确定性路径探测实例复用方法、装置和设备与流程

本发明涉及通信，尤其涉及一种确定性路径探测实例复用方法、装置和设备。

背景技术：

1、传统以太网采用尽力而为的方式传输数据，只能将端到端的时延减少到几十毫秒。但许多的新兴业务，例如智能驾驶、车联网、智慧交通、工业控制、智慧农业、远程手术、无人驾驶、虚拟现实vr游戏、智能服务等，需要将端到端时延控制在微秒到几毫秒级，将时延抖动控制在微秒级，将可靠性控制在99.9999％以上。因此，迫切需要建立一种可提供“准时、准确”数据传输服务质量的新一代网络。

2、确定性网络(deterministic networking，detnet)是提供确定性服务质量的网络技术，是在以太网的基础上为多种业务提供端到端确定性服务质量保障的一种新技术。在detnet端到端网络架构中主要包括sdn控制器和三种detnet网络节点，分别是入口边缘节点、传输节点和出口边缘节点。

3、sdn控制器作为整个系统的大脑，收集detnet网络的拓扑信息和时延等信息，计算满足业务端到端时延需求的路径，并建立确定性业务流与转发周期的映射关系。

4、入口边缘节点(简称入口节点)基于报文特征决定终端系统的端到端业务流是否被允许进入detnet网络进行确定性转发，并将到达时间不规律的报文按时间划分到不同的转发周期中。进入detnet网络的业务流称为确定性业务流，它可以由ip报文的五元组(源ip地址、目的ip地址、源端口、目的端口、协议类型)和dscp差分服务代码点(differentiatedservices code point)等来定义。

5、传输节点和出口边缘节点(简称出口节点)将上游节点在某一个周期内发送出来的报文，从本节点的一个指定接口上、在一个指定的周期内排队发送出去。

6、用户可以在sdn控制器中定义需要做确定性转发的流特征(源目的子网或者源目的端口，或者dscp值等)，然后在sdn控制器中可以创建确定性路径，并为确定性路径绑定需要做确定性转发的确定性流以及承载确定性流的段路由策略(segment route policy，srpolicy)。段路由策略中配置有段列表(segment-list)，段列表规定了报文的转发路径。

7、确定性网络的部署主要涉及三方面的配置:

8、1.确定性流的定义：通过源目的子网、源目的端口、dscp、协议类型等来定义需要做确定性转发的业务流特征。

9、#确定性流定义示例

10、detnetip enable

11、detnetip flow 2001 destination-ip 2.2.2.2 mask 24 source-ip6.6.6.6mask 24destination-port 2300 source-port 3200 protocol 1dscp 61

12、detnetip flow 2002 destination-ipv6 2000::2prefix 64source-ipv61000::2prefix 64destination-port 2300 source-port 3200protocol 1dscp 61

13、上述确定性流的配置示例中，配置了两个确定性流，确定性流标识分别为2001和2002，每个确定性流的配置中包括源ip地址及端口、目的ip地址及端口、协议类型、差分服务代码点dscp等。

14、2.确定性路径的部署：主要配置确定性流报文的入口，绑定的确定性流，确定性时隙，承载确定性流量转发的段路由策略sr policy。

15、#确定性路径配置示例

16、detnetip path 1

17、source interface gigabitethernet0/0/3

18、apply flow 2001

19、apply flow 2002

20、timeslot hop 1value 2

21、timeslot hop 2value 5

22、timeslot hop 3value 8

23、type srv6

24、policy color 10end-point ipv6 73::73

25、上述确定性路径path 1的配置示例中，源接口source interface用于配置报文进入路径的源接口，确定性路径绑定/应用于哪个或哪些确定性流在apply flow部分配置，该示例中由标识2001和2002标识的确定性流绑定到path 1标识的确定性路径上。确定性流的报文在该确定性路径上所经历的传输节点和时隙在timeslot部分配置，确定性路径的段路由协议版本在type部分配置，确定性路径绑定的段路由策略在policy部分配置。

26、3.确定性路径探测实例：主要配置绑定的确定性路径标识id，用于组装探测报文的参数信息，探测周期等。

27、#确定性路径探测实例的示例

28、detnetoam enable

29、instance 1

30、binding-path-id 1

31、flow source-ip 2.2.2.10destination-ip 6.6.6.10source-port2001destination-port 2005

32、period 10

33、measure enable

34、上述确定性路径探测实例的示例中，配置了确定性路径探测实例1(instance1)与确定性路径1(binding-path-id 1)绑定，flow部分用于配置探测路径的入口节点和出口节点的ip地址及端口信息，此外还包括探测周期(period)和探测使能开关(measure)的配置。

35、当配置完确定性路径和确定性路径探测实例后，设备会根据探测报文参数信息组装探测报文，然后沿着绑定的确定性路径中的段路由策略(sr policy)中的段列表(segment-list)进行探测，探测上下游两个节点的传输最大、最小以及平均时隙偏差等指标，通过将各个节点的时隙偏差上报到控制器，控制器可以根据探测结果，计算出各个节点最佳转发时隙，然后部署到确定性路径中。当需要做确定性转发的流匹配上后，会进入绑定的确定性路径中，根据确定性路径中的段路由策略中的段列表和确定性时隙信息，入口节点会为确定性流的报文封装段路由头(segment route header，srh)时同时封装确定性时隙信息，这样中间节点就能按照确定的时隙转发，从而实现确定性转发。

36、在两个网络节点之间，用户可创建多条段路由策略来分别承载不同的业务，在需要对多个用户业务的确定性流进行确定性转发时，这些确定性流可能会绑定多个段路由策略，控制器针对这些段路由策略计算出来的路径结果可能大部分是相同的，控制器针对这些段路由策略部署的段列表segment-list几乎一样(路径顺序和权重可能不同)。按照目前的协议规范，当需要对多个用户业务的确定性流做确定性转发时，就需要启动与确定性流的个数相同的探测实例，来分别探测每个确定性路径的时隙偏差，在多个确定性路径绑定相同段路由策略的情况下，启动大量探测实例会造成大量重复探测，浪费设备性能。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供一种确定性路径探测实例复用方法、装置和设备，用于解决在相同段列表上重复创建确定性路径探测实例导致资料浪费的技术问题。

2、基于本发明实施例的一方面，本发明提供了一种确定性路径探测实例复用方法，该方法包括：

3、创建第一确定性路径，所述第一确定性路径中绑定第一段路由策略，所述第一段路由策略中包括第一段列表，第一段列表的唯一性标识为第一段列表标识；

4、为第一确定性路径创建第一确定性路径探测实例，所述第一确定性路径探测实例为首次基于所述第一段列表创建的确定性路径探测实例；

5、创建第二确定性路径，所述第二确定性路径中绑定第二段路由策略，所述第二段路由策略中包括第二段列表，第二段列表的唯一性标识为第二段列表标识；

6、在第二段列表标识与第一段列表标识相同的情况下，将所述第一确定性路径探测实例复用于所述第二确定性路径以指导在第二确定性路径中的确定性流的转发。

7、进一步地，使用探测实例复用表记录段列表标识与确定性路径探测实例之间的一一对应关系，以及具有相同段列表的确定性路径与确定性路径探测实例之间的复用关系；

8、在创建所述第一确定性路径探测实例时，在所述探测实例复用表中记录第一段列表标识与第一确定性路径探测实例的对应关系，以及第一确定性路径探测实例与第一确定性路径的复用关系；

9、在创建第二确定性路径时，基于相同的段列表标识通过探测实例复用表获知已在第一段列表上创建第一确定性路径探测实例，将第二确定性路径与第一确定性路径探测实例的复用关系记录在所述探测实例复用表中；

10、基于所述探测实例复用表记录的复用关系，使用第一确定性路径探测实例针对第一确定性路径的探测结果指导第二确定性路径中的确定性流的转发。

11、进一步地，所述方法还包括：在触发删除所述第一确定性路径探测实例绑定的确定性路径之前，基于探测实例复用表判断是否有其它确定性路径复用所述第一确定性路径探测实例；

12、若判定为是，则将所述第一确定性路径探测实例绑定的原确定性路径更新为复用所述第一确定性路径探测实例的其它确定性路径中的任意一个并从所述探测实例复用表中删除原确定性路径与所述第一确定性路径探测实例之间的复用关系；

13、若判定为否，则直接从所述探测实例复用表中删除所述第一确定性路径探测实例对应的记录。

14、进一步地，所述方法还包括：在更新第一段路由策略中的第一段列表为第四段列表前，使用第一段列表标识在探测实例复用表中进行段列表标识的匹配；

15、若未匹配到记录，直接更新第一段路由策略中的第一段列表为第四段列表；

16、若匹配到记录，则使用第四段列表标识在探测实例复用表中进行匹配；

17、在使用第一段列表标识匹配到记录且使用第四段列表标识也匹配到记录的情况下，从第一段列表标识匹配的记录中删除绑定所述第一段路由策略的确定性路径与第一段列表上创建的确定性路径探测实例之间的复用关系；并更新第一段路由策略中的第一段列表为第四段列表，从第四段列表标识匹配的记录中增加绑定所述第一段路由策略的确定性路径与第四段列表上创建的确定性路径探测实例之间的复用关系。

18、在使用第一段列表标识匹配到记录且使用第四段列表标识未匹配到记录的情况下，从第一段列表标识匹配的记录中删除绑定所述第一段路由策略的确定性路径与第一段列表上创建的确定性路径探测实例之间的复用关系；并更新第一段路由策略中的第一段列表为第四段列表，在绑定第一段路由策略的确定性路径上创建新确定性路径探测实例，并在探测实例复用表中新增一条记录以保存第四段列表与新确定性路径探测实例之间的复用关系。

19、进一步地，在从第一段列表标识匹配的记录中删除绑定所述第一段路由策略的确定性路径与第一段列表上创建的确定性路径探测实例之间的复用关系时，判断是否有其它确定性路径复用第一段列表上创建的确定性路径探测实例；

20、判定为否的情况下，直接删除第一段列表标识对应的记录；判定为是的情况下，进一步判断记录对应的确定性路径探测实例所绑定确定性路径是否为绑定第一段路由策略的确定性路径，若判定为是，则将记录对应的确定性路径探测实例所绑定的确定性路径修改为其它确定性路径中的任一条；若判定为否，则在从第一段列表标识匹配的记录中直接删除绑定所述第一段路由策略的确定性路径与第一段列表上创建的确定性路径探测实例之间的复用关系。

21、基于本发明实施例的另一方面，本发明还提供一种确定性路径探测实例复用装置，本发明提供的装置可以以软件、硬件或软硬结合的方式实现。当以软件模块方式实现时，该软件模块的程序代码被加载到设备的存储介质中，由处理器读取存储介质中的程序代码并执行。该装置包括：

22、路径创建模块，用于创建第一确定性路径，所述第一确定性路径中绑定第一段路由策略，所述第一段路由策略中包括第一段列表，第一段列表的唯一性标识为第一段列表标识；以及创建第二确定性路径，所述第二确定性路径中绑定第二段路由策略，所述第二段路由策略中包括第二段列表，第二段列表的唯一性标识为第二段列表标识；

23、实例创建模块，用于为第一确定性路径创建第一确定性路径探测实例，所述第一确定性路径探测实例为首次基于所述第一段列表创建的确定性路径探测实例；

24、实例复用模块，用于在第二段列表标识与第一段列表标识相同的情况下，将所述第一确定性路径探测实例复用于所述第二确定性路径以指导在第二确定性路径中的确定性流的转发。

25、进一步地，所述装置还包括：

26、复用表模块，用于在探测实例复用表记录段列表标识与确定性路径探测实例之间的一一对应关系，以及具有相同段列表的确定性路径与确定性路径探测实例之间的复用关系；

27、所述实例创建模块，在创建所述第一确定性路径探测实例时，在所述探测实例复用表中记录第一段列表标识与第一确定性路径探测实例的对应关系，以及第一确定性路径探测实例与第一确定性路径的复用关系；

28、所述实例复用模块，在创建第二确定性路径时，基于相同的段列表标识通过探测实例复用表获知已在第一段列表上创建第一确定性路径探测实例，将第二确定性路径与第一确定性路径探测实例的复用关系记录在所述探测实例复用表中；基于所述探测实例复用表记录的复用关系，使用第一确定性路径探测实例针对第一确定性路径的探测结果指导第二确定性路径中的确定性流的转发。

29、进一步地，所述装置还包括：

30、路径删除模块，用于在触发删除所述第一确定性路径探测实例绑定的确定性路径之前，基于探测实例复用表判断是否有其它确定性路径复用所述第一确定性路径探测实例；

31、若判定为是，则将所述第一确定性路径探测实例绑定的原确定性路径更新为复用所述第一确定性路径探测实例的其它确定性路径中的任意一个并从所述探测实例复用表中删除原确定性路径与所述第一确定性路径探测实例之间的复用关系；

32、若判定为否，则直接从所述探测实例复用表中删除所述第一确定性路径探测实例对应的记录。

33、进一步地，所述装置还包括：

34、策略更新模块，用于在更新第一段路由策略中的第一段列表为第四段列表前，使用第一段列表标识在探测实例复用表中进行段列表标识的匹配；

35、若未匹配到记录，直接更新第一段路由策略中的第一段列表为第四段列表；

36、若匹配到记录，则使用第四段列表标识在探测实例复用表中进行匹配；

37、在使用第一段列表标识匹配到记录且使用第四段列表标识也匹配到记录的情况下，从第一段列表标识匹配的记录中删除绑定所述第一段路由策略的确定性路径与第一段列表上创建的确定性路径探测实例之间的复用关系；并更新第一段路由策略中的第一段列表为第四段列表，从第四段列表标识匹配的记录中增加绑定所述第一段路由策略的确定性路径与第四段列表上创建的确定性路径探测实例之间的复用关系。

38、在使用第一段列表标识匹配到记录且使用第四段列表标识未匹配到记录的情况下，从第一段列表标识匹配的记录中删除绑定所述第一段路由策略的确定性路径与第一段列表上创建的确定性路径探测实例之间的复用关系；并更新第一段路由策略中的第一段列表为第四段列表，在绑定第一段路由策略的确定性路径上创建新确定性路径探测实例，并在探测实例复用表中新增一条记录以保存第四段列表与新确定性路径探测实例之间的复用关系。

39、本发明在通过确定性路径对确定性流进行转发时，通过探测实例复用表来复用使用相同段列表的确定性路径上创建的确定性路径探测实例，通过复用确定性路径探测实例，避免了使用相同段列表标签栈的确定性路径上创建重复的确定性路径探测实例，从而提高了确定性路径资源的利用率。