CN116805932A - 一种流量的调度方法和装置 - Google Patents

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CN116805932A CN202210265319.1A CN202210265319A CN116805932A CN 116805932 A CN116805932 A CN 116805932A CN 202210265319 A CN202210265319 A CN 202210265319A CN 116805932 A CN116805932 A CN 116805932A
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马季春
张桂玉
刘博文
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Abstract

本发明公开了一种流量的调度方法和装置，涉及通信领域，能够为业务提供差异化服务保证。所述方法应用于软件定义网络SDN控制器，所述方法包括：获取骨干网的拓扑信息以及骨干网的路径度量信息；根据骨干网的拓扑信息以及骨干网的路径度量信息，获取源节点与目的节点之间的目标路径；所述目标路径为所述源节点与所述目的节点之间综合加权分数最优的路径；路径的综合加权分数与路径的度量信息有关；根据所述目标路径为所述业务流量建立目标业务平面，所述目标业务平面用于调度预设类型的业务流量。

Description

一种流量的调度方法和装置
技术领域
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种流量的调度方法和装置。
背景技术
目前互联网业务迅速发展，各种即时通信业务不断增加。作为承载这些互联网业务流量的关键网络，传统的网际互联协议(internet protocol，IP)骨干网。在进行业务流量转发过程中，无法做到指定流量转发路径；而基于资源预留协议(resource reservationprotocol，RSVP)的流量工程虽然可以指定转发路径但无法实时响应业务需求。这样会导致在业务流量转发过程中，业务的服务质量难以保障。
发明内容
本发明提供了一种业务流量的调度方法和装置，用于保证业务的服务质量。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种业务流量的调度方法，所述方法应用于软件定义网络SDN控制器，所述方法包括：
获取骨干网的拓扑信息以及骨干网的路径度量信息；
根据骨干网的拓扑信息以及骨干网的路径度量信息，获取源节点与目的节点之间的目标路径；所述目标路径为所述源节点与所述目的节点之间综合加权分数最优的路径；路径的综合加权分数与路径的度量信息有关；
根据所述目标路径为所述业务流量建立目标业务平面，所述目标业务平面用于调度预设类型的业务流量。
本申请实施例提供的流量调度方法，使用了SDN控制器收集骨干网的路径度量信息，并根据路径度量信息获取源节点及目的节点之间的目标路径，以及根据目标路径建立目标业务平面，以便能够通过目标业务平面调度预设类型的业务流量，满足该预设类型业务流量的业务需求，进而为网络中的不同客户、不同业务提供差异化服务和保障能力，拓展业务范围。
在一种可能的设计中，根据所述目标路径为所述业务流量建立目标业务平面，包括：配置分段路由流量工程SR-TE隧道的相关配置信息，并向所述SR-TE隧道经过的相应中继节点发送所述相关配置信息；所述预设类型的业务流量经由所述SR-TE隧道转发；
所述相应中继节点包括所述SR-TE隧道的首个中继节点，所述首个中继节点接收的相关配置信息包括所述SR-TE隧道经过的全部中继节点；
或者，所述相应中继节点包括所述SR-TE隧道的全部中继节点，对于单个中继节点，所述SR-TE隧道的相关配置信息包括所述中继节点的下一跳节点。
在一种可能的设计中，所述目标路径的综合加权分数如下：
其中，int_q表示可选路径的综合加权分数，inti表示可选路径所包括的第i条链路的第j个路径度量信息，Q表示第j个路径度量信息的权重值。
在一种可能的设计中，所述度量信息包括如下任一项或多项信息：路径的带宽、时延、端口利用率。
第二方面，提供一种业务流量的调度装置，包括：
处理模块，用于获取骨干网的拓扑信息以及骨干网的路径度量信息；根据骨干网的拓扑信息以及骨干网的路径度量信息，获取源节点与目的节点之间的目标路径；所述目标路径为所述源节点与所述目的节点之间综合加权分数最优的路径；路径的综合加权分数与路径的度量信息有关；根据所述目标路径为所述业务流量建立目标业务平面，所述目标业务平面用于调度预设类型的业务流量。
在一种可能的设计中，所述处理模块，用于根据所述目标路径为所述业务流量建立目标业务平面，包括：用于配置所述SR-TE隧道的相关配置信息，并向所述SR-TE隧道经过的相应中继节点发送所述相关配置信息；所述预设类型的业务流量经由所述SR-TE隧道转发；
所述相应中继节点包括所述SR-TE隧道的首个中继节点，所述首个中继节点接收的相关配置信息包括所述SR-TE隧道经过的全部中继节点；
或者，所述相应中继节点包括所述SR-TE隧道的全部中继节点，对于单个中继节点，所述SR-TE隧道的相关配置信息包括所述中继节点的下一跳节点。
在一种可能的设计中，所述目标路径的综合加权分数如下：
其中，int_q表示可选路径的综合加权分数，inti表示可选路径所包括的第i条链路的第j个路径度量信息，Q表示第j个路径度量信息的权重值。
在一种可能的设计中，所述度量信息包括如下任一项或多项信息：路径的带宽、时延、端口利用率。
第三方面，提供一种通信装置用于实现上述各种方法。所述通信装置包括实现上述方法相应的模块、单元、或手段(means)，该模块、单元、或means可以通过硬件实现，软件实现，或者通过硬件执行相应的软件实现。该硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块或单元。
第四方面，提供了一种通信装置，包括：处理器和存储器；该存储器用于存储计算机指令，当该处理器执行该指令时，以使该通信装置执行上述任一方面所述的方法。
第五方面，提供一种通信装置，包括：处理器和通信接口；该通信接口，用于与该通信装置之外的模块通信；所述处理器用于执行计算机程序或指令，以使该通信装置执行上述任一方面所述的方法。
第六方面，提供了一种通信装置，包括：接口电路和处理器，该接口电路为代码/数据读写接口电路，该接口电路用于接收计算机执行指令(计算机执行指令存储在存储器中，可能直接从存储器读取，或可能经过其他器件)并传输至该处理器；处理器用于执行计算机执行指令以使该通信装置执行上述任一方面所述的方法。
第七方面，提供了一种通信装置，包括：至少一个处理器；所述处理器用于执行计算机程序或指令，以使该通信装置执行上述任一方面所述的方法。
在一些可能的设计中，该通信装置包括存储器，该存储器，用于保存必要的程序指令和数据。该存储器可以与处理器耦合，或者，也可以独立于该处理器。
在一些可能的设计中，该通信装置可以是芯片或芯片***。该装置是芯片***时，可以由芯片构成，也可以包含芯片和其他分立器件。
第八方面，提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有指令，当其在通信装置上运行时，使得通信装置可以执行上述任一方面所述的方法。
第九方面，提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在通信装置上运行时，使得该通信装置可以执行上述任一方面所述的方法。
可以理解的是，第二方面至第九方面中任一方面提供的通信装置是芯片时，上述的发送动作/功能可以理解为输出信息，上述的接收动作/功能可以理解为输入信息。
其中，第二方面至第九方面中任一种设计方式所带来的技术效果可参见上述第一方面中不同设计方式所带来的技术效果，在此不再赘述。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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他的附图。
图1为本申请实施例提供的通信***的架构；
图2为本申请实施例提供的骨干网的示例性拓扑；
图3为本申请实施例提供的一种流量调度方法的流程；
图4为本申请实施例提供的又一种流量调度方法的流程；
图5为本申请实施例提供的流量调度装置的示例性结构。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
“至少一个”是指一个或者多个，
“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b，或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，a-b，a-c，b-c，或a-b-c，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。
此外，本申请的描述中所提到的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括其他没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
需要说明的是，本申请实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
本申请的实施例应用于无线通信***中。比如，应用于新无线(new radio，NR)及后续的演进***中。本申请描述的***架构及业务场景是为了更加清楚的说明本申请的技术方案，并不构成对于本申请提供的技术方案的限定，本领域普通技术人员可知，随着***架构的演变和新业务场景的出现，本申请提供的技术方案对于类似的技术问题，同样适用。
本申请的实施例应用于包括骨干网的通信***中，能够在骨干网中建立满足业务需求的通信隧道。如图1所示，图1示出了本申请的一种可能的通信***示意图，该通信***可以包括编排器、控制器、城域网中的节点、骨干网中的节点。其中，骨干网可用于连接多个城域网。骨干网中的节点包括用于中继数据的节点(可简称为中继节点)。中继节点中距离骨干网边缘较近的节点还可称为边缘节点。
其中，控制器可以为基于软件定义网络(software defined network，SDN)技术的控制器，可简称为SDN控制器。SDN控制器可以下发网络配置信息，以及采集网络数据。示例性的，SDN控制器可以采集骨干网的拓扑信息以及骨干网中路径的度量信息(可简称为路径度量信息)。
可选的，路径的度量信息可以是度量值(metric)。度量值包括但不限于如下任一项或多项信息：路径的带宽、时延、端口利用率。路径的度量信息可以由骨干网中的节点进行度量，SDN控制器从骨干网的节点采集该节点关联的路径的度量信息。节点关联的路径包括该节点直连的路径。
可选的，骨干网的拓扑信息包括但不限于骨干网包括的节点、节点之间的连接关系。
可选的，SDN控制器还用于创建特定类型的业务平面。创建特定类型的业务平面的具体方法将在下文中给出介绍。
可选的，特定类型的业务平面包括但不限于如下任一种或多种业务平面：时延满足一定条件的业务平面、端口利用率满足一定条件的业务平面、带宽满足一定条件的业务平面。
其中，平面这一概念来源于网络切片技术。平面可以看作多台路由器设备(或称中继节点)的集合，即多台路由器设备组成一个逻辑子网，可以在该逻辑子网中选定一个特定的转发路径满足特定高性能业务需求，例如满足低时延的业务需求。该满足特定业务需求的逻辑子网即可称为特定类型的业务平面。
可选的，时延满足一定条件的业务平面，可以是时延低于一定阈值的业务平面(可以简称为低时延平面)。
可选的，端口利用率满足一定条件的业务平面，可以是端口利用率低于一定阈值(比如阈值A)的业务平面(可简称为低端口利用率平面)。如此，可以避免导致端口拥塞，使数据包在端口队列的等待时间大幅降低，进而降低网络时延。
可选的，端口利用率还可以高于一定阈值(比如阈值B)，如此，可以避免带宽资源的浪费。
可选的，带宽满足一定条件的业务平面，可以是带宽高于一定阈值的业务平面(可简称为高带宽平面)。
本申请实施例中，低时延平面，又可称为低时延网络，包括骨干网中的多个中继节点以及该多个中继节点之间的链路。可选的，低时延平面还可以包括该多个中继节点中边缘节点与外网(比如城域网)之间的链路。示例性的，图1示出了采用本申请实施例方法创建的低时延平面，该低时延平面包括骨干网中的节点1-节点4、节点1与节点2之间的链路、节点3与节点2之间的链路、节点3与节点4之间的链路。可选的，该低时延平面还可以包括节点1与城域网A中边缘节点之间的链路、节点4与城域网B中边缘节点之间的链路。
作为一种可能的实现方式，可以采用SR-TE隧道技术建立上述特定类型的业务平面(低时延平面)，比如某低时延平面中包含5个节点，这5个节点可以两两间建立SR-TE隧道(或不用两两间建立，按需建立即可)，形成由这5个节点组成的低时延平面。
以创建的特定类型的业务平面是低时延平面为例，可选的，编排器还可以对低时延平面进行配置，生成配置信息，以及通过SDN控制器向骨干网中的中继节点下发低时延平面的相关配置信息。如此，中继节点能够根据低时延平面的相关配置信息，对业务流量进行转发。
可选的，中继节点中可存在多个队列。多个队列包括但不限于如下任一个或多个队列：低时延队列、低端口利用率队列、高带宽队列、普通队列、服务质量(quality ofservice，QoS)队列。不同队列绑定不同类型的业务平面。其中，低时延队列绑定低时延平面，低端口利用率队列绑定低端口利用率平面，高带宽队列绑定高带宽平面，普通队列绑定普通平面，QoS队列绑定普通平面。这意味着，队列与业务类型是相关的。
在对业务流量进行转发时，中继节点可以根据业务类型，将相应类型的业务流量导入相应队列，进而通过该队列绑定的业务平面转发业务流量。比如，中继节点判断需转发语音通话业务的流量时，根据语音通话业务的低时延需求，将流量导入低时延队列，并通过低时延队列绑定的低时延平面向目的节点转发该流量。
可选的，还可以在骨干网中创建普通平面，创建普通平面的方法可参见相关技术，不作为本申请实施例的重点，不再赘述。可选的，普通平面可以绑定普通队列或Qos队列。
编排器，可以为基于SDN技术的编排器(简称为SDN编排器)，用于根据业务参数、骨干网的拓扑信息以及骨干网的路径度量信息，计算源节点与目的节点之间的最优路径。可选的，SDN编排器还用于发送指令给SDN控制器，该指令可用于触发SDN控制器下发网络配置信息或触发SDN控制器采集网络数据。
其中，业务参数可以表征业务的需求。可选的，业务参数包括但不限于如下任一项或多项参数：路径约束信息；例如路径的跳数，路径的代价值，必须经过的网络节点，不能经过的网络节点、时延，带宽，保护条件。
如下，将对本申请实施例的流量调度方法的技术细节进行详细阐述。如图3所示，本申请提供一种流量调度方法。该方法包括这三个主要阶段：网络初始化阶段、SR-TE隧道建立阶段、流量引导转发阶段。
一、网络初始化阶段。该阶段中，SDN控制器执行步骤S101：
S101、SDN控制器获取骨干网的拓扑信息以及路径度量信息。
可选的，路径度量信息包括但不限于如下任一项或多项信息：时延、端口利用率及带宽、链路利用率。
作为一种可能的实现方式，SDN控制器通过边界网关协议的延伸(Border GatewayProtocol Link-state，BGP-LS)协议从骨干网的中继节点获取骨干网的拓扑信息，拓扑信息包括但不限于如下任一项或多项信息：本端中继节点及对端中继节点的信息、端口地址、metric值以及邻接标签。SDN控制器可以存储骨干网的拓扑信息以及路径度量信息。
示例性的，SDN控制器以如下数据格式进行存储：
{本端router-id，对端router-id，本端端口地址，对端端口地址，metric值，te-metric值，邻接标签(一个或多个)，color(一个或多个)}。
示例性的，当链路发生变化时，触发SDN控制器通过与中继节点(或称路由设备)之间的简单网管协议(simple network management protocol，SNMP)，从中继节点获取路径度量信息。示例性的路径度量信息可以如下数据格式进行存储：
{设备名称，设备的loopback地址，端口名称，端口ip地址，端口带宽，端口类型(Pos、GE)(通过端口名称的字符串自动匹配)，标签分组(一个端口多个分组)，时延，}。
或者，SDN控制器通过网管***采集路径度量信息，并可以以如下数据格式来存储信息：
{本设备的loopback地址，对端设备的loopback地址，本设备的端口ip地址，对端端口ip地址，时延出向端口带宽利用，入向端口带宽利用率(做为对端端口的出向带宽利用率)，出向端口带宽利用率}。
可选的，在网络初始化阶段，SDN控制器可以对步骤S101中收集及存储的数据进行如下处理：
1、SDN控制器根据：本端routerid、对端routerid，本端端口地址，对端端口地址四个条件去redis中查询该链路(即本端与对端之间的链路)对应的时延数据：
(1)如本端与对端之间链路的时延为-1，或，没查到相应时延数据，则认为该链路不通；
(2)如果本端与对端之间链路的时延值为-2，则认为没采集到时延数据。
2、SDN控制器根据BGP-LS协议对不同类型的数据分别处理。
(1)当新增中继节点时：
SDN控制器将中继节点的信息***数据库，此时SDN控制器的页面展示的设备状态为新增。在等待管理员审核确认该新增中继节点的信息后，添加SNMP读串，并开始采集设备、端口等信息。
若，未采集成功，则中继节点添加失败，页面给予提示，待管理员在页面手动采集。
若，管理员没有对新增中继节点的信息给与确认，或，通过SNMP采集信息失败，则算路时不予计算该中继节点。
(2)当删除中继节点时：
SDN控制器标示该中继节点的状态，相应的，页面展示的中继节点状态为已删除。等待管理员确认删除该中继节点之后，SDN控制器将中继节点及相应端口从数据库中删除。
该情况下，无论管理员是否确认删除该中继节点，算路时，都不予计算该中继节点。
二、分段路由流量工程、(segment routing traffic engineering，SR-TE)隧道建立阶段。该阶段包括如下步骤：
S102、SDN编排器从SDN控制器获取路径度量信息以及骨干网的拓扑信息。
可选的，SDN编排器可以按照一定策略从SDN控制器获取骨干网的路径度量信息以及骨干网的拓扑信息。
示例性的，SDN编排器周期性从SDN控制器获取骨干网的路径度量信息以及骨干网的拓扑信息。
再示例性的，SDN编排器响应于事件，从SDN控制器获取骨干网的路径度量信息以及骨干网的拓扑信息。比如，SDN编排器从上层应用接收业务请求之后，响应于该业务请求，从SDN控制器获取骨干网的拓扑信息以及路径度量信息，以便利用拓扑信息以及路径度量信息计算源节点到目的节点的最优路径。
S103、SDN编排器获取业务参数。
作为一种可能的实现方式，SDN编排器可以从上层应用接收业务请求。其中，业务请求包括业务参数。
作为一种可能的实现方式，上层应用通过应用程序编程接口(applicationprogramming interface，API)向SDN编排器传递业务请求。
S104、SDN编排器根据骨干网的路径度量信息、骨干网的拓扑信息以及业务参数，计算源节点与目的节点之间的最优路径。
作为一种可能的实现方式，S104可以实现为：S104a、SDN编排器可以根据骨干网的拓扑信息以及骨干网的路径度量信息，计算骨干网中每两个中继节点之间的最优路径以及各最优路径对应的度量信息。S104b、SDN编排器根据骨干网中每两个中继节点之间的最优路径、各最优路径的度量信息以及业务参数，计算源节点与目的节点之间的最优路径。
首先，介绍SDN编排器计算骨干网中每两个中继节点之间的最优路径的方式(即步骤S104a的具体实现方式)。这里，以Dijkstra算法为例对计算最优路径的方法进行说明。示例性的，如图2所示，假设骨干网中的中继节点共有7个，中继节点A、中继节点B、中继节点C、中继节点D、中继节点E、中继节点F、中继节点G。假设路径度量信息是时延，其中第i个中继节点和第j个中继节点之间时延的为：
其中，表示中继节点i到中继节点j的时延是暂未计算出的，表示中继节点i到自身的时延。
假设中继节点间初始化时延数据如下表1所示：
总体来说，SDN编排器在计算某一中继节点Ni到其余中继节点的路径的最短时延时，创建两个集合S、U，其中S中包含已计算出的，部分中继节点与中继节点Ni间路径的时延，U中包含暂未计算出的，另外部分中继节点与中继节点Ni间路径的时延。具体计算方式如下述步骤(1)-(6)：
(1)假设先计算中继节点D到其余中继节点的路径的最短时延，此时其他六个中继节点Nj(Nj包括中继节点A、中继节点B、中继节点C、中继节点E、中继节点F、中继节点G)与D中继节点之间路径的时延为：
示例性的，结合上述表1，CostDC＝3，表示中继节点C到中继节点D之间路径的时延为3，CostDE＝4表示中继节点E到中继节点D之间路径的时延为4。此时，S＝{D(0)}，U＝{A(∞)，B(∞)，C(3)，E(4)，F(∞)，G(∞)}
(2)根据上一步骤结果，可知集合U对应的部分中继节点Nj(即中继节点A、中继节点B、中继节点F、中继节点G)通过中继节点C可以达到中继节点D的时延为：集合U对应的部分中继节点Nj(即中继节点A、中继节点B、中继节点F、中继节点G)通过中继节点E可以达到中继节点D的时延为：因此，中继节点B通过中继节点C到达中继节点D的时延CostDB＝CostBC+CostDC＝13；中继节点G通过中继节点E到达中继节点D的时延CostDG＝CostDE+CostEG＝12；中继节点F通过中继节点E到达中继节点D的时延CostDF＝CostEF+CostDE＝6；中继节点F通过中继节点C到达中继节点D的时延CostDF＝CostCF+CostDC＝9.
由上述计算得出，中继节点D到中继节点F的最短时延是6。中继节点D到中继节点B的最短时延是13。中继节点D到中继节点G的最短时延是12。因此，S＝{D(0)，C(3)，E(4)}，U＝{A(∞)，B(13)，F(6)，G(12)}
(3)根据上一步骤结果，可知集合U对应的部分中继节点Nj(即中继节点A)通过中继节点B到达中继节点D的时延为：集合U对应的部分中继节点(即中继节点A)通过中继节点F到达中继节点D的时延为：/> 集合U对应的部分中继节点(即中继节点A)通过中继节点G到达中继节点D的时延为：因此，中继节点A通过中继节点B到达中继节点D的时延为：CostDA＝CostBA+CostDB＝12+13＝25；中继节点A通过中继节点F到达中继节点D的时延为：CostDA＝CostFA+CostDF＝16+6＝22；中继节点A通过中继节点G到达中继节点D的时延为：CostDA＝CostGA+CostDG＝14+12＝26.此时，S＝{D(0)，C(3)，E(4)，B(13)，F(6)，G(12)}，U＝{A(22)}
(4)将中继节点A到中继节点D的最短时延，加入S集合，完成收敛，即完成骨干网中其余所有中继节点到达中继节点D的最短时延的计算。此时，S＝{D(0)，C(3)，E(4)，B(13)，F(6)，G(12)，A(22)}，U＝{}，表示中继节点C到中继节点D的最短时延是3，中继节点E到中继节点D的最短时延是4，中继节点B到中继节点D的最短时延是13，中继节点F到中继节点D的最短时延是6，中继节点G到中继节点D的最短时延是12，中继节点A到中继节点D的最短时延是22。
(5)按此算法，SDN编排器计算骨干网中每两个中继节点之间的最短时延，形成每两个中继节点之间最短时延的矩阵：
其中，表示中继节点i和中继节点j之间的最短时延。
如此，SDN编排器可以计算出骨干网中每两个中继节点之间的最短时延，以及每两个中继节点之间的最优路径。作为一种可能的实现方式，两个中继节点之间的最优路径，即这两个中继节点之间时延最短的路径。
可选的，上述路径算法可以采用如下公式表示：
其中，time_q为源节点到目的节点的某条可选路径的加权时延，timei为该条可选路径中的链路i的时延，Q为链路i的权重，N为该条可选路径包括的链路数目。
示例性的，如图2所示，节点F到节点D之间的可选路径比如为节点F、E、D，该可选路径的加权时延其中，time1为节点F与节点E之间链路的时延，Q1为该链路的权重，time2为节点E与节点D之间链路的时延，Q2为该链路的权重。SDN编排器通过计算节点F、D之间的所有可选路径的加权时延，选择加权时延最短的可选路径作为节点F、D之间的最优路径。
上述仅以最优路径为时延最低的路径为例，对计算每两个中继节点之间最优路径的方法进行说明，在另一些实施例中，还可以结合一个或多个策略进行算路，从而实现骨干网中的流量差异化保障。比如，SDN编排器也可按端口利用率、带宽、链路利用率等一个或多个路径度量信息，计算每两个中继节点之间的最优路径。比如，SDN编排器可以计算每两个中继节点之间路径的最高带宽，并形成如下矩阵：
其中，表示中继节点i与中继节点j之间的路径的最高带宽。示例性的，若中继节点i与中继节点j之间有三条可选路径。可选路径1的带宽为400，可选路径2的带宽为500，可选路径3的带宽为1000，则/>的取值是1000。
相应的，上述路径算法可用如下公式表示：
其中，bandw_q为源节点到目的节点的某条可选路径的加权带宽，bandwi为该条可选路径中的链路i的带宽，Q为链路i的权重值，N为该条可选路径包括的链路数目。SDN编排器可以选择加权带宽最高的可选路径作为两个中继节点之间的最优路径。
在另一些实施例中，上述路径算法还可用如下公式表示： 其中，int_q表示可选路径的综合加权分数，inti表示可选路径所包括的第i条链路的第j个路径度量信息，Q表示第j个路径度量信息的权重值。示例性的，节点A与节点B之间有三条可选路径(路径1-3)。其中，路径1(包括两条链路)的综合加权分数intq＝(time1*a1+bandw1*b1)+(time2*a1+bandw2*b1)。time1表示链路1的时延，a1表示时延的权重值，bandw1表示链路1的带宽，b1表示带宽的权重值，time2表示链路2的时延，bandw2表示链路2的带宽。路径2、3的综合加权分数的计算方式与路径1的综合加权分数的计算方式类似，这里不再赘述。SDN编排器可以选择综合加权分数最高的可选路径作为节点A、B之间的最优路径。
需要说明的是，在一些实施例中，计算骨干网中每两个中继节点之间最优路径，与上层应用的具体业务无关，因此，上述步骤S104a可以是SDN编排器从上层应用接收业务请求之前执行的。在另一些实施例中，上述步骤S104a也可以是从上层应用接收业务请求之后执行的。本申请实施例对S104a的执行时机不做限制。
SDN编排器计算出骨干网中每两个中继节点之间的最优路径之后，执行步骤S104b。具体的，SDN编排器根据骨干网中每两个中继节点之间的最优路径以及业务参数，计算源节点与目的节点之间的最优路径。
示例性的，业务参数指示业务需要高带宽，则SDN编排器根据上述计算结果，选择使得源节点与目的节点之间加权带宽最高的可选路径最为最优路径。
S105、SDN编排器向SDN控制器传递源节点与目的节点之间的最优路径的信息。
本申请实施例，源节点与目的节点之间的最优路径，还可称为目标路径。
示例性的，SDN编排器对目标路径的信息进行编排，形成SDN控制器的北向json报文，该json报文携带目标路径的信息。
S106、SDN控制器根据目标路径的信息，配置SR-TE隧道的相关配置信息。
其中，SR-TE隧道的相关信息用于对骨干网中的相应中继节点进行配置，以便相应中继节点能够根据配置将业务流量承载在SR-TE隧道，实现骨干网中业务的差异化需求保障。作为一种可能的实现方式，SDN控制器根据来自编排器的json报文生成配置模板。配置模板包括SR-TE隧道的相关配置信息。
SR-TE隧道的相关配置信息包括预配置信息和动态配置信息。预配置与具体的业务参数无关，可在业务下发前进行提前独立配置。而动态配置中的参数则基于业务参数及算路结果，是在业务下发以后生成的业务配置。如下分情况对动态配置和预配置进行介绍：
1、动态配置信息：
在一些实施例中，SDN控制器生成SR-TE隧道的相关配置信息。该部分SR-TE隧道的相关配置信息是基于业务相关信息确定的。
可选的，SR-TE的相关配置信息包括但不限于如下任一项或多项信息：SR-TE隧道的标识(ID)、SR-TE隧道的路径(即目标路径)、SR-TE隧道的描述信息、SR-TE隧道的目的节点(end-point)的IP地址、路径选项(path-option)。path-option主要是标识显式路径的协议，本发明实施例中是SR协议。
示例性的，SR-TE隧道的ID包括5位，yyyxz。其中，yyy表示目的节点(end-point)的设备编号(目标节点与目标节点的设备编号之间存在具体映射)。x表示业务的类型，比如，1表示低时延业务，2表示高带宽业务。z表示SR-TE隧道的序号/标识。这里，SR-TE隧道的ID格式仅为举例，在具体实现时，还可以为其他格式，本申请实施例对SR-TE隧道的ID格式不做限制。
选的，SR-TE隧道的路径，可表示为如下格式：A-B-C。其中，A表示业务的类型，srte-llc表示低时延业务，B表示SR-TE隧道的尾端中继节点(即目的节点)的标识(包括但不限于设备名)，C表示下一跳中继节点的标识(包括但不限于下一跳中继节点的端口名)。
隧道ID中的yyy与隧道路径中的B对应，隧道ID中的x与隧道路径中的A对应。隧道ID中的z指的是以当前设备为源节点，以yyy为目的节点的隧道的序号，比如北京的节点1是源节点，上海的节点2是目的节点，这两个节点间已经存在了n条隧道，那新增的这条隧道的序号就是n+1，即z＝n+1。隧道路径中的C指的是下一跳节点的端口名，和隧道ID中的z不对应。
另外，隧道ID只是我们人为定义的一个隧道的唯一标识，路由器设备不会去根据隧道ID中的yyyzx去映射路径，只会根据路径中的A-B-C去进行查询。
SR-TE隧道的路径格式仅为举例，在具体实现时，还可以为其他格式，本申请实施例对SR-TE隧道的路径格式不做限制。
可选的，SR-TE隧道的描述信息，格式可以为“tunnel srte-llc$SR-TE隧道的起点头端节点$SR-TE隧道的终点尾端节点$下一跳端口名”。描述信息取决于设备维护人员的习惯，可采用不同格式。
2、预配置信息：
在另一些实施例中，在调度业务流量之前，SDN控制器还可以进行如下任一项或多项配置(这些信息与业务相关信息无关，可以提前配置)：
(1)全局启用SR。
(2)配置分段路由全局块(segment routing global block，SRGB)范围，并根据SRGB的范围确定预留给SR的MPLS标签的范围。通过中间***到中间***(intermediatesystem to intermediate system，ISIS)协议下发SR标签。
示例性的，SRGB的范围可以为16000-23999。
(3)在设备Loopback0端口下配置设备的node-SID，用以标识一台设备，并指导到对应节点的最短路径。
(4)链路端口启用MPLS TE。
(5)修改链路类型为point-to-point。
(6)为业务预先建立访问控制列表(access controllists，ACL)或class-map，用来识别不同业务类型的业务流量。比如，识别出低时延业务。ACL可以理解为若干个判断条件组成的集合，用来判断从城域网进入骨干网的流量是否是需要保障的流量。
作为一种可能的实现方式，ACL中可以配置五元组(源IP、目的IP，源端口、目的端口、协议(v4或v6))，对于特定的业务是在源节点通过ACL配置进行流量识别。举例来说，如果某条需要进行保障的业务流的源IP为1.1.1.1，目的IP为2.2.2.2，其他参数缺省，则只需要在ACL中配置源IP的match条件为源1.1.1.1和目的2.2.2.2，这条业务流就match了这条ACL。
可选的，对不同的ACL可以预先设置不同的路由策略。如此一来，可以将不同类型的业务通过不同类型的业务平面(或者SR-TE隧道)转发，以满足不同业务的不同转发需求。
class-map可以通过聚合多条ACL实现流量分类。可选的，对不同的class-map预先设置不同的路由策略。
(7)修改城域网到骨干网的方向策略(policy)，以便将特定类型的业务流量(比如低时延业务流量)打上特定的网际互联协议优先级(internet protocol precedence，ipp)值进行引流。
ACL与路由策略是预先绑定好的，相应的，在路由策略中会将此ACL中的所有流量视为某一类需要保障(低时延、大带宽等)的流量，并为这些流量打上一个约定好的标记。而在下发的隧道中则会带上这个约定好的标记(比如ipp值)，这样，所有需要进行某种保障的流量就都会进入相应隧道，按照隧道中已经配置好的路径进行转发。
S107、SDN控制器向目标路径包含的中继节点下发SR-TE隧道的相关配置信息。
作为一种可能的实现方式，SDN控制器将生成的配置模板(配置模板中包含SR-TE隧道的相关配置信息)发送给中继节点，SDN控制器可以通过命令行界面(command-lineinterface，CLI)或NETCONF协议对骨干网中的相应中继节点进行自动化配置。
可选的，SDN控制器可以通过BGP-LS协议实时或按周期获取链路变化信息，并采用路径重算模型评估链路变化信息是否对已经创建的SR-TE隧道有影响，根据受影响的程度判断是否需要重新下发SR-TE隧道的相关配置信息。
示例性的，对于某些目标路径，源节点如图1所示节点1，目的节点为节点4，中间经过节点2、节点3。那么在节点1-节点4这四台路由设备上都会有各自的SR-TE隧道的相关配置信息来指定下一跳。节点1从SDN控制器接收的配置信息会携带有节点2的某个端口IP，节点2从SDN控制器接收的配置信息携带有节点3的某个端口IP(以指定下一跳是节点3)，依次类推，可以形成一条节点1-节点2-节点3-节点4的目标路径。后续，数据可以经由该目标路径进行转发。
此外，节点1-节点4还可以从SDN控制器接收诸如ACL、路由策略等SR-TE隧道的相关配置信息。
可选的，SDN控制器可以为不同类型的业务配置不同的隧道相关信息，如此一来，不同类型的业务流可以经由不同的隧道转发，以满足不同业务流的转发需求。
示例性的，SDN控制器为低时延的业务配置如图1所示的低时延平面。具体的，经计算，满足低时延需求的SR-TE隧道(或称目标路径)是节点1-节点2-节点3-节点4这条路径，那么，SDN控制器可以向节点1-节点4分别下发隧道的相关配置信息，使得需保证低延时的业务流能够沿着这条目标路径转发。
再示例性的，为高带宽的业务配置如图1所示的高带宽平面。具体的，经计算，满足低时延需求的目标路径是节点5-节点6-节点7这条路径，那么，SDN控制器可以向节点5-节点7分别下发隧道的相关配置信息，使得需保证低延时的业务流能够沿着这条目标路径转发。
三、业务流量引导转发阶段包括如下步骤：
S108、中继节点接收业务流量。
S109、中继节点根据SR-TE隧道的相关信息，向该中继节点的下一跳中继节点转发业务流量。
示例性的，以业务流为语音通话的业务流为例，假设SDN控制器为该类型业务流配置的目标路径是图1所示节点1-节点2-节点3-节点4这条路径，其中，节点1是源节点，节点4是目的节点。那么，当业务流到达源节点1之后，源节点1利用SDN控制器下发的ACL识别出该业务流，并为该业务流打上标签(比如ipp值)，之后，源节点1按照SDN控制器下发的配置信息，将业务流导入绑定的相应队列，并根据SDN控制器下发的目标路径的信息，将该类型业务流转发到配置的下一跳节点(即节点2)。节点2从节点1接收打上标签的业务流之后，根据标签可获知该业务流的类型，这里类型为语音通话，并按照配置信息将业务流转发到下一跳节点(即节点3)。类似的，节点3按照配置信息以及业务流的标签，将业务流转发给节点4。
图4示出了本申请实施例提供的又一种业务流量的调度方法，该方法应用于SDN控制器，该方法包括：
S201、SDN控制器获取骨干网的拓扑信息以及骨干网的路径度量信息。
S202、SDN控制器根据骨干网的拓扑信息以及骨干网的路径度量信息，获取源节点与目的节点之间的目标路径。
可选的，SDN控制器可以从其他设备(比如但不限于编排器)获取目标路径，或者，SDN控制器自己计算目标路径。
可选的，所述目标路径为所述源节点与所述目的节点之间综合加权分数最优的路径；路径的综合加权分数与路径的度量信息有关。
S203、SDN控制器根据所述目标路径为所述业务流量建立目标业务平面，所述目标业务平面用于调度预设类型的业务流量。
示例性的，建立低时延平面，用于调度要求低时延的业务流量。再示例性的，建立高带宽平面，用于调度要求高带宽的业务流量。
作为一种可能的实现方式，根据所述目标路径为所述业务流量建立目标业务平面，包括：配置分段路由流量工程SR-TE隧道的相关配置信息，并向所述SR-TE隧道经过的相应中继节点发送所述相关配置信息。
所述相应中继节点包括所述SR-TE隧道的首个中继节点，所述首个中继节点接收的相关配置信息包括所述SR-TE隧道经过的全部中继节点。
或者，所述相应中继节点包括所述SR-TE隧道的全部中继节点，对于单个中继节点，所述SR-TE隧道的相关配置信息包括所述中继节点的下一跳节点。
根据本公开实施例的又一个方面，还提供了一种用于实施上述方法的电子设备，上述电子设备可以但不限于应用于终端、接入网设备、核心网设备中。如图5所示，该电子设备包括存储器610和处理器620，存储器610和处理器620之间通过总线630连接。该存储器610中存储有计算机程序，该处理器620被设置为通过计算机程序执行上述任一项方法实施例中的步骤。
进一步地，在本实施例中，上述处理器620可以被设置为通过计算机程序执行如图3中的S106、图4中的S203等步骤，和/或执行本申请实施例的其他步骤。
可选地，本领域普通技术人员可以理解，图5所示的结构仅为示意，电子设备还可包括比图5中所示更多或者更少的组件(如网络接口等)，或者具有与图5所示不同的配置。
其中，存储器610可用于存储软件程序以及模块，如本公开实施例中的方法和装置对应的程序指令/模块，处理器620通过运行存储在存储器610内的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述的数据处理方法。存储器610可包括高速随机存储器，还可以包括非易失性存储器，如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中，存储器610可进一步包括相对于处理器620远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至终端。这里，网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。其中，存储器610具体可以但不限于用于储存数据处理方法的程序步骤。此外，还可以包括但不限于上述装置中的其他模块单元，本示例中不再赘述。
可选地，本公开另一实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有指令，当指令在计算机上运行时，使得计算机执行上述方法实施例所示的方法流程中执行的各个步骤。
可选地，在本公开另一实施例中，还提供一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括指令，当指令在计算机上运行时，使得计算机执行上述方法实施例所示的方法流程中执行的各个步骤。
可选地，在本实施例中，本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令终端设备相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：闪存盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取器(Random Access Memory，RAM)、磁盘或光盘等。
上述本公开实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
上述实施例中的集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在上述计算机可读取的存储介质中。基于这样的理解，本公开的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在存储介质中，包括若干指令用以使得一台或多台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本公开各个实施例方法的全部或部分步骤。
在本公开的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本公开所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的客户端，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本公开各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
以上仅是本公开的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本公开原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本公开的保护范围。

Claims (10)

1.一种业务流量的调度方法，其特征在于，所述方法应用于软件定义网络SDN控制器，所述方法包括：
获取骨干网的拓扑信息以及骨干网的路径度量信息；
根据骨干网的拓扑信息以及骨干网的路径度量信息，获取源节点与目的节点之间的目标路径；所述目标路径为所述源节点与所述目的节点之间综合加权分数最优的路径；路径的综合加权分数与路径的度量信息有关；
根据所述目标路径为所述业务流量建立目标业务平面，所述目标业务平面用于调度预设类型的业务流量。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述目标路径为所述业务流量建立目标业务平面，包括：配置分段路由流量工程SR-TE隧道的相关配置信息，并向所述SR-TE隧道经过的相应中继节点发送所述相关配置信息；所述预设类型的业务流量经由所述SR-TE隧道转发；
所述相应中继节点包括所述SR-TE隧道的首个中继节点，所述首个中继节点接收的相关配置信息包括所述SR-TE隧道经过的全部中继节点；
或者，所述相应中继节点包括所述SR-TE隧道的全部中继节点，对于单个中继节点，所述SR-TE隧道的相关配置信息包括所述中继节点的下一跳节点。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述目标路径的综合加权分数如下：
其中，int_q表示可选路径的综合加权分数，inti表示可选路径所包括的第i条链路的第j个路径度量信息，Q表示第j个路径度量信息的权重值。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述度量信息包括如下任一项或多项信息：路径的带宽、时延、端口利用率。
5.一种业务流量的调度装置，其特征在于，包括：
处理模块，用于获取骨干网的拓扑信息以及骨干网的路径度量信息；根据骨干网的拓扑信息以及骨干网的路径度量信息，获取源节点与目的节点之间的目标路径；所述目标路径为所述源节点与所述目的节点之间综合加权分数最优的路径；路径的综合加权分数与路径的度量信息有关；根据所述目标路径为所述业务流量建立目标业务平面，所述目标业务平面用于调度预设类型的业务流量。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述处理模块，用于根据所述目标路径为所述业务流量建立目标业务平面，包括：用于配置所述SR-TE隧道的相关配置信息，并向所述SR-TE隧道经过的相应中继节点发送所述相关配置信息；所述预设类型的业务流量经由所述SR-TE隧道转发；
所述相应中继节点包括所述SR-TE隧道的首个中继节点，所述首个中继节点接收的相关配置信息包括所述SR-TE隧道经过的全部中继节点；
或者，所述相应中继节点包括所述SR-TE隧道的全部中继节点，对于单个中继节点，所述SR-TE隧道的相关配置信息包括所述中继节点的下一跳节点。
7.根据权利要求5或6所述的装置，其特征在于，所述目标路径的综合加权分数如下：
其中，int_q表示可选路径的综合加权分数，inti表示可选路径所包括的第i条链路的第j个路径度量信息，Q表示第j个路径度量信息的权重值。
8.根据权利要求5-7中任一项所述的装置，其特征在于，所述度量信息包括如下任一项或多项信息：路径的带宽、时延、端口利用率。
9.一种通信装置，其特征在于，所述通信装置包括：至少一个处理器；
所述处理器，用于执行计算机程序或指令，以使所述通信装置执行如权利要求1-4中任一项所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有计算机程序或指令，当所述计算机程序或指令被通信装置执行时，实现如权利要求1-4中任一项所述的方法。
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