SDN网络的路由确定方法、系统、SDN网络系统与流程

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种sdn网络的路由确定方法、系统、sdn网络系统以及存储介质。

背景技术：

sdn(softwaredefinednetwork，软件定义网络)网络本身具有的控制与转发相分离的特性，为网络发展及研究带来了新的发展方向和热点应用。sdn网络控制器处在集中控制器层面，负责整个网络中的资源统计、检测、配置及路径计算和业务集中控制管理。随着5g(第五代移动通信技术)时代的到来，网络规模和组网复杂度的提升，对于大规模的骨干网络和数据中心网络，端到端业务路径开通和路径恢复会跨不同控制域，并且对不同的单域控制器的路径策略不尽相同，有的网络域是时延更加敏感，有的网络域是流量负载敏感等，sdn控制器对于端到端跨域业务开通，不能进行灵活性地配置。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明要解决的一个技术问题是提供一种sdn网络的路由确定方法、系统、sdn网络系统以及存储介质。

根据本公开的一个方面，提供一种sdn网络的路由确定方法，包括：sdn单域控制器获取网络域内的域内节点的评估值，基于所述评估值配置域内路由路径，根据所述域内路由路径进行域内业务流量控制；sdn多域控制器生成所述网络域间的域间路径，根据所述域间路径和所述域内路由路径进行跨域业务流量控制；业务编排器对全部网络域的业务流量进行统一编排和配置，生成业务流量配置信息，将所述业务流量配置信息下发给所述sdn多域控制器。

可选地，所述sdn单域控制器获取网络域内的域内节点的评估值包括：所述sdn单域控制器获取与所述域内节点相对应的链路权值；所述sdn单域控制器获取与所述域内节点相对应的时延趋向因子值；所述sdn单域控制器根据所述链路权值信息和所述时延趋向因子值生成所述评估值。

可选地，所述根据所述域内路由路径进行域内业务流量控制包括：所述sdn单域控制器执行下述步骤：步骤一，在所述网络域中确定源节点，将所述源节点设置为当前处理节点；步骤二，以所述当前处理节点为父节点，获取所述当前处理节点的孩子节点；步骤三，如果所述孩子节点中不包括宿节点，则获得与所述孩子节点相对应的所述评估值，确定与所述宿节点之间具有链路并且所述评估值最小的孩子节点作为路由路径节点，将所述路由路径节点设置为所述当前处理节点；如果所述孩子节点中包括所述宿节点，则根据所述源节点、所述路由路径节点和所述宿节点生成所述域内路由路径；重复执行步骤二和三，直至生成所述域内路由路径。

可选地，所述sdn单域控制器将所述源节点与所述路由路径节点之间的第一路径信息、所述路由路径节点之间的第二路径信息加入预设的节点列表中；如果所述孩子节点中包括所述宿节点，所述sdn单域控制器获取所述宿节点与最后加入所述节点列表中的路由路径节点之间的第三路径信息；所述sdn单域控制器基于所述第一路径信息、所述第二路径信息和所述第三路径信息生成所述域内路由路径。

可选地，所述sdn单域控制器计算所述评估值：f(n)＝g(n)+h(n)；其中，所述f(n)为域内节点n的评估值，g(n)为所述源节点到所述域内节点n的链路权值；h(n)为所述域内节点n到所述宿节点的时延趋向因子值。

可选地，所述sdn单域控制器计算所述链路权值：g(n)＝

w(o)+αw(l)+βw(p)+θw(c)；其中，w(o)为所述源节点到所述域内节点n的链路初始设置权值，w(l)为所述源节点到所述域内节点n的负载权值，w(p)为所述源节点到所述域内节点n的时延权值，w(c)为所述域内节点n的用户配置权值，α、β、θ为优先级参数。

可选地，所述sdn单域控制器获取所述域内节点n的第一经纬度信息、所述宿节点的第二经纬度信息；所述sdn单域控制器基于所述第一经纬度信息和所述第二经纬度系统计算所述h(n)。

根据本公开的另一方面，提供一种sdn网络的路由确定系统，包括：sdn单域控制器，用于获取网络域内的域内节点的评估值，基于所述评估值配置域内路由路径，根据所述域内路由路径进行域内业务流量控制；sdn多域控制器，用于生成所述网络域间的域间路径，根据所述域间路径和所述域内路由路径进行跨域业务流量控制；业务编排器，用于对全部网络域的业务流量进行统一编排和配置，生成业务流量配置信息，将所述业务流量配置信息下发给所述sdn多域控制器。

可选地，所述sdn单域控制器，包括：链路权值获取模块，用于获取与所述域内节点相对应的链路权值；时延趋向获取模块，用于获取与所述域内节点相对应的时延趋向因子值；路由路径设置模块，用于根据所述链路权值信息和所述时延趋向因子值生成所述评估值，基于所述评估值生成所述域内路由路径。

可选地，所述路由路径设置模块，用于执行下述步骤：步骤一，在所述网络域中确定源节点，将所述源节点设置为当前处理节点；步骤二，以所述当前处理节点为父节点，获取所述当前处理节点的孩子节点；步骤三，如果所述孩子节点中不包括宿节点，则获得与所述孩子节点相对应的所述评估值，确定与所述宿节点之间具有链路并且所述评估值最小的孩子节点作为路由路径节点，将所述路由路径节点设置为所述当前处理节点；如果所述孩子节点中包括所述宿节点，则根据所述源节点、所述路由路径节点和所述宿节点生成所述域内路由路径；重复执行步骤二和三，直至生成所述域内路由路径。

可选地，所述路由路径设置模块，用于将所述源节点与所述路由路径节点之间的第一路径信息、所述路由路径节点之间的第二路径信息加入预设的节点列表中；如果所述孩子节点中包括所述宿节点，获取所述宿节点与最后加入所述节点列表中的路由路径节点之间的第三路径信息；基于所述第一路径信息、所述第二路径信息和所述第三路径信息生成所述域内路由路径。

可选地，所述路由路径设置模块，用于计算所述评估值：f(n)＝g(n)+h(n)；其中，所述f(n)为域内节点n的评估值，g(n)为所述源节点到所述域内节点n的链路权值；h(n)为所述域内节点n到所述宿节点的时延趋向因子值。

可选地，所述链路权值获取模块，用于计算所述链路权值：g(n)＝w(o)+αw(l)+βw(p)+θw(c)；其中，w(o)为所述源节点到所述域内节点n的链路初始设置权值，w(l)为所述源节点到所述域内节点n的负载权值，w(p)为所述源节点到所述域内节点n的时延权值，w(c)为所述域内节点n的用户配置权值，α、β、θ为优先级参数。

可选地，所述时延趋向获取模块，用于获取所述域内节点n的第一经纬度信息、所述宿节点的第二经纬度信息，基于所述第一经纬度信息和所述第二经纬度系统计算所述h(n)。

根据本公开的又一方面，提供一种sdn网络系统，包括：如上所述的sdn网络的路由确定系统。

根据本公开的再一方面，提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述指令被处理器执行如上所述的方法。

本公开的sdn网络的路由确定方法、系统、sdn网络系统以及存储介质，提供了端到端业务的控制协同架构，对跨域端到端业务进行统一编排和跨域路径计算，针对不同的网络域实现路径策略差异配置；能够提供更为丰富的路径策略，可对于不同sdn网路域实现不同路径策略和路径选择；改进了广度优先的路由算法，降低算法复杂度，能够更好地保证sdn网路的可靠性和配置的灵活性。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为根据本公开的sdn网络的路由确定控制方法的一个实施例的流程示意图；

图2为根据本公开的sdn网络的路由确定控制方法的一个实施例中的获取评估值的流程示意图；

图3为sdn控制器跨域混合控制的架构图；

图4为根据本公开的sdn网络的路由确定控制方法的一个实施例中的生成域内路由路径的流程示意图；

图5为网络域内的域内节点的链路示意图；

图6为根据本公开的sdn网络的路由确定系统的一个实施例的模块示意图；

图7为根据本公开的sdn网络的路由确定系统的一个实施例中的sdn单域控制器的模块示意图。

具体实施方式

下面参照附图对本公开进行更全面的描述，其中说明本公开的示例性实施例。下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

下文中的“第一”、“第二”等仅用于描述上相区别，并没有其它特殊的含义。

图1为根据本公开的sdn网络的路由确定控制方法的一个实施例的流程示意图，如图1所示：

步骤101，sdn单域控制器获取网络域内的域内节点的评估值，基于评估值配置域内路由路径，根据域内路由路径进行域内业务流量控制。sdn网络系统可以划分为多个网络域，每个网络域设置一个sdn单域控制器用于配置域内路由路径，根据域内路由路径进行域内业务流量控制。

步骤102，sdn多域控制器生成网络域间的域间路径，根据域间路径和域内路由路径进行跨域业务流量控制。sdn多域控制器配置多个网络域间的域间路径，并通过控制sdn单域控制器进行跨域业务流量控制。

步骤103，业务编排器对全部网络域的业务流量进行统一编排和配置，生成业务流量配置信息，将业务流量配置信息下发给sdn多域控制器。

业务流量配置信息可以包括业务流量通过哪些网络域进行传输等信息。sdn多域控制器根据业务流量配置信息配置域间路径，并基于业务流量配置信息生成与网络域相对应的业务流量传输请求，将业务流量传输请求发送到相应的sdn单域控制器，sdn单域控制器根据业务流量传输请求配置域内路由路径。

图2为根据本公开的sdn网络的路由确定控制方法的一个实施例中的获取评估值的流程示意图，如图2所示：

步骤201，sdn单域控制器获取与域内节点相对应的链路权值。链路权值可以采用多种预设的方法进行设置。

步骤202，sdn单域控制器获取与域内节点相对应的时延趋向因子值。时延趋向因子值可以采用多种预设的方法进行设置。

步骤203，sdn单域控制器根据链路权值信息和时延趋向因子值生成评估值。

如图3所示，sdn单域控制器分别控制不同的网络域，收集网络域内的资源统计信息，包括网络路径时延、流量等。sdn单域控制器对本网络域域内路由路径进行配置，基于域内路由路径生成业务数据转发信息并下发到网络域内的节点设备，节点设备基于业务数据转发信息对业务数据进行转发。

多域控制器统筹网络域之间的域间路径与网络域之间的域间流量，对端到端业务和跨域业务流量开通提供跨域业务路径控制。编排层实现全局端到端跨网络跨域业务编排和切片划分。提供基于子网和子切片编排。

在一个实施例中，在现有的sdn中，通常基于dijkstra算法进行路径配置，dijkstra算法为基于广度优先的贪心算法，在大规模复杂组网场景下，广度优先算法的时间复杂度较高，尤其是对于时延敏感的跨域端到端业务的快速开通受限。

根据域内路由路径进行域内业务流量控制可以采用多种方法。图4为根据本公开的sdn网络的路由确定控制方法的一个实施例中的生成域内路由路径的流程示意图，如图4所示：

步骤401，在网络域中确定源节点，将源节点设置为当前处理节点。

步骤402，以当前处理节点为父节点，获取当前处理节点的孩子节点。

步骤403，判断孩子节点中是否包括宿节点，如果否，进入步骤404，如果是，进入步骤405。

步骤404，如果孩子节点中不包括宿节点，则获得与孩子节点相对应的评估值，确定与宿节点之间具有链路并且评估值最小的孩子节点作为路由路径节点，将路由路径节点设置为当前处理节点，转到步骤402。

步骤405，如果孩子节点中包括宿节点，则根据源节点、路由路径节点和宿节点生成域内路由路径。

重复执行步骤402至步骤404，直至生成域内路由路径。

sdn单域控制器将源节点与路由路径节点之间的第一路径信息、路由路径节点之间的第二路径信息加入预设的节点列表中。如果孩子节点中包括宿节点，sdn单域控制器获取宿节点与最后加入节点列表中的路由路径节点之间的第三路径信息。sdn单域控制器基于第一路径信息、第二路径信息和第三路径信息生成域内路由路径。

在一个实施例中中，sdn单域控制器计算评估值：f(n)＝g(n)+h(n)；其中，f(n)为域内节点n的评估值，g(n)为源节点到域内节点n的链路权值；h(n)为域内节点n到宿节点的时延趋向因子值，h(n)为启发函数，表征域内节点n到宿节点的时延启发趋向。通过时延趋向因子，改进了dijkstra广度优先贪心算法，计算评估值f(n)＝g(n)+h(n),采用了实际链路权值(g(n))和启发因子(h(n))结合的方式，改进了广度优先算法，降低算法复杂度。

sdn单域控制器计算链路权值：g(n)＝w(o)+αw(l)+βw(p)+θw(c)；其中，w(o)为源节点到域内节点n的链路初始设置权值，w(l)为源节点到域内节点n的负载权值，w(p)为源节点到域内节点n的时延权值，w(c)为域内节点n的用户配置权值，α、β、θ为优先级参数。

传统路径算法策略配置只体现了多元性而为区分优先级，本公开的链路权值采用多元策略+优先级组合。g(n)为链路总权值，w(o)为管理员预先配置的源节点到域内节点n的链路初始设置权值。实时获取源节点到域内节点n之间发送业务数据的负载信息，基于负载信息计算w(l)，w(l)可以为以负载信息为参数的线性或非线性函数，w(l)表征源节点到域内节点n的负载权值。

实时获取在源节点到域内节点n之间发送业务数据的时延信息，基于时延数据计算w(p)，w(p)可以为以时延信息为参数的线性或非线性函数，w(p)表征源节点到域内节点n的时延权值。w(c)为用户配置(必经/必避)权值，例如，如果域内节点n为必避节点，则将w(c)设置一个较大值，如果域内节点n为必经节点，则将w(c)设置一个较小值。

α、β、θ为优先级参数，可自由配置三者大小关系实现权值倾向性，可以根据同一端到端业务在不同网络域中选择不同的优先级。sdn单域控制器获取域内节点n的第一经纬度信息、宿节点的第二经纬度信息；

sdn单域控制器基于第一经纬度信息和第二经纬度系统计算h(n)。例如，基于第一经纬度信息和第二经纬度系统获得域内节点n和宿节点之间的位置距离，位置距离代表时延趋向性，h(n)为以位置距离为参数的线性或非线性函数，用于计算启发时延趋向因子值。

如图5所示，网络域中有域内节点a-h，源节点为a，宿节点为h，sdn单域控制器设置网络域的域内路径。在网络域中确定源节点a，将源节点a设置为当前处理节点；以当前处理节点a为父节点，获取当前处理节点a的孩子节点，孩子节点包括域内节点b、域内节点c和域内节点d，宿节点h不在孩子节点中。

获得分别与域内节点b、域内节点c和域内节点d相对应的评估值，域内节点b与宿节点h之间不具有链路，首先排除域内节点b。在域内节点c和域内节点d中确定与宿节点h之间具有链路并且评估值最小的域内节点d作为路由路径节点，将路由路径节点d设置为当前处理节点。

获取当前处理节点d的孩子节点，孩子节点包括域内节点f和域内节点g，宿节点h不在孩子节点中。获得域内节点f和域内节点g相对应的评估值，在域内节点f和域内节点g中确定与宿节点h之间具有链路并且评估值最小的域内节点f作为路由路径节点，将路由路径节点f设置为当前处理节点。

获取当前处理节点f的孩子节点，孩子节点包括域内节点h，则根据源节点a、路由路径节点d、路由路径节点f和宿节点h生成域内路由路径。

本公开的sdn网络的路由确定控制方法，可以应用于数据中心骨干网络或传输网络的骨干网络，使用sdn控制器混合架构对跨域端到端业务进行统一编排和跨域路径计算，并针对不同的网络域实现路径策略差异配置；在此架构上基于优先级配置的权值计算方法，以及对于路径算法由广度优先向启发式算法进行改进，丰富了端到端业务路径策略并可以有效缩短计算时间，满足端到端业务开通时延要求，适合sdn骨干网络的跨域端到端业务快速计算和开通。

在一个实施例中，如图6所示，本公开提供一种sdn网络的路由确定系统，包括：业务编排器61、sdn多域控制器62和sdn单域控制器63,64,65。

sdn单域控制器63,64,65获取网络域内的域内节点的评估值，基于评估值配置域内路由路径，根据域内路由路径进行域内业务流量控制。sdn多域控制器62生成网络域间的域间路径，根据域间路径和域内路由路径进行跨域业务流量控制。业务编排器61对全部网络域的业务流量进行统一编排和配置，生成业务流量配置信息，将业务流量配置信息下发给sdn多域控制器。

如图7所示，以sdn单域控制器63为例，sdn单域控制器63包括：链路权值获取模块631、时延趋向获取模块632和路由路径设置模块633。链路权值获取模块631获取与域内节点相对应的链路权值。时延趋向获取模块632获取与域内节点相对应的时延趋向因子值。路由路径设置模块633根据链路权值信息和时延趋向因子值生成评估值，基于评估值生成域内路由路径。

路由路径设置模块633执行下述步骤：步骤一，在网络域中确定源节点，将源节点设置为当前处理节点；步骤二，以当前处理节点为父节点，获取当前处理节点的孩子节点；步骤三，如果孩子节点中不包括宿节点，则获得与孩子节点相对应的评估值，确定与宿节点之间具有链路并且评估值最小的孩子节点作为路由路径节点，将路由路径节点设置为当前处理节点；如果孩子节点中包括宿节点，则根据源节点、路由路径节点和宿节点生成域内路由路径；重复执行步骤二和三，直至生成域内路由路径。

路由路径设置模块633将源节点与路由路径节点之间的第一路径信息、路由路径节点之间的第二路径信息加入预设的节点列表中。如果孩子节点中包括宿节点，路由路径设置模块633获取宿节点与最后加入节点列表中的路由路径节点之间的第三路径信息。路由路径设置模块633基于第一路径信息、第二路径信息和第三路径信息生成域内路由路径。

路由路径设置模块633计算评估值：f(n)＝g(n)+h(n)；其中，f(n)为域内节点n的评估值，g(n)为源节点到域内节点n的链路权值；h(n)为域内节点n到宿节点的时延趋向因子值。

链路权值获取模块631计算链路权值：g(n)＝

w(o)+αw(l)+βw(p)+θw(c)；其中，w(o)为源节点到域内节点n的链路初始设置权值，w(l)为源节点到域内节点n的负载权值，w(p)为源节点到域内节点n的时延权值，w(c)为域内节点n的用户配置权值，α、β、θ为优先级参数。

时延趋向获取模块632获取域内节点n的第一经纬度信息、宿节点的第二经纬度信息，基于第一经纬度信息和第二经纬度系统计算h(n)。

在一个实施例中，本公开提供一种sdn网络系统，包括如上任一实施例中的sdn网络的路由确定系统。

在一个实施例中，本公开提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机指令，指令被处理器执行如上任一实施例中的方法。

上述实施例中提供的sdn网络的路由确定方法、系统、sdn网络系统以及存储介质，提供了端到端业务的控制协同架构，对跨域端到端业务进行统一编排和跨域路径计算，针对不同的网络域实现路径策略差异配置；能够提供更为丰富的路径策略，并可根据不同sdn网路域实现不同路径策略和路径选择；改进了广度优先的路由算法，降低算法复杂度，能够更好地保证sdn网路的可靠性和配置的灵活性。

可能以许多方式来实现本公开的方法和系统。例如，可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本公开的方法和系统。用于方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本公开的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说明。此外，在一些实施例中，还可将本公开实施为记录在记录介质中的程序，这些程序包括用于实现根据本公开的方法的机器可读指令。因而，本公开还覆盖存储用于执行根据本公开的方法的程序的记录介质。

本公开的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本公开限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本公开的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本公开从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。