CN113099321A

CN113099321A - 通信路径的确定方法、装置和计算机可读存储介质

Info

Publication number: CN113099321A
Application number: CN201911334399.6A
Authority: CN
Inventors: 胡骞; 李俊杰
Original assignee: China Telecom Corp Ltd
Current assignee: China Telecom Corp Ltd
Priority date: 2019-12-23
Filing date: 2019-12-23
Publication date: 2021-07-09
Anticipated expiration: 2039-12-23
Also published as: CN113099321B

Abstract

本公开涉及一种通信路径的确定方法、装置和计算机可读存储介质，涉及通信技术领域。该方法包括：获取IP层中各IP链路与光层中各光链路的对应关系；根据最短路径原则，计算由多条IP链路构成的工作路径；根据IP层中各剩余IP链路的对应光链路，与工作路径中各IP链路的对应光链路的重合情况，确定工作路径的备用路径，剩余IP链路为IP层中工作路径以外的IP链路。

Description

通信路径的确定方法、装置和计算机可读存储介质

技术领域

本公开涉及通信技术领域，特别涉及一种通信路径的确定方法、通信路径的确定装置和计算机可读存储介质。

背景技术

随着通讯技术的发展，目前可以利用IP(Internet Protocol，互联网协议)层与光层进行协同通信。

在相关技术中，在保证IP层的路径分离的情况下，为IP层的工作路径计算保护路径(备用路径)。

发明内容

本公开的发明人发现上述相关技术中存在如下问题：存在备用路径和工作路径共享光层链路风险的可能，导致网络性能下降。

鉴于此，本公开提出了一种通信路径的确定技术方案，能够规避共享光层链路风险，提高网络性能。

根据本公开的一些实施例，提供了一种通信路径的确定方法，包括：获取IP层中各IP链路与光层中各光链路的对应关系；根据最短路径原则，计算由多条IP链路构成的工作路径；根据IP层中各剩余 IP链路的对应光链路，与工作路径中各IP链路的对应光链路的重合情况，确定工作路径的备用路径，剩余IP链路为IP层中工作路径以外的IP链路。

在一些实施例中，确定工作路径的备用路径包括：根据各剩余IP 链路的对应光链路与工作路径的对应光链路的重合数量，确定各剩余 IP链路的代价参数；根据代价参数之和最小的原则，确定相应的剩余 IP链路构成备用路径。

在一些实施例中，确定各剩余IP链路的代价参数包括：根据重合数量和IP层的IP链路总数的乘积，确定代价参数。

在一些实施例中，该方法还包括：响应于光层中出现中断的光链路，获取相应IP链路的更新后的对应关系，更新后的对应关系为在避开中断的光链路的情况下，为相应IP链路重新确定的对应光链路信息；根据更新后的对应关系，重新计算代价参数以确定备用路径。

在一些实施例中，重新计算代价参数以确定备用路径包括：在各剩余IP链路的重新计算的代价参数相同的情况下，仍然采用对应关系更新之前的备用路径。

在一些实施例中，获取互联网协议IP层中各IP链路与光层中各光链路的对应关系包括：通过IP层的SDN(Software Defined Network，软件定义网络)控制器和光层的SDN控制器获取对应关系。

根据本公开的另一些实施例，提供一种通信路径的确定装置，包括：获取单元，用于获取IP层中各IP链路与光层中各光链路的对应关系；计算单元，用于根据最短路径原则，计算由多条IP链路构成的工作路径；确定单元，用于根据IP层中各剩余IP链路的对应光链路，与工作路径中各IP链路的对应光链路的重合情况，确定工作路径的备用路径，剩余IP链路为IP层中工作路径以外的IP链路。

在一些实施例中，确定单元根据各剩余IP链路的对应光链路与工作路径的对应光链路的重合数量，确定各剩余IP链路的代价参数，根据代价参数之和最小的原则，确定相应的剩余IP链路构成备用路径。

在一些实施例中，确定单元根据重合数量和IP层的IP链路总数的乘积，确定代价参数。

在一些实施例中，获取单元响应于光层中出现中断的光链路，获取相应IP链路的更新后的对应关系，更新后的对应关系为在避开中断的光链路的情况下，为相应IP链路重新确定的对应光链路信息；确定单元根据更新后的对应关系，重新计算代价参数以确定备用路径。

在一些实施例中，确定单元在各剩余IP链路的重新计算的代价参数相同的情况下，仍然采用对应关系更新之前的备用路径。

在一些实施例中，获取单元通过IP层的SDN控制器和光层的 SDN控制器获取对应关系。

根据本公开的又一些实施例，提供一种通信路径的确定装置，包括：存储器；和耦接至存储器的处理器，处理器被配置为基于存储在存储器装置中的指令，执行上述任一个实施例中的通信路径的确定方法。

根据本公开的再一些实施例，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述任一个实施例中的通信路径的确定方法。

在上述实施例中，根据IP层和光层上报的IP链路与光链路的对应关系，确定工作路径和剩余IP链路对应光链路的重合情况作为确定备用路径的依据。这样，可以有效规避工作路径与备用路径的共享光层链路风险，从而提高网络性能。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本公开的实施例，并且连同说明书一起用于解释本公开的原理。

参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本公开：

图1示出本公开的通信路径的确定方法的一些实施例的流程图；

图2示出图1的步骤130的一些实施例的流程图；

图3示出本公开的通信路径的确定装置的一些实施例的示意图；

图4示出本公开的通信路径的确定装置的一些实施例的框图；

图5示出本公开的通信路径的确定装置的另一些实施例的框图；

图6示出本公开的通信路径的确定装置的又一些实施例的框图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。

同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

如前所述，相关技术的IP层与光层之间互不感知，缺乏协同机制，使得不同网络层面之间的SRLG(Shared Risk Link Groups，共享风险链路组)信息无法互通。这样，会导致尽管在计算保护路径时能够实现与工作路径在IP层的路径分离，但仍可能存在共享光层链路风险的情况。

针对上述问题，本公开利用IP层加上光层的SDN跨层协同，将光层的SRLG信息共享到IP层；并在跨层端到端IP路径计算时，规避SRLG风险。例如，可以采用如下的实施例来实现本公开的技术方案。

图1示出本公开的通信路径的确定方法的一些实施例的流程图。

如图1所示，该方法包括：步骤110，获取对应关系；步骤120，计算工作路径；和步骤130，确定备用路径。

在步骤110中，获取IP层中各IP链路与光层中各光链路的对应关系。例如，对应关系可以是IP层的SRLG信息。

在一些实施例中，可以通过IP层的SDN控制器和光层的SDN控制器获取所述对应关系。

在步骤120中，根据最短路径原则，计算由多条IP链路构成的工作路径。

在步骤130中，根据IP层中各剩余IP链路的对应光链路，与工作路径中各IP链路的对应光链路的重合情况，确定工作路径的备用路径。剩余IP链路为IP层中工作路径以外的IP链路。例如，备用路径为业务保护路径，用于在工作路径无法使用的情况下，承载相应的业务。

在一些实施例中，可以通过图2的实施例实现步骤130。

图2示出图1的步骤130的一些实施例的流程图。

如图2所示，步骤130包括：步骤1310，确定代价参数；和步骤1320，确定备用路径。

在步骤1310中，根据各剩余IP链路的对应光链路与工作路径的对应光链路的重合数量，确定各剩余IP链路的代价参数。例如，可以根据重合数量和IP层的IP链路总数的乘积，确定代价参数。

在步骤1320中，根据代价参数之和最小的原则，确定相应的剩余IP链路构成备用路径。

在一些实施例中，响应于光层中出现中断的光链路，获取相应IP 链路的更新后的对应关系。更新后的对应关系为在避开中断的光链路的情况下，为相应IP链路重新确定的对应光链路信息；根据更新后的对应关系，重新计算代价参数以确定备用路径。

例如，在各剩余IP链路的重新计算的代价参数相同的情况下，仍然采用对应关系更新之前的备用路径。这样，可以优先选择SRLG分离路径，当无法规避SRLG时，仍然能选择出SRLG风险最低的路径。

上述实施例中，根据IP层和光层上报的IP链路与光链路的对应关系，确定工作路径和剩余IP链路对应光链路的重合情况作为确定备用路径的依据。这样，可以有效规避工作路径与备用路径的共享光层链路风险，从而提高网络性能。

在一些实施例中，可以利用SDN协同控制器同时获取IP层和光层的拓扑信息、业务信息，从而实现SRLG信息的跨层共享；在计算业务保护路径时，不仅考虑在IP层路径不相交，同时规避光层的 SRLG风险；在无SRLG风险时，直接选择最短路径；最短路径存在SRLG风险时，优先选择无SRLG风险的最短路径；SRLG风险无法规避时，选择SRLG风险最低的路径。例如，可以通过图3中的实施例来实现上述技术方案。

图3示出本公开的通信路径的确定装置的一些实施例的示意图。

如图3所示，通信路径的确定装置可以为SDN协同控制器，用于获取IP层SDN控制器和光层SDN控制器上传的各层的SRLG信息。

IP层，即IP网络层，包含p1到p6共6个IP节点，以及8条 IP链路组成的IP链路集合L＝{l_ij|l₁₂、l₁₄、l₁₅、l₂₃、l₂₅、l₃₆、l₄₅、l₅₆}。光层、即光网络层，包含n1到n6共6个光节点，以及光链路集合 M＝{l_ij|m₁₂、m₁₄、m₁₅、m₂₃、m₂₅、m₃₆、m₄₅、m₅₆}。

在一些实施例中，可以利用图3中的层次化SDN控制架构，实现路径分离。实现路径分离主要分为两部分：SRLG信息的维护和路径的计算。

在一些实施例中，SRLG信息的维护可以包括：在拓扑初始化时，通过各层网络的SDN控制器生成SRLG信息；在各层网络的SDN 控制器上报拓扑更新的情况下，同步更新SRLG信息。

在一些实施例中，通过记录IP链路对应光层(即服务层)中由光链路组成的路径，来针对每一段IP链路l_ij维护其SRLG信息。例如，IP链路l_ij对应的由光链路组成的路径记为集合srlg(l_ij)，集合中各元素为相应的一段或多段光层链路，如srlg(l₁₂)＝{m₁₂}等。

在一些实施例中，路径的计算可以包括下面的步骤。

计算工作路径步骤。例如，可以按最短路径原则，计算IP层的工作路径。工作路径上的IP链路集合记为PATH。

IP层剪枝步骤。例如，可以去掉IP层中PATH包含的所有IP 链路，形成IP层的新拓扑结构。

SRLG权值处理步骤。例如，可以在新拓扑结构中遍历所有IP 链路，与PATH中各IP链路进行SRLG对比。IP链路l_ij的cost值 (代价参数)初始值为1。如果IP链路l_ij与PATH中的k个IP链路处于相同SRLG(对应了相同的光链路)，则将l_ij的cost值(代价参数)增加k×N。N为惩罚因子，可以等于IP层的链路总数量。

备用路径计算步骤。例如，在新拓扑结构中，按最小cost原则计算备用路径。这样，可以通过增加cost值，对存在共享风险的IP 链路进行“惩罚”，cost增加，但不进行剪枝。

在上述实施例中，规避了共享风险。也就是说，优先选择SRLG 分离路径；当无法规避SRLG时仍然会选择SRLG风险最低的路径 (利用惩罚因子调整cost值来实现)。

在上述实施例中，降低了时间复杂度。本公开技术方案的时间复杂度在最差的情况下为O(n³)，减少了搜索路径时的迭代次数。

在上述实施例中，实现了SRLG的动态感知。也就是说，当光层链路中断造成光链路倒换时，IP层能够及时感知SRLG发生变化，并调整备用路径。

在一些实施例中，工作路径与IP层的剩余链路不存在SRLG，可以根据最短路径原则直接计算备用路径。

例如，图3中IP链路l_ij对应的光链路为l_ij，即srlg(l_ij)＝{m_ij}。在这种情况下，任意IP链路间不存在光层共享风险。以计算p1到 p3的路径为例，可以根据最短路径原则计算得到：工作路径包括l₁₂和l₂₃，即p1、p2、p3；承载IP工作路径的光路径包括m₁₂和m₂₃，即；备用路径包括l₁₅、l₅₆和l₃₆，即p1、p5、p6、p3；承载IP备用路径的光路径包括m₁₅、m₅₆和m₃₆。

在一些实施例中，工作路径与IP层的剩余链路存在SRLG，且能通过分离处理规避SRLG。在这种情况下，通过增加共享风险链路的cost值进行惩罚，进而进行分离处理。

例如，图3中的光节点n1到n5的光链路m₁₅中断，光层保护倒换至n1、n2、n3。在这种情况下，p1到p5的IP链路l₁₅对应的光链路需要绕过光链路m₁₅，改为m₁₂、m₂₅。也就是说，srlg(l₁₅)＝{m₁₂, m₂₅}，srlg(l₁₂)＝{m₁₂}。

在这种情况下，l₁₅与l₁₂存在共享风险(共享m₁₂)，l₁₅的cost 值更新为1+1×N＝9。由于l₁₅的cost值更新(增加)，依据cost值最小原则计算备用路径时会绕开l₁₅，进而得到路由结果：工作路径为 p1、p2、p3；备用路径为p1、p4、p5、p6、p3；承载IP备用路径的光路为n1、n4、n5、n6、n3。

在一些实施例中，工作路径与IP层的剩余链路存在SRLG，但能通过分离处理规避SRLG。在这种情况下，不必重新计算备用路径，直接选择SRLG影响最小的路由作为备用路径。

例如，图3中的光节点n1到n5的光链路m₁₅中断，光层保护倒换至n1、n2、n3；光节点n4到n5的光链路m₄₅中断，光层保护倒换至n4、n1、n2、n3.

在这种情况下，p1到p5的IP链路l₁₅对应的光链路需要绕过光链路m₁₅和m₄₅。也就是说，srlg(l₁₅)＝{m₁₂,m₂₅}，srlg(l₁₂)＝{m₁₂}， srlg(l₄₅)＝{m₁₄,m₁₂,m₂₅}。

在这种情况下，l₁₅与l₁₂存在共享风险(共享m₁₂)，l₁₅的cost 值更新为1+1×N＝9；l₄₅与l₁₂存在共享风险(共享m₁₂)，l₄₅的cost 值更新为1+1×N＝9。虽然，l₁₅和l₄₅的cost值都增加了，但增加的数值相同，即使依据cost值最小原则计算备用路径也无法完全规避SRLG。因此，仍然采用更新之前，根据SRLG最小原则计算路由结果：工作路径为p1、p2、p3；备用路径为p1、p5、p6、p3；承载IP 备用路径的光路为n1、n2、n5、n6、n3。

在上述实施例中，当光层链路中断发生倒换时，SRLG发生变化， SDN协同控制器能够根据网络的上报信息，及时更新维护所有IP链路对应的光层SRLG信息。

在上述实施例中，引入惩罚因子对共享风险的链路进行惩罚，提高其cost值，但不进行剪枝处理，从而规避陷阱。

在上述实施例中，优先选择SRLG分离路径，当无法规避SRLG 时，仍然能选择出SRLG风险最低的路径。

图4示出本公开的通信路径的确定装置的一些实施例的框图。

如图4所示，通信路径的确定装置4包括获取单元41、计算单元 42和确定单元43。

获取单元41获取IP层中各IP链路与光层中各光链路的对应关系。例如，获取单元41通过IP层的SDN控制器和光层的SDN控制器获取对应关系。

计算单元42根据最短路径原则，计算由多条IP链路构成的工作路径。

确定单元43根据IP层中各剩余IP链路的对应光链路，与工作路径中各IP链路的对应光链路的重合情况，确定工作路径的备用路径，剩余IP链路为IP层中工作路径以外的IP链路。

在一些实施例中，确定单元43根据各剩余IP链路的对应光链路与工作路径的对应光链路的重合数量，确定各剩余IP链路的代价参数；根据代价参数之和最小的原则，确定相应的剩余IP链路构成备用路径。

在一些实施例中，确定单元43根据重合数量和IP层的IP链路总数的乘积，确定代价参数。

在一些实施例中，获取单元41响应于光层中出现中断的光链路，获取相应IP链路的更新后的对应关系。更新后的对应关系为在避开中断的光链路的情况下，为相应IP链路重新确定的对应光链路信息；确定单元43根据更新后的对应关系，重新计算代价参数以确定备用路径。

在一些实施例中，确定单元43在各剩余IP链路的重新计算的代价参数相同的情况下，仍然采用对应关系更新之前的备用路径。

图5示出本公开的通信路径的确定装置的另一些实施例的框图。

如图5所示，该实施例的通信路径的确定装置5包括：存储器 51以及耦接至该存储器51的处理器52，处理器52被配置为基于存储在存储器51中的指令，执行本公开中任意一个实施例中的通信路径的确定方法。

其中，存储器51例如可以包括系统存储器、固定非易失性存储介质等。系统存储器例如存储有操作系统、应用程序、引导装载程序、数据库以及其他程序等。

如图6所示，该实施例的通信路径的确定装置6包括：存储器 610以及耦接至该存储器610的处理器620，处理器620被配置为基于存储在存储器610中的指令，执行前述任意一个实施例中的通信路径的确定方法。

存储器610例如可以包括系统存储器、固定非易失性存储介质等。系统存储器例如存储有操作系统、应用程序、引导装载程序以及其他程序等。

通信路径的确定装置6还可以包括输入输出接口630、网络接口 640、存储接口650等。这些接口630、640、650以及存储器610和处理器620之间例如可以通过总线660连接。其中，输入输出接口 630为显示器、鼠标、键盘、触摸屏等输入输出设备提供连接接口。网络接口640为各种联网设备提供连接接口。存储接口650为SD卡、 U盘等外置存储设备提供连接接口。

本领域内的技术人员应当明白，本公开的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本公开可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本公开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非瞬时性存储介质上实施的计算机程序产品的形式。

至此，已经详细描述了根据本公开的通信路径的确定方法、通信路径的确定装置和计算机可读存储介质。为了避免遮蔽本公开的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。

可能以许多方式来实现本公开的方法和系统。例如，可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本公开的方法和系统。用于方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本公开的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说明。此外，在一些实施例中，还可将本公开实施为记录在记录介质中的程序，这些程序包括用于实现根据本公开的方法的机器可读指令。因而，本公开还覆盖存储用于执行根据本公开的方法的程序的记录介质。

虽然已经通过示例对本公开的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本公开的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本公开的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本公开的范围由所附权利要求来限定。

Claims

1.一种通信路径的确定方法，包括：

获取互联网协议IP层中各IP链路与光层中各光链路的对应关系；

根据最短路径原则，计算由多条IP链路构成的工作路径；

根据所述IP层中各剩余IP链路的对应光链路，与所述工作路径中各IP链路的对应光链路的重合情况，确定所述工作路径的备用路径，所述剩余IP链路为所述IP层中所述工作路径以外的IP链路。

2.根据权利要求1所述的确定方法，其中，所述确定所述工作路径的备用路径包括：

根据所述各剩余IP链路的对应光链路与所述工作路径的对应光链路的重合数量，确定所述各剩余IP链路的代价参数；

根据代价参数之和最小的原则，确定相应的剩余IP链路构成所述备用路径。

3.根据权利要求2所述的确定方法，其中，所述确定所述各剩余IP链路的代价参数包括：

根据所述重合数量和所述IP层的IP链路总数的乘积，确定所述代价参数。

4.根据权利要求2所述的确定方法，还包括：

响应于所述光层中出现中断的光链路，获取相应IP链路的更新后的对应关系，所述更新后的对应关系为在避开所述中断的光链路的情况下，为所述相应IP链路重新确定的对应光链路信息；

根据所述更新后的对应关系，重新计算所述代价参数以确定所述备用路径。

5.根据权利要求4所述的确定方法，其中，所述重新计算所述代价参数以确定所述备用路径包括：

在所述各剩余IP链路的重新计算的代价参数相同的情况下，仍然采用对应关系更新之前的备用路径。

6.根据权利要求1-5任一项所述的确定方法，其中，所述获取互联网协议IP层中各IP链路与光层中各光链路的对应关系包括：

通过所述IP层的软件定义网络SDN控制器和所述光层的SDN控制器获取所述对应关系。

7.一种通信路径的确定装置，包括：

获取单元，用于获取互联网协议IP层中各IP链路与光层中各光链路的对应关系；

计算单元，用于根据最短路径原则，计算由多条IP链路构成的工作路径；

确定单元，用于根据所述IP层中各剩余IP链路的对应光链路，与所述工作路径中各IP链路的对应光链路的重合情况，确定所述工作路径的备用路径，所述剩余IP链路为所述IP层中所述工作路径以外的IP链路。

8.根据权利要求7所述的确定装置，其中，

所述确定单元根据所述各剩余IP链路的对应光链路与所述工作路径的对应光链路的重合数量，确定所述各剩余IP链路的代价参数，根据代价参数之和最小的原则，确定相应的剩余IP链路构成所述备用路径。

9.根据权利要求8所述的确定装置，其中，

所述确定单元根据所述重合数量和所述IP层的IP链路总数的乘积，确定所述代价参数。

10.根据权利要求8所述的确定装置，其中，

所述获取单元响应于所述光层中出现中断的光链路，获取相应IP链路的更新后的对应关系，所述更新后的对应关系为在避开所述中断的光链路的情况下，为所述相应IP链路重新确定的对应光链路信息；

所述确定单元根据所述更新后的对应关系，重新计算所述代价参数以确定所述备用路径。

11.根据权利要求10所述的确定装置，其中，

所述确定单元在所述各剩余IP链路的重新计算的代价参数相同的情况下，仍然采用对应关系更新之前的备用路径。

12.根据权利要求7-11任一项所述的确定装置，其中，

所述获取单元通过所述IP层的软件定义网络SDN控制器和所述光层的SDN控制器获取所述对应关系。

13.一种通信路径的确定装置，包括：

存储器；和

耦接至所述存储器的处理器，所述处理器被配置为基于存储在所述存储器中的指令，执行权利要求1-6任一项所述的通信路径的确定方法。

14.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现权利要求1-6任一项所述的通信路径的确定方法。