[0034]本实施例提供了一种网络路径计算方法。图2是根据本发明实施例的网络路径计 算方法流程图，如图2所示，该方法主要包括W下步骤(步骤S202);
[0035]步骤S202,网络控制节点根据转发节点的能力信息和约束条件计算源节点到目的 节点的转发路径。
[0036]通过该步骤，网络控制节点在现有的约束条件的基础上，将转发节点的能力信息 同时作为计算网络路径的考虑因素(约束条件)，W该样的方式，可W提高路径计算的正确 性和网络的可用性。
[0037]在本实施例中，该方法可W适用于软件定义网络（SDN)，网络控制节点包括；SDN控制器，转发节点包括；OF交换机。当然，在实际应用中并不局限于此网络，其它网络均可 W采用该方法计算网络路径。
[0038]在本实施例中，能力信息可W包括；OF交换机的能力信息，其中，OF交换机的能 力信息包括W下至少之一；交换机特征、流表特征、组表特征、meter表特征。其中，在本实 施例的一个优选实施例方式中，交换机特征可W包括W下至少之一；支持的最大buffer、 支持的表数目、统计能力、IP分片重组能力、环路避免能力；流表特征可W包括W下至少之 一；流表的最大条目数量、支持匹配的域和掩码、允许匹配的元数据、允许写入的元数据、支 持的instructions、支持的actions、t油le-miss能力；组表特征可W包括W下至少之一： 支持的组表条目数量、组表支持的actions、支持的组表类型、组表能力；meter表特征可W 包括W下至少之一；meter表数量、支持的带宽类型、max_color。
[0039]在本实施例中，约束条件可W包括：链路代价，其中，链路代价包括：跳数；或者， 约束条件可W包括；链路代价和W下至少之一；链路带宽、链路属性、管理权重、网络资源 信息，其中，链路属性包括：链路优先级。
[0040]在本实施例中，SDN控制器计算转发路径时可W采用最短路径优先/带约束最短 路径优先（SPF/CSPF)选路算法。
[0041]本实施例提供了一种网络路径计算装置，用于实现上述网络路径计算方法。图3 是根据本发明实施例的网络路径计算装置的结构框图，如图3所示，该装置主要包括；计算 模块10,用于根据转发节点的能力信息和外部约束条件计算源节点到目的节点的转发路 径。
[0042]在本实施例中，该装置可W适用于软件定义网络（SDN)，网络控制节点包括；SDN控制器，转发节点包括；OF交换机。当然，在实际应用中并不局限于此网络，其它网络均可 W采用该方法计算网络路径。
[0043]在本实施例中，能力信息可W包括；OF交换机的能力信息，其中，OF交换机的能力 信息可W包括W下至少之一；交换机特征、流表特征、组表特征、meter表特征。其中，在本 实施例的一个优选实施方式中，交换机特征可W包括W下至少之一；支持的最大buffer、 支持的表数目、统计能力、IP分片重组能力、环路避免能力；流表特征可W包括W下至少之 一；流表的最大条目数量、支持匹配的域和掩码、允许匹配的元数据、允许写入的元数据、支 持的instructions、支持的actions、t油le-miss能力；组表特征可W包括W下至少之一： 支持的组表条目数量、组表支持的actions、支持的组表类型、组表能力；meter表特征可W 包括W下至少之一；meter表数量、支持的带宽类型、max_color。
[0044] 在本实施例中，约束条件可W包括；链路代价，其中，链路代价包括；跳数；或者， 约束条件可W包括：链路代价和W下至少之一：链路带宽、链路属性、管理权重、网络资源 信息，其中，链路属性包括；链路优先级。
[0045] 在本实施例中，计算模块计算转发路径时可W采用最短路径优先/带约束最短路 径优先SPF/CSPF选路算法。
[004引在实际应用中，当SDN控制器和网络中的OF交换机建立连接成功后，SDN控制器 就可W向网络中各个OF交换机发送请求消息，通过该样的方式，SDN控制器就可W获得网 络中各个OF交换机的能力信息，还可W获得各个OF交换机的节点信息。
[0047]SDN在进行网络路径的计算之前，需要得到一些触发条件的触发，例如，SDN控制 器可W收到首包或者SDN控制器已经基于某种策略配置了转发路径之后，SDN控制器就可 W分析报文携带的寻址信息，再结合获得的各个OF交换机的能力信息和现有的部分或全 部约束条件计算源交换机到目的交换机的转发路径，进而，控制器还可W将根据首包信息 和配置的策略决定报文的转发行为，为位于转发路径上的各个OF交换机配置转发路径。
[0048] 需要说明的是，在路径计算过程中，除了交换机能力和部分现有约束条件(链路 代价)，还可W结合其他现有约束条件(例如，链路带宽、链路属性、管理权重、网络资源信息 等）作为路径计算的约束条件。
[0049] 采用上述实施例提供的网络路径计算方法及装置，可W通过扩展现有的SPF/CSPF 路径计算方法，将化enFlow交换机的能力信息和现有的约束条件作为路径计算的约束条 件，计算网络路径，进而提高了SDN网络的路径计算的正确性。
[0050] 下面结合图4和图5W及优选实施例一和优选实施例二对上述实施例提供的网络 路径计算方法及装置进行更加详细的描述和说明。
[0051] 优选实施例一
[0052] 图4是根据本发明优选实施例的基于交换机能力的路径计算结果及流表配置示 意图，如图4所示，该路径计算及转发流程包括：
[005引步骤1，SDN控制器和网络中的各个OF交换机建立TCP连接并握手成功后，控制器 发送请求消息，获得网络中各个OF交换机的节点信息、能力；控制器获悉除了交换机D不支 持MPLS转发，其它都支持；
[0054] 步骤2,交换机A收到报文后，由于查不到流表，则此报文作为首包上送控制器处 理；
[00巧]步骤3,控制器收到首包后，分析报文地址信息，运行改进的基于交换机能力的路 径算法，计算出一条A到目的地F的最低代价的转发路径；计算出的路径为A-C-E-F;
[0056] 具体地，（1)在SDN控制器运行把交换机能力作为约束条件的SFP选路算法后，把 源交换机节点信息放入路径列表（PATHlist,列表中的节点称为路径节点PATHnode)中， 设置代价为0,设置源交换机的能力为N/A; (2)从路径列表中取出刚放入的路径节点，把路 径节点的所有邻居节点放入候选列表（TENTlist)中；如果邻居节点已在路径列表或候选 列表，并具有更低的路径代价，则此邻居节点不放入候选列表；如果邻居节点的能力不支持 控制器要求的转发行为，则此邻居节点不加入候选列表；（3)在候选列表中找到代价最低 的邻居节点，并把此节点加入路径列表中；重复上述步骤（2)如果目的交换机节点已在路 径列表中，则停止计算。计算出报文的转发路径后，控制器向路径上的各个交换机下发流 表，配置从源交换机到目的交换机的转发路径；报文进入OF交换机，根据配置的流表进行 转发。
[0057] 为了便于理解，请同时参考下表：
[0058] 表1、基于交换机能力的路径计算结果及流表配置步骤表
[0059]
【主权项】
1. 一种网络路径计算方法，其特征在于，包括： 网络控制节点根据转发节点的能力信息和约束条件计算源节点到目的节点的转发路 径。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法适用于软件定义网络SDN，所述 网络控制节点包括：SDN控制器，所述转发节点包括：0F交换机。
3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述能力信息包括：0F交换机的能力信 息，其中，所述OF交换机的能力信息包括以下至少之一： 交换机特征、流表特征、组表特征、meter表特征。
4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于， 所述交换机特征包括以下至少之一：支持的最大buffer、支持的表数目、统计能力、IP分片重组能力、环路避免能力； 所述流表特征包括以下至少之一：流表的最大条目数量、支持匹配的域和掩码、允许匹 配的元数据、允许写入的元数据、支持的instructions、支持的actions、table-miss能力； 所述组表特征包括以下至少之一：支持的组表条目数量、组表支持的actions、支持的 组表类型、组表能力； 所述meter表特征包括以下至少之一：meter表数量、支持的带宽类型、max_color。
5. 根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于， 所述约束条件包括：链路代价，其中，所述链路代价包括：跳数；或者， 所述约束条件包括：链路代价和以下至少之一：链路带宽、链路属性、管理权重、网络 资源信息，其中，所述链路属性包括：链路优先级。
6. 根据权利要求2至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述SDN控制器计算所述转 发路径时采用最短路径优先/带约束最短路径优先SPF/CSPF选路算法。
7. -种网络路径计算装置，位于网络控制节点，其特征在于，包括： 计算模块，用于根据转发节点的能力信息和外部约束条件计算源节点到目的节点的转 发路径。
8. 根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置适用于软件定义网络SDN，所述 网络控制节点包括：SDN控制器，所述转发节点包括：0F交换机。
9. 根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述能力信息包括：0F交换机的能力信 息，其中，所述OF交换机的能力信息包括以下至少之一： 交换机特征、流表特征、组表特征、meter表特征。
10. 根据权利要求9所述的装置，其特征在于， 所述交换机特征包括以下至少之一：支持的最大buffer、支持的表数目、统计能力、IP分片重组能力、环路避免能力； 所述流表特征包括以下至少之一：流表的最大条目数量、支持匹配的域和掩码、允许匹 配的元数据、允许写入的元数据、支持的instructions、支持的actions、table-miss能力； 所述组表特征包括以下至少之一：支持的组表条目数量、组表支持的actions、支持的 组表类型、组表能力； 所述meter表特征包括以下至少之一：meter表数量、支持的带宽类型、max_color。
11. 根据权利要求7至10中任一项所述的装置，其特征在于， 所述约束条件包括：链路代价，其中，所述链路代价包括：跳数；或者， 所述约束条件包括：链路代价和以下至少之一：链路带宽、链路属性、管理权重、网络 资源信息，其中，所述链路属性包括：链路优先级。
12.根据权利要求8至10中任一项所述的方法，其特征在于，所述计算模块计算所述转 发路径时采用最短路径优先/带约束最短路径优先SPF/CSPF选路算法。
【专利摘要】本发明公开了一种网络路径计算方法及装置。其中，该方法包括：网络控制节点根据转发节点的能力信息和约束条件计算源节点到目的节点的转发路径。通过本发明，可以提高SDN网络的路径计算的正确性和网络应用性。
【IPC分类】H04L12-721
【公开号】CN104702502
【申请号】CN201310662272
【发明人】张君辉, 赵艳杰, 郭锥
【申请人】中兴通讯股份有限公司
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2013年12月9日
【公告号】WO2015085740A1