CN114448877A - 路径切换方法、设备及系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种路径切换方法、设备及系统，属于网络技术领域。作为第一路径的头节点的网络设备可以根据获取到的第一约束信息，确定第一路径是否满足目标业务的约束条件，进而确定是否将转发报文的路径从该第一路径切换至其他路径。相比于仅根据路径的故障状态切换转发报文的路径，本申请提供的方案有效提高了路径切换的灵活性。并且，还可以尽可能保证转发报文的路径为满足约束条件的路径，进而确保目标业务的报文能够高质量的传输。

Description

路径切换方法、设备及系统

技术领域

本申请涉及网络技术领域，特别涉及一种路径切换方法、设备及系统。

背景技术

支持分段路由流量工程(segment routing-traffic engineering，SR-TE)的网络中，头节点(也可以称为源节点或入节点)可以将用于指示报文的转发路径的分段列表(segment list)封装至报文头中。转发路径的中间节点只需要根据该报文头中的segmentlist指示的路径进行报文转发即可。

相关技术中，路径计算单元(path computation element，PCE)可以基于业务的服务等级协议(service level agreement，SLA)需求，确定用于转发报文的转发路径所需满足的约束条件。进而，PCE可以根据网络拓扑图计算出头节点与尾节点之间满足约该束条件的转发路径，并可以将计算得到的转发路径发送至该头节点。并且，为了确保报文转发的可靠性，该PCE可以计算并下发该头节点与尾节点之间的两条转发路径：主转发路径和备转发路径。头节点接收到该两条转发路径后，可以按照主转发路径转发报文。并且，当头节点检测到该主转发路径故障时，可以切换至备转发路径来转发报文。

但是，头节点仅根据转发路径的故障状态切换用于转发报文的路径，路径切换的灵活性较低。

发明内容

本申请提供了一种路径切换方法、设备及系统，可以解决相关技术中路径切换灵活性较低的技术问题。

第一方面，提供了一种路径切换方法，该方法包括：网络设备获取第一路径的第一约束信息，该第一路径为该网络设备转发报文的路径，该第一约束信息用于指示该第一路径是否满足目标业务的约束条件，该网络设备为该第一路径的头节点；该网络设备根据该第一约束信息，确定是否将转发报文的路径从该第一路径切换至其他路径。

相比于仅根据路径的故障状态切换转发报文的路径，本申请提供的方法中，网络设备可以根据第一路径是否满足路径约束条件确定是否切换路径，从而有效提高了路径切换的灵活性。

可选地，该方法还可以包括：该网络设备获取第二路径的第二约束信息，该第二约束信息用于指示该第二路径是否满足该约束条件，其中，该第二路径与该第一路径的头节点相同，且尾节点相同；该网络设备根据该第一约束信息，确定是否将转发报文的路径从该第一路径切换至其他路径的过程可以包括：该网络设备根据该第一约束信息和该第二约束信息，确定是否切换该第一路径。

其中，该第一路径和第二路径的头节点和尾节点均可以是域的边界节点，或者均可以是隧道的端点。又或者，该头节点可以是端到端路径中的路径片段的第一个节点，该尾节点可以是该路径片段的最后一个节点。

由于网络设备可以根据两个路径的约束信息确定是否切换路径，因此能够尽可能保证转发报文的路径为满足约束条件的路径，进而确保目标业务的报文能够高质量的传输。

可选地，该网络设备根据该第一约束信息和该第二约束信息，确定是否切换该第一路径的过程可以包括：该网络设备根据该第一约束信息确定该第一路径不满足该约束条件，且根据该第二约束信息确定该第二路径满足该约束条件；该网络设备将用于转发报文的路径切换为该第二路径。

通过将转发报文的路径切换为满足约束条件的第二路径，可以确保目标业务的报文能够高质量的传输，满足目标业务的需求。

可选地，该方法还可以包括：该网络设备获取第三路径的第三约束信息，该第三约束信息用于指示该第三路径是否满足该约束条件，其中，该第三路径与该第一路径的头节点相同，且尾节点相同；该网络设备根据该第一约束信息和该第二约束信息，确定是否切换该第一路径的过程可以包括：该网络设备根据该第一约束信息确定该第一路径不满足该约束条件，根据该第二约束信息确定该第二路径满足该约束条件，且根据该第三约束信息确定该第三路径满足该约束条件；该网络设备根据该第二路径的优先级高于该第三路径的优先级，将用于转发报文的路径切换为该第二路径。

若头节点和尾节点之间存在多条满足约束条件的路径，则网络设备可以根据路径的优先级，将转发报文的路径切换为优先级最高的路径，以确保路径的有序切换。

可选地，该网络设备根据该第一约束信息和该第二约束信息，确定是否切换该第一路径的过程可以包括：该网络设备根据该第一约束信息确定该第一路径不满足该约束条件，且根据该第二约束信息确定该第二路径不满足该约束条件；该网络设备确定不切换该第一路径，或者，该网络设备采用保护机制切换转发报文的路径。其中，该保护机制可以包括：SR尽力转发(SR best effort，SR-BE)机制，和/或，虚拟专用网(virtual privatenetwork，VPN)快速重路由(fast reroute，FRR)机制。

在本申请中，网络设备在确定头节点和尾节点之间的路径均不满足约束条件时，可以检测该目标业务是否配置了保护机制。若配置了保护机制，则可以按照该目标业务配置的保护机制切换路径。若未配置保护机制，且网络设备确定该第一路径未故障(即第一路径能够确保连通性但不确保满足约束条件)，则网络设备可以不切换该第一路径，并继续采用该第一路径转发报文。

可选地，该网络设备根据该第一约束信息和该第二约束信息，确定是否切换该第一路径的过程可以包括：该网络设备根据该第一约束信息确定该第一路径不满足该约束条件，且根据该第二约束信息确定该第二路径满足该约束条件，且确定该第二路径由不满足该约束条件变更为满足该约束条件后的时长小于时长阈值，该网络设备不将用于转发报文的路径切换为该第二路径。

一方面由于第二路径由不满足该约束条件变更为满足该约束条件后的一定时长内，其链路状态的稳定性可能较差，即该第二路径有可能会再次变更为不满足该约束条件；另一方面，频繁的路径切换操作也会增加网络负担，导致业务运行不稳定等问题。因此网络设备可以在该时长内不使用该第二路径承载目标业务的流量，以避免路径的频繁切换。

可选地，该第一路径和该第二路径可以均属于同一个SR隧道。并且，该第一路径和该第二路径均可以是基于SR流量工程和该约束条件计算得到，该第一路径和该第二路径的源地址指示的头节点相同，目的地址指示的尾节点相同，且隧道标识相同。或者，该第一路径和该第二路径均可以是基于SR策略和该约束条件计算得到，该第一路径和该第二路径的头端标识指示的头节点相同，颜色标识相同，且端点标识指示的尾节点相同。

可选地，该网络设备获取第二路径的第二约束信息的过程可以包括：该网络设备根据该第二路径和该第一路径属于同一路径关联组，获取该第二路径的第二约束信息。例如，该第一约束信息和第二约束信息中均可以包括该关联组标识。

该网络设备在确定用于转发报文的第一路径不满足约束条件后，可以获取与该第一路径属于同一个路径关联组的其他路径的约束信息，以便将转发报文的路径切换至该路径关联组内的其他路径。

可选地，该网络设备获取第一路径的第一约束信息的过程可以包括：该网络设备接收控制器发送的第一路径的第一约束信息；或者，该网络设备检测该第一路径是否满足该约束条件，得到该第一路径的第一约束信息。

本申请提供的方案中，可以由控制器检测并生成该第一路径的第一约束信息，并由控制器将该第一约束信息下发至网络设备。或者，也可以由网络设备自主检测该第一路径是否满足该约束条件。

可选地，该网络设备接收控制器发送的第一路径的第一约束信息的过程可以包括：该网络设备接收控制器通过路径计算单元通信协议(path computation elementprotocol，PCEP)发送的第一路径的第一约束信息；或者，该网络设备接收控制器通过边界网关协议(border gateway protocol，BGP)发送的第一路径的第一约束信息。

本申请提供的方法可以应用于支持不同类型的协议的通信系统中，其适用场景较为灵活。

可选地，该网络设备接收控制器通过PCEP发送的第一路径的第一约束信息的过程可以包括：该网络设备接收控制器通过PCEP发送的携带有该第一约束信息的报文，该报文为路径计算更新报文、路径计算发起报文或者路径计算应答报文。

控制器可以通过不同类型的报文携带该第一约束信息，该控制器发送第一约束信息时的灵活性较高。

可选地，在该网络设备检测该第一路径是否满足该约束条件，得到该第一路径的第一约束信息之后，该方法还可以包括：该网络设备向控制器发送该第一约束信息，和/或，发送根据该第一约束信息确定的路径的切换结果。

对于网络设备自主检测该第一路径是否满足该约束条件的场景，该网络设备还可以向控制器上报该第一约束信息，和/或，路径的切换结果。控制器进而可以呈现其所接收到的信息，即该场景中，网络设备的功能较为丰富，而控制器的功能得以简化。

可选地，该第一约束信息可以包括指示信息，该指示信息用于指示是否使用该第一路径作为转发报文的路径，该方法还可以包括：该网络设备接收控制器发送的包括该指示信息的该第一约束信息；该网络设备根据该第一约束信息，确定是否将转发报文的路径从该第一路径切换至其他路径，包括：该网络设备根据该指示信息，确定是否将转发报文的路径从该第一路径切换至其他路径。

本申请提供的方案中，也可以由控制器来确定是否切换转发报文的路径，网络设备仅需根据控制器的指示执行相应的路径切换操作即可。由于网络设备无需根据约束信息判断是否切换路径，因此简化了网络设备侧的路径切换逻辑。

第二方面，提供了一种路径切换方法，该方法可以包括：控制器根据第一路径是否满足目标业务的约束条件生成该第一路径的第一约束信息；该控制器向网络设备发送该第一约束信息，该第一约束信息用于指示该网络设备根据该第一约束信息确定是否切换用于转发报文的路径，其中，该网络设备为该第一路径的头节点。

由于网络设备可以根据控制器下发的第一约束信息确定是否切换路径，因此相比于仅根据路径的故障状态切换转发报文的路径，本申请提供的方法有效提高了路径切换的灵活性。

可选地，该控制器向网络设备发送该第一路径的第一约束信息的过程可以包括：该控制器通过PCEP向网络设备发送该第一路径的第一约束信息；或者，该控制器通过BGP向网络设备发送该第一路径的第一约束信息。

可选地，该控制器通过PCEP向网络设备发送该第一路径的第一约束信息的过程可以包括：该控制器通过PCEP向网络设备发送携带有该第一约束信息的报文，该报文为路径计算更新报文、路径计算发起报文或者路径计算应答报文。

可选地，该方法还可以包括：该控制器根据第二路径是否满足目标业务的约束条件生成该第二路径的第二约束信息，该第二路径与该第一路径的头节点相同，且尾节点相同；该控制器向网络设备发送该第二约束信息，其中，该第一约束信息用于指示网络设备根据该第一约束信息确定是否切换用于转发报文的路径，包括：该第一约束信息和该第二约束信息用于指示该网络设备根据该第一约束信息和该第二约束信息确定是否切换用于转发报文的路径。

控制器通过下发第二约束信息，使得网络设备可以根据两个路径的约束信息确定是否切换路径，因此能够尽可能保证转发报文的路径为满足约束条件的路径，进而确保目标业务的报文能够高质量的传输。

可选地，该第一路径和该第二路径可以属于同一路径关联组，该路径关联组由关联组标识指示，且该第一约束信息和第二约束信息中均可以包括该关联组标识；该第一约束信息和该第二约束信息用于指示该网络设备根据该第一约束信息和该第二约束信息确定是否切换用于转发报文的路径，包括：该关联组标识用于指示该网络设备根据该第一路径和该第二路径属于同一路径关联组，使用该第一约束信息和该第二约束信息确定是否切换用于转发报文的路径。

网络设备可以根据该关联组标识，获取与该第一路径属于同一个路径关联组的其他路径的约束信息，以便将转发报文的路径切换至该路径关联组内的其他路径。

可选地，该第一约束信息可以包括指示信息，该指示信息用于指示是否使用该第一路径作为转发报文的路径，该控制器向网络设备发送该第一约束信息的过程可以包括：该控制器向该网络设备发送包括该指示信息的第一约束信息，以指示该网络设备根据该指示信息确定是否切换用于转发报文的路径。

对于第一约束信息还包括指示信息的场景，网络设备仅需根据控制器的指示执行相应的路径切换操作即可。由于网络设备无需根据约束信息判断是否切换路径，因此简化了网络设备侧的路径切换逻辑。

可选地，该方法还可以包括：该控制器确定第二路径是否满足目标业务的约束条件，该第二路径与该第一路径的头节点相同，且尾节点相同；若该控制器确定该第二路径满足该约束条件，且该第一路径不满足该约束条件，则该指示信息用于指示该第一路径不用于转发报文；若该控制器确定该第一路径和第二路径均满足该约束条件，则该指示信息用于指示该第一路径为用于转发报文的路径；若该控制器确定该第一路径和第二路径均不满足该约束条件，则该指示信息用于指示该第一路径为用于转发报文的路径。

基于上述描述可知，控制器在确定第一路径不满足约束条件时，可以指示网络设备将转发报文的路径切换至满足约束条件的其他路径，以确保报文的高质量传输。若其他路径也不满足约束条件，则控制器可以指示网络设备不进行路径的切换。

其中，该控制器可以在确定需要切换第一路径，或者确定无需切换第一路径时，均向网络设备下发该第一路径的指示信息。或者，该控制器也可以仅在确定需要切换第一路径时下发该第一路径的指示信息，而在确定无需切换第一路径时，则不下发该第一路径的指示信息。

可选地，该方法还可以包括：该控制器确定除该第一路径外的一条或多条路径是否满足目标业务的约束条件，其中，该一条或多条路径和该第一路径的头节点相同，且尾节点相同；该控制器向网络设备发送包括该指示信息的第一约束信息之前，根据该第一路径以及该一条或多条路径是否满足该约束条件和/或路径优先级，确定该第一路径的该指示信息。

也即是，在本申请提供的方法中，该控制器可以根据各个路径是否满足约束条件和/或路径优先级，确定是否将转发报文的路径由第一路径切换至其他路径。

第三方面，提供了一种网络设备，该网络设备包括：

获取模块，用于获取第一路径的第一约束信息，该第一路径为该网络设备转发报文的路径，该第一约束信息用于指示该第一路径是否满足目标业务的约束条件，该网络设备为该第一路径的头节点；

确定模块，用于根据该第一约束信息，确定是否将转发报文的路径从该第一路径切换至其他路径。

可选地，该获取模块，还可以用于获取第二路径的第二约束信息，该第二约束信息用于指示该第二路径是否满足该约束条件，其中，该第二路径与该第一路径的头节点相同，且尾节点相同；

该确定模块，用于：根据该第一约束信息和该第二约束信息，确定是否切换该第一路径。

可选地，该确定模块，用于：根据该第一约束信息确定该第一路径不满足该约束条件，且根据该第二约束信息确定该第二路径满足该约束条件；将用于转发报文的路径切换为该第二路径。

可选地，该获取模块，还可以用于获取第三路径的第三约束信息，该第三约束信息用于指示该第三路径是否满足该约束条件，其中，该第三路径与该第一路径的头节点相同，且尾节点相同；

该确定模块，用于：根据该第一约束信息确定该第一路径不满足该约束条件，根据该第二约束信息确定该第二路径满足该约束条件，且根据该第三约束信息确定该第三路径满足该约束条件；根据该第二路径的优先级高于该第三路径的优先级，将用于转发报文的路径切换为该第二路径。

可选地，该确定模块，用于：根据该第一约束信息确定该第一路径不满足该约束条件，且根据该第二约束信息确定该第二路径不满足该约束条件；确定不切换该第一路径，或者，该网络设备采用保护机制切换转发报文的路径。

可选地，该保护机制包括：SR-BE机制，和/或，VPN FRR机制。

可选地，该确定模块，用于：根据该第一约束信息确定该第一路径不满足该约束条件，且根据该第二约束信息确定该第二路径满足该约束条件，且确定该第二路径由不满足该约束条件变更为满足该约束条件后的时长小于时长阈值，不将用于转发报文的路径切换为该第二路径。

可选地，该第一路径和该第二路径均属于同一个SR隧道。

可选地，该第一路径和该第二路径均基于SR流量工程和该约束条件计算得到，该第一路径和该第二路径的源地址指示的头节点相同，目的地址指示的尾节点相同，且隧道标识相同；

或者，该第一路径和该第二路径均基于SR策略和该约束条件计算得到，该第一路径和该第二路径的头端标识指示的头节点相同，颜色标识相同，且端点标识指示的尾节点相同。

可选地，该获取模块，用于根据该第二路径和该第一路径属于同一路径关联组，获取该第二路径的第二约束信息。

可选地，该获取模块，用于：接收控制器发送的第一路径的第一约束信息；或者，检测该第一路径是否满足该约束条件，得到该第一路径的第一约束信息。

可选地，该获取模块，用于接收控制器通过PCEP发送的第一路径的第一约束信息；或者，接收控制器通过BGP发送的第一路径的第一约束信息。

可选地，该获取模块，用于接收控制器通过PCEP发送的携带有该第一约束信息的报文，该报文为路径计算更新报文、路径计算发起报文或者路径计算应答报文。

可选地，该网络设备还包括：发送模块，用于在该获取模块检测该第一路径是否满足该约束条件，得到该第一路径的第一约束信息之后，向控制器发送该第一约束信息，或者发送根据该第一约束信息确定的路径的切换结果。

可选地，该第一约束信息包括指示信息，该指示信息用于指示是否使用该第一路径作为转发报文的路径，该获取模块，用于接收控制器发送的包括该指示信息的该第一约束信息；

该确定模块，用于根据该指示信息，确定是否将转发报文的路径从该第一路径切换至其他路径。

第四方面，提供了一种控制器，该控制器包括：

生成模块，用于根据第一路径是否满足目标业务的约束条件生成该第一路径的第一约束信息；

发送模块，用于向网络设备发送该第一约束信息，该第一约束信息用于指示该网络设备根据该第一约束信息确定是否切换用于转发报文的路径，其中，该网络设备为该第一路径的头节点。

可选地，该发送模块，用于：通过PCEP向网络设备发送该第一路径的第一约束信息；或者，通过BGP向网络设备发送该第一路径的第一约束信息。

可选地，该发送模块，用于通过PCEP向网络设备发送携带有该第一约束信息的报文，该报文为路径计算更新报文、路径计算发起报文或者路径计算应答报文。

可选地，该生成模块，还用于根据第二路径是否满足目标业务的约束条件生成该第二路径的第二约束信息，该第二路径与该第一路径的头节点相同，且尾节点相同；

该发送模块，还用于向该网络设备发送该第二约束信息，其中，该第一约束信息用于指示该网络设备根据该第一约束信息确定是否切换用于转发报文的路径，包括：该第一约束信息和该第二约束信息用于指示该网络设备根据该第一约束信息和该第二约束信息确定是否切换用于转发报文的路径。

可选地，该第一路径和该第二路径属于同一路径关联组，该路径关联组由关联组标识指示，该第一约束信息和该第二约束信息用于指示该网络设备根据该第一约束信息和该第二约束信息确定是否切换用于转发报文的路径，包括：该关联组标识用于指示该网络设备根据该第一路径和该第二路径属于同一路径关联组，使用该第一约束信息和该第二约束信息确定是否切换用于转发报文的路径。

可选地，该第一约束信息包括指示信息，该指示信息用于指示是否使用该第一路径作为转发报文的路径，该控制器向网络设备发送该第一约束信息，包括：该控制器向该网络设备发送包括该指示信息的该第一约束信息，以指示该网络设备根据该指示信息确定是否切换用于转发报文的路径。

可选地，该生成模块，还用于确定第二路径是否满足目标业务的约束条件，该第二路径与该第一路径的头节点相同，且尾节点相同；

若该生成模块确定该第二路径满足该约束条件，且该第一路径不满足该约束条件，则该指示信息用于指示该第一路径不用于转发报文；

若该生成模块确定该第一路径和第二路径均满足该约束条件，则该指示信息用于指示该第一路径为用于转发报文的路径；

若该生成模块确定该第一路径和第二路径均不满足该约束条件，则该指示信息用于指示该第一路径为用于转发报文的路径。

可选地，该生成模块，还用于确定除该第一路径外的一条或多条路径是否满足目标业务的约束条件，其中，该一条或多条路径和该第一路径的头节点相同，且尾节点相同；以及，在该发送模块向该网络设备发送包括该指示信息的该第一约束信息之前，根据该第一路径以及该一条或多条路径是否满足该约束条件和/或路径优先级，确定该第一路径的该指示信息。

第五方面，提供了一种网络设备，该网络设备包括存储器和处理器；该存储器用于存储计算机程序；该处理器用于执行该存储器中存储的计算机程序以使得该网络设备执行如上述第一方面所提供的路径切换方法。

第六方面，提供了一种控制器，该控制器包括存储器和处理器；该存储器用于存储计算机程序；该处理器用于执行该存储器中存储的计算机程序以使得该网络设备执行如上述第二方面所提供的路径切换方法。

第七方面，提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有指令，该指令被处理器执行时实现如上述第一方面所提供的路径切换方法，或者，实现如上述第二方面所提供的路径切换方法。

第八方面，提供了一种通信系统，该系统包括：如上述第三方面或第五方面所提供的网络设备，以及如上述第四方面或第六方面提供的控制器。

综上所述，本申请实施例提供了一种路径切换方法、设备及系统，作为第一路径的头节点的网络设备可以根据获取到的第一约束信息确定第一路径是否满足目标业务的约束条件，进而确定是否将转发报文的路径从该第一路径切换至其他路径。相比于仅根据路径的故障状态切换转发报文的路径，本申请实施例提供的方法有效提高了路径切换的灵活性。并且，还可以尽可能保证转发报文的路径为满足约束条件的路径，进而确保目标业务的报文能够高质量的传输。

附图说明

图1是本申请实施例提供的一种路径切换方法所应用的通信系统的结构示意；

图2是本申请实施例提供的一种路径切换方法的流程图；

图3是本申请实施例提供的另一种路径切换方法的流程图；

图4是本申请实施例提供的一种关联对象的数据格式的示意图；

图5是本申请实施例提供的另一种关联对象的数据格式的示意图；

图6是本申请实施例提供的一种用于携带第一约束信息的字段的结构示意图；

图7是本申请实施例提供的一种生成第一路径的指示信息的方法流程图；

图8是本申请实施例提供的又一种路径切换方法的流程图；

图9是本申请实施例提供的一种网络设备的结构示意图；

图10是本申请实施例提供的另一种网络设备的结构示意图；

图11是本申请实施例提供的一种控制器的结构示意图；

图12是本申请实施例提供的又一种网络设备的结构示意图；

图13是本申请实施例提供的一种设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细介绍本申请实施例提供的路径切换方法、设备及系统。

应当理解的是，本文提及的术语“至少一个”的含义是指一个或多个，“多个”是指两个或两个以上。在本申请的描述中，为了便于清楚描述本申请实施例的技术方案，采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并不对数量和执行次序进行限定。本文中术语“系统”和“网络”可互换使用。

在对本申请实施例进行解释说明之前，先对本申请实施例的应用场景进行解释说明。图1是本申请实施例提供的一种路径切换方法所应用的通信系统的结构示意，如图1所示，该系统可以包括：控制器01，以及多个网络设备。例如图1中示意性示出了R1至R8共8个网络设备。该控制器01与至少一个网络设备建立有通信连接，并且该多个网络设备之间可以建立有通信连接。其中，该控制器01可以为软件定义网络(software-definednetworking，SDN)控制器，例如可以为路径计算单元服务器(path computation elementserver，PCE server)。并且，该控制器01可以为一台服务器，或者由若干台服务器组成的服务器集群，或者是一个云计算服务中心。该每个网络设备可以为运营商边缘(provideredge，PE)设备或者运营商(provider，P)设备等，且该每个网络设备可以为路由器或交换机等具备报文转发功能的设备。

以该控制器01为PCE server为例，对该控制器01的功能进行介绍。该多个网络设备中，作为路径计算客户端(path computation client，PCC)的头端网络设备(即头节点)可以通过路径计算单元通信协议(path computation element communication protocol，PCEP)向控制器01发送路径计算请求。该控制器01可以响应于该路径计算请求，计算该PCC与尾端网络设备(即尾节点)之间满足约束条件的路径，并可以通过PCEP将该路径下发至PCC。该PCC进而可以基于该路径转发报文。

在本申请实施例中，该控制器01可以包括流量分析模块、路径计算模块和运维管理模块。其中，该流量分析模块可以用于实现流量调优策略编辑，隧道触发，流量采集和分析，隧道和链路流量的可视化呈现，路径呈现，以及调优模拟请求。该路径计算模块可以用于实现调优隧道生成，调优路径计算，隧道数据下发，网络拓扑以及标签交换路径(labelswitching path，LSP)数据的收集。该运维管理模块可以用于实现基础配置(除隧道、调优策略和拓扑属性的修改，性能检测的部署之外)和告警处理。

在SR-TE热备份(hot standby，HSB)场景中，控制器01可以计算并下发两条满足业务的约束条件的转发路径，其中每个路径可以为LSP。相关技术中，若由于突发因素(例如链路瞬时拥塞)导致主LSP在一段时间内不能满足该约束条件，则控制器01可以进行路径调优。但是，若控制器01无法找除了主LSP和备LSP之外的第三条可用的转发路径。则为了使业务能够切换到备LSP，控制器01只能向路径的头节点下发路径计算更新(path computationupdate，PCUpd)报文，以指示头节点将该主LSP删除。此时，业务被强制切换到备LSP。在头节点将主LSP删除后，若备LSP发生链路或节点故障，则业务的流量只能通过SR-BE机制进行转发。其中，该SR-BE机制基于内部网关协议(interior gateway protocol，IGP)的开销(cost)值等亲和属性计算转发报文的路径，因此失去了流量工程的意义。

本申请实施例提供了一种路径切换方法，作为路径的头节点的网络设备可以获取该路径的约束信息，该约束信息可以指示路径是否满足目标业务的约束条件。网络设备进而可以基于该约束信息确定是否切换转发报文的路径。相比于根据故障信息切换路径，本申请实施例提供的方法有效提高了路径切换的灵活性。其中，该网络设备获取到的路径的约束信息可以是控制器01下发的，也可以是该网络设备自动检测并生成的。

下面对本申请实施例提供的路径切换方法进行详细解释说明。

图2是本申请实施例提供的一种路径切换方法的流程图，该方法可以应用于如图1所示的通信系统中。本申请实施例以该控制器01生成约束信息，并向网络设备下发约束信息为例进行说明。参考图2，该方法可以包括：

S201、控制器根据第一路径是否满足目标业务的约束条件，生成该第一路径的第一约束信息。

该第一路径为控制器根据目标业务的约束条件计算得到的路径，且该第一路径为网络设备当前用于转发报文的路径。该控制器可以与该第一路径中的至少一个网络设备连接，并可以接收其所连接的网络设备上报的该第一路径的检测数据。进而，该控制器可以根据接收到的检测数据确定该第一路径是否满足该目标业务的约束条件，并生成该第一路径的第一约束信息。其中，该约束条件可以包括对下述至少一种参数的约束：时延、丢包率、抖动和带宽利用率等。相应的，网络设备向控制器上报的检测数据也包括上述至少一种参数。

该计算得到的第一路径可以是指网络侧转发报文的完整路径，如对应于一条从入口节点至出口节点的LSP标签路径，该LSP标签路径为该报文端到端转发路径中的一段路径。在另一些可能的场景中，该第一路径也可以是指报文端到端转发路径中的其他任意一段路径等，具体可以结合场景确定。

S202、控制器向网络设备发送该第一约束信息。

该网络设备可以为该第一路径的头节点，即该控制器可以将该第一路径的第一约束信息下发至该第一路径的头节点。该头节点是指该第一路径上的起始节点，其角色例如可以是LSP标签路径上的入口节点。该第一约束信息可以用于指示该网络设备根据该第一约束信息确定是否切换用于转发报文的路径。

S203、网络设备根据该第一约束信息，确定是否将转发报文的路径从该第一路径切换至其他路径。

网络设备接收到该控制器下发的第一约束信息后，即可确定该第一路径是否满足目标业务的约束条件，进而可以确定是否将转发报文的路径从该第一路径切换至其他路径。

应理解的是，上述S201也可以由作为该第一路径的头节点的网络设备执行，上述S202可以删除。也即是，该第一路径的头节点可以直接检测该第一路径是否满足目标业务的约束条件，从而获取到该第一约束信息。

综上所述，本申请实施例提供了一种路径切换方法，作为第一路径的头节点的网络设备可以根据获取到的第一约束信息确定第一路径是否满足目标业务的约束条件，进而确定是否将转发报文的路径从该第一路径切换至其他路径。相比于仅根据路径的故障状态切换转发报文的路径，本申请实施例提供的方法有效提高了路径切换的灵活性。并且，还可以尽可能保证转发报文的路径为满足约束条件的路径，进而确保目标业务的报文能够高质量的传输。

图3是本申请实施例提供的另一种路径切换方法的流程图，该方法可以应用于如图1所示的通信系统中。本申请实施例以该控制器01生成各个路径的约束信息，并向网络设备下发路径的约束信息为例进行说明。参考图3，该方法可以包括：

S301、控制器确定满足目标业务的约束条件的第一路径和第二路径。

在本申请实施例中，控制器可以基于目标业务的约束条件，以及获取到的通信系统中各个网络设备之间的链路状态，从该通信系统中计算出该目标业务的头节点与尾节点之间满足该约束条件的第一路径和第二路径。也即是，该第一路径和第二路径的头节点相同，且尾节点相同。其中，该约束条件可以包括对下述至少一种参数的约束：时延、丢包率、抖动和带宽利用率等。并且，该约束条件可以是基于SLA等类似的服务协议确定的。该尾节点是指该第一路径上的终结节点，其角色例如可以是LSP标签路径上的出口节点。

可选地，该控制器计算出该头节点与尾节点之间满足约束条件的第一路径和该第二路径可以均属于同一个SR隧道。

作为一种可选的实现方式，该第一路径和该第二路径均可以是基于SR-TE和该约束条件计算得到的。该实现方式中，该第一路径和该第二路径的源地址指示的头节点相同，目的地址指示的尾节点相同，且隧道标识(tunnel identification，tunnel ID)相同，其中该源地址、目的地址和隧道标识均可以携带在路径的LSP标识(LSP-IDENTIFIERS)字段中。

作为另一种可选的实现方式，该第一路径和该第二路径可以是基于SR策略(policy)和该约束条件计算得到的。该实现方式中，该第一路径和该第二路径的头端(headend)标识指示的头节点相同，颜色(color)标识相同，且端点(endpoint)标识指示的尾节点相同。其中，该SR policy可以为SR-TE policy，或者可以为基于互联网协议第6版的段路由策略(segment routing over internet protocol version 6policy，SRv6policy)。

应理解的是，该第一路径和第二路径的头节点和尾节点均可以是域的边界节点，或均可以是隧道的端点。或者，该头节点可以是端到端路径中的路径片段的第一个节点，该尾节点可以是该路径片段的最后一个节点。本申请实施例对该头节点和尾节点在网络拓扑中的位置不做限定。

S302、控制器向网络设备发送该第一路径和第二路径。

控制器计算得到第一路径和第二路径后，即可向作为该两个路径的头节点的网络设备发送该第一路径和第二路径。在本申请实施例中，控制器可通过向网络设备发送路径指示信息的方式通知路径。作为一种可选的实现方式，该路径指示信息例如可以包括：发送该路径所经过的各个网络设备的标识，和/或，相邻两个网络设备之间的链路的标识以指示路径。在一种情形中，控制器向网络设备发送的路径为严格路径，例如在路径指示信息中携带逐跳转发的节点标识。在另一种情形中，控制器向网络设备发送的路径为松散路径，例如在路径指示信息中携带路径需经过的关键节点的节点标识。其中，每个网络设备的标识可以是该网络设备的标签(label)或者IP地址。每相邻两个网络设备之间的链路的标识可以为链路的标签，也可以称为邻接标签(adjacency label)。

以控制器发送严格路径为例。假设第一路径依次经过A、B、C和D四个网络设备，其中，网络设备A和网络设备B之间存在两条等价链路，且该两个链路的标签分别为1和2。网络设备B和网络设备C之间的链路的标签为3，网络设备C和网络设备D之间的链路的标签为4。则控制器向网络设备A下发的第一路径path1可以表示为：path1＝{1、3、4}。该第一路径path1表明网络设备A应通过标签为1的链路将报文发给网络设备B，网络设备B应通过标签为3的链路将报文发送至网络设备C，网络设备C应通过标签为4的链路将报文发送至网络设备D。

可选地，该控制器可以根据确定出的该第一路径和第二路径的优先级，按照优先级由高到低的顺序依次下发该第一路径和第二路径。

应理解的是，若该通信系统中除该第一路径和第二路径之外的其他路径也满足该约束条件，则控制器也可以计算出除该第一路径和第二路径之外的其他路径，即控制器可以确定出该通信系统中满足该约束条件的所有路径。相应的，该控制器可以向网络设备下发其所计算出的满足该约束条件的各个路径。

示例的，假设该通信系统的网络拓扑如图1所示，且目标业务的头节点为网络设备R1，尾节点为网络设备R8。控制器01计算出的网络设备R1与网络设备R8之间满足该目标业务的约束条件的路径包括第一路径path1、第二路径path2以及第三路径path3，则控制器01可以将该三条路径依次下发至网络设备R1。

还应理解的是，控制器在向网络设备下发各个路径的同时，还可以同步下发每个路径的约束信息。由于每个路径均是基于该约束条件计算得到的，因此控制器在下发路径时，该每个路径均满足该约束条件，即每个路径的约束信息均可以指示该路径满足约束条件。在其他可能的情形中，控制器也可以异步下发路径信息和指示该路径是否满足约束条件的约束信息。例如，控制器可以先下发路径信息，并为该路径分配对应标识，之后下发与该路径对应的约束信息，并同时携带此前为路径分配的对应标识，以指示该约束信息与该路径的关联。

S303、网络设备根据路径的优先级采用该第一路径转发报文。

作为路径的头节点的网络设备在接收到控制器下发的第一路径和第二路径后，可以确定各个路径的优先级。在本申请实施例中，以该第一路径的优先级高于其他路径的优先级为例进行说明，则该网络设备可以采用该第一路径来转发报文。

可选地，若控制器是按照路径的优先级由高到低的顺序依次下发各个路径，则该网络设备可以根据各个路径的下发顺序确定各个路径的优先级。若控制器是一次下发多个路径，则控制器还可以向网络设备下发各个路径的优先级标识，网络设备进而可以基于该优先级标识确定各个路径的优先级。

示例的，参考图1，假设控制器01依次向网络设备R1下发了第一路径path1、第二路径path2以及第三路径path3，则网络设备R1可以根据路径的下发顺序采用该第一路径path1转发报文。

S304、控制器根据第一路径是否满足目标业务的约束条件，生成该第一路径的第一约束信息。

在本申请实施例中，该控制器可以与该第一路径中的至少一个网络设备连接，并可以接收其所连接的网络设备上报的该第一路径的检测数据。进而，该控制器可以根据接收到的检测数据确定该第一路径是否满足该目标业务的约束条件，并生成该第一路径的第一约束信息。该第一约束信息可以反映该第一路径是否满足该约束条件。

可选地，该第一路径中的各个网络设备可以均支持带内流信息测量(in-situflow information telemetry，IFIT)或双向主动测量协议(two-way active measurementprotocol，TWAMP)等检测协议。并且，该第一路径中的各个网络设备均可以基于该检测协议检测第一路径的检测数据，并将检测数据实时上报至控制器。例如，各个网络设备均可以通过远距离测量(telemetry)技术向控制器上报检测数据。控制器进而可以根据接收到的检测数据确定该第一路径是否满足约束条件，并生成该第一路径的第一约束信息。

示例的，假设目标业务的约束条件包括：时延≤T0，且丢包率≤P0。若某一时段内，控制器01根据接收到的检测数据确定该第一路径的时延大于T0或者丢包率大于P0，则可以确定该第一路径不满足该约束条件，并可以生成用于指示该第一路径不满足约束条件的第一约束信息。

S305、控制器向网络设备发送该第一约束信息。

该网络设备为该第一路径的头节点，即该控制器可以将该第一路径的第一约束信息下发至该第一路径的头节点。该第一约束信息可以用于指示该网络设备根据该第一约束信息确定是否切换用于转发报文的路径。可选地，该控制器可以通过PCEP向网络设备发送该第一路径的第一约束信息，或者，该控制器可以通过BGP向网络设备发送该第一路径的第一约束信息。由于本申请实施例提供的方法可以应用于支持不同类型的协议的通信系统中，因此其适用场景较为灵活，兼容性较好。

其中，对于控制器通过PCEP向网络设备发送第一约束信息的场景，该控制器可以为PCE，该网络设备可以为PCC。并且，该控制器可以通过PCEP向网络设备发送携带有该第一约束信息的第一报文，该第一报文可以为PCUpd报文、路径计算发起(path computationinitate，PCInitate)报文或者路径计算应答(path computation reply，PCRep)报文等。控制器可以通过多种不同类型的报文携带该第一约束信息，其发送第一约束信息时的灵活性较高。

可选地，在本申请实施例中，控制器可以将该头节点与该尾节点之间满足约束条件的各个路径划分至同一个路径关联组，该路径关联组可以由关联组标识指示。其中，每个路径关联组内仅有一个路径能够用于转发报文，即仅有一个路径能够用于承载目标业务的流量。相应的，该控制器向网络设备发送的第一约束信息中还可以包括该第一路径所属的路径关联组的关联组标识。由于该路径关联组中的各个路径均满足基于SLA确定的约束条件，因此该路径关联组也可以称为SLA约束路径关联组(SLA-constrained path group，SCPG)。

编号为8697的请求评论(request for comments，RFC)文件中定义了一种关联对象(ASSOCIATION object)，其作用是表明多条路径之间的关联关系。参考图4和图5，该ASSOCIATION object中可以包括长度为2个字节(byte)的关联类型(association type)字段，该字段可以用于定义多条路径的关联类型。结合图4和图5还可以看出，该ASSOCIATIONobject还可以包括保留(reserved，R)字段，标志(flags)字段、关联标识(association ID)字段，关联源(association source)地址字段以及可选类型-长度-值(type lengthvalue，TLV)字段。其中，该association source地址字段用于携带路径的源地址，如图4所示，该源地址可以为IPv4地址，或者，如图5所示，该源地址也可以是IPv6地址。

在本申请实施例中，可以通过该ASSOCIATION object携带该第一约束信息。例如，可以通过该ASSOCIATION object中的association type字段携带该第一路径所属的路径关联组的关联组标识，并可以通过该可选TLV字段携带该第一约束信息中用于指示该第一路径是否满足该约束条件的标志位。

示例的，控制器01向网络设备R1发送的第一报文可以包括该ASSOCIATIONobject。该ASSOCIATION object中用于携带该第一约束信息的字段的结构可以如图6所示。参考图6，该ASSOCIATION object中关联类型字段携带的第一路径所属的路径关联组的关联组标识可以为TBD5。并且，该ASSOCIATION object中的可选TLV字段中还可以划分出1比特(bit)作为标志位S，该标志位S可以用于指示该第一路径是否满足该约束条件。例如，标志位S取值为1时，可以指示该第一路径满足该约束条件，该标志位S取值为0时，可以指示该第一路径不满足该约束条件。

S306、控制器根据第二路径是否满足目标业务的约束条件，生成该第二路径的第二约束信息。

在本申请实施例中，控制器可以根据该第二路径中至少一个网络设备上报的检测数据，检测该第二路径是否满足目标业务的约束条件，并生成该第二路径的第二约束信息。该S306的实现过程可以参考上述S304，此处不再赘述。

S307、控制器向该网络设备发送该第二约束信息。

控制器可以通过PCEP向网络设备发送该第二约束信息。或者，该控制器可以通过BGP向网络设备发送该第二约束信息。该S307的实现过程可以参考上述S305，此处不再赘述。

应理解的是，该第二约束信息也可以携带在该ASSOCIATION object中。并且，控制器可以通过不同的第一报文分别携带该第一约束信息和该第二约束信息。或者，该控制器也可以在同一个第一报文中携带该第一约束信息和该第二约束信息。

还应理解的是，控制器可以在检测到路径关联组内的任一路径满足该约束条件的情况发生变化时(例如由满足约束条件变更为不满足约束条件，或者由不满足约束条件变更为满足约束条件)，向网络设备下发该满足约束条件的情况发生变化的路径的约束信息，对于其他满足约束条件的情况未发生变化的路径，则无需下发该路径的约束信息。或者，控制器也可以在检测到任一路径满足该约束条件的情况发生变化时，向网络设备下发该路径关联组内每个路径的约束信息。

示例的，控制器01检测到第一路径path1由满足约束条件变更为不满足该约束条件时，可以向网络设备R1发送第一报文，该第一报文中可以包括该第一路径path1的第一约束信息，而不包括其他路径的约束信息。或者，该第一报文中不仅包括该第一路径path1的第一约束信息，还包括第二路径path2的第二约束信息以及第三路径path3的第三约束信息。其中，该每个约束信息中的关联组标识均可以为TBD5，且第一约束信息中的标志位S可以为0，第二约束信息和第三约束信息中的标志位S均可以为1。

S308、网络设备根据该第一约束信息和该第二约束信息，确定是否将转发报文的路径从该第一路径切换至其他路径。

网络设备接收到该控制器下发的第一约束信息后，若基于该第一约束信息确定该第一路径满足该约束条件，则可以确定无需将转发报文的路径从该第一路径切换至其他路径。若网络设备基于该第一约束信息确定该第一路径不满足该约束条件，则可以获取与该第一路径属于同一路径关联组的第二路径的第二约束信息。进而，该网络设备可以基于该第二约束信息确定是否将转发报文的路径从该第一路径切换至其他路径。

应理解的是，若该第一路径所属的路径关联组还包括除该第二路径之外的其他路径，则该网络设备还可以获取其他每个路径的约束信息。进而，网络设备可以根据该第二约束信息以及其他每个路径的约束信息，确定是否将转发报文的路径从该第一路径切换至其他路径。在从其他路径选择替代转发路径时，网络设备可以结合各条路径的优先级按序判断某路径是否满足约束条件，并最终确定一条满足约束的路径作为替代转发路径。

可选地，该网络设备获取到的每个路径的约束信息中还可以包括该路径所属的路径关联组的关联组标识。网络设备在确定第一路径不满足约束条件后，可以基于该关联组标识，获取与该第一路径属于同一个路径关联组的其他各个路径的约束信息。

下文以该第一路径所属的路径关联组仅包括第一路径和第二路径为例进行说明。

在一种可能的场景中，若该网络设备根据该第一约束信息确定该第一路径不满足该约束条件，且根据该第二约束信息确定该第二路径满足该约束条件，则该网络设备可以将用于转发报文的路径由该第一路径切换为该第二路径。

也即是，该网络设备可以将用于转发报文的路径切换为满足约束条件的路径，以确保切换后的用于转发报文的路径能够满足该目标业务的需求。

在另一种可能的场景中，若该网络设备根据该第一约束信息确定该第一路径不满足该约束条件，且根据该第二约束信息确定该第二路径不满足该约束条件，则该网络设备可以确定不切换该第一路径，或者，该网络设备可以采用保护机制切换用于转发报文的路径。也即是，该网络设备可以在确定第一路径所属的路径关联组中的各个路径均不满足该约束条件时，确定不切换该第一路径，或者采用保护机制切换用于转发报文的路径。

例如，若网络设备检测到该目标业务未配置保护机制，且确定该第一路径未故障(即第一路径可以保证连通性)，则可以不切换该第一路径；若网络设备检测到该目标业务配置了保护机制，则可以采用保护机制切换用于转发报文的路径。其中，该保护机制可以包括：SR-BE机制，和/或，VPN FRR机制。

可选地，不同的业务配置的保护机制可以不同。相应的，网络设备可以获取该目标业务配置的保护机制，并采用该目标业务配置的保护机制切换用于转发报文的路径。

在又一种可能的场景中，若该网络设备根据该第一约束信息确定该第一路径不满足该约束条件，根据该第二约束信息确定该第二路径满足该约束条件，且确定该第二路径由不满足该约束条件变更为满足该约束条件后的时长小于时长阈值，则该网络设备可以在此情形下不将用于转发报文的路径切换为该第二路径。

由于第二路径由不满足该约束条件变更为满足该约束条件后的一定时长内，其链路状态的稳定性较差，即该第二路径有可能会再次变更为不满足该约束条件。因此为了避免路径的频繁切换，网络设备可以在确定该第二路径由不满足该约束条件变更为满足该约束条件后启动定时器计时，若计时的时长小于时长阈值，则此时不使用该第二路径承载目标业务的流量。

可选地，该网络设备也可以对第二路径由满足约束条件变更为不满足约束条件后的时长进行统计，若在该时长还未达到时长阈值之前，该第二路径再次变更为满足约束条件，则网络设备也可以不将用于转发报文的路径切换为该第二路径。由此，可以确保在该第二路径的链路状态稳定后，再用于承载流量。

对于该第一路径所属的路径关联组还包括除第二路径之外的其他路径的情况，网络设备若根据该第一约束信息确定该第一路径不满足约束条件，且根据第二约束信息以及其他路径的约束信息，确定该路径关联组中除第一路径之外的至少两条路径满足该约束条件，则网络设备可以将转发报文的路径切换至满足该约束条件的至少两条路径中优先级最高的路径。

例如，假设该第一路径所属的路径关联组还包括第三路径，网络设备根据该第一约束信息确定该第一路径不满足该约束条件，根据该第二约束信息确定该第二路径满足该约束条件，且根据该第三约束信息确定该第三路径满足该约束条件。则该网络设备可以根据该第二路径的优先级高于该第三路径的优先级，将用于转发报文的路径由第一路径切换为该第二路径。

应理解的是，为了确保路径的平稳切换，网络设备可以通过慢切流程将转发报文的路径由第一路径切换至其他路径。其中，慢切流程是指在进行路径切换时，先不将第一路径的转发表项删除，在检测到其他路径(例如第二路径)稳定后，再将第一路径的转发表项删除，从而完成从第一路径到其他路径的切换。

虽然上述示例以网络设备通过显式标识的路径关联组确定可用于切换的路径，但在其他可能的情形中，也可以不存在该显式标识的路径关联组，而是由网络设备根据其他属性信息直接确定可用于替换第一路径的其他转发路径。例如，网络设备根据本地和报文中携带的相关信息，确定第二路径作为头节点和尾节点与第一路径相同的路径，可以在满足约束的条件下作为可选路径进行切换。

S309、网络设备在向控制器发送路径的切换结果。

在本申请实施例中，网络设备在确定不切换第一路径，或者将转发报文的路径由第一路径切换为其他路径后，还可以向控制器发送路径的切换结果。可选地，该网络设备可以通过PCEP或者BGP向控制器发送路径的切换结果。

其中，对于网络设备通过PCEP向控制器发送路径的切换结果的场景，该网络设备可以通过PCEP向控制器发送携带有该路径的切换结果的第二报文，该第二报文可以为路径计算请求(path computation request，PCReq)报文，或者路径计算报告(pathcomputation report，PCRpt)报文。

并且，该第二报文也可以通过ASSOCIATION object携带该路径的切换结果。该ASSOCIATION object中用于携带该路径的切换结果的字段的结构也可以如图6所示。也即是，在本申请实施例中，可以在该ASSOCIATION object中定义一个新的字段以携带路径的约束信息以及路径的切换结果，该新的字段可以称为SLA约束关联(SLA-constrainedassociation)字段。参考图6，该ASSOCIATION object的可选TLV字段中可以划分出1比特(bit)作为指示位A，该指示位A可以用于指示路径是否为用于转发报文的路径。例如，指示位A取值为1时，可以指示该路径为用于转发报文的路径，该指示位A取值为0时，可以指示该路径不用于转发报文。

因此，在本申请实施例中，若网络设备未切换第一路径，则其向控制器发送的路径的切换结果可以仅包括该第一路径的指示位。若网络设备将该第一路径切换为其他路径，则该网络设备向控制器发送的切换结果可以包括该第一路径的指示位，以及切换后的用于转发报文的其他路径的指示位。或者，不论该网络设备是否切换第一路径，其向控制器发送的路径的切换结果均可以包括该第一路径所属路径关联组中每个路径的指示位。

下文以图1所示的网络拓扑为例，并以控制器01在头节点R1与尾节点R8之间计算得到了满足约束条件的第一路径path1、第二路径path2以及第三路径path3为例，对本申请实施例提供的路径切换方法进行举例说明。

该控制器01在计算得到上述三个满足约束条件的路径后，可以通过PCUpd报文将该三个路径依次下发至网络设备R1。其中，用于下发每个路径的PCUpd报文中均可以包括ASSOCIATION object，且该ASSOCIATION object中的标志位S均置位1，指示位A均置位空。网络设备R1进而可以根据该三个路径的下发顺序，将该第一路径path1确定为用于转发报文的路径。

若某一时段控制器01检测到第一路径path1不满足约束条件，则可以向网络设备R1下发PCUpd报文，该PCUpd报文携带第一路径path1的路径标识，且该PCUpd报文中SLA-Constrained Association字段中的标志位S＝0，指示位A置位空。网络设备R1基于该PCUpd报文感知到第一路径path1已不满足约束条件，且确定第二路径path2的标志位S＝1，则可以将转发报文的路径切换至该第二路径path2。并且，该网络设备R1可以向控制器01发送PCRpt报文上报路径的切换结果。该PCRep报文中携带有该三个路径中每个路径的路径标识，且第一路径path1的标志位S＝0，指示位A＝0；第二路径path2的标志位S＝1，指示位A＝1；第三路径path3的标志位S＝1，且指示位A＝0。其中，每个路径可以为LSP，每个路径的路径标识可以为LSP-ID。

在网络设备R1将转发报文的路径切换至第二路径path2之后的某一时段内，若控制器01检测到该第二路径path2不满足约束条件，则可以向网络设备R1下发携带该第二路径path2的第二约束信息的PCUpd报文。网络设备R1进而可以基于该第二约束信息确定该第二路径path2不满足约束条件。若网络设备R1确定第三路径path3的标志位S＝1，则可以将转发报文的路径由该第二路径path2切换至第三路径path3。

应理解的是，若网络设备在确定第二路径path2不满足约束条件时，确定该第一路径path1的标志位S已经更新为1，即该第一路径path1已更新为满足为约束条件(例如流量拥塞解除)。则该网络设备R1可以按照该三个路径的下发顺序，将转发报文的路径切换至第三路径path3，而不是回切至第一路径path1。也即是，对于多条路径均满足约束条件的场景，网络设备可以按照路径的下发顺序切换用于转发报文的路径。

网络设备R1在将转发报文的路径切换至第三路径path3后的某一时段内，若控制器01再次检测到该第三路径path3不满足约束条件，则可以向网络设备R1下发携带该第三路径path3的第三约束信息的PCUpd报文。网络设备R1进而可以遍历第一路径path1和第二路径path2的标志位S的取值。若第一路径path1的标志位S＝1，则可以将转发报文的路径切换至第一路径path1。若第一路径path1的标志位S＝0，则可以继续检查第二路径path2的标志位S，若第二路径path2的标志位S＝1，则可以将转发报文的路径切换至第二路径path2。若第二路径path2的标志位S＝0，则网络设备R1可以判断该目标业务是否配置有下一级的保护机制(如SR-BE或者VPN FRR)。若配置有保护机制，则可以采用保护机制切换转发报文的路径。若未配置保护机制，且基于双向转发检测(bidirectional forwardingdetection，BFD)机制确定该第三路径path3无故障(即第三路径path3可以保证连通性但不保证满足约束条件)，则可以不切换转发报文的路径，即继续采用该第三路径path3转发报文。

在上述切换路径的过程中，为了避免流量的频繁回切，网络设备R1可以在检测到任一路径的标志位从S＝0变为S＝1时，启动针对该路径的定时器，在计时时长小于时长阈值之前，不采用该路径转发报文。并且，网络设备R1在检测到任一路径的标志位从S＝1变为S＝0时，也可以启动针对该路径的定时器，在计时时长小于时长阈值之前，即使该路径变更为满足约束条件，即标志位从S＝0恢复到S＝1，也不采用该路径转发报文。也即是，该网络设备R1会选择满足约束条件，且链路状态稳定的路径来转发报文，以确保报文的高质量传输。

作为示例，若网络设备R1在确定第二路径path2不满足约束条件时，确定该第一路径path1的标志位S已经更新为1，即该第一路径path1已更新为满足约束条件，则即使第一路径path1的路径优先级较第三路径path3更高，该网络设备R1也可以在一些情形下选择将转发报文的路径切换至第三路径path3，而不是回切至第一路径path1。网络设备R1在确定第一路径path1不满足约束条件而切换至第二路径path2后，可以对第一路径path1启用定时器，在该定时器预设时长范围内，即使第一路径path1的SLA恢复为满足约束条件，网络设备R1也不会选择回切至第一路径path1。再例如，网络设备R1在将转发路径从第一路径path1切换至第二路径path2之后，监测到优先级更高的第一路径path1状态恢复，但由于定时器作用，网络设备R1不会主动将转发路径从第二路径path2切换回第一路径path1，从而保证网络运行的稳定。

上述实施例是以网络设备根据控制器01发送的路径的约束信息，自主决定是否切换报文的转发路径为例进行的说明。作为一种可替代的实现方式，该控制器01发送的每个路径的约束信息中还可以包括该路径的指示信息，该指示信息可以用于指示是否使用该路径作为报文的转发路径。相应的，网络设备在接收到约束信息后，即可直接根据该指示信息的指示来确定是否切换用于转发报文的路径。

也即是，在该可替代的实现方式中，可以由控制器01确定是否切换用于转发报文的路径，网络设备仅需按照控制器01的指示执行相应的路径切换操作即可。由于网络设备无需根据约束信息判断是否切换路径，因此有效简化了网络设备侧的路径切换逻辑。

以第一路径为当前用于转发报文的路径为例，如图7所示，控制器在确定该第一路径是否满足约束条件之后，生成该第一路径的指示信息的过程如下：

S701、控制器确定除该第一路径外的一条或多条路径是否满足目标业务的约束条件。

其中，该一条或多条路径和该第一路径的头节点相同，且尾节点相同。并且，该一条或多条路径与该第一路径属于同一个路径关联组。该S701的实现过程可以参考上述S304或S306，此处不再赘述。

S702、控制器根据该第一路径以及该一条或多条路径是否满足该约束条件和/或路径优先级，确定该第一路径的指示信息。

控制器确定出各个路径是否满足约束条件后，即可根据各个路径是否满足该约束条件和/或路径优先级，确定该第一路径的指示信息。并且，若控制器确定需要将转发报文的路径由第一路径切换为其他路径，则还可以生成并下发该其他路径的指示信息。

可选地，若控制器确定该第一路径不满足约束条件，且除该第一路径之外的其他路径中存在满足该约束条件的路径，则其生成的第一路径的指示信息即可指示该第一路径不用于转发报文。若控制器确定该第一路径满足约束条件，则可以确定无需切换转发报文的路径，因此其生成的第一路径的指示信息即可指示该第一路径用于转发报文。若控制器确定该第一路径不满足约束条件，且除该第一路径之外的其他路径也均不满足该约束条件的路径，则其生成的第一路径的指示信息即可指示该第一路径用于转发报文。

假设第一路径所属的路径关联组仅包括第一路径和第二路径，则该控制器生成的该第一路径的指示信息可以包括如下几种情况：

(1)、该控制器确定该第二路径满足该约束条件，且该第一路径不满足该约束条件，则该第一路径的指示信息用于指示该第一路径不用于转发报文。并且，控制器还可以生成并下发该第二路径的指示信息，该第二路径的指示信息可以用于指示该第二路径为用于转发报文的路径。

(2)、该控制器确定该第一路径满足该约束条件，则该指示信息用于指示该第一路径为用于转发报文的路径。

(3)、该控制器确定该第一路径和第二路径均不满足该约束条件，则该指示信息用于指示该第一路径为用于转发报文的路径。

相应的，网络设备在接收到包括指示信息的第一约束信息后，可以直接根据该指示信息，确定是否切换用于转发报文的路径。

例如，若该第一约束信息中的指示信息用于指示该第一路径为用于转发报文的路径，则网络设备可以不切换用于转发报文的路径。若该第一约束信息中的指示信息用于指示该第一路径不用于转发报文，且第二路径的第二约束信息中的指示信息用于指示该第二路径为用于转发报文的路径，则网络设备可以将转发报文的路径从第一路径切换至该第二路径。

应理解的是，在本申请实施例中，控制器可以在确定需要切换该第一路径，或者不需要切换该第一路径时，均下发该第一路径的指示信息。或者，控制器也可以仅在确定需要切换该第一路径时，下发该第一路径的指示信息，而在确定无需切换该第一路径时，则不下发该第一路径的指示信息。即网络设备若未接收到控制器下发的第一路径的指示信息，则可以持续采用该第一路径转发报文。

下文以图1所示的网络拓扑为例，并以控制器01在头节点R1与尾节点R8之间计算得到了满足约束条件的第一路径path1、第二路径path2以及第三路径path3为例，对控制器下发各路径的指示信息的过程进行举例说明。

控制器01在计算得到上述三个满足约束条件的路径后，若确定第一路径path1的优先级较高，则可以指示网络设备R1采用该第一路径path1作为转发报文的路径。相应的，控制器01可以通过PCUpd报文将该三个路径依次下发至网络设备R1。其中，用于下发每个路径的PCUpd报文中均可以包括ASSOCIATION object，且该ASSOCIATION object中的标志位S均置位1，第一路径path1的指示位A置位1，第二路径path2的指示位A和第三路径path3的指示位A则均置位0。网络设备R1进而可以根据各个路径的指示信息采用该第一路径path1转发报文。

若某一时段控制器01检测到第一路径path1不满足约束条件，则可以确定需将转发报文的路径切换至其他路径。若控制器01确定此时第二路径path2和第三路径path3均满足约束条件，则可以根据该第二路径path2的优先级高于该第三路径path3的优先级，确定需要将转发报文的路径切换至第二路径path2。之后，控制器01可以向网络设备R1下发PCUpd报文，该PCUpd报文携带第一路径path1的路径标识和第二路径path2的路径标识。并且，其中第一路径path1的SLA-Constrained Association字段中的标志位S＝0，指示位A＝0，第二路径path2的SLA-Constrained Association字段中的标志位S＝1，指示位A＝1。网络设备R1接收到该PCUpd报文后，可以将转发报文的路径由第一路径path1切换至第二路径path2。

若控制器01检测到第一路径path1不满足约束条件时，检测到该第二路径path2也不满足约束条件，但第三路径path3满足约束条件，则控制器01可以确定需要将转发报文的路径切换至该第三路径path3。相应的，控制器01向网络设备R1下发的PCUpd报文中，第三路径path3的SLA-Constrained Association字段中的标志位S＝1，指示位A＝1，第一路径path1和第二路径path2的标志位S均为0，指示位A也均为0。

若控制器01检测到第一路径path1不满足约束条件时，确定第二路径path2和第三路径path3也均不满足约束条件，则此时控制器01可以确定不切换用于转发报文的路径。并且，控制器01可以向网络设备R1下发PCUpd报文，该PCUpd报文携带第一路径path1的路径标识，且其中SLA-Constrained Association字段中的标志位S＝0，指示位A＝1。

参考图6可以看出，该ASSOCIATION object中的可选TLV字段中还可以划分出2个字节作为长度(length)字段，该length字段可以用于指示未分配标志(unassigned flags)字段、标志位S以及指示位A的总长度。例如，该总长度可以为4字节。并且，在本申请实施例中，为了确保对标志位S以及指示位A的准确识别，该unassigned flags字段应置为0，且控制器和网络设备需忽略该unassigned flags字段。

上述以指示位的方式指示路径是否满足约束条件的方式仅作为一种可能的示意，可以理解地，控制器也可以采用其他携带方式通知网络设备。

应当理解的是，本申请实施例提供的路径切换方法的步骤先后顺序可以进行适当调整，步骤也可以根据情况进行相应增减。例如，S306和S307可以根据情况删除，即控制器可以仅发送第一路径的第一约束信息。或者，S306和S307可以在S305之前执行，即控制器也可以先发送该第二约束信息，再发送第一约束信息。又或者，S309也可以根据情况删除，即网络设备也可以无需向控制器上报路径的切换结果。

综上所述，本申请实施例提供了一种路径切换方法，作为第一路径的头节点的网络设备可以根据获取到的第一约束信息确定第一路径是否满足目标业务的约束条件，进而确定是否将转发报文的路径从该第一路径切换至其他路径。相比于仅根据路径的故障状态切换转发报文的路径，本申请实施例提供的方法有效提高了路径切换的灵活性。并且，还可以尽可能保证转发报文的路径为满足约束条件的路径，进而确保目标业务的报文能够高质量的传输。

又由于本申请提供的方法中，网络设备可以根据获取到的同一路径关联组内的各个路径的约束信息切换路径，因此实现了对同一路径关联组内的各个路径的集中管理，简化了网络运维的流程。并且，在该路径切换的过程中，网络设备并未删除不满足约束条件但具有连通性的路径，因此有效增强了整个通信系统的可靠性。

图8是本申请实施例提供的又一种路径切换方法的流程图，该方法可以应用于如图1所示的通信系统中。本申请实施例以作为路径的头节点的网络设备生成各个路径的约束信息为例进行说明。参考图8，该方法可以包括：

S801、网络设备检测第一路径是否满足该约束条件，得到该第一路径的第一约束信息。

在本申请实施例中，作为第一路径的头节点的网络设备可以具备检测路径是否满足约束条件的功能。该网络设备可以检测该第一路径是否满足该约束条件，得到该第一路径的第一约束信息。该S801的实现过程可以参考上述S304，此处不再赘述。

S802、网络设备向控制器发送该第一约束信息。

网络设备可以通过PCEP或者BGP向控制器发送该第一约束信息。例如，网络设备可以向控制器发送携带有该第一约束信息的第二报文。该第二报文可以为PCReq报文，或者PCRpt报文。并且，该第二报文也可以通过ASSOCIATION object携带该第一约束信息。该S802的实现过程可以参考上述S305，此处不再赘述。

S803、网络设备根据该第一约束信息，确定是否将转发报文的路径从该第一路径切换至其他路径。

网络设备可以根据第一路径是否满足该约束条件，确定是否将转发报文的路径从该第一路径切换至其他路径。应理解的是，若该第一路径所属的路径关联组还包括除第一路径之外的其他路径，则该网络设备还可以获取其他路径的约束信息，并根据该第一约束信息和其他路径的约束信息，确定是否将转发报文的路径从该第一路径切换至其他路径。该S803的实现过程可以参考上述S203或S308，此处不再赘述。

S804、网络设备向控制器发送路径的切换结果。

网络设备在将转发报文的路径从该第一路径切换至其他路径后，可以向控制器发送路径的切换结果。例如，该网络设备可以向控制器发送携带有该路径的切换结果的PCReq报文或者PCRpt报文。该S804的实现过程可以参考上述S309，此处不再赘述。

S805、控制器呈现路径信息。

控制器接收到网络设备发送的第一约束信息和/或路径切换结果后，可以呈现路径信息。该路径信息可以用于指示路径关联组中每个路径是否满足该约束条件，且该路径信息还可以用于指示路径关联组中当前用于转发报文的路径。

基于上文描述可以看出，该网络设备可以自主检测路径是否满足约束条件，以及切换路径，控制器仅需根据网络设备发送的约束信息以及路径的切换结果，呈现路径信息即可。该实现场景中，网络设备的功能较为丰富，而控制器的功能得以简化。例如，控制器可以仅需保留呈现信息和报警等功能。

应当理解的是，本申请实施例提供的路径切换方法的步骤先后顺序可以进行适当调整，步骤也可以根据情况进行相应增减。例如，S802或S804可以根据情况删除，即网络设备可以仅上报第一约束信息，或者仅上报路径的切换结果。

综上所述，本申请实施例提供了一种路径切换方法，作为第一路径的头节点的网络设备可以根据获取到的第一约束信息确定第一路径是否满足目标业务的约束条件，进而确定是否将转发报文的路径从该第一路径切换至其他路径。相比于仅根据路径的故障状态切换转发报文的路径，本申请实施例提供的方法有效提高了路径切换的灵活性。并且，还可以尽可能保证转发报文的路径为满足约束条件的路径，进而确保目标业务的报文能够高质量的传输。

又由于本申请提供的方法中，网络设备可以根据获取到的同一路径关联组内的各个路径的约束信息切换路径，因此实现了对同一路径关联组内的各个路径的集中管理，简化了网络运维的流程。并且，在该路径切换的过程中，网络设备并未删除不满足约束条件但具有连通性的路径，因此有效增强了整个通信系统的可靠性。

图9是本申请实施例提供的一种网络设备的结构示意图，该网络设备可以为PE设备或P设备，也可以为其他类型的设备。并且，该网络设备可以用于实现上述实施例中由网络设备执行的步骤。如图9所示，该网络设备可以包括：

获取模块901，用于获取第一路径的第一约束信息，该第一路径为该网络设备转发报文的路径，该第一约束信息用于指示该第一路径是否满足目标业务的约束条件，该网络设备为该第一路径的头节点。该获取模块901的功能实现可以参考上述方法实施例中S202、S305或S801的相关描述。

确定模块902，用于根据该第一约束信息，确定是否将转发报文的路径从该第一路径切换至其他路径。该确定模块902的功能实现可以参考上述方法实施例中S203或S803的相关描述。

可选地，该获取模块901，还可以用于获取第二路径的第二约束信息，该第二约束信息用于指示该第二路径是否满足该约束条件，其中，该第二路径与该第一路径的头节点相同，且尾节点相同。该获取模块901的功能实现还可以参考上述方法实施例中S307的相关描述。

该确定模块902，可以用于：根据该第一约束信息和该第二约束信息，确定是否切换该第一路径。该确定模块902的功能实现还可以参考上述方法实施例中S308的相关描述。

可选地，该确定模块902，可以用于：根据该第一约束信息确定该第一路径不满足该约束条件，且根据该第二约束信息确定该第二路径满足该约束条件；将用于转发报文的路径切换为该第二路径。

可选地，该获取模块901，还可以用于获取第三路径的第三约束信息，该第三约束信息用于指示该第三路径是否满足该约束条件，其中，该第三路径与该第一路径的头节点相同，且尾节点相同。

该确定模块902，用于：根据该第一约束信息确定该第一路径不满足该约束条件，根据该第二约束信息确定该第二路径满足该约束条件，且根据该第三约束信息确定该第三路径满足该约束条件；根据该第二路径的优先级高于该第三路径的优先级，将用于转发报文的路径切换为该第二路径。

可选地，该确定模块902，用于：根据该第一约束信息确定该第一路径不满足该约束条件，且根据该第二约束信息确定该第二路径不满足该约束条件；确定不切换该第一路径，或者，该网络设备采用保护机制切换转发报文的路径。

可选地，该保护机制包括：SR-BE机制，和/或，VPN FRR机制。

可选地，该确定模块902，用于：根据该第一约束信息确定该第一路径不满足该约束条件，且根据该第二约束信息确定该第二路径满足该约束条件，且确定该第二路径由不满足该约束条件变更为满足该约束条件后的时长小于时长阈值，不将用于转发报文的路径切换为该第二路径。

可选地，该第一路径和该第二路径均属于同一个SR隧道。

可选地，该第一路径和该第二路径均基于SR-TE和该约束条件计算得到，该第一路径和该第二路径的源地址指示的头节点相同，目的地址指示的尾节点相同，且隧道标识相同；或者，该第一路径和该第二路径均基于SR策略和该约束条件计算得到，该第一路径和该第二路径的头端标识指示的头节点相同，颜色标识相同，且端点标识指示的尾节点相同。

可选地，该获取模块901，用于根据该第二路径和该第一路径属于同一路径关联组，获取该第二路径的第二约束信息。

可选地，该获取模块901，用于：接收控制器发送的第一路径的第一约束信息；或者，检测该第一路径是否满足该约束条件，得到该第一路径的第一约束信息。

可选地，该获取模块901，用于接收控制器通过PCEP发送的第一路径的第一约束信息；或者，接收控制器通过BGP发送的第一路径的第一约束信息。

可选地，该获取模块901，用于接收控制器通过PCEP发送的携带有该第一约束信息的报文，该报文为路径计算更新报文、路径计算发起报文或者路径计算应答报文。

可选地，如图10所示，该网络设备还可以包括：发送模块903，用于在该获取模块901检测该第一路径是否满足该约束条件，得到该第一路径的第一约束信息之后，向控制器发送该第一约束信息，或者发送根据该第一约束信息确定的路径的切换结果。该发送模块903的功能实现还可以参考上述方法实施例中S309、S802或者S804的相关描述。

可选地，该第一约束信息包括指示信息，该指示信息用于指示是否使用该第一路径作为转发报文的路径，该获取模块901，用于接收控制器发送的包括该指示信息的该第一约束信息。

该确定模块902，用于根据该指示信息，确定是否将转发报文的路径从该第一路径切换至其他路径。

综上所述，本申请实施例提供了一种网络设备，该网络设备作为第一路径的头节点，可以根据获取到的第一约束信息确定第一路径是否满足目标业务的约束条件，进而确定是否将转发报文的路径从该第一路径切换至其他路径。相比于仅根据路径的故障状态切换转发报文的路径，本申请实施例提供的网络设备有效提高了路径切换的灵活性。并且，还可以尽可能保证转发报文的路径为满足约束条件的路径，进而确保目标业务的报文能够高质量的传输。

图11是本申请实施例提供的一种控制器的结构示意图，该控制器可以应用于如图1所示的系统中，且可以用于实现上述方法实施例中由控制器执行的步骤。如图11所示，该控制器可以包括：

生成模块1101，用于根据第一路径是否满足目标业务的约束条件生成该第一路径的第一约束信息。该生成模块1101的功能实现可以参考上述方法实施例中S201或S304的相关描述。

发送模块1102，用于向网络设备发送该第一约束信息，该第一约束信息用于指示该网络设备根据该第一约束信息确定是否切换用于转发报文的路径，其中，该网络设备为该第一路径的头节点。该发送模块1102的功能实现可以参考上述方法实施例中S202或S305的相关描述。

可选地，该发送模块1102，用于：通过PCEP向网络设备发送该第一路径的第一约束信息；或者，通过BGP向网络设备发送该第一路径的第一约束信息。

可选地，该发送模块1102，用于通过PCEP向网络设备发送携带有该第一约束信息的报文，该报文为路径计算更新报文、路径计算发起报文或者路径计算应答报文。

可选地，该生成模块1101，还用于根据第二路径是否满足目标业务的约束条件生成该第二路径的第二约束信息，该第二路径与该第一路径的头节点相同，且尾节点相同。该生成模块1101的功能实现还可以参考上述方法实施例中S306的相关描述。

该发送模块1102，还用于向该网络设备发送该第二约束信息，其中，该第一约束信息用于指示该网络设备根据该第一约束信息确定是否切换用于转发报文的路径，包括：该第一约束信息和该第二约束信息用于指示该网络设备根据该第一约束信息和该第二约束信息确定是否切换用于转发报文的路径。该发送模块1102的功能实现还可以参考上述方法实施例中S307的相关描述。

可选地，该第一路径和该第二路径属于同一路径关联组，该路径关联组由关联组标识指示，该第一约束信息和该第二约束信息用于指示该网络设备根据该第一约束信息和该第二约束信息确定是否切换用于转发报文的路径，包括：该关联组标识用于指示该网络设备根据该第一路径和该第二路径属于同一路径关联组，使用该第一约束信息和该第二约束信息确定是否切换用于转发报文的路径。

可选地，该第一约束信息包括指示信息，该指示信息用于指示是否使用该第一路径作为转发报文的路径，该控制器向网络设备发送该第一约束信息，包括：该控制器向该网络设备发送包括该指示信息的该第一约束信息，以指示该网络设备根据该指示信息确定是否切换用于转发报文的路径。

可选地，该生成模块1101，还用于确定第二路径是否满足目标业务的约束条件，该第二路径与该第一路径的头节点相同，且尾节点相同；

若该生成模块1101确定该第二路径满足该约束条件，且该第一路径不满足该约束条件，则该指示信息用于指示该第一路径不用于转发报文；

若该生成模块1101确定该第一路径和第二路径均满足该约束条件，则该指示信息用于指示该第一路径为用于转发报文的路径；

若该生成模块1101确定该第一路径和第二路径均不满足该约束条件，则该指示信息用于指示该第一路径为用于转发报文的路径。

可选地，该生成模块1101，还可以用于确定除该第一路径外的一条或多条路径是否满足目标业务的约束条件，其中，该一条或多条路径和该第一路径的头节点相同，且尾节点相同；以及，在该发送模块1102向该网络设备发送包括该指示信息的该第一约束信息之前，根据该第一路径以及该一条或多条路径是否满足该约束条件和/或路径优先级，确定该第一路径的该指示信息。该生成模块1101的功能实现还可以参考上述方法实施例中S701和S702的相关描述。

综上所述，本申请实施例提供了一种控制器，该控制器可以向第一路径的头节点发送该第一路径的第一约束信息，使得该头节点能够根据接收到的第一约束信息确定是否将转发报文的路径从该第一路径切换至其他路径。相比于仅根据路径的故障状态切换转发报文的路径，本申请实施例提供的方案有效提高了路径切换的灵活性。并且，还可以尽可能保证转发报文的路径为满足约束条件的路径，进而确保目标业务的报文能够高质量的传输。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的网络设备、控制器以及各模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

应理解的是，本申请实施例提供的网络设备和控制器还可以用专用集成电路(application-specific integrated circuit，ASIC)实现，或可编程逻辑器件(programmable logic device，PLD)实现，上述PLD可以是复杂程序逻辑器件(complexprogrammable logical device，CPLD)，现场可编程门阵列(field-programmable gatearray，FPGA)，通用阵列逻辑(generic array logic，GAL)或其任意组合。也可以通过软件实现上述方法实施例提供的路径切换方法，当通过软件实现上述方法实施例提供的路径切换方法时，本申请实施例提供的网络设备和控制器中的各个模块也可以为软件模块。

图12是本申请实施例提供的又一种网络设备的结构示意图，该网络设备1200可以为上述任一实施例中的网络设备。该网络设备1200可以应用于如图1所示的系统中，且该网络设备1200可以为PE设备或者P设备。如图12所示，该网络设备1200包括：主控板1210、接口板1230和接口板1240。多个接口板的情况下可以包括交换网板(图中未示出)，该交换网板用于完成各接口板(接口板也称为线卡或业务板)之间的数据交换。

主控板1210用于完成系统管理、设备维护、协议处理等功能。接口板1230和1240用于提供各种业务接口(例如，POS接口、GE接口、ATM接口等)，并实现报文的转发。主控板1210上主要有3类功能单元：系统管理控制单元、系统时钟单元和系统维护单元。主控板1210、接口板1230以及接口板1240之间通过系统总线与系统背板相连实现互通。接口板1230上包括一个或多个处理器1231。处理器1231用于对接口板进行控制管理并与主控板1210上的中央处理器1212进行通信，以及用于报文的转发处理。接口板1230上的存储器1232用于存储转发表项，处理器1231通过查找存储器1232中存储的转发表项进行报文的转发。

该接口板1230包括一个或多个网络接口1233用于接收上一跳节点发送的报文，并根据处理器1231的指示向下一跳节点发送处理后的报文。具体实现过程这里不再逐一赘述。所述处理器1231的具体功能这里同样不再逐一赘述。

可以理解，如图12所示，本实施例中包括多个接口板，采用分布式的转发机制，这种机制下，接口板1240上的操作与所述接口板1230的操作基本相似，为了简洁，不再赘述。此外，可以理解的是，图12中的接口板1230中的处理器1231和/或1241可以是专用硬件或芯片，如网络处理器或者专用集成电路来实现上述功能，这种实现方式即为通常所说的转发面采用专用硬件或芯片处理的方式。在另外的实施方式中，所述处理器1231和/或1241也可以采用通用的处理器，如通用的CPU来实现以上描述的功能。

此外应理解的是，主控板可能有一块或多块，有多块的时候可以包括主用主控板和备用主控板。接口板可能有一块或多块，该设备的数据处理能力越强，提供的接口板越多。多块接口板的情况下，该多块接口板之间可以通过一块或多块交换网板通信，有多块的时候可以共同实现负荷分担冗余备份。在集中式转发架构下，该设备可以不需要交换网板，接口板承担整个系统的业务数据的处理功能。在分布式转发架构下，该设备包括多块接口板，可以通过交换网板实现多块接口板之间的数据交换，提供大容量的数据交换和处理能力。所以，分布式架构的网络设备的数据接入和处理能力要大于集中式架构的设备。具体采用哪种架构，取决于具体的组网部署场景，此处不做任何限定。

具体的实施例中，存储器1232可以是只读存储器(read-only memory，ROM)或可存储静态信息和指令的其它类型的静态存储设备，随机存取存储器(random access memory，RAM)或者可存储信息和指令的其它类型的动态存储设备，也可以是电可擦可编程只读存储器(electrically erasable programmable read-only memory，EEPROM)、只读光盘(compact disc read-only Memory，CD-ROM)或其它光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘或者其它磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其它介质，但不限于此。存储器1232可以是独立存在，通过通信总线与处理器1231相连接。存储器1232也可以和处理器1231集成在一起。

存储器1232用于存储程序代码，并由处理器1231来控制执行，以执行上述实施例所提供的MAC路由的更新方法。处理器1231用于执行存储器1232中存储的程序代码。程序代码中可以包括一个或多个软件模块。这一个或多个软件模块可以为上述图8或图9所示实施例中提供的功能模块，或者可以为图10或图11所示实施例中提供的功能模块。

具体实施例中，该网络接口1233，可以是使用任何收发器一类的装置，用于与其它设备或通信网络通信，如以太网，无线接入网(radio access network，RAN)，无线局域网(wireless local area networks，WLAN)等。

图13是本申请实施例提供的一种设备的结构示意图，该设备可以为上述实施例中的网络设备或控制器。参考图13，该设备可以包括：处理器1301、存储器1302、收发器1303和总线1304。其中，总线1304用于连接处理器1301、存储器1302和收发器1303。通过收发器1303(可以是有线或者无线)可以实现与其他设备之间的通信连接。存储器1302中存储有计算机程序，该计算机程序用于实现各种应用功能。

应理解，在本申请实施例中，处理器1301可以是CPU，该处理器1301还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、GPU或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者是任何常规的处理器等。

存储器1302可以是易失性存储器或非易失性存储器，或可包括易失性和非易失性存储器两者。其中，非易失性存储器可以是ROM、可编程只读存储器(programmable ROM，PROM)、可擦除可编程只读存储器(erasable PROM，EPROM)、EEPROM或闪存。易失性存储器可以是RAM，其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的RAM可用，例如静态随机存取存储器(static RAM，SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、同步动态随机存取存储器(synchronous DRAM，SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(double datadate SDRAM，DDR SDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(enhanced SDRAM，ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(synchlink DRAM，SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器(direct rambus RAM，DR RAM)。

总线1304除包括数据总线之外，还可以包括电源总线、控制总线和状态信号总线等。但是为了清楚说明起见，在图中将各种总线都标为总线1304。

当该设备为网络设备时，该处理器1301被配置为执行存储器1302中存储的计算机程序，处理器1301通过执行该计算机程序13021来实现上述方法实施例中由该网络设备执行的步骤。

当该设备为控制器时，该处理器1301被配置为执行存储器1302中存储的计算机程序，处理器1301通过执行该计算机程序13021来实现上述方法实施例中由该控制器执行的步骤。

本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有指令，该指令由处理器执行以实现如上述方法实施例中由网络设备或控制器执行的步骤。

本申请实施例还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当该计算机程序产品在计算机上运行时，使得计算机执行上述方法实施例中由网络设备或控制器执行的步骤。

本申请实施例还提供了一种通信系统，如图1所示，该通信系统可以包括控制器01和至少一个网络设备。其中，该至少一个网络设备中作为路径的头节点的网络设备可以为如图9、图10、图12或图13所示的设备，该控制器01可以为如图11或图13所示的控制器。

可选地，该网络设备可以为PE设备或P设备，该控制器01可以为SDN控制器，例如可以为PCE server。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意结合来实现。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、专用计算机、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、数据用户线(digital subscriber line，DSL))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、服务器或数据中心进行传输。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是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设备。所述可用介质可以是磁性介质(例如：软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如：数字通用光盘(digital versatile disc，DVD))、或者半导体介质(例如：固态硬盘(solid state disk，SSD))等。

应当理解的是，在本文中提及的“和/或”，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

以上所述，仅为本申请的可选实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，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，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (27)

1.一种路径切换方法，其特征在于，所述方法包括：

网络设备获取第一路径的第一约束信息，所述第一路径为所述网络设备转发报文的路径，所述第一约束信息用于指示所述第一路径是否满足目标业务的约束条件，所述网络设备为所述第一路径的头节点；

所述网络设备根据所述第一约束信息，确定是否将转发报文的路径从所述第一路径切换至其他路径。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述网络设备获取第二路径的第二约束信息，所述第二约束信息用于指示所述第二路径是否满足所述约束条件，其中，所述第二路径与所述第一路径的头节点相同，且尾节点相同；

所述网络设备根据所述第一约束信息，确定是否将转发报文的路径从所述第一路径切换至其他路径，包括：

所述网络设备根据所述第一约束信息和所述第二约束信息，确定是否切换所述第一路径。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述网络设备根据所述第一约束信息和所述第二约束信息，确定是否切换所述第一路径，包括：

所述网络设备根据所述第一约束信息确定所述第一路径不满足所述约束条件，且根据所述第二约束信息确定所述第二路径满足所述约束条件；

所述网络设备将用于转发报文的路径切换为所述第二路径。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述网络设备获取第三路径的第三约束信息，所述第三约束信息用于指示所述第三路径是否满足所述约束条件，其中，所述第三路径与所述第一路径的头节点相同，且尾节点相同；

所述网络设备根据所述第一约束信息和所述第二约束信息，确定是否切换所述第一路径，包括：

所述网络设备根据所述第一约束信息确定所述第一路径不满足所述约束条件，根据所述第二约束信息确定所述第二路径满足所述约束条件，且根据所述第三约束信息确定所述第三路径满足所述约束条件；

所述网络设备根据所述第二路径的优先级高于所述第三路径的优先级，将用于转发报文的路径切换为所述第二路径。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述网络设备根据所述第一约束信息和所述第二约束信息，确定是否切换所述第一路径，包括：

所述网络设备根据所述第一约束信息确定所述第一路径不满足所述约束条件，且根据所述第二约束信息确定所述第二路径不满足所述约束条件；

所述网络设备确定不切换所述第一路径，或者，所述网络设备采用保护机制切换转发报文的路径。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述保护机制包括：分段路由SR尽力转发BE机制，和/或，虚拟专用网VPN快速重路由FRR机制。

7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述网络设备根据所述第一约束信息和所述第二约束信息，确定是否切换所述第一路径，包括：

所述网络设备根据所述第一约束信息确定所述第一路径不满足所述约束条件，根据所述第二约束信息确定所述第二路径满足所述约束条件，且确定所述第二路径由不满足所述约束条件变更为满足所述约束条件后的时长小于时长阈值，所述网络设备不将用于转发报文的路径切换为所述第二路径。

8.根据权利要求2至7任一所述的方法，其特征在于，所述第一路径和所述第二路径均属于同一个分段路由SR隧道。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，

所述第一路径和所述第二路径均基于SR流量工程和所述约束条件计算得到，所述第一路径和所述第二路径的源地址指示的头节点相同，目的地址指示的尾节点相同，且隧道标识相同；

或者，所述第一路径和所述第二路径均基于SR策略和所述约束条件计算得到，所述第一路径和所述第二路径的头端标识指示的头节点相同，颜色标识相同，且端点标识指示的尾节点相同。

10.根据权利要求2至8任一所述的方法，其特征在于，所述网络设备获取第二路径的第二约束信息，包括：

所述网络设备根据所述第二路径和所述第一路径属于同一路径关联组，获取所述第二路径的第二约束信息。

11.根据权利要求1至10任一所述的方法，其特征在于，所述网络设备获取第一路径的第一约束信息，包括：

所述网络设备接收控制器发送的第一路径的第一约束信息；

或者，所述网络设备检测所述第一路径是否满足所述约束条件，得到所述第一路径的第一约束信息。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述网络设备接收控制器发送的第一路径的第一约束信息，包括：

所述网络设备接收控制器通过路径计算单元通信协议PCEP发送的第一路径的第一约束信息；

或者，所述网络设备接收控制器通过边界网关协议BGP发送的第一路径的第一约束信息。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述网络设备接收控制器通过PCEP发送的第一路径的第一约束信息，包括：

所述网络设备接收控制器通过PCEP发送的携带有所述第一约束信息的报文，所述报文为路径计算更新报文、路径计算发起报文或者路径计算应答报文。

14.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，在所述网络设备检测所述第一路径是否满足所述约束条件，得到所述第一路径的第一约束信息之后，所述方法还包括：

所述网络设备向控制器发送所述第一约束信息，和/或，发送根据所述第一约束信息确定的路径的切换结果。

15.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第一约束信息包括指示信息，所述指示信息用于指示是否使用所述第一路径作为转发报文的路径，所述方法还包括：

所述网络设备接收控制器发送的包括所述指示信息的所述第一约束信息；

所述网络设备根据所述第一约束信息，确定是否将转发报文的路径从所述第一路径切换至其他路径，包括：

所述网络设备根据所述指示信息，确定是否将转发报文的路径从所述第一路径切换至其他路径。

16.一种路径切换方法，其特征在于，所述方法包括：

控制器根据第一路径是否满足目标业务的约束条件生成所述第一路径的第一约束信息；

所述控制器向网络设备发送所述第一约束信息，所述第一约束信息用于指示所述网络设备根据所述第一约束信息确定是否切换用于转发报文的路径，其中，所述网络设备为所述第一路径的头节点。

17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述控制器向网络设备发送所述第一路径的第一约束信息，包括：

所述控制器通过路径计算单元通信协议PCEP向网络设备发送所述第一路径的第一约束信息；

或者，所述控制器通过边界网关协议BGP向网络设备发送所述第一路径的第一约束信息。

18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述控制器通过PCEP向网络设备发送所述第一路径的第一约束信息，包括：

所述控制器通过PCEP向网络设备发送携带有所述第一约束信息的报文，所述报文为路径计算更新报文、路径计算发起报文或者路径计算应答报文。

19.根据权利要求16至18任一所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述控制器根据第二路径是否满足目标业务的约束条件生成所述第二路径的第二约束信息，所述第二路径与所述第一路径的头节点相同，且尾节点相同；

所述控制器向所述网络设备发送所述第二约束信息；

其中，所述第一约束信息用于指示所述网络设备根据所述第一约束信息确定是否切换用于转发报文的路径，包括：所述第一约束信息和所述第二约束信息用于指示所述网络设备根据所述第一约束信息和所述第二约束信息确定是否切换用于转发报文的路径。

20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述第一路径和所述第二路径属于同一路径关联组，所述路径关联组由关联组标识指示，所述第一约束信息和所述第二约束信息用于指示所述网络设备根据所述第一约束信息和所述第二约束信息确定是否切换用于转发报文的路径，包括：

所述关联组标识用于指示所述网络设备根据所述第一路径和所述第二路径属于同一路径关联组，使用所述第一约束信息和所述第二约束信息确定是否切换用于转发报文的路径。

21.根据权利要求16至18任一所述的方法，其特征在于，所述第一约束信息包括指示信息，所述指示信息用于指示是否使用所述第一路径作为转发报文的路径，所述控制器向网络设备发送所述第一约束信息，包括：

所述控制器向所述网络设备发送包括所述指示信息的所述第一约束信息，以指示所述网络设备根据所述指示信息确定是否切换用于转发报文的路径。

22.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述控制器确定第二路径是否满足目标业务的约束条件，所述第二路径与所述第一路径的头节点相同，且尾节点相同；

若所述控制器确定所述第二路径满足所述约束条件，且所述第一路径不满足所述约束条件，则所述指示信息用于指示所述第一路径不用于转发报文；

若所述控制器确定所述第一路径和第二路径均满足所述约束条件，则所述指示信息用于指示所述第一路径为用于转发报文的路径；

若所述控制器确定所述第一路径和第二路径均不满足所述约束条件，则所述指示信息用于指示所述第一路径为用于转发报文的路径。

23.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述控制器确定除所述第一路径外的一条或多条路径是否满足目标业务的约束条件，其中，所述一条或多条路径和所述第一路径的头节点相同，且尾节点相同；

所述控制器向所述网络设备发送包括所述指示信息的所述第一约束信息之前，所述控制器根据所述第一路径以及所述一条或多条路径是否满足所述约束条件和/或路径优先级，确定所述第一路径的所述指示信息。

24.一种网络设备，其特征在于，所述网络设备包括存储器和处理器；

所述存储器用于存储计算机程序；

所述处理器用于执行所述存储器中存储的计算机程序以使得所述网络设备执行如权利要求1至15任一所述的方法。

25.一种控制器，其特征在于，所述控制器包括存储器和处理器；

所述存储器用于存储计算机程序；

所述处理器用于执行所述存储器中存储的计算机程序以使得所述网络设备执行如权利要求16至23任一所述的方法。

26.一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中存储有指令，所述指令被处理器执行时实现如权利要求1至15任一所述的方法，或者，执行如权利要求16至23任一所述的方法。

27.一种通信系统，其特征在于，所述通信系统包括：如权利要求24所述的网络设备，以及如权利要求25所述的控制器。

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