一种软件定义的跨域多路径路由规划方法技术

本发明专利技术提供一种软件定义的跨域多路径路由规划方法，包括以下步骤：第一步：部署路由规划架构；第二步：完成软件定义的跨域多路径路由规划，包括以下步骤：S1：全局控制器与区域控制器进行交互，完成路由计算策略的下发及当前路径状态信息的反馈。S2：区域控制器与路由器进行交互，完成集中路径的下发及链路拓扑信息的反馈。S3：路由器执行路由策略，并完成报文的转发及路径的维护。本发明专利技术结合集中式路由规划与分布式路由规划，通过全局控制器和区域控制器、区域控制器和路由器之间的交互来实现软件定义的跨域多路径路由规划方法，满足日益变化的网络对业务性能保障和数据安全方面的要求，从而提高网络资源的利用率，提升网络路由的效率。

【技术实现步骤摘要】
一种软件定义的跨域多路径路由规划方法
本专利技术主要涉及计算机网络领域路由规划协议的架构，特指一种软件定义的跨域多路径路由规划方法。
技术介绍
目前路由规划方法主要包括分布式路由选择和集中式路由选择两种。分布式路由选择是所有节点定期地与其每个相邻节点交换路由选择信息。每个节点均存储一张以网络中其它每个节点为索引的路由表，网络中每个节点占用路由表中一项，独立计算到达各节点的路由。随着对传输质量和效率的要求越来越高，分布式路由的缺陷日益凸显。分布式路由对链路依赖性较高，定期的路由交换导致需经常更新路由表及收敛网络链路，频繁的更新与收敛导致网络路由效率较低，以及网络的稳定性得不到保障。集中式路由选择是在网络中设置一个路由控制中心节点，该节点周期性收集各链路的状态，动态计算出每一个节点的路由表，再周期性地将新的路由表发送给各个节点。不同于分布式路由选择，集中路由选择的节点路由表由路由控制中心节点根据网络状态计算、生成并发送给各相应节点，减轻了各节点计算路由选择的负担。但是，集中式路由选择中，当网络节点请求向路由控制中心节点发送较多请求时，容易造成网络拥塞从而处理报文能力效率过低。
技术实现思路
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【技术保护点】
1.一种软件定义的跨域多路径路由规划方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步：部署路由规划架构；路由规划架构包括全局控制器、区域控制器、路由器三类运行实体，每个区域内至少部署一台区域控制器，全网至少部署一台全局控制器；全局控制器与所有的区域控制器相连；区域控制器与其区域内的路由器相连，并与全局控制器相连；路由器与管辖其所在区域的区域控制器相连，并与路由路径中的其他路由器相连；第二步：通过三类运行实体之间的交互来完成软件定义的跨域多路径路由规划，包括以下步骤：S1：全局控制器与区域控制器进行交互，完成路由计算策略的下发及当前路径状态信息的反馈；具体实施方法：通过建立面向连接的传输协议来完成注册、同...

【技术特征摘要】
1.一种软件定义的跨域多路径路由规划方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步：部署路由规划架构；路由规划架构包括全局控制器、区域控制器、路由器三类运行实体，每个区域内至少部署一台区域控制器，全网至少部署一台全局控制器；全局控制器与所有的区域控制器相连；区域控制器与其区域内的路由器相连，并与全局控制器相连；路由器与管辖其所在区域的区域控制器相连，并与路由路径中的其他路由器相连；第二步：通过三类运行实体之间的交互来完成软件定义的跨域多路径路由规划，包括以下步骤：S1：全局控制器与区域控制器进行交互，完成路由计算策略的下发及当前路径状态信息的反馈；具体实施方法：通过建立面向连接的传输协议来完成注册、同步、策略更新和保活交互过程，全局控制器将编排好的路由计算策略下发至区域控制器，区域控制器执行路由计算策略并向全局控制器反馈当前路径状态信息，全局控制器根据区域实时反馈的路径状态信息更新区域内的路由计算策略；S2：区域控制器与路由器进行交互，完成集中路径的下发及链路拓扑信息的反馈；具体实施方法：区域控制器根据全局控制器下发的路由计算策略计算集中路径，并下发至路由器并部署到网络中；区域控制器与路由器通过建立面向连接的传输协议来完成注册、同步、路由更新以及保活交互过程；区域控制器在交互过程中从路由器获得实时感知的链路拓扑信息，并根据链路拓扑信息计算集中路径；S3：路由器执行路由策略，并完成报文的转发及路径的维护；具体实施方法：路由器通过控制平面运行分布式路由协议来计算分布路径，并利用单播路由协议收集当前链路状态并反馈至区域控制器；在接收到区域控制器下发的集中路径的路由策略时，先判断当前网络环境下分布路径与集中路径是否相交，若相交则采用集中路径撤销算法将集中路径撤销；若不相交，则直接添加分布路径的表项；当网络环境中发生分布式路径状态改变或集中式路径状态变化时对集中路径与分布路径进行维护；数据平面在接收到控制平面下发的转发策略时，确定报文转发的下一跳。2.如权利要求1所述的软件定义的跨域多路径路由规划方法，其特征在于，所述步骤S1中全局控制器与区域控制器的交互流程为：S101：注册阶段，区域控制器在初始化阶段向全局控制器发送注册消息，通过配置全局控制器的地址和端口号进行注册；利用“控制器注册请求”消息CONTROLLER_REGISTER_REQ完成区域控制器的注册；同时，全局控制器使用“控制器注册响应”消息CONTROLLER_REGISTER_RES反馈区域控制器注册是否成功；若注册成功，转入S102；否则，向区域控制器返回注册未成功消息，返回S101，重新向全局控制器发送注册请求消息；区域控制器每隔3s重新向全局控制器发送一次注册请求消息，当注册请求消息达到10次时，返回结束；S102：同步阶段，区域控制器在初始化阶段或路径状态更新时，主动向全局控制器发送“控制器路径状态通告请求”消息CONTROLLER_PATH_SATUS_NOTIFY_REQ，用于通告区域内路径信息；如果全局控制器成功接收到路径信息，则全局控制器利用“控制器路径状态通告响应”消息CONTROLLER_PATH_SATUS_NOTIFY_RES反馈已成功接收到路径，进入S103；否则，区域控制器继续向全局控制器发送“控制器路径状态通告请求”消息，通告区域内路径信息区域控制器，若连续3次向全局控制器通告相同路径状态都失败时，则停止该路径状态的通告，并标记路径状态通告失败，转入S103；S103：策略更新阶段，全局控制器利用“控制器路由策略请求”消息CONTROLLER_ROUTING_SRATEGY_REQ向区域控制器下发路由计算策略，确保区域控制器按照路由策略编排进行计算多路径；如果区域控制器成功接收到“控制器路由策略请求”消息，区域控制器根据全局控制器下发的路由计算更新此次路由计算策略，并利用“控制器路由策略响应”消息CONTROLLER_ROUTING_SRATEGY_RES反馈执行结果；否则，全局控制器继续利用“控制器路由策略请求”消息向区域控制器下发路由计算策略，如果全局控制器连续3次都无法实现策略更新操作，则放弃更新此路由计算策略，并标记路由策略更新失败，转入S104；S104：保活阶段，全局控制器周期性的向区域控制器发送“控制器保活请求”消息CONTROLLER_KEEPALIVE_REQ，探测区域控制器是否在线，同时，区域控制器利用“控制器保活响应”消息CONTROLLER_KEEPALIVE_RES反馈其是否在线；若区域控制器在线，则区域控制器向全局控制器发送“控制器保活响应”消息CONTROLLER_KEEPALIVE_RES反馈其在线；若全局控制器在连续3个周期内都没有接收到区域控制器的“控制器保活响应”消息CONTROLLER_KEEPALIVE_RES，则表明区域控制器不在线，将该区域控制器的信息删除。3.如权利要求1所述的软件定义的跨域多路径路由规划方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宝生，邓文平，陈瑶，郦苏丹，王宏，彭伟，唐竹，王承松，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43