CN114024856B - 路由优化方法、物理网络设备及计算机可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种路由优化方法、物理网络设备及计算机可读存储介质，应用于第一物理网络设备，包括：获取来自至少一个第二物理网络设备的探测报文；探测报文包括第二物理网络设备的主机名和接口信息；根据探测报文生成underlay网络对应的underlay路由表，underlay路由表包含主机名和接口信息；将underlay路由表同步至本地对应的overlay网络，以使overlay网络根据主机名和接口信息生成overlay路由表；通过overlay网络获取业务报文以及确定目标物理网络设备，并根据overlay路由表确定与目标物理网络设备对应的目标路径；将业务报文通过目标路径发送至目标物理网络设备对应的目标overlay网络。overlay网络能够根据overlay路由表得到underlay网络的拓扑和接口连接情况，选择合适路径来转发业务报文，从而优化利用网络资源。

Description

路由优化方法、物理网络设备及计算机可读存储介质

技术领域

本发明实施例涉及但不限于通信技术领域，尤其涉及一种路由优化方法、物理网络设备及计算机可读存储介质。

背景技术

随着5G用户爆炸式增长，需要提供比上一代技术更大的设备连接和网络容量，因此，对于5G来说，虚拟化可能会接管5G网络的大部分边缘元素，尤其是接入RAN(radioaccess network，无线接入网络)和UE(User Equipment，用户设备)。由于5G在边缘需要处理不同服务和设备，因此，5G网络会使用网络切片技术将一个物理基础设施分割成多个虚拟网络，以便每个切片在相同的基础设施下提供不同的且唯一的连接。

为了实现这种灵活性，每个切片都要能够访问不同类型的资源，无论是物理资源还是虚拟资源，因此5G通过SDN(Software Defined Network，软件定义网络)用网络控制可编程来彻底改变网络的架构，将实际的物理网络虚拟化，从实现来说，虚拟网络大多使用overlay(重叠)技术，以便快速提供不同要求、相互隔离的逻辑网络。但overlay网络与underlay(底层承载)物理网络处于不同的网络层次，各自独立路由寻址，因此，来自不同节点的报文很大程度会选择同一条路径或者同一个GW(Gateway，网关)，从而导致无法更快更优地利用网络资源，无法为各类应用提供快速可靠的网络服务。

发明内容

以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。

本发明实施例提供了一种路由优化方法、物理网络设备及计算机可读存储介质，能够优化利用网络资源。

第一方面，本发明实施例提供了一种路由优化方法，应用于第一物理网络设备，包括：

获取来自至少一个第二物理网络设备的探测报文；所述探测报文包括所述第二物理网络设备的主机名和接口信息；

根据所述探测报文生成underlay网络对应的underlay路由表，所述underlay路由表包含所述第二物理网络设备的所述主机名和所述接口信息；

将所述underlay路由表同步至本地对应的overlay网络，以使所述overlay网络根据所述underlay路由表中的所述主机名和所述接口信息生成overlay路由表；

通过所述overlay网络获取业务报文以及确定目标物理网络设备，并根据所述overlay路由表确定与所述目标物理网络设备对应的目标路径；

将所述业务报文通过所述目标路径发送至所述目标物理网络设备对应的目标overlay网络。

第二方面，本发明实施例还提供了一种物理网络设备，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述的路由优化方法。

第三方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行如上所述的路由优化方法。

本发明实施例包括：第一物理网络设备获取来自至少一个第二物理网络设备的探测报文，其中，所述探测报文包括所述第二物理网络设备的主机名和接口信息；然后根据所述探测报文生成underlay网络对应的underlay路由表，所述underlay路由表包含所述第二物理网络设备的所述主机名和所述接口信息；并将所述underlay路由表同步至本地对应的overlay网络，以使所述overlay网络根据所述underlay路由表中的所述主机名和所述接口信息生成overlay路由表；第一物理网络设备通过所述overlay网络获取业务报文以及确定目标物理网络设备，并根据所述overlay路由表确定与所述目标物理网络设备对应的目标路径；最后再将所述业务报文通过所述目标路径发送至所述目标物理网络设备对应的目标overlay网络。根据本发明实施例提供的方案，第一物理网络设备的overlay网络能够根据overlay路由表得到underlay网络的拓扑和接口连接情况，并能够根据目标物理网络设备选择合适的路径指导业务报文的转发，因此，本发明实施例能够优化利用网络资源，达到网络可靠快速转发的要求。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。

图1是本发明一个实施例提供的用于执行路由优化方法的系统架构平台的示意图；

图2是本发明一个实施例提供的路由优化方法的流程图；

图3是本发明一个实施例提供的拓扑图；

图4是本发明一个实施例的路由优化方法中探测报文的发送示意图；

图5是本发明一个实施例的路由优化方法中所生成的underlay全局路由表的示意图；

图6是本发明一个实施例的路由优化方法中所生成的overlay全局路由表的示意图；

图7是本发明另一实施例提供的路由优化方法的流程图；

图8是本发明另一实施例提供的路由优化方法的流程图；

图9是本发明另一实施例提供的路由优化方法的流程图；

图10是本发明一个实施例提供的发送扩展头的示意图；

图11是本发明另一实施例提供的路由优化方法的流程图；

图12是本发明一个实施例提供的路由优化方法中关于组播方式的示意图；

图13是现有的overlay网络的业务报文的选路流程图；

图14是本发明一个实施例提供的overlay网络的业务报文的选路流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，虽然在装置示意图中进行了功能模块划分，在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于装置中的模块划分，或流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。说明书、权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

本发明提供了一种路由优化方法、物理网络设备及计算机可读存储介质，包括：第一物理网络设备获取来自至少一个第二物理网络设备的探测报文，其中，探测报文包括第二物理网络设备的主机名和接口信息；并根据探测报文生成underlay网络对应的underlay路由表，其中，underlay路由表包含第二物理网络设备的主机名和接口信息；接着第一物理网络设备会将underlay路由表同步至本地对应的overlay网络，以使overlay网络根据underlay路由表中的主机名和接口信息生成overlay路由表；在overlay网络获取业务报文以及确定目标物理网络设备的情况下，第一物理网络设备会根据overlay路由表确定与目标物理网络设备对应的目标路径，并将业务报文通过目标路径发送至目标物理网络设备对应的目标overlay网络。对于该技术方案，第一物理网络设备的overlay网络能够根据overlay路由表得到underlay网络的拓扑和接口连接情况，并能够根据目标物理网络设备选择合适的路径指导业务报文的转发，因此，本发明实施例能够优化利用网络资源，达到网络可靠快速转发的要求。

下面结合附图，对本发明实施例作进一步阐述。

如图1所示，图1是本发明一个实施例提供的用于执行路由优化方法的系统架构平台的示意图。

在图1的示例中，该系统架构平台包括第一物理网络设备100和至少一个第二物理网络设备200，其中，上述的第一物理网络设备100设置有存储器120和处理器110，其中，存储器120和处理器110可以通过总线或者其他方式连接，图1中以通过总线连接为例。

存储器120作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序以及非暂态性计算机可执行程序。此外，存储器120可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施方式中，存储器120可选包括相对于处理器110远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至该系统架构平台。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

在相关技术中，随着5G用户爆炸式增长，需要提供比上一代技术更大的设备连接和网络容量，因此，对于5G来说，虚拟化可能会接管5G网络的大部分边缘元素，尤其是接入RAN和UE。由于5G在边缘需要处理不同服务和设备，因此，5G网络会使用网络切片技术将一个物理基础设施分割成多个虚拟网络，以便每个切片在相同的基础设施下提供不同的且唯一的连接。

为了实现这种灵活性，每个切片都要能够访问不同类型的资源，无论是物理资源还是虚拟资源，因此5G通过SDN用网络控制可编程来彻底改变网络的架构，将实际的物理网络虚拟化，从实现来说，虚拟网络大多使用overlay技术，以便快速提供不同要求、相互隔离的逻辑网络。但overlay网络与underlay网络处于不同的网络层次，各自独立路由寻址，因此，来自不同节点的报文很大程度会选择同一条路径或者同一个GW，从而导致无法更快更优地利用网络资源，无法为各类应用提供快速可靠的网络服务。

因此，基于上述情况，在图1示例所提供的系统架构平台中，第一物理网络设备100可以获取来自第二物理网络设备200的探测报文并根据探测报文生成underlay网络对应的underlay路由表，其中，探测报文和underlay路由表均包括第二物理网络设备200的主机名和接口信息；然后第一物理网络设备100会将underlay路由表同步至本地对应的overlay网络，以使overlay网络根据underlay路由表中的主机名和接口信息生成overlay路由表；当第一物理网络设备100的overlay网络需要向目标物理网络设备转发业务报文时，overlay网络会根据overlay路由表确定与目标物理网络设备对应的目标路径；最后再将业务报文通过目标路径发送至目标物理网络设备对应的目标overlay网络。根据本发明实施例提供的方案，第一物理网络设备100的overlay网络能够根据overlay路由表得到underlay网络的拓扑和接口连接情况，并能够根据目标物理网络设备选择合适的路径指导业务报文的转发，因此，本发明实施例能够优化利用网络资源，达到网络可靠快速转发的要求。

本领域技术人员可以理解的是，该系统架构平台可以应用于3G通信网络系统、LTE通信网络系统、5G通信网络系统以及后续演进的移动通信网络系统等，本实施例对此并不作具体限定。

本领域技术人员可以理解的是，图1中示出的系统架构平台并不构成对本发明实施例的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

在图1所示的系统架构平台中，处理器110可以调用储存在存储器120中的路由优化程序，从而执行第一物理网络设备100与第二物理网络设备200之间的路由优化方法。

基于上述系统架构平台，下面提出本发明的路由优化方法的各个实施例。

如图2所示，图2是本发明一个实施例提供的路由优化方法的流程图，该路由优化方法可以应用于第一物理网络设备，包括但不限于有步骤S100、步骤S200、步骤S300、步骤S400和步骤S500。

步骤S100，获取来自至少一个第二物理网络设备的探测报文；探测报文包括第二物理网络设备的主机名和接口信息。

在一实施例中，在第一物理网络设备和第二物理网络设备上电的情况下，至少一个第二物理网络设备会将自身的主机名和每个接口的接口信息整合成探测报文发送至第一物理网络设备，因此第一物理网络设备会获取到至少一个第二物理网络设备的探测报文，从而使得第一物理网络设备获知各个第二物理网络设备的主机名和接口信息。

又或者，在另一实施例中，第一个第二物理网络设备将探测报文发送至对端的第二个第二物理网络设备，然后第二个第二物理网络设备会将第一个第二物理网络设备对应的探测报文中的主机名和接口信息添加至自身对应的探测报文中，接着第二个第二物理网络设备会将携带有第一个第二物理网络设备和第二个第二物理网络设备的主机名和接口信息的探测报文发送至第三个第二物理网络设备，如此类推，直至第N(N为正整数)个第二物理网络设备将携带有多个第二物理网络设备的主机名和接口信息的探测报文发送至第一物理网络设备，因此第一物理网络设备会获取到多个第二物理网络设备的探测报文，从而使得第一物理网络设备获知各个第二物理网络设备的主机名和接口信息。

示例性地，如图3至图4所示，节点1至8均为物理网络设备，若节点1为第一物理网络设备，节点2至8均为第二物理网络设备，节点5可以将携带有自身的主机名和各个接口的接口信息的探测报文直接发送至对端的节点1，其次，节点6也可以将携带有自身的主机名和各个接口的接口信息的探测报文直接发送至对端的节点2，然后节点2会将节点6对应的探测报文中的主机名和接口信息添加至节点2自身对应的探测报文中，并将携带有节点6和节点2的主机名和接口信息的探测报文转发至节点1，使得节点1获取到节点5、节点6和节点2的主机名和接口信息。如此类推，可以使得节点1获取到节点2至8的所有主机名和接口信息。

值得注意的是，本发明实施例可以根据规划的组网实际情况，对探测报文的转发跳数进行配置，可以使得每个节点均能获取到underlay网络的拓扑和接口连接情况。对于图3至图4中的网络架构，本发明实施例中，每个探测报文途径两次转发，当第三次被接收时，即可终止转发。

需要说明的是，关于上述的接口信息，可以包括但不限于有接口最大速率信息、当前收发包速率信息、延时信息、抖动信息和丢包信息中的至少一个。

可以理解的是，关于上述的第一物理网络设备和第二物理网络设备，可以为物理服务器或者其他具有软件控制系统的物理设备。

步骤S200，根据探测报文生成underlay网络对应的underlay路由表，underlay路由表包含第二物理网络设备的主机名和接口信息。

在一实施例中，由于第一物理网络设备会获取到各个第二物理网络设备的主机名和接口信息，因此会在第一物理网络设备上收敛形成全局underlay网络的链接和接口信息，从而生成underlay网络对应的underlay路由表，其中，underlay路由表包含了第一物理网络设备和各个第二物理网络设备的主机名和接口信息。

示例性地，如图3至图5所示，若节点1获取到节点2至8的所有主机名和接口信息，那么在节点1上会收敛形成全局underlay网络的链接和接口信息，并生成如图6所示的underlay路由表。

步骤S300，将underlay路由表同步至本地对应的overlay网络，以使overlay网络根据underlay路由表中的主机名和接口信息生成overlay路由表。

在一实施例中，当第一物理网络设备生成了underlay网络对应的underlay路由表之后，会将underlay路由表的信息同步至第一物理网络设备本地对应的overlay网络，接着第一物理网络设备本地对应的overlay网络会根据所获取到的underlay路由表中的主机名和接口信息生成overlay路由表。

值得注意的是，关于上述的overlay路由表，包括了第一物理网络设备至每个第二物理网络设备之间的各个路径的cost值；其中，各个路径的cost值由underlay路由表中的接口信息确定得到。具体地，cost值的计算可以根据网络的实际情况分别为underlay路由表中的各种接口信息加上权重后计算得到，其中，cost值计算公式如下所示：

其中，上述公式中的D为第一物理网络设备的出接口的cost基准值，rx为underlay路由表中的收包速率信息、tx为underlay路由表中的发包速率信息，maxspeed为underlay路由表中的接口最大速率信息，k₁为收发占用带宽比权重，delay为underlay路由表中的延时信息，jitter为underlay路由表中的抖动信息，k₂为延时抖动权重，drop为underlay路由表中的丢包信息，k₃为周期内丢包数权重。

示例性地，如图5至图6所示，若D的数值为1，k₁的数值为3，k₂的数值为3，k₃的数值为1，那么由图5的underlay路由表以及上述cost值计算公式可以得到由节点1直接路由至节点5的cost值，也可以计算出由节点1依次经过节点2、节点6到达节点5的累计cost值，也可以计算出节点1依次经过节点2、节点4、节点7、节点6到达节点5的累计cost值，从而可以计算出节点1至节点5之间的所有路径的cost值。如此类推，可以计算出节点1至节点2至8中任一节点之间的所有路径的cost值，如图6所示。

需要说明的是，关于上述将underlay路由表同步至本地对应的overlay网络中的同步方式，可以包括但不限于是定时同步和/或变化同步。其中，定时同步可以是指当达到预设时间周期时将underlay路由表的信息同步至本地对应的overlay网络，变化同步可以是指当underlay路由表的信息发生变化时，将变化后的underlay路由表的信息同步至本地对应的overlay网络。

步骤S400，通过overlay网络获取业务报文以及确定目标物理网络设备，并根据overlay路由表确定与目标物理网络设备对应的目标路径。

在一实施例中，当第一物理网络设备对应的overlay网络生成overlay路由表之后，若第一物理网络设备对应的overlay网络需要向目标物理网络设备发送业务报文，由于overlay路由表中包含了由第一物理网络设备至目标物理网络设备的各个路径信息，因此，第一物理网络设备对应的overlay网络可以根据overlay路由表和目标物理网络设备选择合适的目标路径。

具体地，overlay路由表包括有第一物理网络设备至每个第二物理网络设备的各个路径的cost值，由于目标物理网络设备为多个第二物理网络设备中的一个，因此，overlay路由表也包括第一物理网络设备至目标物理网络设备的各个路径的cost值；其中，各个路径的cost值由underlay路由表中的接口信息确定。

示例性地，如图6所示，由节点1直接路由至节点5的cost值为3.1，由节点1依次经过节点2、节点6路由至节点5的累计cost值为9.3，由节点1依次经过节点2、节点4、节点7、节点6路由至节点5的累计cost值为12.6，如此类推，可以获知由节点1直接路由至节点5的cost值最小。由于overlay路由在全路径上所有接口的cost累积为该路径上的总cost值，而cost值越小，则说明该路径被选的优先级越高。因此，第一物理网络设备的overlay网络的业务报文会选择cost值最小的路径作为目标路径，即选择由节点1直接路由至节点5的路径作为目标路径。

需要说明的时，关于图5中的down标识，是指对应的接口不可用，因此，存在down标识即表明该接口的cost值为最大值，有最大值的路径具有一票否决权，即表明该路径不会参与选择。另外，对于图5中的export标识，是指物理网络设备对外输出的接口标识，例如export51是指由节点5发送至路由器或者交换机的接口标识。

步骤S500，将业务报文通过目标路径发送至目标物理网络设备对应的目标overlay网络。

在一实施例中，当第一物理网络设备对应的overlay网络选择到合适的目标路径后，就会将业务报文通过所确定的目标路径发送至目标物理网络设备对应的目标overlay网络。

由于本发明实施例包括了上述的步骤S100、步骤S200、步骤S300、步骤S400和步骤S500，因此，第一物理网络设备的overlay网络能够根据overlay路由表得到underlay网络的拓扑和接口连接情况，并能够根据目标物理网络设备选择合适的路径指导业务报文的转发，因此，本发明实施例能够优化利用网络资源，达到网络可靠快速转发的要求。

另外，参照图7，在一实施例中，关于上述的步骤S400中的根据overlay路由表确定与目标物理网络设备对应的目标路径，包括但不限于有步骤S600。

步骤S600：从overlay路由表中选择目标物理网络设备对应的路径中cost值最小的路径作为目标路径。

在一实施例中，overlay路由表包括第一物理网络设备至目标物理网络设备的各个路径的cost值，cost值越小，则说明该路径被选的优先级越高。因此，第一物理网络设备的overlay网络的业务报文会选择cost值最小的路径作为目标路径。

另外，参照图8，在一实施例中，路由优化方法还包括但不限于有步骤S710、步骤S720、步骤S730和步骤S740。

步骤S710：当underlay网络更新接口消息，将underlay网络对应的新的underlay路由表同步至本地对应的overlay网络；

步骤S720：通过overlay网络根据新的underlay路由表中的主机名和更新后的接口信息生成新的overlay路由表；

步骤S730：当新的overlay路由表中的目标路径的cost值达到预设的上限值，根据新的overlay路由表确定与目标物理网络设备对应的新的目标路径；

步骤S740：将业务报文通过新的目标路径发送至目标物理网络设备对应的目标overlay网络。

在一实施例中，为了保持业务报文一条流尽可能保持相同的目标路径，除非underlay网络更新消息触发计算该目标路径中有接口的cost值更新为最大值，则业务报文才会使用新的overlay路由表重新选路。具体地，当underlay网络中的接口消息更新后使得目标路径的cost值为最大值或者使得目标路径的cost值达到预设的上限值时，即接口的标识由up更新为down时，第一物理网络设备会获取underlay网络更新后的新的underlay路由表，并将新的underlay路由表的信息同步至本地对应的overlay网络，然后本地对应的overlay网络会根据新的underlay路由表的信息生成新的overlay路由表，并根据新的overlay路由表选择目标物理网络设备对应的新的目标路径；最后，第一物理网络设备的overlay网络会将被中断发送的业务报文通过新的目标路径继续发送至目标物理网络设备对应的目标overlay网络。因此，本发明实施例可以在接口不可用的情况下重新选择新的目标路径，保证了业务报文的正常传输。

值得注意的是，本发明实施例的路由优化方法中关于上述重新选择新的目标路径的具体实施方式及对应的技术效果，可对应参照上述路由优化方法的实施例。

另外，参照图9，在一实施例中，关于上述的步骤S500，包括但不限于有步骤S800。

步骤S800：将业务报文封装为隧道格式，并将封装后的业务报文通过目标路径发送至目标物理网络设备，以使目标物理网络设备对业务报文进行解封并将解封后的业务报文发送至目标物理网络设备对应的目标overlay网络。

在一实施例中，当确定了目标路径之后，第一物理网络设备会将业务报文封装为隧道格式，然后将封装后的业务报文通过目标路径发送至其中一个第二物理网络设备，当第二物理网络设备接收到封装为隧道格式的业务报文后，第二物理网络设备会校验本地是否是业务报文的目的地，若校验到本地就是业务报文的目的地，那么当前的第二物理网络设备就是目标物理网络设备，然后目标物理网络设备就会对隧道格式的业务报文进行解封，并交给目标物理网络设备对应的目的overlay网络转发给目的业务。

值得注意的是，本发明实施例中使用当前overlay应用最广泛的VXLAN(VirtualExtensible Local Area Network，虚拟扩展局域网)GPE(Generic ProtocolEncapsulation，通用协议封装)扩展，在扩展头中携带路径所有接口列表，应用也可以使用GENEVE(Generic Network Virtualization Encapsulation，通用网络虚拟化封装)等其他隧道类型扩展。VXLAN扩展头如图10所示。RFC7348中规定的VXLAN内部的载荷报文必须是以太网报文，这就限制了VXLAN协议的使用范围。为了让VXLAN能够更广泛的支持其他协议报文的overlay传输，RFC草案VXLAN GPE中指定GPE封装使用了原FRC7348中规定的一些保留位。具体地，包括有如下所规定的保留位：

Ver：Version，用于指示VXLAN GPE协议版本，初始值为0。

P：Next Protocol Bit，如果P保留位为1，则Next Protocol域有效。

B：BUM Traffic Bit，如果B保留位为1，则表示VXLAN内部的封装报文为BUM报文。

O：OAM Flag Bit，如果O保留位为1，则表示VXLAN内部的封装报文为OAM报文。

Next Protocol:8位，用于表示VXLAN内部的封装报文的协议格式。

另外，协议中定义有：

|Next Protocol|Description|Reference|

|0x0|Reserved|This Document|

|0x1|IPv4|This Document|

|0x2|IPv6|This Document|

|0x3|Ethernet|This Document|

|0x4|NSH|This Document|

|0x05..0x7F|Unassigned||

|0x80..0xFF|Unassigned(shim headers)||

具体地，本发明实施例可以使用自定义的0x10值，携带路径接口列表。当确定了目标路径之后，第一物理网络设备会将业务报文封装为隧道格式，即生成隧道报文，若目标路径中的第二物理网络设备接收到隧道报文后，会根据next protocol为自定义协议解析出隧道报文所携带的路径接口列表，并将当前接口从列表中弹出，并按照列表下一个接口指定发送，如果没有下一个接口，则校验是否本地即目的地，若校验到本地就是目的地，那么当前的第二物理网络设备就是目标物理网络设备，然后目标物理网络设备就会对隧道报文进行解封，并交给目标物理网络设备对应的目的overlay网络转发给目的业务。

另外，参照图11，在一实施例中，关于上述的步骤S500，包括但不限于有步骤S900。

步骤S900：将业务报文发送至中间物理网络设备，以使中间物理网络设备根据目标路径将业务报文转发至目标物理网络设备对应的目标overlay网络。

在一实施例中，当确定了目标路径之后，第一物理网络设备会将业务报文封装为隧道格式，然后将封装后的业务报文通过目标路径发送至其中一个第二物理网络设备，当第二物理网络设备接收到封装为隧道格式的业务报文后，第二物理网络设备会校验本地是否是业务报文的目的地，若校验到本地不是业务报文的目的地，那么当前的第二物理网络设备就会将封装为隧道格式的业务报文转发至下一个第二物理网络设备，直至转发至目标物理网络设备，然后目标物理网络设备就会对隧道格式的业务报文进行解封，并交给目标物理网络设备对应的目的overlay网络转发给目的业务。

具体地，当确定了目标路径之后，第一物理网络设备会将业务报文封装为隧道格式，即生成隧道报文，若目标路径中的第二物理网络设备接收到隧道报文后，会根据nextprotocol为自定义协议解析出隧道报文所携带的路径接口列表，并将当前接口从列表中弹出，并按照列表下一个接口指定发送至下一个第二物理网络设备，如此类推，直至发送至目标物理网络设备，然后目标物理网络设备就会对隧道报文进行解封，并交给目标物理网络设备对应的目的overlay网络转发给目的业务。

另外，参照图12，在一实施例中，当业务报文为单播方式时，各个物理网络设备可以获取并维护上述underlay路由表的信息，并各自决策单播的转发路径；当业务报文为组播方式时，可以根据集群算法选取至少两个物理网络设备中作为主控节点，主控节点上的overlay网络会搜集所有节点的信息，决策组播的转发路径。

在一实施例中，本发明实施例提供GW1和GW2均为L2 gateway功能时，通过跨板聚合，提供负荷分担链路。组播选路需要集中式确定组播端口组，拓扑如图12所示。在所有节点上通过集群算法选取设备中至少两个为主控节点，本发明实施例选择了三个HA(HighAvailable，高可用性集群)的主控节点，上述的三个节点除了完成underlay路由表的生成、overlay路由表的生成的功能外，还会负责决策组播的选路和优化局部选路的结果。

值得注意的是，L2 gateway一般都会设置聚合链路，以支持负荷分担及容错。虚拟化网络中，支持跨板聚合也需要集中控制点，统一下发聚合组协商所需要的信息，决策模块中维护聚合组的统一信息分配及下发。

其次，聚合组协商成功后，如果同一个网络内不同的节点各自决策组播路径，那么组播报文可能会同时发给对端两个口，从对端收到的组播也有可能会从另一个口再转发出去，因此对于组播，同样需要根据cost值为每个虚拟网络选择确定的组播出接口，该网络内所有组播报文，都从相同的组播出接口发送。

另外，还可以优化各节点本地选路的结果或为某些重要业务提供有保障的路径。如重要业务指定其需要的带宽和延时需求，通过选择符合其需求的路径后，通过overlay和underlay的交互接口，更新个接口的带宽和收发信息，将带宽预留出来，防止节点本地选路时存在冲突。

基于上述路由优化方法的各个实施例，可以将图13中现有的业务报文的选路流程优化为本发明实施例的图14中的选路流程。其中，图13和图14中的hyper-1和hyper-2为图3和图4中的节点1至8中的一个，VM1和VMn为节点上对应的虚拟机，对于图13中现有的业务报文的选路流程，由于节点上的underlay信息只包括目的地gw1和gw2，overlay信息只包括目的地dst业务和下一跳端口gw1或gw2，因此，图13中的虚拟机VM1和VMn上的业务报文有可能会从同一个gw发出，从而导致无法更快更优地利用网络资源，无法为各类应用提供快速可靠的网络服务。而本发明实施例图14中节点上的underlay信息除了包括目的地gw1和gw2，还包括了与gw1和gw2分别对应的py1和py2，其中，py是指gw和hyper之间的物理接口，另外，图14中节点上的overlay信息除了包括目的地dst业务，还同时包括了下一跳端口gw1和gw2，以及包括与gw1和gw2分别对应的py1和py2，并且还包括各条路径的cost值，因此，图14中的虚拟机VM1和VMn上的业务报文会选择cost值最小的路径，从而使得虚拟机VM1的业务报文从gw1发出，使得虚拟机VMn的业务报文从gw2发出，从而可以更快更优地利用网络资源，为各类应用提供快速可靠的网络服务。

基于上述路由优化方法，下面分别提出本发明的物理网络设备和计算机可读存储介质的各个实施例。

另外，本发明的一个实施例提供了一种物理网络设备，该物理网络设备包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序。

处理器和存储器可以通过总线或者其他方式连接。

需要说明的是，本实施例中的物理网络设备，可以应用于如图1所示实施例中的系统架构平台，本实施例中的物理网络设备，能够构成图1所示实施例中的系统架构平台的一部分，两者属于相同的发明构思，因此两者具有相同的实现原理以及有益效果，此处不再详述。

实现上述实施例的路由优化方法所需的非暂态软件程序以及指令存储在存储器中，当被处理器执行时，执行上述实施例的路由优化方法，例如，执行以上描述的图2中的方法步骤S100至S500、图7中的方法步骤S600、图8中的方法S710至S740、图9中的方法步骤S800、图11中的方法步骤S900。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

此外，本发明的一个实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，计算机可执行指令用于执行上述的路由优化方法。例如，被上述物理网络设备实施例中的一个处理器执行，可使得上述处理器执行上述实施例中的路由优化方法，例如，执行以上描述的图2中的方法步骤S100至S500、图7中的方法步骤S600、图8中的方法S710至S740、图9中的方法步骤S800、图11中的方法步骤S900。

本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包括计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。

以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的共享条件下还可作出种种等同的变形或替换，这些等同的变形或替换均包括在本发明权利要求所限定的范围内。

Claims (8)

1.一种路由优化方法，应用于第一物理网络设备，包括：

获取来自至少一个第二物理网络设备的探测报文；所述探测报文包括所述第二物理网络设备的主机名和接口信息；

根据所述探测报文生成底层承载underlay网络对应的underlay路由表，所述underlay路由表包含所述第二物理网络设备的所述主机名和所述接口信息；

将所述underlay路由表同步至本地对应的重叠overlay网络，以使所述overlay网络根据所述underlay路由表中的所述主机名和所述接口信息生成overlay路由表；

通过所述overlay网络获取业务报文以及确定目标物理网络设备，并根据所述overlay路由表确定与所述目标物理网络设备对应的目标路径；

将所述业务报文通过所述目标路径发送至所述目标物理网络设备对应的目标overlay网络；

其中，所述overlay路由表包括所述第一物理网络设备至所述目标物理网络设备的各个路径的开销cost值；各个路径的所述cost值由所述underlay路由表中的所述接口信息确定；

另外，所述根据所述overlay路由表确定与所述目标物理网络设备对应的目标路径，包括：从所述overlay路由表中选择所述目标物理网络设备对应的路径中所述cost值最小的路径作为目标路径；

另外，所述方法还包括：

当所述underlay网络更新所述接口信息，将所述underlay网络对应的新的underlay路由表同步至本地对应的所述overlay网络；

通过所述overlay网络根据所述新的underlay路由表中的所述主机名和更新后的所述接口信息生成新的overlay路由表；

当所述新的overlay路由表中的所述目标路径的所述cost值小于预设的上限值，将所述业务报文通过旧的所述目标路径发送至所述目标物理网络设备对应的所述目标overlay网络。

2.根据权利要求1所述的路由优化方法，其特征在于，还包括：

当所述新的overlay路由表中的所述目标路径的所述cost值达到预设的上限值，根据所述新的overlay路由表确定与所述目标物理网络设备对应的新的目标路径；

将所述业务报文通过所述新的目标路径发送至所述目标物理网络设备对应的所述目标overlay网络。

3.根据权利要求1至2中任一项所述的路由优化方法，其特征在于，所述将所述业务报文通过所述目标路径发送至所述目标物理网络设备对应的目标overlay网络，包括：

将所述业务报文封装为隧道格式，并将封装后的所述业务报文通过所述目标路径发送至所述目标物理网络设备，以使所述目标物理网络设备对所述业务报文进行解封并将解封后的所述业务报文发送至所述目标物理网络设备对应的目标overlay网络。

4.根据权利要求1至2中任一项所述的路由优化方法，其特征在于，所述将所述业务报文通过所述目标路径发送至所述目标物理网络设备对应的目标overlay网络，包括：

将所述业务报文发送至中间物理网络设备，以使所述中间物理网络设备根据所述目标路径将所述业务报文转发至所述目标物理网络设备对应的目标overlay网络。

5.根据权利要求1至2中任一项所述的路由优化方法，其特征在于，所述将所述underlay路由表同步至本地对应的overlay网络中的同步方式包括定时同步和/或变化同步。

6.根据权利要求1至2中任一项所述的路由优化方法，其特征在于，所述接口信息包括如下至少之一：接口最大速率信息、当前收发包速率信息、延时信息、抖动信息和丢包信息。

7.一种物理网络设备，其特征在于，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6中任意一项所述的路由优化方法。

8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行如权利要求1至6中任意一项所述的路由优化方法。