路由流量調整方法、裝置及控制器的制造方法
【專利摘要】本發明實施例提供一種路由流量調整方法、裝置及控制器，該方法包括：根據至少兩個節點間的待傳輸流量，及拓撲結構中各節點間鏈路的可用帶寬和代價值，分別獲取每個所述節點間待傳輸流量的傳輸路徑，形成待傳輸流量在各傳輸路徑中分配的第一帶寬分配方案；針對每個節點間待傳輸流量，計算兩兩傳輸路徑之間的代價值差，每個傳輸路徑的代價值等于傳輸路徑中所有節點間鏈路的代價值之和；根據各所述節點間待傳輸流量的路徑代價值差，調整各節點間待傳輸流量的第一帶寬分配方案，形成第二帶寬分配方案。本發明實現在網絡出現故障或網絡流量發生突變時，能夠快速實現網絡流量路徑調整，使全網流量使用的帶寬代價總和最小，并同時保證業務流的穩定性。
【專利說明】路由流量調整方法、裝置及控制器
【技術領域】
[0001]本發明實施例涉及通信技術，尤其涉及一種路由流量調整方法、裝置及控制器。
【背景技術】
[0002]在分布式互聯網協議(Internet Protocol,簡稱:IP)網絡中，每臺路由器都會通過內部網關協議(Interior Gateway Protocol,簡稱:IGP)或邊界網關協議(BorderGateway Protocol,簡稱:BGP)計算路由，以生成自己的轉發表，這要求每臺路由器都有強大的計算資源和存儲能力。由于路由器之間通過協議協同工作，網絡的故障感知與路由器運維都有很大的困難，網絡協商將導致效率低下；另外，由于每臺路由器都是一個個體，路由器軟件更新與特性開發都基于具體設備，需要設備商自己完成，不利于網絡應用的快速響應和成本降低。
[0003]針對上述問題，業界提出了集中式網絡的思想，即軟件定義的網絡(SoftwareDefined Network,簡稱:SDNXSDN將路由器需要的計算能力與路由能力集中起來由控制器統一代為完成，路由器只需要按照控制器下發的轉發表執行就可以了，其中，SDN的核心是集中路由算法，例如，線性規劃算法和公平算法，線性規劃算法需要建立相應的目標函數，設立一個初始解，并通過計算機窮舉所有可行解，最終比較得到最優解；公平算法，是指在飽和鏈路上，對所有的業務流都分配一定的帶寬，而不追求全網最優的目標。
[0004]而線性規劃算法的計算量與網絡規模相關，當網絡規模較大時，計算量將非常大，不能應對網絡流量路徑的快速調整；公平算法中，對不滿足各條業務流的帶寬需求的飽和鏈路計算次優路徑，可能導致次優路徑與最優路徑的代價相差甚遠，從而影響網絡效率，使得該業務流的穩定性較差，用戶體驗抖動加大。
【發明內容】
[0005]本發明實施例提供一種路由流量調整方法、裝置及控制器，以實現網絡出現故障或網絡流量發生突變時，能夠快速實現網絡流量路徑調整，并同時保證業務流的穩定性。
[0006]第一方面，本發明實施例提供一種路由流量調整方法，包括:
[0007]根據至少兩個節點間的待傳輸流量，以及拓撲結構中各節點間鏈路的可用帶寬和代價值，分別獲取每個所述節點間待傳輸流量的傳輸路徑，形成待傳輸流量在各傳輸路徑中分配的第一帶寬分配方案；
[0008]針對每個所述節點間待傳輸流量，計算兩兩傳輸路徑之間的代價值差，其中每個傳輸路徑的代價值等于傳輸路徑中所有節點間鏈路的代價值之和；
[0009]根據各所述節點間待傳輸流量的路徑代價值差，調整各節點間待傳輸流量的第一帶寬分配方案，形成第二帶寬分配方案。
[0010]結合第一方面，在第一方面的第一種可能的實現方式中，根據各所述節點間待傳輸流量的路徑代價值差，調整各節點間待傳輸流量的第一帶寬分配方案，形成第二帶寬分配方案包括:[0011]對于每個節點間待傳輸流量按照優先級排序的各傳輸路徑，將優先級高傳輸路徑分配的帶寬，調整至分配優先級低傳輸路徑的帶寬，以形成第二帶寬分配方案，其中，各節點間待傳輸流量中傳輸路徑間的帶寬調整順序，與路徑代價差值呈反向對應關系。
[0012]結合第一方面或第一方面的第一種可能的實現方式，在第一方面的第二種可能的實現方式中，根據至少兩個節點間的待傳輸流量，以及拓撲結構中各節點間鏈路的可用帶寬和代價值，分別獲取每個所述節點間待傳輸流量的傳輸路徑，形成待傳輸流量在各傳輸路徑中分配的第一帶寬分配方案包括:
[0013]根據至少兩個節點間的待傳輸流量，以及拓撲結構中各節點間鏈路的代價值，獲取每個所述節點間待傳輸流量的最優路徑；
[0014]基于第一設定規則，將各所述節點間待傳輸流量，在對應的最優路徑中進行帶寬分配；
[0015]根據分配結果調整所述拓撲結構中各節點間鏈路的可用帶寬，并調整各所述節點間待傳輸流量；
[0016]根據調整后的各所述節點間待傳輸流量，以及調整后的拓撲結構中各節點間鏈路的可用帶寬和代價值，分別獲取各所述節點間待傳輸流量的次優路徑；
[0017]將調整后的各所述節點間待傳輸流量，在對應的次優路徑中進行帶寬分配，所述最優路徑和次優路徑的帶寬分配方案作為第一帶寬分配方案。
[0018]結合第一方面的第二種可能的實現方式，在第一方面的第三種可能的實現方式中，針對每個所述節點間待傳輸流量，計算兩兩傳輸路徑之間的代價值差包括:
[0019]針對每個所述節點間待傳輸流量，計算最優路徑和次優路徑之間的代價值差。
[0020]結合第一方面的第三種可能的實現方式，在第一方面的第四種可能的實現方式中，根據各所述節點間待傳輸流量的路徑代價值差，調整各節點間待傳輸流量的第一帶寬分配方案，形成第二帶寬分配方案包括:
[0021 ] 將各所述節點間待傳輸流量的路徑代價差值進行排序；
[0022]按照路徑代價差值的相反排序確定帶寬調整順序；
[0023]根據確定的帶寬調整順序，分別調整各節點間待傳輸流量的第一帶寬分配方案，形成第二帶寬分配方案。
[0024]結合第一方面的第二種可能的實現方式，在第一方面的第五種可能的實現方式中，基于第一設定規則，將各所述節點間待傳輸流量，在對應的最優路徑中進行帶寬分配包括:
[0025]將各節點間待傳輸流量作為流量需求映射至各所述最優路徑中，根據鏈路的流量需求之和計算網絡拓撲中的飽和鏈路；
[0026]按照預設權重將所述飽和鏈路的可用帶寬分配給各節點間待傳輸流量。
[0027]結合第一方面、第一方面的第一種至第五種可能的實現方式中的任意一種，在第一方面的第六種可能的實現方式中，根據至少兩個節點間的待傳輸流量，以及拓撲結構中各節點間鏈路的可用帶寬和代價值，分別獲取每個所述節點間待傳輸流量的傳輸路徑，形成待傳輸流量在各傳輸路徑中分配的第一帶寬分配方案之前，還包括:
[0028]根據網絡開銷參數，計算拓撲結構中每條鏈路的代價值。
[0029]第二方面，本發明實施例提供一種路由流量調整裝置，包括:[0030]第一分配模塊，用于根據至少兩個節點間的待傳輸流量，以及拓撲結構中各節點間鏈路的可用帶寬和代價值，分別獲取每個所述節點間待傳輸流量的傳輸路徑，形成待傳輸流量在各傳輸路徑中分配的第一帶寬分配方案；
[0031]計算模塊，用于針對每個所述節點間待傳輸流量，計算兩兩傳輸路徑之間的代價值差，其中每個傳輸路徑的代價值等于傳輸路徑中所有節點間鏈路的代價值之和；
[0032]第二分配模塊，用于根據各所述節點間待傳輸流量的路徑代價值差，調整各節點間待傳輸流量的第一帶寬分配方案，形成第二帶寬分配方案。
[0033]結合第二方面，在第二方面的第一種可能的實現方式中，所述第二分配模塊具體用于:
[0034]對于每個節點間待傳輸流量按照優先級排序的各傳輸路徑，將優先級高傳輸路徑分配的帶寬，調整至分配優先級低傳輸路徑的帶寬，以形成第二帶寬分配方案，其中，各節點間待傳輸流量中傳輸路徑間的帶寬調整順序，與路徑代價差值呈反向對應關系。
[0035]結合第二方面或第二方面的第一種可能的實現方式，在第二方面的第二種可能的實現方式中，所述第一分配模塊包括:
[0036]第一獲取單元，用于根據至少兩個節點間的待傳輸流量，以及拓撲結構中各節點間鏈路的代價值，獲取每個所述節點間待傳輸流量的最優路徑；
[0037]第一分配單元，用于基于第一設定規則，將各所述節點間待傳輸流量，在對應的最優路徑中進行帶寬分配；
[0038]調整單元，用于根據分配結果調整所述拓撲結構中各節點間鏈路的可用帶寬，并調整各所述節點間待傳輸流量；
[0039]第二獲取單元，用于根據調整后的各所述節點間待傳輸流量，以及調整后的拓撲結構中各節點間鏈路的可用帶寬和代價值，分別獲取各所述節點間待傳輸流量的次優路徑;
[0040]第二分配單元，用于將調整后的各所述節點間待傳輸流量，在對應的次優路徑中進行帶寬分配，所述最優路徑和次優路徑的帶寬分配方案作為第一帶寬分配方案。
[0041]結合第二方面的第二種可能的實現方式，在第二方面的第三種可能的實現方式中，所述計算模塊具體用于:
[0042]針對每個所述節點間待傳輸流量，計算最優路徑和次優路徑之間的代價值差。
[0043]結合第二方面的第三種可能的實現方式，在第二方面的第四種可能的實現方式中，所述第二分配模塊具體用于:
[0044]將各所述節點間待傳輸流量的路徑代價差值進行排序；
[0045]按照路徑代價差值的相反排序確定帶寬調整順序；
[0046]根據確定的帶寬調整順序，分別調整各節點間待傳輸流量的第一帶寬分配方案，形成第二帶寬分配方案。
[0047]結合第二方面的第二種可能的實現方式，在第二方面的第五種可能的實現方式中，所述第一分配單元具體用于:
[0048]將各節點間待傳輸流量作為流量需求映射至各所述最優路徑中，根據鏈路的流量需求之和計算網絡拓撲中的飽和鏈路；
[0049]按照預設權重將所述飽和鏈路的可用帶寬分配給各節點間待傳輸流量。[0050]結合第二方面、第二方面的第一種至第五種可能的實現方式中的任意一種，在第二方面的第六種可能的實現方式中，所述計算模塊還用于:
[0051]根據網絡開銷參數，計算拓撲結構中每條鏈路的代價值。
[0052]第三方面，本發明實施例提供一種控制器，包括:
[0053]處理器，用于根據至少兩個節點間的待傳輸流量，以及拓撲結構中各節點間鏈路的可用帶寬和代價值，分別獲取每個所述節點間待傳輸流量的傳輸路徑，形成待傳輸流量在各傳輸路徑中分配的第一帶寬分配方案；
[0054]計算器，用于針對每個所述節點間待傳輸流量，計算兩兩傳輸路徑之間的代價值差，其中每個傳輸路徑的代價值等于傳輸路徑中所有節點間鏈路的代價值之和；
[0055]所述處理器還用于根據各所述節點間待傳輸流量的路徑代價值差，調整各節點間待傳輸流量的第一帶寬分配方案，形成第二帶寬分配方案。
[0056]結合第三方面，在第三方面的第一種可能的實現方式中，所述處理器具體用于:
[0057]對于每個節點間待傳輸流量按照優先級排序的各傳輸路徑，將優先級高傳輸路徑分配的帶寬，調整至分配優先級低傳輸路徑的帶寬，以形成第二帶寬分配方案，其中，各節點間待傳輸流量中傳輸路徑間的帶寬調整順序，與路徑代價差值呈反向對應關系。
[0058]結合第三方面或第一方面的第一種可能的實現方式，在第三方面的第二種可能的實現方式中，所述處理器具體用于:
[0059]根據至少兩個節點間的待傳輸流量，以及拓撲結構中各節點間鏈路的代價值，獲取每個所述節點間待傳輸流量的最優路徑；
[0060]基于第一設定規則，將各所述節點間待傳輸流量，在對應的最優路徑中進行帶寬分配；
[0061]根據分配結果調整所述拓撲結構中各節點間鏈路的可用帶寬，并調整各所述節點間待傳輸流量；
[0062]根據調整后的各所述節點間待傳輸流量，以及調整后的拓撲結構中各節點間鏈路的可用帶寬和代價值，分別獲取各所述節點間待傳輸流量的次優路徑；
[0063]將調整后的各所述節點間待傳輸流量，在對應的次優路徑中進行帶寬分配，所述最優路徑和次優路徑的帶寬分配方案作為第一帶寬分配方案。
[0064]結合第三方面的第二種可能的實現方式，在第三方面的第三種可能的實現方式中，所述計算器具體用于:
[0065]針對每個所述節點間待傳輸流量，計算最優路徑和次優路徑之間的代價值差。
[0066]結合第三方面的第三種可能的實現方式，在第三方面的第四種可能的實現方式中，所述處理器具體用于:
[0067]將各所述節點間待傳輸流量的路徑代價差值進行排序；
[0068]按照路徑代價差值的相反排序確定帶寬調整順序；
[0069]根據確定的帶寬調整順序，分別調整各節點間待傳輸流量的第一帶寬分配方案，形成第二帶寬分配方案。
[0070]結合第三方面的第二種可能的實現方式，在第三方面的第五種可能的實現方式中，所述處理器具體用于:
[0071]將各節點間待傳輸流量作為流量需求映射至各所述最優路徑中，根據鏈路的流量需求之和計算網絡拓撲中的飽和鏈路；
[0072]按照預設權重將所述飽和鏈路的可用帶寬分配給各節點間待傳輸流量。
[0073]結合第三方面、第三方面的第一種至第五種可能的實現方式中的任意一種，在第三方面的第六種可能的實現方式中，所述計算器還用于:
[0074]根據網絡開銷參數，計算拓撲結構中每條鏈路的代價值。
[0075]本發明實施例通過計算拓撲結構中各節點間待傳輸流量的途徑傳輸路徑的代價值差，調整根據至少兩個節點間待傳輸流量，以及拓撲結構中各節點間鏈路的可用帶寬和代價值形成的第一帶寬分配方案，形成第二帶寬分配方案，以實現網絡出現故障或網絡流量發生突變時，能夠快速實現網絡流量路徑調整，并同時保證全網滿足流量需求的情況下使用的網絡總代價最小，即使用網絡資源最少，使得業務流穩定傳輸。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0076]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0077]圖1為本發明路由流量調整方法實施例一的流程示意圖；
[0078]圖2為本發明路由流量調整方法實施例一中拓撲結構示例圖；
[0079]圖3為本發明路由流量調整方法實施例二的流程示意圖；
[0080]圖4為本發明路由流量調整方法實施例三的流程示意圖；
[0081]圖5為本發明路由流量調整方法實施例三中調整后拓撲結構示例圖；
[0082]圖6為本發明路由流量調整方法實施例三中的最優路徑的帶寬分配示例圖；
[0083]圖7為本發明路由流量調整方法實施例三中的次優路徑的帶寬分配示例圖；
[0084]圖8為本發明路由流量調整方法實施例四中一拓撲結構示例圖；
[0085]圖9為本發明路由流量調整方法實施例四中采用公平算法的帶寬分配示例圖；
[0086]圖10為本發明路由流量調整方法實施例四中另一拓撲結構示例圖；
[0087]圖11為本發明路由流量調整裝置實施例一的結構示意圖；
[0088]圖12為本發明路由流量調整裝置實施例二的結構示意圖；
[0089]圖13為本發明控制器實施例一的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0090]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0091]實施例一
[0092]圖1為本發明路由流量調整方法實施例一的流程示意圖。本發明實施例提供了一種路由流量調整方法，該方法可以由任意路由流量調整裝置來執行，該裝置可以通過軟件和/或硬件實現。本實施例中，該路由流量調整裝置可以集成在控制器中，對各路由節點的轉發表集中進行管理。如圖1所示，本實施例的方法包括:
[0093]步驟101:根據至少兩個節點間的待傳輸流量，以及拓撲結構中各節點間鏈路的可用帶寬和代價值，分別獲取每個所述節點間待傳輸流量的傳輸路徑，形成待傳輸流量在各傳輸路徑中分配的第一帶寬分配方案。
[0094]在拓撲結構中，各節點之間的連接關系是確定的，兩兩節點之間形成連接鏈路，每條鏈路的總帶寬不變，隨著分配流量的占用和釋放，可用帶寬在變化。通常，待傳輸流量是需要在信源節點和信宿節點之間進行傳輸的，上層應用會產生在某兩個節點之間進行流量傳輸的需求，提出了待傳輸流量，以要求分配帶寬。兩節點之間的待傳輸流量需求可能不止一個，并且通常在同一時刻可能會出現多個待傳輸流量的需求。節點間的待傳輸流量在一定時間內是相對固定的。待傳輸信息由信源節點經拓撲結構中中間節點到達信宿節點需要消耗流量，因此，將待傳輸信息映射為待傳輸流量，根據該待傳輸流量，以及拓撲結構中各節點間鏈路的可用帶寬和代價值，可獲取信源節點和信宿節點間待傳輸流量途徑的傳輸路徑。
[0095]通常情況下，該傳輸路徑不是唯一的，例如，圖2所示的拓撲結構中，節點A到節點E的傳輸路徑有A-D-E、A-C-E, A-B-C-E和A-D-C-E等多條傳輸路徑。在這里，可以選擇傳輸路徑A-D-E和A-C-E，用于待傳輸流量的傳輸，即獲取每個所述節點間待傳輸流量的傳輸路徑。
[0096]其中，待傳輸流量在信源節點和信宿節點之間傳輸路徑的選擇取決條件為:各傳輸路徑的可用帶寬之和應能滿足待傳輸流量的需求。
[0097]步驟102:針對每個所述節點間待傳輸流量，計算兩兩傳輸路徑之間的代價值差。
[0098]其中，每個傳輸路徑的代價值等于傳輸路徑中所有節點間鏈路的代價值之和。仍以圖2中節點A和節點E為例進行說明，在節點A到節點E的多條傳輸路徑中，分別計算各條傳輸路徑的代價值，其中，每`條傳輸路徑的代價值等于該傳輸路徑中各條鏈路的代價值之和。
[0099]根據計算所得的各條傳輸路徑的代價值，計算每兩條傳輸路徑之間的代價值差，例如，傳輸路徑A-D-E與傳輸路徑A-C-E的代價值差和與傳輸路徑A-D-E和傳輸路徑A-B-C-E的代價值差，等等。
[0100]需要說明的是，每個節點間待傳輸流量的傳輸路徑可能是I條或者多條，因此，存在以下三種具體場景:
[0101]場景一:每個節點間待傳輸流量至少存在2條傳輸路徑。該場景為本發明適用場
旦
-5^ O
[0102]場景二:一部分節點間待傳輸流量至少存在2條傳輸路徑，另一部分節點間待傳輸流量只存在I條傳輸路徑。該場景中，對只存在I條傳輸路徑的節點間待傳輸流量，本發明不對其進行帶寬分配的調整，僅調整存在至少2條傳輸路徑的節點間待傳輸流量所經傳輸路徑上帶寬分配。
[0103]場景三:每個節點間的待傳輸流量都只存在I條傳輸路徑。本發明不適用于該場
旦
-5^ O
[0104]步驟103:根據各所述節點間待傳輸流量的路徑代價值差，調整各節點間待傳輸流量的第一帶寬分配方案，形成第二帶寬分配方案。[0105]在步驟101中，已形成待傳輸流量在各傳輸路徑中分配的第一帶寬分配方案，在某些情況下，該第一帶寬分配方案有可能不是最優的。
[0106]例如，圖2所示的拓撲結構，節點A和節點E之間待傳輸流量為20G，存在兩條傳輸路徑。節點B和節點E之間的待傳輸流量為10G，也存在兩條傳輸路徑。將A-E兩條傳輸路徑的代價差值，與B-E兩條傳輸路徑的代價差值進行比較，可根據比較結果調整傳輸路徑中的帶寬分配方案。根據代價差值調整帶寬占用，可以在滿足流量需求的條件下，使得各傳輸路徑占用的網絡資源更加均衡化。
[0107]因此，該步驟中，根據各所述節點間待傳輸流量的路徑代價值差，調整各節點間待傳輸流量的第一帶寬分配方案，形成第二帶寬分配方案。
[0108]本發明實施例通過計算拓撲結構中各節點間待傳輸流量的途徑傳輸路徑的代價值差，調整根據至少兩個節點間待傳輸流量，以及拓撲結構中各節點間鏈路的可用帶寬和代價值形成的第一帶寬分配方案，形成第二帶寬分配方案，以實現網絡出現故障或網絡流量發生突變時，能夠快速實現網絡流量路徑調整，并同時保證全網滿足流量需求的情況下使用的網絡總代價最小，即使用網絡資源最少，使得業務流穩定傳輸。
[0109]在上述基礎上，步驟103:根據各所述節點間待傳輸流量的路徑代價值差，調整各節點間待傳輸流量的第一帶寬分配方案，形成第二帶寬分配方案可以包括:對于每個節點間待傳輸流量按照優先級排序的各傳輸路徑，將優先級高傳輸路徑分配的帶寬，調整至分配優先級低傳輸路徑的帶寬，以形成第二帶寬分配方案，其中，各節點間待傳輸流量中傳輸路徑間的帶寬調整順序，與路徑代價差值呈反向對應關系。
[0110]具體地，給定拓撲結構中，每個節點間待傳輸流量的各傳輸路徑是固定的，按照優先級對各傳輸路徑進行排序，優先使用最優路徑，即優先為最優路徑分配帶寬，然后考慮其它優先級較低的傳輸路徑。在滿足全網流量需求的條件下，可以將節點間待傳輸流量所使用的為最優路徑分配的帶寬，調整至其它優先級較低的傳輸路徑，形成第二帶寬分配方案。
[0111]其中，上述反向對應關系具體是指若路徑代價差值越大，則將為最優路徑分配的帶寬調整至其它優先級較低的傳輸路徑的次序越往后，同時，最優路徑上分配的帶寬增加的次序越靠前。例如，在某一個節點間待傳輸流量的各傳輸路徑中，優選使用最優路徑和與最優路徑的路徑代價差值較小的傳輸路徑進行帶寬分配，例如，僅使用最優路徑，或將分配給最優路徑的部分帶寬重新分配給該與最優路徑的路徑代價差值較小的傳輸路徑。在使用最優路徑和該與最優路徑的路徑代價差值較小的傳輸路徑進行帶寬分配仍不滿足流量需求時，考慮使用與最優路徑的路徑代價差值較大的傳輸路徑。
[0112]舉例說明反向對應關系:
[0113]I)假設有兩個節點間待傳輸流量，均為20G，兩個節點間待傳輸流量的最優路徑中包括共同鏈路，該共同鏈路的可用帶寬為20G，且平均分配給這兩個節點間待傳輸流量，即每個節點間待傳輸流量使用10G，則該鏈路為飽和鏈路，此時，形成第一帶寬分配方案。
[0114]2)又假設第一個節點間待傳輸流量的最優路徑和次優路徑的路徑代價差值為5，第二個節點間待傳輸流量的最優路徑和次優路徑的路徑代價差值為10，該場景下，優先使用第一個節點間待傳輸流量的次優路徑，將分配給第一個節點間待傳輸流量的最優路徑的帶寬調整至該次優路徑，若此時的帶寬調整值為IOG時，即第一個節點間待傳輸流量僅使用自身的次優路徑，在沒有其它節點間待傳輸流量途徑上述共同鏈路的條件下，第二第一個節點間待傳輸流量僅使用自身的最優路徑即可滿足流量需求。
[0115]本發明實施例使用網絡開銷增加小的傳輸路徑替換網絡開銷增加大的傳輸路徑，從而保證全網滿足流量需求時網絡資源消耗最少，使得業務流的不同傳輸路徑的最大差異最小化，減少同一個業務流的抖動幅度。
[0116]實施例二
[0117]圖3為本發明路由流量調整方法實施例二的流程示意圖，如圖3所示，對上述實施例中形成第一帶寬分配方案的操作進一步細化，該方法可以包括:
[0118]步驟301:根據至少兩個節點間的待傳輸流量，以及拓撲結構中各節點間鏈路的代價值，獲取每個所述節點間待傳輸流量的最優路徑。
[0119]具體地，給定拓撲結構，則該拓撲結構中，每相鄰兩個節點之間的最大允許帶寬是固定的，各節點間鏈路的可用帶寬小于等于該最大允許帶寬；同時，可獲取各節點間鏈路的代價值，代價值為根據網絡開銷參數折算轉換得到的，其中，網絡開銷參數通常指延遲、帶寬、鏈路狀況和跳數等。
[0120]其中，可以通過多種形式獲取每個所述節點間待傳輸流量的最優路徑，例如運用Dijkstra算法。Dijkstra算法的已知條件是整個網絡拓撲和各鏈路的長度。若將已知的各鏈路長度改為鏈路延時或費用，就相當于求任意兩節點之間具有最小時延或最小費用的路徑。
[0121]在本實施例，根據代價值，可以運用Dijkstra算法，得到最優路徑集。例如，如圖2所示，獲取A節點到E節點間待傳輸流量的最優路徑和B節點到E節點間待傳輸流量的最優路徑。
[0122]步驟302:基于第一設定規則，將各所述節點間待傳輸流量，在對應的最優路徑中進行帶寬分配。
[0123]經步驟301計算出最優路徑后，比較最優路徑中每條鏈路的流量需求和可用帶寬，并根據該比較結果，在對應的最優路徑中進行帶寬分配。其中，第一設定規則為根據用戶需求預先設定的帶寬分配規則，例如，最優路徑中鏈路可用帶寬不滿足流量需求的，可以預先設定帶寬分配比例，或者帶寬分配權重。
[0124]步驟303:根據分配結果調整所述拓撲結構中各節點間鏈路的可用帶寬，并調整各所述節點間待傳輸流量。
[0125]計算為最優路徑分配帶寬之后拓撲結構中各節點間鏈路的可用帶寬和代價值，以及剩余的節點間待傳輸流量。例如，如圖2所示的拓撲結構，A節點到E節點間待傳輸流量為20G，為其最優路徑，假設為A-C-E分配IOG帶寬，則鏈路A-C和C-E的可用帶寬需在為最優路徑分配帶寬前的可用帶寬(大于等于10G)上減少10G，剩余的A節點到E節點間待傳輸流量為10G。
[0126]步驟304:根據調整后的各所述節點間待傳輸流量，以及調整后的拓撲結構中各節點間鏈路的可用帶寬和代價值，分別獲取各所述節點間待傳輸流量的次優路徑。
[0127]其中，次優路徑的獲取方式與最優路徑的獲取方式相同，可以有多種形式，這里，仍以Dijkstra算法為例獲取次優路徑。
[0128]步驟305:將調整后的各所述節點間待傳輸流量，在對應的次優路徑中進行帶寬分配，所述最優路徑和次優路徑的帶寬分配方案作為第一帶寬分配方案。[0129]根據調整后的節點間待傳輸流量和該時刻拓撲結構中各鏈路的可用帶寬，在對應的次優路徑中進行帶寬分配。例如，如圖2所示的拓撲結構，為最優路徑分配帶寬后，A節點到E節點間待傳輸流量為10G，假設A節點到E節點的次優路徑的可用帶寬大于等于10G，則該次優路徑的可用帶寬滿足A節點到E節點間的流量需求，為次優路徑分配IOG帶寬，形成A節點到E節點間最優路徑和次優路徑的第一帶寬分配方案。
[0130]步驟306:針對每個所述節點間待傳輸流量，計算兩兩傳輸路徑之間的代價值差。
[0131]具體地，針對每個所述節點間待傳輸流量，對應著至少兩條傳輸路徑，計算該至少兩條傳輸路徑中兩兩傳輸路徑之間的代價值差，可以計算最優路徑和次優路徑之間的代價值差。
[0132]步驟307:根據各所述節點間待傳輸流量的路徑代價值差，調整各節點間待傳輸流量的第一帶寬分配方案，形成第二帶寬分配方案。
[0133]經步驟306計算得到的各節點間待傳輸流量的路徑代價值差，例如最優路徑和次優路徑的路徑代價值差，調整各節點間待傳輸流量的第一帶寬分配方案 。
[0134]其中，步驟301-步驟305為對圖1中步驟101的進一步細化。
[0135]本發明實施例通過集中路由算法，快速計算全網最優路徑，對集中式網絡，例如軟件定義的網絡(Software Defined Network,簡稱:SDN網絡),根據拓撲結構與節點間的待傳輸流量，通過查找替換飽和鏈路的方法，迅速計算出節點間的待傳輸流量的最優路徑，不僅為所有節點間的待傳輸流量計算最優路徑，又能在很短的時間內完成；通過最優路徑替換算法，使用網絡開銷增加小的路徑來替換網絡開銷增加大的路徑，可使全網滿足流量需求時使用的網絡總代價最小，亦即使用網絡資源最少，所以可同時使得對業務流的不同路徑的最大差異最小化，即減少同一個流的抖動幅度，提升網絡效率與用戶體驗。
[0136]在上述基礎上，步驟307:根據各所述節點間待傳輸流量的路徑代價值差，調整各節點間待傳輸流量的第一帶寬分配方案，形成第二帶寬分配方案可以包括:
[0137]1、將各所述節點間待傳輸流量的路徑代價差值進行排序。
[0138]2、按照路徑代價差值的相反排序確定帶寬調整順序。
[0139]3、根據確定的帶寬調整順序，分別調整各節點間待傳輸流量的第一帶寬分配方案，形成第二帶寬分配方案。
[0140]在上述基礎上，步驟302:基于第一設定規則，將各所述節點間待傳輸流量，在對應的最優路徑中進行帶寬分配可以包括:
[0141]1、將各節點間待傳輸流量作為流量需求映射至各所述最優路徑中，根據鏈路的流量需求之和計算網絡拓撲中的飽和鏈路。
[0142]2、按照預設權重將所述飽和鏈路的可用帶寬分配給各節點間待傳輸流量。
[0143]實施例三
[0144]本發明實施例三提供了一個路由流量調整方法的優選實例，仍以圖2所示的拓撲結構為例進行說明，其中，在時刻tl，該拓撲結構中，各鏈路的可用帶寬和成本如表1所示。
[0145]表1
[0146]
【權利要求】
1.一種路由流量調整方法，其特征在于，包括:根據至少兩個節點間的待傳輸流量，以及拓撲結構中各節點間鏈路的可用帶寬和代價值，分別獲取每個所述節點間待傳輸流量的傳輸路徑，形成待傳輸流量在各傳輸路徑中分配的第一帶寬分配方案；針對每個所述節點間待傳輸流量，計算兩兩傳輸路徑之間的代價值差，其中每個傳輸路徑的代價值等于傳輸路徑中所有節點間鏈路的代價值之和；根據各所述節點間待傳輸流量的路徑代價值差，調整各節點間待傳輸流量的第一帶寬分配方案，形成第二帶寬分配方案。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，根據各所述節點間待傳輸流量的路徑代價值差，調整各節點間待傳輸流量的第一帶寬分配方案，形成第二帶寬分配方案包括: 對于每個節點間待傳輸流量按照優先級排序的各傳輸路徑，將優先級高傳輸路徑分配的帶寬，調整至分配優先級低傳輸路徑的帶寬，以形成第二帶寬分配方案，其中，各節點間待傳輸流量中傳輸路徑間的帶寬調整順序，與路徑代價差值呈反向對應關系。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，根據至少兩個節點間的待傳輸流量，以及拓撲結構中各節點間鏈路的可用帶寬和代價值，分別獲取每個所述節點間待傳輸流量的傳輸路徑，形成待傳輸流量在各傳輸路徑中分配的第一帶寬分配方案包括:根據至少兩個節點間的待傳輸流量，以及拓撲結構中各節點間鏈路的代價值，獲取每個所述節點間待傳輸流量的最優路徑；基于第一設定規則，將各所述節點間待傳輸流量，在對應的最優路徑中進行帶寬分配；根據分配結果調整所述拓撲結構中各節點間鏈路的可用帶寬，并調整各所述節點間待傳輸流量；根據調整后的各所述節點間待傳輸流量，以及調整后的拓撲結構中各節點間鏈路的可用帶寬和代價值，分別獲取各所述節點間待傳輸流量的次優路徑；將調整后的各所述節點間待傳輸流量，在對應的次優路徑中進行帶寬分配，所述最優路徑和次優路徑的帶寬分配方案作為第一帶寬分配方案。
4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，針對每個所述節點間待傳輸流量，計算兩兩傳輸路徑之間的代價值差包括:針對每個所述節點間待傳輸流量，計算最優路徑和次優路徑之間的代價值差。
5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，根據各所述節點間待傳輸流量的路徑代價值差，調整各節點間待傳輸流量的第一帶寬分配方案，形成第二帶寬分配方案包括:將各所述節點間待傳輸流量的路徑代價差值進行排序；按照路徑代價差值的相反排序確定帶寬調整順序；根據確定的帶寬調整順序，分別調整各節點間待傳輸流量的第一帶寬分配方案，形成第二帶寬分配方案。
6.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，基于第一設定規則，將各所述節點間待傳輸流量，在對應的最優路徑中進行帶寬分配包括:將各節點間待傳輸流量作為流量需求映射至各所述最優路徑中，根據鏈路的流量需求之和計算網絡拓撲中的飽和鏈路；按照預設權重將所述飽和鏈路的可用帶寬分配給各節點間待傳輸流量。
7.根據權利要求1-6任一項所述的方法，其特征在于，根據至少兩個節點間的待傳輸流量，以及拓撲結構中各節點間鏈路的可用帶寬和代價值，分別獲取每個所述節點間待傳輸流量的傳輸路徑，形成待傳輸流量在各傳輸路徑中分配的第一帶寬分配方案之前，還包括:根據網絡開銷參數，計算拓撲結構中每條鏈路的代價值。
8.—種路由流量調整裝置，其特征在于，包括:第一分配模塊，用于根據至少兩個節點間的待傳輸流量，以及拓撲結構中各節點間鏈路的可用帶寬和代價值，分別獲取每個所述節點間待傳輸流量的傳輸路徑，形成待傳輸流量在各傳輸路徑中分配的第一帶寬分配方案；計算模塊，用于針對每個所述節點間待傳輸流量，計算兩兩傳輸路徑之間的代價值差，其中每個傳輸路徑的代價值等于傳輸路徑中所有節點間鏈路的代價值之和；第二分配模塊，用于根據各所述節點間待傳輸流量的路徑代價值差，調整各節點間待傳輸流量的第一帶寬分配方案，形成第二帶寬分配方案。
9.根據權利要求8所述的裝置，其特征在于，所述第二分配模塊具體用于:對于每個節點間待傳輸流量按照優先級排序的各傳輸路徑，將優先級高傳輸路徑分配的帶寬，調整至分配優先級低傳輸路徑的帶寬，以形成第二帶寬分配方案，其中，各節點間待傳輸流量中傳輸路徑間的帶寬調整順序，與路徑代價差值呈反向對應關系。
10.根據權利要求8或9所述的裝置，其特征在于，所述第一分配模塊包括:第一獲取單元，用于根據至少兩個節點間的待傳輸流量，以及拓撲結構中各節點間鏈路的代價值，獲取每個所述節點間待傳輸流量的最優路徑；第一分配單元，用于基于第一設定規則，將各所述節點間待傳輸流量，在對應的最優路徑中進行帶寬分配；調整單元，用于根據分配結果調整所述拓撲結構中各節點間鏈路的可用帶寬，并調整各所述節點間待傳輸流量；第二獲取單元，用于根據調整后的各所述節點間待傳輸流量，以及調整后的拓撲結構中各節點間鏈路的可用帶寬和代價值，分別獲取各所述節點間待傳輸流量的次優路徑；第二分配單元，用于將調整后的各所述節點間待傳輸流量，在對應的次優路徑中進行帶寬分配，所述最優路徑和次優路徑的帶寬分配方案作為第一帶寬分配方案。
11.根據權利要求10所述的裝置，其特征在于，所述計算模塊具體用于:針對每個所述節點間待傳輸流量，計算最優路徑和次優路徑之間的代價值差。
12.根據權利要求11所述的裝置，其特征在于，所述第二分配模塊具體用于:將各所述節點間待傳輸流量的路徑代價差值進行排序；按照路徑代價差值的相反排序確定帶寬調整順序；根據確定的帶寬調整順序，分別調整各節點間待傳輸流量的第一帶寬分配方案，形成第二帶寬分配方案。
13.根據權利要求10所述的裝置，其特征在于，所述第一分配單元具體用于:將各節點間待傳輸流量作為流量需求映射至各所述最優路徑中，根據鏈路的流量需求之和計算網絡拓撲中的飽和鏈路；按照預設權重將所述飽和鏈路的可用帶寬分配給各節點間待傳輸流量。
14.根據權利要求8-13任一項所述的裝置，其特征在于，所述計算模塊還用于:根據網絡開銷參數，計算拓撲結構中每條鏈路的代價值。
15.—種控制器，其特征在于，包括:處理器，用于根據至少兩個節點間的待傳輸流量，以及拓撲結構中各節點間鏈路的可用帶寬和代價值，分別獲取每個所述節點間待傳輸流量的傳輸路徑，形成待傳輸流量在各傳輸路徑中分配的第一帶寬分配方案；計算器，用于針對每個所述節點間待傳輸流量，計算兩兩傳輸路徑之間的代價值差，其中每個傳輸路徑的代價值等于傳輸路徑中所有節點間鏈路的代價值之和；所述處理器還用于根據各所述節點間待傳輸流量的路徑代價值差，調整各節點間待傳輸流量的第一帶寬分配方案，形成第二帶寬分配方案。
16.根據權利要求15所述的控制器，其特征在于，所述處理器具體用于:對于每個節點間待傳輸流量按照優先級排序的各傳輸路徑，將優先級高傳輸路徑分配的帶寬，調整至分配優先級低傳輸路徑的帶寬，以形成第二帶寬分配方案，其中，各節點間待傳輸流量中傳輸路徑間的帶寬調整順序，與路徑代價差值呈反向對應關系。
17.根據權利要求15或 16所述的控制器，其特征在于，所述處理器具體用于:根據至少兩個節點間的待傳輸流量，以及拓撲結構中各節點間鏈路的代價值，獲取每個所述節點間待傳輸流量的最優路徑；基于第一設定規則，將各所述節點間待傳輸流量，在對應的最優路徑中進行帶寬分配；根據分配結果調整所述拓撲結構中各節點間鏈路的可用帶寬，并調整各所述節點間待傳輸流量；根據調整后的各所述節點間待傳輸流量，以及調整后的拓撲結構中各節點間鏈路的可用帶寬和代價值，分別獲取各所述節點間待傳輸流量的次優路徑；將調整后的各所述節點間待傳輸流量，在對應的次優路徑中進行帶寬分配，所述最優路徑和次優路徑的帶寬分配方案作為第一帶寬分配方案。
18.根據權利要求17所述的控制器，其特征在于，所述計算器具體用于:針對每個所述節點間待傳輸流量，計算最優路徑和次優路徑之間的代價值差。
19.根據權利要求18所述的控制器，其特征在于，所述處理器具體用于:將各所述節點間待傳輸流量的路徑代價差值進行排序；按照路徑代價差值的相反排序確定帶寬調整順序；根據確定的帶寬調整順序，分別調整各節點間待傳輸流量的第一帶寬分配方案，形成第二帶寬分配方案。
20.根據權利要求17所述的控制器，其特征在于，所述處理器具體用于:將各節點間待傳輸流量作為流量需求映射至各所述最優路徑中，根據鏈路的流量需求之和計算網絡拓撲中的飽和鏈路；按照預設權重將所述飽和鏈路的可用帶寬分配給各節點間待傳輸流量。
21.根據權利要求15-20任一項所述的控制器，其特征在于，所述計算器還用于:根據網絡開銷參數，計算拓撲結構中每條鏈路的代價值。
【文檔編號】H04L12/721GK103650435SQ201380001093
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年8月14日 優先權日:2013年8月14日
【發明者】顏清華, 朱廣平, 李國平 申請人:華為技術有限公司