分布式需求矩陣計(jì)算的制作方法
【專利摘要】在一個(gè)實(shí)施例中，一種方法包括在第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備處接收分組、將分組記錄到與需求矩陣的單元相對應(yīng)的需求中、以及將需求存儲在第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備處的需求數(shù)據(jù)庫中。需求數(shù)據(jù)庫包括多個(gè)需求，這些需求是針對指定時(shí)間周期計(jì)算得出的并且同與在第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備處進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)的流量相關(guān)聯(lián)的需求矩陣的單元相對應(yīng)。同與在第二網(wǎng)絡(luò)設(shè)備處進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)的流量相關(guān)聯(lián)的需求矩陣的單元相對應(yīng)的需求在該第二網(wǎng)絡(luò)設(shè)備處被計(jì)算和存儲。本文還公開了一種裝置和一種邏輯。
【專利說明】分布式需求矩陣計(jì)算
[0001] 相關(guān)申請的聲明
[0002] 本申請要求于2012年4月9日提交的、名稱為"NETWORK AVAILABILITY ANALYTICS (網(wǎng)絡(luò)可用性分析）"的美國臨時(shí)申請?zhí)?1/621，811 (代理案號CISP1224+)的權(quán) 益。該臨時(shí)申請的內(nèi)容通過引用以其整體合并于此。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003] 本公開一般涉及通信網(wǎng)絡(luò)，并且更具體地，涉及計(jì)算流量（traffic)需求矩陣。

【背景技術(shù)】
[0004] 流量矩陣（也稱為需求矩陣或流量需求矩陣）描述進(jìn)入、穿過和離開網(wǎng)絡(luò)的流量 流。每個(gè)需求是標(biāo)識在一點(diǎn)處進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)并在另一點(diǎn)處離開網(wǎng)絡(luò)的流量的單一流量矩陣條 目。雖然流量矩陣對網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商是必不可少的，但這些流量矩陣常常有精度問題。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0005] 圖1示出了本文描述的實(shí)施例可以在其中實(shí)現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)的示例。
[0006] 圖2示出了用于實(shí)施本文描述的實(shí)施例的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的示例。
[0007] 圖3是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的、示出了用于計(jì)算分布式需求矩陣的過程的概覽的流程 圖。
[0008] 貫穿附圖的若干視圖對應(yīng)的參考字符表不對應(yīng)的部分。

【具體實(shí)施方式】
[0009] 概覽
[0010] 在一個(gè)實(shí)施例中，一種方法通常包括：在第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備處接收分組、將分組記錄 到與需求矩陣的單元相對應(yīng)的需求中，以及將該需求存儲在第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備處的需求數(shù)據(jù)庫 中。需求數(shù)據(jù)庫包括多個(gè)需求，這些需求是針對指定時(shí)間周期計(jì)算得出的并且同與在第一 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備處進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)的流量相關(guān)聯(lián)的需求矩陣的單元相對應(yīng)。同與在第二網(wǎng)絡(luò)設(shè)備處進(jìn)入 網(wǎng)絡(luò)的流量相關(guān)聯(lián)的需求矩陣的單元相對應(yīng)的需求在該第二網(wǎng)絡(luò)設(shè)備處被計(jì)算和存儲。
[0011] 在另一實(shí)施例中，一種裝置通常包括：處理器，其用于將接收到的分組記錄到與需 求矩陣的單元相對應(yīng)的需求中和將該需求存儲在需求數(shù)據(jù)庫中。需求數(shù)據(jù)庫包括多個(gè)需 求，這些需求是針對指定時(shí)間周期計(jì)算得出的并且與在該裝置處進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)的流量相關(guān)聯(lián)的 需求矩陣的單元相對應(yīng)。該裝置進(jìn)一步包括用于存儲需求數(shù)據(jù)庫的存儲器。同與在網(wǎng)絡(luò)設(shè) 備處進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)的流量相關(guān)聯(lián)的需求矩陣的單元相對應(yīng)的需求在該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備處被計(jì)算和存 儲。
[0012] 在另一實(shí)施例中，一種邏輯被編碼在一個(gè)或多個(gè)有形計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上以供執(zhí) 行，當(dāng)所述邏輯被執(zhí)行時(shí)可操作來：將在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備處接收到的分組記錄到與需求矩陣的單 元相對應(yīng)的需求中；將該需求存儲在包括多個(gè)需求的需求數(shù)據(jù)庫中，這些需求同與在該網(wǎng) 絡(luò)設(shè)備處進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)的流量相關(guān)聯(lián)的需求矩陣的單元相對應(yīng)；接收同與在其它網(wǎng)絡(luò)設(shè)備處進(jìn) 入網(wǎng)絡(luò)的流量相關(guān)聯(lián)的需求矩陣的單元相對應(yīng)的需求；以及生成需求矩陣。
[0013] 示例實(shí)施例
[0014] 呈現(xiàn)下面的描述以使得本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠制造和使用這些實(shí)施例。具 體實(shí)施例和應(yīng)用的描述僅作為示例提供，并且各種修改對本領(lǐng)域的技術(shù)人員將是顯而易見 的。在不脫離這些實(shí)施例的范圍的情況下，本文描述的一般原則可以應(yīng)用到其它應(yīng)用中。因 此，實(shí)施例不限于所展示的那些，而是給予與本文描述的原則和特征一致的最寬的范圍。為 清楚起見，沒有詳細(xì)地描述關(guān)于在與實(shí)施例有關(guān)的【技術(shù)領(lǐng)域】中已知的技術(shù)材料的細(xì)節(jié)。
[0015] 需求通常被定義為在具體邊緣節(jié)點(diǎn)處退出網(wǎng)絡(luò)的所有分組。在N個(gè)邊緣節(jié)點(diǎn)的 網(wǎng)絡(luò)中，需求矩陣由N~2個(gè)單元組成，比如[X，Y]，其表示在X處進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)并在Y處退出網(wǎng) 絡(luò)的分組和字節(jié)的數(shù)目。需求能夠進(jìn)一步依據(jù)起源AS(Autonomous System,自治系統(tǒng)）、 鄰近入口 AS、鄰近出口 AS、目的地AS、在收集路由器處的傳入接口、DSCP (Differentiated Services Code Point,差分服務(wù)代碼點(diǎn)）類等等來被定義。
[0016] 用來生成流量矩陣的傳統(tǒng)技術(shù)的缺點(diǎn)是基于網(wǎng)絡(luò)流量流收集器的集中解決方案 的不良縮放，其中路由器收集流信息和輸出原始或聚合數(shù)據(jù)。用于流量監(jiān)測的網(wǎng)絡(luò)流量流 收集軟件（例如，NetFlow)或硬件流量探頭能夠圍繞網(wǎng)絡(luò)周邊安裝以提供詳細(xì)的流量矩陣 信息。然而，純粹基于NerFlow或硬件探測的方法不適合所有網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商。除處理來自他 們的路由器客戶端的所有NetFlow記錄之外，收集器還需要維護(hù)每個(gè)單獨(dú)的路由器客戶端 的專用BGP(Border Gateway Protocol,邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議）表。
[0017] 常規(guī)系統(tǒng)需要從PE(provider edge,提供商邊緣）到PE的全網(wǎng)狀TE(Traffic Engineering，流量工程）隧道（其不能很好地縮放并且招致高的成本）或集中網(wǎng)絡(luò)流量流 分析儀以連續(xù)不斷地維護(hù)每個(gè)PE節(jié)點(diǎn)的單獨(dú)的BGP表。另一問題是將異步流輸出測量與 網(wǎng)絡(luò)廣泛同步需求矩陣相關(guān)聯(lián)的困難。將數(shù)據(jù)組合為單一需求矩陣能夠是挑戰(zhàn)性的，因?yàn)?所收集的數(shù)據(jù)無法覆蓋同一時(shí)間周期。聚集精確的、一致的、實(shí)時(shí)的和完整的測量數(shù)據(jù)的困 難常常導(dǎo)致錯(cuò)誤的需求矩陣。
[0018] 這里描述的實(shí)施例能夠用于生成精確的需求矩陣而無需集中式計(jì)算。實(shí)施例提供 可縮放的、輕量級的、永遠(yuǎn)開啟的、精確的解決方案以導(dǎo)出需求矩陣。如下面所詳細(xì)描述的， 每個(gè)參與的分布式需求矩陣（DDM)路由器使用會計(jì)技術(shù)以導(dǎo)出需求矩陣的局部元素。邊緣 路由器計(jì)算它們的需求矩陣的份額，從而計(jì)算工作被分布到每個(gè)路由器。分布式工作量提 供可伸縮性的益處。精度通過嚴(yán)格的核算來提供。另外，沒有必要在集中收集器上模擬每 個(gè)單獨(dú)的路由器的BGP視圖（這容易出錯(cuò)）。計(jì)時(shí)規(guī)則確保給定需求矩陣的所有單元與同 一時(shí)間周期相關(guān)。在另一實(shí)施例中，DDM路由器公布它們的需求矩陣的局部元素，以使得所 有路由器有完整的需求矩陣。通過向路由器提供關(guān)于拓?fù)浜腿至髁慷皇峭負(fù)浜途植苛?量的信息，在流量工程、彈性和敏捷IP/光學(xué)拓?fù)涞目臻g中開啟了新的可能性。
[0019] 現(xiàn)在參照附圖，并且首先參照圖1，示出了本文描述的實(shí)施例可以再其中實(shí)現(xiàn)的網(wǎng) 絡(luò)15的示例。為簡化起見，僅示出了少量節(jié)點(diǎn)。這些實(shí)施例在包括多個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的數(shù)據(jù)通 信網(wǎng)絡(luò)的背景下運(yùn)作。網(wǎng)絡(luò)可以包括經(jīng)由任意數(shù)量的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信的任意數(shù)量的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備 (如路由器、交換機(jī)或其它網(wǎng)絡(luò)設(shè)備），其促進(jìn)數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的傳遞。
[0020] 圖1的示例中示出的網(wǎng)絡(luò)15包括四個(gè)通過鏈路12連接并且沿網(wǎng)絡(luò)的邊緣布置的 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備10 (A、B、C、D)。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備10可以是路由器或被配置為執(zhí)行路由功能的其它網(wǎng)絡(luò) 設(shè)備。路由器10例如可以沿服務(wù)提供商網(wǎng)絡(luò)或任何其它網(wǎng)絡(luò)的邊緣布置。每個(gè)邊緣設(shè)備 10可以與一個(gè)或多個(gè)自治系統(tǒng)（AS)、客戶網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)中心或任何其它網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行 通信。路由器10是圍繞網(wǎng)絡(luò)15的周邊的一部分，其包括所有提供商邊緣路由器、聚合路由 器、寬帶路由器或形成圍繞網(wǎng)絡(luò)的連續(xù)周邊的其它路由器。
[0021] 需求代表網(wǎng)絡(luò)15中的任何兩個(gè)邊緣設(shè)備10之間的流量流。整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中可以有任 意數(shù)量的的流量流。需求矩陣（流量矩陣、流量需求矩陣）描述在網(wǎng)絡(luò)邊緣處的流的聚合。 需求是與網(wǎng)絡(luò)中的源和目的地相關(guān)聯(lián)的需求矩陣的單一元素（單元）。因此每個(gè)需求是需 求矩陣中的標(biāo)識在一點(diǎn)處進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)并在另一點(diǎn)處離開網(wǎng)絡(luò)的流量數(shù)量的單一條目。例如， 流量可以在路由器A進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)15并且沿路線穿過網(wǎng)絡(luò)直到它到達(dá)路由器C，在此它離開網(wǎng) 絡(luò)。為了構(gòu)造需求矩陣，收集關(guān)于所有流量和它怎樣進(jìn)入和退出網(wǎng)絡(luò)的信息。流量度量被 映射到單獨(dú)的需求。
[0022] 圖1中示出的用于路由器的需求矩陣可以表述如下：
[0023] [[AA AB AC AD]
[0024] [BA BB BC BD]
[0025] [CA CB CC CD]
[0026] [DA DB DC DD]]
[0027] 上面需求矩陣的每行包括與在一個(gè)邊緣設(shè)備10處接收到的流量相對應(yīng)的單元。 例如，第一行包括與在路由器A處接收到的將在路由器A(AA)、路由器B(AB)、路由器C(AC) 和路由器D(AD)離開網(wǎng)絡(luò)的流量相對應(yīng)的單元。同樣地，第二行包括與在路由器B處接收到 將在路由器A(BA)、路由器B(BB)、路由器C(BC)和路由器D(BD)離開網(wǎng)絡(luò)的流量相對應(yīng)的 單元，并且第三和第四行分別包括與在路由器C和D處進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)的流量相對應(yīng)的單元。每 個(gè)路由器10為需求矩陣計(jì)算它自己的行（局部需求）。來自每個(gè)路由器10的局部需求可 以在一個(gè)或多個(gè)路由器或網(wǎng)絡(luò)中的另一設(shè)備處被收集并且完整的需求矩陣被生成，如下所 述。
[0028] 每個(gè)DDM路由器10包括被配置為計(jì)算需求矩陣的所有[X，Y]單元的DDM模塊14， 其中X是DDM模塊所在的路由器。每個(gè)DDM模塊14也配置用于同步周期測量存檔。這允 許來自不同路由器10的分布式測量被合并。每個(gè)路由器10進(jìn)一步包括由DDM模塊14維 護(hù)的需求數(shù)據(jù)庫。來自每個(gè)線卡的DDM測量結(jié)果針對指定時(shí)間周期被存儲在數(shù)據(jù)庫中。數(shù) 據(jù)庫中的需求可以通過如容量規(guī)劃應(yīng)用或運(yùn)行在集中服務(wù)器上的其它可操作的應(yīng)用來檢 索以供使用。來自數(shù)據(jù)庫的需求也可以公布給參與DDM過程的其它路由器10。
[0029] 要理解的是圖1中示出的網(wǎng)絡(luò)和上面描述的僅是示例并且本文描述的實(shí)施例可 以在含有任意數(shù)量或類型的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備或拓?fù)涞木W(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)。例如，在邊緣設(shè)備10之間，可 能有位于網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的任意數(shù)量的中間或核心節(jié)點(diǎn)。另外，每個(gè)邊緣設(shè)備10可以與如在一個(gè)或 多個(gè)自治系統(tǒng)（AS)中的任意數(shù)量的其它網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行通信。
[0030] 圖2示出了可用于實(shí)現(xiàn)本文描述的實(shí)施例的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備20 (如路由器）的示例。在 一個(gè)實(shí)施例中，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備20是可以在硬件、軟件或它們的任何組合中實(shí)現(xiàn)的可編程機(jī)器。 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備20包括一個(gè)或多個(gè)處理器22、存儲器24、網(wǎng)絡(luò)接口 26和DDM模塊14。
[0031] 存儲器24可以是易失性存儲器或非易失性存儲裝置，其存儲各種應(yīng)用、操作 系統(tǒng)、模塊和數(shù)據(jù)以供處理器22執(zhí)行和使用。例如，存儲器24可以包括一個(gè)或多個(gè)在 軟件中實(shí)現(xiàn)的DDM組件、用于存儲需求測量或需求矩陣的單元的需求數(shù)據(jù)庫28,以及 FIB(Forwarding Information Base,轉(zhuǎn)發(fā)信息庫）29。DDM模塊14可以包括存儲在存儲器 24中的軟件或代碼。
[0032] 邏輯可以被編碼在一個(gè)或多個(gè)有形介質(zhì)中以供處理器22執(zhí)行。例如，處理器22 可以執(zhí)行存儲在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)（如存儲器24)中的代碼。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)例如可以是電 子的（如隨機(jī)存取存儲器（RAM)、只讀存儲器（ROM)、可擦可編程只讀存儲器（EPROM)、磁的、 光的（如CD、DVD)、電磁的、半導(dǎo)體技術(shù)或任何其它合適的介質(zhì)。
[0033] 網(wǎng)絡(luò)接口 26可以包括任意數(shù)量的接口（線卡、端口）用于接收數(shù)據(jù)或發(fā)送數(shù)據(jù)到 其它設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)接口 26例如可以包括用于連接到計(jì)算機(jī)或網(wǎng)絡(luò)的以太網(wǎng)接口。
[0034] 要理解的是在圖2中示出并在上面描述的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備20僅是示例并且可以使用網(wǎng) 絡(luò)設(shè)備的不同配置。例如，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備20可以進(jìn)一步包括可操作來促進(jìn)本文描述的性能的硬 件、軟件、算法、處理器、設(shè)備、組件或元件的任何適當(dāng)?shù)慕M合。
[0035] 圖3是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的、示出了用于計(jì)算分布式需求矩陣的過程的概覽的流程 圖。在步驟30處，第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（如圖1中的路由器10)接收分組。路由器10將分組記 錄到與需求矩陣的單元相對應(yīng)的需求中（步驟32)。例如，圖1中的路由器A可以接收將在 路由器B處離開網(wǎng)絡(luò)的分組。該分組（分組計(jì)數(shù)、字節(jié)計(jì)數(shù)）被記錄到與需求矩陣的單元 AB相對應(yīng)的需求中。針對指定的時(shí)間周期對需求進(jìn)行計(jì)算并存儲在需求數(shù)據(jù)庫28中（步 驟34)。在各自的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備處計(jì)算并存儲與需求矩陣相對應(yīng)的單元的需求，其中需求矩陣與 在其它網(wǎng)絡(luò)設(shè)備處進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)的流量相關(guān)聯(lián)。來自數(shù)據(jù)庫28的需求可以被檢索以供在管理 站、集中服務(wù)器或其它網(wǎng)絡(luò)設(shè)備處進(jìn)行需求矩陣的計(jì)算。每個(gè)路由器10也可以向其它路由 器公布來自它的數(shù)據(jù)庫的需求，以使得每個(gè)路由器能夠生成完整的需求矩陣。
[0036] 在第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（如圖1中的路由器A)處的數(shù)據(jù)庫28包括多個(gè)需求，這些需求 是針對第一時(shí)間周期（T1)計(jì)算和存儲的并且同與在第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備處進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)的流量相關(guān) 聯(lián)的需求矩陣的單元相對應(yīng)。例如，路由器A的需求數(shù)據(jù)庫28包括對需求矩陣的單元AA、 AB、AC和AD的需求（流量度量）。在時(shí)間周期T1對這些單元中的每個(gè)單元的需求進(jìn)行周 期性地計(jì)算和存儲。在第二網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（如圖1中的路由器B)處，在第二時(shí)間周期（T2)對 同與在第二網(wǎng)絡(luò)設(shè)備處進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)的流量相關(guān)聯(lián)的需求矩陣的單元相對應(yīng)的需求進(jìn)行計(jì)算 和存儲。例如，在時(shí)間周期T2將與單元BA、BB、BC和BD相對應(yīng)的需求周期性地存儲在路由 器B處。
[0037] 第一和第二時(shí)間周期中的一個(gè)最好是另一時(shí)間周期的倍數(shù)。例如，T1可以等于 1χΤ2、2χΤ2、3χΤ2...等。在指定的時(shí)間周期需求也可以在圖1中的路由器C和D處進(jìn)行計(jì) 算和存儲。在每個(gè)邊緣設(shè)備10處使用的所有的時(shí)間周期有公倍數(shù)。該定時(shí)規(guī)則使合并不 同路由器的分布式測量結(jié)果成為可能，如下進(jìn)一步描述的。
[0038] 如上面所討論的，DDM過程包括會計(jì)、同步周期測量存檔、DDM數(shù)據(jù)庫維護(hù)和DDM測 量結(jié)果收集。下面詳細(xì)地描述這些功能中的每個(gè)功能。
[0039] 會計(jì)被分布到每個(gè)路由器10的每個(gè)線卡。當(dāng)接受到分組時(shí)，線卡基于插入到每 個(gè)前綴的基礎(chǔ)上的FIB(Forwarding Information Base,轉(zhuǎn)發(fā)信息庫）結(jié)構(gòu)的需求標(biāo)記或 者基于NetFlow聚合策略將分組記錄到需求，其中，該需求標(biāo)記允許精確的會計(jì)并且不需 要除傳統(tǒng)的FIB查找外的任何額外的功能，而這些NetFlow聚合策略由于性能原因則需要 NetFlow處理和潛在地抽樣。
[0040] 插入到FIB的需求標(biāo)記最好由路由器10自動(dòng)計(jì)算。一個(gè)實(shí)施例操作來為每個(gè)IGP 節(jié)點(diǎn)路由器ID分配一個(gè)需求標(biāo)記。這追蹤在每個(gè)遠(yuǎn)程位置處離開網(wǎng)絡(luò)的分組和字節(jié)的數(shù) 量。優(yōu)選實(shí)施例涉及為每個(gè)元組分配標(biāo)記，這些元組比如是在計(jì)數(shù)路由器處的進(jìn)入接口、 鄰近入口 AS、DSCP類、出口 IGP節(jié)點(diǎn)和在出口路由器處的鄰近AS。進(jìn)一步求精包括為每個(gè) FIB條目分配多重需求標(biāo)記。例如，第二標(biāo)記可用于追蹤最終目的地AS。這縮放地更好，因 為它不需要在界定第一標(biāo)記的元組中的進(jìn)一步漸增的條目數(shù)。實(shí)施例可以在BGP路由過程 中實(shí)現(xiàn)，其中它將每個(gè)BGP路徑綁定到需求標(biāo)記。所生成的標(biāo)記然后與它們的相關(guān)路徑一 起被插入到FIB更新中。這能夠視為BGP策略會計(jì)（BPA)過程的擴(kuò)展，具有更高數(shù)量的標(biāo) 記、標(biāo)記的自動(dòng)化生成和每個(gè)BGP路徑有多重標(biāo)記的能力。
[0041] 在一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)參與路由器10在路由處理器上運(yùn)行DDM過程，該路由處理 器平衡利用NTP(Network Time Protocol,網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議）同步時(shí)鐘。每個(gè)路由器可以被配 置為在每個(gè)參照整點(diǎn)的時(shí)間周期T存檔測量結(jié)果。T例如可以是1、2、3、5、6、10、12、20、30 或60分鐘。在一個(gè)示例中，如果路由器配置為T = 15分鐘，在12h00、12hl5、12h30、12h45、 13h00、13hl5...等它將對每個(gè)它的線卡的DDM單元測量結(jié)果進(jìn)行存檔。這簡化了不同路由 器的分布式測量結(jié)果的合并。
[0042] 在一個(gè)示例中，圖1中的所有四個(gè)路由器10在T = 15分鐘下運(yùn)行DDM。在此情況 中，由路由器A在12hl5收集的單元可以輕易地與同時(shí)收集的路由器B、C和D的單元合并 以導(dǎo)出清晰的需求矩陣，其中所有單元與時(shí)間周期12h00-12hl5相關(guān)。
[0043] 該方案也允許路由器10存儲在不同時(shí)間周期（如適應(yīng)不同CPU性能或軟件發(fā)布） 的需求測量結(jié)果并且仍然使得易于重新合并為與良好定義和共同時(shí)間周期相關(guān)的全局需 求矩陣。例如，路由器A可以以T = 5分鐘的時(shí)間周期運(yùn)行而其它路由器以T = 15分鐘運(yùn) 行。需求矩陣仍能夠以每15分鐘導(dǎo)出，其中所有單元涉及相同的15分鐘時(shí)間周期。例如， 12h00-12hl5 的 AC 單元是 12h00-12h05、12h05-12hl0 和 12hl〇-12hl5 的 AC 單元的總和。
[0044] 在一個(gè)實(shí)施例中，T僅限于1、2、3、5、6、10、12、20、30或60分鐘以確保至少一個(gè)網(wǎng) 絡(luò)廣泛需求矩陣能夠以每60分鐘被導(dǎo)出。也可以使用遵從相同的多樣性原則的其它各種 時(shí)間周期的集合。
[0045] 為DDM配置的每個(gè)路由器10運(yùn)行維護(hù)DDM數(shù)據(jù)庫28的DDM過程。在一個(gè)實(shí)施例 中，數(shù)據(jù)庫28根據(jù)時(shí)間用每時(shí)間周期T的一個(gè)條目進(jìn)行索引。在每個(gè)時(shí)間周期結(jié)束時(shí)，DDM 過程從在路由器10處的每個(gè)線卡收集DDM測量結(jié)果并將這些值存儲在該時(shí)間周期的在數(shù) 據(jù)庫條目中。
[0046] 例如，如果路由器A以T = 15分鐘運(yùn)行，在12h30,路由器A的DDM過程收集局部 DDM測量結(jié)果[AA、AB、AC、AD]并將這些測量結(jié)果插入到時(shí)間條目12hl5-12h30下的局部 DDM數(shù)據(jù)庫中。這即使在非常大的服務(wù)提供商的尺度上仍縮放地非常好。例如，每15分鐘 5000對計(jì)數(shù)（字節(jié)計(jì)數(shù)、分組計(jì)數(shù)），每天產(chǎn)生3. 8兆字節(jié)。
[0047] 上述的時(shí)序規(guī)則確保將不同單元重組為與特定時(shí)間周期相關(guān)的矩陣是簡單的。雖 然為了維護(hù)它的局部DDM數(shù)據(jù)庫路由器能夠以良好的周期性（T= 15分鐘）操作，但它能 夠以更低的頻率（如每60分鐘）發(fā)送它的BGP DDM更新。上面所述的多重定時(shí)假設(shè)被平 衡利用。
[0048] 在一個(gè)示例中，這里描述的實(shí)施例與諸如容量規(guī)劃或運(yùn)行報(bào)告之類的應(yīng)用一起使 用。應(yīng)用可以在集中服務(wù)器上運(yùn)行并且因此需要通過拉模型檢索DDM測量結(jié)果。在一個(gè) 實(shí)施例中，使用了 YANG數(shù)據(jù)模型并且平衡利用了 NETC0NG接入。YANG是用于建模由網(wǎng)絡(luò) 配置協(xié)議（NETC0NF)、NETC0NF遠(yuǎn)程過程調(diào)用和NETC0NF通知操縱的狀態(tài)數(shù)據(jù)和配置的數(shù) 據(jù)建模語言。XML(Extensible Markup Language，可擴(kuò)展標(biāo)記語言）和 XMPP(Extensible Messaging and Presence Protocol,可擴(kuò)展通訊和表示協(xié)議）也可以被使用。
[0049] DDM實(shí)施例的另一用途是讓參與DDM的每個(gè)路由器10認(rèn)知其它路由器的測量結(jié) 果。這提供了彈性、靈活的拓?fù)浜土髁抗こ?。關(guān)于彈性，在傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)中，在不對通過鏈路 的實(shí)際流量進(jìn)行考慮的情況下完成保護(hù)鏈路的需要和對備用路徑的選擇。如果路由器有需 求矩陣，路由器能夠計(jì)算哪些需求流過它的鏈路以及哪些需要被保護(hù)，并且因此相應(yīng)地選 擇不同的保護(hù)技術(shù)。例如，如果有針對99. 99%的流量的LFA(Loop Free Alternate,無循 環(huán)交替）但僅有針對82%的路徑的LFA，則局部LFA覆蓋可以被發(fā)現(xiàn)。使用分布式需求矩 陣，路由器10能夠基于壓緊的的或受保護(hù)的實(shí)際流量計(jì)算彈性，而不僅是基于路徑/拓?fù)?結(jié)構(gòu)。
[0050] 通過平衡利用IP/光學(xué)集成，路由器有能力使波的添加自動(dòng)化，比如提供更加靈 活的IP拓?fù)洌憫?yīng)于需求矩陣變化）。只要路徑?jīng)]有需求矩陣的視圖，決定邏輯就是不 完備的。實(shí)施例提供了 DDM信息用于與諸如GMPLS(Generalized Multi-Protocol Label Switching,通用多協(xié)議標(biāo)簽交換協(xié)議）UNI (User Network Interface,用戶網(wǎng)絡(luò)接口）集成 和DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing，密集波分復(fù)用）敏捷性之類的工具一 起使用。
[0051] 在另一示例中，在頭端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備處的需求矩陣的可用性提供工具以提高基于頭端 的計(jì)算的效率，因?yàn)樗軌驅(qū)⑵渌^端的需要考慮在內(nèi)。
[0052] 在另一實(shí)施例中，BGP-LS擴(kuò)展用于傳播由每個(gè)DDM路由器測量的單元。每個(gè)路 由器例如通過 IETF draft-gredler-bgp-te-〇l( "Advertising Link-State Information in BGP (公布BGP中的鏈路狀態(tài)信息）"，Η· Gredler et al.，2011年7月11日）的擴(kuò)展公 布這些需求，以使得所有路由器知道網(wǎng)絡(luò)中的所有需求。例如，路由器A能夠使用上述會計(jì) 方案本地計(jì)算局部需求（[A，A]，[A，B]，[A，C]和[A，D])。路由器A通過BGP更新使用該 新擴(kuò)展公布這四個(gè)單元。路由器B、C和D也公布它們的DDM信息。因此，所有四個(gè)路由器 (A、B、C、D)認(rèn)知需求矩陣的十六個(gè)單元（本地的四個(gè)和通過BGP公告的十二個(gè)）。第三方 應(yīng)用能夠收聽這些BGP更新并且動(dòng)態(tài)地認(rèn)知需求矩陣及其整天的演變。BGP分布擴(kuò)展作為 API (Application Programming Interface,應(yīng)用編程接口）進(jìn)入到分布式需求矩陣計(jì)算機(jī) 制中。
[0053] 盡管已經(jīng)根據(jù)示出的實(shí)施例描述了方法和裝置，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將很容易 認(rèn)識到在不脫離這些實(shí)施例的范圍的情況下能夠做出變化。因此，旨在所有包含在上述說 明中和在附圖中示出的內(nèi)容都應(yīng)被解釋為說明性的而非限制意義的。
【權(quán)利要求】
1. 一種方法，包括： 在第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備處接收分組； 將所述分組記錄到與需求矩陣的單元相對應(yīng)的需求中；以及 在所述第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備處的需求數(shù)據(jù)庫中存儲所述需求，所述需求數(shù)據(jù)庫包括多個(gè)需 求，所述多個(gè)需求是針對指定時(shí)間周期計(jì)算得出的并且同與在所述第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備處進(jìn)入網(wǎng) 絡(luò)的流量相關(guān)聯(lián)的所述需求矩陣的單元相對應(yīng)； 其中同與在第二網(wǎng)絡(luò)設(shè)備處進(jìn)入所述網(wǎng)絡(luò)的流量相關(guān)聯(lián)的所述需求矩陣的單元相對 應(yīng)的需求在所述第二網(wǎng)絡(luò)設(shè)備處被計(jì)算和存儲。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，將所述分組記錄到所述需求包括：將需求標(biāo)記插入 到轉(zhuǎn)發(fā)信息庫中。
3. 如權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述需求標(biāo)記被分配給內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議（IGP)節(jié)點(diǎn)路 由器標(biāo)識符。
4. 如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述需求標(biāo)記與界定網(wǎng)絡(luò)流的元組相關(guān)聯(lián)。
5. 如權(quán)利要求2所述的方法，進(jìn)一步包括：將所述需求標(biāo)記同相關(guān)路徑一起插入到轉(zhuǎn) 發(fā)信息庫更新。
6. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，將所述分組記錄到所述需求包括：利用網(wǎng)絡(luò)流量流 收集過程。
7. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，存儲在所述第二網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的所述需求是針對第二 時(shí)間周期存儲的，并且其中，所述時(shí)間周期中的一個(gè)時(shí)間周期是另一所述時(shí)間周期的倍數(shù)。
8. 如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括：接收來自所述第二網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的所述需求和 來自位于所述網(wǎng)絡(luò)的邊緣的其它網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的需求，以及生成所述需求矩陣。
9. 如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括：當(dāng)接收到對存儲在所述需求數(shù)據(jù)庫中的所 述需求的請求時(shí)，將所述需求傳送到集中服務(wù)器。
10. 如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括：在邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議（BGP)公告中將所述需求 數(shù)據(jù)庫中的所述需求從所述第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備傳送到所述第二網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。
11. 一種裝置，包括： 處理器，所述處理器用于將接收到的分組記錄到與需求矩陣的單元相對應(yīng)的需求中， 以及在包括多個(gè)需求的需求數(shù)據(jù)庫中存儲所述需求，所述多個(gè)需求是針對指定時(shí)間周期計(jì) 算得出的并且同與在所述裝置處進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)的流量相關(guān)聯(lián)的需求矩陣的單元相對應(yīng)；以及 存儲器，所述存儲器用于存儲所述需求數(shù)據(jù)庫； 其中同與在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備處進(jìn)入所述網(wǎng)絡(luò)的流量相關(guān)聯(lián)的所述需求矩陣的單元相對應(yīng)的 需求在所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備處被計(jì)算和存儲。
12. 如權(quán)利要求11所述的裝置，其中，將所述分組記錄到所述需求包括：將需求標(biāo)記插 入到轉(zhuǎn)發(fā)信息庫中。
13. 如權(quán)利要求11所述的裝置，其中，所述處理器能夠進(jìn)一步操作來處理從所述網(wǎng)絡(luò) 設(shè)備和位于所述網(wǎng)絡(luò)的邊緣的其它網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接收到的需求，以及生成所述需求矩陣。
14. 如權(quán)利要求11所述的裝置，其中，所述處理器被配置為：以第一頻率更新所述需求 數(shù)據(jù)庫和以更低的頻率傳送所述需求。
15. 如權(quán)利要求11所述的裝置，其中，存儲在所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備處的所述需求是針對第二 時(shí)間周期被存儲的，并且其中所述時(shí)間周期中的一個(gè)時(shí)間周期是另一所述時(shí)間周期的倍 數(shù)。
16. -種編碼在一個(gè)或多個(gè)有形計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上用于執(zhí)行的邏輯，當(dāng)所述邏輯被執(zhí) 行時(shí)能操作來執(zhí)行以下步驟： 將在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備處接收到的分組記錄到與需求矩陣的單元相對應(yīng)的需求中； 在包括多個(gè)需求的需求數(shù)據(jù)庫中存儲所述需求，所述多個(gè)需求同與在所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備處 進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)的流量相關(guān)聯(lián)的所述需求矩陣的單元相對應(yīng)； 接收同與在其它網(wǎng)絡(luò)設(shè)備處進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)的流量相關(guān)聯(lián)的所述需求矩陣的單元相對應(yīng)的 需求；以及 生成所述需求矩陣。
17. 如權(quán)利要求16所述的邏輯，其中，在所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的每個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備處計(jì)算和存 儲的所述需求與時(shí)間周期相關(guān)聯(lián)，并且其中所述時(shí)間周期有公倍數(shù)。
18. 如權(quán)利要求16所述的邏輯，其中，來自所述其它網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的所述需求是在邊界網(wǎng) 關(guān)協(xié)議（BGP)公告中接收的。
19. 如權(quán)利要求16所述的邏輯，其中，將所述分組記錄到所述需求包括：將需求標(biāo)記插 入到轉(zhuǎn)發(fā)信息庫中。
20. 如權(quán)利要求19所述的邏輯，進(jìn)一步包括：能夠操作來將所述需求標(biāo)記同相關(guān)路徑 一起插入到轉(zhuǎn)發(fā)信息庫更新中的邏輯。
【文檔編號】H04L12/26GK104221328SQ201380018940
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2013年4月8日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月9日
【發(fā)明者】克拉倫斯·菲爾斯菲斯 申請人:思科技術(shù)公司