一种基于ACTN控制器系统的抽象方法和装置与流程

本申请涉及通信领域，尤其涉及一种基于actn控制器系统的抽象方法和装置。

背景技术：

传送网络(如光传送网(opticaltransportnetwork，otn)、分组增强型otn网络或面向传送的多协议标签交换(multi-protocollabelswitching-transportprofile，mpls-tp)网络等)可以通过软件定义网络(softwaredefinednetwork,sdn)方式实现转发平面和控制平面分离。sdn的优势是采取逻辑集中控制的机制，拥有底层网络所有的网络控制视图。为了支持向多个用户提供符合不同定制需求的网络控制视图，流量工程网络抽象与控制(abstractandcontroloftraffic-engineerednetworks，actn)控制器系统应运而生。如图1所示，actn控制器系统架构包括三类控制器，分别是：用户网络控制器(customernetworkcontroller，cnc)、多域业务协调器(multi-domainservicecoordinator，mdsc)和物理网络控制器(physicalnetworkcontroller，pnc)。其中，cnc和mdsc之间的接口为cnc-mdsc接口(cnc-mdscinterface，cmi)，mdsc和pnc之间的接口为mdsc-pnc接口(mdsc-pncinterface，mpi)。

针对mpi接口上的抽象方法，国际互联网工程任务组(theinternetengineeringtaskforce，ietf)提出的actn控制器系统的抽象方法仅是针对节点的抽象，且抽象出来的节点携带的信息不能体现节点内的一些信息，比如节点内光层、lsp层的关键信息。因此，亟需一种更全面的抽象方法，丰富mpi接口的抽象能力和抽象方法，以便提高对网络和业务的控制能力。

技术实现要素：

本申请的实施例提供一种基于actn控制器系统的抽象方法和装置，能够丰富mpi接口的抽象能力和抽象方法，有助于提高对网络和业务的控制能力。

为达到上述目的，本申请的实施例采用如下技术方案：

第一方面，提供一种基于流量工程网络抽象与控制actn控制器系统的抽象方法，包括：

多域业务协调器mdsc向物理网络控制器pnc发送抽象拓扑获取请求，抽象拓扑获取请求包括底层物理资源的协议层的标识；

mdsc接收pnc发送的抽象拓扑信息，抽象拓扑信息包括协议层的标识所指示的协议层的抽象信息；

mdsc根据抽象拓扑信息获取抽象视图，抽象视图用于表述pnc对底层物理资源的协议层的抽象。

第二方面，提供一种基于actn控制器系统的抽象方法，包括：

pnc接收mdsc发送的抽象拓扑获取请求，抽象拓扑获取请求包括底层物理资源的协议层的标识；

pnc根据抽象拓扑获取请求确定抽象拓扑信息，抽象拓扑信息包括协议层的标识所指示的协议层的抽象信息；

pnc向mdsc发送抽象拓扑信息，以便mdsc根据抽象拓扑信息获取抽象视图，抽象视图用于表征pnc对底层物理资源的协议层的抽象。

第三方面，提供一种网络设备，其特征在于，包括：

发送单元，用于向pnc发送抽象拓扑获取请求，抽象拓扑获取请求包括底层物理资源的协议层的标识；

接收单元，用于接收pnc发送的抽象拓扑信息，抽象拓扑信息包括协议层的标识所指示的协议层的抽象信息；

处理单元，用于根据抽象拓扑信息获取抽象视图，抽象视图用于表述pnc对底层物理资源的协议层的抽象。

第四方面，提供一种网络控制器，其特征在于，包括：

接收单元，用于接收mdsc发送的抽象拓扑获取请求，抽象拓扑获取请求包括底层物理资源的协议层的标识；

确定单元，用于根据抽象拓扑获取请求确定抽象拓扑信息，抽象拓扑信息包括协议层的标识所指示的协议层的抽象信息；

发送单元，用于向mdsc发送抽象拓扑信息，以便mdsc根据抽象拓扑信息获取抽象视图，抽象视图用于表征pnc对底层物理资源的协议层的抽象。

由此，本申请实施例通过mdsc向pnc发送抽象拓扑获取请求，以指示pnc对底层物理资源的协议层进行抽象；而后，mdsc接收pnc发送的抽象拓扑信息，并根据抽象拓扑信息获取底层物理资源的的协议层的抽象视图。相比ietf规范的抽象方法仅可以对节点/链路进行白色抽象、灰色抽象和黑色抽象，即没有对具体网络提供具体抽象方法。本申请实施例能够进一步抽象出节点内部各协议层的层信息，丰富了ietf规范的抽象方法，提高了mdsc对网络和业务的控制能力，能够更好的满足跨域端到端业务的创建和管理。

附图说明

图1为一种现有的actn控制器系统架构图；

图2为本申请实施例提供的一种系统架构图；

图3为本申请实施例提供的一种网络设备的内部结构示意图；

图4为本申请实施例提供的一种网络控制器的内部结构示意图；

图5为本申请实施例提供的一种基于actn控制器系统的抽象方法的信号交互示意图；

图6为本申请实施例提供的一种抽象视图；

图7为本申请实施例提供的一种抽象视图；

图8为本申请实施例提供的一种网络设备的结构示意图；

图9为本申请实施例提供的一种网络设备的结构示意图；

图10为本申请实施例提供的一种网络控制器的结构示意图；

图11为本申请实施例提供的一种网络控制器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本申请实施例提供的基于actn控制器系统的抽象方法和装置进行详细描述。

本申请实施例可以应用在传送网络的控制系统中，例如应用在actn控制器系统中。具体的，可以应用在actn控制器系统中对mpi接口的抽象中。本申请实施例中，抽象的过程即获取网络资源中的节点和/或链路和/或协议层和/或连接关系等内容的过程。

如图2所示，本申请实施例的架构包括mdsc、至少一个pnc、至少一个cnc以及多个底层的节点(网元)。mpi接口是pnc和mdsc之间的接口，pnc可以通过mpi接口向mdsc上报经过抽象后的网络资源信息，或上报全部的物理资源信息。mpi接口具有不同级别的抽象程度，能够同时支持不同pnc层级的递归。也就是说，本申请实施例中mpi接口在抽象物理节点/链路的同时还能够携带节点的协议层的信息，例如可以携带och层、odu层、以太层或lsp层的信息。

其中，cnc负责管控用户网络节点的资源，也可以通过cmi接口从mdsc获得运营商提供的虚拟网络服务。cnc还可以通过与mdsc的协商获取运营商网络边缘节点的资源信息，该信息和cnc内部资源可以用于构建一条满足应用的端到端连接服务。pnc可以负责配置对应的网络的节点。例如，pnc1负责配置网络a中的节点，网络a中的节点可以包括节点a1、节点a2、节点a3、节点a4、节点a5、节点a6和节点a7。类似的，pnc2负责配置网络b中的节点，网络b中的节点可以包括节点b1、节点b2、节点b3、节点b4、节点b5和节点b6。pnc3负责配置网络c中的节点，网络c中的节点可以包括节点c1、节点c2、节点c3和节点c4。其中，网络a、网络b或网络c可以是分组网络、otn网络、分组增强型otn网络或mpls-tp网络等，本申请不做限定。pnc还可以监控对应的网络的物理拓扑和虚拟拓扑，并可以将拓扑信息(原始的或抽象的)传递给mdsc。pnc还可以具有多域协调和虚拟化/抽象化的功能。mdsc位于cnc与pnc之间，具备跨域协调、多域协调、虚拟/抽象、服务映射/转化以及虚拟业务协调等功能。在高等级mdsc和低等级mdsc，或在mdsc和pnc之间可以支持采取1：n的对应关系，即1个高等级mdsc对应n个低等级mdsc，1个mdsc对应n个pnc，以实现多域协调。mdsc可以将网络控制和业务控制从物理网络技术中剥离出来，能够选择合适的技术来创建满足业务需求的虚拟网络能够，让用户可以更多地关注自身的业务需求，提高用户体验。

图3为本申请实施例提供的网络设备的一种内部结构示意图，在本申请中，网络设备可以包括处理模块301、通讯模块302和存储模块303。其中，处理模块301用于控制网络设备的各部分硬件装置和应用程序软件等。通讯模块302用于可使用蜂窝、以太网、和红外等通讯方式接受其它设备发送的指令，也可以将网络设备的数据发送给云端或其它设备。存储模块303用于执行网络设备的软件程序的存储、数据的存储和软件的运行等，可以是随机存取存储器(randomaccessmemory，ram)、只读存储器(readonlymemory，rom)、可擦除可编程只读寄存器(erasableprogrammablereadonlymemory，eprom)、固态硬盘(solidstatedrives，ssd)和sd卡(securedigitalmemorycard)等中的一种或多种。网络设备可以为mdsc。

图4为本申请实施例提供的网络控制器的一种内部结构示意图，在本申请实施例中，网络控制器可以包括处理模块401、通讯模块402和存储模块403。其中，处理模块401用于控制网络控制器的各部分硬件装置和应用程序软件等。通讯模块402用于可使用蜂窝、以太网、和红外等通讯方式接受其它设备发送的指令，也可以将网络控制器的数据发送给云端或其它设备。存储模块403用于执行网络控制器的软件程序的存储、数据的存储和软件的运行等，可以是随机存取存储器、可擦除可编程只读寄存器、固态硬盘和sd卡等中的一种或多种。网络控制器可以为pnc。

为了解决现有技术中actn控制器系统定义的抽象方法抽象出来的节点所携带的信息不能体现节点内光层、lsp层的关键信息的问题，本申请实施例提供一种基于actn控制器系统的抽象方法，能够丰富actn控制器系统的抽象方法，以图3所示的网络设备为mdsc，图4所示的网络控制器为pnc为例进行说明，如图5所示，包括：

501、mdsc向pnc发送抽象拓扑获取请求。

抽象拓扑获取请求包括底层物理资源的协议层的标识，该标识用于指示pnc对底层物理资源的协议层进行抽象。

其中，底层物理资源的协议层可以包括och层、odu层、以太层或lsp层中的至少一个。可选的，协议层可以包括物理层。举例来说，mdsc向pnc1发送的抽象拓扑获取请求可以包括och层的标识和lsp层的标识。

在一种可能的设计中，抽象拓扑获取请求还可以包括基本原语(消息)，例如基本原语可以为抽象策略，抽象策略为白色抽象、灰色抽象或黑色抽象。其中，白色抽象即不抽象，mdsc具备所有底层网络信息，mdsc自身能够完成路径计算并建立一条端到端路径。黑色抽象即将一个域抽象为一个虚拟节点，mdsc需要给pnc发送路径计算要求，pnc负责域内业务的创建，mdsc负责跨域协调。黑色抽象下，mdsc只能获取一些边界节点信息，无法获得任何关键的网络资源信息。灰色抽象介于黑色和白色抽象之间，有两种类型，第一种是抽象出来单域的边界节点；第二种是抽象单域边界节点及一些内部虚拟节点。灰色抽象的方式也有两种，第一种是通过配置信息自动产生抽象拓扑，第二种是根据路径计算需求，按需产生补充拓扑。

在一种可能的设计中，基本原语可以为协议层的链路参数或节点参数的请求信息。

在一种可能的设计中，基本原语可以为优化准则或拓扑级约束条件。

需要说明的是，mdsc可以同时向多个pnc发送不同的抽象拓扑获取请求。参考图2所示，mdsc可以向pnc1发送第一抽象拓扑获取请求，第一抽象拓扑获取请求可以用于指示pnc1抽象网络a的och层。mdsc可以向pnc2发送第二抽象拓扑获取请求，第二抽象拓扑获取请求可以用于指示pnc2抽象网络b的lsp层。mdsc可以向pnc3发送第三抽象拓扑获取请求，第三抽象拓扑获取请求可以用于指示pnc3抽象网络c的odu层。另外，第一抽象拓扑获取请求还可以包括第一抽象策略，第一抽象策略可以用于指示pnc1进行白色抽象。第二抽象拓扑获取请求还可以包括第二抽象策略，第二抽象策略可以用于指示pnc2进行灰色抽象。第三抽象拓扑获取请求还可以包括第三抽象策略，第三抽象策略可以用于指示pnc3进行黑色抽象。

502、pnc接收mdsc发送的抽象拓扑获取请求，并根据该抽象拓扑获取请求对底层物理资源的协议层进行抽象。

pnc接收到mdsc发送的抽象拓扑获取请求时，可以解析该抽象拓扑获取请求，获取待抽象的底层物理资源的协议层的标识，并根据解析得到的协议层的标识对底层物理资源的协议层进行抽象。

可选的，pnc可以进一步确定抽象拓扑获取请求中的抽象策略，并根据该抽象策略对底层物理资源进行抽象。

例如，如图2所示，若mdsc向pnc1发送的抽象策略为白色抽象，则pnc1仅抽象网络a的全部节点，例如节点a1、a2、a3、a4、a5、a6和a7。若mdsc向pnc1发送的抽象策略为灰色抽象，则pnc1仅抽象网络a的边界节点，例如节点a1、a6和a7。若mdsc向pnc1发送的抽象策略为黑色抽象，则pnc1将网络a抽象为一个点。

可选的，pnc可以根据协议层的链路参数或节点参数的请求信息获取相应的参数。例如，若节点参数的请求信息包括lsp节点的属性信息，则pnc可以通过查询lsp层中每个lsp节点的配置文件获取每个lsp节点的属性信息。另外，pnc还可以根据优化准则或拓扑级约束条件获取相应的拓扑信息。

503、pnc向mdsc发送抽象拓扑信息。

需要说明的是，pnc根据抽象拓扑获取请求对底层物理资源的协议层进行抽象时，可以获取抽象拓扑信息，抽象拓扑信息包括协议层的标识所指示的协议层的抽象信息。例如，抽象拓扑信息可以包括och层中各och层的节点标识以及各节点间的连接关系。

可选的，抽象拓扑信息可以包括协议层的链路参数或节点参数，和/或pnc根据优化准则或拓扑级约束条件获取的相应的拓扑信息。

504、mdsc接收pnc发送的抽象拓扑信息，根据抽象拓扑信息获取抽象视图。

抽象视图用于表述pnc对底层物理资源的协议层的抽象。

举例来说，参考图2所示，假设网络a为分组网络、网络b为otn网络、网络c为分组网络。若mdsc要求pnc1、pnc2和pnc3进行灰色抽象并且pnc1、pnc2和pnc3均抽象och层和lsp层，则mdsc根据抽象拓扑信息获取到的抽象视图可以如图6所示。其中，网络a和网络c存在lsp层，但不存在och层，网络b存在och层，但不存在lsp层。

假设网络a为otn网络、网络b为分组网络、网络c为otn网络。一方面，若mdsc要求pnc1和pnc3对och层进行白色抽象，对odu层进行灰色抽象；另一方面，若mdsc要求pnc2对物理层进行白色抽象，对lsp层进行灰色抽象，则mdsc根据抽象拓扑信息获取到的抽象视图可以如图7所示。即pnc1和pnc3分别对应的网络的och层所包括的全部节点的标识和连接关系都有示出，pnc1和pnc3分别对应的网络的odu层所包括的边缘节点的标识和连接关系有示出。pnc2对应的网络的物理层所包括的全部节点的标识和连接关系都有示出，pnc2对应的网络的lsp层所包括的边缘节点的标识和连接关系有示出。

由此，本申请实施例通过mdsc向pnc发送抽象拓扑获取请求，以指示pnc对底层物理资源的协议层进行抽象；而后，mdsc接收pnc发送的抽象拓扑信息，并根据抽象拓扑信息获取底层物理资源的的协议层的抽象视图。相比ietf规范的抽象方法仅可以对节点/链路进行白色抽象、灰色抽象和黑色抽象，即没有对具体网络提供具体抽象方法。本申请实施例能够进一步抽象出节点内部各协议层的层信息，丰富了ietf规范的抽象方法，提高了mdsc对网络和业务的控制能力，能够更好的满足跨域端到端业务的创建和管理。

上述主要从网络设备和网络控制器的角度对本申请实施例提供的方案进行了介绍。可以理解的是，网络设备和网络控制器为了实现上述功能，其包含了执行各个功能相应的硬件结构和/或软件模块。本领域技术人员应该很容易意识到，结合本文中所公开的实施例描述的算法步骤，本申请能够以硬件或硬件和计算机软件的结合形式来实现。某个功能究竟以硬件还是计算机软件驱动硬件的方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

本申请实施例可以根据上述方法示例对网络设备和网络控制器进行功能模块的划分，例如，可以对应各个功能划分各个功能模块，也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。需要说明的是，本申请实施例中对模块的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。

在采用对应各个功能划分各个功能模块的情况下，图8示出了上述实施例中所涉及的网络设备8的一种可能的结构示意图，网络设备包括：发送单元801，接收单元802、处理单元803。发送单元801用于支持网络设备执行图5中的过程501；接收单元802用于支持网络设备执行图5中的过程504；处理单元803用于支持网络设备执行图5中的过程504。其中，上述方法实施例涉及的各步骤的所有相关内容均可以援引到对应功能模块的功能描述，在此不再赘述。

在采用集成的单元的情况下，图3示出了上述实施例中所涉及的网络设备的一种可能的结构示意图。其中，处理模块301可以是处理器或控制器，例如可以是中央处理器(centralprocessingunit，cpu)，通用处理器，数字信号处理器(digitalsignalprocessor，dsp)，专用集成电路(application-specificintegratedcircuit，asic)，现场可编程门阵列(fieldprogrammablegatearray，fpga)或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。其可以实现或执行结合本申请公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框，模块和电路。所述处理器也可以是实现计算功能的组合，例如包含一个或多个微处理器组合，dsp和微处理器的组合等等。通讯模块302可以是收发器、收发电路或通信接口等。存储模块303可以是存储器。

当处理模块301为处理器，通信模块302为收发器，存储模块303为存储器时，本申请实施例所涉及的网络设备可以为图9所示的网络设备。

参阅图9所示，该网络设备9包括：处理器901、收发器902、存储器903以及总线904。其中，收发器902、处理器901以及存储器903通过总线904相互连接；总线904可以是外设部件互连标准(peripheralcomponentinterconnect，pci)总线或扩展工业标准结构(extendedindustrystandardarchitecture，eisa)总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图9中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

在采用对应各个功能划分各个功能模块的情况下，图10示出了上述实施例中所涉及的网络控制器10的一种可能的结构示意图，网络控制器包括：接收单元1001，确定单元1002和发送单元1003。其中，接收单元1001用于支持网络控制器执行图5中的过程501。其中，上述方法实施例涉及的各步骤的所有相关内容均可以援引到对应功能模块的功能描述，在此不再赘述。

在采用集成的单元的情况下，图4示出了上述实施例中所涉及的网络控制器的一种可能的结构示意图。其中，处理模块401可以是处理器或控制器，例如可以是cpu，通用处理器，dsp，asic，fpga或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。其可以实现或执行结合本申请公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框，模块和电路。所述处理器也可以是实现计算功能的组合，例如包含一个或多个微处理器组合，dsp和微处理器的组合等等。通讯模块402可以是收发器、收发电路或通信接口等。存储模块403可以是存储器。

当处理模块401为处理器，通信模块402为收发器，存储模块403为存储器时，本申请实施例所涉及的网络控制器可以为图11所示的网络控制器。

参阅图11所示，该网络控制器11包括：处理器1101、收发器1102、存储器1103以及总线1104。其中，收发器1102、处理器1101以及存储器1103通过总线1104相互连接；总线1104可以是pci总线或eisa总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图11中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

结合本申请公开内容所描述的方法或者算法的步骤可以硬件的方式来实现，也可以是由处理器执行软件指令的方式来实现。软件指令可以由相应的软件模块组成，软件模块可以被存放于ram、闪存、rom、eprom、eeprom、寄存器、硬盘、移动硬盘、只读光盘(cd-rom)或者本领域熟知的任何其它形式的存储介质中。一种示例性的存储介质耦合至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息。当然，存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于asic中。另外，该asic可以位于核心网接口设备中。当然，处理器和存储介质也可以作为分立组件存在于核心网接口设备中。

本领域技术人员应该可以意识到，在上述一个或多个示例中，本申请所描述的功能可以用硬件、软件、固件或它们的任意组合来实现。当使用软件实现时，可以将这些功能存储在计算机可读介质中或者作为计算机可读介质上的一个或多个指令或代码进行传输。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，其中通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。

以上所述的具体实施方式，对本申请的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本申请的具体实施方式而已，并不用于限定本申请的保护范围，凡在本申请的技术方案的基础之上，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本申请的保护范围之内。