CN114374649A

CN114374649A - 混合路由方法、装置和网络设备

Info

Publication number: CN114374649A
Application number: CN202011102926.3A
Authority: CN
Inventors: 姚惠娟; 耿亮; 付月霞
Original assignee: China Mobile Communications Group Co Ltd; China Mobile Communications Ltd Research Institute
Current assignee: China Mobile Communications Group Co Ltd; China Mobile Communications Ltd Research Institute
Priority date: 2020-10-15
Filing date: 2020-10-15
Publication date: 2022-04-19

Abstract

本发明公开了一种混合路由方法、装置和网络设备，属于数据通信技术领域。具体实现方案包括：获取待发送数据，从网络寻址和面向服务的寻址中选择目标寻址方式，基于所述目标寻址方式，对所述待发送数据进行发送。根据本申请中的方案，可以在数据发送阶段，实现算力感知的路由转发，实时调整网络传输路径和目的服务节点，从而找到最优的服务节点。

Description

混合路由方法、装置和网络设备

技术领域

本发明属于数据通信技术领域，具体涉及一种混合路由方法、装置和网络设备。

背景技术

目前，对于终端发送的业务数据，通常是在网络侧的入口网关处根据网络计算状态实时调整网络传输路径和目的服务节点，生成并维护基于服务标识的路由转发表，而其他路由节点直接进行路由转发。这种情况下，由于服务的动态性等原因，可能会导致在入口网关处选择的服务节点不是实际的最优服务节点，即在入口网关处选择的服务节点的地址与实际的最优服务节点的地址不一致，从而影响服务体验。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种混合路由方法、装置和网络设备，以解决如何找到最优的服务节点的问题。

为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提供一种混合路由方法，应用于网络设备，包括：

获取待发送数据；

从网络寻址和面向服务的寻址中选择目标寻址方式；

基于所述目标寻址方式，对所述待发送数据进行发送。

可选的，所述从网络寻址和面向服务的寻址中选择目标寻址方式，包括：

判断所述网络设备中是否具有基于服务标识的路由信息表；

在所述网络设备中具有所述基于服务标识的路由信息表的情况下，选择所述面向服务的寻址作为目标寻址方式；或者，在所述网络设备中不具有所述基于服务标识的路由信息表的情况下，选择所述网络寻址作为目标寻址方式。

可选的，当选择所述面向服务的寻址作为目标寻址方式时，所述基于所述目标寻址方式，对所述待发送数据进行发送，包括：

根据所述基于服务标识的路由信息表，执行服务标识和目的IP地址的映射，确定目的服务节点的IP地址；

根据所述目的服务节点的IP地址，对所述待发送数据进行路由转发。

可选的，当选择所述网络寻址作为目标寻址方式时，所述基于所述目标寻址方式，对所述待发送数据进行发送，包括：

按照默认的目的IP地址，对所述待发送数据进行路由转发。

可选的，所述从网络寻址和面向服务的寻址中选择目标寻址方式之前，所述方法还包括：

获取资源通告信息；

根据网络中注册的服务以及所述资源通告信息，生成所述基于服务标识的路由信息表。

可选的，所述面向服务的寻址包括：面向功能的寻址。

第二方面，本发明实施例提供一种混合路由装置，应用于网络设备，包括：

第一获取模块，用于获取待发送数据；

选择模块，用于从网络寻址和面向服务的寻址中选择目标寻址方式；

发送模块，用于基于所述目标寻址方式，对所述待发送数据进行发送。

可选的，所述选择模块包括：

判断单元，用于判断所述网络设备中是否具有基于服务标识的路由信息表；

选择单元，用于在所述网络设备中具有所述基于服务标识的路由信息表的情况下，选择所述面向服务的寻址作为目标寻址方式；或者，在所述网络设备中不具有所述基于服务标识的路由信息表的情况下，选择所述网络寻址作为目标寻址方式。

可选的，所述发送模块包括：

确定单元，用于当选择所述面向服务的寻址作为目标寻址方式时，根据所述基于服务标识的路由信息表，执行服务标识和目的IP地址的映射，确定目的服务节点的IP地址；

发送单元，用于根据所述目的服务节点的IP地址，对所述待发送数据进行路由转发。

可选的，所述发送模块具体用于：当选择所述网络寻址作为目标寻址方式时，按照默认的目的IP地址，对所述待发送数据进行路由转发。

可选的，该混合路由装置包括：

第二获取模块，用于获取资源通告信息；

生成模块，用于根据网络中注册的服务以及所述资源通告信息，生成所述基于服务标识的路由信息表。

可选的，所述面向服务的寻址包括：面向功能的寻址。

可选的，所述基于服务标识的路由信息表可以包括：基于功能标识的路由信息表。

第三方面，本发明实施例提供了一种网络设备，该网络设备包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序或指令，所述程序或指令被所述处理器执行时实现如第一方面所述的方法的步骤。

第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储程序或指令，所述程序或指令被处理器执行时实现如第一方面所述的方法的步骤。

本发明实施例中，通过获取待发送数据，从网络寻址和面向服务的寻址中选择目标寻址方式，并基于该目标寻址方式，对待发送数据进行发送，可以在数据发送阶段，实现算力感知的路由转发，实时调整网络传输路径和目的服务节点，从而实现通过最佳网络路径传输数据，并利用最优服务节点提供端到端网络和算力服务，从而提升服务体验。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种混合路由方法的流程图；

图2是本发明实施例中的数据发送过程的流程图；

图3是本发明实施例中的IP扩展头的示意图；

图4是本发明实施例中的混合路由过程的流程图；

图5是本发明实施例提供的一种混合路由装置的结构示意图；

图6是本发明实施例提供的一种网络设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不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，以便本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

为了便于理解本申请，首先说明以下内容。

从云计算、边缘计算的发展大趋势下，未来社会中会在靠近用户的不同距离遍布许多不同规模的算力，通过全球网络为用户提供各类个性化的服务。在计算和网络深度融合的发展趋势下，网络中的计算资源会融入到网络的各个角落，使每一个网络节点都可以成为资源的提供者，用户的请求可以通过调用最近的节点资源来满足，不再局限于某一特定节点，避免造成连接和网络调度资源的浪费。可选的，本发明实施例可用于算力感知网络(Computing-aware Networking，CAN)，其基于无处不在的网络连接将动态分布的计算资源互联，通过网络、存储、算力等多维度资源的统一协同调度，使海量的应用能够按需、实时调用不同地方的计算资源，实现连接和算力在网络的全局优化，提供一致的用户体验。

为了解决如何找到最优的服务节点的问题，本申请实施例基于算力感知的网络架构，提供了一种算力感知的面向服务和网络寻址的混合路由方法，该方法中，不仅入口网关可以调整网络传输路径和目的服务节点，网络中的设备比如路由节点可以可选地选择网络寻址或者面向服务的寻址，即最优服务节点的选择调度可以分布在网络中的路由节点中，避免入口网关的处理瓶颈。同时为了应对服务的动态特性，本申请提供了反应式路由机制，通过在网络中性能较优的节点处即距离目的服务节点较近的地方实现服务标识/功能标识和IP地址的映射，实现最佳服务体验。

下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本发明实施例提供的混合路由方法进行详细地说明。

请参见图1，图1是本发明实施例提供的一种混合路由方法的流程图，该方法应用于网络设备，该网络设备可选为第一跳路由节点、中间的路由节点等。如图1所示，该方法包括如下步骤：

步骤101：获取待发送数据。

可选的，此待发送数据可以包括目的IP地址和/或服务标识(service ID)等。该服务标识可以包括功能标识(Function ID)。即本实施例中，功能可以作为服务的一种表现形式。

可理解的，若本实施例中的执行主体为第一跳路由节点，待发送数据可以是根据从终端获取的业务数据生成。而若本实施例中的执行主体为中间的路由节点，待发送数据可以是根据从上一跳路由节点获取的发送数据生成。

步骤102：从网络寻址和面向服务的寻址中选择目标寻址方式。

其中，此步骤中选择的目标寻址方式可以是网络寻址，也可以是面向服务的寻址。对于网络寻址，表示按照默认目的IP地址进行路由转发。对于面向服务的寻址，表示执行服务标识和目的IP地址的映射，以确定目的服务节点的IP地址，即最优服务节点的IP地址。

步骤103：基于目标寻址方式，对待发送数据进行发送。

本发明实施例的混合路由方法，通过获取待发送数据，从网络寻址和面向服务的寻址中选择目标寻址方式，并基于该目标寻址方式，对待发送数据进行发送，可以在数据发送阶段，实现算力感知的路由转发，实时调整网络传输路径和目的服务节点，从而实现通过最佳网络路径传输数据，并利用最优服务节点提供端到端网络和算力服务，从而提升服务体验。

本发明实施例中，可选的，上述从网络寻址和面向服务的寻址中选择目标寻址方式的过程可以包括：网络设备判断其内是否具有基于服务标识的路由信息表，并在具有基于服务标识的路由信息表的情况下，选择面向服务的寻址作为目标寻址方式，或者，在不具有基于服务标识的路由信息表的情况下，选择网络寻址作为目标寻址方式。该基于服务标识的路由信息表中具体可以包括service ID、下一跳路由IP地址等。

一种实施方式中，该基于服务标识(service ID)的路由信息表可选为基于功能标识(function ID)的路由信息表。

进一步的，当选择面向服务的寻址作为目标寻址方式时，网络设备可以根据该基于服务标识的路由信息表，执行服务标识和目的IP地址的映射，确定目的服务节点的IP地址，并根据所述目的服务节点的IP地址，对待发送数据进行路由转发。这样，可以实现反应式路由机制，选定性能较优的节点执行最佳服务IP地址的映射，实现最佳服务体验。

进一步的，当选择网络寻址作为目标寻址方式时，网络设备可以按照默认的目的IP地址，对待发送数据进行路由转发。

可选的，上述选择目标寻址方式之前，网络设备可以获取资源通告信息，并根据网络中注册的服务以及所述资源通告信息，生成基于服务标识的路由信息表。其中，该资源通告信息可选为网络资源和/或计算资源的通告信息。对于该资源通告信息的获取，可以通过扩展现有的边界网关协议(Border Gateway Protocol，BGP)或者内部网关协议(InternetGateway Protocol，IGP)实现，对此不进行限制。

下面结合图2对本发明实施例的数据发送过程进行说明。

本发明实施例中，可以采用基于IPv6协议的混合路由算法。网络入口网关和网络中路由节点可以根据网络中注册的服务或者功能函数(服务分布)，以及网络资源和计算资源的通告信息，生成基于service ID/function ID的路由信息表，该路由信息表至少包括service ID、下一跳路由IP地址。一旦终端有业务数据发送，如图2所示，具体的发送过程包括：

S1：终端发送业务请求至第一跳(IN)路由器R1，该业务请求中可以携带源IP地址(终端IP地址)、数据流flow ID、业务需求、目的地址IP(service ID1，由DST字段承载)、服务级别协议(Service Level Agreement，SLA)信息、负荷信息payload等。

S2：第一跳路由器R1根据生成的基于service ID的路由信息表，执行service ID和目的IP地址的映射，确定目的服务节点的IP地址，此后数据包可以可选地携带目的服务节点的IP和/或service ID。

可选的，第一跳路由器R1生成的发送数据包中可以包括源IP地址、目的IP地址(R1选择资源最优的目的service ID的目的服务节点的IP地址，即SIP1)、service ID、负荷信息payload。

可选的，在第一跳路由器R1做过映射后，可以将service ID映射过的目的IP地址、service ID/function ID通过IP扩展头的Hop-by-Hop Options Header、DestinationOptions Header等扩展头的预留比特携带，如图3所示。需指出的，对于中间路由器，在执行目的IP地址的映射之后，同样可以将service ID映射过的目的IP地址、service ID/function ID通过IP扩展头的Hop-by-Hop Options Header、Destination Options Header等扩展头的预留比特携带，即对相应扩展头中原携带信息进行替换即可。

S3：中间的路由节点(如R2，R3)收到数据包后可以做路由调度，可以选择基于service ID进行路由，也可以基于IP地址进行转发，具体选择算法不限定。比如可以根据当前路由节点是否有基于service ID的路由信息表，如果有按照service ID转发，如果没有基于service ID的路由信息表，就按照默认目的IP的执行传统IP转发。这样，可以选定网络性能较优处执行目的最佳服务IP的映射，比如R4执行目的IP的映射，确定目的IP地址为SIP3。

例如参见图4所示，本申请实施例中的路由过程可包括：

S41：终端设备发送业务请求，或者发送业务请求和资源请求给第一接入设备(比如第一跳路由节点)，并接收相应响应。

可选地，该业务请求包含业务类型、service ID(或function ID)、时延请求等参数。该资源请求为将业务请求映射的网络资源和计算资源的请求。

S42：第一接入设备和中间节点设备基于service ID/IP地址进行联合寻址。

可选地，第一接入设备和中间节点设备可以获取网络资源和计算资源的通告信息，并根据网络中注册的服务以及该资源通告信息，生成基于service ID的路由信息表。

可选地，路由节点可以根据资源通告信息和服务部署情况，选择基于service ID进行路由，执行Service ID与IP地址映射，或者基于IP路由的快速转发。

请参见图5，图5是本发明实施例提供的一种混合路由装置的结构示意图，该装置应用于网络设备，如图5所示，该混合路由装置50可以包括：

第一获取模块51，用于获取待发送数据；

选择模块52，用于从网络寻址和面向服务的寻址中选择目标寻址方式；

发送模块53，用于基于所述目标寻址方式，对所述待发送数据进行发送。

可选的，所述选择模块52包括：

可选的，所述发送模块53包括：

可选的，所述发送模块53具体用于：当选择所述网络寻址作为目标寻址方式时，按照默认的目的IP地址，对所述待发送数据进行路由转发。

可选的，该混合路由装置50包括：

第二获取模块，用于获取资源通告信息；

可选的，所述面向服务的寻址包括：面向功能的寻址。

可理解的，本发明实施例的混合路由装置50，可实现上述图5所示的方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。

此外，本发明实施例还提供了一种网络设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序或指令，所述程序或指令被所述处理器执行时可以实现上述图1所示方法实施例的各个过程且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。

请参见图6所示，本发明实施例还提供了一种网络设备60，包括总线61、收发机62、天线63、总线接口64、处理器65和存储器66。

在本发明实施例中，网络设备60还包括：存储在存储器66上并可在处理器65上运行的程序或指令。可选的，所述程序或指令被处理器65执行时可以实现上述图1所示方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。

在图6中，总线架构(用总线61来代表)，总线61可以包括任意数量的互联的总线和桥，总线61将包括由处理器65代表的一个或多个处理器和存储器66代表的存储器的各种电路链接在一起。总线61还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路链接在一起，这些都是本领域所公知的，因此，本文不再对其进行进一步描述。总线接口64在总线61和收发机62之间提供接口。收发机62可以是一个元件，也可以是多个元件，比如多个接收器和发送器，提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元。经处理器65处理的数据通过天线63在无线介质上进行传输，进一步，天线63还接收数据并将数据传送给处理器65。

处理器65负责管理总线61和通常的处理，还可以提供各种功能，包括定时，外围接口，电压调节、电源管理以及其他控制功能。而存储器66可以被用于存储处理器65在执行操作时所使用的数据。

可选的，处理器65可以是CPU、ASIC、FPGA或CPLD。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有程序或指令，所述程序或指令被处理器执行时可实现上述图1所示方法实施例的各个过程且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体,可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的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(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台服务分类设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种混合路由方法，应用于网络设备，其特征在于，包括：

获取待发送数据；

从网络寻址和面向服务的寻址中选择目标寻址方式；

基于所述目标寻址方式，对所述待发送数据进行发送。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从网络寻址和面向服务的寻址中选择目标寻址方式，包括：

判断所述网络设备中是否具有基于服务标识的路由信息表；

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当选择所述面向服务的寻址作为目标寻址方式时，所述基于所述目标寻址方式，对所述待发送数据进行发送，包括：

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当选择所述网络寻址作为目标寻址方式时，所述基于所述目标寻址方式，对所述待发送数据进行发送，包括：

按照默认的目的IP地址，对所述待发送数据进行路由转发。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述从网络寻址和面向服务的寻址中选择目标寻址方式之前，所述方法还包括：

获取资源通告信息；

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述面向服务的寻址包括：面向功能的寻址。

7.一种混合路由装置，应用于网络设备，其特征在于，包括：

第一获取模块，用于获取待发送数据；

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述选择模块包括：

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，当选择所述面向服务的寻址作为目标寻址方式时，所述发送模块包括：

确定单元，用于根据所述基于服务标识的路由信息表，执行服务标识和目的IP地址的映射，确定目的服务节点的IP地址；

10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，当选择所述网络寻址作为目标寻址方式时，所述发送模块具体用于：

按照默认的目的IP地址，对所述待发送数据进行路由转发。

11.一种网络设备，其特征在于，包括处理器，存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序或指令，所述程序或指令被所述处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述的混合路由方法的步骤。

12.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储程序或指令，所述程序或指令被处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述的混合路由方法的步骤。