路径选择方法、装置、计算机设备和计算机可读介质

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利申请

(10)申请公布号CN113132225A

(43)申请公布日2021.07.16

(21)申请号201911410896.X

(22)申请日2019.12.31

(71)申请人中兴通讯股份有限公司

地址518057广东省深圳市南山区高新技

术产业园科技南路中兴通讯大厦

(72)发明人任明艳王同乐

(74)专利代理机构北京天昊联合知识产权代理

有限公司11112

代理人姜春咸刘悦啥

(51)lnt.CI.

HO4L77/707(2013.01)

H04L72/72/(2013.01)

H04L72/729(2013.01)

H04L72/807(2013.01)

权利要求书3页说明书16页附图7页

(54)发明名称

路径选择方法、装置、计算机设备和计算机

可读介质

(57)摘要S1I

本公开提供一种路径选择方法，所述方法包

括:确定接收第一探测报文的端口到指定网络设

备之间链路的带宽使用参数，指定网络设备为

ECMP链路组或工作-保护链路组的传输路径中最

后一个网络设备，由ECMP链路组或工作-保护链

路组中首个网络设备根据本地存储的带宽使用

参数表、端口到指定网络设备之间链路的带宽使

用参数以及第一探测报文中的带宽使用参数和

指定网络设备的标识，维护该带宽使用参数表，

在接收到业务报文并确定出ECMP路径或工作-保

护路径之后,该网络设备能够根据带宽使用参数

v表转发业务报文;本公开实施例可以快速从多条

期备选路径中找到拥塞程度最小的链路。本公开还

提供一种路径选择装置、计算机设备和计算机可

m读介质。

g

CN113132225A权利要求书1/3页

1.一种路径选择方法,所述方法包括：

接收第一探测报文，获取其中携带的带宽使用参数和指定网络设备的标识，所述指定

网络设备为业务路径中最后一个网络设备；

确定接收所述第一探测报文的端口到所述指定网络设备之间链路的带宽使用参数；

若本网络设备属于所述指定网络设备的标识对应的等价路由ECMP链路组或工作-保护

链路组，则根据本地存储的带宽使用参数表、所述端口到所述指定网络设备之间链路的带

宽使用参数以及所述第一探测报文中的带宽使用参数和指定网络设备的标识，维护所述带

宽使用参数表;所述带宽使用参数表包括指定网络设备标识、路径带宽使用参数和下一跳

网络设备的标识；

当接收到业务报文时，在确定出ECMP路径或工作-保护路径之后，根据所述带宽使用参

数表转发所述业务报文。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述根据本地存储的带宽使用参数表、所述端口到

所述指定网络设备之间链路的带宽使用参数以及所述第一探测报文中的带宽使用参数和

指定网络设备的标识，维护所述带宽使用参数表，包括：

若发送所述第一探测报文的网络设备的标识与所述带宽使用参数表中下一跳网络设

备的标识相同，则根据所述端口到所述指定网络设备之间链路的带宽使用参数，更新所述

带宽使用参数表中的路径带宽使用参数；

若发送所述第一探测报文的网络设备的标识与所述带宽使用参数表中下一跳网络设

备的标识不同，则根据所述端口到所述指定网络设备之间链路的带宽使用参数和所述带宽

使用参数表中的路径带宽使用参数的比较结果,维护所述带宽使用参数表。

3.如权利要求2所述的方法，其中，所述确定接收所述第一探测报文的端口到所述指定

网络设备之间链路的带宽使用参数，包括：

确定接收所述第一探测报文的端口的带宽使用参数；

根据所述端口的带宽使用参数和所述第一探测报文中的带宽使用参数，确定所述端口

到所述指定网络设备之间链路的带宽使用参数。

4.如权利要求3所述的方法，其中，所述带宽使用参数包括带宽利用率,所述根据所述

端口的带宽使用参数和所述第一探测报文中的带宽使用参数，确定所述端口到所述指定网

络设备之间链路的带宽使用参数，包括：确定所述端口的带宽利用率和所述第一探测报文

中的带宽利用率中的最大值。

5.如权利要求4所述的方法，其中，所述根据所述端口到所述指定网络设备之间链路的

带宽使用参数和所述带宽使用参数表中的路径带宽使用参数的比较结果，维护所述带宽使

用参数表,包括：

若所述端口到所述指定网络设备之间链路的带宽利用率小于所述带宽使用参数表中

的路径带宽利用率,则根据发送所述第一探测报文的网络设备的标识更新所述带宽使用参

数表中下一跳网络设备的标识，并根据所述端口到所述指定网络设备之间链路的带宽利用

率更新所述带宽使用参数表中的路径带宽利用率；

若所述端口到所述指定网络设备之间链路的带宽利用率大于或等于所述带宽使用参

数表中的路径带宽利用率，则不更新所述带宽使用参数表。

6.如权利要求3所述的方法，其中，所述带宽使用参数包括剩余带宽，所述根据所述端

2

CN113132225A权利要求书2/3页

口的带宽使用参数和所述第一探测报文中的带宽使用参数，确定所述端口到所述指定网络

设备之间链路的带宽使用参数，包括:确定所述端口的剩余带宽和所述第一探测报文中的

剩余带宽的最小值。

7.如权利要求6所述的方法，其中，所述根据所述端口到所述指定网络设备之间链路的

带宽使用参数和所述带宽使用参数表中的路径带宽使用参数的比较结果，维护所述带宽使

用参数表,包括：

若所述端口到所述指定网络设备之间链路的剩余带宽大于所述带宽使用参数表中的

路径剩余带宽，则根据发送所述第一探测报文的网络设备的标识更新所述带宽使用参数表

中下一跳网络设备的标识,并根据所述端口到所述指定网络设备之间链路的剩余带宽更新

所述带宽使用参数表中的路径剩余带宽；

若所述端口到所述指定网络设备之间链路的剩余带宽小于或等于所述带宽使用参数

表中的路径剩余带宽，则不更新所述带宽使用参数表。

8.如权利要求1所述的方法，其中，在确定接收所述第一探测报文的端口到所述指定网

络设备之间链路的带宽使用参数之后，还包括：

生成第二探测报文，所述第二探测报文包括所述指定网络设备的标识和所述端口到所

述指定网络设备之间链路的带宽使用参数；

向预先配置的多播组成员发送所述第二探测报文。

9.如权利要求1所述的方法，其中，还包括：

当触发条件满足时，生成第三探测报文，所述第三探测报文携带带宽使用参数和本网

络设备的标识；

按照预设周期向预先配置的多播组成员发送所述第三探测报文。

10.如权利要求1所述的方法，其中，当本网络设备属于至少一个工作-保护链路组时，

所述端口包括工作路径的起始端口和保护路径的起始端口，所述带宽使用参数表用于记录

工作路径的信息和保护路径的信息，所述信息包括起始端口信息、路径带宽使用参数和下

一跳网络设备的标识；

所述当接收到业务报文时，在确定出工作-保护路径之后,根据所述带宽使用参数表转

发所述业务报文,包括：

若所述工作路径的起始端口到所述指定网络设备之间链路的带宽使用参数、所述保护

路径的起始端口到所述指定网络设备之间链路的带宽使用参数和预设阈值满足预设条件,

则在接收到业务报文并确定出工作-保护路径之后，根据所述带宽使用参数表，确定分流比

例,并按照所述分流比例，分别利用所述工作路径和所述保护路径发送所述业务报文。

11.一种路径选择装置，包括:接收模块、获取模块、确定模块、表项维护模块和业务处

理模块；

所述接收模块用于，接收第一探测报文，以及接收业务报文；

所述获取模块用于，获取所述第一探测报文中携带的带宽使用参数和指定网络设备的

标识，所述指定网络设备为业务路径中最后一个网络设备；

所述确定模块用于，确定接收所述第一探测报文的端口到所述指定网络设备之间链路

的带宽使用参数；

所述表项维护模块用于，当本网络设备属于所述指定网络设备的标识对应的ECMP链路

3

CN113132225A权利要求书3/3页

组或工作-保护链路组时，根据所述端口的带宽使用参数、所述第一探测报文中的带宽使用

参数和指定网络设备的标识以及本地存储的带宽使用参数表,维护所述带宽使用参数表;

所述带宽使用参数表包括指定网络设备标识、带宽使用参数和下一跳网络设备的标识；

所述业务处理模块用于，当所述接收模块接收到业务报文时，在确定出ECMP路径或工

作-保护路径之后，根据所述带宽使用参数表转发所述业务报文。

12.一种计算机设备,包括：

一个或多个处理器；

存储装置，其上存储有一个或多个程序；

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器

实现如权利要求1T0任一项所述的路径选择方法。

13.一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，其中，所述程序被执行时实现如权

利要求1T0任一项所述的路径选择方法。

4

CN113132225A说明书1/16页

路径选择方法'装置'计算机设备和计算机可读介质

技术领域

[0001]本公开涉及数据传输技术领域,具体涉及一种路径选择方法、装置、计算机设备和

计算机可读介质。

背景技术

[0002]智能调度是数据中心网络中的一个关键能力。目前，在SDN（SoftwareDefined

Network,软件定义网络）场景中应用SR（SegmentRouting,分段路由）技术后，更好的实现

了流量调度和路径优化。但是在应用PrefixSegment（前缀段）的场景中，部分路径段是松

散的，没有被段路由列表（SegmentRoutinglist）明确指定路径的部分（松散路径段）需要

由交换设备本地算路选路。交换设备依据当前的路由协议计算最优下一跳时，选路依据是

代价值更小，算路结果可能是等价多路径,或者是明确的一条最优路径。由于计算路径时没

考虑拥塞信息，导致可能选择了一条拥塞的路径传送报文。另外，假如由控制器解决拥塞问

题，需要将数据逐包上送控制器，流量将占用线卡很大的带宽；并且，控制器集中处理庞大

的状态（拥塞状态）消息后重新算路,延时大，不利于链路拥塞的及时解决。

发明内容

[0003]本公开针对现有技术中存在的上述不足，提供一种路径选择方法、装置、计算机设

备和计算机可读介质。

[0004]第一方面，本公开实施例提供一种路径选择方法，所述方法包括：

[0005]接收第一探测报文，获取其中携带的带宽使用参数和指定网络设备的标识，所述

指定网络设备为业务路径中最后一个网络设备；

[0006]确定接收所述第一探测报文的端口到所述指定网络设备之间链路的带宽使用参

数；

[0007]若本网络设备属于所述指定网络设备的标识对应的等价路由ECMP链路组或工作-

保护链路组，则根据本地存储的带宽使用参数表、所述端口到所述指定网络设备之间链路

的带宽使用参数以及所述第一探测报文中的带宽使用参数和指定网络设备的标识,维护所

述带宽使用参数表;所述带宽使用参数表包括指定网络设备标识、路径带宽使用参数和下

一跳网络设备的标识；

[0008]当接收到业务报文时，在确定出ECMP路径或工作-保护路径之后，根据所述带宽使

用参数表转发所述业务报文。

[0009]在一些实施例中，所述根据本地存储的带宽使用参数表、所述端口到所述指定网

络设备之间链路的带宽使用参数以及所述第一探测报文中的带宽使用参数和指定网络设

备的标识，维护所述带宽使用参数表，包括：

[0010]若发送所述第一探测报文的网络设备的标识与所述带宽使用参数表中下一跳网

络设备的标识相同，则根据所述端口到所述指定网络设备之间链路的带宽使用参数，更新

所述带宽使用参数表中的路径带宽使用参数；

5

CN113132225A说明书2/16页

[0011]若发送所述第一探测报文的网络设备的标识与所述带宽使用参数表中下一跳网

络设备的标识不同，则根据所述端口到所述指定网络设备之间链路的带宽使用参数和所述

带宽使用参数表中的路径带宽使用参数的比较结果,维护所述带宽使用参数表。

[0012]在一些实施例中，所述确定接收所述第一探测报文的端口到所述指定网络设备之

间链路的带宽使用参数,包括：

[0013]确定接收所述第一探测报文的端口的带宽使用参数；

[0014]根据所述端口的带宽使用参数和所述第一探测报文中的带宽使用参数，确定所述

端口到所述指定网络设备之间链路的带宽使用参数。

[0015]在一些实施例中，所述带宽使用参数包括带宽利用率，所述根据所述端口的带宽

使用参数和所述第一探测报文中的带宽使用参数，确定所述端口到所述指定网络设备之间

链路的带宽使用参数，包括:确定所述端口的带宽利用率和所述第一探测报文中的带宽利

用率中的最大值。

[0016]在一些实施例中，所述根据所述端口到所述指定网络设备之间链路的带宽使用参

数和所述带宽使用参数表中的路径带宽使用参数的比较结果,维护所述带宽使用参数表,

包括：

[0017]若所述端口到所述指定网络设备之间链路的带宽利用率小于所述带宽使用参数

表中的路径带宽利用率，则根据发送所述第一探测报文的网络设备的标识更新所述带宽使

用参数表中下一跳网络设备的标识，并根据所述端口到所述指定网络设备之间链路的带宽

利用率更新所述带宽使用参数表中的路径带宽利用率；

[0018]若所述端口到所述指定网络设备之间链路的带宽利用率大于或等于所述带宽使

用参数表中的路径带宽利用率，则不更新所述带宽使用参数表。

[0019]在一些实施例中，所述带宽使用参数包括剩余带宽，所述根据所述端口的带宽使

用参数和所述第一探测报文中的带宽使用参数，确定所述端口到所述指定网络设备之间链

路的带宽使用参数，包括:确定所述端口的剩余带宽和所述第一探测报文中的剩余带宽的

最小值。

[0020]在一些实施例中，所述根据所述端口到所述指定网络设备之间链路的带宽使用参

数和所述带宽使用参数表中的路径带宽使用参数的比较结果,维护所述带宽使用参数表,

包括：

[0021]若所述端口到所述指定网络设备之间链路的剩余带宽大于所述带宽使用参数表

中的路径剩余带宽，则根据发送所述第一探测报文的网络设备的标识更新所述带宽使用参

数表中下一跳网络设备的标识，并根据所述端口到所述指定网络设备之间链路的剩余带宽

更新所述带宽使用参数表中的路径剩余带宽；

[0022]若所述端口到所述指定网络设备之间链路的剩余带宽小于或等于所述带宽使用

参数表中的路径剩余带宽，则不更新所述带宽使用参数表。

[0023]在一些实施例中，在确定接收所述第一探测报文的端口到所述指定网络设备之间

链路的带宽使用参数之后，还包括：

[0024]生成第二探测报文，所述第二探测报文包括所述指定网络设备的标识和所述端口

到所述指定网络设备之间链路的带宽使用参数；

[0025]向预先配置的多播组成员发送所述第二探测报文。

6

CN113132225A说明书3/16页

[0026]在一些实施例中，所述路径选择方法还包括：

[0027]当触发条件满足时，生成第三探测报文，所述第三探测报文携带带宽使用参数和

本网络设备的标识；

[0028]按照预设周期向预先配置的多播组成员发送所述第三探测报文。

[0029]在一些实施例中，当本网络设备属于至少一个工作-保护链路组时,所述端口包括

工作路径的起始端口和保护路径的起始端口，所述带宽使用参数表用于记录工作路径的信

息和保护路径的信息，所述信息包括起始端口信息、路径带宽使用参数和下一跳网络设备

的标识；

[0030]所述当接收到业务报文时，根据所述带宽使用参数表转发所述业务报文,包括：

[0031]若所述工作路径的起始端口到所述指定网络设备之间链路的带宽使用参数、所述

保护路径的起始端口到所述指定网络设备之间链路的带宽使用参数和预设阈值满足预设

条件，则当接收到业务报文时，根据所述带宽使用参数表，确定分流比例，并按照所述分流

比例，分别利用所述工作路径和所述保护路径发送所述业务报文。

[0032]另一方面，本公开实施例还提供一种路径选择装置，包括:接收模块、获取模块、确

定模块、表项维护模块和业务处理模块；

[0033]所述接收模块用于，接收第一探测报文，以及接收业务报文；

[0034]所述获取模块用于，获取所述第一探测报文中携带的带宽使用参数和指定网络设

备的标识，所述指定网络设备为业务路径中最后一个网络设备；

[0035]所述确定模块用于，确定接收所述第一探测报文的端口到所述指定网络设备之间

链路的带宽使用参数；

[0036]所述表项维护模块用于，当本网络设备属于所述指定网络设备的标识对应的ECMP

链路组或工作-保护链路组时，根据所述端口的带宽使用参数、所述第一探测报文中的带宽

使用参数和指定网络设备的标识以及本地存储的带宽使用参数表，维护所述带宽使用参数

表;所述带宽使用参数表包括指定网络设备标识、带宽使用参数和下一跳网络设备的标识；

[0037]所述业务处理模块用于，当所述接收模块接收到业务报文时，在确定出ECMP路径

或工作-保护路径之后，根据所述带宽使用参数表转发所述业务报文。

[0038]又一方面，本公开实施例还提供一种计算机设备，包括:一个或多个处理器以及存

储装置;其中，存储装置上存储有一个或多个程序，当上述一个或多个程序被上述一个或多

个处理器执行时，使得上述一个或多个处理器实现如前述各实施例所提供的路径选择方

法。

[0039]本公开实施例还提供了一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，其中，该计

算机程序被执行时实现如前述各实施例所提供的路径选择方法。

[0040]本公开实施例提供的路径选择方法，确定接收第一探测报文的端口到指定网络设

备之间链路的带宽使用参数，指定网络设备为业务路径中最后一个网络设备，由ECMP链路

组或工作-保护链路组中首个网络设备根据本地存储的带宽使用参数表、端口到指定网络

设备之间链路的带宽使用参数以及第一探测报文中的带宽使用参数和指定网络设备的标

识，维护该带宽使用参数表,在接收到业务报文并确定出ECMP路径或工作-保护路径之后，

该网络设备能够根据带宽使用参数表转发业务报文;本公开实施例按照与业务报文传送方

向相反的方向发送携带带宽使用参数的探测报文，由ECMP链路组或工作-保护链路组中首

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CN113132225A说明书4/16页

个网络设备根据链路带宽使用参数维护带宽使用参数表，并将带宽使用参数表作为业务报

文转发路径的选择依据，选择最优路径，可以快速从多条备选路径中找到拥塞程度最小的

链路;本公开实施例无需向控制器上报数据，在路径选择过程中不会占用线卡带宽，降低控

制器的处理压力和带宽资源占用。

附图说明

[0041]图1为本公开实施例提供的路径选择方法的流程图；

[0042]图2a为本公开实施例提供的探测报文的结构示意图之一；

[0043]图2b为本公开实施例提供的探测报文的结构示意图之二；

[0044]图3为本公开实施例提供的维护带宽使用参数表的流程图；

[0045]图4为本公开实施例提供的接收第一探测报文的端口到指定网络设备之间链路的

带宽使用参数的流程图；

[0046]图5为本公开实施例提供的根据端口到指定网络设备之间链路的带宽使用参数和

带宽使用参数表中的路径带宽使用参数的比较结果，维护带宽使用参数表的流程图之一；

[0047]图6为本公开实施例提供的根据端口到指定网络设备之间链路的带宽使用参数和

带宽使用参数表中的路径带宽使用参数的比较结果，维护带宽使用参数表的流程图之二；

[0048]图7为本公开实施例提供的生成、发送第二探测报文的流程图；

[0049]图8为本公开实施例提供的生成、发送第三探测报文的流程图；

[0050]图9为本公开实施例提供的工作-保护链路组场景下路径选择的流程图；

[0051]图10a为本公开一实施例提供的ECMP链路组场景下的网络拓扑图；

[0052]图10b为本公开一实施例提供的ECMP链路组场景下路径选择示意图；

[0053]图11a为本公开又一实施例提供的ECMP链路组场景下的网络拓扑图；

[0054]图11b为本公开又一实施例提供的ECMP链路组场景下路径选择示意图；

[0055]图12a为本公开一实施例提供的工作-保护链路组场景下的网络拓扑图；

[0056]图12b为本公开一实施例提供的工作-保护链路组场景下的路径选择示意图；

[0057]图13为本公开实施例提供的路径选择装置的结构示意图。

具体实施方式

[0058]在下文中将参考附图更充分地描述示例实施例，但是所述示例实施例可以以不同

形式来体现且不应当被解释为限于本文阐述的实施例。反之，提供这些实施例的目的在于

使本公开透彻和完整，并将使本领域技术人员充分理解本公开的范围。

[0059]如本文所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关列举条目的任何和所有组合。

[0060]本文所使用的术语仅用于描述特定实施例，且不意欲限制本公开。如本文所使用

的，单数形式“一个”和“该”也意欲包括复数形式，除非上下文另外清楚指出。还将理解的

是，当本说明书中使用术语“包括”和/或“由……制成”时，指定存在所述特征、整体、步骤、

操作、元件和/或组件,但不排除存在或添加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、

组件和/或其群组。

[0061]本文所述实施例可借助本公开的理想示意图而参考平面图和/或截面图进行描

述。因此，可根据制造技术和/或容限来修改示例图示。因此，实施例不限于附图中所示的实

8

CN113132225A说明书5/16页

施例，而是包括基于制造工艺而形成的配置的修改。因此，附图中例示的区具有示意性属

性，并且图中所示区的形状例示了元件的区的具体形状，但并不旨在是限制性的。

[0062]除非另外限定，否则本文所用的所有术语（包括技术和科学术语）的含义与本领域

普通技术人员通常理解的含义相同。还将理解,诸如那些在常用字典中限定的那些术语应

当被解释为具有与其在相关技术以及本公开的背景下的含义一致的含义，且将不解释为具

有理想化或过度形式上的含义，除非本文明确如此限定。

[0063]本公开的一个实施例提供一种路径选择方法，应用于SDN（SoftwareDefined

Network,软件定义网络）中SR（SegmentRouting,分段路由）场景，例如应用于Prefix

Segment（前缀段）。

[0064]如图1所示,所述路径选择方法包括以下步骤：

[0065]步骤11,接收第一探测报文，获取其中携带的带宽使用参数和指定网络设备的标

识。

[0066]在本公开实施例中，指定网络设备为业务路径中最后一个网络设备。

[0067]在一些实施例中,带宽使用参数可以包括带宽利用率或剩余带宽。

[0068]步骤12,确定接收第一探测报文的端口到指定网络设备之间链路的带宽使用参

数。

[0069]在本步骤中，接收第一探测报文的端口到指定网络设备之间的链路是指本网络设

备（即接收到第一探测报文的网络设备）的该端口与指定网络设备之间的链路，该链路可以

包括一段或多段路径。

[0070]确定接收第一探测报文的端口到指定网络设备之间链路的带宽使用参数的具体

流程，后续结合图3再详细说明。

[0071]步骤13,若本网络设备属于所述指定网络设备的标识对应的ECMP链路组或工作-

保护链路组，则根据本地存储的带宽使用参数表、端口到指定网络设备之间链路的带宽使

用参数以及第一探测报文中的带宽使用参数和指定网络设备的标识，维护带宽使用参数

表。

[0072]带宽使用参数表如表1所示,可以包括指定网络设备标识、路径带宽使用参数和下

一跳网络设备的标识。

[0073]表1

指定网络设备标识路径带宽使用下一跳网络设.............

参数备的标识

・.•••••・•

[0075]维护带宽使用参数表的具体流程，后续结合图2再详细说明。

[0076]步骤14,当接收到业务报文时，在确定出ECMP路径或工作-保护路径之后，根据带

宽使用参数表转发业务报文。

[0077]在本步骤中，本网络设备根据带宽使用参数表中下一跳网络设备的标识确定下一

跳网络设备，将业务报文转发至该下一跳网络设备，从而实现等价路径或工作-保护路径选

择。

[0078]本公开实施例提供的路径选择方法，确定接收第一探测报文的端口到指定网络设

9

CN113132225A说明书6/16页

备之间链路的带宽使用参数，指定网络设备为业务路径中最后一个网络设备，由ECMP链路

组或工作-保护链路组中首个网络设备根据本地存储的带宽使用参数表、端口到指定网络

设备之间链路的带宽使用参数以及第一探测报文中的带宽使用参数和指定网络设备的标

识，维护该带宽使用参数表,在接收到业务报文并确定出ECMP路径或工作-保护路径之后，

该网络设备能够根据带宽使用参数表转发业务报文;本公开实施例按照与业务报文传送方

向相反的方向发送携带带宽使用参数的探测报文，由ECMP链路组或工作-保护链路组中首

个网络设备根据链路带宽使用参数维护带宽使用参数表，并将带宽使用参数表作为业务报

文转发路径的选择依据，选择最优路径,可以快速从多条备选路径中找到拥塞程度最小的

链路;本公开实施例无需向控制器上报数据，在路径选择过程中不会占用线卡带宽，降低了

控制器的处理压力和带宽资源占用。

[0079]在一些实施例中，带宽使用参数为带宽利用率，如图2a所示，第一探测报文至少包

括:指定网络设备的标识SID和带宽利用率util,需要说明的是，第一探测报文还可以包括

以太头和IP（InternetProtocol,网际互连协议）头，以太头中携带以太网类型，IP头中携

带组播地址（即多播组成员的地址）o

[0080]在一些实施例中，带宽使用参数为剩余带宽，如图2b所示，第一探测报文至少包

括:指定网络设备的标识SID和剩余带宽，需要说明的是，第一探测报文还可以包括以太头

和IP头，以太头中携带以太网类型，IP头中携带组播地址（即多播组成员的地址）。

[0081]在本公开实施例中，剩余带宽可以通过剩余带宽量化值BWQ表示，剩余带宽量化值

BWQ与带宽BW具有一定的映射关系，该映射关系如表2所示。

[0082]表2

剩余带宽量化值BWQ剩余带宽BW范围

0未量化

1BW<aGE

2aGEWBWVbGE

3cGEWBWVdGE

4eGEWBWVfGE

5gGEWBWVhGE

.....•

[0084]表2中的2、1）«、（1、6、38、11表示带宽的实际值。

[0085]可以先计算端口的剩余带宽BW,剩余带宽BW=带宽*（1-带宽利用率），然后根据BW

查询表2,得到对应的BWQ。

[0086]在一些实施例中，如图3所示，所述确定接收第一探测报文的端口到指定网络设备

之间链路的带宽使用参数（即步骤12），包括：

[0087]步骤121,确定接收第一探测报文的端口的带宽使用参数。

[0088]在本步骤中，可直接测量接收第一探测报文的端口的带宽参数。

[0089]步骤122,根据端口的带宽使用参数和第一探测报文中的带宽使用参数，确定端口

到指定网络设备之间链路的带宽使用参数。

[0090]在本步骤中，当带宽使用参数为带宽利用率时，确定端口的带宽利用率和第一探

测报文中的带宽利用率中的最大值，将该最大值作为端口到指定网络设备之间链路的带宽

10

CN113132225A说明书7/16页

使用参数。当带宽使用参数为剩余带宽时，确定端口的剩余带宽和第一探测报文中的剩余

带宽中的最小值，将该最小值作为端口到指定网络设备之间链路的带宽使用参数。

[0091]在一些实施例中，如图4所示，所述根据本地存储的带宽使用参数表、端口到指定

网络设备之间链路的带宽使用参数以及第一探测报文中的带宽使用参数和指定网络设备

的标识，维护带宽使用参数表（即步骤13）,包括：

[0092]步骤131,判断发送第一探测报文的网络设备的标识与带宽使用参数表中下一跳

网络设备的标识是否相同，若相同，则执行步骤132；否则，执行步骤133。

[0093]在本步骤中，若判断出发送第一探测报文的网络设备的标识与带宽使用参数表中

下一跳网络设备的标识相同，说明第一探测报文的发送路径与带宽使用参数表中记录的前

次业务报文发送路径相同，则直接更新带宽使用参数表中的路径带宽使用参数。若判断出

发送第一探测报文的网络设备的标识与带宽使用参数表中下一跳网络设备的标识不同，说

明第一探测报文的发送路径与带宽使用参数表中记录的前次业务报文发送路径不同，则需

要将端口到指定网络设备之间链路的带宽使用参数和带宽使用参数表中的路径带宽使用

参数相比较,并根据比较结果决定是否更新带宽使用参数表。

[0094]步骤132,根据端口到指定网络设备之间链路的带宽使用参数，更新带宽使用参数

表中的路径带宽使用参数。

[0095]在本步骤中，直接将带宽使用参数表中的路径带宽使用参数更新为端口到指定网

络设备之间链路的带宽使用参数。

[0096]步骤133,根据端口到指定网络设备之间链路的带宽使用参数和带宽使用参数表

中的路径带宽使用参数的比较结果，维护带宽使用参数表。

[0097]对于带宽使用参数为带宽利用率的情况，维护带宽使用参数表的具体实现方式后

续结图5再详细说明。对于带宽使用参数为剩余带宽的情况，维护带宽使用参数表的具体实

现方式后续结图6再详细说明。

[0098]在一些实施例中，当带宽使用参数为带宽利用率时，如图5所示，所述根据端口到

指定网络设备之间链路的带宽使用参数和带宽使用参数表中的路径带宽使用参数的比较

结果,维护带宽使用参数表（即步骤133），包括：

[0099]步骤51,判断端口到指定网络设备之间链路的带宽利用率是否小于带宽使用参数

表中的路径带宽利用率，若是，则执行步骤52,否则，执行步骤53。

[0100]在本步骤中，若判断出端口到指定网络设备之间链路的带宽利用率小于带宽使用

参数表中的路径带宽利用率，说明第一探测报文的发送路径与带宽使用参数表中记录的前

次业务报文发送路径不同，且第一探测报文的发送路径的带宽利用率小于带宽使用参数表

中记录的前次业务报文发送路径的带宽利用率，即第一探测报文发送路径的带宽资源更

优，因此，需要更换最优下一跳,相应的，删除带宽使用参数表中原下一跳的信息，并写入本

次选择出的最优下一跳的信息。

[0W1]若判断出端口到指定网络设备之间链路的带宽利用率大于或等于带宽使用参数

表中的路径带宽利用率，说明第一探测报文的发送路径与带宽使用参数表中记录的前次业

务报文发送路径不同，且第一探测报文的发送路径的带宽利用率大于或等于带宽使用参数

表中记录的前次业务报文发送路径的带宽利用率，即第一探测报文发送路径的带宽资源更

差，因此，不需要更换最优下一跳,相应的，也不用更新带宽使用参数表。

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CN113132225A说明书8/16页

[0102]步骤52,根据发送第一探测报文的网络设备的标识更新带宽使用参数表中下一跳

网络设备的标识，并根据端口到指定网络设备之间链路的带宽利用率更新带宽使用参数表

中的路径带宽利用率。

[0103]在本步骤中，将带宽使用参数表中下一跳网络设备的标识更新为发送第一探测报

文的网络设备的标识，并将带宽使用参数表中的路径带宽利用率更新为端口到指定网络设

备之间链路的带宽利用率,从而实现最优下一跳信息的更新。

[0104]步骤53,不更新带宽使用参数表。

[0105]在一些实施例中，当带宽使用参数为剩余带宽时，如图6所示，所述根据端口到指

定网络设备之间链路的带宽使用参数和带宽使用参数表中的路径带宽使用参数的比较结

果,维护带宽使用参数表（即步骤133），包括：

[0106]步骤61,判断端口到指定网络设备之间链路的剩余带宽是否大于带宽使用参数表

中的路径剩余带宽，若是，则执行步骤62,；否则，执行步骤63。

[0W7]在本步骤中，若判断出端口到指定网络设备之间链路的剩余带宽大于带宽使用参

数表中的路径剩余带宽，说明第一探测报文的发送路径与带宽使用参数表中记录的前次业

务报文发送路径不同，且第一探测报文的发送路径的剩余带宽大于带宽使用参数表中记录

的前次业务报文发送路径的剩余带宽，即第一探测报文发送路径的带宽资源更优，因此，需

要更换最优下一跳,相应的，删除带宽使用参数表中原下一跳的信息，并写入本次选择出的

最优下一跳的信息。

[0108]若判断出端口到指定网络设备之间链路的剩余带宽小于或等于带宽使用参数表

中的路径剩余带宽,说明第一探测报文的发送路径与带宽使用参数表中记录的前次业务报

文发送路径不同，且第一探测报文的发送路径的剩余带宽小于或等于带宽使用参数表中记

录的前次业务报文发送路径的剩余带宽，即第一探测报文发送路径的带宽资源更差，因此,

不需要更换最优下一跳,相应的，也不用更新带宽使用参数表。

[0109]步骤62,根据发送第一探测报文的网络设备的标识更新带宽使用参数表中下一跳

网络设备的标识，并根据端口到所述指定网络设备之间链路的剩余带宽更新带宽使用参数

表中的路径剩余带宽。

[0110]在本步骤中，将带宽使用参数表中下一跳网络设备的标识更新为发送第一探测报

文的网络设备的标识，并将带宽使用参数表中的路径剩余带宽更新为端口到指定网络设备

之间链路的剩余带宽，从而实现最优下一跳信息的更新。

[0111]步骤63,不更新带宽使用参数表。

[0112]进一步的，在一些实施例中，由于网络拓扑中存在多个ECMP链路组或工作-保护链

路组，因此，还需要将探测报文传递下去。如图7所示，在确定接收第一探测报文的端口到指

定网络设备之间链路的带宽使用参数（即步骤12）之后,所述路径选择方法还包括：

[0113]步骤71,生成第二探测报文，第二探测报文包括指定网络设备的标识和端口到指

定网络设备之间链路的带宽使用参数。

[0114]需要说明的是，第二探测报文的结构与第一探测报文的结构相同。

[0115]在本步骤中，针对带宽使用参数为带宽利用率的情况，在更新完成带宽使用参数

表（包括下一跳网络设备的标识和路径带宽利用率）之后，根据指定网络设备的标识和端口

到指定网络设备之间链路的带宽利用率生成第二探测报文。

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CN113132225A说明书9/16页

[0116]在本步骤中，针对带宽使用参数为剩余带宽的情况，在更新完成带宽使用参数表

（包括下一跳网络设备的标识和路径剩余带宽）之后，根据指定网络设备的标识和端口到指

定网络设备之间链路的剩余带宽生成第二探测报文。

[0117]步骤72,向预先配置的多播组成员发送第二探测报文。

[0118]在本步骤中，第二探测报文沿着与业务报文传送方向相反的方向发送，可以将探

测报文发送至下一个ECMP链路组或工作-保护链路组。

[0119]需要说明的是，无论网络设备是否属于ECMP链路组或工作-保护链路组，接收到第

一探测报文的网络设备都会生成并发送第二探测报文，只不过属于ECMP链路组或工作-保

护链路组的网络设备还需要维护本地存储的带宽使用参数表，而不属于ECMP链路组或工

作-保护链路组的网络设备，不存在路径选择的问题，因此无需在本地存储并维护带宽使用

参数表。

[0120]在一些实施例中，当网络设备为业务路径的最后一个网络设备时，该网络设备生

成首个探测报文。如图8所示，所述路径选择方法还包括以下步骤：

[0121]步骤81,当触发条件满足时，生成第三探测报文，第三探测报文携带带宽使用参数

和本网络设备的标识。

[0122]触发条件满足是指接收到用户发送的配置指令，也就是说，由用户对业务路径的

尾节点进行配置，由该业务路径的尾节点构造第三探测报文。

[0123]步骤82,按照预设周期向预先配置的多播组成员发送第三探测报文。

[0124]在本步骤中，业务路径的最后一个网络设备向其多播组成员发送第三探测报文，

探测报文携带带宽使用参数和本网络设备的标识，第三探测报文的结构与第一探测报文的

结构相同。需要说明的是，用户可以根据需要设置、调整第三探测报文的发送周期，即在发

送的配置指令中携带探测报文的发送周期。

[0125]由于网络中发送探测报文的网络设备是有限的，本公开实施例仅针对时延敏感度

高的业务使用，因此给网络带来的影响很小。

[0126]在一些实施例中，当本网络设备属于工作-保护链路组时，接收第一探测报文的端

口包括工作路径的起始端口和保护路径的起始端口，带宽使用参数表用于记录工作路径的

信息和保护路径的信息，所述信息包括起始端口信息、路径带宽使用参数和下一跳网络设

备的标识。

[0127]所述确定接收第一探测报文的端口到指定网络设备之间链路的带宽使用参数（即

步骤12）,包括:确定接收第一探测报文的工作路径的起始端口到指定网络设备之间链路的

带宽使用参数，以及确定接收第一探测报文的保护路径的起始端口到指定网络设备之间链

路的带宽使用参数。也就是说，分别确定工作路径的起始端口和保护路径的起始端口到指

定网络设备之间链路的带宽使用参数。

[0128]如图9所示，所述当接收到业务报文时，在确定出工作-保护路径之后，根据带宽使

用参数表转发业务报文（即步骤14），包括：

[0129]步骤141,判断工作路径的起始端口到指定网络设备之间链路的带宽使用参数、保

护路径的起始端口到指定网络设备之间链路的带宽使用参数和预设阈值是否满足预设条

件,若满足，则执行步骤142,否则，结束流程。

[0130]若带宽使用参数包括带宽利用率，则满足预设条件包括:工作路径的起始端口到

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指定网络设备之间链路的带宽利用率大于预设阈值，且保护路径的起始端口到指定网络设

备之间链路的带宽利用率小于该预设阈值，此时，说明工作路径发生了拥塞，其带宽资源较

少,而保护路径的带宽资源较多，因此，可以将一部分传输业务数据的任务从工作路径迁移

到保护路径上。

[0131]若带宽使用参数包括剩余带宽，则满足预设条件包括：工作路径的起始端口到指

定网络设备之间链路的剩余带宽小于预设阈值,且保护路径的起始端口到指定网络设备之

间链路的剩余带宽大于该预设阈值，此时，说明工作路径发生了拥塞，其带宽资源较少，而

保护路径的带宽资源较多，因此，可以将一部分传输业务数据的任务从工作路径迁移到保

护路径上。

[0132]步骤142,当接收到业务报文时，在确定出工作-保护路径之后，根据带宽使用参数

表，确定分流比例。

[0133]在本步骤中，根据带宽使用参数表中记录的工作路径的带宽使用情况和保护路径

的带宽使用情况，按照预设策略确定分流比例。

[0134]步骤143,按照分流比例，分别利用工作路径和保护路径发送业务报文。

[0135]需要说明的是，随着时间的推移，当工作路径的带宽利用率下降至阈值以下，或

者，工作路径的剩余带宽上升至阈值以上时，后续的业务报文仍然选择在工作路径传输。

[0136]本公开实施例针对时延敏感度高的业务，提出了一种应用在PrefixSegment的场

景中为松散路由选路的方法，通过松散路径段的尾节点，定时反向(与业务报文传送方向相

反)发送探测报文，探测报文中可以携带链路带宽使用参数。由松散路径段的首节点根据链

路带宽使用参数选择最优下一跳节点，实现最优转发路径的选择，可以有效地避免拥塞路

径。

[0137]为了清楚说明本公开实施例的方案，以下结合不同的应用场景对本公开实施例的

技术方案进行详细说明。

[0138]图10a和图10b为带宽使用参数为带宽利用率时的路径选择过程。如图10a所示，网

络拓扑中所有节点均为SR节点，源节点为nodell,目的节点为node22。控制器将段列表

(segment-list)下发到源节点。在源节点将segment-1ist封装到业务报文头部，按照

segment-list，业务报文沿着箭头所示的路径传送。即node11-->nodel->node>2一>

node3o而从node3到node22之间的路径是松散的，即segmentTist没有明确指定从node3走

哪条路到达目的节点node22,而是由node3的控制平面根据路径的代价值(cost)作为约束

条件计算路径，计算得到两条ECMP等价路径:node3—>node4一>node22和node3—>node7一

>node22o

[0139]如图10b所示，由于本实施例中从nodell到node22传送的业务报文对时延敏感度

高，为了能够在两条等价路径中选择一条拥塞程度小的路径,node3需要知道ECMP路径的拥

塞情况。为了获取链路拥塞信息，用户配置node22,由它开始反向发送探测报文，探测报文

携带链路的指定网络设备的标识(指定网络设备即为node22)和带宽利用率信息，反向传递

到node3。

[0140]用户指定node22为起始节点，由其生成第三探测报文，第三探测报文中指定网络

设备的标识SID为16022,带宽利用率util为0。

[0141]node4的端口3收到第三探测报文，node4监测端口3的带宽利用率为80%,与第三

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CN113132225A说明书11/16页

探测报文中携带的带宽利用率对比，node4的端口3的带宽利用率大于第三探测报文中的带

宽利用率，因此,node4的端口3到node22的链路的带宽利用率为80%°node4根据收到第三

探测报文的端口3的信息，判断出node4在拓扑中不属于任何ECMP链路组或工作-保护链路

组，不需要本地存储和维护带宽使用参数表，即不用存储端口3到node22的链路的带宽利用

率。Node4生成第二探测报文，将指定网络设备的标识(16022)和端口3到node22的链路的带

宽利用率(80%)携带在第二探测报文中。第二探测报文向node4的多播组成员发送,其多播

组成员为端口1和端口2,即将第二探测报文分别发送给node3和node5。

[0142]node7的情况与node4类似，其端口3收到node22发送的第三探测报文，监测到端口

3的带宽利用率为20%,大于第三探测报文中的带宽利用率(0%)，因此,node7的端口3到

node22的链路带宽利用率为20%°node7与node4类似,不需要本地存储和维护带宽使用参

数表,即不用存储端口3到node22的链路的带宽利用率。node7生成第二探测报文，将指定网

络设备的标识(16022)和端口3到node22的链路的带宽利用率(20%)携带在第二探测报文

中，向node7的多播组成员发送，其多播组成员为端口1和端口2,即将第二探测报文分别发

送给node3和node6。

[0143]node3从端口3和端口4均能收到由目的节点node22始发的探测报文(对于node3来

说，接收到的探测报文为第一探测报文，该第一探测报文即为node4和node7发送的第二探

测报文)。由于两路探测报文到达node3的时间不同，node3一旦接收到探测报文，就监测接

收到探测报文的端口的带宽利用率。若node3的端口4先接收到探测报文(即发送该探测报

文的节点为node4),监测到端口4的带宽利用率为40%,因此，端口4到node22的链路的带宽

利用率为80%。由于node3本地存储的带宽使用参数表中记录的下一跳节点也是node4,因

此，直接将带宽使用参数表中的路径带宽利用率更新为80%°Node3向node2和node5发送的

探测报文中携带node22的标识16022、下一跳节点标识(node4的标识)、端口4到node22的链

路带宽利用率80%。需要说明的是，图10b中未示出node3发出的该探测报文。

[0144]当node3的端口3后接收到探测报文(即发送该探测报文的节点为node7)时，监测

到端口3的带宽利用率为30%,因此，端口3到node22的链路的带宽利用率为30%。由于

node3本地存储的带宽使用参数表中记录的下一跳节点是node4,且端口3到node22的链路

的带宽利用率(30%)小于带宽使用参数表中的路径带宽利用率(80%)，则将带宽使用参数

表中的下一跳节点标识更新为node7,并将带宽使用参数表中的路径带宽利用率更新为

30%。如图10b所示，node3向node2和node5发送的探测报文中携带node22的标识16022、下

一跳节点标识(node7的标识)、端口4到node22的链路带宽利用率30%。需要说明的是，

node3的端口4和端口3接收探测报文的时间间隔很短,node3节点的带宽使用参数表更新很

快,不会影响业务报文的传送。

[0145]业务报文到达node3时，node3在确定出ECMP路径之后，按照带宽使用参数表转发

该业务报文，即沿着带宽利用率小的ECMP链路发往下一跳，即经端口3沿着路径node3—>

node7—>node22发送,从而有效地避免了拥塞的发生。

[0146]图11a和图11b为带宽使用参数为剩余带宽时的路径选择过程。如图11a所示，网络

拓扑中所有节点均为SR节点，源节点为nodell,目的节点为node22。控制器将段列表

(segment-list)下发到源节点。在源节点将segment-1ist封装到业务报文头部，按照

segment-list，业务报文沿着箭头所示的路径传送。即node11-->nodel-->node>2一>

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CN113132225A说明书12/16页

node3。而从node3到node22之间的路径是松散的，即segmentTist没有明确指定从node3走

哪条路到达目的节点node22,而是由node3的控制平面根据路径的代价值(cost)作为约束

条件计算路径，计算得到两条ECMP等价路径:node3—>node4一〉node22和node3—>node7一

>node22o

[0147]如图11b所示，由于本实施例中从nodell到node22传送的业务报文对时延敏感度

高，为了能够在两条等价路径中选择一条可用带宽更大的路径,node3需要知道ECMP路径的

剩余