本發(fā)明涉及多域光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于分層PCE的多域光網(wǎng)絡(luò)安全光路建立協(xié)議。

背景技術(shù)：

2009年，IETF在RFC 5520中提出了多域光網(wǎng)絡(luò)光路建立的安全性需求，但是沒(méi)有提出了相關(guān)的有效解決方案。2009年，北京科技大學(xué)周賢偉教授等提出了一種的ASON安全光路建立協(xié)議，但是該協(xié)議只適合應(yīng)用于單域的光網(wǎng)絡(luò)中。2004年孫衛(wèi)強(qiáng)在文獻(xiàn)[34]中提出了一種基于混合模式的跨域光路建立協(xié)議CLEP，2014年王宗偉^[35]提出了一種基于SD-PCE和pH-PCE的跨域光路的建立方案，同年邱在猛^[36]也提出了基于PCE的光網(wǎng)絡(luò)的跨域解決方案，但此三者種方案均未考慮安全因素。因此，跨域光網(wǎng)絡(luò)安全光路建立問(wèn)題亟待解決。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提出了基于分層PCE的多光域網(wǎng)絡(luò)安全光路建立協(xié)議，該協(xié)議用于規(guī)劃源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)的安全路徑，其中在光網(wǎng)絡(luò)中設(shè)有多個(gè)路由器，每個(gè)路由器代表一個(gè)節(jié)點(diǎn)，任選一節(jié)點(diǎn)作為源節(jié)點(diǎn)，任選一節(jié)點(diǎn)作為目的節(jié)點(diǎn)，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一，根據(jù)光網(wǎng)絡(luò)建立基于分層PCE的多域光網(wǎng)絡(luò)模型

多域光網(wǎng)絡(luò)模型的每個(gè)子域中配有一個(gè)子路徑計(jì)算單元cPCE，整個(gè)模型中配有一個(gè)父路徑計(jì)算單元pPCE，節(jié)點(diǎn)分布于子域中；

步驟二，在多域光網(wǎng)絡(luò)模型的基礎(chǔ)上，建立多域光網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱DG：

G＝(M,E)

其中，M表示光網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)集合；E為M中的節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的鏈路集合；

步驟三，建立多域光網(wǎng)絡(luò)安全光路協(xié)議

在協(xié)議中，將步驟二建立的超圖模型分為PCE層和自治域?qū)?，其中PCE層包括cPCE以及pPCE，自治域?qū)影ǜ鱾€(gè)子域；

步驟31，域路徑的計(jì)算；

所述域路徑是指：從源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)經(jīng)過(guò)的所有域的集合組成的鏈路；

步驟32，全局波長(zhǎng)的分配

(1)劃分域內(nèi)波長(zhǎng)集合和域間波長(zhǎng)集合；

Step1，cPCE_i將cPCE_i管理的所有波長(zhǎng)集合U(i)從小到大進(jìn)行排列；i表示自治域個(gè)數(shù)，i＝1,2,...,s，s為大于等于2的自然數(shù)。

將U(i)中的波長(zhǎng)去除，得到cPCE_i自主管理的波長(zhǎng)集合U′_in；j≠i,j＝1,2,...,s；

Step2，設(shè)初始分配比β＝0.1，pPCE將中的波長(zhǎng)從小到大排列，前β比例的波長(zhǎng)劃分在U_in(i)中，后(1-β)比例的波長(zhǎng)劃分到U_out(i)中，U_out(i)由pPCE用于跨域光路建立，U_out(i)波長(zhǎng)的使用必須經(jīng)pPCE授權(quán)給cPCE，再由cPCE授權(quán)給節(jié)點(diǎn)；

所述U_in(i)為域內(nèi)波長(zhǎng)集合，U_out(i)為域間波長(zhǎng)集合；

Step3，cPCE_i對(duì)在業(yè)務(wù)統(tǒng)計(jì)周期時(shí)間T_stastic內(nèi)處理的第i個(gè)自治域的域內(nèi)業(yè)務(wù)量M_in(i)和在T_stastic內(nèi)處理的整個(gè)光網(wǎng)絡(luò)中的業(yè)務(wù)量M_all(i)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，通過(guò)式(1)，得到新的分配比例β：

Step4，在下一個(gè)業(yè)務(wù)統(tǒng)計(jì)周期時(shí)，pPCE將β值下發(fā)各cPCE，各cPCE將按照后(1-β)比例的波長(zhǎng)劃分在U_out(i)內(nèi)，用于跨域光路建立；前β比例的波長(zhǎng)資源劃分在U_in(i)中，用于域內(nèi)光路建立；

(2)波長(zhǎng)子域的劃分

cPCE_i根據(jù)U_in(i)中的每個(gè)波長(zhǎng)的使用情況，依次以U_in(i)中的每個(gè)波長(zhǎng)作為當(dāng)前波長(zhǎng)λ1，劃分λ1的波長(zhǎng)子域；

Step1，尋找該cPCE_i自治域中已使用λ1的跨域路徑段，將已使用λ1的跨域路徑段經(jīng)過(guò)的節(jié)點(diǎn)劃分到波長(zhǎng)子域λ_1-1；

Step2，cPCE_i將波長(zhǎng)子域λ_1-1中的節(jié)點(diǎn)去除，將剩余節(jié)點(diǎn)中每一個(gè)連通部分的節(jié)點(diǎn)劃分到一個(gè)波長(zhǎng)子域，得到λ_1-2，…，λ_1-a；a為大于等于2的自然數(shù)；

步驟33，高速光路的建立：

Step1，pPCE在U_out(i)中選取的波長(zhǎng)作為高速波長(zhǎng)用來(lái)建立抽象高速路由，cPCE不得將高速波長(zhǎng)分配給域內(nèi)光路建立使用；抽象高速路由在域內(nèi)由域的物理邊界節(jié)點(diǎn)組成的環(huán)狀鏈路建立，在域間由網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)之間的連線相連建立；

Step2，若頭域cPCE和尾域cPCE計(jì)算的域內(nèi)路徑段及可用波長(zhǎng)，可以找到匹配的抽象高速路由則pPCE直接通知頭域cPCE可以利用高速路由建立高速光路。

進(jìn)一步地，所述步驟31中域路徑的計(jì)算包括三個(gè)約束條件：

(1)域內(nèi)光路建立不需其他域參與；

(2)使用更少的域完成光路建立；

(3)結(jié)合每個(gè)域的策略因素。

進(jìn)一步地，若頭域cPCE和尾域cPCE計(jì)算的域內(nèi)路徑段及可用波長(zhǎng)，無(wú)法找到匹配的抽象高速路由時(shí)，則使用優(yōu)化方法來(lái)建立光路，具體過(guò)程如下：

步驟34，光路可用波長(zhǎng)的計(jì)算

Step1，cPCE計(jì)算路徑段可用波長(zhǎng)

將每個(gè)自治域中的路徑段可用波長(zhǎng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)定義為：(路徑段頭節(jié)點(diǎn)，路徑段尾節(jié)點(diǎn)：頭尾節(jié)點(diǎn)可使用波長(zhǎng)的集合)；

cPCE_i通過(guò)查找路徑段可用波長(zhǎng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，得到頭尾節(jié)點(diǎn)可使用波長(zhǎng)的集合，即為空閑波長(zhǎng)集合；

Step2，pPCE計(jì)算光路可用波長(zhǎng)

①pPCE下發(fā)域路徑給相關(guān)域的cPCE_i；所述相關(guān)域是指，域路徑經(jīng)過(guò)的自治域；

(a)若pPCE給域路徑的頭域cPCE_i下發(fā)域路徑，則該頭域cPCE_i計(jì)算頭節(jié)點(diǎn)到下游域的所有網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)之間的路徑段可用波長(zhǎng)；

(b)若pPCE給域路徑的尾域cPCE_i下發(fā)域路徑，要求尾域cPCE_i計(jì)算尾節(jié)點(diǎn)到上游域的所有網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)之間的路徑段可用波長(zhǎng)；

(c)pPCE給域路徑的中間域cPCE_i下發(fā)路徑段，要求該cPCE_i計(jì)算所有上游域網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)到下游域網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)之間的路徑段可用波長(zhǎng)；

②cPCE計(jì)算出路徑段可用波長(zhǎng)后，統(tǒng)計(jì)每個(gè)節(jié)點(diǎn)的可用波長(zhǎng)，然后將光路的路徑段可用波長(zhǎng)數(shù)據(jù)與節(jié)點(diǎn)可用波長(zhǎng)數(shù)據(jù)傳遞給pPCE；

③pPCE收到所有相關(guān)域的cPCE對(duì)同一光路發(fā)來(lái)的光路的路徑段可用波長(zhǎng)數(shù)據(jù)與節(jié)點(diǎn)可用波長(zhǎng)數(shù)據(jù)集合后，得到該光路所有的路徑段及其可用波長(zhǎng)；

④pPCE將該光路所有的路徑段及其可用波長(zhǎng)拼接為光路可用波長(zhǎng)圖：

將路徑段的波長(zhǎng)集合記在連線上，從頭節(jié)點(diǎn)開始，將連線上的波長(zhǎng)向下游連接線合并，計(jì)算該光路可用波長(zhǎng)，合并規(guī)則如下：

(a)任選一連線作為當(dāng)前連線，若當(dāng)前連線沒(méi)有上游連線，則該當(dāng)前連線可進(jìn)行波長(zhǎng)合并，即為可合并上游連線；

(b)若該可合并上游連線與下游連線串聯(lián)，則將該下游連線的波長(zhǎng)集合修改為：該可合并上游連線波長(zhǎng)與下游連線波長(zhǎng)的交集，刪除該可合并上游連線；

(c)若多個(gè)可合并的上游連線在同一節(jié)點(diǎn)匯聚，且該節(jié)點(diǎn)的多個(gè)可合并的上游連線均能夠合并波長(zhǎng)時(shí)，將該節(jié)點(diǎn)的任一下游連線的波長(zhǎng)修改為：所有可合并的上游連線波長(zhǎng)的并集與該下游連線波長(zhǎng)的交集，當(dāng)該節(jié)點(diǎn)下游的所有連線均合并了波長(zhǎng)后，刪除該節(jié)點(diǎn)所有可合并的上游連線；

步驟35，通過(guò)步驟34得到的光路可用波長(zhǎng)，指派波長(zhǎng)及網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)；

(1)建立光網(wǎng)絡(luò)同步的建路周期

設(shè)一個(gè)建路周期在t₀時(shí)刻到t₄時(shí)刻完成，下一周期的t₀時(shí)刻等于本周期的t₄時(shí)刻；

(2)波長(zhǎng)指派

pPCE在一個(gè)建路周期內(nèi)接收并處理了所有cPCE提交的光路可選波長(zhǎng)后，整合為一張光路可選波長(zhǎng)表，表中包括光路的標(biāo)識(shí)LinkID，請(qǐng)求提交時(shí)間LinkTime，光路徑過(guò)的域的集合LinkDom，光路建立可選的波長(zhǎng)LinkCourse，可選波長(zhǎng)的數(shù)量CourseNumber；

pPCE依據(jù)光路可選波長(zhǎng)表，給光路指派波長(zhǎng)，具體過(guò)程如下：

①pPCE按照光路排序的先后順序?qū)饴房蛇x波長(zhǎng)進(jìn)行分配：

(a)按CourseCount排序，CourseCount值大的排序在前；

(b)當(dāng)CourseCount相同時(shí)，把LinkCourse相同的光路放入一個(gè)光路集合中，記該光路集合中的光路個(gè)數(shù)為Count；在CourseCount相同的前提下，Count值大的光路集合排序在前，光路集合內(nèi)部的元素按LinkTime排序，LinkTime值小的排序在前。

(c)當(dāng)光路集合的CourseCount相同，LinkCourse不同，Count相同時(shí)，光路集合按集合中排序的第一個(gè)光路的LinkTime值排序，該LinkTime值小的光路集合排序在前。

②選擇排序后的最前面一個(gè)光路作為一個(gè)路徑，在該路徑的波長(zhǎng)集合中任選一個(gè)波長(zhǎng)λt，將波長(zhǎng)λt指派為該路徑的波長(zhǎng)，檢查該路徑上的所有域節(jié)點(diǎn)經(jīng)過(guò)的其他光路，如果這些光路可選波長(zhǎng)包含λt，則去除該光路的可選波長(zhǎng)λt；如果可選波長(zhǎng)λt為該路徑唯一可選波長(zhǎng)，則pPCE在排序隊(duì)列中刪除該光路，并將該光路記錄為本建路周期無(wú)法分配波長(zhǎng)的光路，通知頭域在下一建路周期再次提交光路建立請(qǐng)求；

③返回步驟①，直到隊(duì)列中無(wú)光路，波長(zhǎng)指派結(jié)束；

(3)pPCE指派網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)和cPCE計(jì)算域內(nèi)路徑段

Step1，pPCE在步驟(2)指派波長(zhǎng)的光路可用波長(zhǎng)圖中，保留該指派波長(zhǎng)能通過(guò)的節(jié)點(diǎn)和鏈路，得到可選的路由網(wǎng)絡(luò)，再?gòu)目蛇x的路由網(wǎng)絡(luò)計(jì)算得到所有的抽象域路徑，計(jì)算出最為可信的鏈路，將該路徑對(duì)應(yīng)的網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)指派給該光路，最后下發(fā)cPCE指派的波長(zhǎng)及網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)；

Step2，cPCE收到指派的波長(zhǎng)及網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)后，依據(jù)當(dāng)前時(shí)刻的波長(zhǎng)子域信息，對(duì)光路進(jìn)行最佳路徑段的選擇，將其他可信路由結(jié)果按信任度由高向低排序充當(dāng)備份路由，在cPCE指派的路由出現(xiàn)故障時(shí)再使用；若排序最后的備份路由也無(wú)法建立光路徑段時(shí)，故障點(diǎn)發(fā)送ERROR類消息，表示該光路建立失敗。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下技術(shù)效果：

本發(fā)明結(jié)合信任模型和密鑰管理方案，采用全局優(yōu)化的多域可信路徑選擇、可用波長(zhǎng)計(jì)算和波長(zhǎng)分配策略，利用基于TLS的雙向身份認(rèn)證、基于TCP-AO的源認(rèn)證、基于身份密碼學(xué)的加密與數(shù)字簽名技術(shù)以及基于Path-Key的隱私保護(hù)機(jī)制，設(shè)計(jì)了一種新的基于全局優(yōu)化的多域光網(wǎng)絡(luò)安全光路建立協(xié)議GO-PCE(Global Optimizing secure light-path protocol based PCE in multi-domain optical network)，可滿足機(jī)密性、完整性、真實(shí)性、不可抵賴性、新鮮性和私有性等安全服務(wù)需求，相比SD-PCE和pH-PCE光路建立協(xié)議，具有較低的阻塞率和較短的光路建立時(shí)延。

附圖說(shuō)明

圖1為拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖；

圖2(a)為劃分的波長(zhǎng)子域圖；(b)為波長(zhǎng)釋放后劃分的波長(zhǎng)子域圖；

圖3為高速路由計(jì)算的示例圖；

圖4為域路徑計(jì)算的示例圖；

圖5為光路可用波長(zhǎng)計(jì)算的示例圖；

圖6為光路可用波長(zhǎng)計(jì)算的中間結(jié)果圖；

圖7為建路周期時(shí)序圖；

圖8為光路可用波長(zhǎng)表；

圖9為GO-PCE協(xié)議流程圖；

圖10為GO-PCE故障處理過(guò)程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

本實(shí)施例提供了一種基于分層PCE的多光域網(wǎng)絡(luò)安全光路建立協(xié)議，該協(xié)議用于規(guī)劃源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)的安全路徑，其中在光網(wǎng)絡(luò)中設(shè)有多個(gè)路由器，每個(gè)路由器代表一個(gè)節(jié)點(diǎn)，任選一節(jié)點(diǎn)作為源節(jié)點(diǎn)，任選一節(jié)點(diǎn)作為目的節(jié)點(diǎn)，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一，根據(jù)光網(wǎng)絡(luò)建立基于分層PCE的多域光網(wǎng)絡(luò)模型

多域光網(wǎng)絡(luò)模型的每個(gè)子域中配有一個(gè)子路徑計(jì)算單元cPCE，整個(gè)模型中配有一個(gè)父路徑計(jì)算單元pPCE，節(jié)點(diǎn)分布于子域中；

步驟二，在多域光網(wǎng)絡(luò)模型的基礎(chǔ)上，建立多域光網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱DG：

G＝(M,E)

其中，M表示光網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)集合，M＝(m₀,m₁,m₂,…,m_n-1)；E為M中的節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的鏈路集合；

由于目前的安全光路建立協(xié)議沒(méi)有基于全局的資源優(yōu)化策略，使得資源爭(zhēng)用現(xiàn)象頻繁發(fā)生。為了提高光路建立效率，達(dá)到減小光路時(shí)延的目的，本文設(shè)計(jì)一種基于全局優(yōu)化的選路和建路機(jī)制；其中，資源在本發(fā)明中是指可用波長(zhǎng)。

步驟三，建立多域光網(wǎng)絡(luò)安全光路協(xié)議

在協(xié)議中，將步驟二建立的超圖模型分為PCE層和自治域?qū)?，其中PCE層包括cPCE以及pPCE，自治域?qū)影ǜ鱾€(gè)子域；

步驟31，域路徑的計(jì)算；本實(shí)施例采用pPCE依據(jù)其域間TED數(shù)據(jù)計(jì)算域抽象路徑，所述域抽象路徑即為域路徑；

所述域路徑是指：從源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)經(jīng)過(guò)的所有域的集合組成的鏈路；

步驟32，全局波長(zhǎng)的分配

光網(wǎng)絡(luò)規(guī)模巨大，如果每條跨域都自主的使用波長(zhǎng)而不進(jìn)行優(yōu)化，當(dāng)跨大量的域建立光路時(shí)，必將廣泛的導(dǎo)致類似CSMA-CD協(xié)議一樣的資源爭(zhēng)用沖突現(xiàn)象。為了更好的利用PCE強(qiáng)大的計(jì)算能力，避免各光路徑在建路階段爭(zhēng)用資源引發(fā)沖突，GO-PCE規(guī)定：由PCE層選擇好波長(zhǎng)后，向節(jié)點(diǎn)指派使用，節(jié)點(diǎn)不得私自使用波長(zhǎng)，波長(zhǎng)使用完畢后，按源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)的方向釋放波長(zhǎng)，由自治域路徑段的頭尾節(jié)點(diǎn)，分別向其所在域的cPCE發(fā)送RESV-TEAR消息報(bào)告資源已釋放，波長(zhǎng)分配策略如下：

(1)劃分域內(nèi)波長(zhǎng)集合和域間波長(zhǎng)集合；

本發(fā)明中域內(nèi)波長(zhǎng)集合和域間波長(zhǎng)集合的劃分，應(yīng)在下述四種假設(shè)情況下：

假設(shè)1：光路徑建立滿足光路徑的波長(zhǎng)一致性條件；

假設(shè)2：整個(gè)光網(wǎng)絡(luò)有s個(gè)cPCE，分別為cPCE₁,cPCE₂,…,cPCE_s；

假設(shè)3：同一個(gè)域的節(jié)點(diǎn)的波長(zhǎng)集合相同，等于該域cPCE管理的波長(zhǎng)集合；

假設(shè)4：cPCEi僅在U_in(i)中選擇波長(zhǎng)完成域內(nèi)光路建立，pPCE僅在U_out(i)中選擇cPCEi可用的波長(zhǎng)為跨域光路建立使用。

Step1，cPCE_i將cPCE_i管理的所有波長(zhǎng)集合U(i)從小到大進(jìn)行排列；i表示自治域個(gè)數(shù)，i＝1,2,...,s，s為大于等于2的自然數(shù)。

pPCE依據(jù)各域自身策略需求和域間光連接的實(shí)際情況，動(dòng)態(tài)地為各個(gè)域劃分不同的邊界波長(zhǎng)，并依據(jù)cPCE的反饋信息動(dòng)態(tài)調(diào)整，邊界波長(zhǎng)到最大波長(zhǎng)部分由pPCE統(tǒng)一調(diào)度為域間通信使用，最小波長(zhǎng)到邊界波長(zhǎng)部分由cPCE分配給域內(nèi)通信使用。域間波長(zhǎng)資源的使用必須經(jīng)pPCE授權(quán)給cPCE，cPCE再授權(quán)給節(jié)點(diǎn)。波長(zhǎng)釋放時(shí)鏈路頭尾節(jié)點(diǎn)需通過(guò)OSTF-TE協(xié)議向cPCE報(bào)告該鏈路資源狀態(tài)改變信息。

將U(i)中的波長(zhǎng)去除，得到cPCE_i自主管理的波長(zhǎng)集合U′_in；j≠i,j＝1,2,...,s；其中，U′_in為cPCE_i不被pPCE管理的域內(nèi)波長(zhǎng)的集合；

Step2，由于多域光網(wǎng)絡(luò)域間業(yè)務(wù)量大于域內(nèi)業(yè)務(wù)量，設(shè)初始分配比β＝0.1，pPCE將中的波長(zhǎng)從小到大排列，前β比例的波長(zhǎng)劃分在U_in(i)中，后(1-β)比例的波長(zhǎng)劃分到U_out(i)中，U_out(i)由pPCE用于跨域光路建立，U_out(i)波長(zhǎng)的使用必須經(jīng)pPCE授權(quán)給cPCE，再由cPCE授權(quán)給節(jié)點(diǎn)；

所述U_in(i)為cPCE_i管理的所有域內(nèi)波長(zhǎng)的集合，U_out(i)為cPCE_i管理的所有跨域波長(zhǎng)的集合；

Step3，cPCE_i對(duì)在業(yè)務(wù)統(tǒng)計(jì)周期時(shí)間T_stastic內(nèi)處理的第i個(gè)自治域的域內(nèi)業(yè)務(wù)量M_in(i)和在T_stastic內(nèi)處理的整個(gè)光網(wǎng)絡(luò)中的業(yè)務(wù)量M_all(i)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，通過(guò)式(1)，得到新的分配比例β：

Step4，在下一個(gè)業(yè)務(wù)統(tǒng)計(jì)周期時(shí)，pPCE將β值下發(fā)各cPCE，各cPCE將按照后(1-β)比例的波長(zhǎng)劃分在U_out(i)內(nèi)，用于跨域光路建立；前β比例的波長(zhǎng)資源劃分在U_in(i)中，用于域內(nèi)光路建立；

若經(jīng)過(guò)T_stastic后β值增大，則pPCE將更多的波長(zhǎng)分配給cPCE自主使用。若新納入U(xiǎn)_in(i)的波長(zhǎng)還被上個(gè)統(tǒng)計(jì)周期的跨域光路占用，在該cPCE的U_in(i)中添加該波長(zhǎng)，待該光路釋放波長(zhǎng)后再用于域內(nèi)光路建立使用。波長(zhǎng)釋放時(shí)由光路在各域的路徑段頭尾節(jié)點(diǎn)通過(guò)OSTF協(xié)議向cPCE報(bào)告，cPCE收到該消息后，將TED中該光路鏈路上所有節(jié)點(diǎn)的該波長(zhǎng)的狀態(tài)修改為空閑。

若經(jīng)過(guò)T_stastic后β值減小，則pPCE分配更少的波長(zhǎng)給cPCE自主使用。當(dāng)新納入U(xiǎn)_out(i)的波長(zhǎng)還被上個(gè)統(tǒng)計(jì)周期域的光路占用，在該cPCE的U_in(i)中刪除該波長(zhǎng)，在pPCE的U_out(i)中添加該波長(zhǎng)，待該資源釋放后再用于跨域光路建立，波長(zhǎng)釋放時(shí)光路在各域的路徑段頭尾節(jié)點(diǎn)通過(guò)OSTF協(xié)議向各cPCE報(bào)告，cPCE通過(guò)域間OSTF協(xié)議上報(bào)pPCE該資源可用，pPCE收到某域的上報(bào)消息后，就在該cPCE的U_out(i)中修改該波長(zhǎng)為空閑。

(2)本發(fā)明采用波長(zhǎng)子域的劃分的方法，提高跨域資源的空間利用率。

波長(zhǎng)子域是指：cPCE結(jié)合TED中域內(nèi)拓?fù)潢P(guān)系表和節(jié)點(diǎn)的波長(zhǎng)使用情況，為每個(gè)波長(zhǎng)建立拓?fù)潢P(guān)系圖。將正在使用的波長(zhǎng)節(jié)點(diǎn)劃分到一個(gè)波長(zhǎng)子域中，其他節(jié)點(diǎn)按連通性聚類。本實(shí)施例結(jié)合圖1所示的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)闡述波長(zhǎng)子域劃分過(guò)程。

cPCE_i根據(jù)U_in(i)中的每個(gè)波長(zhǎng)的使用情況，依次以U_in(i)中的每個(gè)波長(zhǎng)作為當(dāng)前波長(zhǎng)λ1，劃分λ1的波長(zhǎng)子域，圖1中黑色連線表示節(jié)點(diǎn)拓?fù)潢P(guān)系，紅色連線表示λ1在本域已使用的部分；

Step1，尋找該cPCE_i自治域中已使用λ1的跨域路徑段，將已使用λ1的跨域路徑段經(jīng)過(guò)的節(jié)點(diǎn)劃分到波長(zhǎng)子域λ_1-1；由圖1可知，此時(shí)域內(nèi)已建好2條以λ1為波長(zhǎng)的跨域路徑段，其中{m₂,m₃,m₄}是一條以m₂為源節(jié)點(diǎn)(或目的節(jié)點(diǎn))的跨域路徑段，{m₇,m₈,m₁₀}是一條源、目節(jié)點(diǎn)均不在本域的跨域路徑段，則該域cPCE將已經(jīng)使用λ1的節(jié)點(diǎn)劃分在一個(gè)波長(zhǎng)子域中，記做波長(zhǎng)子域λ_1-1，即λ_1-1＝{m₂,m₃,m₄,m₇,m₈,m₁₀}。

Step2，cPCE_i將波長(zhǎng)子域λ_1-1中的節(jié)點(diǎn)去除，將剩余節(jié)點(diǎn)中每一個(gè)連通部分的節(jié)點(diǎn)劃分到一個(gè)波長(zhǎng)子域，得到λ_1-2，…，λ_1-a；a為大于等于2的自然數(shù)；

cPCE將該波長(zhǎng)子域的節(jié)點(diǎn)及其拓?fù)溥B線去除，得到新的拓?fù)鋱D2(a)。然后將每一個(gè)連通部分的節(jié)點(diǎn)劃分到一個(gè)波長(zhǎng)子域中去，得到λ_1-2＝{m₁},λ_1-3＝{m₅,m₆},λ_1-4＝{m₉}，波長(zhǎng)子域劃分完畢。此時(shí)λ1建立跨域光路的能力已經(jīng)很差。

當(dāng)某條光連接釋放λ1后，cPCE更新λ1的波長(zhǎng)子域信息。如路徑段{m₇,m₈,m₁₀}釋放λ1后，將恢復(fù)m₇,m₈,m₁₀原有的連線，得到新的波長(zhǎng)子域。如圖2(b)所示，cPCE將更新λ1的波長(zhǎng)子域?yàn)椋害?sub>1-1＝{m₂,m₃,m₄},λ_1-2＝{m₁,m₅,m₆,m₇,m₈,m₉,m₁₀}。此時(shí)λ1建立跨域光路的能力已大大增強(qiáng)。

步驟33，高速光路的建立：

由于光網(wǎng)絡(luò)域間業(yè)務(wù)量大于域內(nèi)業(yè)務(wù)量，域間路徑請(qǐng)求是網(wǎng)絡(luò)的主流。若各跨域光路在各中間域上都個(gè)性化建路，必將導(dǎo)致域間資源的調(diào)度困難。本發(fā)明借鑒現(xiàn)實(shí)生活中為了避免在城市內(nèi)部發(fā)生擁堵，司機(jī)通常選擇走環(huán)城高速的想法，提出中間域高速路由概念，使數(shù)據(jù)在中間域傳輸時(shí)盡可能環(huán)繞域的物理邊界傳輸，而不影響域內(nèi)節(jié)點(diǎn)。

Step1，pPCE在U_out(i)中選取的波長(zhǎng)作為高速波長(zhǎng)用來(lái)建立抽象高速路由，cPCE不得將高速波長(zhǎng)分配給域內(nèi)光路建立使用；抽象高速路由在域內(nèi)由域的物理邊界節(jié)點(diǎn)組成的環(huán)狀鏈路建立，在域間由網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)之間的連線相連建立；

Step2，若頭域cPCE和尾域cPCE計(jì)算的域內(nèi)路徑段及可用波長(zhǎng)，可以找到匹配的抽象高速路由則pPCE直接通知頭域cPCE可以利用高速路由建立高速光路。

本實(shí)施例結(jié)合圖3中m₃到m₂₄的光路建立，對(duì)高速光路的建立過(guò)程如下：

①m₃作為PCC向本域cPCE(即cPCE₁)發(fā)起PCEP連接，發(fā)送光路建立請(qǐng)求(m₃,m₂₄)。

②cPCE₁收到該建路請(qǐng)求后，比對(duì)TED數(shù)據(jù)庫(kù)，判斷m₂₄不是域內(nèi)節(jié)點(diǎn)，標(biāo)記(m₃,m₂₄)為跨域請(qǐng)求，cPCE₁向pPCE發(fā)起PCEP連接，發(fā)送跨域路徑計(jì)算請(qǐng)求(D1,m₃,m₂₄)。

③pPCE接收到路徑計(jì)算請(qǐng)求(D1,m₃,m₂₄)后，向除cPCE₁以外cPCE尋找m₂₄。

④各cPCE對(duì)比本域TED數(shù)據(jù)庫(kù)，若發(fā)現(xiàn)目的節(jié)點(diǎn)，則向pPCE報(bào)告目的節(jié)點(diǎn)位置，否則不發(fā)送位置報(bào)告。本例中m₂₄在D3中，cPCE₃向pPCE發(fā)送位置報(bào)告(D3,m₂₄)。

⑤pPCE接收到該消息后，得到目的域?yàn)镈3，pPCE通過(guò)域間TED數(shù)據(jù)庫(kù)信息，計(jì)算出一條合適的域路徑，本例中計(jì)算結(jié)果為{D1,D2,D3}。pPCE通過(guò)跨域TED的中間域高速路由信息，計(jì)算出多條從D1到D3的抽象高速路由：{m₃,m₇,m₁₀,m₁₆,m₁₇,m₂₄},{m₃,m₇,m₉,m₁₅,m₁₉,m₂₄},{m₃,m₈,m₉,m₁₅,m₁₉,m₂₄}。

⑥pPCE給該光路的頭域和尾域cPCE發(fā)送抽象高速路由至頭域和尾域的cPCE，要求其計(jì)算域內(nèi)路徑段及上可用波長(zhǎng)。

⑦cPCE計(jì)算出可用波長(zhǎng)后上報(bào)pPCE。

⑧pPCE收到來(lái)自頭域cPCE和尾域cPCE的路徑段及可選資源結(jié)果后，若能找到匹配的高速路由則直接通知頭域cPCE可以利用高速路由建路。

所述步驟31中域路徑的計(jì)算包括三個(gè)約束條件：

(1)域內(nèi)光路建立不需其他域參與；

如圖4所示，若m1與m9建立光連接，假設(shè)pPCE考慮全網(wǎng)最佳拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)建立跨域路徑{D1,D2,D1}的{m1,m12,m13,m9}連接或{m1,m10,m11,m9}連接將是全網(wǎng)最佳路徑，但考慮到D2不會(huì)無(wú)償?shù)貫镈1提供建路服務(wù)，D1的cPCE可通過(guò)組建{m1,m2,m3,m4,m5,m6,m7,m8,m9}的域內(nèi)路由完成m1與m9的光連接，雖然這樣經(jīng)過(guò)較多路由器，但D1不必向D2支付轉(zhuǎn)發(fā)費(fèi)用，且D1自行建立的光路降低了m1所管理用戶隱私信息外泄D2的風(fēng)險(xiǎn)。為了減少域轉(zhuǎn)發(fā)開支、增加域內(nèi)安全性，本發(fā)明添加域路徑約束條件1：源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)在域內(nèi)時(shí)，光路由cPCE自行在域內(nèi)建立，不需要將該光路請(qǐng)求提交給pPCE。

(2)使用更少的域完成光路建立；

如圖4，若m5與m18建立光連接，cPCE將這個(gè)跨域連接請(qǐng)求發(fā)送給pPCE，若pPCE依據(jù)全網(wǎng)TED建立跨域路徑{D1,D2,D3}的{m5,m12,m10,m16,m17,m18}連接將是全網(wǎng)最佳路徑，但由于D1和D3是鄰域，D2不會(huì)無(wú)償替D1和D3轉(zhuǎn)發(fā)消息，另外由于隱私保護(hù)的緣故，pPCE的TED中并沒(méi)有全網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，pPCE無(wú)法知道路徑在每個(gè)域中的實(shí)際跳數(shù)，因此無(wú)法計(jì)算出最佳路徑。為了在域間找到合適域路徑，本發(fā)明添加域路徑約束條件2：pPCE計(jì)算域路徑時(shí)盡可能使參與的域最少。

(3)結(jié)合每個(gè)域的策略因素。

本發(fā)明使用的是基于分層PCE架構(gòu)的，pPCE在進(jìn)行域間抽象路徑的選擇時(shí)必須考慮域策略。由于域內(nèi)ISP對(duì)域內(nèi)信息流動(dòng)具有管轄權(quán)，信息不可以絕對(duì)自由的進(jìn)出。有的域與域之間沒(méi)有建立合作關(guān)系，不能相互建立連接；有的域在收取一定的費(fèi)用后為其他域提供轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)。為了適應(yīng)域間策略需求，本發(fā)明添加域路徑約束條件3：pPCE計(jì)算域路徑時(shí)需考慮每個(gè)域相對(duì)另一個(gè)域的轉(zhuǎn)發(fā)的代價(jià)和域信任度，結(jié)合各種限制條件計(jì)算出一條合理的域路徑，本實(shí)施例pPCE結(jié)合申請(qǐng)?zhí)?016105187969基于D-S證據(jù)和博弈理論的多域光網(wǎng)絡(luò)信任模型發(fā)明專利中的光路鏈路信任度計(jì)算公式和3條約束條件，計(jì)算出多條信任度最高的域內(nèi)路，選擇計(jì)算結(jié)果中最可信的域路徑作為該光路指定的域路徑。

若步驟33中的頭域cPCE和尾域cPCE計(jì)算的域內(nèi)路徑段及可用波長(zhǎng)，無(wú)法找到匹配的抽象高速路由時(shí)，則使用優(yōu)化方法來(lái)建立光路，該方法將替代步驟33，具體過(guò)程如下：

步驟34，光路可用波長(zhǎng)的計(jì)算

Step1，cPCE計(jì)算路徑段可用波長(zhǎng)

pPCE計(jì)算光路可用波長(zhǎng)依賴于cPCE計(jì)算得到的各路徑段能夠使用的波長(zhǎng)。pPCE向cPCE下發(fā)光路的域路徑后，cPCE向pPCE提供路徑段可用波長(zhǎng)。

將每個(gè)自治域中的路徑段可用波長(zhǎng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)定義為：(路徑段頭節(jié)點(diǎn)，路徑段尾節(jié)點(diǎn)：頭尾節(jié)點(diǎn)可使用波長(zhǎng)的集合)；例如(m₇,m₆:{λ1,λ3,λ4,λ8,λ40})表示在m₇和m₆之間存在連通的空閑波長(zhǎng)λ1,λ3,λ4,λ8,λ40。

cPCE_i通過(guò)查找路徑段可用波長(zhǎng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，得到頭尾節(jié)點(diǎn)可使用波長(zhǎng)的集合，即為空閑波長(zhǎng)集合；

Step2，pPCE計(jì)算光路可用波長(zhǎng)

①pPCE下發(fā)域路徑給相關(guān)域的cPCE_i；所述相關(guān)域是指，域路徑經(jīng)過(guò)的自治域；

(a)若pPCE給域路徑的頭域cPCE_i下發(fā)域路徑，則該頭域cPCE_i計(jì)算頭節(jié)點(diǎn)到下游域的所有網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)之間的路徑段可用波長(zhǎng)；

(b)若pPCE給域路徑的尾域cPCE_i下發(fā)域路徑，要求尾域cPCE_i計(jì)算尾節(jié)點(diǎn)到上游域的所有網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)之間的路徑段可用波長(zhǎng)；

(c)pPCE給域路徑的中間域cPCE_i下發(fā)路徑段，要求該cPCE_i計(jì)算所有上游域網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)到下游域網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)之間的路徑段可用波長(zhǎng)；

所述下游域是指：本域在域路徑的下一個(gè)域，如圖5所示，從左至右分別為D1、D2、D3域，假設(shè)對(duì)一次請(qǐng)求計(jì)算的域路徑為D1D2D3，則D1的下游域?yàn)镈2，D2的下游域?yàn)镈3；

所述上游域是指：本域在域路徑的上一個(gè)域，如圖5所示，從左至右分別為D1、D2、D3域，假設(shè)對(duì)一次請(qǐng)求計(jì)算的域路徑為D1D2D3，則D2的上游域?yàn)镈1，D3的上游域?yàn)镈2；

②cPCE計(jì)算出路徑段可用波長(zhǎng)后，統(tǒng)計(jì)每個(gè)節(jié)點(diǎn)的可用波長(zhǎng)，以m₅為例，將包含m₅的路徑段的可用波長(zhǎng)取并集，便得到m₅的可用資源集合，記做F(m₅)；

然后將光路的路徑段可用波長(zhǎng)數(shù)據(jù)與節(jié)點(diǎn)可用波長(zhǎng)數(shù)據(jù)傳遞給pPCE；

③pPCE收到所有相關(guān)域的cPCE對(duì)同一光路發(fā)來(lái)的光路的路徑段可用波長(zhǎng)數(shù)據(jù)與節(jié)點(diǎn)可用波長(zhǎng)數(shù)據(jù)集合后，結(jié)合域間拓?fù)潢P(guān)系，得到該光路所有的路徑段及其可用波長(zhǎng)；如統(tǒng)計(jì)域間連接{m₅,m₇}資源時(shí)，將F(m₅)和F(m₇)取交集

④pPCE將該光路所有的路徑段及其可用波長(zhǎng)拼接為光路可用波長(zhǎng)圖，如圖5所示：

將路徑段的波長(zhǎng)集合記在連線上，從頭節(jié)點(diǎn)開始，將連線上的波長(zhǎng)向下游連接線合并，計(jì)算該光路可用波長(zhǎng)，合并規(guī)則如下：

(a)任選一連線作為當(dāng)前連線，若當(dāng)前連線沒(méi)有上游連線，則該當(dāng)前連線可進(jìn)行波長(zhǎng)合并，即為可合并上游連線；

(b)若該可合并上游連線與下游連線串聯(lián)，則將該下游連線的波長(zhǎng)集合修改為：該可合并上游連線波長(zhǎng)與下游連線波長(zhǎng)的交集，刪除該可合并上游連線；

(c)若多個(gè)可合并的上游連線在同一節(jié)點(diǎn)匯聚，且該節(jié)點(diǎn)的多個(gè)可合并的上游連線均能夠合并波長(zhǎng)時(shí)，將該節(jié)點(diǎn)的任一下游連線的波長(zhǎng)修改為：所有可合并的上游連線波長(zhǎng)的并集與該下游連線波長(zhǎng)的交集，當(dāng)該節(jié)點(diǎn)下游的所有連線均合并了波長(zhǎng)后，刪除該節(jié)點(diǎn)所有可合并的上游連線；

本實(shí)施例以圖5的光路可用波長(zhǎng)圖為例，相應(yīng)節(jié)點(diǎn)間連線上的可用波長(zhǎng)分別記做f1,f2,…,f18，經(jīng)過(guò)合并后記做f′1,f′2,…,f′18，描述該光路從m₁到m₁₂的可選波長(zhǎng)的計(jì)算過(guò)程：

1)連接線{m₁,m₂},{m₁,m₃},{m₁,m₄}沒(méi)有上游連接，可進(jìn)行波長(zhǎng)合并，使得：

{m₂,m₅}波長(zhǎng)修改為：f4′＝f1∩f4；

{m₃,m₆}波長(zhǎng)修改為：f5′＝f2∩f5；

{m₄,m₆}波長(zhǎng)修改為：f6′＝f3∩f6；

隨后刪除{m₁,m₂},{m₁,m₃},{m₁,m₄}，得到圖6所示的中間結(jié)果。

2)將{m₂,m₅}的波長(zhǎng)合并到{m₅,m₇},{m₅,m₈},{m₅,m₉}的波長(zhǎng)中去，將他們的資源分別修改為f7′＝f4′∩f7,f8′＝f4′∩f8,f9′＝f4′∩f9，隨后刪除{m₂,m₅}，將{m₃,m₆},{m₄,m₆}的可用波長(zhǎng)取并集f5′∪f(wàn)6′合并到{m₆,m₇},{m₆,m₈},{m₆,m₉}的波長(zhǎng)中去，將他們修改為：

f10′＝f5′∪f(wàn)6′∩f10；

f11′＝f5′∪f(wàn)6′∩f11；

f12′＝f5′∪f(wàn)6′∩f12；

隨后刪除{m₃,m₆},{m₄,m₆}。

3)用相同的方法處理中間連線，直至處理到與尾節(jié)點(diǎn)相連的連接，此時(shí){m₁₀,m₁₂}上的資源修改成了f17′，{m₁₁,m₁₂}上的資源修改成f18′，則本光路的可選波長(zhǎng)集合為：f17′∪f(wàn)18′。

步驟35，通過(guò)步驟34得到的光路可選波長(zhǎng)，指派波長(zhǎng)及網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)；

(1)建立光網(wǎng)絡(luò)同步的建路周期

為了提高PCE利用率，全網(wǎng)使用圖7所示的建路周期，設(shè)一個(gè)建路周期在t₀時(shí)刻到t₄時(shí)刻完成，下一周期的t₀時(shí)刻等于本周期的t₄時(shí)刻；

由于單個(gè)光路建立需要一定時(shí)間，如果一個(gè)光路建立完成后才能建立下一個(gè)光路，將極大地浪費(fèi)節(jié)點(diǎn)資源和PCE利用率。為了解決這個(gè)問(wèn)題，本文通過(guò)建立全網(wǎng)同步的建路周期，將光路建立的時(shí)序進(jìn)行分解，設(shè)計(jì)一套多個(gè)跨域光路并行建路的方案。具體過(guò)程如下：

①整個(gè)建路周期內(nèi)可以隨時(shí)提交光路請(qǐng)求，可以對(duì)已經(jīng)指派的路徑建路。然后按步驟33的方法先進(jìn)行抽象高速路由的適配，如果能夠使用抽象高速路由，則直接使用；若不能使用，則該光路請(qǐng)求由cPCE提交給pPCE，將在下一個(gè)周期的t0-t1時(shí)刻進(jìn)行處理。

②整個(gè)周期內(nèi)隨時(shí)回收釋放的資源，并在TED中進(jìn)行實(shí)時(shí)的更新。

③當(dāng)上一個(gè)周期的光路沒(méi)有分配高速路由時(shí)，本周期t0-t1時(shí)間，各相關(guān)cPCE依據(jù)t0時(shí)刻TED中的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為該光路計(jì)算路徑段可選波長(zhǎng)，cPCE必須在t1時(shí)刻前提交pPCE，未計(jì)算的光路請(qǐng)求推遲到下一周期計(jì)算。

④本周期t1-t2時(shí)間段，pPCE為本周期t0-t1時(shí)間段內(nèi)cPCE提交的路徑段可選波長(zhǎng)進(jìn)行處理，在t2時(shí)刻前將各處理的光路的指派資源和網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)下發(fā)cPCE。

⑤本周期t2-t3時(shí)間段，cPCE依據(jù)實(shí)時(shí)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，為各光路計(jì)算路徑段，并在t3時(shí)刻前計(jì)算完畢。

⑥在t3時(shí)刻，cPCE統(tǒng)一將本周期將使用的光路的資源在各波長(zhǎng)子域拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中刪除，而后向路徑段尾節(jié)點(diǎn)下發(fā)該路由，在t₄時(shí)刻前下發(fā)完畢。

(2)波長(zhǎng)指派

pPCE在一個(gè)建路周期內(nèi)接收并處理了所有cPCE提交的光路可選波長(zhǎng)后，整合為一張光路可選波長(zhǎng)表，表中包括光路的標(biāo)識(shí)LinkID，請(qǐng)求提交時(shí)間LinkTime，光路徑過(guò)的域的集合LinkDom，光路建立可選的波長(zhǎng)LinkCourse，可選波長(zhǎng)的數(shù)量CourseNumber；如圖8所示。

pPCE依據(jù)光路可選波長(zhǎng)表，給光路指派波長(zhǎng)，具體過(guò)程如下：

①pPCE按照光路排序的先后順序?qū)饴房蛇x波長(zhǎng)進(jìn)行分配：

(a)按CourseCount排序，CourseCount值大的排序在前；

(b)當(dāng)CourseCount相同時(shí)，把LinkCourse相同的光路放入一個(gè)光路集合中，記該光路集合中的光路個(gè)數(shù)為Count；在CourseCount相同的前提下，Count值大的光路集合排序在前，光路集合內(nèi)部的元素按LinkTime排序，LinkTime值小的排序在前。

(c)當(dāng)光路集合的CourseCount相同，LinkCourse不同，Count相同時(shí)，光路集合按集合中排序的第一個(gè)光路的LinkTime值排序，該LinkTime值小的光路集合排序在前。

②選擇排序后的最前面一個(gè)光路作為一個(gè)路徑，在該路徑的波長(zhǎng)集合中任選一個(gè)波長(zhǎng)λt，將波長(zhǎng)λt指派為該路徑的波長(zhǎng)，檢查該路徑上的所有域節(jié)點(diǎn)經(jīng)過(guò)的其他光路，如果這些光路可選波長(zhǎng)包含λt，則去除該光路的可選波長(zhǎng)λt；如果可選波長(zhǎng)λt為該路徑唯一可選波長(zhǎng)，則pPCE在排序隊(duì)列中刪除該光路，并將該光路記錄為本建路周期無(wú)法分配波長(zhǎng)的光路，通知頭域在下一建路周期再次提交光路建立請(qǐng)求；

③返回步驟①，直到隊(duì)列中無(wú)光路，波長(zhǎng)指派結(jié)束；

(3)pPCE指派網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)和cPCE計(jì)算域內(nèi)路徑段

pPCE指派好波長(zhǎng)后將為每個(gè)光路分配網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)：

Step1，pPCE在步驟(2)指派波長(zhǎng)的光路可用波長(zhǎng)圖(圖10)中，保留該指派波長(zhǎng)能通過(guò)的節(jié)點(diǎn)和鏈路，得到可選的路由網(wǎng)絡(luò)，再?gòu)目蛇x的路由網(wǎng)絡(luò)計(jì)算得到所有的抽象域路徑，本實(shí)施例采用申請(qǐng)?zhí)?016105187969基于D-S證據(jù)和博弈理論的多域光網(wǎng)絡(luò)信任模型發(fā)明專利中的鏈路信任度的計(jì)算方法，計(jì)算出最為可信的鏈路，將該路徑對(duì)應(yīng)的網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)指派給該光路，最后下發(fā)cPCE指派的波長(zhǎng)及網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)；

Step2，cPCE收到指派的波長(zhǎng)及網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)后，依據(jù)當(dāng)前時(shí)刻的波長(zhǎng)子域信息，本實(shí)施例采用申請(qǐng)?zhí)?016105187969基于D-S證據(jù)和博弈理論的多域光網(wǎng)絡(luò)信任模型發(fā)明專利中的鏈路信任度的計(jì)算方法，對(duì)光路進(jìn)行最佳路徑段的選擇，將其他可信路由結(jié)果按信任度由高向低排序充當(dāng)備份路由，在cPCE指派的路由出現(xiàn)故障時(shí)再使用；若排序最后的備份路由也無(wú)法建立光路徑段時(shí)，故障點(diǎn)發(fā)送ERROR類消息，表示該光路建立失敗。

所述多域光網(wǎng)絡(luò)安全光路建立協(xié)議還包括：GO-PCE協(xié)議，所述GO-PCE協(xié)議在現(xiàn)有的PCEP協(xié)議中增加6個(gè)新的PCEP消息：

①D-RESV：pPCE將指派的波長(zhǎng)及網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)通過(guò)該消息發(fā)送給cPCE，要求各域使用該消息計(jì)算域內(nèi)路徑段。

②D-RESV-CONF：該消息由每個(gè)域的路徑段頭節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生，并提交給cPCE，cPCE將該消息轉(zhuǎn)發(fā)給pPCE，表明該域內(nèi)路徑段成功完成波長(zhǎng)配置。

③ERROR：該消息由路徑段尾節(jié)點(diǎn)接收到上游節(jié)點(diǎn)發(fā)來(lái)的RESV-ERROR(RSVP-TE消息)后產(chǎn)生，包含故障信息和光路的標(biāo)簽標(biāo)識(shí)，之后沿著D-RESV消息回溯，直到釋放該光路建立的所有RESV和D-RESV預(yù)留的資源，如果在頭域發(fā)生故障，頭域cPCE將在收到ERROR消息后向源節(jié)點(diǎn)發(fā)送ERROR消息，通知源節(jié)點(diǎn)本次建路失敗。

④ERROR-DONE：當(dāng)路徑段頭節(jié)點(diǎn)收到域內(nèi)的ERROR后，產(chǎn)生此消息發(fā)送給域內(nèi)cPCE，表明波長(zhǎng)已釋放，cPCE依據(jù)ERROR-DONE修改其TED消息。

⑤D-OK：當(dāng)pPCE收到光路所有相關(guān)cPCE的D-RESV-CONF后，將產(chǎn)生此消息并發(fā)送至源節(jié)點(diǎn)，表明跨域光路已成功建立，可發(fā)送數(shù)據(jù)。

⑥OVER：當(dāng)域內(nèi)尾節(jié)點(diǎn)收到上游節(jié)點(diǎn)發(fā)來(lái)的RESV_TEAR(RSVP-TE消息)后，發(fā)送一個(gè)OVER消息給cPCE，cPCE即對(duì)TED信息進(jìn)行更新。

為了簡(jiǎn)化協(xié)議流程的表述，定義以下12個(gè)函數(shù)模塊：

①F_Identity(A)：向生稱自己為A的網(wǎng)絡(luò)實(shí)體進(jìn)行身份認(rèn)證。若身份認(rèn)證通過(guò)，則跳出本函數(shù)；否則，結(jié)束此次通信建立過(guò)程。

②F_Data：對(duì)收到的消息進(jìn)行源認(rèn)證。若源認(rèn)證通過(guò)，則跳出本函數(shù)；否則，向LMP模塊發(fā)送ERROR消息，結(jié)束此次通信建立過(guò)程。

③F_Pri：用其私鑰進(jìn)行簽名。

④F_Pub(A)：用A_的公鑰進(jìn)行解密。

⑤F_Session_Key：對(duì)需要發(fā)送的數(shù)據(jù)通過(guò)會(huì)話密鑰加密，或?qū)邮盏降南⑼ㄟ^(guò)會(huì)話密鑰解密。

⑥F_H_Key_cPCE：對(duì)需要發(fā)送的數(shù)據(jù)通過(guò)cPCE層組密鑰進(jìn)行加密，或?qū)邮盏降南⑼ㄟ^(guò)cPCE層組密鑰解密。

⑦F_H_Key_Domain：對(duì)需要發(fā)送的數(shù)據(jù)通過(guò)自治域?qū)咏M密鑰進(jìn)行加密，或?qū)邮盏降南⑼ㄟ^(guò)自治域?qū)咏M密鑰解密。

⑧F_Trust_Domain_Path：計(jì)算最可信的抽象域路徑。

⑨F_Wave_cPCE：計(jì)算路徑段可選波長(zhǎng)。

⑩F_Recourse_pPCE：pPCE在接收到所有相關(guān)cPCE發(fā)來(lái)的路徑段可選波長(zhǎng)的基礎(chǔ)上，統(tǒng)一在本建路周期的t₁-t₂時(shí)間段內(nèi)對(duì)上一周期滯留的所有路徑計(jì)算請(qǐng)求使用步驟35的方法計(jì)算指派波長(zhǎng)和網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)；若處理本周期信提交的PCReq，則按照步驟33中的方法對(duì)該路徑匹配抽象高速路由；若存在匹配的抽象高速路由，則直接用抽象高速路由建立光路。

F_Recourse_cPCE：cPCE利用D-RESV中選定的波長(zhǎng)和網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)及當(dāng)前的波長(zhǎng)子域拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，結(jié)合申請(qǐng)?zhí)?016105187969基于D-S證據(jù)和博弈理論的多域光網(wǎng)絡(luò)信任模型發(fā)明專利中的的方法，計(jì)算出一條信任度最高的域內(nèi)路徑段。

F_Error：任何網(wǎng)絡(luò)實(shí)體收到轉(zhuǎn)發(fā)來(lái)的ERROR消息時(shí)，該ERROR消息沿著RESV消息的建立方向回溯并釋放資源；若發(fā)生消息篡改或源認(rèn)證未通過(guò)或產(chǎn)生攻擊時(shí)，由LMP模塊迅速向cPCE上報(bào)ERROR消息；若故障節(jié)點(diǎn)向光路域內(nèi)尾節(jié)點(diǎn)方向發(fā)送RESV-ERROR消息釋放預(yù)留好的資源，尾節(jié)點(diǎn)向cPCE上交ERROR消息，cPCE在備份路由中選擇信任度最高的路徑段，使用同樣的指派波長(zhǎng)，否則將ERROR消息上報(bào)pPCE。故障處理過(guò)程見(jiàn)圖10。

本發(fā)明通過(guò)圖9所示案例，對(duì)GO-PCE在一個(gè)建路周期內(nèi)的具體協(xié)議流程進(jìn)行介紹。該案例中，m1為源節(jié)點(diǎn)，m1所在域D1的cPCE為cPCE1；m12為目的節(jié)點(diǎn)，m12所在域D2的cPCE為cPCE3。圖中步驟按順時(shí)針?lè)较蛟诩^兩側(cè)排列。

(1)源節(jié)點(diǎn)m1將源、目節(jié)點(diǎn)的IP地址信息(m1,m12)放到PCReq中，作為發(fā)送消息，調(diào)用F_Identity(cPCE1)、F_Session_Key，發(fā)送給cPCE1。

(2)cPCE1調(diào)用F_Identity(m1)、F_Data、F_Session_Key，然后對(duì)m12是否在D1中進(jìn)行判斷，由于m12不在D1中，于是cPCE1成為該光路徑請(qǐng)求的頭域cPCE，將cPCE1的IP地址放入m1發(fā)來(lái)的PCReq中，作為發(fā)送消息，調(diào)用F_Identity(pPCE)、F_Session_Key，發(fā)送給pPCE。

(3)pPCE調(diào)用F_Identity(cPCE1)、F_Data、F_Session_Key，得到目的節(jié)點(diǎn)為m12，然后將m12封裝在搜索節(jié)點(diǎn)消息中作為發(fā)送消息，調(diào)用F_H_Key_cPCE，向除cPCE1以外的所有cPCE洪泛式尋找m12。

(4)各cPCE調(diào)用F_Identity(pPCE1)、F_Data、F_H_Key_cPCE，得到目的節(jié)點(diǎn)為m12，然后比對(duì)本地TED，若m12在本域內(nèi)，則該cPCE(本案例為cPCE3)將m12及該cPCE的IP地址封裝在目的節(jié)點(diǎn)位置消息中作為發(fā)送消息，調(diào)用F_H_Key_cPCE，發(fā)送給pPCE。

(5)pPCE調(diào)用F_Data、F_H_Key_cPCE，依據(jù)其TED中的信息，調(diào)用F_Trust_Domain_Path。

(6)pPCE將最可信的域路徑封裝在PCRep中作為發(fā)送消息，調(diào)用F_H_Key_cPCE，發(fā)送給cPCE1、cPCE3，要求它們其提供路徑段可選波長(zhǎng)，然后進(jìn)入步驟(8)。

(7)pPCE將最可信的域路徑封裝在PCRep中作為發(fā)送消息，調(diào)用F_H_Key_cPCE、將發(fā)送給中除cPCE1、cPCE3外的其他cPCE，要求它們其提供路徑段可選波長(zhǎng)，進(jìn)入步驟(8)。

(8)被要求提供路徑段可選波長(zhǎng)的cPCE調(diào)用F_Data、F_H_Key_cPCE，依據(jù)其TED中的信息，調(diào)用F_Wave_cPCE，將計(jì)算結(jié)果封裝在PCRep中作為發(fā)送消息，調(diào)用F_H_Key_cPCE，發(fā)送給pPCE。

(9)pPCE調(diào)用F_Data、F_H_Key_cPCE、F_Recourse_pPCE，將完整的光路由及波長(zhǎng)封裝在D-RESV消息中作為發(fā)送消息，調(diào)用F_H_Key_cPCE，發(fā)送給相關(guān)的cPCE。

(10)各cPCE調(diào)用F_Data、F_H_Key_cPCE、F_Recourse_cPCE，然后把指派的路由和波長(zhǎng)信息封裝在D-RESV中作為發(fā)送消息，調(diào)用F_Identity(該光路徑在本域內(nèi)的尾節(jié)點(diǎn))、F_Pri、F_H_Key_Domain，發(fā)送給該光路徑在本域內(nèi)的尾節(jié)點(diǎn)，命令其進(jìn)行建路，若發(fā)生故障，則調(diào)用F_Error。

(11)各路徑段尾節(jié)點(diǎn)調(diào)用F_Identity(其域內(nèi)cPCE)、F_Data、F_H_Key_Domain、F_Pub(其域內(nèi)cPCE)，得到路由和波長(zhǎng)，立即啟動(dòng)無(wú)PATH消息的RSVP-TE協(xié)議，將cPCE簽名的建路信息封裝在RESV消息中作為發(fā)送消息，調(diào)用F_Identity(下游節(jié)點(diǎn))，F(xiàn)_H_Key_Domain，發(fā)送至上游節(jié)點(diǎn)和下游域的網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)。各中間節(jié)點(diǎn)調(diào)用F_Identity(上游節(jié)點(diǎn))、F_Data、F_H_Key_Domain、F_Pub(其域內(nèi)cPCE)，按cPCE的要求配置波長(zhǎng)，調(diào)用F_Identity(下游節(jié)點(diǎn))，F(xiàn)_H_Key_Domain，向上游節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)該RESV消息。當(dāng)該RESV消息傳遞至路徑段的頭節(jié)點(diǎn)時(shí)，說(shuō)明本域內(nèi)路徑段配置成功，路徑段頭節(jié)點(diǎn)調(diào)用F_Identity(其域內(nèi)cPCE)，將光路資源預(yù)留確定消息D-RESV-CONF作為發(fā)送消息，調(diào)用F_Session_Key，發(fā)送至其域內(nèi)cPCE。若建路過(guò)程中發(fā)生故障，則調(diào)用F_Error。

(12)cPCE調(diào)用F_Identity(該路徑段頭結(jié)點(diǎn))、F_Data，如果判斷該消息被篡改，則調(diào)用F_Error，否則將D-R

ESV-CONF消息作為發(fā)送消息，調(diào)用F_H_Key_cPCE，轉(zhuǎn)發(fā)至pPCE。

(13)若pPCE調(diào)用F_Data、F_H_Key_cPCE，若pPCE未收到該光路計(jì)算請(qǐng)求的ERROR消息，則產(chǎn)生D-OK消息作為發(fā)送消息，調(diào)用F_H_Key_cPCE，發(fā)送至cPCE1，若pPCE收到ERROR消息，則調(diào)用F_Error。

(14)cPCE調(diào)用F_H_Key_cPCE、F_Data，將D-OK消息作為發(fā)送消息，調(diào)用F_Session_Key，發(fā)送至m1。

(15)m1調(diào)用F_Data、F_Session_Key，開始向m12發(fā)送數(shù)據(jù)。若在光傳輸階段出現(xiàn)故障，則調(diào)用F_Error。

(16)當(dāng)通信完成后，m1將RESV_TEAR作為發(fā)送消息，調(diào)用F_H_Key_Domain，向m12方向發(fā)送，中間節(jié)點(diǎn)對(duì)RESV_TEAR消息調(diào)用F_Data、F_H_Key_Domain，通過(guò)域間網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)時(shí)，上游網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)對(duì)RESV_TEAR消息調(diào)用F_Data、F_Session_Key轉(zhuǎn)發(fā)給下一個(gè)域的頭節(jié)點(diǎn)。當(dāng)每個(gè)域的尾節(jié)點(diǎn)收到RESV_TEAR后，產(chǎn)生OVER消息作為發(fā)送消息，調(diào)用F_Session_Key，發(fā)送至其域內(nèi)cPCE，cPCE再對(duì)TED進(jìn)行更新，釋放PCEP連接。