CN117811991A - 一种基于闭环的拥塞反馈和探测实现多域云网的算路方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于闭环的拥塞反馈和探测实现多域云网的算路方法，涉及通信技术领域，该方法包括SDN控制器基于边缘设备的注册信息定义唯一的ID信息并储存ID信息，其中，SDN控制器包括SD‑WAN接入域拓扑管理器以及SR骨干网域拓扑管理器；将边缘设备一侧CPE设备至少连接两个POP设备；SR骨干网域拓扑管理器自动基于TECN拥塞探测算法进行POP探测和加权智能选择，从而自动连接CPE设备到最佳POP点的PE/VPE汇聚交换机，从而自动配置接入侧QoS策略；本发明通过实时监测网络链路、设备和节点的性能指标，基于TECN拥塞探测算法，进行POP点的探测和切换，可以及时发现潜在的拥塞和自动选择最佳路径，在云网边端多域云网网络环境下中实现网络性能优化和确定性服务保障。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域，具体为一种基于闭环的拥塞反馈和探测实现多域云网的算路方法。
背景技术
传统的互联网服务质量（Quality of Service）SLA服务保障机制，旨在提供一定级别的服务质量，以确保网络上的应用程序性能在可接受范围内。主要用于提供尽力而为的“最佳努力”服务，即在网络拥塞或不确定性情况下，尽力维持一定的服务质量，QoS SLA主要依赖于传统的QoS技术和流量管理，但受限于互联网的不确定性和拥塞。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于闭环的拥塞反馈和探测实现多域云网的算路方法。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现，一种基于闭环的拥塞反馈和探测实现多域云网的算路方法，包括如下步骤：
SDN控制器基于边缘设备的注册信息定义唯一的ID信息并储存ID信息，其中，SDN控制器包括SD-WAN接入域拓扑管理器以及SR骨干网域拓扑管理器；
将边缘设备一侧CPE设备至少连接两个POP设备；
SD-WAN接入域拓扑管理器基于设备的ID信息获取CPE设备和POP设备的公网IP地址和位置信息，并基于CPE设备和POP设备之间隧道信息获取接入域拓扑信息；
SR骨干网域拓扑管理器基于从链路发现模块学习到的链路信息进行拓扑计算，维护拓扑信息；
SR骨干网域拓扑管理器自动基于TECN拥塞探测算法进行POP探测和加权智能选择，从而自动连接CPE设备到最佳POP点的PE/VPE汇聚交换机，从而自动配置接入侧QoS策略；
SDN控制器基于上述的SD-WAN接入域拓扑管理器微服务和SR骨干网域拓扑管理器微服务数据库进行自动拼接全网络的拓扑状态，并动态更新。
通过采用上述技术方案，通过实时监测网络链路、设备和节点的性能指标，基于TECN拥塞探测算法，进行POP点的探测和切换，可以及时发现潜在的拥塞和自动选择最佳路径，在云网边端多域云网网络环境下中实现网络性能优化和确定性服务保障。
可选的，所述TECN拥筛探测算法为：根据网络运行状态调整优化 POP点延时、抖动和丢包保障网络传输的服务质量，探测和切换条件一：CPE到当前POP点的延迟大于25ms或CPE到当前POP点的延迟大于CPE到其他可用POP点延迟20ms 以上，探测和切换条件二：CPE到当前POP点的抖动大于10ms，探测和切换条件三：CPE到当前POP点的丢包率大于10%。
可选的，所述SR骨干网域路径计算的因素和算法微服务的核心是基于SRPolicy和确定网络服务的算法进行优化。
可选的，所述SR骨干网域拓扑管理器根据数据包收发的时间戳的差值判断网络的延迟情况，通过延迟的变化反映网络拥塞的程度，SDN控制器可以通过SNMP协议采集网络设备接口带宽利用率等信息，SDN控制器根据拥塞探测与反馈机制再结合SNMP采集的接口信息可以更加准确的判断网络拥塞程度，并且可以采取更加合理的规避拥塞的办法。
可选的，所述获取局域内网络边缘设备通过在SD-WAN接入域内使用MAC地址和SN来识别边缘设备。
可选的，所述TECN拥筛探测算法基础上设置流量工程TE路径计算，具体为：根据业务流量特征周期性自动探测确定性路径时延时、抖动、丢包和出口队列情况，TECN拥塞探测算法根据路径探测工具来检测并计算每一跳的最优转发时隙，将计算得到的时隙信息打入SRv6-POLICY的SID-LIST当中，以此来确定流量在每一跳的转发时隙，并进行实时路径调优。
本发明提供了一种基于闭环的拥塞反馈和探测实现多域云网的算路方法，具备以下有益效果：
1、本发明提供一种基于闭环的拥塞反馈和探测实现多域云网的算路方法，通过实时监测网络链路、设备和节点的性能指标，基于TECN拥塞探测算法，进行POP点的探测和切换，可以及时发现潜在的拥塞和自动选择最佳路径，在云网边端多域云网网络环境下中实现网络性能优化和确定性服务保障。
附图说明
图1为本发明实施例示出的一种基于闭环的拥塞反馈和探测实现多域云网的算路方法的流程图。
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的一个实施例，而不是所有的实施例，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。
如图1所示，本发明实施例提供一种基于闭环的拥塞反馈和探测实现多域云网的算路方法，包括如下步骤：
SDN控制器基于边缘设备的注册信息定义唯一的ID信息并储存ID信息，其中，SDN控制器包括SD-WAN接入域拓扑管理器以及SR骨干网域拓扑管理器；边缘接入设备向SDN控制器注册时，会根据边缘接入设备本身的MAC地址生成一串ID信息，这个信息ID在整个SDN控制器中是唯一的，获取局域内网络边缘设备通过在SD-WAN接入域内使用MAC地址和SN来识别边缘设备，第一种方式通过MAC地址来识别边缘设备：通过在接入域中的边缘网络设备WEB配置界面中输入SDN控制器的地址和端口，设备信息会主动向控制器上报，控制器接收到设备上报的MAC地址完成识别和注册；第二种方式：通过SDN控制器主动生成一串带有SN的设备注册码，接入设备将该注册码拷贝到浏览器中，完成与控制器的绑定与识别。
将边缘设备一侧的CPE设备至少连接两个POP设备，为了保障网络的稳定性，将多台CPE设备组成双机集群模式，SDN控制器在一段时间内检测到以下条件，会切换HA组内CPE的主备关系，即主CPE变成备CPE，而备CPE变成新的主CPE，主CPE的延迟要差于备CPE：10ms。
SD-WAN接入域拓扑管理器基于设备的ID信息获取CPE设备和POP设备的公网IP地址和位置信息，并基于CPE设备和POP设备之间隧道信息获取接入域拓扑信息。
SR骨干网域拓扑管理器基于从链路发现模块学习到的链路信息进行拓扑计算，维护拓扑信息，SR骨干网域路径计算的因素和算法微服务的核心是基于SRPolicy和确定网络服务的算法进行优化，具体的，SR骨干网域拓扑管理器根据数据包收发的时间戳的差值判断网络的延迟情况，通过延迟的变化反映网络拥塞的程度，SDN控制器可以通过SNMP协议采集网络设备接口带宽利用率等信息，控制器根据拥塞探测与反馈机制再结合SNMP采集的接口信息可以更加准确的判断网络拥塞程度，并且可以采取更加合理的规避拥塞的办法。
SR骨干网域拓扑管理器自动基于TECN拥塞探测算法进行POP探测和加权智能选择，从而自动连接CPE设备到最佳POP点的PE/VPE汇聚交换机，从而自动配置接入侧QoS策略；TECN拥塞探测算法结合了拥塞通知机制和后向拥塞通知机制、SLA探测机制以及通过SDN控制器技术进行统一管理，将计算策略下发到每一个边缘设备进行执行，当络拓扑或拥塞状态变化时，SDN控制器则将计算策略更新到相关边缘设备，边缘设备会基于策略自动更新而且不影响控制器的算力，根据网络运行状态调整优化 POP点延时、抖动和丢包保障网络传输的服务质量，探测和切换条件一：CPE到当前POP点的延迟大于25ms或CPE到当前POP点的延迟大于CPE到其他可用POP点延迟20ms 以上，探测和切换条件二：CPE到当前POP点的抖动大于10ms，探测和切换条件三：CPE到当前POP点的丢包率大于10%。
TECN拥筛探测算法基础上设置流量工程TE路径计算，具体为：根据业务流量特征周期性自动探测确定性路径时延时、抖动、丢包和出口队列情况，TECN拥塞探测算法根据路径探测工具来检测并计算每一跳的最优转发时隙，将计算得到的时隙信息打入SRv6-POLICY的SID-LIST当中，以此来确定流量在每一跳的转发时隙，并进行实时路径调优化。
SDN控制器基于上述的SD-WAN接入域拓扑管理器微服务和SR骨干网域拓扑管理器微服务数据库进行自动拼接全网络的拓扑状态，并动态更新；SDN控制器通过南向NetConf接口协议对接入网域和骨干网域中的网络设备进行资源的统一收集、抽象和组建为物理网络资源提供统一的网络服务能力抽象，实现网络资源和能力的模型化；跨域的网络模型化数据实时更新到数据库中，SDN控制器实时从数据库中获取全网络拓扑状态，即多域网络的多条路径，并以可视化方式展示。
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 (6)
1.一种基于闭环的拥塞反馈和探测实现多域云网的算路方法，其特征在于，包括如下步骤：
SDN控制器基于边缘设备的注册信息定义唯一的ID信息并储存ID信息，其中，SDN控制器包括SD-WAN接入域拓扑管理器以及SR骨干网域拓扑管理器；
将边缘设备一侧CPE设备至少连接两个POP设备；
SD-WAN接入域拓扑管理器基于设备的ID信息获取CPE设备和POP设备的公网IP地址和位置信息，并基于CPE设备和POP设备之间隧道信息获取接入域拓扑信息；
SR骨干网域拓扑管理器基于从链路发现模块学习到的链路信息进行拓扑计算，维护拓扑信息；
SR骨干网域拓扑管理器自动基于TECN拥塞探测算法进行POP探测和加权智能选择，从而自动连接CPE设备到最佳POP点的PE/VPE汇聚交换机，从而自动配置接入侧QoS策略；
SDN控制器基于上述的SD-WAN接入域拓扑管理器微服务和SR骨干网域拓扑管理器微服务数据库进行自动拼接全网络的拓扑状态，并动态更新。
2.根据权利要求1所述的一种基于闭环的拥塞反馈和探测实现多域云网的算路方法，其特征在于，所述TECN拥筛探测算法为：根据网络运行状态调整优化 POP点延时、抖动和丢包保障网络传输的服务质量，探测和切换条件一：CPE到当前POP点的延迟大于25ms或CPE到当前POP点的延迟大于CPE到其他可用POP点延迟20ms 以上，探测和切换条件二：CPE到当前POP点的抖动大于10ms，探测和切换条件三：CPE到当前POP点的丢包率大于10%。
3.根据权利要求1所述的一种基于闭环的拥塞反馈和探测实现多域云网的算路方法，其特征在于，所述SR骨干网域路径计算的因素和算法微服务的核心是基于SRPolicy和确定网络服务的算法进行优化。
4.根据权利要求3所述的一种基于闭环的拥塞反馈和探测实现多域云网的算路方法，其特征在于，所述SR骨干网域拓扑管理器根据数据包收发的时间戳的差值判断网络的延迟情况，通过延迟的变化反映网络拥塞的程度，SDN控制器可以通过SNMP协议采集网络设备接口带宽利用率等信息，SDN控制器根据拥塞探测与反馈机制再结合SNMP采集的接口信息可以更加准确的判断网络拥塞程度，并且可以采取更加合理的规避拥塞的办法。
5.根据权利要求1所述的一种基于闭环的拥塞反馈和探测实现多域云网的算路方法，其特征在于，所述获取局域内网络边缘设备通过在SD-WAN接入域内使用MAC地址和SN来识别边缘设备。
6.根据权利要求1所述的一种基于闭环的拥塞反馈和探测实现多域云网的算路方法，其特征在于，所述TECN拥筛探测算法基础上设置流量工程TE路径计算，具体为：根据业务流量特征周期性自动探测确定性路径时延时、抖动、丢包和出口队列情况，TECN拥塞探测算法根据路径探测工具来检测并计算每一跳的最优转发时隙，将计算得到的时隙信息打入SRv6-POLICY的SID-LIST当中，以此来确定流量在每一跳的转发时隙，并进行实时路径调优。
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