一种实现智能选路的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种实现数据通信网络动态智能选路的方法和装置，其中，该方法包括：将所有对网络通信的性能有影响的因素组成一个评价集合，对各种因素的所有组合构成的评价体系作为评价对应网络路径代价的依据，给对应路径赋予相应的代价，并以此来计算优选路径。该方法提供对网络灵活而且细粒度很高的智能控制。本发明专利技术解决了对网络通信中的信元进行智能选路的问题，能够灵活地实现网络的动态和智能选路。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及网络通信领域。
技术介绍
目前的SFP选路算法在获取的链路代价的数据方面比较简单，是自动或人工赋值的。根据链路状态协议的算法，代价的来源可以是数据包必须穿越的跳数目、链路带宽、链路上的当前负载，或者甚至其他由管理员加入的权重来评价。但是目前的这种代价评价体系远远不能满足实际网络的要求，需要有一种办法能够综合考虑网络中各种相关的因素进行全局的统一计算和协调。目前的SDN/OpenFlow网络技术的出现，为实现各种相关数据的采集和计算提供了条件，通过扩展OpenFlow协议，可以将网管关心的各种数据采集到控制器，通过应用程序对网络的路由算法和路径选择产生积极影响。
技术实现思路
本专利技术提供了一种实现动态调整链路代价，动态运行选路算法的方法和装置，解决现有网络系统选路算法不够智能的问题，提供一种更加智能的选路方法和装置。根据本专利技术的一个方面，提供了一种智能选路的方法，其包括:一种实现对网络信元的转发路径进行动态、智能和精细控制的方法，其特征在于，包括: 将所有对网络通信的性能有影响的因素组成一个评价集合，该集合包括但不限于如下因素作为集合成员:链路带宽，网络节点CPU的利用率，网络节点中各个数据报文队列的拥塞情况，平均链路带宽利用率，已经使用的链路带宽，剩余链路带宽，网络节点内转发表的容量，网络节点内转发表的利用率，网络节点的内存使用率，报文的所有有效字段，网络节点的缓存大小，网络节点的缓存利用率，转发表的各种特征，各个端口的属性等所有和报文转发的相关的因素构成评价集合。根据前述构建的评价集合，其特征在于，包括: 将评价集合中的各种因素的各种组合情况作为判定链路代价的输入参数，将采集到的数据赋给对应的输入参数，通过任何有效的算法计算出对应链路的链路代价，来执行包括最短路径优先选路算法(SPF)在内的各种选路算法。根据所述转发表，其特征在于，转发表的种类包括但不限于: OpenFlow协议的各种表,包括流表,组表，meter表；传统转发表项(所谓传统是相对于OpenFlow的流表来说的)，包括二层转发表，三层转发表，及各种业务功能表，包括VLAN，TRUNK, QoS等各种业务功能。根据所述转发表，其特征在于，包括: OpenFlow协议的各种表的特征项都可以作为评价集合的成员，包括流表所支持的metadate, instruct1ns和act1n,组表的各种类型和动作，以及meter表的各种特征。所述的这些特征，在现有OpenFlow标准的各个版本中有详细定义，并可以在其基础之上进行扩展。根据上述任一项所述的方法，其特征在于，在计算链路代价之前，每一个网络设备单元需要将所支持的所述评价集合中的元素上报给一个或多个控制模块，对于OpenFlow系统而言，该控制模块是控制器，对于传统转发系统而言，该控制模块位于控制协议所运行的一个或多个设备上。上报的评价元素数量可以从O到评价集合的元素数量的最大值，由该设备所要支持的情况而定，未上报的元素不参加对应链路代价的计算。根据权利要求2所述的方法，其特征在于，将采集到的数据赋给对应的输入参数的处理过程既可以是一次性的静态处理，也可以是持续运行的动态采集过程，动态的采集过程会动态地生成对应网络路径的代价值，该代价值动态地传递给选路算法计算模块进行动态的选路计算。根据本专利技术的另一方面，提供了一种实现一种实现对网络信元的转发路径进行动态、智能和精细控制的装置，其特征在于，包括: 能够执行上述各种方法(权利要求1至6所述的各种方法)的装置，从而能够实现数据包在由该装置组成的网络系统中执行按所述链路代价的算法计算出来的路径进行转发。优选地，该装置在OpenFlow系统中由网络转发设备，转发链路和控制器组成，网络转发设备采集所述参数数据上报给控制器，由控制器执行新的计算链路代价的选路算法。同时，该装置也能够用于传统的非OpenFlow网络系统，其算法的执行就位于网络系统的某一个或多个网络设备之上。【附图说明】此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中。图1是实施例1流程图； 图2是实施例1图不； 图3是实施例2流程图； 图4是实施例2图不。【具体实施方式】下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。在以下各个实施例中，通信方式可以由无线连接或有线连接或其两者的组合来实现，本专利技术对此不做限定。实施例1 实施例1以SDN/OpenFlow环境组网为背景，参见图1，其中A，B，C，D，E，F，G，H为网络节点，包括但不限于交换机或路由器，假设它们是OpenFlow交换机，用于数据转发和交换，图中控制面交换机是连接A-H交换机和控制器的控制面交换机，用于传递OpenFlow控制数据，控制器通过这个转发通道接收A-H的上报的信息，并将各种指令通过OpenFlow消息格式下发给A-H OpenFlow交换机，同时这些信息同时也体现了本专利技术的装置的构成方法之 O实施例1的流程部分的处理步骤如下(流程图可以参考实施例1流程图): 5101:按照OpenFlow及其扩展协议网络节点向控制器上报本身能够上报哪些评价能力的元素； 5102:控制器设置评价元素集合并下发给网络节点； 5103:网络节点上报采集的参数； 5104:控制器按照设定的算法计算各条路径的代价值； 5105:选路算法根据计算出来的路径代价值计算选路；这里的选路算法和路径代价算法都不做限定； 5106:控制器设置转发表以体现新的选路结果。如前所述，所上报的评价能力范围很广，任何可能影响转发效果的评价信息都可以包括在内，上报给控制器进行决策和优化。同时，在这里不对选路算法和路径代价算法做限定，只要是合理的选路算法，以及合理的路径代价算法规则都包含在本专利技术范围之内。举例来说，假设采用传统的SPF选路算法，从A到G的最短路径是ACEG，但是很有可能这条路径上的某个节点出现故障，比如C出现故障，可能转发表容量已经满了，无法转发新的数据流，或者AC之间的链路带宽已满，如果再从这条路走就出现阻塞，此时，C通过将本地的各种评价元素参数上报给控制器，控制器知道了 C节点的状况之后，将AC之间的链路代价重新计算，将其转发表的权重加大，从原来的I升级为2，同时，将带宽可利用率的代价权重也提高，从2提高到5，这样新的AC的链路代价就从1+2变成了 2+5，与此同时，控制器发现cost (AB)+cost (BD)+cost (DE)小于新计算出的cost (AC)+cost (CE),于是下发流表修改一部分流量转发路径，将这些流量的转发路径调整为ABDEG，这样就智能且动态地调整了数据流的转发。与此同时，上述探测链路各种转发属性的操作是周期性的循环发生的，因而就能够动态地检测，并动态地调整转发路径。一旦发现C节点故障消除，控制器就会自动重新计算出新的链路代价，将原来从别的路径走的数据流重新调整为从C节点经过转发。实施例2 实施例2以非SDN/OpenFlow的传统组网为背景，参见图4，其中A，B, C，D, E，F，G，H为网络节点，包括但不限于交换机或路由器，它们是当前第1页1&nbs本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种实现对网络信元的转发路径进行动态、智能和精细控制的方法，其特征在于，包括：将所有对网络通信的性能有影响的因素组成一个评价集合，该集合包括但不限于如下因素作为集合成员：链路带宽，网络节点CPU的利用率，网络节点中各个数据报文队列的拥塞情况，平均链路带宽利用率，已经使用的链路带宽，剩余链路带宽，网络节点内转发表的容量，网络节点内转发表的利用率，网络节点的内存使用率，报文的所有有效特征字段，网络节点的缓存大小，网络节点的缓存利用率，转发表的各种特征，各个端口的属性等所有和报文转发的相关的因素构成评价集合，任何可能影响转发效果的评价信息都可以包括在内。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：卫征，
类型：发明
国别省市：北京;11