一種故障網(wǎng)絡(luò)中的重路由方法和裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種故障網(wǎng)絡(luò)中的重路由方法，包括：獲取故障鏈路信息；根據(jù)所述故障鏈路信息，獲取所述故障鏈路上受影響數(shù)據(jù)包的目的自治域(AS)信息和故障鏈路始點(diǎn)AS信息；根據(jù)所述故障鏈路信息，重新建立同一管理域內(nèi)各個(gè)AS兩兩之間的連接關(guān)系數(shù)學(xué)模型，確定N條從所述故障鏈路始點(diǎn)AS到達(dá)所述目的AS的保護(hù)路徑；從所述N條保護(hù)路徑中篩選出可行路徑，作為保護(hù)隧道；其中，所述N為正整數(shù)。本發(fā)明還同時(shí)公開了一種故障網(wǎng)絡(luò)中的重路由裝置。
【專利說(shuō)明】一種故障網(wǎng)絡(luò)中的重路由方法和裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)中的路由管理領(lǐng)域，尤其涉及一種故障網(wǎng)絡(luò)中的重路由方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，互聯(lián)網(wǎng)已發(fā)展成為重要的通信基礎(chǔ)設(shè)施，承載著許多關(guān)鍵業(yè)務(wù)流量；同時(shí)，隨著在線視頻、在線游戲、遠(yuǎn)程醫(yī)療和電子銀行等多媒體實(shí)時(shí)應(yīng)用的廣泛使用，人們對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能的要求越來(lái)越高。
[0003]網(wǎng)絡(luò)中不可預(yù)料的意外事件和自然發(fā)生的故障隨時(shí)可能發(fā)生，大量的測(cè)量結(jié)果表明網(wǎng)絡(luò)中鏈路故障是普遍存在的現(xiàn)象。當(dāng)故障發(fā)生后需要依賴于路由協(xié)議的收斂過(guò)程來(lái)實(shí)現(xiàn)故障的避繞，以重新恢復(fù)端到端的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)路徑。但是，由于邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議(BGP)收斂時(shí)間長(zhǎng)、收斂期間的瞬時(shí)性不可達(dá)等問(wèn)題嚴(yán)重，降低了網(wǎng)絡(luò)的性能，難以支持關(guān)鍵交互式業(yè)務(wù)以及實(shí)時(shí)應(yīng)用。
[0004]針對(duì)該問(wèn)題，當(dāng)前主要包括兩大類解決方案:一是快速路由收斂技術(shù)，一是快速重路由技術(shù)。其中，快速路由收斂技術(shù)以降低路由收斂的時(shí)間為目的，該類方法雖然得到廣泛研究，但由于某些設(shè)計(jì)缺陷和復(fù)雜性，導(dǎo)致這些技術(shù)很難被部署到實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)中?？焖僦芈酚杉夹g(shù)主要依靠提供備份路徑達(dá)到快速路由恢復(fù)的目的，但該類方法需要額外的人工配置以實(shí)現(xiàn)有效的路由保護(hù)，不能自動(dòng)適應(yīng)環(huán)境的變化。此外，這兩類方法主要適用于單故障的情況，不能有效處理多故障的場(chǎng)景；而現(xiàn)有解決多故障場(chǎng)景的技術(shù)方案主要處理域內(nèi)的多故障情況，又不能適用于域間多故障場(chǎng)景的處理。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]為解決現(xiàn)有存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例期望提供一種故障網(wǎng)絡(luò)中的重路由方法和裝置，能在域間多條鏈路故障時(shí)保證數(shù)據(jù)包的正常轉(zhuǎn)發(fā)。
[0006]本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0007]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種故障網(wǎng)絡(luò)中的重路由方法，該方法包括:
[0008]獲取故障鏈路信息；
[0009]根據(jù)所述故障鏈路信息，獲取所述故障鏈路上受影響數(shù)據(jù)包的目的自治域(AS，Autonomous System)信息和故障鏈路始點(diǎn)AS信息；
[0010]根據(jù)所述故障鏈路信息，重新建立同一管理域內(nèi)各個(gè)AS兩兩之間的連接關(guān)系數(shù)學(xué)模型，確定N條從所述故障鏈路始點(diǎn)AS到達(dá)所述目的AS的保護(hù)路徑；其中，所述N為正整數(shù)；
[0011]從所述N條保護(hù)路徑中篩選出可行路徑，作為保護(hù)隧道。
[0012]上述方案中，所述獲取故障鏈路信息包括:
[0013]當(dāng)獲取到第一條故障鏈路信息時(shí)，等待預(yù)設(shè)的時(shí)間，獲取預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)的其他故障鏈路信息；和/或，
[0014]當(dāng)獲取到的故障鏈路影響已建立的保護(hù)隧道的正常使用時(shí)，拆除所述保護(hù)隧道，并獲取所述隧道原先對(duì)應(yīng)的故障鏈路信息。
[0015]上述方案中，所述根據(jù)所述故障鏈路信息，重新建立同一管理域內(nèi)各個(gè)AS兩兩之間的連接關(guān)系數(shù)學(xué)模型，確定N條從故障鏈路始點(diǎn)AS到達(dá)所述目的AS的保護(hù)路徑包括:
[0016]根據(jù)故障前的AS信息，構(gòu)造表示所述同一管理域內(nèi)各個(gè)AS兩兩之間連接關(guān)系的二維矩陣；
[0017]根據(jù)所述故障鏈路信息，刪除故障鏈路兩端AS之間的連接關(guān)系；
[0018]使用深度優(yōu)先遍歷算法，在更新后的所述二維矩陣中，確定出N條從所述故障鏈路始點(diǎn)AS到達(dá)所述目的AS的AS級(jí)保護(hù)路徑。
[0019]上述方案中，所述從所述N條保護(hù)路徑中篩選出可行路徑作為保護(hù)隧道包括:
[0020]將所述N條AS級(jí)保護(hù)路徑逐一轉(zhuǎn)換成與之對(duì)應(yīng)的N條路由器級(jí)路徑；
[0021]根據(jù)管理域中配置的路由策略信息，刪除所述N條路由器級(jí)路徑中不符合所述路由策略的路徑，得到M條可行路徑，作為保護(hù)隧道；其中，所述I < M < N，M為正整數(shù)。
[0022]上述方案中，在得到所述保護(hù)隧道之后，所述方法還包括:
[0023]通過(guò)查看BGP路由表為所述受影響數(shù)據(jù)包選擇最近的所述保護(hù)隧道出口。
[0024]本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種故障網(wǎng)絡(luò)中的重路由裝置，該裝置包括:故障獲取模塊、目標(biāo)獲取模塊、保護(hù)路徑確定模塊以及保護(hù)隧道獲取模塊；其中，
[0025]所述故障獲取模塊，用于獲取故障鏈路信息；
[0026]所述目標(biāo)獲取模塊，用于根據(jù)所述故障鏈路信息，獲取所述故障鏈路上受影響數(shù)據(jù)包的目的AS信息和故障鏈路始點(diǎn)AS信息；
[0027]所述保護(hù)路徑確定模塊，用于根據(jù)所述故障鏈路信息，重新建立同一管理域內(nèi)各個(gè)AS兩兩之間的連接關(guān)系數(shù)學(xué)模型，確定N條從所述故障鏈路始點(diǎn)AS到達(dá)所述目的AS的保護(hù)路徑；其中，所述N為正整數(shù)；
[0028]所述保護(hù)隧道獲取模塊，用于從所述N條保護(hù)路徑中篩選出可行路徑，作為保護(hù)隧道。
[0029]上述方案中，所述故障獲取模塊包括:
[0030]并發(fā)故障獲取單元，用于當(dāng)獲取到第一條故障鏈路信息時(shí)，等待預(yù)設(shè)的時(shí)間，獲取預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)的其他故障鏈路信息；和/或，
[0031]連續(xù)故障獲取單元，用于當(dāng)獲取到的故障鏈路影響已建立的保護(hù)隧道的正常使用時(shí)，拆除所述保護(hù)隧道，并獲取所述隧道原先對(duì)應(yīng)的故障鏈路信息。
[0032]上述方案中，所述保護(hù)路徑確定模塊包括:
[0033]建模單元，用于根據(jù)故障前的AS信息，構(gòu)造表示所述同一管理域內(nèi)各個(gè)AS兩兩之間連接關(guān)系的二維矩陣；
[0034]更新單元，用于根據(jù)所述故障鏈路信息，刪除故障鏈路兩端AS之間的連接關(guān)系；
[0035]路由單元，用于使用深度優(yōu)先遍歷算法，在更新后的所述二維矩陣中，確定出N條從所述故障鏈路始點(diǎn)AS到達(dá)所述目的AS的AS級(jí)保護(hù)路徑。
[0036]上述方案中，所述保護(hù)隧道獲取模塊包括:
[0037]細(xì)化路由單元，用于將所述N條AS級(jí)保護(hù)路徑逐一轉(zhuǎn)換成與之對(duì)應(yīng)的N條路由器級(jí)路徑；
[0038]篩選單元，用于根據(jù)管理域中配置的路由策略信息，刪除所述N條路由器級(jí)路徑中不符合所述路由策略的路徑，得到M條可行路徑，作為保護(hù)隧道；其中，所述I < N，M為正整數(shù)。
[0039]上述方案中，所述裝置還包括:
[0040]優(yōu)化模塊:用于在得到所述保護(hù)隧道之后，通過(guò)查看BGP路由表為所述受影響數(shù)據(jù)包選擇最近的所述保護(hù)隧道出口。
[0041]本發(fā)明實(shí)施例所提供的故障網(wǎng)絡(luò)中的重路由方法和裝置，利用在同一管理域內(nèi)各個(gè)AS的信息對(duì)網(wǎng)絡(luò)控制器(Network Controller)都可見的這一特點(diǎn)，針對(duì)多點(diǎn)并發(fā)故障和/或連續(xù)故障的場(chǎng)景，充分利用可獲取的信息，分級(jí)進(jìn)行重路由計(jì)算；當(dāng)域間多條鏈路發(fā)生故障時(shí)，能快速、正確地計(jì)算出符合域間路由策略的保護(hù)路徑，建立保護(hù)隧道；如此，在提高多AS多故障環(huán)境下故障處理正確性和有效性的同時(shí)，加快了重路由計(jì)算進(jìn)程，提高了網(wǎng)絡(luò)的可用性和可靠性，進(jìn)而也保證了受影響的數(shù)據(jù)包能夠正常轉(zhuǎn)發(fā)到目的地。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0042]圖1為在同一管理域下有四個(gè)AS的示例網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖。
[0043]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的故障網(wǎng)絡(luò)中重路由方法的實(shí)現(xiàn)流程示意圖；
[0044]圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的故障網(wǎng)絡(luò)中重路由方法在一應(yīng)用場(chǎng)景下的實(shí)現(xiàn)流程示意圖；
[0045]圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的故障網(wǎng)絡(luò)中重路由裝置的組成結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0046]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例和技術(shù)方案，下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行更詳細(xì)的說(shuō)明，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部實(shí)施例?；景l(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0047]在本發(fā)明實(shí)施例中，網(wǎng)絡(luò)中有一個(gè)集中控制的網(wǎng)絡(luò)控制器，該網(wǎng)絡(luò)控制器通過(guò)控制鏈路(Control link)與網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)路由器相連，在實(shí)際應(yīng)用中，控制鏈路的功能是由網(wǎng)管網(wǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。這里，網(wǎng)絡(luò)控制器具有信息收集功能、觸發(fā)重路由功能、結(jié)果接收功能和命令下發(fā)功能等。在該網(wǎng)絡(luò)中，各個(gè)AS屬于同一管理域，每個(gè)AS的信息包括配置信息、路由信息和策略信息等等，這些信息對(duì)網(wǎng)絡(luò)控制器來(lái)說(shuō)都是可見的，這些信息可以被網(wǎng)絡(luò)控制器中的信息收集模塊收集起來(lái)并保存到數(shù)據(jù)庫(kù)中。
[0048]圖1為在同一管理域下有四個(gè)AS的示例網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖，圖1中，點(diǎn)劃線表示控制鏈路，粗實(shí)線表示域間鏈路(EBGP link)，細(xì)實(shí)線表示域內(nèi)鏈路(IBGP link)；ASl?AS4表示同一管理域下的四個(gè)自治域。本發(fā)明實(shí)施例尤其針對(duì)多個(gè)AS處于同一管理域的網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生多鏈路故障時(shí)，需要對(duì)受到影響的數(shù)據(jù)包重新尋找傳輸路徑，即重路由的情況；其中，受到影響的數(shù)據(jù)包是指應(yīng)在故障鏈路上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包。
[0049]在本發(fā)明實(shí)施例中，保護(hù)路徑是指為傳輸受到影響的數(shù)據(jù)包而計(jì)算出的路由器級(jí)別之上(如:AS級(jí))的傳輸路徑；保護(hù)隧道是指為傳輸受到影響的數(shù)據(jù)包而計(jì)算出的路由器級(jí)別的傳輸路徑；保護(hù)隧道的出口是指保護(hù)隧道中最后一個(gè)路由器。
[0050]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的故障網(wǎng)絡(luò)中重路由方法的實(shí)現(xiàn)流程示意圖，如圖2所示，該重路由方法包括:
[0051 ] 步驟101，獲取故障鏈路信息；
[0052]具體的，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生故障時(shí)，故障鏈路將觸發(fā)網(wǎng)絡(luò)控制器收集故障鏈路信息，并判斷故障的類型，多鏈路故障通?？煞譃槎帱c(diǎn)并發(fā)故障和連續(xù)故障兩類。
[0053]多點(diǎn)并發(fā)故障在網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生后，由于存在不固定的時(shí)延，網(wǎng)絡(luò)控制器有可能不在同一時(shí)刻獲取到全部的故障鏈路；因此，如果在收到第一條故障信息后立刻進(jìn)行處理的話，就會(huì)使計(jì)算出來(lái)的保護(hù)路徑并不是針對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的全部并發(fā)故障，從而有可能導(dǎo)致保護(hù)路徑不可用。
[0054]因而進(jìn)一步的，當(dāng)獲取到第一條故障鏈路信息時(shí)，等待預(yù)設(shè)的時(shí)間，獲取預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)的其他故障鏈路信息。所述預(yù)設(shè)的時(shí)間由網(wǎng)絡(luò)管理員根據(jù)網(wǎng)絡(luò)故障發(fā)生的頻率設(shè)置，一般可設(shè)置為I至3秒。
[0055]具體的，為保證收集到全部多點(diǎn)并發(fā)故障信息，預(yù)設(shè)一個(gè)等待時(shí)間，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)控制器獲取到第一條故障鏈路信息時(shí)，在等待時(shí)間內(nèi)繼續(xù)收集故障鏈路信息，直至等待時(shí)間結(jié)束。
[0056]對(duì)于連續(xù)故障，關(guān)鍵在于判斷后續(xù)故障是否影響到已建立的保護(hù)隧道；故進(jìn)一步的，當(dāng)獲取到的故障鏈路影響已建立的保護(hù)隧道的正常使用時(shí)，拆除所述保護(hù)隧道，并獲取所述隧道原先對(duì)應(yīng)的故障鏈路信息。
[0057]具體的，在判斷后續(xù)故障是否影響已有保護(hù)隧道時(shí)，有兩種情況需要考慮:第一種情況是后續(xù)故障發(fā)生在已建立的保護(hù)隧道之上；第二種情況是后續(xù)故障沒(méi)發(fā)生在保護(hù)隧道上，而是發(fā)生在保護(hù)隧道的出口之后，這種情況也將影響保護(hù)隧道的正常使用。當(dāng)后續(xù)故障是以上兩種情況之一時(shí)，就需要將受到后續(xù)故障影響的已有保護(hù)隧道拆除，并獲取與該保護(hù)隧道對(duì)應(yīng)的在先故障鏈路信息，和后續(xù)故障鏈路信息一同被下述步驟處理；當(dāng)后續(xù)故障不影響已有的保護(hù)隧道時(shí)，則只需針對(duì)后續(xù)故障，進(jìn)行重路由計(jì)算。
[0058]步驟102，根據(jù)所述故障鏈路信息，獲取所述故障鏈路上受影響數(shù)據(jù)包的目的AS信息和故障鏈路始點(diǎn)AS信息；
[0059]具體的，當(dāng)獲取到故障鏈路信息時(shí)，網(wǎng)絡(luò)控制器先要判斷故障鏈路上是否有受影響的數(shù)據(jù)包；判斷的方法是:查看故障鏈路的始點(diǎn)路由器的路由表，若數(shù)據(jù)包的網(wǎng)絡(luò)前綴的下一跳為故障鏈路的對(duì)端路由器，則為受影響數(shù)據(jù)包，反之則為不受影響數(shù)據(jù)包。若沒(méi)有受影響的數(shù)據(jù)包，則不需要進(jìn)行重路由；當(dāng)確定有受影響的數(shù)據(jù)包時(shí)，獲取該數(shù)據(jù)包目的地所在的AS信息、以及影響到該數(shù)據(jù)包的故障鏈路始點(diǎn)所在的AS信息。
[0060]特別的，由于網(wǎng)絡(luò)控制器可將網(wǎng)絡(luò)中所有的AS信息收集后保存在特定的存儲(chǔ)空間(例如:數(shù)據(jù)庫(kù))中，故網(wǎng)絡(luò)控制器可根據(jù)已獲取到的故障鏈路信息和網(wǎng)絡(luò)中的AS連接關(guān)系判斷出:除了故障鏈路，故障鏈路始點(diǎn)AS周圍是否還存在其他域間鏈路，當(dāng)不存在其他域間鏈路時(shí)，表明當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)中不可能存在保護(hù)隧道，因而不必進(jìn)行后續(xù)的重路由計(jì)算。
[0061]步驟103，根據(jù)所述故障鏈路信息，重新建立同一管理域內(nèi)各個(gè)AS兩兩之間的連接關(guān)系數(shù)學(xué)模型，確定N條從所述故障鏈路始點(diǎn)AS到達(dá)所述目的AS的保護(hù)路徑；其中，N為正整數(shù)。
[0062]具體的，步驟103包括以下步驟:
[0063]步驟a:根據(jù)故障前的AS信息，構(gòu)造表示所述同一管理域內(nèi)各個(gè)AS兩兩之間連接關(guān)系的二維矩陣；
[0064]步驟b:根據(jù)所述故障鏈路信息，刪除故障鏈路兩端AS之間的連接關(guān)系；
[0065]步驟c:使用深度優(yōu)先遍歷算法，在更新后的所述二維矩陣中，確定出N條從所述故障鏈路始點(diǎn)AS到達(dá)所述目的AS的AS級(jí)保護(hù)路徑。
[0066]具體的，網(wǎng)絡(luò)控制器可以從保存所有AS信息的存儲(chǔ)空間中，獲取到故障發(fā)生前管理域內(nèi)各個(gè)AS的信息；依據(jù)獲得的AS信息，可以構(gòu)造出一個(gè)二維矩陣，以表示各個(gè)AS兩兩之間的連接關(guān)系；此處，也可以用二維表等其它數(shù)學(xué)模型來(lái)表示各個(gè)AS兩兩之間的連接關(guān)系O
[0067]本步驟中，針對(duì)獲取到的每條故障鏈路均執(zhí)行:根據(jù)獲取到的當(dāng)前故障鏈路信息，將此故障鏈路兩端的AS之間的連接關(guān)系在二維矩陣中刪除；最終得到更新后的二維矩陣；
[0068]這里，所得到的更新后的二維矩陣表示故障發(fā)生后管理域內(nèi)各個(gè)AS兩兩之間的連接關(guān)系。
[0069]本步驟中，使用深度優(yōu)先遍歷算法，在更新后的所述二維矩陣中，計(jì)算出N條從故障鏈路始點(diǎn)AS到達(dá)所述目的AS的保護(hù)路徑，顯然，這些保護(hù)路徑是AS級(jí)的。
[0070]特別的，為了保證求解保護(hù)路徑的計(jì)算過(guò)程能快速收斂，可設(shè)定只計(jì)算AS_PATH〈=H的保護(hù)路徑，即AS的跳數(shù)小于或等于H的保護(hù)路徑，其中，H為可配置的變量，該變量可以根據(jù)具體網(wǎng)絡(luò)的情況進(jìn)行配置。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模大時(shí)，可將H配置為較大的值；當(dāng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模小時(shí)，可將H配置為較小的值；具體的，H為正整數(shù)，不限定具體取值范圍。例如，在具有11個(gè)AS的管理域中，H的值可設(shè)置為2?6。
[0071]步驟104，從所述N條保護(hù)路徑中篩選出可行路徑，作為保護(hù)隧道；
[0072]具體的，經(jīng)過(guò)步驟103后，得到N條保護(hù)路徑，這N條保護(hù)路徑是在理想情況下計(jì)算出來(lái)的，是否實(shí)際可行需要根據(jù)網(wǎng)絡(luò)中的路由策略進(jìn)行篩選。例如，在具有11個(gè)AS的管理域中，使用上述方法得到保護(hù)路徑:AS1-AS3-AS5-AS7和AS1-AS2-AS5-AS7 ;但AS5使用AS路徑列表命令禁止來(lái)自AS3的數(shù)據(jù)包通過(guò)，因此AS1-AS3-AS5-AS7違反了 AS5使用路徑列表命令配置的路由策略，是不可行的；經(jīng)過(guò)篩選后，得到可行路徑AS1-AS2-AS5-AS7可被作為保護(hù)隧道的基礎(chǔ)。
[0073]進(jìn)一步的，經(jīng)由步驟103得到N條AS級(jí)的保護(hù)路徑后，步驟104可包括:
[0074]將所述N條AS級(jí)保護(hù)路徑逐一轉(zhuǎn)換成與之對(duì)應(yīng)的N條路由器級(jí)路徑；
[0075]根據(jù)管理域中配置的路由策略信息，刪除所述N條路由器級(jí)路徑中不符合所述路由策略的路徑，得到M條可行路徑，作為保護(hù)隧道；其中，所述I < M < N，M為正整數(shù)。所述路由策略是指使用前綴列表、AS路徑列表、團(tuán)體列表以及路由映射等命令生成的信息，以達(dá)到控制網(wǎng)絡(luò)路由的目的。
[0076]具體的，域間路由系統(tǒng)允許各AS配置不同的路由策略，以滿足自身的需要。為了符合域間路由配置的策略，網(wǎng)絡(luò)控制器根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)中保存的AS信息和路由器信息，先將所述N條AS級(jí)保護(hù)路徑逐一轉(zhuǎn)換成與之對(duì)應(yīng)的N條路由器級(jí)路徑；再根據(jù)網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)AS中配置的路由策略信息，對(duì)計(jì)算出的所有保護(hù)路徑進(jìn)行策略過(guò)濾，以刪除違背路由策略的路徑，從而得到M條符合路由策略的可行路徑，以保證所建保護(hù)隧道的合理性。
[0077]進(jìn)一步的，在得到所述保護(hù)隧道之后，該方法還包括:通過(guò)查看邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議(BGP)路由表為所述受影響數(shù)據(jù)包選擇最近的所述保護(hù)隧道出口。
[0078]具體的，在得到一條以上保護(hù)隧道之后，為受到影響數(shù)據(jù)包選擇最近的保護(hù)隧道出口，即:為受影響數(shù)據(jù)包選擇最短的傳輸路徑進(jìn)行傳輸，以提高數(shù)據(jù)包的傳輸效率。
[0079]特別的，當(dāng)存在一個(gè)以上所述最近的所述保護(hù)隧道出口時(shí)，即:存在一條以上最短的傳輸路徑時(shí)，可依據(jù)路由器標(biāo)識(shí)(RID)的大小為受影響數(shù)據(jù)包選擇保護(hù)隧道出口。
[0080]本發(fā)明實(shí)施例提供的故障網(wǎng)絡(luò)中的重路由方法，利用在同一管理域內(nèi)各個(gè)AS的信息對(duì)網(wǎng)絡(luò)控制器都可見這一特點(diǎn)，針對(duì)多點(diǎn)并發(fā)故障和/或連續(xù)故障的場(chǎng)景，充分利用可獲取的信息，分級(jí)進(jìn)行重路由計(jì)算；當(dāng)域間多條鏈路發(fā)生故障時(shí)，能快速、正確地計(jì)算出符合域間路由策略的保護(hù)路徑，建立保護(hù)隧道；如此，在提高多AS多故障環(huán)境下故障處理正確性和有效性的同時(shí)，加快了重路由計(jì)算進(jìn)程，提高了網(wǎng)絡(luò)的可用性和可靠性，進(jìn)而也保證了受影響的數(shù)據(jù)包能夠正常轉(zhuǎn)發(fā)到目的地。
[0081]圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的故障網(wǎng)絡(luò)中重路由方法在一應(yīng)用場(chǎng)景下的實(shí)現(xiàn)流程示意圖。在該實(shí)施例中，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示，自治域AS1、AS2、AS3和AS4屬于同一管理域；網(wǎng)絡(luò)中有一個(gè)集中控制的網(wǎng)絡(luò)控制器，網(wǎng)絡(luò)控制器通過(guò)控制鏈路與網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)路由器相連；在實(shí)際應(yīng)用中，控制鏈路的功能由網(wǎng)管網(wǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0082]這里，網(wǎng)絡(luò)控制器具有信息收集功能、觸發(fā)隧道計(jì)算功能、結(jié)果接收功能和命令下發(fā)功能等；在該網(wǎng)絡(luò)中，這四個(gè)AS的信息包括配置信息、路由信息和策略信息等，這些AS的信息對(duì)網(wǎng)絡(luò)管理員來(lái)說(shuō)都是可見的，這些AS的信息可以被網(wǎng)絡(luò)控制器中的信息收集模塊收集起來(lái)并保存到數(shù)據(jù)庫(kù)中。
[0083]當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生鏈路故障時(shí)，網(wǎng)絡(luò)控制器的故障場(chǎng)景識(shí)別模塊可以判斷故障類型，并進(jìn)行重路由計(jì)算，如圖3所示，該重路由方法包括以下步驟:
[0084]步驟301，判斷是否已啟動(dòng)定時(shí)器，若沒(méi)啟動(dòng)，轉(zhuǎn)向步驟302，若已啟動(dòng)，轉(zhuǎn)向步驟303 ；
[0085]步驟302，啟動(dòng)定時(shí)器；
[0086]步驟303，判斷定時(shí)器是否超時(shí)，若沒(méi)超時(shí)，則一直進(jìn)行判斷，直到超時(shí)時(shí)，轉(zhuǎn)向步驟 304 ；
[0087]步驟304，判斷網(wǎng)絡(luò)中是否有已建立的保護(hù)隧道，若是，則轉(zhuǎn)向步驟305，否則，轉(zhuǎn)向步驟307 ；
[0088]步驟305，判斷故障是否影響到已有保護(hù)隧道的正常使用，若是，則轉(zhuǎn)向步驟306，否則，轉(zhuǎn)向步驟307 ；
[0089]步驟306，拆除受影響的保護(hù)隧道，將保護(hù)隧道對(duì)應(yīng)的原故障鏈路和本次發(fā)生的故障鏈路一同作為重路由計(jì)算的輸入，以便更準(zhǔn)確的計(jì)算保護(hù)路徑；
[0090]步驟307，按照故障發(fā)生的先后順序選擇本次處理的故障鏈路；
[0091]步驟308，判斷處理的故障鏈路上是否有受影響的數(shù)據(jù)包，若是，則轉(zhuǎn)向步驟311，否則，轉(zhuǎn)向步驟309 ；
[0092]步驟309，該故障鏈路上沒(méi)有受影響的前綴，不需要從該端建立保護(hù)隧道；
[0093]步驟310，檢查是否還有其它未處理的故障鏈路，若是，則轉(zhuǎn)向步驟307，否則，轉(zhuǎn)向步驟320 ；
[0094]步驟311，根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)保存的AS信息，判斷是否還有其他的域間鏈路，若是，則轉(zhuǎn)向步驟313，否則，轉(zhuǎn)向步驟312 ；
[0095]步驟312，無(wú)其他EBGP鏈路，計(jì)算保護(hù)路徑失敗，等待下次故障觸發(fā)，結(jié)束本處理流程；
[0096]步驟313，根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)中保存的AS信息，構(gòu)造代表AS之間連接關(guān)系的二維矩陣，并刪除故障鏈路兩端AS之間的連接關(guān)系；
[0097]步驟314，使用深度優(yōu)先遍歷算法，在AS關(guān)系二維矩陣中，求出到達(dá)所有受影響數(shù)據(jù)包的目的AS的N條AS級(jí)路徑；
[0098]步驟315，根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)中保存的AS和路由器信息，將步驟314得到的AS級(jí)路徑轉(zhuǎn)化成對(duì)應(yīng)的路由器級(jí)路徑；
[0099]步驟316，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)中配置的路由策略信息，對(duì)步驟315得到的路由器級(jí)路徑進(jìn)行策略過(guò)濾，刪除不符合路由策略的路徑，得到符合路由策略的可行路徑；
[0100]步驟317，對(duì)于需要處理的受影響數(shù)據(jù)包，從步驟316得到的可行路徑中，順序取出路徑上對(duì)應(yīng)的路由器集合；
[0101]步驟318，通過(guò)查看BGP路由表，為受影響數(shù)據(jù)包選擇出最近的可行路徑出口，作為保護(hù)隧道出口 ；若存在一個(gè)以上，則依據(jù)RID的大小選擇保護(hù)隧道的出口 ；并將保護(hù)隧道及其出口保存到數(shù)據(jù)庫(kù)中；
[0102]步驟319，判斷是否還有未處理的故障鏈路，若是，則轉(zhuǎn)向步驟307，否則，轉(zhuǎn)向步驟 320 ；
[0103]步驟320，該批次故障保護(hù)路徑計(jì)算完畢，等待下次故障觸發(fā)。
[0104]本發(fā)明實(shí)施例提供的故障網(wǎng)絡(luò)中的重路由方法，利用在同一管理域內(nèi)各個(gè)AS的信息對(duì)網(wǎng)絡(luò)控制器都可見這一特點(diǎn)，針對(duì)多點(diǎn)并發(fā)故障和連續(xù)故障這兩類故障場(chǎng)景，充分利用可獲取的信息，分級(jí)進(jìn)行重路由計(jì)算；當(dāng)域間多條鏈路發(fā)生并發(fā)故障或連續(xù)故障時(shí)，能快速、正確地計(jì)算出符合域間路由策略的保護(hù)路徑，建立保護(hù)隧道；如此，在提高多AS多故障環(huán)境下故障處理的正確性和有效性的同時(shí)，加快了重路由計(jì)算進(jìn)程，提高了網(wǎng)絡(luò)的可用性和可靠性，進(jìn)而也保證了受影響的數(shù)據(jù)包能夠正常轉(zhuǎn)發(fā)到目的地。
[0105]圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的故障網(wǎng)絡(luò)中重路由裝置的組成結(jié)構(gòu)示意圖，如圖4所示，該重路由裝置包括:故障獲取模塊41、目標(biāo)獲取模塊42、保護(hù)路徑確定模塊43以及保護(hù)隧道獲取模塊44;其中，
[0106]故障獲取模塊41，用于獲取故障鏈路信息；
[0107]目標(biāo)獲取模塊42，用于根據(jù)所述故障鏈路信息，獲取所述故障鏈路上受影響數(shù)據(jù)包的目的AS信息和故障鏈路始點(diǎn)AS信息；
[0108]保護(hù)路徑確定模塊43，用于根據(jù)所述故障鏈路信息，重新建立同一管理域內(nèi)各個(gè)AS兩兩之間的連接關(guān)系數(shù)學(xué)模型，確定N條從所述故障鏈路始點(diǎn)AS到達(dá)所述目的AS的保護(hù)路徑；其中，N為正整數(shù)；
[0109]保護(hù)隧道獲取模塊44，用于從所述N條保護(hù)路徑中篩選出可行路徑，作為保護(hù)隧道。
[0110]進(jìn)一步的，所述故障獲取模塊41包括:
[0111]并發(fā)故障獲取單元，用于當(dāng)獲取到第一條故障鏈路信息時(shí)，等待預(yù)設(shè)的時(shí)間，獲取預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)的其他故障鏈路信息；和/或，
[0112]連續(xù)故障獲取單元，用于當(dāng)獲取到的故障鏈路影響已建立的保護(hù)隧道的正常使用時(shí)，拆除所述保護(hù)隧道，并獲取所述隧道原先對(duì)應(yīng)的故障鏈路信息。
[0113]進(jìn)一步的，所述保護(hù)路徑確定模塊43包括:
[0114]建模單元，用于根據(jù)故障前的AS信息，構(gòu)造表示所述同一管理域內(nèi)各個(gè)AS兩兩之間連接關(guān)系的二維矩陣；
[0115]更新單元，用于根據(jù)所述故障鏈路信息，刪除故障鏈路兩端AS之間的連接關(guān)系；
[0116]路由單元，用于使用深度優(yōu)先遍歷算法，在更新后的所述二維矩陣中，確定出N條從所述故障鏈路始點(diǎn)AS到達(dá)所述目的AS的AS級(jí)保護(hù)路徑。
[0117]進(jìn)一步的，所述保護(hù)隧道獲取模塊44包括:
[0118]細(xì)化路由單元，用于將所述N條AS級(jí)保護(hù)路徑逐一轉(zhuǎn)換成與之對(duì)應(yīng)的N條路由器級(jí)路徑；
[0119]篩選單元，用于根據(jù)管理域中配置的路由策略信息，刪除所述N條路由器級(jí)路徑中不符合所述路由策略的路徑，得到M條可行路徑，作為保護(hù)隧道；其中，所述I < N，M為正整數(shù)。
[0120]進(jìn)一步的，所述重路由裝置還可包括:
[0121]優(yōu)化模塊:用于在得到所述保護(hù)隧道之后，通過(guò)查看BGP路由表為所述受影響數(shù)據(jù)包選擇最近的所述保護(hù)隧道出口。
[0122]在實(shí)際應(yīng)用中，所述故障獲取模塊41、目標(biāo)獲取模塊42、保護(hù)路徑確定模塊43、保護(hù)隧道獲取模塊44、優(yōu)化模塊以及并發(fā)故障獲取單元、連續(xù)故障獲取單元、建模單元、更新單元、路由單元、細(xì)化路由單元、篩選單元可由位于所述網(wǎng)絡(luò)控制器的中央處理器(CPU)、微處理器(MPU)、數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、或現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)實(shí)現(xiàn)。
[0123]本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員應(yīng)明白，本發(fā)明的實(shí)施例可提供為方法、系統(tǒng)、或計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。因此，本發(fā)明可采用硬件實(shí)施例、軟件實(shí)施例、或結(jié)合軟件和硬件方面的實(shí)施例的形式。而且，本發(fā)明可采用在一個(gè)或多個(gè)其中包含有計(jì)算機(jī)可用程序代碼的計(jì)算機(jī)可用存儲(chǔ)介質(zhì)(包括但不限于磁盤存儲(chǔ)器和光學(xué)存儲(chǔ)器等)上實(shí)施的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的形式。
[0124]本發(fā)明是參照根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的方法、設(shè)備(系統(tǒng))、和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的流程圖和/或方框圖來(lái)描述的。應(yīng)理解可由計(jì)算機(jī)程序指令實(shí)現(xiàn)流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結(jié)合。可提供這些計(jì)算機(jī)程序指令到通用計(jì)算機(jī)、專用計(jì)算機(jī)、嵌入式處理機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器以產(chǎn)生一個(gè)機(jī)器，使得通過(guò)計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器執(zhí)行的指令產(chǎn)生用于實(shí)現(xiàn)在流程圖一個(gè)流程或多個(gè)流程和/或方框圖一個(gè)方框或多個(gè)方框中指定的功能的裝置。
[0125]這些計(jì)算機(jī)程序指令也可存儲(chǔ)在能引導(dǎo)計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備以特定方式工作的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器中，使得存儲(chǔ)在該計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器中的指令產(chǎn)生包括指令裝置的制造品，該指令裝置實(shí)現(xiàn)在流程圖一個(gè)流程或多個(gè)流程和/或方框圖一個(gè)方框或多個(gè)方框中指定的功能。
[0126]這些計(jì)算機(jī)程序指令也可裝載到計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備上，使得在計(jì)算機(jī)或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行一系列操作步驟以產(chǎn)生計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的處理，從而在計(jì)算機(jī)或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行的指令提供用于實(shí)現(xiàn)在流程圖一個(gè)流程或多個(gè)流程和/或方框圖一個(gè)方框或多個(gè)方框中指定的功能的步驟。
[0127] 以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種故障網(wǎng)絡(luò)中的重路由方法，其特征在于，所述方法包括: 獲取故障鏈路信息； 根據(jù)所述故障鏈路信息，獲取所述故障鏈路上受影響數(shù)據(jù)包的目的自治域AS信息和故障鏈路始點(diǎn)AS信息； 根據(jù)所述故障鏈路信息，重新建立同一管理域內(nèi)各個(gè)AS兩兩之間的連接關(guān)系數(shù)學(xué)模型，確定N條從所述故障鏈路始點(diǎn)AS到達(dá)所述目的AS的保護(hù)路徑；其中，所述N為正整數(shù)；從所述N條保護(hù)路徑中篩選出可行路徑，作為保護(hù)隧道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重路由方法，其特征在于，所述獲取故障鏈路信息包括: 當(dāng)獲取到第一條故障鏈路信息時(shí)，等待預(yù)設(shè)的時(shí)間，獲取預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)的其他故障鏈路信息；和/或， 當(dāng)獲取到的故障鏈路影響已建立的保護(hù)隧道的正常使用時(shí)，拆除所述保護(hù)隧道，并獲取所述隧道原先對(duì)應(yīng)的故障鏈路信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重路由方法，其特征在于，所述根據(jù)所述故障鏈路信息，重新建立同一管理域內(nèi)各個(gè)AS兩兩之間的連接關(guān)系數(shù)學(xué)模型，確定N條從故障鏈路始點(diǎn)AS到達(dá)所述目的AS的保護(hù)路徑包括: 根據(jù)故障前的AS信息，構(gòu)造表示所述同一管理域內(nèi)各個(gè)AS兩兩之間連接關(guān)系的二維矩陣； 根據(jù)所述故障鏈路信息，刪除故障鏈路兩端AS之間的連接關(guān)系； 使用深度優(yōu)先遍歷算法，在更新后的所述二維矩陣中，確定出N條從所述故障鏈路始點(diǎn)AS到達(dá)所述目的AS的AS級(jí)保護(hù)路徑。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的重路由方法，其特征在于，所述從所述N條保護(hù)路徑中篩選出可行路徑作為保護(hù)隧道包括: 將所述N條AS級(jí)保護(hù)路徑逐一轉(zhuǎn)換成與之對(duì)應(yīng)的N條路由器級(jí)路徑； 根據(jù)管理域中配置的路由策略信息，刪除所述N條路由器級(jí)路徑中不符合所述路由策略的路徑，得到M條可行路徑，作為保護(hù)隧道；其中，所述I彡M彡N，M為正整數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重路由方法，其特征在于，在得到所述保護(hù)隧道之后，所述方法還包括: 通過(guò)查看邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議BGP路由表為所述受影響數(shù)據(jù)包選擇最近的所述保護(hù)隧道出□。
6.一種故障網(wǎng)絡(luò)中的重路由裝置，其特征在于，所述裝置包括:故障獲取模塊、目標(biāo)獲取模塊、保護(hù)路徑確定模塊以及保護(hù)隧道獲取模塊；其中， 所述故障獲取模塊，用于獲取故障鏈路信息； 所述目標(biāo)獲取模塊，用于根據(jù)所述故障鏈路信息，獲取所述故障鏈路上受影響數(shù)據(jù)包的目的AS信息和故障鏈路始點(diǎn)AS信息； 所述保護(hù)路徑確定模塊，用于根據(jù)所述故障鏈路信息，重新建立同一管理域內(nèi)各個(gè)AS兩兩之間的連接關(guān)系數(shù)學(xué)模型，確定N條從所述故障鏈路始點(diǎn)AS到達(dá)所述目的AS的保護(hù)路徑；其中，所述N為正整數(shù)； 所述保護(hù)隧道獲取模塊，用于從所述N條保護(hù)路徑中篩選出可行路徑，作為保護(hù)隧道。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的重路由裝置，其特征在于，所述故障獲取模塊包括: 并發(fā)故障獲取單元，用于當(dāng)獲取到第一條故障鏈路信息時(shí)，等待預(yù)設(shè)的時(shí)間，獲取預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)的其他故障鏈路信息；和/或， 連續(xù)故障獲取單元，用于當(dāng)獲取到的故障鏈路影響已建立的保護(hù)隧道的正常使用時(shí)，拆除所述保護(hù)隧道，并獲取所述隧道原先對(duì)應(yīng)的故障鏈路信息。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的重路由裝置，其特征在于，所述保護(hù)路徑確定模塊包括: 建模單元，用于根據(jù)故障前的AS信息，構(gòu)造表示所述同一管理域內(nèi)各個(gè)AS兩兩之間連接關(guān)系的二維矩陣； 更新單元，用于根據(jù)所述故障鏈路信息，刪除故障鏈路兩端AS之間的連接關(guān)系； 路由單元，用于使用深度優(yōu)先遍歷算法，在更新后的所述二維矩陣中，確定出N條從所述故障鏈路始點(diǎn)AS到達(dá)所述目的AS的AS級(jí)保護(hù)路徑。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的重路由裝置，其特征在于，所述保護(hù)隧道獲取模塊包括: 細(xì)化路由單元，用于將所述N條AS級(jí)保護(hù)路徑逐一轉(zhuǎn)換成與之對(duì)應(yīng)的N條路由器級(jí)路徑; 篩選單元，用于根據(jù)管理域中配置的路由策略信息，刪除所述N條路由器級(jí)路徑中不符合所述路由策略的路徑，得到M條可行路徑，作為保護(hù)隧道；其中，所述I < M < N，M為正整數(shù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的重路由裝置，其特征在于，所述裝置還包括: 優(yōu)化模塊:用于在得到所述保護(hù)隧道之后，通過(guò)查看邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議BGP路由表為所述受影響數(shù)據(jù)包選擇最近的所述保護(hù)隧道出口。
【文檔編號(hào)】H04L12/707GK104168192SQ201410390657
【公開日】2014年11月26日 申請(qǐng)日期:2014年8月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月8日
【發(fā)明者】李春秀, 李可, 李昕, 陳山枝, 金晶, 張宏, 王寅慶, 涂小剛, 靳赫, 汪偉, 劉子鸞, 肖佳 申請(qǐng)人:北京郵電大學(xué)