專利名稱：一種可靠的域內(nèi)集中式路由選路方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域，涉及路由選路方法，具體涉及一種可靠的域內(nèi)集中式路由選路算法。
背景技術(shù)：
當(dāng)前路由系統(tǒng)控制與傳輸相綁定的控制方式導(dǎo)致了路由控制效率過低。在當(dāng)前路由中，由于控制邏輯與轉(zhuǎn)發(fā)功能交錯部署在路由器上，路由器既要執(zhí)行控制功能又要傳輸報文，導(dǎo)致了路由器的負(fù)載過重；且完全分布式控制方式往往導(dǎo)致不一致情況的發(fā)生，控制復(fù)雜度較高。為了達(dá)到降低控制復(fù)雜度的目的，提高域內(nèi)路由的一致性，部分研究者提出了將域內(nèi)的所有路由決策功能部署到一個控制節(jié)點(diǎn)上，采用集中式的路由控制方式，如圖1所示。在集中式的路由控制方式下，路由控制節(jié)點(diǎn)從每個路由器(主要是簡單的傳輸設(shè)備)上收集網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)信息，基于網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)信息進(jìn)行集中式的路由決策，并且將決策結(jié)果分發(fā)到每個路由器上進(jìn)行配置。雖然集中式控制方式有助于提高路由的可控性，其也帶來了一些新的問題，比如可靠性問題。在集中式域內(nèi)路由中，失效的相鄰節(jié)點(diǎn)感知到失效后，產(chǎn)生失效通告發(fā)送至控制節(jié)點(diǎn)，控制節(jié)點(diǎn)生成新的路由樹，并且對受影響的路由器進(jìn)行配置。在此期間，由于控制節(jié)點(diǎn)與路由器間的延時，在失效發(fā)生后上游節(jié)點(diǎn)可能失去到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)的路徑并且導(dǎo)致報文的丟失。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是，針對現(xiàn)有集中式域內(nèi)路由失效發(fā)生后至控制節(jié)點(diǎn)重新決策完成對路由的配置前報文無法正常傳輸?shù)膯栴}，提供了一種可靠的域內(nèi)集中式路由選路方法及算法，克服由于控制節(jié)點(diǎn)與路由器間的延時，在失效的相鄰節(jié)點(diǎn)失效通告發(fā)送至控制節(jié)點(diǎn)后、上游節(jié)點(diǎn)可能失去到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)的路徑并且導(dǎo)致報文的丟失。本發(fā)明方法能夠為最多數(shù)目的路由器構(gòu)建一個以上的下一跳同時在路由器上進(jìn)行配置，一旦路由器的某個下一跳失效其仍然有可用的下游路徑，確保最高的路由可靠性。本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種可靠的域內(nèi)集中式路由選路方法，在集中式的域內(nèi)路由控制方式下，路由控制節(jié)點(diǎn)決策時為域內(nèi)最多數(shù)目的路由器生成一個以上的下一跳并且將其同時配置到路由器上；一旦網(wǎng)絡(luò)中的某條連接失效，在控制節(jié)點(diǎn)重新決策完成對路由的重新配置前路由器仍然有可用的下游路徑進(jìn)行正常的報文傳輸，確保最好的路由可靠性；具體步驟如下:I)根據(jù)給定的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，?gòu)建域內(nèi)所有的路由，在給定的拓?fù)渲姓业揭粋€路由配置其能夠有最多的節(jié)點(diǎn)具備一個以上的下一跳；2)域內(nèi)路由選路方法采用如下選路算法，其中G=(V，E)表示網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，V表示網(wǎng)絡(luò)中的路由器節(jié)點(diǎn)的集合，E表示路由器間的連接的集合；d e V表示目的節(jié)點(diǎn)，u e V表示網(wǎng)絡(luò)中的一個路由器節(jié)點(diǎn)，d(u, S)表示節(jié)點(diǎn)V和集合S間的連接度；表示節(jié)點(diǎn)U1指向u2;流程為:(I)構(gòu)建節(jié)點(diǎn)集合S及T，初始情況下S為空，T包括網(wǎng)絡(luò)中所有路由器，將d賦值為V ;(2)將V加入S，將V從T中去除；(3)選取集合T中一個與S中所有路由器連接度最高的路由器V ；(4)重復(fù)(2) (3)的步驟直至集合T為空。(5)在最終的路由中，如果路由器U1比路由器U2在集合S中的位置靠后，則讓路由器u j指向υ2。本發(fā)明的選路算法只需要對網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行線性遍歷，擁有快速的執(zhí)行速度。通過為最多數(shù)目的路由器構(gòu)建一個以上的下一跳，使得在失效發(fā)生后至路由控制平臺重新決策配置前路由器仍然有可以繼續(xù)使用的路徑，確保了正常的報文傳輸本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明方法與現(xiàn)有技術(shù)相比，實(shí)現(xiàn)可靠的域內(nèi)路由控制方法有如下優(yōu)點(diǎn):具備較好的域內(nèi)路由可靠性。在本發(fā)明中，通過為最多數(shù)目的路由器構(gòu)建一個以上的下一跳，使得在失效發(fā)生后至路由控制平臺重新決策配置前路由器仍然有可以繼續(xù)使用的路徑，確保了正常的報文傳輸。快速的執(zhí)行速度。本發(fā)明采用的選路算法只需要對網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行線性遍歷，擁有快速的執(zhí)行速度。


圖1集中式的域內(nèi)路由控制方法控制流程。圖2可靠的域內(nèi)路由示意圖(a)、(b)分別是兩種路由配置。圖3所示為本發(fā)明可靠的域內(nèi)路由選路方法的流程。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明希望在給定的拓?fù)渲心軌驗樽疃鄶?shù)目的路由器構(gòu)建一個以上的下一跳，從而保證最好的路由可靠性。如圖2給出的拓?fù)渲?，可以?gòu)建圖2(a)以及2(b)所示的路由，在圖2(a)所示的路由中有兩個節(jié)點(diǎn)具備一個以上的下一跳(分別為節(jié)點(diǎn)I和節(jié)點(diǎn)3)，在圖2(b)所示的路由中有三個節(jié)點(diǎn)具備一個以上的下一跳(為節(jié)點(diǎn)1、3、5)。圖2(b)所示的路由有著比圖2(a)所示路由更好的可靠性，且在圖2所示的拓?fù)渲袩o法找到一個路由配置其能夠有超過三個以上的節(jié)點(diǎn)具備一個以上的下一跳，圖2(b)達(dá)到了最好的保護(hù)效果。如圖3所示，可靠的域內(nèi)路由選路方法采用如圖3所示的選路算法，其中G=(V，E)表示網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，V表示網(wǎng)絡(luò)中的路由器集合，E表示路由器間的連接的集合。d e V表示目的節(jié)點(diǎn)。d(u, S)表示節(jié)點(diǎn)V和集合S間的連接度。表示節(jié)點(diǎn)u 指向u2。圖3算法具體流程為:I)基于算法流程，構(gòu)建節(jié)點(diǎn)集合S及Τ，初始情況下S為空，T包括網(wǎng)絡(luò)中所有路由器，將d賦值為V; 2)基于算法流程的第I行，將V加入S，將V從T中去除；3)基于算法流程的第4行，選取集合T中一個與S中所有的包括路由器節(jié)點(diǎn)連接度最聞的路由器vn，將Vn賦值為V ;4)基于算法流程的第4行以及第5行，重復(fù)2)、3)的步驟直至集合T為空；5)基于算法流程的第8至14行，在最終的路由中，如果路由器U1比路由器^在集合S中的位置靠后，則讓路由器U1指向u2。本發(fā)明還可有其他多種實(shí)施方式，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員可根據(jù)本發(fā)明做出各種相應(yīng)的改變和變形，這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán) 利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種可靠的域內(nèi)集中式路由選路方法，在集中式的域內(nèi)路由控制方式下，路由控制節(jié)點(diǎn)決策時為域內(nèi)最多數(shù)目的路由器生成一個以上的下一跳并且將其同時配置到路由器上；其特征是一旦網(wǎng)絡(luò)中的某條連接失效，在控制節(jié)點(diǎn)重新決策完成對路由的重新配置前路由器仍然有可用的下游路徑進(jìn)行正常的報文傳輸，保證路由可靠性；具體步驟如下: 1)根據(jù)給定的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，?gòu)建域內(nèi)所有的路由，在給定的拓?fù)渲姓业揭粋€路由配置其能夠有最多的節(jié)點(diǎn)具備一個以上的下一跳； 2)域內(nèi)路由選路方法 采用如下選路算法，其中G=(V，E)表示網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，V表示網(wǎng)絡(luò)中的路由器節(jié)點(diǎn)的集合，E表示路由器間的連接的集合；d e V表示目的節(jié)點(diǎn)，u e V表示網(wǎng)絡(luò)中的一個路由器節(jié)點(diǎn)，d(u, S)表示節(jié)點(diǎn)V和集合S間的連接度；表示節(jié)點(diǎn)u i指向U2 ;流程為: (1)構(gòu)建節(jié)點(diǎn)集合S及T，初始情況下S為空，T包括網(wǎng)絡(luò)中所有路由器，將d賦值為V; (2)將V加入S，將V從T中去除； (3)選取集合T中一個與S中所有路由器連接度最高的路由器V； (4)重復(fù)步驟(2)、(3)直至集合T為空； 在最終的路由中，如果路由器^比路由器U2在集合S中的位置靠后，則讓路由器U1指向u2。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種可靠的域內(nèi)集中式路由選路方法，在集中式的域內(nèi)路由控制方式下，路由控制節(jié)點(diǎn)決策時為域內(nèi)最多數(shù)目的路由器生成一個以上的下一跳并且將其同時配置到路由器上；其特征是一旦網(wǎng)絡(luò)中的某條連接失效，在控制節(jié)點(diǎn)重新決策完成對路由的重新配置前路由器仍然有可用的下游路徑進(jìn)行正常的報文傳輸，保證路由可靠性；1)根據(jù)給定的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，?gòu)建域內(nèi)所有的路由，在給定的拓?fù)渲姓业揭粋€路由配置其能夠有最多的節(jié)點(diǎn)具備一個以上的下一跳；2)采用選路算法域內(nèi)路由。
文檔編號H04L12/703GK103209123SQ201310153918
公開日2013年7月17日 申請日期2013年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月27日
發(fā)明者李偉, 羅軍舟, 譚晶, 劉波, 蔣健 申請人:東南大學(xué)