用于分段路由(SR)路径的保证型带宽制造技术

本公开的实施例涉及用于分段路由(SR)路径的保证型带宽。通过以下步骤来确定通过网络的至少一个带宽保证型分段路由(SR)路径：(a)接收带宽需求值作为输入；(b)获得网络信息；(c)确定受约束的最短多路径(CSG

【技术实现步骤摘要】
用于分段路由(SR)路径的保证型带宽
[0001]相关申请
[0002]本申请要求于2019年7月24日提交的并将Raveendra Torvi、Abhishek Deshmukh、Tarek Saad和Vishnu Pavan Beeram列为专利技术人的标题为“GUARANTEED BANDWIDTH FOR SEGMENT ROUTED(SR)PATHS”的美国临时专利第62/877,845号(也被称为“845临时申请文件”并通过引用并入本文)的权益。本专利技术的范围不限于
‘
845临时申请文件
’
中的具体实施例的任何要求。


[0003]本说明书涉及通信网络。更具体地，本专利技术涉及采用分段路由的通信网络中的路径计算和带宽分配。

技术介绍

[0004]§
1.2背景信息
[0005]§
1.2.1分段路由
[0006]互联网最初被设计为通过最低成本路径提供最大努力的连接性。然而，在当今的互联网中，许多应用不仅仅需要通过最低成本路径的最大努力的连接性。现今，网络操作员的任务是传递高级服务，诸如，流量工程和大规模快速重新路由。为了大规模传递这些高级服务，网络操作员必须降低网络复杂性。分段路由(SR)提供了用于流量引导(steering)的创新方法。其可以被应用于诸如流量工程和快速重新路由的长期问题。SR在被应用于这些问题时可以简化路由协议、网络设计和网络操作。
[0007]分段路由(也被称为联网中的源分组路由(“SPRING”)是一种控制平面架构，该控制平面架构使得入口路由器能够在不依赖网络中的中间节点的情况下引导分组通过网络中的一组特定节点和链路，以确定该分组应该采取的实际路径。在此上下文中，术语“源”是指施加显式路由的点。分段路由在“Segment Routing Architecture(分段路由架构)”，请求评注8402(2018年7月，互联网工程任务组)(被称为“RFC 8402”并且通过引用并入本文)中被定义。SPRING通过使用软件定义网络(“SDN”)控制器来实现网络的自动化，该控制器用于在广域网(“WAN”)分组网络中进行流量引导和流量工程。
[0008]分段路由利用源路由范例。节点通过被称作“分段”的有序指令列表来引导分组。例如，入口路由器(也被称为“头端路由器”)可以通过预先考虑具有包含适当隧道组合的分段的分组，来引导分组通过一组期望节点和链路。
[0009]§
1.2.1.1 SR域
[0010]SR域是参与SR协议的节点类集。在SR域内，节点可以执行入口、传输或出口过程。图1描绘了源节点将分组发送到目的地节点的网络。源节点和目的地节点驻留在SR域外部，但这些节点之间的路径遍历SR域。更具体地，当分组到达SR入口节点(R1)时，入口节点使分组受到策略限制。策略可以将分组与SR路径相关联。策略包括匹配条件和动作。如果分组满足匹配条件，那么SR入口节点(R1)可以将分组封装在SR隧道中。SR隧道遍历通向出口节点
(R6)的SR路径。
[0011]SR路径可以被设计成满足任何数目的约束(例如，最小链路带宽、最大路径延时)。虽然SR路径可以遵循通向出口节点的最低成本路径，但约束可以使得其遵循另一路径。
[0012]源节点和SR入口节点可以驻留在独立硬件平台上(例如，分别驻留在膝上型电脑和路由器上)，或者源节点和SR入口节点可以驻留在相同硬件上(例如，分别驻留在虚拟机和管理程序上)。类似地，SR出口节点和目的地节点可以驻留在独立硬件平台上或者驻留在单个平台上。在不太典型的配置中，源节点驻留在SR域内。在这种情况下，源节点也是SR入口节点，这是因为该节点执行了SR入口过程。类似地，目的地节点可以驻留在SR域内，在这种情况下，目的地节点也是SR出口节点，这是因为该节点执行了SR出口过程。
[0013]§
1.2.1.2 SR路径
[0014]SR路径是将SR入口节点连接到SR出口节点的有序分段列表。虽然SR路径可以遵循从入口到出口的最低成本路径，但其也可以遵循另一路径。
[0015]不同SR路径可以共享相同分段。例如，参照图2，路径A将入口节点A连接到出口节点Z，而路径B将入口节点B连接到相同出口节点Z。路径A和路径B二者都遍历分段3。
[0016]当SR入口节点将分组封装在SR隧道中时，其将在隧道报头中编码相关联的分段列表。然后，SR入口节点将分组转发到下游。传输节点处理隧道报头，从而将分组从当前分段转发到下一分段。由于SR入口节点在隧道报头中编码路径信息，因此传输节点不需要维持关于其支持的每个路径的信息。而是，仅需要传输节点处理隧道报头，从而将分组从当前分段转发到下一分段。这是SR的主要益处。更具体地，由于不需要传输节点来维持路径信息，因此消除了与维持该信息相关联的开销，简化了路由协议，改善了缩放特性，并且网络操作更少产生问题。
[0017]§
1.2.1.3 SR分段和分段类型
[0018]SR分段是使分组遍历网络拓扑的部分的指令。虽然分段(即，指令)使分组遍历网络拓扑的部分，但其与网络拓扑的该部分不同。SR定义了许多SR分段类型。在这些分段类型中有“邻接分段”和“前缀分段”。下文描述了这些分段类型中的每一种。
[0019]§
1.2.1.3.1邻接分段
[0020]邻接分段是使分组遍历指定链路(即，与IGP邻接相关联的链路)的指令。图3描绘了将R1连接到R6的SR路径。路径包含以下邻接分段：(1)在R1上被实例化的分段1使分组遍历链路R1-＞R2；(2)在R2上被实例化的分段2使分组遍历链路R2-＞R3；以及在R3上被实例化的分段3使分组遍历链路R3-＞R6。如果上述链路中的任何链路变得不可用，那么相关联的邻接分段也会变得不可用。因此，如果上述邻接分段中的任何邻接分段变得不可用，那么整个路径也会变得不可用。
[0021]因此，不论链路成本如何，邻接分段是通过两个节点之间的特定链路承载分组的严格转发的单跳隧道。
[0022]§
1.2.1.3.2前缀分段
[0023]前缀分段是使分组遍历通向节点或前缀的最低成本路径的指令。参照图4A，假设所有链路配置有相同的内部网关协议(IGP)度量并且假设SR路径应为最低成本(且因此)最短路径。SR路径将R1连接到R6，并且包含以下前缀分段：(1)在R1上被实例化的分段1，其使分组遍历从R1到R2的最低成本路径；(2)在R2和R3上被实例化的分段2，其使分组遍历从实
例化节点到R6的最低成本路径。因此，当链路全部可用时，SR路径指导分组通过上述链路和分段。
[0024]参照图3，假设链路R1-＞R2变得不可用。当这种情况发生时，网络在R1与R2之间建立新最低成本路径。该新最低成本路径包括链路R1-＞R4和R4-＞R2。由于网络已在R1与R2之间建立新最低成本路径，因此分段1仍然可用并使分组遍历新最低成本路径。分段2的行为未改本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于确定通过网络的至少一个带宽保证型分段路由(SR)路径的计算机实现的方法，所述计算机实现的方法包括：a)接收带宽需求值作为输入；b)获得网络信息；c)确定受约束的最短多路径(CSG
i
)；d)确定引导流量通过CSG
i
所需的一组SR分段列表以及e)使用S
i
和每个分段列表负载分配每个分段相等成本多路径(“ECMP”)以及每个链路残余容量来调整L
i
中的所述负载分配，使得能够通过CSG
i
承载的带宽容量被最大化。2.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，其中所述CSG
i
由最小累积路径度量的相等成本路径形成。3.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，其中在由于任何拓扑约束而排除一个或多个链路之后，所述CSG
i
由最小累积路径度量的相等成本路径形成。4.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，其中在修剪掉零残余带宽链路之后，所述CSG
i
由最小累积路径度量的相等成本路径形成。5.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，其中所述CSG
i
由最小累积路径度量的相等成本路径形成。6.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，其中获得网络信息的动作通过访问流量工程数据库(TED)中的信息而被执行，所述计算机实现的方法还包括：f)更新所述TED或包括来自所述TED的信息的工作空间，以推导出CSG
i
上所使用的带宽容量。7.根据权利要求6所述的计算机实现的方法，还包括：g)确定(剩余)带宽需求是否能够由CSG
i
满足；以及h)响应于CSG
i
的所述容量小于(剩余)需求的确定，重复动作(a)至(e)。8.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，其中使用S
i
和所述每个分段列表负载分配所述每个分段相等成本多路径(“ECMP”)以及所述每个链路残余容量来调整L
i
中的所述负载分配，使得能够通过CSG
i
承载的所述带宽容量被最大化的动作使用顺序最小二乘法编程过程。9.一种路由器，所述路由器充当SR路径的入口并且包括：a)至少一个路由处理器；以及b)非瞬态计算机可读介质，所述非瞬态计算机可读介质存储处理器可执行指令，所述处理器可执行指令在由所述至少一个路由处理器执行时使所述至少一个路由处理器通过执行方法来确定通过网络的至少一个带宽保证型分段路由(SR)路径，所述方法包括：a)接收带宽需求值作为输入；b)获得网络信息；c)确定受约束的最短多路径(CSG
i
)；d)确定引导流量通过CSG
i
...

【专利技术属性】
技术研发人员：R，
申请(专利权)人：瞻博网络公司，
类型：发明
国别省市：