对于服务链的带宽感知服务布置的方法和系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明的实施例涉及联网领域。更具体地，本发明的实施例涉及对于网络中的服 务链的带宽感知服务布置的方法和系统。
【背景技术】
[0002] 运营商使用不同的中间盒服务或应用，被称为内联服务，诸如深度包检测（DPI)、 日志记录/计量/计费/预付费、防火墙（FW)、病毒扫描（VS)、入侵侦测与防御（IDP)、网络 地址转换（NAT)等，以管理订户业务。这些服务对吞吐量和包检测能力具有高要求。它们 对终端用户可以是透明的或非透明的。内联服务可以被托管在专用的物理硬件中，或在虚 拟机中。
[0003] 如果业务需要通过超过一个内联服务，则需要服务链。此外，如果超过一个服务链 是可能的，则运营商需要配置联网基础架构以引导正确的业务通过正确的内联服务路径。 在这个说明书中，业务定向指的是，导引业务通过正确的内联服务路径。
[0004] 已经有一些努力来确定如何定向业务以提供内联服务链。通过那些努力所开发的 机制一般被设计为将内联服务显式地插入在端点之间的路径上，或根据策略显示地路由业 务通过不同的中间盒。在将服务连接到网络的网络中，这些机制仅提供次优的性能。
【发明内容】
[0005] 公开了用于在网络设备处布置服务的在网络中实现的方法。网络包含多个网络设 备以及向订户提供服务集合。网络的每个订户消耗带宽并且使用服务集合的子集。服务集 合的子集被包含在对于每个订户的服务链中，其中定义了在服务链内的条目的顺序。该方 法把将被布置的服务布置在网络的网络设备处。该方法从确定对于服务集合内的每个服务 的服务的带宽消耗实体的列表开始，其中每个带宽消耗实体基于一个或多个服务链。然后， 基于服务的带宽消耗实体的列表来计算每个服务的权重，以及选择还没有被布置的一个或 多个实体的组内的具有最高权重的服务。然后，至少部分地基于计算由该服务对网络的带 宽影响，使所选择的服务附着于网络设备。
[0006] 公开了用于在网络设备处布置服务的网络设备。网络包含多个网络设备以及向订 户提供服务集合。网络的每个订户消耗带宽并且使用服务集合的子集。服务集合的子集被 包含在对于每个订户的服务链中，其中定义了在服务链内的条目的顺序。当组中的一个或 多个服务还没有被布置时，网络设备将服务布置在网络的特定网络设备处。网络设备包含： 服务分配处理器，其用于向多个网络设备分配服务。服务分配处理器包含：权重计算器。权 重计算器被配置为确定对于所述服务集合内的每个服务的服务的带宽消耗实体的列表，其 中每个带宽消耗实体基于一个或多个服务链，以及基于服务的带宽消耗实体的列表来计算 每个服务的权重。服务分配处理器包含：服务选择器，其被配置为选择在还没有被布置的一 个或多个服务的组内的具有最高权重的服务。服务分配处理器还包含：网络带宽影响确定 器，其被配置为至少部分地基于计算由该服务对网络的带宽影响，来选择对于该服务的网 络的特定网络设备。
【附图说明】
[0007] 在附图的图中，作为示例而不作为限制来说明本发明，在附图中相同的标记指示 相似的元素。应当注意的是，对于在本说明书中的"一"或"一个"实施例的不同提及未必 对于相同的实施例，以及此类提及意味的是至少一个。此外，当结合实施例来描述特定特 征、结构、或特点时，主张的是它在本领域的技术人员的知识内以影响结合其它实施例的此 类特征、结构、或特点而不管是否被明确地描述。
[0008] 图1说明了对于宽带网客户业务的内联服务链的示例。
[0009] 图2是说明根据本发明的一个实施例的能够实现业务定向的网络的框图。
[0010] 图3是说明根据本发明的一个实施例的带宽感知服务布置的框图。
[0011] 图4A-D说明了根据本发明的一个实施例的用于向网络布置服务的方法。
[0012] 图5是说明SDN网络的框图。
[0013] 图6是说明根据本发明的一个实施例的在SDN系统中的带宽感知服务布置的框 图。
[0014] 图7是说明根据本发明的一个实施例的带宽感知服务布置的流程图。
[0015] 图8是说明根据本发明的一个实施例的在布置服务中的网络设备的选择的流程 图。
[0016] 图9是说明根据本发明的一个实施例的带宽感知服务布置的伪代码。
[0017] 图10是说明根据本发明的一个实施例的包含实现分配服务的方法的处理器的网 络设备的框图。
【具体实施方式】
[0018] 在以下描述中，阐述了许多特定细节。然而，理解的是，可以在没有这些特定细节 的情况下来实践本发明的实施例。在其它情况下，没有详细地示出众所周知的电路、结构和 技术，以便不使本描述难于理解。然而，本领域的技术人员将了解的是，可以在没有此类特 定细节的情况下来实践本发明。本领域的普通技术人员，使用所包含的描述，将能够在不进 行实验的情况下来实现适当的功能。
[0019] 在说明书中对"一个实施例"、"实施例"、"示例实施例"等的提及指示的是，所描述 的实施例可以包含特定特征、结构或特点，但是每个实施例可以未必包含特定特征、结构或 特点。此外，此类短语未必指相同的实施例。此外，当结合实施例来描述特定特征、结构或 特点时，主张的是，它在本领域的技术人员的知识内以结合其它实施例以使此类特征、结构 或特点生效而不管是否被明确地描述。
[0020] 在以下描述和权利要求书中，可以使用词语"耦合"和"连接"，连同它们的变型。应 当理解的是，这些词语不旨在作为彼此的同义词，"耦合"用于指示两个或多个元素，它们可 以是或可以不是彼此直接物理接触或电接触，彼此协作或彼此交互。"连接"用于指示彼此 耦合的两个或更多元素之间的通信的建立。如本文中使用的"集合"指包含一个项目的任 何正整数的项目。
[0021] 电子设备(例如，端站、网络设备）使用机器可读介质，诸如非暂时性的机器可读介 质（例如，诸如磁盘的机器可读存储介质；光盘；只读存储器；闪速存储设备；相变存储器） 和暂时性的机器可读传输介质（例如，电、光、声或其他形式的传播信号-诸如载波、红外线 信号)，来（内部地和/或通过网络与其他电子设备）存储和传送代码(包括软件指令）和数 据。
[0022] 另外，此类电子设备包含硬件，诸如耦合到一个或多个其他组件的一个或多个处 理器的集合-例如一个或多个非暂时性的机器可读存储介质（用于存储代码和/或数据)和 网络连接(用于使用传播信号来传送代码和/或数据)，以及在一些情况下，用户输入/输出 设备(例如，键盘、触摸屏、和/或显示器)。处理器的集合与其他组件的耦合典型地通过在 电子设备内的一个或多个互连件(例如，总线和可能的桥)。因此，给定电子设备的非暂时性 的机器可读介质典型地存储用于在该电子设备的一个或多个处理器上执行的指令。可以使 用软件、固件、和/或硬件的不同组合来实现本发明的实施例的一个或多个部分。
[0023] 如本文中使用的，网络设备(例如，路由器或交换机）是一片联网设备，包含通信地 互连网络上的其他设备(例如，其他网络设备、端系统)的硬件和软件。一些网络设备是提供 对于多个联网功能(例如，路由、桥接、VLAN (虚拟LAN)交换、2层聚合、会话边界控制、服务 质量、和/或订户管理)的支持的、和/或提供对于多个应用服务(例如数据、语音和视频)的 支持的，"多个服务网络设备"。订户端系统(例如，服务器、工作站、膝上型计算机、上网本、 手持设备、移动电话、智能电话、多媒体电话、互联网协议语音（V0IP)电话、用户设备、终端、 便携式媒体播放器、GPS单元、游戏系统、机顶盒)访问通过互联网提供的内容/服务和/或 访问叠加在互联网(例如，通过隧道)上的虚拟专用网（VPN)上提供的内容/服务。典型地， 内容和/或服务由属于服务或内容提供商的一个或多个端系统(例如，服务器端系统）或参 与点对点服务的端系统来提供，以及可以包含：例如，公共网页(例如，免费内容、商店前端、 搜索服务)、私有网页(例如，提供电子邮件服务的用户名/密码访问的网页)，和/或VPN上 的协作网络。典型地，订户端系统(例如，通过耦合到接入网(有线或无线地)的客户端设备） 耦合到边缘网络设备，边缘网络设备(例如，通过一个或多个核心网络设备）耦合到其它边 缘网络设备，其它边缘网络设备耦合到其它端系统(例如，服务器端系统)。一般通过网络设 备的媒体访问（MAC)地址、互联网协议（IP)地址/子网、网络套接字/端口、和/或更上面 的0SI层标识符来标识网络设备。
[0024] 网络设备通常被分成控制平面和数据平面(有时被称为转发平面或媒体平面)。在 网络设备是路由器(或实现路由功能）的情况下，控制平面典型地确定如何对数据(例如，分 组）进行路由（例如，对于该数据的下一跳和对于该数据的外出端口），以及数据平面负责转 发该数据。例如，控制平面典型地包含一个或多个路由协议(例如，诸如边界网关协议（BGP) (RFC 4271)的外部网关协议、内部网关协议(多个）（IGP)(例如，开放式最短路径优先 (0SPF)(RFC 2328和5340)、中间系统至中间系统（IS-IS)(RFC 1142)、路由信息协议（RIP) (版本1 RFC 1058、版本2 RFC 2453、以及下一代的RFC 2080))、标签分发协议（LDP) (RFC 5036)、资源预留协议（RSVP) (RFC 2205、2210、2211、2212)，以及 RSVP-流量工程（TE):对 于LSP隧道的RSVP扩展RFC 3209、通用多协议标签交换（GMPLS)信令RSVP-TE RFC 3473、 RFC 3936、4495和4558))，它与其它网络设备通信以交换路由以及基于一个或多个路由度 量来选择那些路由。另外，控制平面还典型地包含ISO 2层控制协议，诸如快速生成树协议 (RSTP)、多生成树协议（MSTP)和SPB (最短路径桥接)，它们已经被各种标准实体(例如，在 IEEE标准802. laq-2012中已经定义了 SPB)标准化。
[0025] 路由和邻接关系被存储在控制平面上的一个或多个路由结构(例如，路由信息库 (RIB)、标签信息库（LIB)、一个或多个邻接结构）中。控制平面使用基于路由结构(多个）的 信息(例如，邻接关系和路由信息)对数据平面进行编程。例如，控制平面将邻接关系和路由 信息编程到数据平面上的一个或多个转发结构(例如，转发信息库（FIB)、标签转发信息库 (LFIB)、以及一个或多个邻接关系结构）中。当转发业务时，数据平面使用这些转发和邻接 关系结构。
[0026] 典型地，网络设