具有分组光网络中的可预测的分析和故障避免的网络控制器的制造方法_5

文档序号:9931555阅读:来源:国知局
0A-210G中的任何状态信 息可以采取传递规则的结果的通信的形式。例如,状态信息210中的任何状态信息可以传递 一个或多个在本地应用的规则的结果,例如(1)状态良好,其指示所有参数在触发点以下, (2)故障即将发生,其指示对应的规则导致阈值被触发,以及(3)故障,指示部件已经实际发 生故障。在一些示例中,状态信息(2)故障即将发生可能包括对预计部件的中断何时发生、 所确定的中断的概率超过可预配置的阈值的指示器或甚至所确定的概率本身的预测。
[0142] 在一些示例中,控制器202可以应用基于从多个底层部件接收到的状态信息的复 杂规则。例如,可以基于针对与相同的光链路或路由/交换位置相关联的多个设备或部件的 总体故障概率来定义规则。作为一个示例,控制器202可以对状态信息210C-210E应用复杂 规则,因为相应的光学部件208A-208C中的全部光学部件与分组光传输设备204A、204B之间 的共同光链路相关联。尽管没有光学部件208可以单个地触发以上讨论的规则以便引起拓 扑改变,可以定义第二规则以在光学部件中的任何两个或多个光学部件经历大于第二较低 阈值226的电流消耗时触发拓扑改变。可以容易地定义将阈值和来自底层分组光传输系统 的光学部件的任何组合的诸如电流消耗和操作温度的不同的操作参数进行组合的其他复 杂规则。此外,规则中的任何规则可以触发控制器202内的拓扑改变动作,包括通过路由/交 换部件的控制器202的路径选择和控制和/或分组光传输设备内的波长和光谱指配。以这种 方式,控制器202提供对包括路由/交换系统的路由器206A、206B和底层分组光传输系统的 分组光传输设备204A、204B的两系统的集中式闭环控制和管理。
[0143] 图7是图示根据本公开的技术操作的示例集中式控制器300的方框图。控制器300 可以被实施为单独的物理设备或虚拟设备,并且例如可以表示本文中描述的控制器22、42、 202的示例实例。
[0144] 控制器300包括耦合到一个或多个网络接口 304的控制单元302以通过链路306与 其他网络设备交换分组。控制单元302包括执行软件指令的一个或多个处理器(未示出在图 7中),诸如用于定义软件或计算机程序的、存储到计算机可读存储介质的软件指令,所述计 算机可读存储介质诸如包括存储指令以使得一个或多个处理器执行本文中描述的技术的 存储设备(例如,磁盘驱动器或光盘驱动器)或存储器(诸如快闪存储器或随机存取存储器 (RAM))或任何其他类型的易失性或非易失性存储器的非瞬态计算机可读介质。备选地或附 加地,控制单元302可以包括用于执行本文中描述的技术的专用硬件,诸如一个或多个集成 电路,一个或多个专用集成电路(ASIC)、一个或多个专用特殊处理器(ASSP)、一个或多个现 场可编程门阵列(FPGA)或专用硬件的前述示例中的一个或多个示例的任何组合。
[0145] 如本文中描述的,控制器300包括RWSA(路由波长和光谱指配)控制模块324和SDN 控制模块325两者,其协作以提供对网络内的路由/交换系统和底层光传输系统两者的集成 闭环控制。在图1的示例中,控制单元302提供针对路径计算元件310的操作环境、拓扑发现 模块312、消息处理器320、分析引擎322、RWSA控制模块324、SDN控制模块325和网络服务应 用326。在一个示例中,这些模块可以被实施为控制单元302内的一个或多个过程或可以执 行在通信地耦合到控制器300的一个或多个服务器的一个或多个虚拟机上。即,尽管一般被 图示并被描述为执行在单个控制器300上,但是这些模块的方面可以以分布式方式被委派 给其他计算设备。
[0146] 消息处理器320接收来自被分布并被安装在底层光传输系统的分组光传输设备和 光学部件内的监控代理的实时状态信息。消息处理器320处理状态信息并且更新网络状态 数据库332。响应于状态信息,分析引擎322应用基于规则的策略334并将消息输出到RWSA控 制模块324和SDN控制模块325,从而自适应地并且主动地对网络内的通信进行重新路由。
[0147] 更具体地,响应于由分析引擎322对策略的应用,SDN控制模块325可以调用路径计 算元件310以计算通过网络的一个或多个新路径。SDN控制模块325对网络内的路由器和/或 交换机进行配置以根据所计算的路径自适应地并且主动地对网络内的通信进行重新路由。 SDN控制模块325可以实施例如路径计算单元通信协议(PCEP)或软件定义的网络(SDN)协 议,诸如OpenFlow协议,以提供并引导节点以将转发信息安装到其相应的数据平面。关于 0卩6必1〇¥的附加的细节在2011年2月的(^61^1〇¥联盟的"(^61^1〇¥3¥;[1:(3113。6(^;1^;[0&1:;[011 version 1.1.0"中找到,将其通过引用并入本文中。关于PCEP的附加的细节可以在2009年3 月的网络工作组的请求评注5440 "Path Computation Element(PCE)Communication Protocol(PCEP)"中找到,将其中的每一个的整体内容通过引用并入本文中。附加地或备选 地,SDN控制模块325可以通过其他接口类型来对路由器内的转发表进行配置,所述其他接 口类型诸如简单网络管理协议(SNMP)接口、路径计算单元协议(PCEP)接口、设备管理接口 (DMI)、CLI、到路由系统(IRS)的接口或任何其他节点配置接口。
[0148] 除了由SDN控制模块324提供的较高级控制之外,RWSA控制模块324基于由路径计 算元件310工程设计的任何通信流量变化来共同地且响应性地更新路由波长和光谱指配 (RWSA)。即,基于由于SDN控制模块324的对当前和/或预测的通信流量的任何更新的变化, RWSA控制模块324控制底层光传输系统的波长和光谱指配并使其重新平衡。
[0149] TE发现模块312表示维持TE数据库330的一个或多个路由协议过程。例如,TE发现 模块312可以执行路由协议以接收路由协议广告,诸如开放式最短路径优先(0SPF)或中间 系统到中间系统(IS-IS)链路状态广告(LSA)或边界网关协议(BGP)更新消息。在一些实例 中,拓扑指示模块64可以备选地或附加地执行拓扑发现机制,诸如用于应用层流量优化 (ALT0)服务的接口。
[0150] 流量工程(TE)数据库330存储由拓扑发现模块312接收到的针对网络的拓扑信息, 所述网络构成针对控制器300的路径计算域。TED 330可以包括一个或多个链路状态数据库 (LSDB),其中链路和节点数据在路由协议公告中被接收、从拓扑服务器被接收和/或由诸如 覆盖控制器的链路层实体发现并且然后被提供给拓扑发现模块312。在一些实例中,运营商 可以经由客户端接口来配置TED 72内的流量工程或其他拓扑信息。
[0151] 网络服务应用326表示向服务提供商网络的客户端提供服务的一个或多个过程。 网络服务应用326可以向服务提供商网络的客户端提供例如包括IP电话(VoIP)、视频点播 (V0D)、批量传输、带围墙的/开放的花园、IP移动性子系统(MS)和其他移动性服务以及互 联网服务。网络服务应用326可以要求由控制器300提供的服务,诸如节点管理、会话管理和 策略强制执行。网络服务应用326中的每个网络服务应用可以包括客户端接口,诸如命令行 接口(CLI)、图形用户界面(GUI)或应用编程接口(API),一个或多个客户端应用通过其请求 高级网络服务。
[0152] 图7中的控制架构可以被应用以解决网络中的其他非常严重的挑战。例如,架构可 以帮助克服如所描述的关于设备的可用性和网络链接的健康的挑战,而且还帮助克服由光 传输网络本身引发的限制中的一些限制。可以被克服的限制之一是通过控制器架构的方式 可能阻塞的转移波长。所述系统可以帮助克服由于光学滤波器结构的限制、一个路径中的 DWDM带宽限制或R0ADM和PXC架构的物理限制。底层传输基础设施可以在至少某种程度上针 对端到端路径变得虚拟化。
[0153] 例如,总体上,固定R0ADM是针对专用端口的具有预定义的和固定的波长的R0ADM。 在给定端口的另一侧的可调谐的R0ADM中,能够设定任何波长,如果其还没有被分配的话。 如图7中描绘的,本文中提出的包括控制器300以及RWSA控制模块324和分析引擎322的系统 可以递送针对网络服务(被应用到分组流的L2/L3服务)无缝且可调谐的解决方案。在两个 点之间的网络服务(例如,L2/L3VPN)可以被映射到固定R0ADM基础设施中,并且取决于需求 和服务属性而自动地被调节。因此,本文中描述的系统不仅仅对网络的传输层进行虚拟化 而且由于控制器的更高级视图而增强了能力。以这种方式,使用集成控制器从底层的独立 式物理固定R0ADM系统创建独立式物理固定R0ADM或虚拟可调谐的R0ADM。示例还适用于固 定的PXC和可调谐的PXC。
[0154] 作为另一示例,取代于单个光传输(例如,DWDM)系统,可以存在连接到一个或多个 路由/交换系统的部署的若干DWDM系统,其全部根据本文中描述的技术被监控并被控制。控 制器能够将网络服务需求最佳地放置到传输网络中。从网络服务视角,这产生无缝的端到 端网络。系统基于针对较高级(L7-L2)服务的当前或预测的需求,从两个物理DWDM系统创建 出在例如关于路由波长和光谱指配集中管理的光传输网络下面的单个虚拟化DWDM系统。控 制器可以优化在DWDM网络之间的负载平衡、通过到底层光传输基础设施中的理想分组流放 置和理想波长放置的可用性和可靠性考虑。
[0155] 作为另一示例,R0ADM或PXC可能完全或部分地被消除并且由直接与DWDM传输系统 连接的路由器/交换机代替。R0ADM将在物理上不存在,但是系统因此能够以与虚拟可调谐 且无方向的R0ADM或PXC等价的方式来操纵网络流量。此外,R0ADM和点到点DWDM系统可能在 物理上被部署在相同位置处,但是DWDM波长中的一些DWDM波长可能在没有R0ADM的路由器 处直接被终止。此外,对于该示例,系统能够以与虚拟可调谐且无方向的R0ADM或PXC等价的 方式来操纵网络流量。
[0156] 作为另一示例,光传输系统可以在物理上包括单个0TT或R0ADM滤波结构,但是包 括具有不同的放大系统的多个不同的线路系统。该物理上划分的网络,例如两个不同的光 学放大器链,可以利用相同的DWDM系统,即因为滤波系统是相同的。该类型的网络还可以通 过本文中描述的控制架构被虚拟化成能够对其应用闭环控制的单个逻辑光传输系统。对于 这样的系统,控制器可以通过对路由/交换系统内的理想分组流放置和底层光传输系统内 的理想波长放置进行选择和配置来优化在底层光传输DWDM网络之间的负载平衡以及可用 性和可靠性考虑。
[0157] 作为另一示例,在入口策略确定的多层路由中,分组流在边缘处被组合并且LSP被 形成。路径在针对每个LSP的网络中被设置并且用于传输映射到该LSP的分组。该架构具有 若干挑战。第一,因为底层传输网络容量和冗余通常是未知的,路径设置可能不是最优的。 第二,因为入口流的带宽能够广泛地变化,最初设置的路径可能由于阻塞效应而不再是最 优的。第三,因为入口流属性变化,网络的路由可能需要改变,例如需要特定弹性,延时可能 也正在变化。本文中描述的集成(例如,图7中的控制器300)能够确定到LSP中的流的封装以 使入口需求完美地适合于该路由,包括所有网络资源在内。总之,针对每个特定网络服务 类,利用其自身的策略、属性,能够优化由控制器控制的虚拟化环境。这产生对网络的虚拟 "切片"。
[0158]作为另一示例,尽最大努力的高速互联网(HSI)通信流量可以与尽最大努力的未 受保护的底层传输装备相连接。对控制器已知的网络策略和整形能够之后通过在没有冗余 的情况下指配仅仅一个波长来放置网络服务。
[0159] 作为另一示例,可以需要放置具有高弹性的保证带宽要求的网络服务。本文中描 述的控制器可以自动地构建在传输层上的多个冗余(例如,创建若干冗余波长)和在路由 器&交换机层上的多个冗余(例如,端口
当前第5页1 2 3 4 5 6 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1