CN114389991A - 一种智能网络流量调度管理方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种智能网络流量调度管理方法及装置，其中，该方法包括：流量监控到当前网络处于拥塞状态后，根据拥塞方向及拥塞状况，查询该方向上实时承载的流量成分，对不同流量成分在不同网络路径上进行调度造成的影响进行评估，生成调度策略下发；流量监控到当前网络处于正常状态后，对当前运行的调度策略进行策略撤销后的流量评估，若可撤销则撤销调度策略；调度策略下发或者撤销后进行结果验证。该方法及装置在网络出现流量拥塞时，自动进行调度处置以保障网络稳定运行。

Description

一种智能网络流量调度管理方法及装置
技术领域
本发明涉及网络监控管理领域，尤其是一种智能网络流量调度管理方法及装置。
背景技术
在传统网络监控管理***中，数据采集、监控告警、异常处理和配置下发等业务流程是互相分离的，在出现异常状况时，从发出告警到事件解决的处理流程较长，即便将上述功能集成到同一门户平台上，也需要安排监控人员手动操作，不能保证处理的时效性。
发明内容
为了传统网络监控管理***存在的上述问题，本发明提供一种智能网络流量调度管理方法及装置，在网络出现流量拥塞时，自动进行调度处置以保障网络稳定运行。
为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：
在本发明一实施例中，提出了一种智能网络流量调度管理方法，该方法包括：
流量监控到当前网络处于拥塞状态后，根据拥塞方向及拥塞状况，查询该方向上实时承载的流量成分，对不同流量成分在不同网络路径上进行调度造成的影响进行评估，生成调度策略下发；
流量监控到当前网络处于正常状态后，对当前运行的调度策略进行策略撤销后的流量评估，若可撤销则撤销调度策略；
调度策略下发或者撤销后进行结果验证。
进一步地，对不同流量成分在不同网络路径上进行调度造成的影响进行评估，生成调度策略下发，包括：
调用仿真计算能力，通过当前网络拓扑和流量信息，生成该时间点的网络拓扑结构和流量在网络中的分布和走向模型，通过调度不同流量成分的路径对网络造成的影响，综合受影响方向的流量利用率和时延、被调度的流量成分大小和优先级作为不同权重指标，整体评估为解决当前拥塞状况生成的调度方案的优劣，找出全局最优调度方案；
若存在最优调度方案，则将通过仿真计算得出的需要调度的流量成分以及规划路径，按照BGP路由形式进行汇总，生成调度策略并以修改BGP路由的形式下发；否则发出告警，进一步处理。
进一步地，对当前运行的调度策略进行策略撤销后的流量评估，若可撤销则撤销调度策略，包括：
通过仿真模拟该调度策略撤销后的流量情况，若调度的流量恢复到默认转发方向不会造成新的拥塞，则从调度设备上撤销该调度策略对应的BGP路由。
进一步地，调度策略下发或者撤销后进行结果验证，包括：
通过采集调度设备上优选的BGP路由，或者对调度方向的有效业务地址进行路由跟踪测试，实现调度策略下发后的结果验证；
在调度策略撤销后对调度方向途径的链路流量进行实时监控，判断拥塞是否缓解，实现调度策略撤销后的结果验证。
在本发明一实施例中，还提出了一种智能网络流量调度管理装置，该装置包括：
调度策略生成模块，用于流量监控到当前网络处于拥塞状态后，根据拥塞方向及拥塞状况，查询该方向上实时承载的流量成分，对不同流量成分在不同网络路径上进行调度造成的影响进行评估，生成调度策略下发；
调度策略撤销模块，用于流量监控到当前网络处于正常状态后，对当前运行的调度策略进行策略撤销后的流量评估，若可撤销则撤销调度策略；
结果验证模块，用于调度策略下发或者撤销后进行结果验证。
进一步地，对不同流量成分在不同网络路径上进行调度造成的影响进行评估，生成调度策略下发，包括：
调用仿真计算能力，通过当前网络拓扑和流量信息，生成该时间点的网络拓扑结构和流量在网络中的分布和走向模型，通过调度不同流量成分的路径对网络造成的影响，综合受影响方向的流量利用率和时延、被调度的流量成分大小和优先级作为不同权重指标，整体评估为解决当前拥塞状况生成的调度方案的优劣，找出全局最优调度方案；
若存在最优调度方案，则将通过仿真计算得出的需要调度的流量成分以及规划路径，按照BGP路由形式进行汇总，生成调度策略并以修改BGP路由的形式下发；否则发出告警，进一步处理。
进一步地，对当前运行的调度策略进行策略撤销后的流量评估，若可撤销则撤销调度策略，包括：
通过仿真模拟该调度策略撤销后的流量情况，若调度的流量恢复到默认转发方向不会造成新的拥塞，则从调度设备上撤销该调度策略对应的BGP路由。
进一步地，调度策略下发或者撤销后进行结果验证，包括：
通过采集调度设备上优选的BGP路由，或者对调度方向的有效业务地址进行路由跟踪测试，实现调度策略下发后的结果验证；
在调度策略撤销后对调度方向途径的链路流量进行实时监控，判断拥塞是否缓解，实现调度策略撤销后的结果验证。
在本发明一实施例中，还提出了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现前述智能网络流量调度管理方法。
在本发明一实施例中，还提出了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有执行智能网络流量调度管理方法的计算机程序。
有益效果：
本发明将网络拥塞从告警到拥塞点流量被成功调度的故障处理流程全自动化，加快了响应和处理时间；在此流程下，只需配置监控和处理逻辑，即可自动对检测到的网络拥塞提供解决方案并下发处理，避免人工无法及时介入时，网络长时间瘫痪的风险，也降低了人工处理误操作造成二次故障的可能性。
附图说明
图1是本发明智能网络流量调度管理方法流程示意图；
图2是本发明智能网络流量调度管理装置结构示意图；
图3是本发明计算机设备结构示意图。
具体实施方式
下面将参考若干示例性实施方式来描述本发明的原理和精神，应当理解，给出这些实施方式仅仅是为了使本领域技术人员能够更好地理解进而实现本发明，而并非以任何方式限制本发明的范围。相反，提供这些实施方式是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。
本领域技术人员知道，本发明的实施方式可以实现为一种***、装置、设备、方法或计算机程序产品。因此，本公开可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件、完全的软件(包括固件、驻留软件、微代码等)，或者硬件和软件结合的形式。
根据本发明的实施方式，提出了一种智能网络流量调度管理方法及装置，通过采集并监控路由变化、链路流量和流量成分，在出现流量拥塞时，路由控制器通过BGP(BorderGateway Protocol边界网关协议)向RR(Route Reflector路由反射器)发布牵引路由，在调度设备上将骨干网对应调度目标的流量重定向，以降低拥塞方向的流量，保证网络的畅通。
下面参考本发明的若干代表性实施方式，详细阐释本发明的原理和精神。
图1是本发明智能网络流量调度管理方法流程示意图。如图1所示，该方法包括：
1、流量监控到当前网络处于拥塞状态后，根据拥塞方向及拥塞状况，查询该方向上实时承载的流量成分，对不同流量成分在不同网络路径上进行调度造成的影响进行评估，生成调度策略下发；具体如下：
在异常流量监控***检测到当前网络处于拥塞状态后，会向流量调度管理***发送告警，然后触发流量调度管理***的自动处理流程如图1所示(左侧流程)。
流量调度管理***需要和网内建立BGP-LS(BGP链路状态协议)和SNMP(简单网络管理协议)通道，对网络拓扑结构、端口配置信息和链路流量进行采集。为了详细分析调度流量成分，流量调度管理***还需要和网内设备建立流量流向采集通道，如NetFlow。在骨干域中使用时，BGP-LS采集通道在一个域中只需针对一个设备进行采集，一般选择RR设备或者轻载的中继设备；SNMP采集通道需要采集所有设备的端口配置信息和链路流量信息，因此需要所有调度范围内的设备开放相应端口；上报信息时，根据调度业务和目的不同，选择范围略有差异，对于中继传输的调度需要配置核心节点间(如省/市骨干节点等)传输链路上的流量流向上报，而对于接入和互联方向的调度需要在调度节点外联方向(如用户接入、异网互联等)的链路上进行流量流向统计汇总。上述网络拓扑结构、流量信息和端口配置信息在流量调度管理***中会用于流量监控以及流量模型仿真计算等流程。
流量调度管理***会根据拥塞方向及拥塞状况，查询该方向在触发时实时承载的以网络和业务地址等不同维度定义的流量成分。根据网络规划的不同，调度流量成分的粒度可以是目的AS号或者目的地址段。
此后，流量调度管理***会调用仿真计算能力，通过当前网络拓扑和流量信息，生成该时间点的网络拓扑结构和流量在网络中的分布和走向模型，通过调度不同流量成分的路径对网络造成的影响，综合受影响方向的流量利用率和时延、被调度的流量成分大小和优先级等条件作为不同权重指标，整体评估为解决当前拥塞状况生成的调度方案的优劣，找出全局最优调度方案，即以流量调度可以解决原有流量拥塞，且不会造成网络新的拥塞为原则，若存在最优调度方案，则将通过仿真计算得出的需要调度的流量成分以及规划路径，按照BGP路由形式即BGP路由地址+下一跳+AS Path的形式进行汇总，生成调度策略。成功生成调度策略后，流量调度管理***会调用下发能力，并和网内的RR设备建立BGP控制通道，并在设备上配置优先级策略，让流量调度管理***从路由控制器下发的路由优先于设备本地默认路由生效。调度需要下发策略或者撤销已有策略时，流量调度管理***以BGP路由的形式汇总，控制RR设备反射到实际调度设备上，让路由控制器发出的调度策略在实际调度设备上覆盖调度设备本地的默认路由转发，实现流量调度。在大部分骨干网络中，由于流量分布在两个平行的独立转发平面上，在本网络内的转发基本不会横穿两平面，为保持网络策略的一致性，流量调度管理***会与两平面内的设备各自建立一个BGP控制通道，并根据各平面的设备和路由信息，配置平行的策略。如A省到B省的业务流量设定了通过C省的调度策略，那么在两平面内会分别对调度的相同网络和地址配置A1-C1-B1和A2-C2-B2的策略。
策略下发后，流量调度管理***会向指定监控人员发送结果调度事件报告，并周期性汇总网络流量拥塞处理结果。若不存在足以解决网络拥塞的调度方案，则会发出告警，让监控人员评估当前网络状态是否需要进一步人工介入处理。
2、流量监控到当前网络处于正常状态后，对当前运行的调度策略进行策略撤销后的流量评估，若可撤销则撤销调度策略；具体如下：
若当前网络处于正常状态，流量调度管理***会定时对当前运行中的策略调度效果进行评估，如图1所示(右侧流程)。对于一条用于解决网络拥塞的调度策略，在当前网络恢复正常状态时，为降低冗余调度带来的网络复杂度，提高被调度业务的质量，流量调度管理***会对当前运行中的策略调度效果进行评估。若一条调度策略在调度设备上的配置不再生效，或者通过仿真模拟该调度策略撤销后的流量情况，若调度的流量恢复到默认转发方向不会造成新的拥塞，流量调度管理***将判定当前网络和流量情况已不再需要该调度策略，会从网内调度设备上撤销该调度策略对应的BGP路由。
3、调度策略下发或者撤销后进行结果验证；具体如下：
为防止调度策略和调度设备上的其它配置冲突，或者调度后网络状态变化造成调度策略不再有效，调度策略生成或调度策略撤销后，都需要额外校验调度设备上策略下发或撤销是否生效，以及调度流量是否达到预期结果。前者以采集调度设备上优选的BGP路由，或者对调度目标方向的有效业务地址进行Trace Route(路由跟踪)测试，首先需要和调度目标设备间的CLI(命令行界面)建立管理通道，然后查询对应BGP路由在调度目标设备上的路径变化。如果调度目标可达，且TraceRoute上报的实际转发路径和仿真计算生成策略的预期调度方向一致，则认为策略正常生效，流量调度有效，从而实现校验策略下发是否生效；对于现网双平面的应用，每条策略会同时在多个平行平面上进行验证，如上述场景A省经C省前往B省的场景，两平面的结果必须同时满足A1-C1-B1和A2-C2-B2才视为策略有效，如果两边路径或者可达性测试结果不一致，则视为策略失效；后者则在调度策略撤销后对调度目标方向途径的链路流量进行实时监控，确认拥塞是否缓解，实现校验策略撤销是否生效。
需要说明的是，尽管在上述实施例及附图中以特定顺序描述了本发明方法的操作，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作，或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的结果。附加地或备选地，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。
基于同一发明构思，本发明还提出一种智能网络流量调度管理装置。该装置的实施可以参见上述方法的实施，重复之处不再赘述。以下所使用的术语“模块”，可以是实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
图2是本发明智能网络流量调度管理装置结构示意图。如图2所示，该装置包括：
调度策略生成模块101，用于流量监控到当前网络处于拥塞状态后，根据拥塞方向及拥塞状况，查询该方向上实时承载的流量成分，对不同流量成分在不同网络路径上进行调度造成的影响进行评估，生成调度策略下发；
对不同流量成分在不同网络路径上进行调度造成的影响进行评估，生成调度策略下发，包括：
调用仿真计算能力，通过当前网络拓扑和流量信息，生成该时间点的网络拓扑结构和流量在网络中的分布和走向模型，通过调度不同流量成分的路径对网络造成的影响，综合受影响方向的流量利用率和时延、被调度的流量成分大小和优先级作为不同权重指标，整体评估为解决当前拥塞状况生成的调度方案的优劣，找出全局最优调度方案；
若存在最优调度方案，则将通过仿真计算得出的需要调度的流量成分以及规划路径，按照BGP路由形式进行汇总，生成调度策略并以修改BGP路由的形式下发；否则发出告警，进一步处理。
调度策略撤销模块102，用于流量监控到当前网络处于正常状态后，对当前运行的调度策略进行策略撤销后的流量评估，若可撤销则撤销调度策略；
对当前运行的调度策略进行策略撤销后的流量评估，若可撤销则撤销调度策略，包括：
通过仿真模拟该调度策略撤销后的流量情况，若调度的流量恢复到默认转发方向不会造成新的拥塞，则从调度设备上撤销该调度策略对应的BGP路由。
结果验证模块103，用于调度策略下发或者撤销后进行结果验证，包括：
通过采集调度设备上优选的BGP路由，或者对调度方向的有效业务地址进行路由跟踪测试，实现调度策略下发后的结果验证；
在调度策略撤销后对调度方向途径的链路流量进行实时监控，判断拥塞是否缓解，实现调度策略撤销后的结果验证。
应当注意，尽管在上文详细描述中提及了智能网络流量调度管理装置的若干模块，但是这种划分仅仅是示例性的并非强制性的。实际上，根据本发明的实施方式，上文描述的两个或更多模块的特征和功能可以在一个模块中具体化。反之，上文描述的一个模块的特征和功能可以进一步划分为由多个模块来具体化。
基于前述发明构思，如图3所示，本发明还提出一种计算机设备200，包括存储器210、处理器220及存储在存储器210上并可在处理器220上运行的计算机程序230，处理器220执行计算机程序230时实现前述智能网络流量调度管理方法。
基于前述发明构思，本发明还提出一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有执行前述智能网络流量调度管理方法的计算机程序。
本发明提出的智能网络流量调度管理方法及装置，将网络拥塞从告警到拥塞点流量被成功调度的故障处理流程全自动化，加快了响应和处理时间；在此流程下，只需配置监控和处理逻辑，即可自动对检测到的网络拥塞提供解决方案并下发处理，避免人工无法及时介入时，网络长时间瘫痪的风险，也降低了人工处理误操作造成二次故障的可能性。
虽然已经参考若干具体实施方式描述了本发明的精神和原理，但是应该理解，本发明并不限于所公开的具体实施方式，对各方面的划分也不意味着这些方面中的特征不能组合以进行受益，这种划分仅是为了表述的方便。本发明旨在涵盖所附权利要求的精神和范围内所包含的各种修改和等同布置。
对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种智能网络流量调度管理方法，其特征在于，该方法包括：
流量监控到当前网络处于拥塞状态后，根据拥塞方向及拥塞状况，查询该方向上实时承载的流量成分，对不同流量成分在不同网络路径上进行调度造成的影响进行评估，生成调度策略下发；
流量监控到当前网络处于正常状态后，对当前运行的调度策略进行策略撤销后的流量评估，若可撤销则撤销调度策略；
调度策略下发或者撤销后进行结果验证。
2.根据权利要求1所述的智能网络流量调度管理方法，其特征在于，对不同流量成分在不同网络路径上进行调度造成的影响进行评估，生成调度策略下发，包括：
调用仿真计算能力，通过当前网络拓扑和流量信息，生成该时间点的网络拓扑结构和流量在网络中的分布和走向模型，通过调度不同流量成分的路径对网络造成的影响，综合受影响方向的流量利用率和时延、被调度的流量成分大小和优先级作为不同权重指标，整体评估为解决当前拥塞状况生成的调度方案的优劣，找出全局最优调度方案；
若存在最优调度方案，则将通过仿真计算得出的需要调度的流量成分以及规划路径，按照BGP路由形式进行汇总，生成调度策略并以修改BGP路由的形式下发；否则发出告警，进一步处理。
3.根据权利要求1所述的智能网络流量调度管理方法，其特征在于，对当前运行的调度策略进行策略撤销后的流量评估，若可撤销则撤销调度策略，包括：
通过仿真模拟该调度策略撤销后的流量情况，若调度的流量恢复到默认转发方向不会造成新的拥塞，则从调度设备上撤销该调度策略对应的BGP路由。
4.根据权利要求1所述的智能网络流量调度管理方法，其特征在于，调度策略下发或者撤销后进行结果验证，包括：
通过采集调度设备上优选的BGP路由，或者对调度方向的有效业务地址进行路由跟踪测试，实现调度策略下发后的结果验证；
在调度策略撤销后对调度方向途径的链路流量进行实时监控，判断拥塞是否缓解，实现调度策略撤销后的结果验证。
5.一种智能网络流量调度管理装置，其特征在于，该装置包括：
调度策略生成模块，用于流量监控到当前网络处于拥塞状态后，根据拥塞方向及拥塞状况，查询该方向上实时承载的流量成分，对不同流量成分在不同网络路径上进行调度造成的影响进行评估，生成调度策略下发；
调度策略撤销模块，用于流量监控到当前网络处于正常状态后，对当前运行的调度策略进行策略撤销后的流量评估，若可撤销则撤销调度策略；
结果验证模块，用于调度策略下发或者撤销后进行结果验证。
6.根据权利要求5所述的智能网络流量调度管理装置，其特征在于，对不同流量成分在不同网络路径上进行调度造成的影响进行评估，生成调度策略下发，包括：
调用仿真计算能力，通过当前网络拓扑和流量信息，生成该时间点的网络拓扑结构和流量在网络中的分布和走向模型，通过调度不同流量成分的路径对网络造成的影响，综合受影响方向的流量利用率和时延、被调度的流量成分大小和优先级作为不同权重指标，整体评估为解决当前拥塞状况生成的调度方案的优劣，找出全局最优调度方案；
若存在最优调度方案，则将通过仿真计算得出的需要调度的流量成分以及规划路径，按照BGP路由形式进行汇总，生成调度策略并以修改BGP路由的形式下发；否则发出告警，进一步处理。
7.根据权利要求5所述的智能网络流量调度管理装置，其特征在于，对当前运行的调度策略进行策略撤销后的流量评估，若可撤销则撤销调度策略，包括：
通过仿真模拟该调度策略撤销后的流量情况，若调度的流量恢复到默认转发方向不会造成新的拥塞，则从调度设备上撤销该调度策略对应的BGP路由。
8.根据权利要求5所述的智能网络流量调度管理装置，其特征在于，调度策略下发或者撤销后进行结果验证，包括：
通过采集调度设备上优选的BGP路由，或者对调度方向的有效业务地址进行路由跟踪测试，实现调度策略下发后的结果验证；
在调度策略撤销后对调度方向途径的链路流量进行实时监控，判断拥塞是否缓解，实现调度策略撤销后的结果验证。
9.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1-4任一项所述方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有执行权利要求1-4任一项所述方法的计算机程序。
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