动态双向保障方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种动态双向保障方法和系统，涉及SDN领域。该方法包括：第一边界路由器与第二边界路由器间启用多边界网关协议BGP会话，其中，第一BGP会话传送待保障互联网数据中心IDC的前缀信息，第二BGP会话传送非保障IDC的前缀信息；第二边界路由器与IDC的下行流量入口方向上启用QPPB，将从IDC返回的下行流量中目的地址为待保障用户的流量基于QPPB标记对应的IP优先级或服务质量组信息；控制器基于用户的IP前缀信息和IDC的前缀信息及底层网络拓扑、实时链路利用率信息计算上下行流量的保障路径，并依据计算的路径结果将相关流量策略发送至路由器。本发明专利技术实现了基于用户、业务的动态双向保障。

【技术实现步骤摘要】
动态双向保障方法和系统
本专利技术涉及SDN(SoftwareDefinedNetwork，软件定义网络)领域，尤其涉及一种动态双向保障方法和系统。
技术介绍
运营商骨干网一般同时接多个城域网和IDC(InternetDataCenter，互联网数据中心)，其中位于城域网的宽带用户一般需同时访问所有的IDC，而骨干网内各链路利用率不均衡，且会实时变化。在这样的环境下，某些对时延、抖动要求较高的关键业务或高等级用户需要端到端的实时保障。针对这类需求，当前的解决方案主要有DiffServ,MPLSTE,Openflow/BGPFlowSpec、SegmentRouting等，如表1所示，对这几类技术的优劣性做了对比：可以看出，目前还没有很好的方案来解决在纯IP网络环境下的业务双向保障。
技术实现思路
本专利技术要解决的一个技术问题是提供一种动态双向保障方法和系统，能够实现基于用户、业务的动态双向保障。根据本专利技术一方面，提出一种动态双向保障方法，包括：第一边界路由器与第二边界路由器间启用多边界网关协议BGP会话，其中，第一BGP会话传送待保障互联网数据中心IDC的前缀信息，第二BGP会话传送非保障IDC的前缀信息；第二边界路由器与IDC的下行流量入口方向上启用QPPB，将从IDC返回的下行流量中目的地址为待保障用户的流量基于QPPB标记对应的IP优先级或服务质量组信息；控制器基于用户的IP前缀信息和IDC的前缀信息及底层网络拓扑、实时链路利用率信息计算上下行流量的保障路径，并依据计算的路径结果将相关流量策略发送至第一边界路由器、第二边界路由器及沿途的中间路由器。进一步地，该方法还包括：控制器基于下行流量的IP优先级或服务质量组信息和待保障用户的IP前缀信息计算下行流量的下一站信息，并将下一站信息发送至第一边界路由器、第二边界路由器及沿途的中间路由器。进一步地，该方法还包括：控制器根据上行流量中IDC的前缀信息确定上行流量的下一站信息，并将下一站信息发送至第一边界路由器、第二边界路由器及沿途的中间路由器。进一步地，控制器利用约束的最短路径优先CSPF算法计算上下行流量的保障路径。进一步地，控制器基于扩展的路径计算单元协议PCEP向第一边界路由器、第二边界路由器及沿途中间路由器传输信息。根据本专利技术的另一方，还提出一种动态双向保障系统，包括：第一边界路由器，用于与第二边界路由器间启用多边界网关协议BGP会话，其中，第一BGP会话传送待保障互联网数据中心IDC的前缀信息，第二BGP会话传送非保障IDC的前缀信息；第二边界路由器，用于与IDC的下行流量入口方向上启用QPPB，将从IDC返回的下行流量中目的地址为待保障用户的流量基于QPPB标记对应的IP优先级或服务质量组信息；控制器，用于基于用户的IP前缀信息和IDC的前缀信息及底层网络拓扑、实时链路利用率信息计算上下行流量的保障路径，并依据计算的路径结果将相关流量策略发送至第一边界路由器、第二边界路由器及沿途的中间路由器。进一步地，控制器用于基于下行流量的IP优先级或服务质量组信息和待保障用户的IP前缀信息计算下行流量的下一站信息，并将下一站信息发送至第一边界路由器、第二边界路由器及沿途的中间路由器。进一步地，控制器根据上行流量中IDC的前缀信息确定上行流量的下一站信息，并将下一站信息发送至第一边界路由器、第二边界路由器及沿途的中间路由器。进一步地，控制器还用于利用约束的最短路径优先CSPF算法计算上下行流量的保障路径。进一步地，控制器基于扩展的路径计算单元协议PCEP向第一边界路由器、第二边界路由器及沿途的中间路由器传输信息。根据本专利技术的另一方面，还提出一种动态双向保障系统，包括：存储器；以及耦接至存储器的处理器，处理器被配置为基于存储在存储器的指令执行如上述的方法。根据本专利技术的另一方面，还提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该指令被处理器执行时实现上述的方法的步骤。与现有技术相比，本专利技术动态按需在路由器上建立差异化的BGP会话，并基于用户IPPrefix和IDCPrefix及底层网络拓扑、实时链路利用率信息计算上下行流量的保障路径，并依据计算的路径结果将相关流量策略发送至第一边界路由器、第二边界路由器及沿途的中间路由器，实现了基于用户、业务的动态双向保障。通过以下参照附图对本专利技术的示例性实施例的详细描述，本专利技术的其它特征及其优点将会变得清楚。附图说明构成说明书的一部分的附图描述了本专利技术的实施例，并且连同说明书一起用于解释本专利技术的原理。参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本专利技术，其中：图1为本专利技术动态双向保障方法的一个实施例的流程示意图。图2为本专利技术动态双向保障方法的另一个实施例的流程示意图。图3为本专利技术基于用户、业务的动态双向保障应用示意图。图4为本专利技术动态双向保障系统的一个实施例的结构示意图。图5为本专利技术动态双向保障系统的另一个实施例的结构示意图。图6为本专利技术动态双向保障系统的再一个实施例的结构示意图。具体实施方式现在将参照附图来详细描述本专利技术的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本专利技术的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本专利技术及其应用或使用的任何限制。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本专利技术进一步详细说明。图1为本专利技术动态双向保障方法的一个实施例的流程示意图。该方法包括以下步骤：在步骤110，第一边界路由器与第二边界路由器间启用Multi-BGP(多边界网关协议)会话，其中，第一BGP会话传送待保障的IDCPrefix(前缀)信息，第二BGP会话传送非保障的IDCPrefix信息。即边界路由器间建立差异化的BGP会话，不同的BGP会话发送不同的Prefix信息，另外，第一边界路由器为与用户所在城域网连接的边界路由器，第二边界路由器为与IDC连接的边界路由器。在步骤120，第二边界路由器与IDC的下行流量入口方向上启用QPPB(QosPolicyPropagationviaBGP，通过BGP路由策略部署QOS)，将从IDC返回的下行流量中目的地址为待保障用户的流量基于QPPB标记对应的IPPrecedence(优先级)或QosGroup(服务质量组)信息。在步骤130，控制器基于用户IPPrefix和IDCPrefix及底层网络拓扑、实时链路利用率信息计算上下行流量的保障路径，并依据计算的路径结果将相关流量策略发送至第一边界路由器、第二边界路由器及沿途的中间路由器。其中，控制器中的PCE(PathCom本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种动态双向保障方法，其特征在于，包括：第一边界路由器与第二边界路由器间启用多边界网关协议BGP会话，其中，第一BGP会话传送待保障互联网数据中心IDC的前缀信息，第二BGP会话传送非保障IDC的前缀信息；所述第二边界路由器与IDC的下行流量入口方向上启用QPPB，将从IDC返回的下行流量中目的地址为待保障用户的流量基于QPPB标记对应的IP优先级或服务质量组信息；控制器基于用户的IP前缀信息和IDC的前缀信息及底层网络拓扑、实时链路利用率信息计算上下行流量的保障路径，并依据计算的路径结果将相关流量策略发送至所述第一边界路由器、所述第二边界路由器及沿途的中间路由器。

【技术特征摘要】
1.一种动态双向保障方法，其特征在于，包括：第一边界路由器与第二边界路由器间启用多边界网关协议BGP会话，其中，第一BGP会话传送待保障互联网数据中心IDC的前缀信息，第二BGP会话传送非保障IDC的前缀信息；所述第二边界路由器与IDC的下行流量入口方向上启用QPPB，将从IDC返回的下行流量中目的地址为待保障用户的流量基于QPPB标记对应的IP优先级或服务质量组信息；控制器基于用户的IP前缀信息和IDC的前缀信息及底层网络拓扑、实时链路利用率信息计算上下行流量的保障路径，并依据计算的路径结果将相关流量策略发送至所述第一边界路由器、所述第二边界路由器及沿途的中间路由器。2.根据权利要求1所述的动态双向保障方法，其特征在于，还包括：所述控制器基于所述下行流量的IP优先级或服务质量组信息和待保障用户的IP前缀信息计算下行流量的下一站信息，并将下一站信息发送至所述第一边界路由器、所述第二边界路由器及沿途的中间路由器。3.根据权利要求1所述的动态双向保障方法，其特征在于，还包括：所述控制器根据上行流量中IDC的前缀信息确定所述上行流量的下一站信息，并将下一站信息发送至所述第一边界路由器、所述第二边界路由器及沿途的中间路由器。4.根据权利要求1所述的动态双向保障方法，其特征在于，所述控制器利用约束的最短路径优先CSPF算法计算所述上下行流量的保障路径。5.根据权利要求1-4任一所述的动态双向保障方法，其特征在于，所述控制器基于扩展的路径计算单元协议PCEP向所述第一边界路由器、所述第二边界路由器及沿途中间路由器传输信息。6.一种动态双向保障系统，其特征在于，包括：第一边界路由器，用于与第二边界路由器间启用多边界网关协议BGP会话，其中，第一BGP会话传送待保障互联...

【专利技术属性】
技术研发人员：王爱俊，孙炜，乔建，李忠超，
申请(专利权)人：中国电信股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11