本发明专利技术提供了一种链路路径切换方法，用于优化单一自治系统内部网络拥塞，包括：获取所述单一自治系统的链路路径拓扑、阻塞链路信息、每一数据流信息；根据所述数据流信息、阻塞链路信息，选择所述全部网络数据流中分流流量集合；根据所述链路路径拓扑、阻塞链路信息，计算切换路径集合；根据所述分流流量集合、切换路径集合，切换所述分流流量集合中调整数据流的链路路径。该链路路径切换方法、装置，基于二维路由以源、目的IP对数据流划分，更加细粒度地区分流量，为拥塞规避分流提供丰富的选择。为拥塞规避分流提供丰富的选择。为拥塞规避分流提供丰富的选择。
【技术实现步骤摘要】
一种链路路径切换方法、装置
[0001]本专利技术涉及网络
，尤其涉及单一自治系统领域，更具体地，涉及一种链路路径切换方法、装置。
技术介绍
[0002]在互联网中，自治系统(Autonomous System)是有权自主地决定在本系统中应采用各种路由协议的小型单位。这个网络单位可以是一个简单的网络也可以是一个由一个或多个普通的网络管理员来控制的网络群体，是一个单独的可管理的网络单元。
[0003]单一自治域内路由协议包括OSPF(Open Shortest Path First)协议、MPTCP协议。OSPF(Open Shortest Path First)协议作为单一自治系统内部常用的网关协议之一，利用迪杰斯特拉算法计算最短路径，做出转发决策，可快速收敛，较好地适用于各种规模网络。但是，一方面，OSPF协议的路由策略导致目的地址相同的数据包总是选择同样的路径完成转发，在极大通信需求或者突发流量的场景下可能造成关键链路拥塞；另一方面，容易导致网络中大量链路处于空闲或低流量状态，网络的整体带宽利用率较低。
[0004]多路径传输MPTCP协议(Multi
‑
Path Transmission Control Protocol)，在传输数据时不只考虑路径的等价特性，而是将归属于某流量的多个子流分配到源节点和目的节点间的不同路径上。
[0005]为解决网络中固定路由寻址方式造成的关键链路拥塞问题，本领域技术人员现针对拥塞规避的常用方法包括：等价多路径ECMP(Equal<br/>‑
Cost Multi
‑
Path)路由算法，是通过哈希运算将流量分散到多条具有相同跳数的最短路径上，进而实现拥塞规避和负载均衡，但是在链路差异较大的情况下，易导致链路利用率低且无法对突发的网络拥塞做出动态调整。WCMP(Weight
‑
Cost Multipath Routing)算法，是将链路的容量代替跳数，根据可用容量大小计算流量传输路径。VLB(Valiant Load Balancing)算法，是在ECMP的基础上增加了对核心的传输节点进行随机选择的步骤。
[0006]SDN网络的出现，为拥塞控制提供了新的思路，其将路由控制与数据转发相分离，采用灵活的开放编程接口，通过集中控制器取代原本路由协议自协商的方式，极大地提升了网络的管控效率和开放程度，增大了算法设计的自由度。目前基于SDN网络的拥塞控制路由算法主要为IP快速重路由技术(IP Fast Re
‑
Route)，其可以提供故障时的快速流量恢复，其关键在于提前进行快速故障检测和预先计算备选路径，一旦探测到链路或节点出现问题，就把相关的业务流替换到备用路径上。其中，使用隧道的LFA(Loop Free Alternative)方式，是根据当前拓扑结构和链路代价值计算无环备用路径，构建隧道规避拥塞，并将备用路径存储在相邻节点中，缺点是需要在路由表中引入大量的备份条目，开销较大。Remote LFA，是通过动态计算将故障节点周围的流量发送到距离本地修复点(PLR)不止一跳的LFA节点；TI
‑
LFA(Topology Independent Loop Free Alternate)，是使用段路由SR(Segment Routing)，二者均能为自治系统内任意拓扑结构提供完整的LFA覆盖。NVA(Not
‑
Via Addresses)，是一种主动式快速恢复策略，它为每个接口增加NVA地址，每个NVA
地址对应一条备用路径，以应对NVA地址所属的设备故障。但是该机制的复杂度受网络大小规模的限制。
[0007]为了解决网络拥塞的技术问题，本专利技术提出的链路路径切换方法、装置至少可以解决前述现有方案中，路由表大、网络规模限制的问题。
技术实现思路
[0008]有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于解决单一自治系统下如何高效切换网路以应对网路拥塞的技术问题。本专利技术提供了一种链路路径切换方法，用于优化单一自治系统内部网络拥塞，包括：获取所述单一自治系统的链路路径拓扑、阻塞链路信息、每一数据流信息；根据所述数据流信息、阻塞链路信息，选择所述全部网络数据流中分流流量集合；根据所述链路路径拓扑、阻塞链路信息，计算切换路径集合；根据所述分流流量集合、切换路径集合，切换所述分流流量集合中调整数据流的链路路径。
[0009]本专利技术提出实施例的链路路径切换方法，所述获取所述单一自治系统的链路路径拓扑、阻塞链路信息、每一数据流信息，其中获取阻塞链路信息，包括：确定阻塞链路，所述阻塞链路满足其当前带宽与其安全带宽阈值之比小于设定的常量，所述设定的常量默认值为1；获取所述阻塞链路的节点信息。
[0010]本专利技术提出实施例的链路路径切换方法，所述根据所述数据流信息、阻塞链路信息，选择所述全部网络数据流中分流流量集合，包括：根据所述数据流信息、阻塞链路信息，确定可能拥塞所述拥塞链路的潜在拥塞数据流集合；根据所述潜在拥塞数据流集合，筛选分流流量集合，筛选规则为：所述分流流量集合的所有数据流占用的总带宽减少其中任一数据流的带宽均小于所述调整数据流的总带宽。
[0011]本专利技术提出实施例的链路路径切换方法，所述根据所述数据流信息、阻塞链路信息，确定可能拥塞所述拥塞链路的潜在拥塞数据流集合，其中：所述潜在拥塞数据流，为其数据传输的链路路径中可能经过所述阻塞链路的数据流。
[0012]本专利技术提出实施例的链路路径切换方法，所述根据所述潜在拥塞数据流集合，筛选分流流量集合，筛选规则还包括：所述分流流量集合，其集合流量代价增长值最小，所述集合流量代价增长值为拥塞切换后路径的总代价值减去原路径的总代价值的差值，其中集合中某一流量的代价值计算方式为路径的代价与流量带宽的乘积。
[0013]本专利技术提出实施例的链路路径切换方法，根据所述链路路径拓扑、阻塞链路信息，计算切换路径集合，其中所述切换路径集合包括所有满足数据流需求的并且未经过阻塞链路节点的路径。
[0014]本专利技术提出实施例的链路路径切换方法，根据所述链路路径拓扑、阻塞链路信息，计算切换路径集合，包括：根据所述链路路径拓扑、阻塞链路信息，确定可分流路径；计算所述可分流路径的每条路径的综合代价值，所述切换路径集合包括所述综合代价值最低对应的路径。
[0015]本专利技术提出实施例的链路路径切换方法，计算所述可分流路径的每条路径的综合代价值，包括：计算所述每条路径的链路代价比、链路饱和度，所述链路代价比为相邻节点之间链路的代价值与所有链路中链路代价值最大值的比值，所述链路饱和度为相邻节点之间的链路的带宽与数据流占用带宽之和占所述相邻节点之间的链路的安全带宽阈值的比
重；根据所述链路代价比、链路饱和度，计算所述每条路径的综合代价值，所述综合代价值为所述链路代价比与所述链路饱和度的加权和，所述链路代价比与所述链路饱和度的加权系数之和为1。
[0016]本专利技术实施例的另一方面提供了一种本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种链路路径切换方法，用于优化单一自治系统内部网络拥塞，其特征在于，包括：获取所述单一自治系统的链路路径拓扑、阻塞链路信息、每一数据流信息；根据所述数据流信息、阻塞链路信息，选择所述全部网络数据流中分流流量集合；根据所述链路路径拓扑、阻塞链路信息，计算切换路径集合；根据所述分流流量集合、切换路径集合，切换所述分流流量集合中调整数据流的链路路径。2.如权利要求1所述的链路路径切换方法，其特征在于，所述获取所述单一自治系统的链路路径拓扑、阻塞链路信息、每一数据流信息，其中获取阻塞链路信息，包括：确定阻塞链路，所述阻塞链路满足其当前带宽与其安全带宽阈值之比小于设定的常量，所述设定的常量默认值为1；获取所述阻塞链路的节点信息。3.如权利要求1所述的链路路径切换方法，其特征在于，所述根据所述数据流信息、阻塞链路信息，选择所述全部网络数据流中分流流量集合，包括：根据所述数据流信息、阻塞链路信息，确定可能拥塞所述拥塞链路的潜在拥塞数据流集合；根据所述潜在拥塞数据流集合，筛选分流流量集合，筛选规则为：所述分流流量集合的所有数据流占用的总带宽减少其中任一数据流的带宽均小于所述调整数据流的总带宽。4.如权利要求3所述的链路路径切换方法，其特征在于，所述根据所述数据流信息、阻塞链路信息，确定可能拥塞所述拥塞链路的潜在拥塞数据流集合，其中：所述潜在拥塞数据流，为其数据传输的链路路径中可能经过所述阻塞链路的数据流。5.如权利要求3所述的链路路径切换方法，其特征在于，所述根据所述潜在拥塞数据流集合，筛选分流流量集合，筛选规则还包括：所述分流流量集合，其集合流量代价增长值最小，所述集合流量代价增长值为拥塞切换后路径的总代价值减去原路径的总代价值的差值，其中集合中某一流量的代价值计算方式为路径的代价与流量带宽的乘积。6.如权利要求1所述的链路路径切换方法，其特征在于，根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵成安，周淑怡，关晓，耿汪佑奇，陈文龙，王佳乐，
申请(专利权)人：首都师范大学，
类型：发明
国别省市：
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