域间多路径路由的实现方法技术

本发明专利技术公开了一种面向用户定制的，能够兼容现有路由协议及基础设施的域间多路径路由的实现方法，所述方法包括以下步骤：根据用户定制的路由性能要求，向主控节点输入用户路由定制参数，所述用户路由定制参数包括用户定制的目的网络；主控节点从路由表中选择AS节点组成局部拓扑的AS节点集合；主控节点请求所述AS节点集合中的各AS节点构造路段项并将所述路段项返回至主控节点；主控节点基于构建的局部拓扑，计算出满足用户定制的可行路径；主控节点为用户安装这些满足用户要求的路径，用户利用所述安装成功的可行路径，实现域间多路径路由。本发明专利技术实现了用户灵活选路以及个性化的路由需求服务。

Method for realizing inter domain multi-path routing

The invention discloses a method for user customization, the realization method is compatible with the existing routing protocols and infrastructure multipath inter domain routing, the method comprises the following steps: according to the requirement of the routing performance of user customization, the user input to the main control node routing parameters of the user customization, customization parameters include customized routing the purpose of AS network; node main control node selection AS nodes from the routing table in local topology set; the master node requests that the AS node of each AS node structure section of the items in the collection and the section of a return to the master node; the master node based on local topology construction, calculate the feasible path of the user customized to meet; the master node for the user to install the path to meet user requirements, the user using the feasible path for the success of the installation, implementation of inter domain routing. The invention realizes flexible route selection of users and personalized route demand service.

【技术实现步骤摘要】
域间多路径路由的实现方法
本专利技术涉及互联网路由协议及算法
，尤其涉及一种面向用户定制的域间多路径路由的实现方法。
技术介绍
随着互联网应用快速增长，异构环境、泛在联网、移动接入和海量流媒体等新应用的不断涌现，人们对多样化和个性化的互联网高效路由的服务需求越来越大。由于传统域间路由协议（BGP）存在可靠性差、不支持多路径路由等诸多问题，以BGP协议（单径路由协议）为核心技术的互联网面临着越来越严重的技术挑战。域间多路径路由能有效地满足用户选路灵活性，提高网络的可靠性、稳定性与安全性，是实现互联网高效路由的重要方法。近年来域间多路径路由受到学术界广泛地关注和研究，产生了许多域间多路径路由技术。目前研究域间多路径路由主要有两种思路：基于BGP的增强设计和支持多路径路由的新型域间路由协议设计。第一类研究主要包括域间多路径路由(MIRO),可靠BGP(RBGP),感知多样性多路径路由(DBGP和BBGP)等工作，它们的主要目标是解决一些特定的应用问题，例如确保网络可靠安全，支持流量工程等，但是现有的增强BGP多路径设计仍具有BGP协议的一些本质缺陷与不足。第二类研究的代表性工作有下一代域间路由协议(HLP)、新型互联网路由体系结构(NIRA)，它们完全抛弃了现有路由协议及其基础设施，设计了支持多路径路由的新型路由体系结构，其不足是部署比较困难。同时，互联网路由社区存在两种不同激励模型：互联网服务和流量交换定价模型(STEM)和联盟路由激励模型(CRIM)。STEM是目前AS（自治系统）之间的服务和流量交换定价模型，该服务模型对相邻AS的路由服务没有激励；而CRIM是一种新型的路由联盟激励模型，它对提供路由服务的每个AS都有激励。对于使用不同的激励模型，AS提供路由服务的积极性也会不同，在STEM服务模型下，AS仅公开兼容其策略的路由信息，而在CRIM激励模型下，AS愿意公开路径的路由信息，并保证路由质量。因此，本专利技术考虑这两种激励模型下的域间多路径路由的设计方法，不仅可以适用于目前传统的AS服务模型，提供一定程度的多样化路由服务；而且可用于AS路由联盟激励模型，提供功能强大的多样化路由服务，同时可以保证用户的路由质量。因此，能够兼容两种不同激励模型的多路径路由实现方法也成为亟待解决的技术问题。
技术实现思路
（一）要解决的技术问题本专利技术要解决的技术问题是：如何避免上述两种域间多路径路由方法的不足，提供一种兼容现有路由协议及基础设施的域间多路径路由的实现方法，（二）技术方案为解决上述问题，本专利技术提供了一种面向用户定制的，兼容现有路由协议及基础设施的域间多路径路由的实现方法，所述方法包括以下步骤：S1：根据用户定制的路由性能要求，向主控节点输入用户路由定制参数，所述用户路由定制参数包括用户定制的目的网络；S2：主控节点从路由表中选择AS节点组成局部拓扑的AS节点集合；S3：主控节点请求所述AS节点集合中的各AS节点构造路段项并将所述路段项返回至主控节点；S4：主控节点基于构建的局部拓扑，计算出满足用户定制的可行路径；S5：主控节点为用户选择并安装所述满足用户定制的可行路径，用户利用所述安装成功的可行路径，实现域间多路径路由。优选地，所述用户路由定制参数还包括正常路径数、备份路径数、路由开销代价信息、路由计算时间间隔、路由定制时间期限、激励模型和路径性能约束参数，所述路径性能约束参数包括延迟、延迟抖动、带宽和丢失率参数。优选地，所述步骤S2进一步包括以下步骤：S21：主控节点根据所述用户路由定制参数，从其BGP路由表中获得到达目的网络的路径，并按照高质量优先的原则确定路径选择范围，最后确定一个节点候选集合；S22：在所述节点候选集合的基础上进一步选择AS节点组成局部拓扑的AS节点集合。优选地，所述步骤S22在进一步选择AS节点组成局部拓扑的AS节点集合时，根据所述AS节点的度或AS节点路径可用度来选择。优选地，所述步骤S3进一步包括以下步骤：S31：主控节点向所述AS节点集合中的各AS节点发出构造路段项请求报文；S32：各AS节点根据其BGP路由表，对其到达目的网络的可行路径进行编码形成路段项，并将所述路段项返回至主控节点。优选地，所述步骤S32进一步包括以下步骤：S321：各AS节点根据目的网络查询其BGP路由表，获得到达目的网络的可行路径，然后根据路段可视度和自身路由策略确定可行路径中能够作为路段项信息的PL路径；S322：对于各AS节点的每一条PL路径，该AS节点根据PL路径类型，生成不同类型的路段项。优选地，所述步骤S32进一步包括以下步骤：S323：各AS节点根据目的网络查询其BGP路由表，获得到达目的网络的可行路径；S324：各AS节点根据路段可视度和自身路由策略，确定能够作为路段项信息的可行路径，生成相应的路段项。优选地，所述步骤S5进一步包括以下步骤：S51：主控节点直接在所选路径上各AS节点的多路径路由表安装满足用户定制的可行路径；S52：用户通过所述安装成功的可行路径，实现多路径路由。优选地，所述步骤S5进一步包括以下步骤：S53：判断所述满足用户定制的可行路径中的其中一个路径是否兼容主控节点策略，如果是，执行步骤S54，如果否，执行步骤S55；S54：对于兼容主控节点策略的路径，直接将所述路径装入到主控节点的多路径路由表并打上特定路由标记，跳过步骤S55；S55：对于不兼容主控节点策略的路径，通过协商在所述路径上的AS节点安装路由表或隧道表；S56：重复步骤S53-S55，直至安装完满足用户定制的可行路径，主控节点安装路径成功后，用户通过所述可行路径，实现多路径路由。优选地，所述步骤S55进一步包括以下步骤：S551：主控节点建立隧道记录；S552：逐一检查所述路径上各节点是否用其管理的路段作为主路径，如果不是主路径，主控节点则与该节点进行协商并建立IP隧道，直到所述路径上所有不兼容策略的节点都建立了IP隧道，整条路径由级联IP隧道构成，形成一条可以使用的路径。优选地，所述步骤S552进一步包括以下步骤：S5521：检查路径上其中一个AS节点是否用其管理的路段作为主路径；如果是，跳过步骤S5522及S5523，如果否，则继续执行步骤S5522;S5522：主控节点向所述AS节点发出建立隧道请求，请求内容包括主控节点的隧道记录；S5523：所述AS节点分配一个隧道ID，将自身控制的路径信息加入隧道记录中，并在其自身隧道表中安装所述隧道记录，然后将隧道记录返回给主控节点，主控节点用返回的隧道记录替换旧隧道记录并保存；S5524：重复步骤S5521-S5523，直到该路径上所有不兼容策略的节点都建立了IP隧道，使得整条路径由级联IP隧道构成，形成一条可以使用的路径。（三）有益效果本专利技术在现有BGP路由系统的基础上，为满足用户的多样化和个性化的路由需求,通过构建局部拓扑进行路由计算的方法，提供了一种高效可靠的多路径路由解决方案，不仅实现了用户灵活选路以及个性化的路由需求服务，而且提高了互联网服务供应商（ISP）的核心竞争力和经济收益。同时，本专利技术考虑两种不同激励模型下的域间多路径路由的设计方法，不仅可以适用于目前传统的AS服务模型，提供一定程度的多样化路由服务；而且可用于AS路由联盟激励本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种域间多路径路由的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：根据用户定制的路由性能要求，向主控节点输入用户路由定制参数，所述用户路由定制参数包括用户定制的目的网络；S2：主控节点从路由表中选择AS节点组成局部拓扑的AS节点集合；S3：主控节点请求所述AS节点集合中的各AS节点构造路段项并将所述路段项返回至主控节点；S4：主控节点基于构建的局部拓扑，计算出满足用户定制的可行路径；以及S5：主控节点为用户选择并安装所述满足用户定制的可行路径，用户利用所述安装成功的可行路径，实现域间多路径路由，其中，所述路段项表示所述AS节点之间的链路。

【技术特征摘要】
1.一种域间多路径路由的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：根据用户定制的路由性能要求，向主控节点输入用户路由定制参数，所述用户路由定制参数包括用户定制的目的网络；S2：主控节点从路由表中选择AS节点组成局部拓扑的AS节点集合；S3：主控节点请求所述AS节点集合中的各AS节点构造路段项并将所述路段项返回至主控节点；S4：主控节点基于构建的局部拓扑，计算出满足用户定制的可行路径；以及S5：主控节点为用户选择并安装所述满足用户定制的可行路径，用户利用所述安装成功的可行路径，实现域间多路径路由，其中，所述路段项表示所述AS节点之间的链路。2.如权利要求1所述的域间多路径路由的实现方法，其特征在于，所述用户路由定制参数还包括正常路径数、备份路径数、路由开销代价信息、路由计算时间间隔、路由定制时间期限、激励模型和路径性能约束参数，所述路径性能约束参数包括延迟、延迟抖动、带宽和丢失率参数。3.如权利要求1所述的域间多路径路由的实现方法，其特征在于，所述步骤S2进一步包括以下步骤：S21：主控节点根据所述用户路由定制参数，从其BGP路由表中获得到达目的网络的路径，并按照高质量优先的原则确定路径选择范围，最后确定一个节点候选集合；S22：在所述节点候选集合的基础上进一步选择AS节点组成局部拓扑的AS节点集合。4.如权利要求3所述的域间多路径路由的实现方法，其特征在于，所述步骤S22在进一步选择AS节点组成局部拓扑的AS节点集合时，根据所述AS节点的度或AS节点路径可用度来选择。5.如权利要求1所述的域间多路径路由的实现方法，其特征在于，所述步骤S3进一步包括以下步骤：S31：主控节点向所述AS节点集合中的各AS节点发出构造路段项请求报文；S32：各AS节点根据其BGP路由表，对其到达目的网络的可行路径进行编码形成路段项，并将所述路段项返回至主控节点。6.如权利要求5所述的域间多路径路由的实现方法，其特征在于，所述步骤S32进一步包括以下步骤：S321：各AS节点根据目的网络查询其BGP路由表，获得到达目的网络的可行路径，然后根据路段可视度和自身路由策略确定可行路径中能够作为路段项信息的PL路径；S322：对于各AS节点的每一条PL路径，该AS节点根据PL路径类型，生成不同类型的路段项，其中，所述路段可视度表示所述AS节点的可用路段数目，其中，所述PL路径表示物理层路径。7.如权利要求5所述的域间多路径路由的实现方法，其特征在于，所述步...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨家海，秦董洪，王会，杨洋，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11