網(wǎng)絡路由流量仿真方法和裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種網(wǎng)絡路由流量仿真方法和裝置，及大型IP網(wǎng)絡管理系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】。該方法包括：結(jié)合流量流向FLOW數(shù)據(jù)、IGP路由及拓撲數(shù)據(jù)、BGP路由數(shù)據(jù)、設(shè)備端口流量數(shù)據(jù)，通過BGP與IGP路由迭代以及端到端路徑的流量加載，構(gòu)造影子網(wǎng)絡路由流量模型；流量仿真計算中使用的逐級迭代約束算法。為IP網(wǎng)絡管理系統(tǒng)提供一種基于實測數(shù)據(jù)的應用于大型IP網(wǎng)絡的路由和流量仿真的方法，以幫助網(wǎng)絡管理人員快速構(gòu)造與現(xiàn)網(wǎng)流量模型一致的“影子網(wǎng)絡”，并在其上進行仿真模擬調(diào)整，為網(wǎng)絡規(guī)劃、優(yōu)化及工程實施提供幫助。
【專利說明】網(wǎng)絡路由流量仿真方法和裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及大型IP網(wǎng)絡管理系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種網(wǎng)絡路由流量仿真方 法和裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 大型IP網(wǎng)絡的調(diào)整需要綜合考慮網(wǎng)絡、流量和業(yè)務的變化，需要在仿真平臺上做 相應的驗證，以便制定嚴密的實施方案。
[0003] 仿真平臺模擬與現(xiàn)網(wǎng)完全一致的節(jié)點和連接情況，并從網(wǎng)絡中提取真實的路由， 包括IGP(InteriorGatewayProtocol，內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議)和BGP(BorderGatewayProtocol， 邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議)，以及流量信息注入仿真平臺，構(gòu)建與現(xiàn)網(wǎng)具有相同邏輯拓撲結(jié)構(gòu)和流量分 布特性的"影子網(wǎng)絡"，從而在網(wǎng)絡調(diào)整和業(yè)務優(yōu)化方面進行仿真驗證。
[0004] 在路由仿真產(chǎn)品方面，業(yè)界主流產(chǎn)品主要采用的是基于設(shè)備端口流量和IGP路由 拓撲反算流量需求進而進行流量仿真。令Y=(yi，…，yi)'表示一個網(wǎng)絡中所有鏈路的流量 值，其中，" "表示矩陣的轉(zhuǎn)置，I表示鏈路的總數(shù)，yi表示第i條鏈路的流量。該網(wǎng)絡中所 有源節(jié)點（〇)和目的節(jié)點（D)之間的流量需求即0D對組成流量矩陣X= (Xl，…，xT) '，J表示 網(wǎng)絡中0D對的總數(shù)，&表示第j個0D對之間的需求。A是一個IXJ階的0-1矩陣，稱為 路由舉證，它的每一行代表一條鏈路，每一列代表一個0D對。如果鏈路i在0D對j的流量 需求經(jīng)過的路徑上，則aij=l，否則aij=0。A的列指明了某個0D需求在網(wǎng)絡中所要經(jīng)過的全 部鏈路的集合，即這個0D對的路由，顯然A是一個包含了實際路由信息的矩陣。以上參數(shù) 之間的關(guān)系可以用線性方程Y=AX表示。業(yè)內(nèi)的流量仿真產(chǎn)品都是基于已知鏈路流量Y和 路由矩陣A的情況下上述方程中求出流量矩陣X。其中，鏈路流量Y可以通過SNMP數(shù)據(jù)得 至IJ，實際路由矩陣A可以通過路由器的配置信息或者通過收集IGP路由（0SPF或者IS-IS) 的鏈路權(quán)重并計算最短路徑來得到。問題的難點在于，由于通常網(wǎng)絡中0D對的數(shù)量要遠大 于鏈路數(shù)，即J?I，A不是一個滿秩方陣，這意味著方程Y=AX將有無窮多組可能解，是一種 病態(tài)的線性逆問題。
[0005] 雖然通過一定的算法優(yōu)化盡量提高仿真的準確性，但其多解方程的本質(zhì)仍然無法 確保其數(shù)據(jù)的準確程度，并且沒有考慮BGP路由與IGP路由特性進行仿真，與運營商網(wǎng)絡的 路由使用實際情況不一致。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在問題，并因此針對所述問題中的至少一 個問題提出了一種新的技術(shù)方案。
[0007] 本發(fā)明的一個目的是提供一種用于網(wǎng)絡路由流量仿真的技術(shù)方案。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種網(wǎng)絡路由流量仿真方法，包括：
[0009] 獲取現(xiàn)網(wǎng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包括IGP路由及拓撲數(shù)據(jù)、BGP路由數(shù)據(jù)、端 口流量數(shù)據(jù)、流量流向Flow數(shù)據(jù)，其中，所述流量流向Flow數(shù)據(jù)包括：源路由器、源接口、目 標地址、流量；
[0010] 根據(jù)所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)構(gòu)造現(xiàn)網(wǎng)的影子網(wǎng)絡，所述影子網(wǎng)絡包括網(wǎng)絡拓撲和流量模 型，其中，所述影子網(wǎng)絡的網(wǎng)絡拓撲通過所述IGP拓撲數(shù)據(jù)構(gòu)造，所述影子網(wǎng)絡的流量模型 包括網(wǎng)絡邊緣間端到端的流量成分，以及網(wǎng)絡中繼的流量成分；
[0011] 基于對網(wǎng)絡拓撲的仿真調(diào)整確定所述影子網(wǎng)絡的新的IGP拓撲，以及在所述新的 IGP拓撲上的新的路徑矩陣；
[0012] 基于對邊緣間流量的仿真調(diào)整獲得新的流量需求，以及與所述新的流量需求對應 的新的流量矩陣；
[0013] 基于逐級迭代約束算法將所述新的流量需求加載到所述新的網(wǎng)絡拓撲上，獲得新 的中繼流量分布。
[0014] 可選地,該方法還包括：結(jié)合接入端口流量、流量流向Flow數(shù)據(jù)、BGP路由進行計 算得到所述網(wǎng)絡邊緣間端到端的流量成分；
[0015] 將網(wǎng)絡邊緣間端到端的流量通過IGP拓撲進行疊加得到所述網(wǎng)絡中繼的流量成 分。
[0016] 可選地，所述結(jié)合接入端口流量、流量流向Flow數(shù)據(jù)、BGP路由進行計算得到所述 網(wǎng)絡邊緣間端到端的流量成分包括：
[0017] 將所述流量流向Flow數(shù)據(jù)中的目標地址與BGP路由進行匹配，獲取對應的BGP下 一跳地址及AS;
[0018] 將所述流量流向Flow數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為：源路由器、源端口、BGP下一跳地址、流量流向 比例；
[0019] 將每臺邊緣路由器上接入端口的SNMP流量按流量流向比例攤分，得到每臺邊緣 路由器的接入端口到各個方向的流量；
[0020] 基于每臺邊緣路由器的接入端口到各個方向的流量數(shù)據(jù)，結(jié)合源路由器端口對應 的AS，根據(jù)BGP路由獲取BGP下一跳地址對應的目標AS，得到入網(wǎng)AS-AS間的流量；
[0021] 和/或
[0022] 所述將網(wǎng)絡邊緣間端到端的流量通過IGP拓撲進行疊加的得到所述網(wǎng)絡中繼的 流量成分包括：
[0023] 基于所述每臺邊緣路由器的接入端口到各個方向的流量數(shù)據(jù)，將BGP下一跳地址 在IGP路由表中進行迭代查找，獲取出口設(shè)備；
[0024] 根據(jù)IGP路由拓撲將所述網(wǎng)絡邊緣間端到端的流量加載到IGP最短路徑所經(jīng)過的 中繼鏈路上，如果存在多條等價路徑則進行攤分疊加，得到所有中繼鏈路的流量成分，從而 獲得所述網(wǎng)絡中繼的流量成分。
[0025] 可選地，基于逐級迭代約束算法將所述新的流量需求加載到所述新的網(wǎng)絡拓撲上 獲得新的中繼流量分布包括：
[0026] 將所述新的流量需求按流量的實際路由過程進行加載，由最靠近源的起始電路到 中繼電路再到連接目的節(jié)點的電路進行分級加載；基于IGP最短路徑矩陣，分方向計算每 條中繼鏈路的流量丟棄級別，以所有經(jīng)過鏈路的IGP最短路徑中的最大跳數(shù)值為其流量丟 棄級別；在仿真計算中，當網(wǎng)絡發(fā)生擁塞而產(chǎn)生丟包時，對產(chǎn)生丟包的鏈路，按流量丟棄級 別值由小到大的順序進行流量丟棄計算，在路由前端因擁塞丟棄的流量不重復加載至路由 后端。
[0027] 可選地，該方法還包括：基于電路流量對所述流量流向Flow數(shù)據(jù)進行校正。
[0028] 可選地，基于電路流量對所述流量流向Flow數(shù)據(jù)進行校正包括：
[0029] 根據(jù)所述流量流向Flow數(shù)據(jù)獲得電路流量在各個邏輯方向上的比例關(guān)系；
[0030] 將進入網(wǎng)絡的電路流量乘以經(jīng)過電路流入網(wǎng)內(nèi)的流量在各個邏輯方向上的比例 關(guān)系獲得校正后的所述流量流向Flow數(shù)據(jù)。
[0031] 可選地，該方法還包括：由邊緣路由器發(fā)出流量流向采樣數(shù)據(jù)，使用采集機接收邊 緣路由器發(fā)送的流量流向采樣數(shù)據(jù)，獲得所述流量流向Flow數(shù)據(jù)。
[0032] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種網(wǎng)絡路由流量仿真裝置，包括：
[0033] 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)獲取單元，用于獲取現(xiàn)網(wǎng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包括IGP路由及拓 撲數(shù)據(jù)、BGP路由數(shù)據(jù)、端口流量數(shù)據(jù)、流量流向Flow數(shù)據(jù)，其中，所述流量流向Flow數(shù)據(jù) 包括：源路由器、源接口、目標地址、流量；
[0034] 影子網(wǎng)絡構(gòu)造單元，用于根據(jù)所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)構(gòu)造現(xiàn)網(wǎng)的影子網(wǎng)絡，所述影子網(wǎng)絡 包括網(wǎng)絡拓撲和流量模型，其中，所述影子網(wǎng)絡的網(wǎng)絡拓撲通過所述IGP拓撲數(shù)據(jù)構(gòu)造，所 述影子網(wǎng)絡的流量模型包括網(wǎng)絡邊緣間端到端的流量成分，以及網(wǎng)絡中繼的流量成分；
[0035] 路徑矩陣確定單元，用于基于對網(wǎng)絡拓撲的仿真調(diào)整確定所述影子網(wǎng)絡的新的 IGP拓撲，以及在所述新的IGP拓撲上的新的路徑矩陣；
[0036] 流量矩陣確定單元，用于基于對邊緣間流量的仿真調(diào)整獲得新的流量需求，以及 與所述新的流量需求對應的新的流量矩陣；
[0037] 流量需求加載單元，用于基于逐級迭代約束算法將所述新的流量需求加載到所述 新的網(wǎng)絡拓撲上，獲得新的中繼流量分布。
[0038] 可選地，影子網(wǎng)絡構(gòu)造單元結(jié)合接入端口流量、流量流向Flow數(shù)據(jù)、BGP路由進行 計算得到所述網(wǎng)絡邊緣間端到端的流量成分；將網(wǎng)絡邊緣間端到端的流量通過IGP拓撲進 行疊加得到所述網(wǎng)絡中繼的流量成分。
[0039] 可選地，流量需求加載單元將所述新的流量需求按流量的實際路由過程進行加 載，由最靠近源的起始電路到中繼電路再到連接目的節(jié)點的電路進行分級加載；基于IGP 最短路徑矩陣，分方向計算每條中繼鏈路的流量丟棄級別，以所有經(jīng)過鏈路的IGP最短路 徑中的最大跳數(shù)值為其流量丟棄級別；在仿真計算中，當網(wǎng)絡發(fā)生擁塞而產(chǎn)生丟包時，對產(chǎn) 生丟包的鏈路，按流量丟棄級別值由小到大的順序進行流量丟棄計算，在路由前端因擁塞 丟棄的流量不重復加載至路由后端。
[0040] 可選地，該裝置還包括：流量數(shù)據(jù)校正單元，用于基于電路流量對所述流量流向 Flow數(shù)據(jù)進行校正。
[0041] 可選地，流量數(shù)據(jù)校正單元根據(jù)所述流量流向Flow數(shù)據(jù)獲得電路流量在各個邏 輯方向上的比例關(guān)系；將進入網(wǎng)絡的電路流量乘以經(jīng)過電路流入網(wǎng)內(nèi)的流量在各個邏輯方 向上的比例關(guān)系獲得校正后的所述流量流向Flow數(shù)據(jù)。
[0042] 本發(fā)明的一個優(yōu)點在于，通過逐級迭代約束算法，基于網(wǎng)絡層次分級計算流量丟 棄情況，使仿真結(jié)果與實際網(wǎng)絡運行情況更加相符，提高了仿真結(jié)果的準確性。
[0043] 通過以下參照附圖對本發(fā)明的示例性實施例的詳細描述，本發(fā)明的其它特征及其 優(yōu)點將會變得清楚。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0044] 構(gòu)成說明書的一部分的附圖描述了本發(fā)明的實施例，并且連同說明書一起用于解 釋本發(fā)明的原理。
[0045] 參照附圖，根據(jù)下面的詳細描述，可以更加清楚地理解本發(fā)明，其中：
[0046] 圖1示出根據(jù)本發(fā)明的網(wǎng)絡路由流量仿真方法的一個實施例的流程圖。
[0047] 圖2示出根據(jù)本發(fā)明的影子網(wǎng)絡構(gòu)造過程的一個例子的示意圖。
[0048] 圖3示出流量需求加載的一個例子的示意圖。
[0049] 圖4示出圖3中的路由發(fā)生調(diào)整后的流量需求加載的示意圖。
[0050] 圖5示出對經(jīng)過采集計算生成的ChinaNet影子網(wǎng)絡的部分拓撲進行呈現(xiàn)的界面。
[0051] 圖6示出對一條中繼電路的流量成分信息的查看界面。
[0052] 圖7示出對ChinaNet網(wǎng)絡在C2C海纜中斷場景下的仿真模擬情況示意圖。
[0053] 圖8示出ChinaNet網(wǎng)絡C2C海纜中斷仿真結(jié)果報表示意圖。
[0054] 圖9示出根據(jù)本發(fā)明的網(wǎng)絡路由流量仿真裝置的一個實施例的結(jié)構(gòu)圖。
[0055] 圖10示出根據(jù)本發(fā)明的網(wǎng)絡路由流量仿真裝置的另一個實施例的結(jié)構(gòu)圖。

【具體實施方式】
[0056] 現(xiàn)在將參照附圖來詳細描述本發(fā)明的各種示例性實施例。應注意到：除非另外具 體說明，否則在這些實施例中闡述的部件和步驟的相對布置、數(shù)字表達式和數(shù)值不限制本 發(fā)明的范圍。
[0057] 同時，應當明白，為了便于描述，附圖中所示出的各個部分的尺寸并不是按照實際 的比例關(guān)系繪制的。
[0058] 以下對至少一個示例性實施例的描述實際上僅僅是說明性的，決不作為對本發(fā)明 及其應用或使用的任何限制。
[0059] 對于相關(guān)領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的技術(shù)、方法和設(shè)備可能不作詳細討論，但在適 當情況下，所述技術(shù)、方法和設(shè)備應當被視為授權(quán)說明書的一部分。
[0060] 在這里示出和討論的所有示例中，任何具體值應被解釋為僅僅是示例性的，而不 是作為限制。因此，示例性實施例的其它示例可以具有不同的值。
[0061] 應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一 個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步討論。
[0062] 圖1示出根據(jù)本發(fā)明的網(wǎng)絡路由流量仿真方法的一個實施例的流程圖。
[0063] 如圖1所示，步驟102,獲取現(xiàn)網(wǎng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包括IGP路由及拓撲數(shù)據(jù)、 BGP路由數(shù)據(jù)、端口流量數(shù)據(jù)、流量流向Flow數(shù)據(jù)等，其中，流量流向Flow數(shù)據(jù)包括：源路 由器、源接口、目標地址、流量。
[0064] 步驟104,根據(jù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)構(gòu)造現(xiàn)網(wǎng)的影子網(wǎng)絡，影子網(wǎng)絡包括網(wǎng)絡拓撲和流量模 型，其中，影子網(wǎng)絡的網(wǎng)絡拓撲通過所述IGP拓撲數(shù)據(jù)構(gòu)造，影子網(wǎng)絡的流量模型包括網(wǎng)絡 邊緣間端到端的流量成分，以及網(wǎng)絡中繼的流量成分。例如，結(jié)合接入端口流量、流量流向 Flow數(shù)據(jù)、BGP路由進行計算得到所述網(wǎng)絡邊緣間端到端的流量成分；將網(wǎng)絡邊緣間端到 端的流量通過IGP拓撲進行疊加得到所述網(wǎng)絡中繼的流量成分。
[0065] 步驟106,基于對網(wǎng)絡拓撲的仿真調(diào)整確定影子網(wǎng)絡的新的IGP拓撲，以及在所述 新的IGP拓撲上的新的路徑矩陣。
[0066] 步驟108,基于對邊緣間流量的仿真調(diào)整獲得新的流量需求，以及與所述新的流量 需求對應的新的流量矩陣。
[0067] 步驟110,基于逐級迭代約束算法將所述新的流量需求加載到所述新的網(wǎng)絡拓撲 上，獲得新的中繼流量分布。一種具體實現(xiàn)包括：將新的流量需求按流量的實際路由過程進 行加載，由最靠近源的起始電路到中繼電路再到連接目的節(jié)點的電路進行分級加載；基于 IGP最短路徑矩陣，分方向計算每條中繼鏈路的流量丟棄級別，以所有經(jīng)過鏈路的IGP最短 路徑中的最大跳數(shù)值為其流量丟棄級別；在仿真計算中，當網(wǎng)絡發(fā)生擁塞而產(chǎn)生丟包時，對 產(chǎn)生丟包的鏈路，按流量丟棄級別值由小到大的順序進行流量丟棄計算，在路由前端因擁 塞丟棄的流量不重復加載至路由后端。
[0068] 圖2示出根據(jù)本發(fā)明的影子網(wǎng)絡構(gòu)造過程的一個例子的示意圖。
[0069] 首先，通過各種采集手段在線獲取構(gòu)造影子網(wǎng)絡所需的現(xiàn)網(wǎng)實時數(shù)據(jù)，包括流量 流向Flow數(shù)據(jù)、IGP路由及拓撲數(shù)據(jù)、BGP路由數(shù)據(jù)、端口流量數(shù)據(jù)。
[0070] (1)端口流量數(shù)據(jù)：通過SNMP協(xié)議采集，獲取設(shè)備端口的鏈路層流量數(shù)據(jù)。
[0071] (2)IGP路由及拓撲：與網(wǎng)內(nèi)路由器建立IGP鄰接關(guān)系，通過IGP路由協(xié)議交互，實 時獲取全網(wǎng)IGP路由拓撲。
[0072] (3)BGP路由：與網(wǎng)內(nèi)路由器建立BGP鄰接關(guān)系，通過BGP路由協(xié)議交互，實時獲取 設(shè)備BGP路由。
[0073] (4)流量流向Flow數(shù)據(jù)：通過在所有邊緣路由器進行配置，由邊緣路由器使用 xFlow協(xié)議發(fā)出流量流向采樣數(shù)據(jù)。使用采集機接收路由器發(fā)送的數(shù)據(jù)，進行過濾、匯總和 保存。獲取的Flow原始信息包括：源路由器、源接口、目標地址、流量。
[0074] 采集到基礎(chǔ)數(shù)據(jù)后，通過獲取的數(shù)據(jù)構(gòu)造與現(xiàn)網(wǎng)同步的影子網(wǎng)絡，包括網(wǎng)絡拓撲 及流量模型。網(wǎng)絡拓撲通過IGP拓撲數(shù)據(jù)直接構(gòu)造，流量模型首先結(jié)合接入端口流量、Flow 數(shù)據(jù)、BGP路由進行計算后得到網(wǎng)絡邊緣間端到端的流量成分，再將端到端流量通過IGP拓 撲進行疊加，得到網(wǎng)絡中繼的流量成分。具體計算過程如下：
[0075] (1)將Flow數(shù)據(jù)中的目標地址與BGP路由進行匹配，獲取其對應的BGP下一跳地 址及AS
[0076] (2)將Flow數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為：源路由器、源端口、BGP下一跳地址、流量比例
[0077] (3)將每臺邊緣路由器上接入端口的SNMP流量按上述流量流向比例攤分，得到每 臺邊緣路由器的接入端口到各個方向的流量。
[0078] (4)基于步驟（3)中得到的流量數(shù)據(jù)，結(jié)合網(wǎng)管資料獲取源路由器端口對應的AS， 根據(jù)BGP路由獲取BGP下一跳地址對應的目標AS，得到入網(wǎng)AS-AS間的流量。
[0079] (5)基于步驟（3)中得到的流量數(shù)據(jù)，將BGP下一跳地址在IGP路由表中進行迭代 查找，獲取出口設(shè)備，并根據(jù)IGP路由拓撲，將邊緣間流量加載到IGP最短路徑所經(jīng)過的中 繼鏈路上，如果存在多條等價路徑則進行攤分疊加，得到所有中繼鏈路的流量成分。
[0080] 影子網(wǎng)絡構(gòu)造完成后，在影子網(wǎng)絡上進行仿真操作，模擬故障或網(wǎng)絡調(diào)整操作，仿 真上述變化對網(wǎng)絡流量分布帶來的變化，找到可能發(fā)生擁塞的鏈路及損失的流量，并進行 直觀呈現(xiàn)。具體仿真過程如下：
[0081] (1)將對網(wǎng)絡拓撲的仿真調(diào)整代入IGP拓撲，如中斷某條中繼鏈路、下線某臺設(shè) 備、修改某條鏈路的metric等，在新的IGP拓撲上通過最短路徑算法得到邊緣間新的路徑 矩陣。
[0082] (2)將對邊緣間流量的調(diào)整代入，獲得新的流量矩陣。調(diào)整方式可包括對流量大小 的調(diào)整、對邊緣流量出口的調(diào)整、對BGP路由的調(diào)整等
[0083] (3)將新的流量需求在新的網(wǎng)絡拓撲上加載：結(jié)合BGP與IGP路由，將新的目標 BGP下一跳地址在新IGP路由表中查找，并根據(jù)新IGP路由拓撲，將邊緣間流量加載到IGP 最短路徑所經(jīng)過的中繼鏈路上，得到新的中繼流量分布，并對比在仿真前后流量分布的變 化情況，找出可能發(fā)生擁塞的鏈路及損失的流量。
[0084] 在流量仿真計算過程中，本發(fā)明將通過以下創(chuàng)新技術(shù)提高仿真結(jié)果的準確性：
[0085]【逐級迭代約束算法】
[0086] "級"的定義：優(yōu)先級一近源，t0原始無丟棄，純拓撲變化，不考慮帶寬約束。
[0087] 在流量仿真加載過程中，按流量的實際路由過程進行加載，由最靠近源的起始電 路到中繼電路再到連接目的節(jié)點的電路進行分級加載計算。基于IGP最短路徑矩陣，分方 向計算每條中繼鏈路的流量丟棄級別，以所有經(jīng)過鏈路的IGP最短路徑中的最大跳數(shù)值為 其流量丟棄級別。在仿真計算中，當網(wǎng)絡發(fā)生擁塞而產(chǎn)生丟包時，對產(chǎn)生丟包的鏈路，按流 量丟棄級別值由小到大的順序進行流量丟棄計算，在路由前端因擁塞丟棄的流量不再重復 加載至路由后端。
[0088] 下面通過一個具體流量需求加載的例子說明一下。
[0089] 如圖3所示，假設(shè)0D流量需求為：
[0090]DAC = 1. 2Gbps
[0091]DEC = 0. 2Gbps
[0092] 各電路帶寬為lGbps，電路Metric相同；

【權(quán)利要求】
1. 一種網(wǎng)絡路由流量仿真方法，其特征在于，包括： 獲取現(xiàn)網(wǎng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包括內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議IGP路由及拓撲數(shù)據(jù)、邊界網(wǎng) 關(guān)協(xié)議BGP路由數(shù)據(jù)、端口流量數(shù)據(jù)、流量流向Flow數(shù)據(jù)，其中，所述流量流向Flow數(shù)據(jù)包 括：源路由器、源接口、目標地址、流量； 根據(jù)所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)構(gòu)造現(xiàn)網(wǎng)的影子網(wǎng)絡，所述影子網(wǎng)絡包括網(wǎng)絡拓撲和流量模型，其 中，所述影子網(wǎng)絡的網(wǎng)絡拓撲通過所述IGP拓撲數(shù)據(jù)構(gòu)造，所述影子網(wǎng)絡的流量模型包括 網(wǎng)絡邊緣間端到端的流量成分，以及網(wǎng)絡中繼的流量成分； 基于對網(wǎng)絡拓撲的仿真調(diào)整確定所述影子網(wǎng)絡的新的IGP拓撲，以及在所述新的IGP 拓撲上的新的路徑矩陣； 基于對邊緣間流量的仿真調(diào)整獲得新的流量需求，以及與所述新的流量需求對應的新 的流量矩陣； 基于逐級迭代約束算法將所述新的流量需求加載到所述新的網(wǎng)絡拓撲上，獲得新的中 繼流量分布。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括： 結(jié)合接入端口流量、流量流向Flow數(shù)據(jù)、BGP路由進行計算得到所述網(wǎng)絡邊緣間端到 端的流量成分； 將網(wǎng)絡邊緣間端到端的流量通過IGP拓撲進行疊加得到所述網(wǎng)絡中繼的流量成分。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于， 所述結(jié)合接入端口流量、流量流向Flow數(shù)據(jù)、BGP路由進行計算得到所述網(wǎng)絡邊緣間 端到端的流量成分包括： 將所述流量流向Flow數(shù)據(jù)中的目標地址與BGP路由進行匹配，獲取對應的BGP下一跳 地址及AS ; 將所述流量流向Flow數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為：源路由器、源端口、BGP下一跳地址、流量流向比 例； 將每臺邊緣路由器上接入端口的SNMP流量按流量流向比例攤分，得到每臺邊緣路由 器的接入端口到各個方向的流量； 基于每臺邊緣路由器的接入端口到各個方向的流量數(shù)據(jù)，結(jié)合源路由器端口對應的 AS，根據(jù)BGP路由獲取BGP下一跳地址對應的目標AS，得到入網(wǎng)AS-AS間的流量； 和/或 所述將網(wǎng)絡邊緣間端到端的流量通過IGP拓撲進行疊加的得到所述網(wǎng)絡中繼的流量 成分包括： 基于所述每臺邊緣路由器的接入端口到各個方向的流量數(shù)據(jù)，將BGP下一跳地址在 IGP路由表中進行迭代查找，獲取出口設(shè)備； 根據(jù)IGP路由拓撲將所述網(wǎng)絡邊緣間端到端的流量加載到IGP最短路徑所經(jīng)過的中繼 鏈路上，如果存在多條等價路徑則進行攤分疊加，得到所有中繼鏈路的流量成分，從而獲得 所述網(wǎng)絡中繼的流量成分。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于逐級迭代約束算法將所述新的 流量需求加載到所述新的網(wǎng)絡拓撲上獲得新的中繼流量分布包括： 將所述新的流量需求按流量的實際路由過程進行加載，由最靠近源的起始電路到中 繼電路再到連接目的節(jié)點的電路進行分級加載；基于IGP最短路徑矩陣，分方向計算每條 中繼鏈路的流量丟棄級別，以所有經(jīng)過鏈路的IGP最短路徑中的最大跳數(shù)值為其流量丟棄 級別；在仿真計算中，當網(wǎng)絡發(fā)生擁塞而產(chǎn)生丟包時，對產(chǎn)生丟包的鏈路，按流量丟棄級別 值由小到大的順序進行流量丟棄計算，在路由前端因擁塞丟棄的流量不重復加載至路由后 端。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括： 基于電路流量對所述流量流向Flow數(shù)據(jù)進行校正。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于電路流量對所述流量流向Flow 數(shù)據(jù)進行校正包括： 根據(jù)所述流量流向Flow數(shù)據(jù)獲得電路流量在各個邏輯方向上的比例關(guān)系； 將進入網(wǎng)絡的電路流量乘以經(jīng)過電路流入網(wǎng)內(nèi)的流量在各個邏輯方向上的比例關(guān)系 獲得校正后的所述流量流向Flow數(shù)據(jù)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1、5或6所述的方法，其特征在于，還包括： 由邊緣路由器發(fā)出流量流向采樣數(shù)據(jù)，使用采集機接收邊緣路由器發(fā)送的流量流向采 樣數(shù)據(jù)，獲得所述流量流向Flow數(shù)據(jù)。
8. -種網(wǎng)絡路由流量仿真裝置，其特征在于，包括： 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)獲取單元，用于獲取現(xiàn)網(wǎng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包括內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議IGP 路由及拓撲數(shù)據(jù)、邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議BGP路由數(shù)據(jù)、端口流量數(shù)據(jù)、流量流向Flow數(shù)據(jù)，其中，所 述流量流向Flow數(shù)據(jù)包括：源路由器、源接口、目標地址、流量； 影子網(wǎng)絡構(gòu)造單元，用于根據(jù)所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)構(gòu)造現(xiàn)網(wǎng)的影子網(wǎng)絡，所述影子網(wǎng)絡包括 網(wǎng)絡拓撲和流量模型，其中，所述影子網(wǎng)絡的網(wǎng)絡拓撲通過所述IGP拓撲數(shù)據(jù)構(gòu)造，所述影 子網(wǎng)絡的流量模型包括網(wǎng)絡邊緣間端到端的流量成分，以及網(wǎng)絡中繼的流量成分； 路徑矩陣確定單元，用于基于對網(wǎng)絡拓撲的仿真調(diào)整確定所述影子網(wǎng)絡的新的IGP拓 撲，以及在所述新的IGP拓撲上的新的路徑矩陣； 流量矩陣確定單元，用于基于對邊緣間流量的仿真調(diào)整獲得新的流量需求，以及與所 述新的流量需求對應的新的流量矩陣； 流量需求加載單元，用于基于逐級迭代約束算法將所述新的流量需求加載到所述新的 網(wǎng)絡拓撲上，獲得新的中繼流量分布。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述影子網(wǎng)絡構(gòu)造單元結(jié)合接入端口流 量、流量流向Flow數(shù)據(jù)、BGP路由進行計算得到所述網(wǎng)絡邊緣間端到端的流量成分；將網(wǎng)絡 邊緣間端到端的流量通過IGP拓撲進行疊加得到所述網(wǎng)絡中繼的流量成分。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述流量需求加載單元將所述新的流量 需求按流量的實際路由過程進行加載，由最靠近源的起始電路到中繼電路再到連接目的節(jié) 點的電路進行分級加載；基于IGP最短路徑矩陣，分方向計算每條中繼鏈路的流量丟棄級 另IJ，以所有經(jīng)過鏈路的IGP最短路徑中的最大跳數(shù)值為其流量丟棄級別；在仿真計算中，當 網(wǎng)絡發(fā)生擁塞而產(chǎn)生丟包時，對產(chǎn)生丟包的鏈路，按流量丟棄級別值由小到大的順序進行 流量丟棄計算，在路由前端因擁塞丟棄的流量不重復加載至路由后端。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，還包括： 流量數(shù)據(jù)校正單元，用于基于電路流量對所述流量流向Flow數(shù)據(jù)進行校正。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，所述流量數(shù)據(jù)校正單元根據(jù)所述流量流向Flow數(shù)據(jù) 獲得電路流量在各個邏輯方向上的比例關(guān)系；將進入網(wǎng)絡的電路流量乘以經(jīng)過電路流入網(wǎng) 內(nèi)的流量在各個邏輯方向上的比例關(guān)系獲得校正后的所述流量流向Flow數(shù)據(jù)。
【文檔編號】H04L12/751GK104518899SQ201310460068
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2013年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月30日
【發(fā)明者】吳湘東, 申志云, 冀暉, 劉紫千, 許彤, 林躍華, 馬少偉, 李玉娟 申請人:中國電信股份有限公司