CN114422373A - 一种多域控制器拓扑结构创建、路径计算方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及软件定义网络领域，具体提供了一种多域控制器拓扑结构创建方法，在多域控制器中构建网络域资源管理中心对整体网络的拓扑结构进行管理，网络拓扑资源从各单域控制器、网管平台或手动同步；每个SDN单域控制器根据域内管理的节点以及节点链路信息构建好拓扑结构，并向多域控制器上报，在多域控制器中构建虚拟网络域管理非SDN网络的拓扑数据，且在多域控制器中构建域间链路。与现有技术相比，本发明可以有效的解决大规模混合网络中关键的跨域路径计算问题，能够大大加快新业务应用的构建，并产生较大的经济效益。

Description

一种多域控制器拓扑结构创建、路径计算方法及装置

技术领域

本发明涉及软件定义网络领域，具体提供一种多域控制器拓扑结构创建、路径计算方法及装置。

背景技术

目前已公开的SDN多域控制器跨域路径计算方法,采用如下处理逻辑:多域控制器根据其控制的域和域间链路构建域间拓扑结构,多域控制器基于域间拓扑结构计算源节点所在域到宿节点所在域经过的所有域的域序列。

多域控制器向域序列中各个域的单域控制器发起域内路径计算请求，单域控制器根据域内拓扑结构计算域内路径，并上报域内路径计算结果，多域控制器根据各个域的域内路径计算结果和域间链路组合得到多条跨域路径，并选择最优的路径作为多域路径。

该方式仅能解决支持SDN网络域的跨域路径计算问题，缺乏对传统的非SDN网络的管理及SDN网络与非SDN网络混合场景的跨域路径计算。因此，在多域网络中，如何与传统的非SDN网络结合进行最优跨域路径的计算是当前多域控制器的关键技术难题。

发明内容

本发明是针对上述现有技术的不足，提供一种实用性强的多域控制器拓扑结构创建方法。

本发明进一步的技术任务是还提供一种方便快捷的多域控制器拓扑结构路径计算方法。

本发明进一步的技术任务是提供一种设计合理，安全适用的多域控制器拓扑结构构建装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种多域控制器拓扑结构创建方法，在多域控制器中构建网络域资源管理中心对整体网络的拓扑结构进行管理，网络拓扑资源从各单域控制器、网管平台或手动同步；

每个SDN单域控制器根据域内管理的节点以及节点链路信息构建好拓扑结构，并向多域控制器上报，在多域控制器中构建虚拟网络域管理非SDN网络的拓扑数据，且在多域控制器中构建域间链路。

进一步的，每个SDN单域控制器根据域内管理节点以及节点链路信息构建拓扑结构，并向多域控制器上报，所述多域控制器收到各个单域控制器上报的数据后，进行核对并更新网络拓扑结构；

如果是新的SDN网络域，则构建新的网络管理域；否则对已知网络拓扑结构进行更新。

进一步的，在所述多域控制器中构建虚拟网络域管理非SDN网络的拓扑数据，构建方式或手动、或在同步非SDN网络拓扑结构数据时自动构建；

所述非SDN网络的拓扑数据从传统网管中进行同步或由运维人员进行维护。

进一步的，在所述的多域控制器中构建域间链路，在域间链路构建过程中为各SDN网络域边界点打上标识信息，所述标识信息用于区分边界点属于的网络域以及是否为非SDN网络域边界点。

一种多域控制器拓扑结构路径计算方法，包括以下步骤：

S1、多域控制器为每个域打上序列标识，确定边界点；

S2、多域控制器向每个SDN网络域的单域控制器发送路径计算请求；

S3、多域控制器对非SDN网络拓扑结构进行域内路径计算；

S4、多域控制器将所有路径计算集合汇总；

S5、选择最优路径作为跨域路径。

进一步的，在步骤S1中，多域控制器基于构建的网络拓扑结构分析源宿端所可能经过的所有网络域，并为每个经过的网络域打上序列标识，同时根据维护的域间链路标识信息确定经过网络域的边界点。

进一步的，在步骤S2中，多域控制器向每个SDN网络域的单域控制器发送路径计算请求，各个单域控制器根据路径计算请求内容进行域内路径计算，并将满足要求的域内路径计算集合反馈给多域控制器。

进一步的，在步骤S3中，多域控制器基于构建的非SDN网络拓扑结构进行域内路径计算，根据路径计算要求分析出满足要求的虚拟网络域内所有路径集合。

进一步的，在步骤S4中，多域控制器将所有路径计算集合汇总，然后基于维护的域间链路数据，相互组合得到多条从源端节点到宿端节点的完整跨域路径。

一种多域控制器拓扑结构构建装置，包括：至少一个存储器和至少一个处理器；

所述至少一个存储器，用于存储机器可读程序；

所述至少一个处理器，用于调用所述机器可读程序，执行一种多域控制器拓扑结构创建方法。

本发明的一种多域控制器拓扑结构创建、路径计算方法及装置和现有技术相比，具有以下突出的有益效果：

本发明可以有效的解决大规模混合网络中关键的跨域路径计算问题，能够大大加快新业务应用的构建，并产生较大的经济效益。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或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，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

附图1是一种多域控制器拓扑结构路径计算方法的流程示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好的理解本发明的方案，下面结合具体的实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅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做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。

下面给出一个最佳实施例：

本实施例中的一种多域控制器拓扑结构创建方法，首先需要在多域控制器中构建网络域资源管理中心对整体网络的拓扑结构进行管理，网络拓扑资源可以从各单域控制器或传统网管平台同步，也可以由人工手动维护。

关于拓扑结构的创建步骤如下：

(1)每个SDN单域控制器根据其域内管理的节点及节点链路信息构建好拓扑结构，并向多域控制器上报。多域控制器收到各单域控制器上报的数据后，进行核对并更新网络拓扑结构。如果是新的SDN网络域，则够建新的网络管理域，否则对已知网络拓扑结构进行更新。

(2)在多域控制器中构建虚拟网络域用于管理非SDN网络的拓扑数据，构建方式可以是手动维护的，也可以是在同步非SDN网络拓扑结构数据时自动构建。非SDN网络的拓扑数据可以从传统网管中同步，也可以由运维人员维护。

(3)在多域控制器中构建域间链路，在域间链路构建过程中为各SDN网络域边界点打上标识信息，标识信息需要能够区分出边界点属于哪个网络域以及是否为非SDN网络域边界点(即虚拟网络域边界点)。

其次，跨域(包括跨非SDN网络)路径计算需要基于多域控制中构建的各网络域拓扑进行，主要包括以下步骤：

S1、首先多域控制器基于构建的网络拓扑结构分析源宿端所可能经过的所有网络域(包括虚拟网络域，及非SDN网络)并为每个域打上序列标识，同时根据维护的域间链路标识信息确定各网络域的边界点。

S2、然后多域控制器向每个SDN网络域的单域控制器发送路径计算请求；各单域控制器根据路径计算请求内容进行域内路径计算，并将满足要求的域内路径计算集合反馈给多域控制器。

S3、多域控制器基于构建的非SDN网络拓扑结构(即确定的虚拟网络域)进行域内路径计算，根据路径计算要求分析出满足要求的虚拟网络域内所有路径集合。

S4、多域控制器将所有路径计算集合汇总(包括每个SDN单域控制器反馈的路径集合及多域控制器自分析的虚拟网络域路径集合)，然后基于维护的域间链路数据，相互组合得到多条从源端节点到宿端节点的完整跨域路径。

S5、多域控制器基于路径计算策略，从多条端到端的完整跨域路径中选择出一条或多条满足要求的最优路径作为跨域路径。

结合附图1进行详细说明：

图1中含非SDN网络的拓扑结构示意图，为含存量网络(含非SDN网络)的跨域场景拓扑图。

其中DC1/DC2/DC3为SDN网络的单域域控制器，Legacy为存量网络(非SDN网络)，在多域控制器中构建Legacy虚拟网络域进行管理。下面需要计算从A点到Z点的工作路径和保护路径，最优路由策略为最小节点数。

通过域拓扑分析为跨域场景，并且域最短路径为DC1-DC2-Legacy和DC1-DC3-Legacy。结合边界点得到域序列为A-E-I-K-W-Z,A-D-O-P-X-Z。

多域控制器分别向DC1,DC2,DC3下发路径计算请求,各DC计算出路由结果后返回多域控制器。

DC1计算结果(一源两宿主备不重叠)：A-E,A-B-C-D；

DC2计算结果(一源一宿主备不重叠)：I-K,I-H-J-K；

DC3计算结果(一源一宿主备不重叠)：O-P,O-M-N-P；

多域控制器根据拓扑结构和链路资源判断Legacy为存量网络，需要由多域控制器计算域内路由。

Legacy域内路径计算需求：源宿节点是Z和W、X，需要计算出主备双路径，路由策略为最小节点数。分析计算需求：宿节点有2个，需要主备两条路径，由此得到域内计算类型为一源两宿主备不重叠。首先，多域控制器计算出Z分别到W,X的所有路径，得到Z-Y-W,Z-Y-W-X,Z-X,Z-X-W(判断所有线路满足带宽要求)。然后，将上述路径根据源宿节点互相组合可以得到(Z-Y-W，Z-Y-W-X)，(Z-Y-W，Z-X)，(Z-X-W，Z-Y-W-X)，(Z-X-W，Z-X)。最后，去除节点重合的路径组合并且找到节点数最小的路径组合，得到域内计算结果为(Z-Y-W，Z-X)。

根据域序列组合各域内返回结果，得到从源节点到宿节点的完整端到端跨域路径。

结果如下：A-E-I-K-W-Y-Z,A-E-I-H-J-K-W-Y-Z，

A-B-C-D-O-P-X-Z,A-B-C-D-O-M-N-P-X-Z；

根据路由策略为最小节点数得出最优路径为A-E-I-K-W-Y-Z，即为工作路径。路径A-E-I-K-W-Y-Z,保护路径选择共线最少；节点最少的线路为A-B-C-D-O-P-X-Z。

上述具体的实施方式仅是本发明具体的个案，本发明的专利保护范围包括但不限于上述具体的实施方式，任何符合本发明的一种多域控制器拓扑结构创建、路径计算方法及装置权利要求书的且任何所述技术领域普通技术人员对其做出的适当变化或者替换，皆应落入本发明的专利保护范围。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种多域控制器拓扑结构创建方法，其特征在于，在多域控制器中构建网络域资源管理中心对整体网络的拓扑结构进行管理，网络拓扑资源从各单域控制器、网管平台或手动同步；

每个SDN单域控制器根据域内管理的节点以及节点链路信息构建好拓扑结构，并向多域控制器上报，在多域控制器中构建虚拟网络域管理非SDN网络的拓扑数据，且在多域控制器中构建域间链路。

2.根据权利要求1所述的一种多域控制器拓扑结构创建方法，其特征在于，每个SDN单域控制器根据域内管理节点以及节点链路信息构建拓扑结构，并向多域控制器上报，所述多域控制器收到各个单域控制器上报的数据后，进行核对并更新网络拓扑结构；

如果是新的SDN网络域，则构建新的网络管理域；否则对已知网络拓扑结构进行更新。

3.根据权利要求2所述的一种多域控制器拓扑结构创建方法，其特征在于，在所述多域控制器中构建虚拟网络域管理非SDN网络的拓扑数据，构建方式或手动、或在同步非SDN网络拓扑结构数据时自动构建；

所述非SDN网络的拓扑数据从传统网管中进行同步或由运维人员进行维护。

4.根据权利要求3所述的一种多域控制器拓扑结构创建方法，其特征在于，在所述的多域控制器中构建域间链路，在域间链路构建过程中为各SDN网络域边界点打上标识信息，所述标识信息用于区分边界点属于的网络域以及是否为非SDN网络域边界点。

5.一种多域控制器拓扑结构路径计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、多域控制器为每个域打上序列标识，确定边界点；

S2、多域控制器向每个SDN网络域的单域控制器发送路径计算请求；

S3、多域控制器对非SDN网络拓扑结构进行域内路径计算；

S4、多域控制器将所有路径计算集合汇总；

S5、选择最优路径作为跨域路径。

6.根据权利要求5所述的一种多域控制器拓扑结构路径计算方法，其特征在于，在步骤S1中，多域控制器基于构建的网络拓扑结构分析源宿端所可能经过的所有网络域，并为每个经过的网络域打上序列标识，同时根据维护的域间链路标识信息确定经过网络域的边界点。

7.根据权利要求6所述的一种多域控制器拓扑结构路径计算方法，其特征在于，在步骤S2中，多域控制器向每个SDN网络域的单域控制器发送路径计算请求，各个单域控制器根据路径计算请求内容进行域内路径计算，并将满足要求的域内路径计算集合反馈给多域控制器。

8.根据权利要求7所述的一种多域控制器拓扑结构路径计算方法，其特征在于，在步骤S3中，多域控制器基于构建的非SDN网络拓扑结构进行域内路径计算，根据路径计算要求分析出满足要求的虚拟网络域内所有路径集合。

9.根据权利要求8所述的一种多域控制器拓扑结构路径计算方法，其特征在于，在步骤S4中，多域控制器将所有路径计算集合汇总，然后基于维护的域间链路数据，相互组合得到多条从源端节点到宿端节点的完整跨域路径。

10.一种多域控制器拓扑结构构建装置，其特征在于，包括：至少一个存储器和至少一个处理器；

所述至少一个存储器，用于存储机器可读程序；

所述至少一个处理器，用于调用所述机器可读程序，执行权利要求1至4中任一所述的方法。

Images