專利名稱：在具有保證決定論的幀交換網(wǎng)絡(luò)中的虛鏈路的路由選擇方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及幀交換網(wǎng)絡(luò)中的路由選擇的領(lǐng)域，更具體地，涉及
在AFDX網(wǎng)^各中的^各由選沖奪的領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
以太網(wǎng)是最眾所周知的局域網(wǎng)。以太網(wǎng)可以在相互兼容的兩種 不同的模式下運行 一種模式是所謂的共享模式，其中，通過幀之 間的隨機存取和沖突檢測，在終端之間共享同一物理介質(zhì)；另一種
才莫式是所謂的交換才莫式，其中，終端通過虛鏈路來交換幀，從而確 保不存在沖突。
在交換以太網(wǎng)中，每個終端(源終端或目的終端)分別連接到
幀交4奐才幾，并且所述交:l灸才幾通過物理連4妄來^皮此連4妾。更具體i也， 每個交換才幾具有多個端口 ，所述端口連4妄至其他交換才幾的端口或者 終端耦合器。在源終端和目的終端之間的虛鏈^4皮定義為經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)
而通過將幀從源終端發(fā)送到目的終端來定向的路徑。同樣地，虛鏈 路由這些幀經(jīng)過的交換機的有序列表定義。對于每個被經(jīng)過的交換 機，通過預(yù)定的交換表，根據(jù)目的地址來實現(xiàn)幀交換。該交換表非 常簡單，因為根據(jù)交換機的輸入端口和幀的目的地址，它表示對應(yīng) 的輸出端口。接下來，對其中交換表被預(yù)定義的幀交換網(wǎng)絡(luò)感興趣，
并且隨后將這種網(wǎng)絡(luò)中的第2級的端到端連接表示為"虛鏈路"， 例如在交換以太網(wǎng)中的虛鏈路。對于虛鏈路，可以獲得服務(wù)保證。然而，在交換機只能支持給 定最大吞吐量的情況下，該服務(wù)保證對鏈路的路由選擇施力口 了限
制。^皮發(fā)展用于4元空工程需求的AFDX網(wǎng)纟備(關(guān)元空電子全雙工交換 式以太網(wǎng))是一個交換以太網(wǎng)的實例，其中，可以通過虛鏈3各來分 配帶寬。更具體地，幀之間的最小間隔以及最大幀長都與每個虛鏈 路相關(guān)聯(lián)。此外，對于每個虛鏈路，轉(zhuǎn)發(fā)幀的最大時間、或者等待 曰于間卩艮帝J ( borne de latence ) 一皮^f呆i正。
在網(wǎng)站www.condoreng.com上可自由4吏用的才示題為"AFDX十辦 議手冊"的文件中以及在以申請人的名義^是交的專利申請 FR-A-2832011中，將會找到對AFDX網(wǎng)絡(luò)的詳細描述。下面將會 簡單地描述該網(wǎng)絡(luò)的主要特點。
如已經(jīng)提及的，AFDX網(wǎng)絡(luò)基于交換以太網(wǎng)。另外，AFDX網(wǎng) 絡(luò)是全雙工類型的，每個終端都能夠經(jīng)由不同的虛《連^各同時發(fā)送和 接收幀。由于虛鏈路具有保證有限制的等待時間的特性，因此AFDX 網(wǎng)絡(luò)也確定流量、帶寬和吞吐量的物理分離。因此，每個虛《連^各具 有所保留的端到端3各徑、分成^皮稱為BAG (帶寬分配間隙)的傳送 間隔的4豆暫中斷和最大幀長。在每個具有予貞定跑動〃〉差的傳送間隔 的開始處發(fā)送幀。最后，AFDX網(wǎng)絡(luò)是冗余的，出于可用性的原因， 下層的以太網(wǎng)被建成雙工通信。數(shù)據(jù)以封裝在以太網(wǎng)幀中的IP包的 形式被傳送。與傳統(tǒng)的以太網(wǎng)交換(利用接收設(shè)備的以太網(wǎng)地址) 不同，在AFDX網(wǎng)絡(luò)上的幀交換使用包括在幀頭中的虛鏈路標識 符。當交換機在其輸入端口上接收幀時，該交換4幾辨識虛4連^各標識 符并且才艮據(jù)其交換表確定必須經(jīng)由其發(fā)送幀的一個或一些豐命出端 口 。交換機快速地-驗證所發(fā)送的幀的完整性，但如果幀是錯-i吳的， 則不要求重新發(fā)送刪除被4企測為錯誤的幀。經(jīng)由虛鏈路傳輸?shù)膸?被順序地編號。在接收時，目的終端驗證幀的順序的完整性每條虛鏈路接都是單向的。該虛鏈^各每次只能來自 一個源終 端，但是可以同時終于多個目的終端。將虛鏈路區(qū)分為只能月l務(wù)單 個接收設(shè)備的在點對點(或單播)模式下的虛鏈路和服務(wù)多個"t妾收 設(shè)備的在多點(多播)模式下的虛鏈路。
圖1示意性地示出了 AFDX網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)包括終端r,至K和 幀交換機5*『7、 5W2?？梢钥吹剑瑢⒔K端r3連接到T2的虛鏈^各 是點對點類型，而通向7>和T^的虛鏈路K&以及通向7>至7>的虛 《連路PX;是多點類型。
圖2示意性》也示出了 AFDX網(wǎng)絡(luò)中的交換:才幾。該交換才幾包4舌多 個FIFO類型的輸入緩沖器210、幀濾波裝置220、多路復(fù)用裝置 230和多個FIFO類型的輸出緩沖器240。輸入的幀4皮存儲在不同的 輸入緩沖器中，每個緩沖器都連接至一個輸入端口 e!。濾波裝置220 去除對應(yīng)于未被識別的虛鏈路的幀、錯誤的幀和導(dǎo)致破壞鏈^各特性 的幀。多路復(fù)用裝置230才艮據(jù)交換表和幀所包括的虛《連路標識符將 幀引向不同的輸出緩沖器240。輸出緩沖器通過物理連接傳送幀， 每個緩沖器都連接至一個輸出端口 a.。
在AFDX網(wǎng)絡(luò)中的虛鏈路的路由選4奪包括網(wǎng)絡(luò)的不同交換機 的定義交換表。選擇路由以遵守不同鏈路的帶寬限制。對于給出的 路由選擇的解，驗證該網(wǎng)絡(luò)是實際確定的，即，在不同鏈路上的轉(zhuǎn) 發(fā)時間遠小于所保證的等待時間界限。為此，通常使用被命名為"網(wǎng) 絡(luò)演算，，的計算算法，可以Rene L.Cmz于1991年1月發(fā)表在 Information Theory上的IEEE. Transactions中的題為《A calculus for network delay, Part I: network elements in isolation》和《Calculus for network delay, Part II: network analysis》的文章中才戈到只于于該算'法的 描述，第37冊第一章的114-141頁。對于網(wǎng)全各的每個元件，該算法 以才既率統(tǒng)計的方式評估了在相關(guān)元件的#T出端處的最大瞬時凄t據(jù) 吞吐量。通過最大通信量速率函數(shù)來模擬由源終端經(jīng)由虛《連^各丄,
6傳送的通信量，另外，通信量包絡(luò)函數(shù)/ ,^取決于幀的最大長度和
鏈路的兩個幀相隔的最小時間間隔，該通信量包絡(luò)函數(shù)為
柳-W+^^ (1)
其中，5",:c是幀的最大長度，A4G是被稱為鏈路帶寬分配間隙的量， 即，BAG是該鏈J 各的兩個幀相隔的最小時間間隔。因此，在時間間
隔[,。力]期間經(jīng)由鏈路產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量被簡單地表示為f:《 。
對于網(wǎng)絡(luò)的每個元件，才艮據(jù)^T入端的;克量包絡(luò)和該元件的4專送 函#:(也稱為月良務(wù)曲線)，在該元件的輸出端確定流量包絡(luò)。4艮據(jù) 在輸入端和輸出端處的流量包絡(luò)，通過上方值來限制元件的隊列長 度(元件的工作積壓)和由通過該元件的包經(jīng)歷的延遲。因此，從 源終端開始一直到目的終端，逐步地計算在網(wǎng)絡(luò)的每個點處的流量 包絡(luò)。4艮據(jù)由該鏈"t妄經(jīng)過的元件經(jīng)歷的延遲來估計關(guān)于虛鏈^各的等 待時間，如有必要，根據(jù)這些元件之間的傳播時間來估計。然后， 對于網(wǎng)絡(luò)的不同鏈路，驗證估計出的等待時間實際上是否符合保證 的期望值。
將會在J.Grieu于2004年9月24日發(fā)表的題為《Analyse et evaluation de techniques de commutation Ehtemet pour 1，interconnexion des syst6mes avioniques》(用于^f吏^tS！電子系纟克才目互 連接的以太網(wǎng)交換技術(shù)分析和評價)的論文中找到等待時間的計算 算法(網(wǎng)絡(luò)演算)的應(yīng)用的描述。
只要網(wǎng)絡(luò)沒有包4舌物理循環(huán)，上述的-3全i正方法才尤能良好運專爭。 相反地，如果網(wǎng)絡(luò)中存在這種循環(huán)，則在所述循環(huán)之后的虛鏈^各的 等待時間不能^皮確定。
7圖3示出了 AFDX網(wǎng)l備的情況，該網(wǎng)會備包括一個具有三個交換: 才幾的環(huán)SW^， SfF2， S『j。每個交換機都具有三個物理端口 ，每個 端口由一個輸入端口和一個輸出端口組成。交換機5TF/的輸出端口
; /連接至交換機5")^的輸入端口 e3。交換4幾的IIT出端口化連接 至交換才幾SW2的輸入端口 e2。交換機SW2的輸出端口 A連4妄至交 4吳才幾51『/的IIT入端口 e7。在網(wǎng)纟各中，通過端口 p/、 。、 ；^、 e2、 / 2、 e/的路徑C形成定向環(huán)。在輸出端口 p/上的流量包絡(luò)取決于在輸入 端口 q上(即； 2上)的流量包絡(luò)，并且耳又決于鏈^各(在 的輸入端)的流量包絡(luò)。類似地，在； 2處的流量包鄉(xiāng)各依次耳又決于在 化處的流量包絡(luò)和鏈^各的流量包絡(luò)。最后，在處的流量包絡(luò) 依次耳又決于在a處的流量包全各和《連^各kl2的流量包會各?？梢钥闯觯?存在循環(huán)的依賴關(guān)系，這使得估計流量包絡(luò)和等待時間是不可能 的。
圖4示出了 AFDX網(wǎng)絡(luò)的情況，該網(wǎng)全各包括一個具有四個交換
才幾的環(huán)5*^, S『2, 6Wj， 5W一每個交換^幾具有四個物理端口 ， 每個端口由一個輸入端口和一個輸出端口組成。應(yīng)注意到，在網(wǎng)絡(luò)
中已對四條虛鏈路FZ,至^^進4亍了路由選4奪。
5T^的^T出端口 23的流量包會各取決于S『j的^r出端口 5的流 量包絡(luò)和鏈路kl,的流量包絡(luò)。的輸出端口 5的流量包絡(luò)取決 于的輸出端口 23的流量包絡(luò)和鏈路k"的流量包絡(luò)。的輸 出端口 23的流量包絡(luò)取決于的輸出端口 24的流量包絡(luò)和鏈路 F4的流量包絡(luò)。最后，SK的輸出端口 24的流量包絡(luò)取決于5W/ 的輸出端口 23的流量包全各和F丄2的流量包纟各。
同樣，由于循環(huán)的依賴關(guān)系，不能估計通量包絡(luò)和等待時間。
為了避免循環(huán)依賴，已知改變網(wǎng)絡(luò)的拓樸的方法，例如，在環(huán) 中未連接的交換機之間增加物理連接，或者甚至增加用于連4妄至環(huán)中的多個或所有交換才幾的中央交換機。在這兩種情況下，拓樸的改 變局部地增大了虛鏈路的可能路由選擇路徑數(shù)量，從而可以改變初 始的路由選擇并破壞循環(huán)依賴。然而，為此不創(chuàng)建新的環(huán)或者新鏈 路的路由選擇不會引起新的循環(huán)依賴是不確定的。因此，將會回到 之前的情況并且沒有驗證網(wǎng)絡(luò)的決定論的能力將導(dǎo)致新的網(wǎng)絡(luò)拓 樸的復(fù)雜化。
本發(fā)明的目的在于^是供一種在幀交換網(wǎng)絡(luò)中對虛鏈^各進^f亍路 由選4奪的方法，在無需改變拓樸的情況下，該方法允許網(wǎng)纟各決定i侖 的肯定3全i正。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明由幀交換網(wǎng)絡(luò)中的虛鏈路的路由選擇方法來限定，該幀 交換網(wǎng)絡(luò)包括所述幀的多個源終端和/或目的終端，幀交換才幾通過物
理連接纟皮此連接，對于點對點類型，每條虛4連路由穿過一個源終端 和一個目的終端之間的所述網(wǎng)絡(luò)的路徑限定，對于多點類型，每條 虛鏈路由穿過 一 側(cè) 一 個源終端和另 一 側(cè)多個目的終端之間的所述 網(wǎng)絡(luò)的多條^各徑限定。所述方法包括以下步驟
(a) 在所述網(wǎng)絡(luò)中4臾索多個所述定向環(huán)，其中，多個所述定 向環(huán)包所述交換才幾有關(guān)的循環(huán)置換；
(b) 選擇在每個定向環(huán)中的連續(xù)交換機的三元組，每個三元 組限定一條禁用的路由選擇路徑；
(c) 確定虛鏈路的路由選擇的解，所述虛鏈路不經(jīng)過所述禁 用路徑；(d )基于由此所路由選擇的虛鏈路來一驗證所述網(wǎng)絡(luò)的決定論
((Mterminisme )。
如果該網(wǎng)絡(luò)的決定論凈皮確i人，則可以 一夸對應(yīng)于所述路由選擇的 解的交換表存儲在交換機中。
優(yōu)選地，該網(wǎng)絡(luò)的決定論的驗證包括計算由所述虛鏈路越過的 交換機的輸出端處的流量包絡(luò)，以及計算關(guān)于這些鏈路的等待時 間，然后，將由此獲得的等待時間與設(shè)置的等待時間界限進行比較。
根據(jù)一個優(yōu)選實施例，在所述步驟(b)中，選4奪盡可能最大 凄丈量的定向環(huán)所共有的三元組。
同樣可以在所述步驟(b)中，優(yōu)先選4奪屬于由拓樸約束禁用 的路由選擇路徑的三元組。對于被劃分為由獨立電源供電的不同區(qū) 域的網(wǎng)絡(luò)，所述拓樸約束可以包括
-當分別連接至所述虛鏈路的所述源終端和所述目的終端的所 述交換機屬于同 一 區(qū)域時，禁用任何越過兩個區(qū)域之間的邊界的路 由選擇路徑；
-當分別連^妄至所述虛鏈^各的所述源終端和所述目的終端的交 換才幾屬于不同區(qū)域時，禁用任4可越過兩個區(qū)域之間的邊界多于一次 的^各由選擇^各徑。
在優(yōu)選的應(yīng)用中，幀交換網(wǎng)絡(luò)是AFDX網(wǎng)絡(luò)。
最后，本發(fā)明還涉及一種計算機程序，所迷計算機程序包括軟 件工具，當在計算機上運行所述計算機程序時，所述軟件工具適于 實現(xiàn)上述方法的步驟。


圖1示意性地示出了示例性的AFDX網(wǎng)絡(luò)；
圖2示意性;也示出了在AFDX網(wǎng)絡(luò)中的交換才幾的結(jié)構(gòu)；
圖3示出了包括一個具有三個交換才幾的環(huán)的AFDX網(wǎng)絡(luò)的情
況；
圖4示出了包4舌一個具有四個交換才幾的環(huán)的AFDX網(wǎng)全各的情
況；
圖5A和5B示出了本發(fā)明的工作原理；
圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的路由選擇方法的流程圖7示出了用于應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的路由選擇方法的AFDX網(wǎng)絡(luò) 的簡化實例。
具體實施例方式
基于本發(fā)明的構(gòu)思是通過在可能的路徑中選擇與具有網(wǎng)絡(luò)的 定向環(huán)部分的隔離約束來執(zhí)行虛鏈路的路由選擇。
接下來，將網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點或交換機的任何有序序列M乍為定向環(huán) 稱為，f 二5W/,S『2,…,S^V,其中A^3，以使對于以及 5W, g GCS^v)， g GCS^),其中，G是建立每個交換才幾
與一組其后繼者(即，直接連接至SW的輸出端口的一組交換機) 的對應(yīng)關(guān)系的應(yīng)用。在全雙工網(wǎng)絡(luò)中，每個物理端口包括一個輸入 端口和一個輸出端口，應(yīng)理解，如果在網(wǎng)絡(luò)中存在定向環(huán)51『/，
S^2,…，S^v,那么S『;v, 5W"w—/，...，5^/同樣是定向環(huán)，但方向相反。
ii在實現(xiàn)虛鏈路的路由選擇之前，根據(jù)本發(fā)明的方法統(tǒng)計網(wǎng)絡(luò)的 定向環(huán)。為此，可以將網(wǎng)絡(luò)示為有向圖，該有向圖的頂點是交換:才幾 和終端，以及輸出端口到輸入端口的連接是弧。在網(wǎng)絡(luò)中搜索定向 環(huán)相當于在圖中搜索線路。為此，將圖的每個頂點都用標記標注。 每個頂點向它的后繼站傳送其標i己，然后這些后繼站中的每一個將 接收到的標記和它自己的標記并置并且將由此并置的標記傳送給 其自身的后繼站。逐步地繼續(xù)傳送標簽。當頂點接收到包括其自身 的標記的標記列表時，線踏4皮識別并且停止該列表的傳送。然后，
將線鴻4姿等效類別進行分組相同類別的定向線^各/環(huán)相當于鄰近的
循環(huán)置換。為了描述它，按照每一等效類別任意選擇一個定向環(huán)。 定向環(huán)已被識別，通過經(jīng)過的交換才幾的lt量來對定向環(huán)進行分
類。如圖5A所示，考慮一個這才羊的定向環(huán)。此處，該定向環(huán)^"應(yīng) 于一個具有六個交換^幾至S『6的物理環(huán)。進入到環(huán)中的一個交 換機5W,.并且出來以后再連接至下 一個交換機的虛鏈路KL不 能孑I起在環(huán)中的循環(huán)依賴關(guān)系，而與在環(huán)上已路由選擇的虛鏈路的 凄t量和共享該環(huán)的交換4幾的H量無關(guān)。事實上，由于相關(guān)鏈^各F丄 不經(jīng)過連續(xù)交換機的兩個輸出端口 ，所以不會引起在這些交換機的 輸出端處的流量包絡(luò)之間的任何關(guān)系。
因此，應(yīng)該理解，只有當虛鏈^各共享至少三個連續(xù)的交換:才幾
(即，具有定向環(huán)的至少兩個共有的輸出端口)時，才能引起循環(huán)
依賴。如果考慮實際共享具有圖5A中的定向環(huán)的三個交換:4幾的虛
鏈路，應(yīng)注意，為了覆蓋環(huán)并因此獲得循環(huán)依賴關(guān)系，需要至少六
個《連if各^L,， ...， n6。通常，對于具有W個交換:4幾的定向環(huán)，可以
通過正好具有與環(huán)共有的三個交換機的最少7V個《連^各獲得依賴，優(yōu) 選地對于具有與環(huán)共有的多于三個的交換才幾的N條鏈路可以獲得
依賴。對于正好與定向環(huán)共有M>2個交換:才幾的鏈^各，應(yīng)該具有至少五(^^)條這樣的鏈路，以獲得循環(huán)依賴關(guān)系，其中，五(g表示整數(shù)值。
J見在^B殳乂于于纟會出的定向環(huán)，消除了 乂t應(yīng)于環(huán)的三個連續(xù)頂點 的一個路由選擇路徑。該情況如圖5B所示，其中，以折線表示的 路徑S『,，5Tr2， 5T^被禁止用于路由選擇。由于這個約束，不再可 能通過導(dǎo)致循環(huán)依賴的虛鏈路來獲得環(huán)的覆蓋。事實上，虛鏈路F丄, 不再^皮允許并且響應(yīng)于^L定約束的所有虛4連^各最多包括路徑5TF,， S^2或^各徑5W2， 5"^。沒有一條虛鏈i 各(尤其是KL6和能夠 引起交換才幾S『/和的流量包絡(luò)之間的關(guān)系。
可以看到，通過禁止通過定向環(huán)的給出的三個連續(xù)交換才幾的任 何路由選擇路徑，消除了任何循環(huán)依賴的風險。此外，虛鏈路的路 由選擇的可能數(shù)量受到該禁止(對于具有三個交換機的環(huán)，最多減 少三分之一)的影響較小。
對于每個定向環(huán)，以上述方式來進行。有利地，禁止多個環(huán)所 共有的3各由選褲^各徑以 <更減少^各徑數(shù)量。
圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的路由選擇方法的流程圖。從描述網(wǎng)絡(luò) 的拓樸步驟610開始，在步驟620中，通過附近的循環(huán)置換，統(tǒng)計 網(wǎng)絡(luò)的所有定向環(huán)。在步驟630中，按照經(jīng)過的交換機的數(shù)量來對 定向環(huán)進行分類。對于每個由此獲得的定向環(huán)，隨后在步驟640中 識別環(huán)中的連續(xù)交換才幾的所有三元組。在步驟650中，搜索多個環(huán) 所共有的三元組。在步驟660中，選4奪每個環(huán)的一個三元組。有利 地，將通過4安照優(yōu)先級的順序來選4奪三元組，該三元組由可能的最 大凄t量的環(huán)所共有。所選的三元組限定禁用的^各由選4奪;洛徑；通過 禁止經(jīng)由路徑的^各由選擇，對于該^各徑所屬的一個環(huán)或多個環(huán)，可 以石皮壞循環(huán)依賴關(guān)系。
13中建立的約束，確定用于對 虛鏈路進行路由選擇的解。
在步驟680中，對于在步驟670中得到的路由選"^奪的解，通過 估計在由鏈路經(jīng)過的交換4幾的輸出端處的流量包絡(luò)以及用于不同 鏈路的等待時間，來檢查網(wǎng)絡(luò)實際上是否是確定性的。然后，將所 獲得的等待時間與對所述鏈路設(shè)置的等待時間界限進行比較。
如果決定論被確認，則對應(yīng)于路由選擇的解的交換表被建立并 -故存儲在交換才幾中。如果決定i侖未被確認，則在步驟670中嘗試一 個新的路由選擇的解，或者默認地，在步驟660中嘗試重新選擇禁 用的路由選擇路徑，如虛線所表示的。
圖7示出了簡化的AFDX網(wǎng)絡(luò)的實例，該實例用于說明才艮據(jù)本 發(fā)明的^各由選4,方法。
網(wǎng)絡(luò)包括每一個都可以是源終端或目的終端的五個終端r/ 至r5、以及四個交換才幾S『/至5T^。該網(wǎng)絡(luò)的定向環(huán)通過循環(huán)置換 來識別
-對于具有三個交換才幾的環(huán)
^"=碼,4,,3 ;『二碼，4竭； -對于具有四個交換:才幾的環(huán)
^^M,瑪,4,碼;《f、瑪,4局,碼; 對于每個環(huán)，列出對于禁用的路由選擇路徑的候選的三元組
14環(huán)"w : {S^, S『2, S『4}; {S『2, S『4, S巧}; [S『4,5^,5^}
環(huán)ffw :仏『4,S『2,S^j;[S『2,S)^,S『4J;[W^S『4^fr2〉
環(huán)《w : [S^, S『4,<S『3 }, [S『4, SW3 ， }; [S『3, S巧;S『4 }
環(huán)《cw :仏『3,S『4,S^];[S『4^)^,S『3);(^^,S『3,S^J
JE不《w : {Si^'S^^^MS^J^'SWHS^'S^'Sf^MSW'Si^'S^}
J不《fw : {SPF3, S W4,5^2}; {S『4, S『2, SH^}; [S『2 ,S^, Sff3}; , Sff3 ， SfF4 }
為了消除循環(huán)依賴的任何風險，為每個環(huán)選擇一個三元組以及 禁止通過相應(yīng)路徑的路由選擇是足夠的。有利地，如已經(jīng)提及的， 為了減少禁用路徑的數(shù)量，選擇盡可能最大數(shù)量的環(huán)所共有的三元 組。在這種情況下，例如，將會選一奪
為《和C所共有的, S『2 ， SPf4 }; 為《w和gcw所共有的[^4，S『2,S『J ,;
f2w的, w4, w3}以及,r的{縦3, S『4, }。
因此，將會只禁用4條路徑，而不是理論上需要的6條路徑。
實際上，由于施加了路由選擇約束，所以對于虛鏈路的路線確 定，驗證網(wǎng)絡(luò)的決定論不是唯一要考慮的約束。例如，在力元空電子 應(yīng)用中，已知將網(wǎng)絡(luò)劃分為由獨立電源供電的不同區(qū)域。因此，出 于安全的原因，設(shè)置拓樸約束，在下文被稱為劃分約束，包括
15-如果分別連接到源終端和目的終端的交換機屬于相同區(qū)域，
則禁用越過區(qū)域之間的邊界的任何路由選擇路徑；
-如果分別連一妄到源終端和目的終端的交換才幾屬于相鄰的不 同區(qū)域，則禁用越過區(qū)域之間的邊界多于 一 次的任何路由選 擇路徑。
首先，統(tǒng)計根據(jù)劃分約束而禁用的路由選擇路徑的集合5"。對 于給出的要路由的虛鏈路，遵守該限制相當于分隔關(guān)于s的路徑的 鏈接。
通常，根據(jù)本發(fā)明的實施例，在應(yīng)用與網(wǎng)絡(luò)的決定論驗證相關(guān) 聯(lián)的路由選擇約束之前，禁用路徑的集合s將是可利用的。當為每 個定向環(huán)選擇一個交換機三元組時，有利地，將會選擇屬于該集合 s的已禁用3各徑的三元組。當然，如果該環(huán)的多個三元組屬于s， 則將會優(yōu)先選擇在盡可能最大數(shù)量的定向環(huán)所共有的三元組。因 此，對于決定論驗證將排除的路徑數(shù)量將會較少量地增加。
權(quán)利要求
1. 一種幀交換網(wǎng)絡(luò)中的虛鏈路的路由選擇方法，所述網(wǎng)絡(luò)包括所述幀的多個源終端和/或目的終端，幀交換機通過物理連接彼此連接，對于點對點類型，每條虛鏈路由穿過一個源終端和一個目的終端之間的所述網(wǎng)絡(luò)的路徑來限定，而對于多點類型，每條虛鏈路由穿過位于一側(cè)的一個源終端和位于另一側(cè)的多個目的終端之間的所述網(wǎng)絡(luò)的多條路徑來限定，所述方法的特征在于，包括以下步驟(a)在所述網(wǎng)絡(luò)中搜索多個所述定向環(huán)，其中，多個所述定向環(huán)包括所述交換機有關(guān)的循環(huán)置換；(b)選擇在每個定向環(huán)中的連續(xù)交換機的三元組，每個三元組限定一條禁用的路由選擇路徑；(c)確定虛鏈路的路由選擇的解，所述虛鏈路不經(jīng)過所述禁用路徑；(d)基于由此所路由選擇的虛鏈路來驗證所述網(wǎng)絡(luò)的決定論。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的路由選擇方法，其特征在于，如果所述 網(wǎng)絡(luò)的決定論被確認，則將對應(yīng)于所述路由選擇的解的交換表 存儲在所述交換才幾中。
3. 4艮據(jù)權(quán)利要求1或2所述的路由選4,方法，其特征在于，所述 網(wǎng)絡(luò)的決定論的驗證包括計算由所述虛鏈路越過的交換機的 輸出端處的流量包絡(luò)，以及計算關(guān)于所述鏈路的等待時間，然 后，將由此獲得的所述等待時間與設(shè)置的等待時間界限進行比 較。
4. 才艮據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的3各由選擇方法，其特征在于，在所述步驟(b)中，選l奪盡可能最大l史量的定向環(huán)所共有的三元組。
5. 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的路由選擇方法，其特征在 于，在所述步驟(b)中，優(yōu)先選擇屬于由拓樸約束禁用的路 由選4奪3各徑的三元纟且。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的路由選擇方法，其特征在于，對于被劃 分為由獨立電源供電的不同區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)，所述拓樸限制旨在-當分別連接至所述虛鏈路的所述源終端和所述目的終 端上的所述交換機屬于同一區(qū)域時，禁用任何越過兩個區(qū)域之 間的邊界的路由選擇路徑；-當分別連4妄至所述虛《連^"的所述源終端和所述目的終 端的所述交換機屬于不同區(qū)域時，禁用任何越過兩個區(qū)域之間 的邊界多于一次的路由選4奪路徑。
7. 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的^各由選擇方法，其特征在 于，所述幀交換網(wǎng)絡(luò)是AFDX網(wǎng)絡(luò)。
8. 一種計算機程序，所述計算機程序包括軟件工具，當在計算機 上運行所述計算一幾程序時，所述軟件工具適于實現(xiàn)纟艮據(jù)前述卄又 利要求中的任一項的方法的步驟。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在幀交換網(wǎng)絡(luò)中對虛鏈路進行路由選擇的方法，該網(wǎng)絡(luò)包括所述幀的多個源終端和/或目的終端、通過物理連接而彼此連接的幀交換機，對于點對點類型，每條虛鏈路由在一個源終端和一個目的終端之間通過所述網(wǎng)絡(luò)的路徑來限定，對于多點類型，每條虛鏈路由在一邊的一個源終端和另一邊的多個目的終端之間通過網(wǎng)路的多條路徑來限定。對于屬于所述定向環(huán)的連續(xù)交換機的三元組，在遵守分隔約束的同時，所述方法執(zhí)行虛鏈路的路由選擇，以允許網(wǎng)絡(luò)的決定論驗證。
文檔編號H04L12/56GK101473613SQ200780023079
公開日2009年7月1日 申請日期2007年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月23日
發(fā)明者弗雷德里克·米諾, 雷米·安德烈奧萊蒂 申請人:法國空中客車公司