条虚拟路径中，传输参数满足所述传输参数条件的虚拟路径中节点数量最少的虚拟路径。

11.根据权利要求9所述的路径规划装置，其特征在于，所述查找模块用于：

按照虚拟路径上节点的数量依次增大的顺序，依次检测所述至少一条虚拟路径中是否存在传输参数满足所述传输参数条件的虚拟路径；

当检测到所述至少一条虚拟路径中存在传输参数满足所述传输参数条件的虚拟路径时，将所述传输参数满足所述传输参数条件的虚拟路径确定为所述目标虚拟路径。

12.根据权利要求9至11任一所述的路径规划装置，其特征在于，所述虚拟路径包括：至少一条直连虚拟子路径；所述虚拟路径对应的物理路径包括：至少一条物理子路径；

所述至少一条直连虚拟子路径与所述至少一条物理子路径一一对应，且所述直连虚拟子路径对应的物理子路径为：所述直连虚拟子路径直连的两个节点之间的内部网关协议IGP物理子路径。

13.根据权利要求12所述的路径规划装置，其特征在于，所述路径规划装置还包括：

获取模块，用于获取多个节点中任意两个节点间的所述直连虚拟子路径的传输参数；

所述查找模块用于：

基于所述多个节点中任意两个节点间的所述直连虚拟子路径的传输参数，确定所述至少一条虚拟路径的每条所述直连虚拟子路径的传输参数；

基于所述至少一条虚拟路径中每条虚拟路径的直连虚拟子路径的传输参数，确定所述每条虚拟路径的传输参数；

基于所述至少一条虚拟路径的传输参数，在所述至少一条虚拟路径中查找所述目标虚拟路径。

14.根据权利要求13所述的路径规划装置，其特征在于，所述路径规划装置还包括：

建立模块，用于基于所述多个节点中任意两个节点间的所述直连虚拟子路径的传输参数，建立所述多个节点的虚拟拓扑，其中，所述虚拟拓扑包括所述多个节点，所述多个节点中任意两个节点间的所述直连虚拟子路径，以及所述直连虚拟子路径的传输参数；

所述查找模块用于：

基于所述虚拟拓扑，确定所述至少一条虚拟路径的每条所述直连虚拟子路径的传输参数。

15.根据权利要求9至14任一所述的路径规划装置，其特征在于，所述路径规划信息还用于指示：所述目标虚拟路径的标识。

16.根据权利要求9至15任一所述的路径规划装置，其特征在于，所述传输参数包括：服务等级协议SLA参数。

17.一种路径规划装置，其特征在于，所述路径规划装置包括：处理器和存储器，所述存储器中存储有程序，所述处理器用于执行所述存储器中存储的程序以实现权利要求1至8任一所述的路径规划方法。

18.一种计算机存储介质，其特征在于，所述存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至8任一所述的路径规划方法。

19.一种数据传输系统，其特征在于，所述数据传输系统包括：控制器和多个节点，所述控制器包括权利要求9至16任一所述的路径规划装置，或者，所述控制器包括权利要求17所述的路径规划装置。

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