确定性无线网络的有效网络探测的制作方法_4

文档序号:9893864阅读:来源:国知局
发送具有差分服务代码点(DSCP) =Υ1、分组大小=Zl等等的Xl探测;P2:每分钟发送具有DSCP = Y2、分组大小=Z2等等的X2探测;P3:每小时发送一个具有端口 =Wl、分组类型=Vl等等的探测)。如图5所示,当注册(注册530)时,网络中的每一个设备将接收并且预加载这样的配置文件535。此外,如图6所示出的,节点可以在表600(例如,存储器240之内的数据结构245)之内存储探测配置文件620,用一组配置文件ID 610给表600编索引。
[0070]如图7所示出的,当确定PCE基于从特定节点(或多个节点)X到一组节点Y1、
Y2.....Yn的探测要求探测报告时,除了探测应当被发送至(Yl-Yn)的一组目的地/节点744
以外,PCE将新定义的探测请求消息740(例如,单播)发送至(多个)节点X(仅参考探测配置文件742(即,配置文件标识符以指定预加载的探测配置文件))。注意到,这组目的地可以被方便地压缩,例如,使用bloom过滤器(这组目的地应当足够大以补偿错误测试报告的缺点)或地址集(例如,前缀)或节点组的其他指示符。
[0071]本文所描述的技术的第二方面涉及将探测报告发送至PCE的网络内处理。特别地,在许多情况下,通过在网络本身中在报告被传递到PCE的路径上编译报告来避免冗余可能更有效。例如,首先参考图8A,如果PCE要求从节点31到节点33和43的探测(探测810a和810b),计算的路径分别可以是31-32-33和31-32-43,如图8B所示出的(经压缩的报告820),当沿着在图中所描述的计算的DAG从节点31接收探测报告时,为了避免两次沿着链路31-32报告延时,两个报告(815a和815b)可以由节点22压缩。(注意,节点31也可以压缩报告,并且在本质上,网络中检测重复信息的任何节点都可以被配置为压缩报告)。
[0072]类似地,当从不同节点要求两个报告时,路径可能交叉,因此在网络中重复测量性能。因此,根据本文所描述的技术,单播探测请求消息(例如,由PCE生成的)中的新定义的字段可以被用来指定当发送相应的报告时,网络中的哪些节点(例如,沿着DAG)应当执行用于压缩信息的OAM报告处理。例如,如图9A所示,发往节点31和/或41的探测请求消息910可以通知节点11来执行这些报告处理。指令可以仅包括指示进一步的处理可以被执行用于特定请求的指示,或可以包括诸如等待这些报告多长时间等等之类的更多细节。
[0073]然后参考图9B,如果节点11发现节点31和41两个必须分别生成探测报告915a和915b,当接收到节点31的报告时,它可以等待节点41的报告(例如,使用节点所处的距离或仅等待接收所有报告,使用最大等待时间的模)。例如,在一个特定实施例中,“处理”节点(例如,节点11)当根据生成探测的节点在网络中所处的距离(例如,它们的秩)发现报告请求时,可以配有计时器,这里计时器被用来在将报告信息“聚合”到经压缩的报告920之前“等待”所有将被接收的报告。
[0074]在另一个实施例中,一个或多个选择的网络节点可以从它的相邻节点收集探测度量,并且可以报告被聚合的信息。例如,RPL DAG可以形成节点的控制集(DS),PCE可以使用该节点的DS用于路由(例如,节点31到I跳的DS成员节点21,然后穿过DS成员22和23,然后I跳到节点35)。这个概念可以被扩展,这样PCE可以仅通过询问DS成员(该DS成员转而询问(管理)其中PCE感兴趣的I跳相邻节点)来管理(例如,控制、测量等等)任何节点。换句话说,对于PCE想要测量的若干设备,PCE可以计算DS成员的(NP完全问题)最小集(该最小集提供到所有这些设备的可达性),并且然后负责这些设备的DS聚合数据,以在单一实例(例如,一个消息)中将所有的信息发送至PCE。在这个指示特定节点压缩探测报告的特定方式中,网络到PCE的带宽被节省。
[0075]值得注意的是,在一个实施例中,上述任意示例中的探测报告可以是新定义的消息(例如,IPv6分组)或它们可以在路由更新(例如RPL DAO消息,如果RPL(RFC 6550)是网络中使用的协议)中被运载。同样,用来将探测报告返回至PCE的路径可以以确定性的方式被保留(特别地,如果技术与IPv6TSCH(6TSCH)—起使用)。特别地,与上面的DS实施例相结合,技术可以使用DS来转发经聚合的报告信息,这里被返回的探测报告使用沿着DS的保留路径。注意到,与基于PCE的相对,为了在不要求PCE参与的情况下允许修复保留路径,可以在RPL资源保留协议(RSVP)模式中执行保留。
[0076]本文所描述的技术的第三方面涉及使用所接收的探测报告用于超额预定,S卩,这里一些PCE计算的路径可以被超额预定。例如,确定性一般地不包括执行超额预定的能力,但是通常公知的,一些路径计算算法具有非常保守的倾向,导致严重限制了可用资源集。同样,应用可能无法请求适当量的带宽(例如,太多或太少),在这种情况下,各自地,保留的带宽可能保持未使用或可能导致长延迟
[0077]例如,在确定性的无线网络中,PCE可以决定一组K流可以在时间T处被路由至链路L(请求的带宽的总和小于链路容量)。另一方面,本文的技术引入了允许动态地调整超额预定因子K的反馈环。当接收一组探测报告时,PCE因此可以能够确定在计算期间使用的每一个链路上的剩下(“剩余”)容量。例如,如果在上面的示例中,应用保留了太小的带宽并且网络中注意到了实质性的延迟,则超额预定因子可以被降低以减少阻塞网络。值得注意的是,使用探测报告以动态调整超额预定因子K可以被全局地或局部地使用(不同值可以被追踪用于网络中的每一个链路),并且可以或不可由匪S来控制。此外,每一个链路的超额预定因子还可以是在该链路上路由的流的关键性因子。还注意到,这样的方法除了基于时间的时隙管理以外,可以用于非调度的时隙。
[0078]本文所描述的技术的第四方面在于使用探测报告,以在PCE上执行在线约束放宽。事实上,PCE的一个目标是根据网络中的流量矩阵、所要求的SLA、和可用资源来找到一组路径的“最佳”位置。在绝大多数情况下,这样的问题是NP完全问题并且请求启发式的使用来找到需求与一组可用资源之间的最接近匹配。在确定性无线网络中,延迟/抖动/等等的限制使得路径计算任务更加难以实现。因此,根据本文的技术,可以基于探测反馈放宽某些约束(与带宽需求是仅仅基于到PCE的初始PCC请求的当前方法相反)。特别地,本文的技术允许PCE使用探测报告,根据请求(例如,带宽=X)来确定SLA(例如,延迟)是否被满足。这可能允许PCE放宽一些约束(例如,将带宽从X减少到Y)(说明性地使用渐进的方法),以在网络中释放带宽并且增加资源利用。注意到,如果明确禁止,则PCE可以不执行约束放宽。还注意到,PCE也可以通知请求者(PCC)约束已经被略微放宽,但是SLA仍然被满足(例如,由PCE发送至请求者的新定义的通知消息)。
[0079]换言之,由PCE接收的探测报告可以在闭环控制中使用,以根据承诺的SLA动态地影响路径计算。为了说明起见,考虑由PCE接收的一组请求R1、R2等等,并且为了简化,假定只考虑每个请求B1、B2等等的带宽。如果PCE根据计算的路径放置网络流,则它将使用探测报告来有效地调整超额预定因子和/或放宽约束。例如,尽管基于由Fl的发起者生成的OAM报告,PCE可以确定对应于要求BI的请求Rl的流Fl,但是PCE可能已经计算了提供的路径。换言之,为了可能修改请求,OAM报告被作为输入(如果确定可以完成这一点同时仍然满足SLA)。因此,这允许高度约束的网络(例如,要求确定性)在不违反SLA的情况下,根据探测报告来调整约束以优化网络。注意到,这种方法也可以允许找到用于已经被拒绝的请求的路径:即,PCE可以基于探测,确定链路确实比根据请求应该到达的“预定”有更少的“预定”,因此允许进入新的流。
[0080]图10从探测控制设备(例如,路径计算设备)的角度示出了用于有效网络探测(根据本文所描述的一个或多个实施例,特别地用于确定性的无线网络)的示例性的简化过程1000。过程1000可以在步骤1005处开始,并且继续到步骤1010,这里如上面所详细描述的,路径计算设备(例如,PCE)可以选择多个可能的探测配置文件用于特定计算机网络,作为可用的探测配置文件的更大集合的子集,然后将该多个可能的探测配置文件通知网络管理设备(例如,匪S或FAR等等),其中计算机网络的节点从网络管理设备接收该多个可能的探测配置文件(例如,在下面的图11中)。
[0081]一旦路径计算设备在步骤1020中确定计算机网络的节点的一个或多个特定节点想要特定信息,那么在步骤1025中,设备可以基于该特定信息选择该多个可能的探测配置文件中的一个或多个特定探测配置文件,并且如上面所描述的,在步骤1030中指示该一个或多个特定节点根据该一个或多个特定探测配置文件探测一个或多个特定的目的地节点。例如,指令可以被单播至一个或多个特定节点,或可以被多播或以其他方式分发(例如,具有节点地址或群组标识符的广播消息)。可选地,如上面所提到的,在步骤1035中路径计算设备还可以明确指示计算机网络之内的一个或多个特定的节点压缩探测报告。
[0082]当在步骤1040中从一个或多个特定节点接收探测报告时(例如,单播的报告或在路由协议消息上运载(piggyback)的报告),然后在步骤1045中路径计算设备可以相应地基于探测报告来执行路径计算。例如,如上面所描述的,路径计算可以基于探测报告来调整计算机网络之内的一个或多个链路的超额预定(例如,针对计算机网络的所有链路全局地被调整或针对计算机网络的一个或多个特定链路局部地被调整、和/或基于每一个链路流量流的各自的关键性)。可替代地或此外,如果路径计算请求设备(例如,PCC)允许或基于网络策略,则路径计算可以基于探测报告(例如,渐进地基于后续探测报告)被允许以放宽路径计算约束。在一个实施例中,如果路径计算约束被放宽,则基于探测报告,向路径计算请求设备通知路径计算约束的放宽以及该放宽是可接受的。
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