带宽加权的等价多路径路由制造技术

通过网络从源节点305到目的地节点310的多条等价路径被确定。多条等价路径中的每一条等价路径的每个链路345a‑345g的最大带宽容量被确定，以及根据每个链路的最大容量带宽确定多条等价路径中的每一条等价路径的最小容量链路。通过合计多条等价路径中的每一条等价路径的最小容量链路确定从源节点到目的地节点的合计的最大带宽。根据多条等价路径中的每一条等价路径的最小容量链路的容量值，从源节点305沿多条等价路径中的每一条等价路径发送流量，其中所发送的流量的总和不超过合计的最大带宽，并且沿多条等价路径中的每一条等价路径发送的流量不超过相应的等价路径的最大带宽的最小值。优选地，根据多条等价路径中的第一条等价路径的最小容量链路的最大带宽容量与多条等价路径中的第二条等价路径的最小容量链路的最大带宽容量的比例，将流量在多条等价路径中的第一条等价路径与多条等价路径中的第二条等价路径之间分流。优选地，通过在表示网络链路、节点和带宽容量的初始三维流矩阵上的线性编程过程或Ford & Fulkerson过程，确定等价路径。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开涉及通过网络路由流量，尤其涉及通过网络在等价路径上路由流量。技术背景在高冗余网络中，在一对网络元件或节点之间通常存在多个路径。路由协议(包括链路状态协议)可以标识这多个路径并且能够使用等价多路径来路由在这些节点对之间的数据包。为了适应等价路径之间的带宽不一致性，等价路径可以通过使用不等价多路径路由作为补充。其他系统只是简单地忽略等价路径之间的带宽不一致性，因此流量被均匀地分布在等价路径上。在这样的情况下，流量的转发是未知路径的带宽容量的。附图说明图1示出了根据示例实施例的被配置为执行带宽加权的等价多路径路由的网络和网络设备。图2示出了根据示例实施例的执行带宽加权的等价多路径路由的方法的流程图。图3A-图3C示出了根据示例实施例的通过网络的多条等价路径，以及通过使用反向传播过程的流矩阵的填充，该反向传播过程允许带宽加权流量通过等价路径路由。图4A-图4C示出了根据示例实施例的通过网络的汇聚的多条等价路径，以及允许带宽加权流量通过汇聚的等价路径路由的流矩阵的填充；图5A-5C示出了相比于图4A-图4C中所示出的路径有少许修改的通过网络的多条等价路径，以图示网络结构的改变对于流矩阵的填充的影响。图6A-6C示出了根据示例实施例的通过网络的多条等价路径，以及通过使用优化过程的流矩阵的填充，该优化过程允许带宽加权流量通过等价路径路由；图7示出了根据示例实施例的被配置为执行带宽加权的等价多路径路由的设备的框图。具体实施方式概括通过网络从源节点到目的地节点的多条等价路径被确定。针对多条等价路径中的每一条等价路径的每个链路的最大带宽容量被确定，并且根据针对每个链路的最大容量带宽确定多条等价路径中的每一条等价路径的最小容量链路。通过合计针对多条等价路径中的每一条等价路径的最小容量链路确定从源节点到目的地节点的合计的最大带宽。根据针对多条等价路径中的每一条等价路径的最小容量链路的容量值，从源节点沿着多条等价路径中的每一条等价路径发送流量，其中所发送的流量的总和不超过合计的最大带宽，并且沿多条等价路径中的每一条路径发送的流量不超过相应的等价路径的最大带宽的最小值。示例实施例图1中所描绘的是包括根节点105以及附加网络节点110、115、120和125的网络100。根节点105被配置通过带宽加权路径计算单元135来提供带宽加权的等价多路径路由。例如，带宽加权路径计算单元135可以根据从根节点105到目标节点140的每一条路径的最小带宽链路的比例在网络100的节点上分配流量。根据图1的示例，根节点105从节点110-125接收链路状态协议(LSP)消息，该消息为根节点105提供与通过节点110-125向目的地节点140传输消息相关联的度量成本。通过使用这些度量成本，根节点105可以计算通过网络100的多个等价多路径(ECMP)。根据图1的示例，这些路径将是：A.由链路145a、链路145b和链路145c所定义的路径；B.由链路145a、链路145d和链路145e所定义的路径；C.由链路145f、链路145g和链路145c所定义的路径；D.由链路145f、链路145h和链路145e所定义的路径；然而，如虚线链路145a、145d和145f所示出的，上述的每一条路径可能无法处理相同量的流量。例如，链路145a和145f可以分别提供40GB的带宽，链路145b、145c、145h和145c可以分别提供20GB的带宽，并且链路145d仅能够提供10GB的带宽。带宽加权计算单元135可以用这个信息来确定从根节点105到目的地节点140的合计的或无约束的带宽。这种合计的或无约束的带宽是可以通过上述等价路径从根节点105发送到目的地节点145的流量的最大量。在这种情况下，合计的或无约束的带宽将是针对每条等价路径的最小带宽链路的合计。相应地，用于根节点105到目的地节点140之间的流量的合计的或无约束的带宽将是70GB(20GB+10GB+20GB+20GB)。带宽加权路径计算单元135还根据每一条路径中的最小带宽链路的比例发送流量，流量将在路径A、B、C、和D上以2∶1∶2∶2的比例被发送。换言之，流量根据每条等价路径的最小容量链路被发送。如果根节点105有70GB的流量要发送，20GB将在路径A上发送，10GB将在路径B上发送，20GB将在路径C上发送，以及20GB将在路径D上发送。如果根节点105有35GB的流量要发送，10GB将在路径A上发送，5GB将在路径B上发送，10GB将在路径C上发送，以及10GB将在路径D上发送。通过根据这个比例来将流量分流，根节点105能够充分地利用网络100的资源，而不会累计在过载的网络链路上所丢失的数据包。在没有带宽加权路径计算单元135的情况下，根节点105可能以导致丢失数据包的方式，或以无法高效利用网络资源的方式在网络110上发送流量。例如，如果根节点105在每条路径之间相等地分流60GB流量，数据包将很可能被链路145d丢失。具体地，在四条路径之间均分流量将导致在每一条路径上发送15GB。相应地，当链路145d只有能够容纳10GB的带宽时，链路145d将被分派容纳15GB数据的任务。可用带宽的缺少可能导致数据包在节点110处丢失。或者，如果根节点105将其传输速率限制为最低带宽链路(主要是链路145d)的传输速率，将未充分利用在网络100中的所有的其他链路。具体地，当网络100事实上能够传输70GB的时候，网络100将被限制为在根节点105和目标节点140之间的40GB的最大传输带宽。现参考图2，示出了用于提供带宽加权的等价多路径路由的过程的流程图200。在205中，通过网络从源节点到目的地节点的多条等价路径被确定。例如，Dijkstra过程可以被用来确定等价路径。根据一个示例实施例，诸如“最小堆(min-heap)”之类的优先级队列被用来确定等价路径。通过将从源节点到目的地节点的节点保持在最小堆中来追踪这些节点，其中最小堆的值是从根节点(或正在运行该过程的源节点)到达某一节点的成本。在Dijkstra过程的每个连续步骤中，最小的节点从最小堆中被“弹出”并且它的相邻节点的成本被调整，或者如果新的相邻节点被发现，则该新的相邻节点被添加到该最小堆中。当堆为空的时候，Dijkstra过程停止。在这一点上，从根节点或源节点可到达的所有节点被发现并且具有相关联的成本，该成本是从根节点到这个节点的最小花费路径的成本。在210处，针对多条等价路径中的每一条等价路径的每个链路的最大带宽容量被确定。这种确定可以响应于从网络中的节点接收到LSP消息而做出，该LSP消息包括在205中所确定的等价路径。在步骤215中，根据步骤210中所确定的最大容量带宽确定在每一条等价路径上的最小容量链路。在220中，通过合计多条等价路径中的每一条等价路径的最小容量链路，确定从源节点到目标节点的合计的最大带宽。在225中，根据针对多条等价路径中的每一条等价路径的最小容量链路的容量值，从源节点沿着多条等价路径中的每一条等价路径发送流量，其中，所发送的流量的总和不超过合计的最大带宽，并且沿着多条等价路径中的每一条等价路径发送的流量不超过相应的等价路径的最大带宽的最小值。下面将参考图3-图6更详细地描述确定具有最本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，包括：确定通过网络从源节点到目的地节点的多条等价路径；确定所述多条等价路径中的每一条等价路径的每个链路的最大带宽容量；根据针对每个链路的最大容量带宽确定所述多条等价路径中的每一条等价路径的最小容量链路；通过合计所述多条等价路径中的每一条等价路径的最小容量链路，确定从所述源节点到所述目的地节点的合计的最大带宽；以及根据所述多条等价路径中的每一条等价路径的最小容量链路的容量值，从所述源节点沿着所述多条等价路径中的每一条等价路径发送流量，其中所发送的流量的总和不超过合计的最大带宽，并且沿所述多条等价路径中的每一条等价路径所发送的流量不超过相应的等价路径的最大带宽的最小值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.29 US 14/472,5731.一种方法，包括：确定通过网络从源节点到目的地节点的多条等价路径；确定所述多条等价路径中的每一条等价路径的每个链路的最大带宽容量；根据针对每个链路的最大容量带宽确定所述多条等价路径中的每一条等价路径的最小容量链路；通过合计所述多条等价路径中的每一条等价路径的最小容量链路，确定从所述源节点到所述目的地节点的合计的最大带宽；以及根据所述多条等价路径中的每一条等价路径的最小容量链路的容量值，从所述源节点沿着所述多条等价路径中的每一条等价路径发送流量，其中所发送的流量的总和不超过合计的最大带宽，并且沿所述多条等价路径中的每一条等价路径所发送的流量不超过相应的等价路径的最大带宽的最小值。2.根据权利要求1所述的方法，其中，通过所述多条等价路径中的每一条等价路径发送流量包括根据所述多条等价路径中的第一条等价路径的最小容量链路的最大带宽容量与所述多条等价路径中的第二条等价路径的最小容量链路的最大带宽容量的比例，将流量在所述多条等价路径中的第一条等价路径与所述多条等价路径中的第二条等价路径之间进行分流。3.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述多条等价路径包括确定共用汇合的链路的至少两条等价路径。4.根据权利要求3所述的方法，其中：确定共用汇合的链路的所述至少两条等价路径包括确定所述至少两条等价路径在所述汇合的链路之前是分开的路径；以及发送流量包括通过所述至少两条等价路径发送流量，并且将在所述至少两条等价路径上所发送的流量的总和限制为所述汇合的链路的带宽值。5.根据权利要求3所述的方法，其中：确定共用汇合的链路的所述至少两条等价路径包括确定所述至少两条等价路径在所述汇合的链路之前是分开的路径；以及发送流量包括根据注水过程通过所述等价路径发送流量。6.根据权利要求3所述的方法，其中：确定共用汇合的链路的所述至少两条等价路径包括确定所述至少两条等价路径在所述汇合的链路之后是分开的路径；确定所述多条等价路径中的每一条等价路径的最小容量链路包括确定所述至少两条等价路径中的每一条等价路径的最小容量链路在所述汇合的链路之后；确定合计的最大带宽包括确定所述汇合的链路的容量大于或等于所述至少两条等价路径中的每一条等价路径的最小容量链路的容量的总和；以及发送流量包括通过所述汇合的链路发送流量，该流量的上限为所述至少两条等价路径中的每一条等价路径的最小容量链路的容量的总和的值。7.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述多条等价路径包括执行Dijkstra过程。8.根据权利要求7所述的方法，其中，确定所述多条等价路径中的每一条等价路径的最小容量链路包括接收链路状态协议消息，该链路状态协议消息标识所述多条等价路径中的每个链路的容量。9.根据权利要求7所述的方法，其中，确定所述多条等价路径中的每一条等价路径的最小容量链路包括执行反向传播过程。10.根据权利要求9所述的方法，其中，执行所述反向传播过程包括确定具有最小的最大带宽容量的链路的容量，并且反向传播所述具有最小的最大带宽容量的链路的容量到所述具有最小的最大带宽容量的链路与所述源节点之间的网络链路。11.根据权利要求9所述的方法，其中，执行所述反向传播过程包括确定具有最小的最大带宽容量的链路的容量，以及将所述具有最小的最大带宽容量的链路的容量应用于所述具有最小的最大带宽容量的链路与所述目的地节点之间的网络链路。12.根据权利要求1所述的方法，还包括确定等价路径的流矩阵，并且其中通过所述网络发送流量包括通过所述网络根据所述流矩阵发送流量。13.根据权利要求12所述的方法，其中，确定所述流矩阵包...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿亚斯坎特·帕尼，阿扬·本那杰，
申请(专利权)人：思科技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US