專利名稱：一種基于動態(tài)聚合樹模型的路由方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種點對點的動態(tài)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，特別涉及基于網(wǎng)絡(luò)動態(tài)拓撲結(jié)構(gòu)及鏈路權(quán)值隨時間變化的分布式路由方法。
背景技術(shù)：
隨著Internet規(guī)模的不斷擴大，多樣化的組網(wǎng)設(shè)備層出不窮。這些設(shè)備構(gòu)成了通信網(wǎng)絡(luò)中的一個個自治系統(tǒng)，為了使這些自治系統(tǒng)內(nèi)部和自治系統(tǒng)之間形成高效低成本的通信，就需要進行數(shù)據(jù)路由。系統(tǒng)中所有設(shè)備，共同遵守同一套的路由規(guī)則，使用相同的路由信息表述和存儲方法。
在現(xiàn)有的技術(shù)中，路由協(xié)議是解決數(shù)據(jù)路由的主要技術(shù)手段。路由協(xié)議基于抽象的網(wǎng)絡(luò)模型來計算網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點對之間的最優(yōu)路徑。按照最優(yōu)路徑的計算方式，路由協(xié)議可以分為兩大類鏈路狀態(tài)路由和距離矢量路由。在鏈路狀態(tài)協(xié)議的運行過程中，網(wǎng)絡(luò)中的每臺負責(zé)交換路由信息的設(shè)備(路由器、交換機等)都維護著整個網(wǎng)絡(luò)的路由結(jié)構(gòu)信息，并根據(jù)這些信息使用相應(yīng)的路由算法計算最優(yōu)路徑并生成路由表。距離矢量路由協(xié)議在使用過程中則不需要維護整個網(wǎng)絡(luò)路由信息，分布式路由的信息僅在鄰居節(jié)點之間傳遞，并在每個節(jié)點的使用分布式路由算法獲得路由表。目前在Internet上使用最普遍的兩種路由協(xié)議是RIP(Routing Information Protocol，路由信息協(xié)議)和OSPF(Open Shortest Path First，開放式最短路徑優(yōu)先協(xié)議)。其中，RIP協(xié)議是距離矢量路由協(xié)議，使用分布式Ford-Bellman算法。它具有簡單、可擴展性高的特點，但收斂速度較慢。OSPF協(xié)議是典型的鏈路狀態(tài)路由協(xié)議，使用Dijkstra算法。它有效的提高了路由信息匯聚的速度和準(zhǔn)確性，因而減小了網(wǎng)絡(luò)阻塞的幾率，提高了網(wǎng)絡(luò)的整體效率。但OSPF協(xié)議過于龐大，對路由設(shè)備有相當(dāng)高的要求。
目前，隨著電信業(yè)務(wù)的引入，IP網(wǎng)的服務(wù)質(zhì)量(IP QoS)成為下一代Internet的重要研究課題。QoS路由的目標(biāo)也是一個通過當(dāng)前路由器路由表尋找從源節(jié)點到目的節(jié)點的最優(yōu)路徑的問題。為了解決QoS路由算法隨網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的增大所需的執(zhí)行時間和存儲需求提高的問題，拓撲結(jié)構(gòu)分層聚合的思想被廣泛的應(yīng)用在大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)中。拓撲聚合的過程是將網(wǎng)絡(luò)中每個域會聚成具有該域信息的一個簡單的拓撲。這一思想雖然大大地簡化了路由表的大小，但是網(wǎng)絡(luò)的在動態(tài)改變后產(chǎn)生了路由信息的不精確性。而在這一思想上延伸的各種動態(tài)最短路徑樹問題得到了很高的成效。但是現(xiàn)存的最短路徑樹路由模型研究在網(wǎng)絡(luò)動態(tài)改變后，仍然需要冗余的計算和具有不準(zhǔn)確的信息，因而基于這些協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)路由過程必然不能獲得符合實際的精確優(yōu)化結(jié)果和很高的路由效率。因此建立符合實際的高精確性高路由效率并切合實際流量情況的路由方案、研究適合于大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)動態(tài)改變的路由協(xié)議成為一個迫切需要解決的問題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能夠有效為目前的互聯(lián)網(wǎng)骨干網(wǎng)自治域提供準(zhǔn)確切合實際流量情況的高精確性高路由效率，并且可以動態(tài)自制更新的路由方法。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是，在至少存在兩個具有路由承載功能的通信設(shè)備組成的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)中，分別使用如下所述的本發(fā)明運行方案。數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的拓撲可以是分布式網(wǎng)絡(luò)或環(huán)形網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)傳輸媒介可以使用包括光纖、數(shù)字微波、普通同軸電纜、雙絞線等多種。通信網(wǎng)絡(luò)的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層可以使用多種接口，以支持用戶的不同接入方式。本發(fā)明的技術(shù)方案工作在網(wǎng)絡(luò)層。由于本發(fā)明所使用的模型及路由算法對網(wǎng)內(nèi)設(shè)備的處理器、內(nèi)存資源的占用比較小，低檔路由器甚至軟路由設(shè)備均可以使用。
本發(fā)明是一種適合于互聯(lián)網(wǎng)骨干網(wǎng)自治域使用的路由方法。該方法使用現(xiàn)有的硬件路由設(shè)備為基礎(chǔ)，適用于路由器和具有軟路由功能的設(shè)備。
本發(fā)明的技術(shù)方案包括以下步驟1.路由設(shè)備根據(jù)預(yù)留磁盤空間記錄歷史流量數(shù)據(jù)和操作記錄，以文件形式存儲在外部存儲器上，如硬盤等。
2.路由設(shè)備通過外部接口接受用戶設(shè)定，確定需要路由的起始時間以及路由量度變化的單位時段并由路由協(xié)議程序統(tǒng)一管理。
3.由路由設(shè)備運行路由協(xié)議程序，根據(jù)本發(fā)明設(shè)計的動態(tài)聚合樹網(wǎng)絡(luò)模型，在路由設(shè)備的內(nèi)部高速存儲器內(nèi)存中構(gòu)建新型的路由表。該路由表由兩個子表組成，分別存儲有本路由節(jié)點到其它路由節(jié)點的路徑量度(Metric)和下一條信息。
對于每臺路由設(shè)備，其具體需要維護的信息如下數(shù)組D，每個元素Dj是從當(dāng)前節(jié)點到目的地址j最短路徑的權(quán)值。
數(shù)組P，每個元素Pj是從當(dāng)前節(jié)點到目的地址j最短路徑的下一跳。
4.由路由設(shè)備運行路由協(xié)議程序，根據(jù)本發(fā)明設(shè)計的動態(tài)聚合樹網(wǎng)絡(luò)模型，針對通信網(wǎng)內(nèi)路由設(shè)備的不同類型，按照路由器間的鏈路參數(shù)將各鏈路分屬聚合樹的不同層次域中。在路由設(shè)備的內(nèi)部存儲器(如內(nèi)存)中構(gòu)建路由子表。從聚合樹網(wǎng)絡(luò)模型的角度，目前的網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備可以根據(jù)其是否是關(guān)聯(lián)節(jié)點(聯(lián)系不同層次域的節(jié)點)分為兩類，對于非關(guān)聯(lián)節(jié)點，它的路由表僅包括從該節(jié)點到該節(jié)點所在域的每個節(jié)點的信息；對于關(guān)聯(lián)節(jié)點，它的路由表不但包括從該節(jié)點到該節(jié)點所在域的每個節(jié)點的信息，還包括從該節(jié)點到其它關(guān)聯(lián)節(jié)點的信息。具體需要維護的信息如下集合V，路由信息，每個元素V<j，Dj>是從當(dāng)前節(jié)點到目的地址j最短路徑的最近一次計算的權(quán)值。
5.由路由設(shè)備運行路由協(xié)議程序，根據(jù)本發(fā)明設(shè)計的動態(tài)聚合樹網(wǎng)絡(luò)模型，在路由設(shè)備的高速存儲器，如高速緩存等，構(gòu)建高速路由緩存表。對于每臺路由設(shè)備，必須在高速存儲器，如內(nèi)存，flashmemory等，上存儲該表，高速存儲器為內(nèi)存、flash memory等。其具體需要維護的信息如下表T，二維緩存表，每個元素Tkj是從當(dāng)前節(jié)點路經(jīng)鄰居節(jié)點k到達目的地址j最短路徑的權(quán)值。
6.路由設(shè)備從外部接口接受用戶輸入，確定每條物理網(wǎng)絡(luò)接口的物理標(biāo)識和接口標(biāo)識，用以唯一確定數(shù)據(jù)發(fā)送單元，即鄰居，并在路由設(shè)備的內(nèi)部存儲器上，運行路由協(xié)議程序構(gòu)建鄰居信息列表。
7.每個數(shù)據(jù)發(fā)送單元有路由協(xié)議程序控制，根據(jù)確定的時間間隔向鄰居發(fā)送探測數(shù)據(jù)包，用以確定鏈路的的狀態(tài)。
8.當(dāng)路由設(shè)備在收到由鄰居發(fā)送的新的路由表信息時，從網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(如網(wǎng)卡)的緩沖區(qū)中取得新的路由信息，送路由設(shè)備的內(nèi)部存儲器，并由處理器運行路由協(xié)議程序，根據(jù)本發(fā)明設(shè)計路由表信息更新算法來更新相應(yīng)的高速緩存表項。并判斷是否需要觸發(fā)路由表計算。
9.如需要進行路由表的計算，則由路由協(xié)議程序根據(jù)本發(fā)明設(shè)計的路由表更新算法進行路由表的更新。在更新的過程中，將更新的表項記錄在路由設(shè)備的內(nèi)部存儲器中，并根據(jù)本發(fā)明設(shè)計的路由狀態(tài)信息格式，組織被更新的路由表項，形成路由數(shù)據(jù)包，由路由設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)接口發(fā)送給鄰居。
10.路由設(shè)備根據(jù)當(dāng)前時間段的變化運行路由協(xié)議程序自動更新當(dāng)前路由表。
11.路由設(shè)備每隔一段時間通過物理網(wǎng)絡(luò)接口向鄰居發(fā)送下N個時段的路由信息，N因具體的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境而異，本發(fā)明設(shè)計缺省值為4。
由上述技術(shù)路線可知，本發(fā)明是一種基于動態(tài)聚合樹網(wǎng)絡(luò)模型的路由方案。在保持原有路由設(shè)備硬件架構(gòu)的基礎(chǔ)上，設(shè)計了全新的網(wǎng)絡(luò)路由模型及增量算法，并根據(jù)此模型形成了一套完整新穎的路由技術(shù)。
本發(fā)明所達到的有益效果和益處是，設(shè)計的動態(tài)聚合樹網(wǎng)絡(luò)模型能夠準(zhǔn)確的描述網(wǎng)絡(luò)的實際運行狀態(tài)，有效的描述了網(wǎng)絡(luò)中鏈路狀態(tài)隨時間的變化。在這一模型的基礎(chǔ)上，本發(fā)明設(shè)計了適合該模型的分布式距離矢量類的路由協(xié)議。該協(xié)議的優(yōu)勢在于高精確性高路由效率、收斂性能好、運行效率高、對路由設(shè)備的資源占用小、可以有效的降低路由設(shè)備的成本，減少研發(fā)和維護費用，符合QoS路由的目標(biāo)。本發(fā)明的路由方案適用于大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)鏈路的拓撲結(jié)構(gòu)隨時間變化及鏈路權(quán)值隨時間變化的情況，其中基于動態(tài)聚合樹模型所設(shè)計的路由信息更新算法，有效的解決了傳統(tǒng)路由方法不能解決的大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)中鏈路狀態(tài)及拓撲結(jié)構(gòu)隨時間變化的問題，更加合理的分配了網(wǎng)絡(luò)流量，提高了網(wǎng)絡(luò)的實際吞吐量。
下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步的說明。
圖1為本發(fā)明使用的網(wǎng)絡(luò)類型示意圖。
圖2為本發(fā)明路由方案基本流程圖。
圖3為本發(fā)明路由信息數(shù)據(jù)包格式圖。
圖4為本發(fā)明路由數(shù)據(jù)探測包格式圖。
圖5為本發(fā)明動態(tài)聚合樹生成流程圖。
圖6為本發(fā)明路由信息更新算法流程圖。
具體實施例方式
本發(fā)明所述的路由方案，以現(xiàn)有的路由設(shè)備為應(yīng)用對象，適合于目前的互聯(lián)網(wǎng)骨干網(wǎng)自治域使用。該方案主要由動態(tài)聚合樹的網(wǎng)絡(luò)模型和基于該模型的增量算法以及一整套路由技術(shù)組成。這套路由技術(shù)主要由一種路由狀態(tài)預(yù)測方法和一個使用動態(tài)聚合樹模型的路由協(xié)議組成。
本發(fā)明所述的動態(tài)聚合樹網(wǎng)絡(luò)模型具體描述如下任何一個網(wǎng)絡(luò)均可劃分成若干個稱之為域的不規(guī)則區(qū)域，這個域是原網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)絡(luò)并構(gòu)成聚合樹的一個節(jié)點。聚合樹是n(n＞0)個域的有限集合，在非空的聚合樹中(1)有且僅有一個特定的域為聚合樹的根；(2)當(dāng)n＞1時，其余域可分為m(m＞0)個有限集合T1，T2，…，Tm，并且i≠k，1≤i，k≤m，Ti∩Tk∈V，其中每一個集合本身又是一棵聚合樹，并且稱為根的子樹。原網(wǎng)絡(luò)中的鏈路根據(jù)其參數(shù)的取值賦予不同級別，而聚合樹的層次正是通過這一級別來劃分的。各域通過關(guān)聯(lián)節(jié)點聯(lián)系。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)的鏈路狀態(tài)發(fā)生改變時，相關(guān)的路由器調(diào)用增量算法更新網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)及受到影響的路由器的路由表。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中某個路由器收到的數(shù)據(jù)包表明它所連接的鏈路參數(shù)發(fā)生改變時，觸發(fā)該算法識別受到影響的所有路由器及鏈路，然后對這些受到影響的路由器的路有表中各信息進行更新。
本發(fā)明的路由協(xié)議執(zhí)行過程具體步驟描述如下1.路由設(shè)備初始化路由表。路由表分為三個子表，分別是量度路由子表D，一個一維數(shù)組，由目標(biāo)地址索引，每個元素Dj是從當(dāng)前節(jié)點到目的地址j最短路徑的權(quán)值。
下一跳路由子表P，一個一維數(shù)組，由目標(biāo)地址索引，每個元素Pj是從當(dāng)前節(jié)點到目的地址j最短路徑的下一跳。
發(fā)送路由子表V，一個路由信息的集合，每個元素V<j，Dj>是從當(dāng)前節(jié)點到目的地址j最短路徑的最近一次計算的權(quán)值。
2.設(shè)置本路由設(shè)備各個物理網(wǎng)絡(luò)接口的物理標(biāo)識和接口標(biāo)識，并以此唯一確定鄰居路由設(shè)備，同時插入鄰居信息隊列。
3.根據(jù)初始化的路由表，生成高速路由二維緩存表T。該表由鄰居節(jié)點、目標(biāo)地址索引表項，每個元素Tkj是從當(dāng)前節(jié)點路經(jīng)鄰居節(jié)點k到達目的地址j最短路徑的權(quán)值。
4.將路由表表項內(nèi)容打包為路由信息數(shù)據(jù)包，包中包含的字段有協(xié)議標(biāo)號、包大小(byte)、路由表更新項數(shù)、路由表項更新內(nèi)容。其中，路由表項更新內(nèi)容為目的地、路徑量度組成的一個二元組(j，Dj)。具體數(shù)據(jù)包格式見附圖3。
5.啟動時間路由信息時段定時器timer1，有效時間根據(jù)具體網(wǎng)絡(luò)環(huán)境確定，本發(fā)明建議缺省值為40秒。
6.向各個鄰居發(fā)送路由探測數(shù)據(jù)包。路由探測數(shù)據(jù)包分為主動探測和答復(fù)探測兩類，由包中的類型字段標(biāo)識，具體格式見附圖4。
7.啟動鄰居探測發(fā)送定時器timer2，有效時間根據(jù)具體網(wǎng)絡(luò)環(huán)境確定，本發(fā)明建議缺省值為10秒。
8.路由設(shè)備接到路由數(shù)據(jù)包后，首先執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)分割算法，形成聚合樹模型。運行完這一算法，每個節(jié)點都掌握了其子域節(jié)點的信息。節(jié)點地址由關(guān)聯(lián)節(jié)點從根域開始遞歸分配。具體的流程見附圖59.然后執(zhí)行聚合樹路由算法，分三個過程9. 1初始化。每個路由器n在接到鄰居節(jié)點i的路由數(shù)據(jù)包后，進行分類處理如果i為節(jié)點地址信息，那么初始化n的節(jié)點類路由表信息；如果i為域地址信息，那么初始化n的域類路由表信息。然后形成發(fā)送路由信息發(fā)送給鄰居節(jié)點。
9. 2緩存表和路由表更新算法，當(dāng)緩存表中的路由或是權(quán)值有改變，形成發(fā)送路由信息發(fā)送給鄰居節(jié)點更新路由表信息。路由設(shè)備將接到的路由數(shù)據(jù)包進行分類處理如果是路由探測數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)步驟9.2.1。
如果是路由信息數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)步驟9.2.2。
9. 2.1如果是路由探測數(shù)據(jù)包，判斷該包的類型并執(zhí)行相應(yīng)動作如果是主動探測包，則向包的發(fā)送接口回復(fù)答復(fù)探測包，內(nèi)容中包括本路由單元的物理和接口標(biāo)識。
如果是答復(fù)探測包，取出其中的鄰居信息，檢測鄰居信息隊列相應(yīng)內(nèi)容，判斷是否需要更新。
9. 2.2如果是路由信息包，進行高速路由緩存表的更新，具體分以下幾步(1)按順序取下一個路由信息包中的更新路由表項。對于更新路由表項中V的每一個元素<j，cost>，如果高速路由緩存表中不存在Tij，那么將Vij賦值為<j，cost+Di>加入集合V中。
(2)如果Tij＞cost+Di，那么將Tij更新為cost+Di，并設(shè)置標(biāo)號flag為true(3)如果flag為true，那么對每一個目標(biāo)地址j作如下操作如果Dj≠≠minTij并且Pj≠≠i，那么Dj←Tij，Pj←i，V←<j，Dj>；(4)結(jié)束9. 3路由信息的會聚，各路由器將收到的路由信息收集，進行路由表的重新計算。
(1)當(dāng)收到的路由信息為域類地址信息如果鄰居節(jié)點是當(dāng)前節(jié)點的子域，那么除了這一子域的信息外，其余信息都發(fā)送。其它情況下，發(fā)送所有信息。
(2)當(dāng)收到的路由信息為節(jié)點類地址信息發(fā)送所有信息給同域、父域的鄰居節(jié)點。對于鄰居節(jié)點在子域的情況，除了子域信息外的其它信息都發(fā)送。
具體流程見附圖610.當(dāng)某個路由器收到的數(shù)據(jù)包表明與它相連的鏈路狀態(tài)發(fā)生改變時，則觸發(fā)增量算法更新網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)及受到影響的路由器的路由表。識別受到影響的所有路由器及鏈路，然后對這些受到影響的路由器的路有表中各信息進行更新。
11.如果timer1到時，則向鄰居廣播下N時段的本地路由表。N的值根據(jù)具體網(wǎng)絡(luò)環(huán)境確定，本發(fā)明建議缺省值為4。
12.如果timer2到時，向每個物理接口發(fā)送路由探測數(shù)據(jù)包。同時啟動探測包計時timer3，如果在timer3到時后，還沒有收到回復(fù)類型的路由探測數(shù)據(jù)包，確定該路徑為斷路，更新該鄰居的路由緩存表項為無窮大，轉(zhuǎn)步驟6。
權(quán)利要求
1.一種基于動態(tài)聚合樹模型的路由方法，其特征在于，在由硬路由設(shè)備構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)中，路由步驟如下1)路由設(shè)備預(yù)留外部存儲器空間進行歷史流量信息和操作信息的記錄；2)設(shè)定路由設(shè)備的路由的起始時間以及路由量度變化的單位時段，根據(jù)本發(fā)明設(shè)計的聚合樹網(wǎng)絡(luò)模型，引入了增量算法協(xié)議適應(yīng)于動態(tài)拓撲結(jié)構(gòu)及鏈路權(quán)值網(wǎng)絡(luò)隨時間的動態(tài)改變。并且在路由設(shè)備的內(nèi)部高速存儲器中構(gòu)建新型的路由表；3)針對通信網(wǎng)內(nèi)路由設(shè)備的不同類型，在路由設(shè)備的內(nèi)部存儲器中構(gòu)建發(fā)送路由子表，根據(jù)本發(fā)明設(shè)計的動態(tài)聚合樹網(wǎng)絡(luò)模型，在路由設(shè)備的高速存儲器構(gòu)建高速路由緩存表；4)確定路由設(shè)備的每條物理網(wǎng)絡(luò)接口的物理標(biāo)識和接口標(biāo)識，用以唯一確定數(shù)據(jù)發(fā)送單元，即鄰居，并構(gòu)建鄰居信息列表；5)根據(jù)確定的時間間隔向鄰居發(fā)送探測數(shù)據(jù)包，用以確定鏈路的狀態(tài)；6)當(dāng)路由設(shè)備在收到由鄰居發(fā)送的新的路由表信息時，根據(jù)本發(fā)明設(shè)計路由表信息更新算法來更新相應(yīng)的高速緩存表項，并判斷是否需要觸發(fā)路由表計算；7)如需要進行路由表的計算，根據(jù)本發(fā)明設(shè)計的路由表更新算法進行路由表的更新，根據(jù)本發(fā)明設(shè)計的路由狀態(tài)信息格式，組織被更新的路由表項，形成路由數(shù)據(jù)包，由路由設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)接口發(fā)送給鄰居；8)根據(jù)當(dāng)前時間段的變化運行路由協(xié)議程序自動更新當(dāng)前路由表；9)每隔一段時間通過物理網(wǎng)絡(luò)接口向鄰居發(fā)送下N個時段的路由信息，N因具體的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境而異，本發(fā)明設(shè)計缺省值為4。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于動態(tài)聚合樹模型的路由方法，其特征在于，聚合樹網(wǎng)絡(luò)模型是網(wǎng)絡(luò)N＝(V，A，W)，其中V是有限節(jié)點集，AV×V是有限鏈路集；W＝{w(a)|a∈A}，W是A→R+的鏈路權(quán)值映射函數(shù)。聚合樹模型為N_Tree＝(T，H)，其中T是N的域集合；若T只含一個域，則H＝Φ，否則H是定義在T上的二元關(guān)系；在T中存在唯一的稱為根的域root，它在關(guān)系H下無定義；若T-{root}≠Φ，則存在T-{root}的一個劃分T1，T2，…，Tn(n＞0)，j≠k，l≤j，k≤n，有Tj∩Tk∈V，且對任意的Tj∩Tk∈V存在唯一域mi∈Ti，有<root，mi>∈H；對應(yīng)于T-{root}的劃分，H-{<root，m1>，…，<root，mn>}有唯一的一個劃分H1，H2，…，Hn，j≠k，l≤j，k≤n，有Hj∩Hk＝Φ，且i，1≤i≤n，Hi是Ti上的二元關(guān)系，(Ti，Hi)是一棵符合本定義的聚合樹，稱為根域root的子聚合樹。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于動態(tài)聚合樹模型的路由方法，其特征在于，增量算法路由協(xié)議，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)的鏈路狀態(tài)發(fā)生改變時，相關(guān)的路由器調(diào)用增量算法更新網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)及受到影響的路由器的路由表；增量算法具體包括三個部分，其中鏈路刪除協(xié)議和鏈路增加協(xié)議對應(yīng)大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)隨時間變化的情況，鏈路改變協(xié)議對應(yīng)大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)絡(luò)的鏈路狀態(tài)隨時間變化的情況；當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中某個路由器收到的數(shù)據(jù)包表明它所連接的鏈路參數(shù)發(fā)生改變時，觸發(fā)該算法識別受到影響的所有路由器及鏈路，然后對這些受到影響的路由器的路有表中各信息進行更新。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于動態(tài)聚合樹模型的路由方法，其特征在于，路由表的構(gòu)建方法是該表包含量度路由子表D，由目標(biāo)地址(由域類地址和節(jié)點類地址兩部分組成)索引表項，目標(biāo)地址由域類地址和節(jié)點類地址兩部分組成，每個元素Dj是從當(dāng)前節(jié)點到目的地址j最短路徑的權(quán)值；下一跳路由子表P，由目標(biāo)地址索引表項，每個元素Pj是從當(dāng)前節(jié)點到目的地址j最短路徑的下一跳；發(fā)送路由子表V，一個路由信息的集合，每個元素V<j，Dj>是從當(dāng)前節(jié)點到目的地址j最短路徑的最近一次計算的權(quán)值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于動態(tài)聚合樹模型的路由方法，其特征在于，高速路由緩存表構(gòu)建方法是該表由鄰居節(jié)點、目標(biāo)地址索引表項，二維緩存表T，每個元素Tkj是從當(dāng)前節(jié)點路經(jīng)鄰居節(jié)點k到達目的地址j最短路徑的權(quán)值。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于動態(tài)聚合樹模型的路由方法，其特征在于，路由設(shè)備接到路由數(shù)據(jù)包后，首先執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)分割算法，形成聚合樹模型；運行完這一算法，每個節(jié)點都掌握了其子域節(jié)點的信息；節(jié)點地址由關(guān)聯(lián)節(jié)點從根域開始遞歸分配。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于動態(tài)聚合樹模型的路由方法，其特征在于，路由信息更新過程是進行高速路由緩存表的更新，具體步驟為(1)初始化，每個路由器n在接到鄰居節(jié)點i的路由數(shù)據(jù)包后，進行分類處理如果i為節(jié)點地址信息，那么初始化n的節(jié)點類路由表信息；如果i為域地址信息，那么初始化n的域類路由表信息，然后形成發(fā)送路由信息發(fā)送給鄰居節(jié)點；(2)緩存表和路由表更新，當(dāng)緩存表中的路由或是權(quán)值有改變，形成發(fā)送路由信息發(fā)送給鄰居節(jié)點更新路由表信息，路由設(shè)備將接到的路由數(shù)據(jù)包進行分類處理對于更新路由表項中V的每一個元素<j，cost>，如果高速路由緩存表中不存在Tij，那么將Vij賦值為<j，cost+Di>加入集合V中；如果Tij＞cost+Di，那么將Tij更新為cost+Di，并設(shè)置標(biāo)號flag為true；如果flag為true，那么對每一個目標(biāo)地址j作如下操作如果Dj≠minTij并且Pj≠i，那么Dj←Tij，Pj←i，V←<j，Dj>；(3)路由信息的會聚，各路由器將收到的路由信息收集，進行路由表的重新計算；當(dāng)收到的路由信息為域類地址信息如果鄰居節(jié)點是當(dāng)前節(jié)點的子域，那么除了這一子域的信息外，其余信息都發(fā)送，其它情況下，發(fā)送所有信息；當(dāng)收到的路由信息為節(jié)點類地址信息發(fā)送所有信息給同域、父域的鄰居節(jié)點，對于鄰居節(jié)點在子域的情況，除了子域信息外的其它信息都發(fā)送；(4)結(jié)束。
全文摘要
一種基于動態(tài)聚合樹模型的路由方法屬于網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明使用現(xiàn)有的路由設(shè)備作為通訊網(wǎng)絡(luò)的路由節(jié)點，以大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)聚合樹模型作為路由模型，引入了增量算法適應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)隨時間動態(tài)改變的情況，并設(shè)計了分布式路由協(xié)議完成路由功能。路由步驟包括建立聚合樹模型；分配物理和接口標(biāo)識；建立及更新路由表、高速路由緩存表；接受路由信息；發(fā)送路由表的更新信息；發(fā)送路由探測包，確定鏈路狀況。本發(fā)明有效的解決了網(wǎng)絡(luò)動態(tài)拓撲結(jié)構(gòu)及鏈路權(quán)值隨時間變化的動態(tài)路由問題，獲得了符合實際的精確優(yōu)化結(jié)果和很高的路由效率。其協(xié)議符合QoS路由的目標(biāo)，并兼容多種路由模式。適合于互聯(lián)網(wǎng)骨干網(wǎng)自治域的使用。
文檔編號H04L29/06GK1655556SQ20051020015
公開日2005年8月17日 申請日期2005年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月18日
發(fā)明者譚國真, 韓寧寧, 劉屹, 李棟 申請人:大連理工大學(xué)