CN113395210B - 一种计算转发路径的方法及网络设备 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种计算转发路径的方法，该方法包括：网络设备接收多个转发节点分别发送的通告报文，每个通告报文包括：发送该通告报文的转发节点的接口转发时延信息、发送所述通告报文的转发节点的设备转发时延信息、以及与发送所述通告报文的转发节点连接的链路的传输时延；网络设备根据通告报文获得所述多个转发节点中每个转发节点的接口转发时延信息和设备转发时延信息，并根据所述通告报文获得所述多个转发节点之间链路的传输时延；网络设备根据每个转发节点的接口转发时延信息、设备转发时延信息以及多个转发节点之间链路的传输时延，计算从第一转发节点到第二转发节点之间的转发路径，所述转发路径的转发时延满足业务的时延要求。

Description

一种计算转发路径的方法及网络设备
本申请是向中国知识产权局提交的申请日为2016年6月29日、申请号为201610493644.8、发明名称为“一种计算转发路径的方法及网络设备”的申请的分案申请。
技术领域
本申请实施例涉及通信技术领域，特别涉及一种计算转发路径的方法及网络设备。
背景技术
随着网际协议(Internet Protocol,IP)/多协议标签交换(Multi-ProtocolLabel Switching，MPLS)技术的不断发展，网络中出现了很多新的业务需求，如5G(fifth-generation)移动网络中的前传(front haul)业务和物联网(Internet of things，IoT)业务。这些新增加的业务都需要由IP/MPLS网络提供承载。另外，工业控制等业务也正在从传统网络或私有网络迁移到IP/MPLS网络。这些业务的共同特点就是对时延和时延抖动十分敏感，要求网络在任何情况下都能为业务提供确定性的低传输时延，而传统的IP/MPLS网络由各种业务共享网络中的各种资源，即使能够为部分业务提供一定的优先级，仍然无法保证满足上述业务的性能要求。
发明内容
本申请实施例提供了一种网络中计算转发路径的方法。有利于解决现有技术中在进行业务报文转发时不能提供低传输时延路径的技术问题。
第一方面，本申请实施例提供了一种计算转发路径的方法，该方法包括：
网络设备接收多个转发节点分别发送的通告报文，每个所述通告报文包括：发送所述通告报文的转发节点的接口转发时延信息、发送所述通告报文的转发节点的设备转发时延信息、以及与发送所述通告报文的转发节点连接的链路的传输时延；
所述网络设备根据所述通告报文获得所述多个转发节点中每个转发节点的接口转发时延信息和设备转发时延信息，并根据所述通告报文获得所述多个转发节点之间链路的传输时延；
所述网络设备根据所述每个转发节点的接口转发时延信息、设备转发时延信息以及所述多个转发节点之间链路的传输时延，计算从第一转发节点到第二转发节点之间的转发路径，所述第一转发节点和所述第二转发节点为所述多个转发节点中的节点，所述转发路径的转发时延满足业务的时延要求。
网络设备通过接收转发节点发送的转发节点的接口转发时延信息、设备转发时延信息以及每个转发节点之间链路的传输时延，然后根据这些时延信息计算满足业务时延要求的转发路径，即提供提供了一种计算低传输时延路径的方法。利用该路径对业务报文进行转发，能够为业务报文转发提供确定性的低传输时延，保证了业务报文传输的可靠性。
在一种可能的实现方案中，所述转发节点的接口转发时延信息包括所述转发节点的接口的转发时延范围；
所述转发节点的设备转发时延信息包括所述转发节点的转发时延范围，所述转发节点的转发时延范围为：数据包从入接口进入所述转发节点之后到所述数据包到达出接口之前的内部处理能够保证的时延范围，所述入接口和所述出接口为所述转发节点上的接口。
在一种可能的实现方案中，所述转发节点的接口时延转发信息还包括：所述转发节点的接口的确定时延转发能力，所述转发节点的接口的确定时延转发能力为：
所述转发节点的接口在进行报文转发时，是否能够支持在固定时延范围内完成报文转发的能力；
所述转发节点的设备转发时延信息还包括：所述转发节点的确定时延转发能力，所述转发节点的确定时延转发能力为：
所述转发节点是否能够支持在数据报文的内部处理阶段，并在固定时延范围内完成报文转发的能力，所述数据报文的内部处理阶段包括：所述数据报文从入接口进入所述转发节点之后到所述数据包到达出接口之前的内部处理，所述入接口和所述出接口为所述转发节点上的接口，相应地，
所述转发路径上的节点的接口支持确定时延转发能力，所述转发路径上的节点支持确定时延转发能力。这样，网络设备在进行路径计算时，可以先判断转发节点是否具备确定时延转发能力，然后在具有确定时延转发能力的转发节点中进行路径计算。
在一种可能的实现方案中，所述通告报文还包含发送所述通告报文的转发节点的资源信息，相应地，所述转发路径上的每个节点的资源信息满足所述业务的需要，即所述转发路径上的每个节点都能够提供满足业务时延要求的资源。网络设备可以资源信息能够支持特定时延保证的转发节点中计算转发路径。
在一种可能的实现方案中，所述转发路径的时延满足业务的时延要求，具体包括：
所述转发路径上的每个节点的接口转发时延、节点转发时延及所述转发路径上链路的传输时延之和满足所述业务的时延要求。
在一种可能的实现方案中，所述网络设备为控制转发分离网络架构中的控制器(Controller)，或者，所述控制设备为路径计算单元(Path Computation Element，PCE)，或者，所述网络设备为所述网络中用户业务接入的第一个节点。
在一种可能的实现方案中，所述通告报文为扩展的开放最短路径优先(OpenShortest Path First,OSPF)协议报文，或者扩展的中间***到中间***(IntermediateSystem-to-Intermediate System，IS-IS)协议报文，或者扩展的边界网关协议(BorderGateway Protocol，BGP)报文。通过扩展现有协议的报文能够简化网络布局，实现更简洁。
在一种可能的实现方案中，所述网络设备根据计算出的所述转发路径的信息，建立所述第一转发节点到第二转发节点之间的所述转发路径，并向所述转发路径上的每个节点发送资源预留请求消息，以保证所述业务在沿着所述转发路径转发时满足所述业务的时延要求。
在一种可能的实现方式中，所述网络设备可以是网络中的头节点设备，通过头节点设备来实现通告报文的收集和转发路径的计算可以不再需要额外的控制设备，可以简化网络结构，便于维护和管理。
第二方面，本申请实施例还提供了一种计算转发路径的方法，所述方法包括：
转发节点生成通告报文，所述通告报文包括：所述转发节点的接口转发时延信息、所述转发节点的设备转发时延信息、以及与所述转发节点连接的链路的传输时延；
所述转发节点向网络设备发送所述通告报文，触发所述网络设备存储所述转发节点的接口转发时延信息、设备转发时延信息以及所述与所述转发节点连接的链路的传输时延，并触发所述网络设备根据存储的多个转发节点的接口转发时延信息、设备转发时延信息以及所述转发节点之间链路的传输时延，计算从第一转发节点到第二转发节点之间的转发路径，所述第一转发节点和所述第二转发节点为所述多个转发节点中的节点，所述转发路径的转发时延满足业务的时延要求。
在一种可能的实现方案中，所述转发节点的接口转发时延信息包括所述转发节点的接口的转发时延范围；
所述转发节点的设备转发时延信息包括所述转发节点的转发时延范围，所述转发节点的转发时延范围为：数据包从入接口进入所述转发节点之后到所述数据包到达出接口之前的内部处理能够保证的时延范围，所述入接口和所述出接口为所述转发节点上的接口。
在一种可能的实现方案中，所述转发节点的接口时延转发信息还包括：所述转发节点的接口的确定时延转发能力，所述转发节点的接口的确定时延转发能力为：
所述转发节点的接口在进行报文转发时，是否能够支持在固定时延范围内完成报文转发的能力；
所述转发节点的设备转发时延信息还包括：所述转发节点的确定时延转发能力，所述转发节点的确定时延转发能力为：
所转发节点是否能够支持在数据报文的内部处理阶段，并在固定时延范围内完成报文转发的能力，所述数据报文的内部处理包括：所述数据报文从入接口进入所述转发节点之后到所述数据包到达出接口之前的内部处理，所述入接口和所述出接口为所述转发节点上的接口，相应地，
所述转发路径上的节点的接口支持确定时延转发能力，所述转发路径上的节点支持确定时延转发能力。
第三方面，本申请实施例还提供了一种计算转发路径的网络设备，所述网络设备包括：
接收单元，用于接收多个转发节点分别发送的通告报文，每个所述通告报文包括：发送所述通告报文的转发节点的接口转发时延信息、发送所述通告报文的转发节点的设备转发时延信息、以及与发送所述通告报文的转发节点连接的链路的传输时延；
获取单元，用于根据所述通告报文获得所述多个转发节点中每个转发节点的接口转发时延信息和设备转发时延信息，并根据所述通告报文获得所述多个转发节点之间链路的传输时延；
处理单元，用于根据所述每个转发节点的接口转发时延信息、设备转发时延信息以及所述多个转发节点之间链路的传输时延，计算从第一转发节点到第二转发节点之间的转发路径，所述第一转发节点和所述第二转发节点为所述多个转发节点中的节点，所述转发路径的转发时延满足业务的时延要求。
第四方面，本申请实施例还提供了一种计算转发路径的转发节点，所述转发节点包括：
处理单元，用于生成通告报文，所述通告报文包括：所述转发节点的接口转发时延信息、所述转发节点的设备转发时延信息、以及与所述转发节点连接的链路的传输时延；
发送单元，用于向网络设备发送所述通告报文，触发所述网络设备存储所述转发节点的接口转发时延信息、设备转发时延信息以及所述与所述转发节点连接的链路的传输时延，并触发所述网络设备根据存储的多个转发节点的接口转发时延信息、设备转发时延信息以及所述转发节点之间链路的传输时延，计算从第一转发节点到第二转发节点之间的转发路径，所述第一转发节点和所述第二转发节点为所述多个转发节点中的节点，所述转发路径的转发时延满足业务的时延要求。
第五方面，本申请实施例还提供了一种计算转发路径的网络设备，该网络设备可以包括处理器、存储器和通信单元。存储器可以用于存储该网络设备的程序代码和数据，处理器用于调用存储器中的程序指令执行上述第一方面实施例描述的方法。
第六方面，本申请实施例提供了一种计算转发路径的转发节点，该转发节点可以包括处理器、存储器和通信单元。存储器可以用于存储该网络设备的程序代码和数据，处理器用于调用存储器中的程序指令执行上述第二方面实施例描述的方法。
根据本发明实施例提供的技术方案，网络中的转发节点主动上报转发节点的接口转发时延信息、设备转发时延信息以及每个转发节点之间链路的传输时延，然后网络设备根据这些时延信息建立满足业务时延要求的转发路径，利用该路径对业务报文进行转发，能够为业务报文转发提供确定性的低传输时延，保证了业务报文传输的可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本申请实施例提供的一种计算转发路径的方法应用场景示意图；
图2为本申请实施例提供的一种计算转发路径的方法流程示意图；
图3为本申请实施例提供的另一种计算转发路径的方法流程示意图；
图4为本申请实施例提供的另一种计算转发路径的方法流程示意图；
图5为本申请实施例提供的一种网络设备的结构示意图；
图6为本申请实施例提供的一种转发节点的结构示意图；
图7为本申请实施例提供的另一种网络设备的结构示意图；
图8为本申请实施例提供的另一种转发节点的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
参见图1，图1为本申请实施例提供的一种网络中应用场景示意图，该网络包括：网络设备108、转发节点101、转发节点102、转发节点103、转发节点104、转发节点105、转发节点106和转发节点107。所述网络设备108可以为控制转发分离架构下的控制器，对转发节点101-107进行控制和管理。所述网络设备108还可以是PCE。转发节点101是用户业务报文进入该网络的第一个节点，也可以叫头节点，通常头节点都是由用户业务的接入位置决定的。网络设备108可以根据业务需要从网络中计算业务转发所需要的路径信息，并建立转发路径，或者转发节点101也可以根据业务需要计算业务转发需要的路径信息，并建立转发路径。
参见图2，结合图1所示的应用场景，本申请实施例提供了一种计算转发路径的方法，所述方法包括：
201，网络中的多个转发节点分别向网络设备发送通告报文，该通告报文包括：发送所述通告报文的转发节点的接口转发时延信息、发送所述通告报文的转发节点的设备转发时延信息、以及与发送所述通告报文的转发节点连接的链路的传输时延。
所述网络设备可以为图1中的网络设备108，所述多个转发节点可以为图1中的转发节点101-107中的转发节点。
202，所述网络设备根据所述通告报文获得所述多个转发节点中每个转发节点的接口转发时延信息和设备转发时延信息，并根据所述通告报文获得所述多个转发节点之间链路的传输时延。
可选地，所述转发节点的接口转发时延信息包括所述转发节点的接口的转发时延范围；所述转发节点的设备转发时延信息包括所述转发节点的转发时延范围，所述转发节点的转发时延范围为：数据包从入接口进入所述转发节点到所述数据包到达出接口之前的内部处理能够保证的时延范围，所述入接口和所述出接口为所述转发节点上的接口。
转发节点的接口的转发时延范围为数据报文经过该接口的时延范围，举例来说，接口的转发时延范围为1微秒(us)-10us。所述数据报文的内部处理阶段包括：数据报文从入接口进入转发节点到该数据包到达出接口之前的内部处理，其中入接口和出接口为所述转发节点上的接口。举例来说，转发节点的转发时延范围为5us-20us。
可选地，所述转发节点的接口时延转发信息还包括：所述转发节点的接口的确定时延转发能力，所述转发节点的接口的确定时延转发能力为：
所述转发节点的接口在进行报文转发时，是否能够支持固定时延范围内报文转发的能力；
所述转发节点的设备转发时延信息还包括：所述转发节点的确定时延转发能力，所述转发节点的确定时延转发能力为：
所转发节点是否能够支持在数据报文的内部处理阶段，并在固定时延范围内完成报文转发的能力，所述数据报文的内部处理阶段包括：所述数据报文从入接口进入所述转发节点到所述数据包到达出接口之前的内部处理，所述入接口和所述出接口为所述转发节点上的接口，相应地，
所述转发路径上的节点的接口支持确定时延转发能力，所述转发路径上的节点支持确定时延转发能力。
可选地，在该网络设备计算转发路径时，可以优先从支持确定时延转发能力的转发节点中选择用于建立转发路径，并且选择的转发节点中的接口也要支持确定时延转发能力。
可选地，该网络设备也可以为该网络中的头节点，即有网络中的头节点接收该多个转发节点分别向头节点发送通告报文，然后有头节点来计算转发路径。
可选地，所述通告报文可以为扩展的OSPF协议报文，如：扩展OSPF的RouterInformation(RI)LSA，新定义一个OSPF Node Deterministic delay TLV，用于携带转发节点的转发时延范围，用最小时延(min delay)和最大(max delay)表示转发节点的转发时延范围。另外，可以在OSPF Router Informational Capabilities TLV中新定义一个比特位，用于标识转发节点是否支持确定时延转发能力，即标识转发按节点是否支持固定时延范围的时延转发能力。
可选地，另一种可选的扩展方式为：扩展OSPF的TE LSA，在其中的Link TLV中新定义一个Local interface Deterministic Capability TLV，用于描述转发节点的接口的确定时延转发能力和能够保证的时延范围，在Node Attribute TLV中新定义一个新的OSPFNode Deterministic Delay Sub-TLV，用于携带转发节点能够保证的时延范围。
转发节点之间链路的传输时延由链路的长度决定，通常是固定值，可以使用RFC7471中的Unidirectional Link Delay Sub-TLV来携带，或者使用RFC 7810中的Unidirectional Link Delay Sub-TLV来携带。
可选地，所述通告报文为扩展的IS-IS协议报文，扩展IS-IS Router CAPABILITYTLV，新定义IS-IS Node Deterministic delay Sub-TLV，用于携带转发节点能够保证的时延范围。定义新的IS-IS TE Sub-TLV，如：Local interface Deterministic CapabilityTLV，用于携带转发节点的接口的确定时延转发能力和能够保证的时延范围。
可选地，所述通告报文为扩展的BGP报文。扩展BGP-LS的BGP-LS Attribute，定义新的Node Attribute TLV，用于携带转发节点能够保证的时延范围。扩展BGP-LS的BGP-LSAttribute，定义新的Link Attribute TLV，携带转发节点接口能够保证的时延范围。
203，所述网络设备根据所述每个转发节点的接口转发时延信息、设备转发时延信息以及所述多个转发节点之间链路的传输时延，计算从第一转发节点到第二转发节点之间的转发路径，所述第一转发节点和所述第二转发节点为所述多个转发节点中的节点，所述转发路径的转发时延满足业务的时延要求。
所述第一转发节点为所述业务的进入网络的第一个节点，在网络设备进行路径计算之前预先获知该业务类型及从哪个节点进入该网络设备所述管理的网络。
举例来说，当该业务为视频业务或语音业务时，要求网络在转发该业务报文时，需要满足特定时延的要求，如：端到端的时延要在20us-50us之间。这样才能保证视频业务或语音业务的及时传输，提高用户体验。这时所述转发路径上的每个节点的转发所述业务报文的接口的转发时延、每个节点内部转发时延及所述转发路径上链路的传输时延之和满足所述业务的时延要求。也就是说这个时延之和的最小值和最大值能够满足业务要求的时延范围。
在所述网络设备计算出从第一转发节点到第二转发按节点之间的转发路径后，所述方法还可以包括如下步骤204和205，进而完成建立该转发路径：
204，所述网络设备向计算出的转发路径上的转发节点分别发送建路消息，所述建路消息包含建立该转发路径所需要的信息。
205，所述转发路径上的转发节点在接收到所述建路消息后，生成建立该转发路径所需要的转发信息，从而完成所述转发路径的建立。
举例来说，当网络设备为PCE或控制器时，会向转发路径上的每个转发节点发送每个节点的转发表项，如入标签、出标签和出接口等信息。转发路径上的转发在接收到建路消息后，即生成对应的转发表项，当转发路径上的每个节点都生成了对应的转发表时，即完成该转发路径的建立。
由上述描述可以看出，本申请实施例提供的一种计算路径的方法，网络中的转发节点主动上报转发节点的接口转发时延信息、设备转发时延信息以及每个转发节点之间链路的传输时延，然后网络设备根据这些时延信息建立满足业务时延要求的转发路径，从而为业务报文转发提供确定性的低传输时延。
参见图3，结合图1所示的应用场景，本申请实施例提供了一种计算转发路径的方法，其中图3中的网络设备可以为图2所示实施例中的网络设备，所述方法包括：
301，网络设备接收多个转发节点分别发送的通告报文，每个所述通告报文包括：发送所述通告报文的转发节点的接口转发时延信息、发送所述通告报文的转发节点的设备转发时延信息、以及与发送所述通告报文的转发节点连接的链路的传输时延。
所述网络设备可以为控制转发分离网络架构中的Controller，或者，所述控制设备为PCE，或者，所述网络设备为所述网络中用户业务接入的第一个节点。
302，所述网络设备根据所述通告报文获得所述多个转发节点中每个转发节点的接口转发时延信息和设备转发时延信息，并根据所述通告报文获得所述多个转发节点之间链路的传输时延。
303，所述网络设备根据所述每个转发节点的接口转发时延信息、设备转发时延信息以及所述多个转发节点之间链路的传输时延，计算从第一转发节点到第二转发节点之间的转发路径，所述第一转发节点和所述第二转发节点为所述多个转发节点中的节点，所述转发路径的转发时延满足业务的时延要求。
所述通告报文为扩展的OSPF协议报文，或者扩展的IS-IS协议报文，或者扩展的BGP报文，具体内容可以参加图2所示的实施例，此处不在赘述。
可选地，所述通告报文还包含发送所述通告报文的转发节点的用于支持确定性时延转发的资源信息，该资源信息可以包括：带宽，缓存，队列，时隙等。网络设备在计算路径时要考虑每个转发节点的资源是否能支撑该业务报文转发，举例来说，如果该业务需要占用10M带宽，则网络设备要从转发节点的资源能够支撑10M带宽的转发节点中选择建立路。再举例来说，为满足转发节点支持特定时延转发，需要在该转发节点上预留特定缓存或队列，则网络设备选择在资源信息能够保证业务时延要求的转发节点中进行转发路径计算。
可选地，所述转发路径的时延满足业务的时延要求，具体包括：
所述转发路径上的每个转发节点的接口转发时延、节点转发时延及所述转发路径上链路的传输时延之和满足所述业务的时延要求。可以理解的，所述转发路径上的每个转发节点的接口是，该接口在转发节点上，并且该接口在该转发路径上。
可选地，所述网络设备根据计算出的所述转发路径的信息，建立所述第一转发节点到第二转发节点之间的所述转发路径，并向所述第一路径上的每个节点发送资源预留请求消息，以保证每个转发节点能够提供特定的时延保证，并能够保证业务报文顺利被转发。
由上述描述可以看出，本申请实施例提供的一种计算路径的方法，网络设备通过接收转发节点发送的转发节点的接口转发时延信息、设备转发时延信息以及每个转发节点之间链路的传输时延，然后根据这些时延信息计算满足业务时延要求的转发路径，利用该路径对业务报文进行转发，能够为业务报文转发提供确定性的低传输时延，保证了业务报文传输的可靠性。
参见图4，结合图1所示的应用场景，本申请实施例提供了一种计算转发路径的方法，其中图4中的网络设备可以为图2所示实施例中的网络设备，图4中的转发节点可以为图2所示实施例中的转发节点，所述方法包括：
401，转发节点生成通告报文，所述通告报文包括：所述转发节点的接口转发时延信息、所述转发节点的设备转发时延信息、以及与所述转发节点连接的链路的传输时延。
402，所述转发节点向网络设备发送所述通告报文，触发所述网络设备存储所述转发节点的接口转发时延信息、设备转发时延信息以及所述与所述转发节点连接的链路的传输时延，并触发所述网络设备根据存储的多个转发节点的接口转发时延信息、设备转发时延信息以及所述转发节点之间链路的传输时延，计算从第一转发节点到第二转发节点之间的转发路径，所述第一转发节点和所述第二转发节点为所述多个转发节点中的节点，所述转发路径的转发时延满足业务的时延要求。
可选地，所述转发节点的接口转发时延信息包括所述转发节点的接口的转发时延范围；
所述转发节点的设备转发时延信息包括所述转发节点的转发时延范围，所述转发节点的转发时延范围为：数据包从入接口进入所述转发节点到所述数据包到达出接口之前的内部处理能够保证的时延范围，所述入接口和所述出接口为所述转发节点上的接口。
可选地，所述转发节点的接口时延转发信息还包括：所述转发节点的接口的确定时延转发能力，所述转发节点的接口的确定时延转发能力为：
所述转发节点的接口在进行报文转发时，是否能够支持固定时延范围内报文转发的能力；
所述转发节点的设备转发时延信息还包括：所述转发节点的确定时延转发能力，所述转发节点的确定时延转发能力为：
所转发节点是否能够支持在数据报文的内部处理阶段，并在固定时延范围内完成报文转发的能力，所述数据报文的内部处理包括：所述数据报文从入接口进入所述转发节点到所述数据包到达出接口之前的内部处理，所述入接口和所述出接口为所述转发节点上的接口，相应地，
所述转发路径上的节点的接口支持确定时延转发能力，所述转发路径上的节点支持确定时延转发能力。
由上述描述可以看出，本申请实施例提供的一种计算路径的方法，转发节点向网络设备通告转发节点的接口转发时延信息、设备转发时延信息以及每个转发节点之间链路的传输时延，这样，网络设备就根据这些时延信息计算满足业务时延要求的转发路径，利用该路径对业务报文进行转发，能够为业务报文转发提供确定性的低传输时延，保证了业务报文传输的可靠性。
参见图5，结合图1所示的应用场景，本申请实施例提供了一种计算转发路径的网络设备500，其中图5中的网络设备500可以为图2所示实施例中的网络设备。网络设备500可以执行图2或图3所示实施例中的方法，网络设备500包括：
接收单元501，用于接收多个转发节点分别发送的通告报文，每个所述通告报文包括：发送所述通告报文的转发节点的接口转发时延信息、发送所述通告报文的转发节点的设备转发时延信息、以及与发送所述通告报文的转发节点连接的链路的传输时延；
获取单元502，用于根据所述通告报文获得所述多个转发节点中每个转发节点的接口转发时延信息和设备转发时延信息，并根据所述通告报文获得所述多个转发节点之间链路的传输时延；
处理单元503，用于根据所述每个转发节点的接口转发时延信息、设备转发时延信息以及所述多个转发节点之间链路的传输时延，计算从第一转发节点到第二转发节点之间的转发路径，所述第一转发节点和所述第二转发节点为所述多个转发节点中的节点，所述转发路径的转发时延满足业务的时延要求。
可选地，所述转发节点的接口转发时延信息包括所述转发节点的接口的转发时延范围；
所述转发节点的设备转发时延信息包括所述转发节点的转发时延范围，所述转发节点的转发时延范围为：数据包从入接口进入所述转发节点到所述数据包到达出接口之前的内部处理能够保证的时延范围，所述入接口和所述出接口为所述转发节点上的接口
可选地，所述转发节点的接口时延转发信息还包括：所述转发节点的接口的确定时延转发能力，所述转发节点的接口的确定时延转发能力为：
所述转发节点的接口在进行报文转发时，是否能够支持在固定时延范围内完成报文转发的能力；
所述转发节点的设备转发时延信息还包括：所述转发节点的确定时延转发能力，所述转发节点的确定时延转发能力为：
所述转发节点是否能够支持在数据报文的内部处理阶段，并在固定时延范围内完成报文转发的能力，所述数据报文的内部处理阶段包括：所述数据报文从入接口进入所述转发节点到所述数据包到达出接口之前的内部处理，所述入接口和所述出接口为所述转发节点上的接口，相应地，
所述转发路径上的节点的接口支持确定时延转发能力，所述转发路径上的节点支持确定时延转发能力。
由上述描述可以看出，本申请实施例提供网络设备500通过接收转发节点发送的转发节点的接口转发时延信息、设备转发时延信息以及每个转发节点之间链路的传输时延，然后根据这些时延信息计算满足业务时延要求的转发路径，利用该路径对业务报文进行转发，能够为业务报文转发提供确定性的低传输时延，保证了业务报文传输的可靠性。
参见图6，结合图1所示的应用场景，本申请实施例提供了一种计算转发路径的转发节点600，其中图6中的网络设备600可以为图2所示实施例中的转发节点。转发节点600可以执行图2或图4所示实施例中的方法，转发节点600包括：
处理单元601，用于生成通告报文，所述通告报文包括：所述转发节点的接口转发时延信息、所述转发节点的设备转发时延信息、以及与所述转发节点连接的链路的传输时延；
发送单元602，用于向网络设备发送所述通告报文，触发所述网络设备存储所述转发节点的接口转发时延信息、设备转发时延信息以及所述与所述转发节点连接的链路的传输时延，并触发所述网络设备根据存储的多个转发节点的接口转发时延信息、设备转发时延信息以及所述转发节点之间链路的传输时延，计算从第一转发节点到第二转发节点之间的转发路径，所述第一转发节点和所述第二转发节点为所述多个转发节点中的节点，所述转发路径的转发时延满足业务的时延要求。
可选地，所述转发节点的接口转发时延信息包括所述转发节点的接口的转发时延范围；
所述转发节点的设备转发时延信息包括所述转发节点的转发时延范围，所述转发节点的转发时延范围为：数据包从入接口进入所述转发节点到所述数据包到达出接口之前的内部处理能够保证的时延范围，所述入接口和所述出接口为所述转发节点上的接口。
可选地，所述转发节点的接口时延转发信息还包括：所述转发节点的接口的确定时延转发能力，所述转发节点的接口的确定时延转发能力为：
所述转发节点的接口在进行报文转发时，是否能够支持在固定时延范围内完成报文转发的能力；
所述转发节点的设备转发时延信息还包括：所述转发节点的确定时延转发能力，所述转发节点的确定时延转发能力为：
所转发节点是否能够支持在数据报文的内部处理阶段，并在固定时延范围内完成报文转发的能力，所述数据报文的内部处理包括：所述数据报文从入接口进入所述转发节点到所述数据包到达出接口之前的内部处理，所述入接口和所述出接口为所述转发节点上的接口，相应地，
所述转发路径上的节点的接口支持确定时延转发能力，所述转发路径上的节点支持确定时延转发能力。
由上述描述可以看出，本申请实施例提供的一种计算路径的方法，转发节点向网络设备通告转发节点的接口转发时延信息、设备转发时延信息以及每个转发节点之间链路的传输时延，这样，网络设备就根据这些时延信息计算满足业务时延要求的转发路径，利用该路径对业务报文进行转发，能够为业务报文转发提供确定性的低传输时延，保证了业务报文传输的可靠性。
参见图7，本发明实施例提供的一种计算路径的网络设备的结构示意图。本实施例提供的网络设备700可以应用于图2或图3实施例的方法中，实现网络设备的功能。网络设备700包括处理器701、接收器702、存储器703和。处理器701包括但不限于CPU，网络处理器(英文：Network Processor，简称：NP)，专用集成电路(英文：Application-SpecificIntegrated Circuit，简称：ASIC)或者可编程逻辑器件(英文：Programmable LogicDevice，缩写：PLD)中的一个或多个。上述PLD可以是复杂可编程逻辑器件(英文：ComplexProgrammable Logic Device，缩写：CPLD)，现场可编程逻辑门阵列(英文：Field-Programmable Gate Array，缩写：FPGA)，通用阵列逻辑(英文：Generic Array Logic,缩写：GAL)或其任意组合。
存储器703可以是包括但不限于内容寻址存储器(英文：Content-AddressableMemory，简称：CAM)，例如三态内容寻址存储器(英文：Ternary CAM，简称：TCAM)，随机存取存储器(英文：Random-Access Memory，简称：RAM)。
所述接收器702可以包含普通物理接口，所述物理接口可以为Ethernet接口或异步传输模式(Asynchronous Transfer Mode,ATM)接口。所述处理器701、接收器702和存储器703可以集成为一个或多个独立的电路或硬件，如：ASIC。
存储器703可以用于存储该网络设备700的程序代码和数据，处理器701用于调用存储器703中的程序指令执行前述实施例所示的方法来计算转发路径，具体计算路径的步骤可以参见前述实施例，此处不在赘述。
参见图8，本发明实施例提供的一种计算路径的转发节点的结构示意图。本实施例提供的转发节点800可以应用于图2或图4实施例的方法中，实现转发节点的功能。转发节点800包括处理器801、发送器802、存储器803和。处理器801包括但不限于CPU、NP、ASIC或者PLD中的一个或多个。上述PLD可以是CPLD、FPGA、GAL或其任意组合。
存储器803可以是包括但不限于CAM，例如TCAM或RAM。
所述发送器802可以包含普通物理接口，所述物理接口可以为Ethernet接口或ATM接口。所述处理器801、发送器802和存储器803可以集成为一个或多个独立的电路或硬件，如：ASIC。
存储器803可以用于存储该转发节点800的程序代码和数据，处理器801用于调用存储器803中的程序指令执行前述实施例所示的方法来计算转发路径，具体计算路径的步骤可以参见前述实施例，此处不在赘述。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质可以是下述介质中的至少一种：只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上实施例仅用以示例性说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请及本申请带来的有益效果进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请权利要求的范围。

Claims (29)

1.一种计算转发路径的方法，其特征在于，所述方法包括：
网络设备接收多个转发节点分别发送的通告报文，每个所述通告报文包括：发送所述通告报文的转发节点的接口转发时延、发送所述通告报文的转发节点的节点内部转发时延、以及与发送所述通告报文的转发节点连接的链路的传输时延，所述节点内部转发时延包括设备处理时延；
所述网络设备根据所述通告报文获得所述多个转发节点的接口转发时延、节点内部转发时延和所述传输时延；
所述网络设备根据所述多个转发节点的接口转发时延、节点内部转发时延以及所述多个转发节点之间链路的传输时延，计算从第一转发节点到第二转发节点之间的转发路径，所述传输时延包括链路时延，所述第一转发节点和所述第二转发节点为所述多个转发节点中的节点，所述转发路径上节点的接口的转发时延、节点内部转发时延及所述转发路径上链路的传输时延之和的最小值和最大值满足业务要求的时延范围。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述转发节点的接口转发时延包括所述转发节点的接口的转发时延范围；或者，
所述转发节点的节点内部转发时延包括所述转发节点的转发时延范围，所述转发节点的转发时延范围为：数据包从入接口进入所述转发节点之后到所述数据包到达出接口之前的内部处理能够保证的时延范围，所述入接口和所述出接口为所述转发节点上的接口。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述转发节点的接口转发时延还包括：所述转发节点的接口的确定时延转发能力，所述转发节点的接口的确定时延转发能力为：
所述转发节点的接口在进行报文转发时，是否能够支持在固定时延范围内完成报文转发的能力；
所述转发节点的节点内部转发时延还包括：所述转发节点的确定时延转发能力，所述转发节点的确定时延转发能力为：
所述转发节点是否能够支持在数据报文的内部处理阶段，并在固定时延范围内完成报文转发的能力，所述数据报文的内部处理阶段包括：所述数据报文从入接口进入所述转发节点之后到所述数据包到达出接口之前的内部处理，所述入接口和所述出接口为所述转发节点上的接口，相应地，
所述转发路径上的节点的接口支持确定时延转发能力，所述转发路径上的节点支持确定时延转发能力。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，
所述转发节点的接口转发时延还包括：所述转发节点的接口的确定时延转发能力，所述转发节点的接口的确定时延转发能力为：
所述转发节点的接口在进行报文转发时，是否能够支持在固定时延范围内完成报文转发的能力；
所述转发节点的节点内部转发时延还包括：所述转发节点的确定时延转发能力，所述转发节点的确定时延转发能力为：
所述转发节点是否能够支持在数据报文的内部处理阶段，在固定时延范围内完成报文转发的能力，所述数据报文的内部处理阶段包括：所述数据报文从入接口进入所述转发节点之后到所述数据包到达出接口之前的内部处理，所述入接口和所述出接口为所述转发节点上的接口，相应地，
所述转发路径上的节点的接口支持确定时延转发能力，所述转发路径上的节点支持确定时延转发能力。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通告报文还包含发送所述通告报文的转发节点的资源信息，相应地，所述转发路径上的节点的资源信息满足所述业务的需要。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述通告报文还包含发送所述通告报文的转发节点的资源信息，相应地，所述转发路径上的节点的资源信息满足所述业务的需要。
7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述通告报文还包含发送所述通告报文的转发节点的资源信息，相应地，所述转发路径上的节点的资源信息满足所述业务的需要。
8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述通告报文还包含发送所述通告报文的转发节点的资源信息，相应地，所述转发路径上的节点的资源信息满足所述业务的需要。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述转发路径的时延满足业务的时延要求，具体包括：
所述转发路径上节点的接口的转发时延、节点内部转发时延及所述转发路径上链路的传输时延之和满足所述业务的时延要求。
10.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述转发路径的时延满足业务的时延要求，具体包括：
所述转发路径上节点的接口的转发时延、节点内部转发时延及所述转发路径上链路的传输时延之和满足所述业务的时延要求。
11.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述转发路径的时延满足业务的时延要求，具体包括：
所述转发路径上节点的接口的转发时延、节点内部转发时延及所述转发路径上链路的传输时延之和满足所述业务的时延要求。
12.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述转发路径的时延满足业务的时延要求，具体包括：
所述转发路径上节点的接口的转发时延、节点内部转发时延及所述转发路径上链路的传输时延之和满足所述业务的时延要求。
13.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述转发路径的时延满足业务的时延要求，具体包括：
所述转发路径上节点的接口的转发时延、节点内部转发时延及所述转发路径上链路的传输时延之和满足所述业务的时延要求。
14.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述转发路径的时延满足业务的时延要求，具体包括：
所述转发路径上节点的接口的转发时延、节点内部转发时延及所述转发路径上链路的传输时延之和满足所述业务的时延要求。
15.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述转发路径的时延满足业务的时延要求，具体包括：
所述转发路径上节点的接口的转发时延、节点内部转发时延及所述转发路径上链路的传输时延之和满足所述业务的时延要求。
16.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述转发路径的时延满足业务的时延要求，具体包括：
所述转发路径上节点的接口的转发时延、节点内部转发时延及所述转发路径上链路的传输时延之和满足所述业务的时延要求。
17.根据权利要求1至16任一权利要求所述的方法，其特征在于，所述网络设备为控制转发分离网络架构中的控制器Controller，或者，所述控制设备为路径计算单元PCE，或者，所述网络设备为所述网络中用户业务接入的第一个节点。
18.根据权利要求5至16任一权利要求所述的方法，其特征在于，所述网络设备根据计算出的所述转发路径的信息，建立所述第一转发节点到第二转发节点之间的所述转发路径，并向所述转发路径上的节点发送资源预留请求消息，以保证所述业务在沿着所述转发路径转发时满足所述业务的时延要求。
19.一种计算转发路径的方法，其特征在于，所述方法包括：
转发节点生成通告报文，所述通告报文包括：所述转发节点的接口转发时延、所述转发节点的节点内部转发时延、以及与所述转发节点连接的链路的传输时延，所述节点内部转发时延包括设备处理时延；
所述转发节点向网络设备发送所述通告报文，触发所述网络设备存储所述转发节点的接口转发时延、节点内部转发时延以及所述与所述转发节点连接的链路的传输时延，并触发所述网络设备根据存储的多个转发节点的接口转发时延、节点内部转发时延以及所述转发节点之间链路的传输时延，计算从第一转发节点到第二转发节点之间的转发路径，所述传输时延包括链路时延，所述第一转发节点和所述第二转发节点为所述多个转发节点中的节点，所述转发路径上节点的接口的转发时延、节点内部转发时延及所述转发路径上链路的传输时延之和的最小值和最大值满足业务要求的时延范围。
20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，
所述转发节点的接口转发时延包括所述转发节点的接口的转发时延范围；或者，
所述转发节点的节点内部转发时延包括所述转发节点的转发时延范围，所述转发节点的转发时延范围为：数据包从入接口进入所述转发节点之后到所述数据包到达出接口之前的内部处理能够保证的时延范围，所述入接口和所述出接口为所述转发节点上的接口。
21.根据权利要求19或20所述的方法，其特征在于，
所述转发节点的接口转发时延还包括：所述转发节点的接口的确定时延转发能力，所述转发节点的接口的确定时延转发能力为：
所述转发节点的接口在进行报文转发时，是否能够支持在固定时延范围内完成报文转发的能力；
所述转发节点的节点内部转发时延还包括：所述转发节点的确定时延转发能力，所述转发节点的确定时延转发能力为：
所转发节点是否能够支持在数据报文的内部处理阶段，并在固定时延范围内完成报文转发的能力，所述数据报文的内部处理包括：所述数据报文从入接口进入所述转发节点之后到所述数据包到达出接口之前的内部处理，所述入接口和所述出接口为所述转发节点上的接口，相应地，
所述转发路径上的节点的接口支持确定时延转发能力，所述转发路径上的节点支持确定时延转发能力。
22.一种计算转发路径的网络设备，其特征在于，所述网络设备包括：
接收单元，用于接收多个转发节点分别发送的通告报文，每个所述通告报文包括：发送所述通告报文的转发节点的接口转发时延、发送所述通告报文的转发节点的节点内部转发时延、以及与发送所述通告报文的转发节点连接的链路的传输时延，所述节点内部转发时延包括设备处理时延；
获取单元，用于根据所述通告报文获得所述多个转发节点的接口转发时延、节点内部转发时延和传输时延；
处理单元，用于根据所述多个转发节点的接口转发时延、节点内部转发时延以及所述多个转发节点之间链路的传输时延，计算从第一转发节点到第二转发节点之间的转发路径，所述传输时延包括链路时延，所述第一转发节点和所述第二转发节点为所述多个转发节点中的节点，所述转发路径上节点的接口的转发时延、节点内部转发时延及所述转发路径上链路的传输时延之和的最小值和最大值满足业务要求的时延范围。
23.根据权利要求22所述的网络设备，其特征在于，
所述转发节点的接口转发时延包括所述转发节点的接口的转发时延范围；
所述转发节点的节点内部转发时延包括所述转发节点的转发时延范围，所述转发节点的转发时延范围为：数据包从入接口进入所述转发节点之后到所述数据包到达出接口之前的内部处理能够保证的时延范围，所述入接口和所述出接口为所述转发节点上的接口。
24.根据权利要求22所述的网络设备，其特征在于，
所述转发节点的接口转发时延还包括：所述转发节点的接口的确定时延转发能力，所述转发节点的接口的确定时延转发能力为：
所述转发节点的接口在进行报文转发时，是否能够支持在固定时延范围内完成报文转发的能力；
所述转发节点的节点内部转发时延还包括：所述转发节点的确定时延转发能力，所述转发节点的确定时延转发能力为：
所述转发节点是否能够支持在数据报文的内部处理阶段，并在固定时延范围内完成报文转发的能力，所述数据报文的内部处理阶段包括：所述数据报文从入接口进入所述转发节点之后到所述数据包到达出接口之前的内部处理，所述入接口和所述出接口为所述转发节点上的接口，相应地，
所述转发路径上的节点的接口支持确定时延转发能力，所述转发路径上的节点支持确定时延转发能力。
25.根据权利要求23所述的网络设备，其特征在于，
所述转发节点的接口转发时延还包括：所述转发节点的接口的确定时延转发能力，所述转发节点的接口的确定时延转发能力为：
所述转发节点的接口在进行报文转发时，是否能够支持在固定时延范围内完成报文转发的能力；
所述转发节点的节点内部转发时延还包括：所述转发节点的确定时延转发能力，所述转发节点的确定时延转发能力为：
所述转发节点是否能够支持在数据报文的内部处理阶段，并在固定时延范围内完成报文转发的能力，所述数据报文的内部处理阶段包括：所述数据报文从入接口进入所述转发节点之后到所述数据包到达出接口之前的内部处理，所述入接口和所述出接口为所述转发节点上的接口，相应地，
所述转发路径上的节点的接口支持确定时延转发能力，所述转发路径上的节点支持确定时延转发能力。
26.根据权利要求22至25任一权利要求所述的网络设备，其特征在于，所述转发路径的时延满足业务的时延要求，具体包括：
所述转发路径上的多个节点的接口转发时延、节点内部转发时延及所述转发路径上链路的传输时延之和满足所述业务的时延要求。
27.一种计算转发路径的转发节点，其特征在于，所述转发节点包括：
处理单元，用于生成通告报文，所述通告报文包括：所述转发节点的接口转发时延、所述转发节点的节点内部转发时延、以及与所述转发节点连接的链路的传输时延，所述节点内部转发时延包括设备处理时延；
发送单元，用于向网络设备发送所述通告报文，触发所述网络设备存储所述转发节点的接口转发时延、节点内部转发时延以及所述与所述转发节点连接的链路的传输时延，并触发所述网络设备根据存储的多个转发节点的接口转发时延、节点内部转发时延以及所述转发节点之间链路的传输时延，计算从第一转发节点到第二转发节点之间的转发路径，所述传输时延包括链路时延，所述第一转发节点和所述第二转发节点为所述多个转发节点中的节点，所述转发路径上节点的接口的转发时延、节点内部转发时延及所述转发路径上链路的传输时延之和的最小值和最大值满足业务要求的时延范围。
28.根据权利要求27所述的转发节点，其特征在于，
所述转发节点的接口转发时延包括所述转发节点的接口的转发时延范围；
所述转发节点的节点内部转发时延包括所述转发节点的转发时延范围，所述转发节点的转发时延范围为：数据包从入接口进入所述转发节点之后到所述数据包到达出接口之前的内部处理能够保证的时延范围，所述入接口和所述出接口为所述转发节点上的接口。
29.根据权利要求27或28所述的转发节点，其特征在于，
所述转发节点的接口转发时延还包括：所述转发节点的接口的确定时延转发能力，所述转发节点的接口的确定时延转发能力为：
所述转发节点的接口在进行报文转发时，是否能够支持在固定时延范围内完成报文转发的能力；
所述转发节点的节点内部转发时延还包括：所述转发节点的确定时延转发能力，所述转发节点的确定时延转发能力为：
所转发节点是否能够支持在数据报文的内部处理阶段，并在固定时延范围内完成报文转发的能力，所述数据报文的内部处理包括：所述数据报文从入接口进入所述转发节点之后到所述数据包到达出接口之前的内部处理，所述入接口和所述出接口为所述转发节点上的接口，相应地，
所述转发路径上的节点的接口支持确定时延转发能力，所述转发路径上的节点支持确定时延转发能力。
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