申请/专利权人：南京航空航天大学

申请日：2024-04-09

公开（公告）日：2024-06-21

公开（公告）号：CN118018382B

主分类号：H04L41/042

分类号：H04L41/042;H04L41/0823;H04L45/02;H04L47/125

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.21#授权;2024.05.28#实质审查的生效;2024.05.10#公开

摘要：本发明涉及一种大规模广域开放网络中分布式确定性控制器协同管理方法，包括确定性业务管理器、分布式Det‑AS控制器以及Det‑AS三层网络架构。该网络架构根据网络需求等划分规则将大规模广域开放网络划分为多个Det‑AS，并配置分布式Det‑AS控制器。Det‑AS控制器包括域内控制、域间交互和端到端控制三个功能模式。基于分布式的Det‑AS控制器，通过各功能实体的开放性接口，设计一种确定性业务流信息收集方法，并在确定性业务流通信时，Det‑AS控制器进行各功能模式切换以及Det‑AS控制器间的协同交互。该方法提升了开放性大规模广域确定性网络的业务信息收集能力和负载均衡能力，实现了大规模广域确定性网络的端到端低时延数据转发。

主权项：1.大规模广域开放网络中分布式确定性控制器协同管理方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤1：根据网络需求划分规则，将原始开放性的大规模广域确定性网络划分为多个Det-AS，针对接入Det-AS的不同用户终端的业务流，配置各Det-AS控制器及其功能分布，步骤2：通过大规模广域确定性网络架构中各功能实体的开放性接口，实现确定性业务流的通信过程，当终端用户发起确定性业务流时，业务流的相关信息将通过开放的接口传递给网络设备，步骤3：当发起确定性业务流的通信时，提供一种分布式确定性自治域控制器信息收集方法，该方法只收集与本次发起的业务流通信相关的Det-AS内网络状态信息，步骤4：在进行确定性业务流的通信时，分布式确定性自治域控制器将根据业务流信息、网络状态和网络需求信息进行各Det-AS控制器的功能模式切换，步骤5：Det-AS控制器间进行协同交互，通过重配置和规划路径，传递各Det-AS控制器信息，以进行端到端的数据转发时延计算；其中，步骤1具体如下：步骤101：首先，将大规模广域确定性网络划分为多个Det-AS即确定性自治域，以进行分域管理，每个Det-AS内包括若干路由器设备和终端设备，路由器设备包括转发路由器和边界路由器，其中ER用于实现跨域的数据转发，FR用于域内的数据转发；步骤102：接着，根据不同用户终端发起的确定性业务流，确定源Det-AS、目的Det-AS和中继Det-AS，针对不同的Det-AS，各Det-AS控制器通过C1接口执行不同的功能；步骤103：每个Det-AS的控制和管理由Det-AS控制器来执行，并根据接入终端所对应的Det-AS不同，Det-AS控制器将执行不同的功能模式，源Det-AS和中继Det-AS采用域内控制和域间交互的功能，目的Det-AS除了具备上述两功能外，还需具备端到端控制的功能；步骤104：最后，根据上述确定性控制器的功能分布，域内控制功能负责收集域内的网络状态信息，执行域内的路由计算任务；域间交互功能负责域间信息转发；端到端控制功能负责收集相关业务流通信过程中的全局网络状态信息，并执行端到端的路由计算以保证端到端的数据转发；其中，步骤2具体如下：步骤201：终端用户通过应用编程接口协议向确定性业务管理器发起确定性业务请求，确定性业务管理器收集各发起通信的不同终端用户的业务需求，对终端用户进行确定性特性的配置；步骤202：确定性业务管理器通过N1接口配置的用户网络信息协议，将收集到的确定性业务需求传递至各Det-AS控制器，满足不同终端业务需求的获取，其中，Det-AS控制器的功能模式包括域内控制、域间交互和端到端控制；步骤203：各Det-AS控制器收集到业务需求后，进行Det-AS内的网络拓扑发现，每个Det-AS通过C1接口的网络管理协议将域内的网络状态信息上传至各域内控制器，然后，各域内控制器执行域内控制功能，对收集到的业务需求、域内的网络状态信息进行初始的域内路由计算和调度管理；步骤204：各域内控制器将Det-AS内的路由和调度策略下发至每个相应的Det-AS，以进行域内确定性网络的配置，从而指导域内的网络设备按照规则进行确定性业务流的路由和调度；步骤205：各Det-AS控制器根据域内控制操作得到各域的网络状态、路由及时延结果信息，进行各Det-AS的控制和管理，各Det-AS控制器通过C2接口协议执行域间交互功能，进行跨域信息转发并交互其它Det-AS控制器的消息内容、域内的业务负载信息；步骤206：各Det-AS控制器将得到的时延网络信息汇总至具有端到端控制功能的Det-AS控制器，该端到端控制器根据收集到的相关Det-AS内信息进行端到端的数据转发时延计算，端到端控制器将协同各域内控制器和域间交互控制器，制定出最优的端到端数据转发时延的策略；步骤207：通过各Det-AS控制器的协调和交互，每个Det-AS控制器根据端到端控制器的调配对其域内网络进行实时的自适应调整，并向各Det-AS下发域内网络重配置和域内业务流转发路径任务；步骤208：每个Det-AS控制器将各自域内重配置和规划业务流的结果，通过域间交互控制器报告给相应的端到端控制器，该端到端控制器根据报告的配置信息将重新进行大规模广域确定性网络的端到端最优数据转发时延计算；步骤209：根据每个Det-AS控制器的协同操作，具有端到端控制功能的Det-AS控制器将计算得到的端到端最优数据转发时延信息反馈给确定性业务管理器，并由确定性业务管理器对用户终端做出相应的配置和管理操作；步骤210：根据确定性业务管理器的配置结果，实现对用户终端设备的确定性网络特性的部署，当完成所有配置和部署操作后，用户终端设备开始传输确定性业务流；步骤211：当开始传输确定性业务流时，每个Det-AS控制器需监控各Det-AS内的网络状态，其中，每个Det-AS控制器应实时发现确定性网络中新发起的业务流或者网络故障情况，根据网络状态信息和业务流的需求对各Det-AS内的网络进行重配置操作；步骤212：若某一域内的网络状态发生变化，各Det-AS控制器需针对当前网络情形做出相应的配置更新，通过Det-AS控制器执行域内控制功能，进行域内路由计算和管理操作，更新该域内确定性网络的配置，并通过域间交互控制器将路由、时延计算结果和故障恢复情况上报至端到端控制器，然后重复执行Det-AS控制器配置和协同操作，直至实现用户终端的配置和部署。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 南京航空航天大学 大规模广域开放网络中分布式确定性控制器协同管理方法

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