CN113285871B - 链路保护方法、sdn控制器和通信网络*** - Google Patents

链路保护方法、sdn控制器和通信网络*** Download PDF

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Abstract

本公开提供一种链路保护方法、SDN控制器和通信网络***。SDN控制器采集网络中各路由器的上报信息；在接收到告警路由器上报的SD告警信息后，根据预定策略重新进行路径规划，以使所生成的保护路径能够避开与告警路由器相关联的链路；将保护路径的路径隧道信息发送给网络的入口路由器，以便入口路由器根据路径隧道信息，将原始路径切换到保护路径。本公开能够在多厂家共同组网的场景下实现统一的链路检测保护。

Description

链路保护方法、SDN控制器和通信网络***
技术领域
本公开涉及通信领域，特别涉及一种链路保护方法、SDN控制器和通信网络***。
背景技术
随着通信网络发展，用户对网络服务质量越来越关心。因此，网络链路故障检测及快速切换得到了业界高度关注。
目前，针对SD(Signal Degrade，信号劣化)链路检测切换问题，相关技术主要有基于FCS(Frame Check Sequence，帧校验序列)下LLDP(Link Layer Discovery Protocol，链路层发现协议)扩展检测、RSVP(Resource Reservation Protocol，资源预留协议)通告头节点等。
发明内容
发明人通过研究发现，由于现有的电信网络通常为多厂家共同组网，且各厂家所采用的技术标准不统一，因此在电信运营商网络异厂家组网的场景下，只能通过采用厂家私有的SD链路检测技术在同厂家设备间分段检测，从而导致异厂家对接链路无法实现SD检测、链路端到端保护等问题，从而不利业务推广和网络服务质量的提升。
据此，本公开提供一种能够监控网络中的SD告警信息以实现链路保护的方案，以便实现全网统一的链路保护。
根据本公开实施例的第一方面，提供一种链路保护方法，包括：采集网络中各路由器的上报信息；在接收到告警路由器上报的SD告警信息后，根据预定策略重新进行路径规划，以使所生成的保护路径能够避开与所述告警路由器相关联的链路；将所述保护路径的路径隧道信息发送给所述网络的入口路由器，以便所述入口路由器根据所述路径隧道信息，将原始路径切换到所述保护路径。
在一些实施例中，通过路径计算单元通信协议PCEP采集网络中各路由器上报的信号劣化SD告警信息；通过PCEP将所述保护路径的路径隧道信息发送给所述入口路由器。
在一些实施例中，在所述SD告警信息消失后，判断在预设的时间范围内是否接收到所述告警路由器上报的SD告警信息；若在预设的时间范围内未接收到所述告警路由器上报的SD告警信息，则将路径恢复指令发送给所述入口路由器，以便所述入口路由器将所述保护路径切换为原始路径。
在一些实施例中，利用深度学习模型对所述网络中各路由器的上报信息进行分析，以感知所述各路由器的状态；在感知到所述网络中存在状态异常的路由器，执行根据预定策略重新进行路径规划的步骤。
根据本公开实施例的第二方面，提供一种SDN控制器，包括：采集模块，被配置为采集网络中各路由器的上报信息；路径规划模块，被配置为在接收到告警路由器上报的SD告警信息后，根据预定策略重新进行路径规划，以使所生成的保护路径能够避开与所述告警路由器相关联的链路；发送模块，被配置为将所述保护路径的路径隧道信息发送给所述网络的入口路由器，以便所述入口路由器根据所述路径隧道信息，将原始路径切换到所述保护路径。
在一些实施例中，采集模块被配置为通过路径计算单元通信协议PCEP采集网络中各路由器上报的信号劣化SD告警信息；发送模块通过PCEP将所述保护路径的路径隧道信息发送给所述入口路由器。
在一些实施例中，路径规划模块还被配置为在所述SD告警信息消失后，判断在预设的时间范围内是否接收到所述告警路由器上报的SD告警信息；发送模块还被配置为若在预设的时间范围内未接收到所述告警路由器上报的SD告警信息，则将路径恢复指令发送给所述入口路由器，以便所述入口路由器将所述保护路径切换为原始路径。
在一些实施例中，路径规划模块还被配置利用深度学习模型对所述网络中各路由器的上报信息进行分析，以感知所述各路由器的状态，在感知到所述网络中存在状态异常的路由器，执行根据预定策略重新进行路径规划的操作。
根据本公开实施例的第三方面，提供一种SDN控制器，包括：存储器，被配置为存储指令；处理器，耦合到存储器，处理器被配置为基于存储器存储的指令执行实现如上述任一实施例所述的方法。
根据本公开实施例的第四方面，提供一种通信网络***，包括如上述任一实施例所述的SDN控制器，以及多个路由器，所述多个路由器中包括网络的入口路由器，其中：多个路由器，被配置为向所述SDN控制器上报信息；入口路由器，被配置为根据所述SDN控制器发送的保护路径的路径隧道信息，将原始路径切换到所述保护路径。
在一些实施例中，入口路由器还被配置为根据所述SDN控制器发送的路径恢复指令，将所述保护路径切换为原始路径。
根据本公开实施例的第五方面，提供一种计算机可读存储介质，其中，计算机可读存储介质存储有计算机指令，指令被处理器执行时实现如上述任一实施例涉及的方法。
通过以下参照附图对本公开的示例性实施例的详细描述，本公开的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
构成说明书的一部分的附图描述了本公开的实施例，并且连同说明书一起用于解释本公开的原理。
参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本公开，其中：
图1是根据本公开一个实施例的链路保护方法的流程示意图；
图2是根据本公开另一个实施例的链路保护方法的流程示意图；
图3是根据本公开一个实施例的链路保护框架示意图；
图4是根据本公开一个实施例的SDN控制器的结构示意图；
图5是根据本公开另一个实施例的SDN控制器的结构示意图；
图6是根据本公开一个实施例的通信网络***的结构示意图。
应当明白，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。此外，相同或类似的参考标号表示相同或类似的构件。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。对示例性实施例的描述仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。本公开可以以许多不同的形式实现，不限于这里所述的实施例。提供这些实施例是为了使本公开透彻且完整，并且向本领域技术人员充分表达本公开的范围。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、材料的组分和数值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。
本公开中使用的“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其他要素的可能。
本公开使用的所有术语(包括技术术语或者科学术语)与本公开所属领域的普通技术人员理解的含义相同，除非另外特别定义。还应当理解，在诸如通用字典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
图1是根据本公开一个实施例的链路保护方法的流程示意图。在一些实施例中，下面的链路保护方法步骤由SDN(Software Defined Network，软件定义网络)控制器执行。
在步骤101，采集网络中各路由器的上报信息。
在步骤102，在接收到告警路由器上报的SD告警信息后，根据预定策略重新进行路径规划，以使所生成的保护路径能够避开与告警路由器相关联的链路。
在一些实施例中，SDN控制器与网络中的各路由器建立PCEP(Path ComputationElement Communication Protocol，路径计算单元通信协议)控制会话连接，从而通过PCEP协议采集网络中各路由器上报的SD告警信息。
这里需要说明的是，路由器在发现与其相关联的链路出现故障的情况下会发送SD告警信息。
在步骤103，将保护路径的路径隧道信息发送给网络的入口路由器，以便入口路由器根据路径隧道信息，将原始路径切换到保护路径。
在一些实施例中，通过PCEP协议将保护路径的路径隧道信息发送给入口路由器(即网络头节点)。
在本公开上述实施例提供的链路保护方法中，根据网络中各路由器上报的SD告警信息进行路径保护和切换，从而在多厂家共同组网的场景下实现统一的链路检测保护。
图2是根据本公开另一个实施例的链路保护方法的流程示意图。在一些实施例中，下面的链路保护方法步骤由SDN控制器执行。
在步骤201，采集网络中各路由器的上报信息。
在步骤202，在接收到告警路由器上报的SD告警信息后，根据预定策略重新进行路径规划，以使所生成的保护路径能够避开与告警路由器相关联的链路。
在一些实施例中，通过PCEP协议采集网络中各路由器上报的SD告警信息。
在步骤203，将保护路径的路径隧道信息发送给网络的入口路由器，以便入口路由器根据路径隧道信息，将原始路径切换到保护路径。
在一些实施例中，通过PCEP协议将保护路径的路径隧道信息发送给入口路由器(即网络头节点)。
在步骤204，在SD告警信息消失后，判断在预设的时间范围内是否接收到该告警路由器上报的SD告警信息。
在步骤205，若在预设的时间范围内未接收到该告警路由器上报的SD告警信息，则将路径恢复指令发送给入口路由器，以便入口路由器将保护路径切换为原始路径。
若告警路由器上报的SD告警信息消失，并在预设时间范围内没有出现，则表明与该告警路由器相关联的路径故障已经排除，在这种情况下可切换回原始路径。
在一些实施例中，通过利用深度学习模型对网络中各路由器的上报信息进行分析，以感知各路由器的状态。若感知到网络中存在状态异常的路由器，则执行根据预定策略重新进行路径规划的步骤。
例如，深度学习模型可以为CNN(Convolutional Neural Network，卷积神经网络)。通过利用网络中的有关路由器上报信息和相应链路故障的样本数据对深度学习模型进行训练，以便经过训练的深度学习模型根据网络中各路由器上报的信息对网络状态进行快速感知，并进行相应的链路规划和切换，有效提升业务保障能力。
图3是根据本公开一个实施例的链路保护框架示意图。
如图3所示，当前的业务路径为路径31，即R0-R1-R2-R5。SDN控制器采集各路由器的上报信息，并根据路由器R1和R2上报的SD告警信息确定路由器R1和R2之间的链路出现故障。在这种情况下，SDN控制器重新进行路径规划，所确定的新路径可能是路径32，即R0-R1-R3-R4-R5，也可能是路径33，即R0-R3-R4-R5。SDN控制器将新路径的相关信息(SR-BE(Segment Routing-Best Effort，尽力转发的段路由)/SE-TE((Segment Routing-TrafficEngineering，基于流量工程的段路由))发送给网络头节点R0，以便R0将业务路径切换到所确定的路径32或路径33上。
若路由器R1和R2之间的链路故障恢复，则R1和R2不再上报SD告警信息。经过预设时间确认路由器R1和R2之间的链路故障确已恢复，则SDN控制器向头节点R0发送路径恢复指令。头节点根据该路径恢复指令，重新将路径31作为当前的业务路径。
图4是根据本公开一个实施例的SDN控制器的结构示意图。如图4所示，SDN控制器包括采集模块41、路径规划模块42和发送模块43。
采集模块41被配置为采集网络中各路由器的上报信息。
在一些实施例中，采集模块41被配置为通过PCEP协议采集网络中各路由器上报的SD告警信息。
路径规划模块42被配置为在接收到告警路由器上报的SD告警信息后，根据预定策略重新进行路径规划，以使所生成的保护路径能够避开与告警路由器相关联的链路。
发送模块43被配置为将保护路径的路径隧道信息发送给网络的入口路由器，以便入口路由器根据路径隧道信息，将原始路径切换到保护路径。
在一些实施例中，发送模块43通过PCEP协议将保护路径的路径隧道信息发送给入口路由器。
在本公开上述实施例提供的链路保护方法中，根据网络中各路由器上报的SD告警信息进行路径保护和切换，从而在多厂家共同组网的场景下实现统一的链路检测保护。
在一些实施例中，路径规划模块42还被配置为在SD告警信息消失后，判断在预设的时间范围内是否接收到告警路由器上报的SD告警信息.
发送模块43还被配置为若在预设的时间范围内未接收到告警路由器上报的SD告警信息，则将路径恢复指令发送给入口路由器，以便入口路由器将保护路径切换为原始路径。
在一些实施例中，路径规划模块42还被配置利用深度学习模型对网络中各路由器的上报信息进行分析，以感知各路由器的状态，在感知到网络中存在状态异常的路由器，执行根据预定策略重新进行路径规划的操作。
图5是根据本公开另一个实施例的SDN控制器的结构示意图。如图5所示，SDN控制器包括存储器51和处理器52。
存储器51用于存储指令。处理器52耦合到存储器51。处理器52被配置为基于存储器存储的指令执行实现如图1、2中任一实施例涉及的方法。
如图5所示，SDN控制器还包括通信接口53，用于与其它设备进行信息交互。同时，该SDN控制器还包括总线54，处理器52、通信接口53、以及存储器51通过总线54完成相互间的通信。
存储器51可以包含高速RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)，也可还包括NVM(Non-Volatile Memory，非易失性存储器)。例如至少一个磁盘存储器。存储器51也可以是存储器阵列。存储器51还可能被分块，并且块可按一定的规则组合成虚拟卷。
此外，处理器52可以是一个中央处理器，或者可以是ASIC(Application SpecificIntegrated Circuit，专用集成电路)，或者是被配置成实施本公开实施例的一个或多个集成电路。
本公开还提供一种计算机可读存储介质。计算机可读存储介质存储有计算机指令，指令被处理器执行时实现如图1、2中任一实施例涉及的方法。
图6是根据本公开一个实施例的通信网络***的结构示意图。如图6所示，通信网络***包括SDN控制器60和多个路由器61-6n，其中路由器61为网络的入口路由器(即网络头节点)。SDN控制器60为图4或图5中任一实施例所述的SDN控制器。
路由器61-6n会将自身的状态信息上报给SDN控制器60。其中若某个路由器在发现与其相关联的链路出现故障的情况下会发送SD告警信息。
入口路由器61被配置为根据SDN控制器60发送的保护路径的路径隧道信息，将原始路径切换到保护路径。
此外，入口路由器61还被配置为根据SDN控制器60发送的路径恢复指令，将保护路径切换为原始路径。
通过实施本公开，可以得到以下有益效果：
·由SDN控制器统一感知，统一分析计算，隔离厂家定义私有定义的检测机制；
·SD检测准确度高，具有全局网络链路视图，通过SDN控制器集中控制，可有效减少经验值缺陷，有利于业务推广和网络服务质量的提升。
至此，已经详细描述了本公开的实施例。为了避免遮蔽本公开的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。
虽然已经通过示例对本公开的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本公开的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本公开的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改或者对部分技术特征进行等同替换。本公开的范围由所附权利要求来限定。

Claims (9)

1.一种链路保护方法，包括：
采集网络中各路由器的上报信息；
在接收到告警路由器上报的SD告警信息后，根据预定策略重新进行路径规划，以使所生成的保护路径能够避开与所述告警路由器相关联的链路；
将所述保护路径的路径隧道信息发送给所述网络的入口路由器，以便所述入口路由器根据所述路径隧道信息，将原始路径切换到所述保护路径；
在所述SD告警信息消失后，判断在预设的时间范围内是否接收到所述告警路由器上报的SD告警信息；
若在预设的时间范围内未接收到所述告警路由器上报的SD告警信息，则将路径恢复指令发送给所述入口路由器，以便所述入口路由器将所述保护路径切换为原始路径。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，
通过路径计算单元通信协议PCEP采集网络中各路由器上报的信号劣化SD告警信息；
通过PCEP将所述保护路径的路径隧道信息发送给所述入口路由器。
3.根据权利要求1-2中任一项所述的方法，还包括：
利用深度学习模型对所述网络中各路由器的上报信息进行分析，以感知所述各路由器的状态；
若感知到所述网络中存在状态异常的路由器，执行根据预定策略重新进行路径规划的步骤。
4.一种SDN控制器，包括：
采集模块，被配置为采集网络中各路由器的上报信息；
路径规划模块，被配置为在接收到告警路由器上报的SD告警信息后，根据预定策略重新进行路径规划，以使所生成的保护路径能够避开与所述告警路由器相关联的链路；还被配置为在所述SD告警信息消失后，判断在预设的时间范围内是否接收到所述告警路由器上报的SD告警信息；
发送模块，被配置为将所述保护路径的路径隧道信息发送给所述网络的入口路由器，以便所述入口路由器根据所述路径隧道信息，将原始路径切换到所述保护路径；还被配置为若在预设的时间范围内未接收到所述告警路由器上报的SD告警信息，则将路径恢复指令发送给所述入口路由器，以便所述入口路由器将所述保护路径切换为原始路径。
5.根据权利要求4所述的控制器，其中，
采集模块被配置为通过路径计算单元通信协议PCEP采集网络中各路由器上报的信号劣化SD告警信息；
发送模块通过PCEP将所述保护路径的路径隧道信息发送给所述入口路由器。
6.根据权利要求4-5中任一项所述的控制器，其中，
路径规划模块还被配置利用深度学习模型对所述网络中各路由器的上报信息进行分析，以感知所述各路由器的状态，若感知到所述网络中存在状态异常的路由器，执行根据预定策略重新进行路径规划的操作。
7.一种SDN控制器，包括：
存储器，被配置为存储指令；
处理器，耦合到存储器，处理器被配置为基于存储器存储的指令执行实现如权利要求1-3中任一项所述的方法。
8.一种通信网络***，包括如权利要求4-7中任一项所述的SDN控制器，以及多个路由器，所述多个路由器中包括网络的入口路由器，其中：
多个路由器，被配置为向所述SDN控制器上报信息；
入口路由器，被配置为根据所述SDN控制器发送的保护路径的路径隧道信息，将原始路径切换到所述保护路径；还被配置为根据所述SDN控制器发送的路径恢复指令，将所述保护路径切换为原始路径。
9.一种计算机可读存储介质，其中，计算机可读存储介质存储有计算机指令，指令被处理器执行时实现如权利要求1-3中任一项所述的方法。
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