业务带宽自适应调整方法、系统和SDN控制器与流程

文档序号:13890187阅读:183来源:国知局
本发明涉及传送网领域,尤其涉及一种业务带宽自适应调整方法、系统和sdn控制器。
背景技术
:目前运营商在传送网中提供的以太网专线业务带宽都是根据客户的最大带宽需求进行固定配置。当客户业务带宽需求发生变化时,需要经过申请、审批、施工、调测等流程,才能完成对专线业务带宽的调整。当前的以太网专线业务提供模式无法根据客户实际业务流量的变化对带宽进行实时动态调整,业务带宽调整时间长。从而造成专线带宽的实际利用率经常很低,从而增加了客户的使用成本。预约带宽调整方案虽然可以在一定程度上解决实际业务流量与专线业务带宽不匹配的问题。但是由于其是基于对业务带宽的预期变化情况而进行的带宽调整,因此并不能真正实现灵活动态的实时带宽调整,如图1所示。预约带宽调整通常用于业务带宽有规律变化的场景,如定期的数据备份。技术实现要素:本发明要解决的一个技术问题是实际业务流量与专线业务带宽不匹配。根据本发明一方面,提出一种业务带宽自适应调整方法,包括:根据客户端配置的自适应带宽调整参数对以太网业务流量和丢包率进行周期性监控采样;根据丢包率和业务流量采样值计算实际业务流量值;根据实际业务流量值判断是否需要进行业务带宽调整,若需要,则向网元设备发送带宽调整指令,并将接收到的网元设备返回的调整结果上报给客户端。进一步地,根据实际业务流量值判断是否需要进行业务带宽调整包括:计算实际业务流量超过当前业务带宽的调增带宽门限的采样点数是否大于采样点判决门限;若实际业务流量超过当前业务带宽的调增带宽门限的采样点数大于采样点判决门限,则进行业务带宽调整;否则,判断实际业务流量小于当前业务带宽的调减带宽门限的采样点数是否大于采样点判决门限。进一步地,若实际业务流量超过当前业务带宽的调增带宽门限的采样点数大于采样点判决门限,则进行业务带宽调整包括:根据调增带宽门限计算预调增带宽值;判断预调增带宽值与当前业务带宽之和是否大于最大业务带宽;若乘积与当前业务带宽之和大于最大业务带宽,则将业务带宽调整为最大业务带宽,否则,将业务带宽调整为预调增带宽值与当前业务带宽之和。进一步地,预调增带宽值为带宽调增步长数目n1与调增步长的乘积;其中,带宽调增步长数目n1满足实际业务流量值的平均值<(当前业务带宽+带宽调增步长数目n1*调增步长)*调增带宽门限。进一步地,判断实际业务流量小于当前业务带宽的调减带宽门限的采样点数是否大于采样点判决门限包括:若实际业务流量小于当前业务带宽的调减带宽门限的采样点数大于采样点判决门限,则根据调减带宽门限计算预调减带宽值,判断当前业务带宽于预调减带宽值之差是否小于最小业务带宽,若当前业务带宽于预调减带宽值之差小于最小业务带宽,则将业务带宽调整为最小业务带宽,否则,将业务带宽调整为当前业务带宽于预调减带宽值之差;若实际业务流量小于当前业务带宽的调减带宽门限的采样点数小于采样点判决门限,则确定不需要进行业务带宽调整。进一步地,预调减带宽值为带宽调减步长数目n2与调减步长的乘积;其中,带宽调减步长数目n2满足实际业务流量值的平均值>(当前业务带宽-带宽减步长数目n2*调减步长)*调减带宽门限。进一步地,将接收到的网元设备返回的调整结果上报给客户端包括:若网元设备返回完成业务带宽调整消息,则将调整成功消息上报至客户端;若网元设备返回未完成业务带宽调整消息,则判断业务是否为跨域业务;若业务为跨域业务,则向调整成功的单域下发撤销指令,并将调整失败消息上报至客户端,否则,直接将调整失败消息上报至客户端。根据本发明的另一方面,还提出一种sdn控制器,包括:监控采样单元,用于根据客户端配置的自适应带宽调整参数对以太网业务流量和丢包率进行周期性监控采样;实际流量计算单元,用于根据丢包率和业务流量采样值计算实际业务流量值;带宽调整单元,用于根据实际业务流量值判断是否需要进行业务带宽调整,若需要,则向网元设备发送带宽调整指令;结果上报单元,用于将接收到的网元设备返回的调整结果上报给客户端。进一步地,带宽调整单元用于计算实际业务流量超过当前业务带宽的调增带宽门限的采样点数是否大于采样点判决门限;若实际业务流量超过当前业务带宽的调增带宽门限的采样点数大于采样点判决门限,则进行业务带宽调整;否则,判断实际业务流量小于当前业务带宽的调减带宽门限的采样点数是否大于采样点判决门限。进一步地,带宽调整单元还用于根据调增带宽门限计算预调增带宽值;判断预调增带宽值与当前业务带宽之和是否大于最大业务带宽;若预调增带宽值与当前业务带宽之和大于最大业务带宽,则将业务带宽调整为最大业务带宽,否则,将业务带宽调整为预调增带宽值与当前业务带宽之和。进一步地,预调增带宽值为带宽调增步长数目n1与调增步长的乘积;其中,带宽调增步长数目n1满足实际业务流量值的平均值<(当前业务带宽+带宽调增步长数目n1*调增步长)*调增带宽门限。进一步地,带宽调整单元还用于若实际业务流量小于当前业务带宽的调减带宽门限的采样点数大于采样点判决门限,则根据调减带宽门限计算预调减带宽值,判断当前业务带宽于预调减带宽值之差是否小于最小业务带宽,若当前业务带宽于预调减带宽值之差小于最小业务带宽,则将业务带宽调整为最小业务带宽,否则,将业务带宽调整为当前业务带宽于预调减带宽值之差;若实际业务流量小于当前业务带宽的调减带宽门限的采样点数小于采样点判决门限,则确定不需要进行业务带宽调整。进一步地,预调减带宽值为带宽调减步长数目n2与调减步长的乘积;其中,带宽调减步长数目n2满足实际业务流量值的平均值>(当前业务带宽-带宽减步长数目n2*调减步长)*调减带宽门限。进一步地,结果上报单元用于若网元设备返回完成业务带宽调整消息,则将调整成功消息上报至客户端;若网元设备返回未完成业务带宽调整消息,则判断业务是否为跨域业务;若业务为跨域业务,则向调整成功的单域下发撤销指令,并将调整失败消息上报至客户端,否则,直接将调整失败消息上报至客户端。根据本发明的另一方面,还提出一种业务带宽自适应调整系统,包括传送网、客户端和上述的sdn控制器;其中传送网包括网元设备;客户端用于进行自适应带宽调整参数的配置以及接收sdn控制器上报的调整结果。与现有技术相比,本发明根据监控的丢包率和业务流量采样值计算实际业务流量值,并根据实际业务流量的变化对以太网专线业务的带宽进行实时自适应动态调整,从而解决以太网专线业务实际业务流量与业务配置带宽不匹配的问题,提高传输带宽资源的利用率。通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述,本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。附图说明构成说明书的一部分的附图描述了本发明的实施例,并且连同说明书一起用于解释本发明的原理。参照附图,根据下面的详细描述,可以更加清楚地理解本发明,其中:图1为现有预约带宽调整方案示意图。图2为本发明业务带宽自适应调整方法的一个实施例的流程示意图。图3为本发明业务带宽自适应调整方法的另一个实施例的流程示意图。图4为本发明sdn控制器的一个实施例的结构示意图。图5为本发明业务带宽自适应调整系统的一个实施例的结构示意图。图6为本发明业务带宽自适应调整方法的一个具体实施例的示意图。具体实施方式现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到:除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时,应当明白,为了便于描述,附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,并参照附图,对本发明进一步详细说明。图2为本发明业务带宽自适应调整方法的一个实施例的流程示意图。该方法可以由控制器执行,包括以下步骤:在步骤210,获取客户端配置的自适应带宽调整参数。其中,通过客户端可以配置初始带宽、带宽调整周期、采样时长、最大业务带宽、最小业务带宽、调增带宽门限和调减带宽门限等参数。初始带宽为初始业务配置带宽,单位为mbit/s。带宽调整周期可以考虑与计费单位时长保持一致,单位为分钟,例如默认值为60。采样时长可以用于带宽调整的业务流量性能监控时长,单位为分钟,例如可以默认10分钟。最大业务带宽即为客户提供的最大业务带宽,单位为mbit/s。最小业务带宽即为客户提供的最小业务带宽,单位也为mbit/s。调增带宽门限为在一个调整周期内监测业务实际带宽值超过当前业务带宽的门限值,单位为%,例如默认值为85%。调减带宽门限为在一个调整周期内监测业务流量低于当前业务带宽的门限值,单位为%,例如默认值为50%。其它参数例如采样时间间隔、采样门限、带宽调整步长等参数可以是默认值。其中,采样时间间隔为业务流量性能监控采样间隔,固定取值为1分钟。采样门限为业务量采样点判决的门限值,单位为%,默认值为60%。带宽调整步长为每次带宽调整的数值,单位为mbit/s,取值范围举例如表1所示:接口类型预调整带宽值gen*50mbit/s,n>=110gen*500mbit/s,n>=1表1在步骤220,根据自适应带宽调整参数对以太网业务流量和丢包率进行周期性监控采样。例如,在业务自适应调整启动后,以10分钟为采样时长开始进行业务流量和丢包率性能监控采样。在步骤230,根据丢包率和业务流量采样值计算实际业务流量值。例如,实际业务流量值=业务流量采样值/(1-丢包率)。在步骤240,根据实际业务流量值判断是否需要进行业务带宽调整,若需要则执行步骤250,否则继续进行监控采样。在步骤250,向网元设备发送带宽调整指令。在步骤260,将接收到的网元设备返回的调整结果上报给客户端。在该实施例中,根据监控的丢包率和业务流量采样值计算实际业务流量值,并根据实际业务流量的变化对以太网专线业务的带宽进行实时动态调整,从而解决以太网专线业务实际业务流量与业务配置带宽不匹配的问题,提高传输带宽资源的利用率。图3为本发明业务带宽自适应调整方法的另一个实施例的流程示意图。以单次调整为例,该方法由sdn(softwaredefinednetwork,软件定义网络)控制器执行,包括以下步骤:在步骤310,在客户端设置自适应带宽调整参数。在步骤320,启动业务自适应调整。在步骤330,进行业务流量和丢包率性能监控采样。在步骤340,根据公式计算实际业务流量值。例如,对每个采样点,根据丢包率和业务流量采样值换算出实际的业务流量值,换算方法为:实际业务流量值=业务流量采样值/(1-丢包率)。在步骤350,判断采样时长是否满足预设采样时长,若满足,则执行步骤360,否则,继续执行步骤330。例如,预设采样时长设为10分钟。在步骤360,统计实际业务流量超过当前业务带宽的调增带宽门限的采样点数n1。在步骤361,判断采样点数n1是否大于采样判决门限n。若大于,则执行步骤370,否则,执行步骤380。在步骤370,根据调增带宽门限,计算调增步长数目n1。以ge接口为例,n1应满足以下条件:实际业务流量值的平均值<(当前业务带宽+n1*50mbit/s)×调增带宽门限。其中50mbit/s为调增步长,n1*50mbit/s为预调增带宽值。在步骤371,判断预调增带宽值与当前业务带宽之和是否大于最大业务带宽,若大于,则执行步骤372,否则,执行步骤373。在步骤372,将调整后的带宽设置为最大业务带宽。在步骤373,将调整后的带宽设置为预调增带宽值与当前业务带宽之和。例如,如果有超过采样门限(60%)的采样点(6个)的实际业务流量值超过当前业务带宽的调增带宽门限(85%),则在下一个调整周期内(60分钟),将业务带宽调增。预调增带宽值=n1*50mbit/s,调整后的带宽利用率应小于调增带宽门限,即超过采样门限的所有采样点的实际业务流量值的平均值<调整后的业务带宽×调增带宽门限。如果调整后的业务带宽大于最大业务带宽,则业务带宽=最大业务带宽。在步骤380,统计实际业务流量小于当前业务带宽的调减带宽门限的采样点数n2。在步骤381,判断采样点数n2是否大于采样判决门限n。若大于,则执行步骤382,否则继续执行步骤330进行监控采样。在步骤382,根据调减带宽门限,计算调减步长数目n2,以ge接口为例,n2应满足以下条件:实际业务流量值的平均值>(当前业务带宽-n2*50mbit/s)×调减带宽门限,其中50mbit/s为调减步长,n1*50mbit/s为预调减带宽值。在步骤383,判断当前业务带宽与预调减带宽值与之差是否小于最小业务带宽,若小于,则执行步骤384,否则,执行步骤385。在步骤384,将调整后的带宽设置为最小业务带宽。在步骤385,将调整后的带宽设置为当前业务带宽与预调减带宽值与之差。例如,如果有超过采样门限(60%)的采样点(6个)的实际业务流量值小于当前业务带宽的调减带宽门限(50%),则在下一个调整周期内(60分钟),将业务带宽调减。预调减带宽值=n*50mbit/s,调整后的带宽利用率应大于调减带宽门限,即超过采样门限的所有采样点的实际业务流量值的平均值>调整后的业务带宽×调减带宽门限。如果调整后的业务带宽小于最小业务带宽,则业务带宽=最小业务带宽。如果不满足以上条件,则保持业务带宽不变。在步骤390,向网元设备发送带宽调整指令,以便网元设备调整带宽。在步骤391,接收网元设备返回的调整结果,判断网元设备是否完成业务带宽调整,若完成,则执行步骤392,否则,执行步骤393。在步骤392,将调整成功消息上报至客户端。在步骤393,判断业务是否为跨域业务,若是,则执行步骤394,否则,执行步骤395。在步骤394,给调整成功的单域下发撤销指令,后续执行步骤395。在步骤395,将调整失败消息上报至客户端。在一个调整周期结束前的10分钟(即采样时长),开始进行业务流量和丢包率性能监控采样,在采样时长(10分钟)后,重复以上上述步骤。在该实施例中,根据监控到的业务流量和丢包率计算出实际业务流量值,能够更准确的反映业务的实际带宽需求,并且根据业务流量的变化对以太网专线业务的带宽进行实时动态自适应调整,从而解决以太网专线业务实际业务流量与业务配置带宽不匹配的问题,提高传输带宽资源的利用率。另外,与人工调整方式和预约带宽调整方案相比,该实施例具有更好的灵活性和实时性。图4为本发明sdn控制器的一个实施例的结构示意图。该sdn控制器包括监控采样单元410、实际流量计算单元420、带宽调整单元430和结果上报单元440,其中:监控采样单元410用于根据客户端配置的自适应带宽调整参数对以太网业务流量和丢包率进行周期性监控采样。例如,在业务自适应调整启动后,以10分钟为采样时长开始进行业务流量和丢包率性能监控采样。其中,通过客户端可以配置初始带宽、带宽调整周期、采样时长、最大业务带宽、最小业务带宽、调增带宽门限和调减带宽门限等参数。其它参数例如采样时间间隔、采样门限、带宽调整步长等参数可以是默认值。实际流量计算单元420用于根据丢包率和业务流量采样值计算实际业务流量值。例如,实际业务流量值=业务流量采样值/(1-丢包率)。带宽调整单元430用于根据实际业务流量值判断是否需要进行业务带宽调整,若需要,则向网元设备发送带宽调整指令。结果上报单元440用于将接收到的网元设备返回的调整结果上报给客户端。在该实施例中,利用sdn控制器的集中控制能力,根据监控的丢包率和业务流量采样值计算实际业务流量值,并根据实际业务流量的变化对以太网专线业务的带宽进行实时动态调整,从而解决以太网专线业务实际业务流量与业务配置带宽不匹配的问题,提高传输带宽资源的利用率。在本发明的另一个实施例中,带宽调整单元430还用于统计实际业务流量超过当前业务带宽的调增带宽门限的采样点数n1,并判断采样点数n1是否大于采样判决门限n,若大于,则根据调增带宽门限,计算调增步长数目n1。以ge接口为例,n1应满足以下条件:实际业务流量值的平均值<(当前业务带宽+n1*50mbit/s)×调增带宽门限。其中50mbit/s为调增步长,n1*50mbit/s为预调增带宽值。进一步还需要判断预调增带宽值与当前业务带宽之和是否大于最大业务带宽,若大于,则将调整后的带宽设置为最大业务带宽;否则,将调整后的带宽设置为预调增带宽值与当前业务带宽之和。即调整后的带宽利用率应小于调增带宽门限,即超过采样门限的所有采样点的实际业务流量值的平均值<调整后的业务带宽×调增带宽门限。如果调整后的业务带宽大于最大业务带宽,则业务带宽=最大业务带宽。带宽调整单元430还用于若实际业务流量超过当前业务带宽的调增带宽门限的采样点数n1小于采样判决门限n,则统计实际业务流量小于当前业务带宽的调减带宽门限的采样点数n2,并判断采样点数n2是否大于采样判决门限n。若大于,则根据调减带宽门限,计算调减步长数目n2,以ge接口为例,n2应满足以下条件:实际业务流量值的平均值>(当前业务带宽-n2*50mbit/s)×调减带宽门限,其中50mbit/s为调减步长,n1*50mbit/s为预调减带宽值。进一步还用于判断当前业务带宽与预调减带宽值与之差是否小于最小业务带宽,若小于,则将调整后的带宽设置为最小业务带宽;否则,将调整后的带宽设置为当前业务带宽与预调减带宽值与之差。调整后的带宽利用率应大于调减带宽门限,即超过采样门限的所有采样点的实际业务流量值的平均值>调整后的业务带宽×调减带宽门限。如果调整后的业务带宽小于最小业务带宽,则业务带宽=最小业务带宽。结果上报单元440还用于接收网元设备返回的调整结果,判断网元设备是否完成业务带宽调整,若完成,则将调整成功消息上报至客户端;若未完成,则进一步判断业务是否为跨域业务,若是,则给调整成功的单域下发撤销指令,然后将调整失败消息上报至客户端,否则,直接将调整失败消息上报至客户端。在该实施例中,根据监控到的业务流量和丢包率计算出实际业务流量值,能够更准确的反映业务的实际带宽需求,并且根据业务流量的变化对以太网专线业务的带宽进行实时动态自适应调整,从而解决以太网专线业务实际业务流量与业务配置带宽不匹配的问题,提高传输带宽资源的利用率。另外,在进行带宽调整时,采用可变的调整步长,并考虑了调整后的带宽利用率,使得业务带宽调整具有更好的灵活性和实时性。图5为本发明业务带宽自适应调整系统的一个实施例的结构示意图。该系统包括传送网510、客户端520和sdn控制器530,其中:传送网510包括多个网元设备,需要能够支持对业务带宽的调整。客户端520用于进行自适应带宽调整参数的配置以及接收sdn控制器530上报的调整结果。其中,客户可可以通过客户端520的app控制和管理自己的传送网业务,包括连接建立/删除/修改/查询等功能。sdn控制器530已在上述实施例中进行了详细说明。由于将sdn理念应用到传送网络后,可以改善传送网在多厂商、多域环境下的端到端组网能力,提高端到端业务的开通速度和网络运营效率,增强传送网的业务创新能力和开放性。传送sdn通过提供新的网络能力和开放的北向接口,可以快速实现业务创新能力,如智能专线(bod)、虚拟传送网(vts)等业务,因此本发明可以充分利用sdn控制器的集中控制能力。在该实施例中,利用sdn控制器的集中控制能力,根据监控到的业务流量和丢包率计算出实际业务流量值,能够更准确的反映业务的实际带宽需求,并且根据业务流量的变化对以太网专线业务的带宽进行实时动态自适应调整,从而解决实际业务流量与业务配置带宽不匹配的问题,提高传输带宽资源的利用率。另外,与人工调整方式和预约带宽调整方案相比,该实施例具有更好的灵活性和实时性。图6为本发明业务带宽自适应调整方法的一个具体实施例的示意图。应用本发明的业务带宽自适应调整方法,可以在智能专线客户端bodapp、虚拟传送网客户端vtsapp进行自适应带宽调整参数配置,并将配置好的参数通过api接口发送的多域控制器。其中,可以在每个设备厂商的控制域内设置一个单域控制器,该单域控制器由设备商开发。同时,在设备商单域控制器之上设置一个多域控制器(或称为协同控制器),对下面的单域控制器进行统一控制。采用这种层次化的控制器架构,运营商可以通过多域控制器获得多域网络的全局视图,从而实现对多域网络的全局控制和端到端的业务提供能力。各单域控制器分别对其控制域内的业务流量和丢包率进行监控采样,并将采样结果上报给多域控制器。多域控制器根据丢包率和业务流量采样值计算实际业务流量值,并根据实际业务流量值判断是否需要进行业务带宽调整,并向各单域控制器下发带宽调整指令。各单域控制器将调整结果上报给多域控制器;多域控制器如果判断返回的调整结果为完成业务带宽调整消息,则向bod或vtsapp发送调整成功消息。如果判断返回的调整结果为未完成业务带宽调整消息,则判断业务是否为跨域业务:若是,则给调整成功的单域控制器下发撤销调整指令,并将调整失败消息上报至app;否则,直接将调整失败消息上报至app。在该实施例中,通过应用本发明的业务带宽自适应调整方法,可以实现基于业务流量变化对专线业务带宽进行实时动态调整,可以解决以太网专线业务实际业务流量与业务配置带宽不匹配的问题,提高以太网专线的带宽利用率,降低客户的使用成本。至此,已经详细描述了本发明。为了避免遮蔽本发明的构思,没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述,完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。可能以许多方式来实现本发明的方法以及装置。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发明的方法以及装置。用于所述方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明,本发明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,还可将本发明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发明的方法的机器可读指令。因而,本发明还覆盖存储用于执行根据本发明的方法的程序的记录介质。虽然已经通过示例对本发明的一些特定实施例进行了详细说明,但是本领域的技术人员应该理解,以上示例仅是为了进行说明,而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解,可在不脱离本发明的范围和精神的情况下,对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。当前第1页12
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