一种覆盖网路由方法技术

技术编号:10949469 阅读:90 留言:0更新日期:2015-01-23 11:02
一种覆盖网路由方法,包括操作步骤:(1)构建覆盖网;(2)候选中继节点的选取;(3)中继节点的选取;(4)流量切割等步骤;本发明专利技术的方法在端系统中实现路由中继,以恢复失效的物理路径,避免了物理层路由汇聚时延过长的缺陷,且不改变物理网络拓扑结构,也不需要改变物理网络路由算法,是一种失效后快速选择的一跳覆盖网路由机制,不需要备份路由路径,减少了路由负载,具有高效,快捷的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及,属于计算机网络
,特别是属于下一代 互联网

技术介绍
现在互联网中节点或链路的故障(如断裂或拥塞)不可避免,且随着基于互联网 应用的增加,这种故障更加频繁发生。由于IP网络路由协议(如开放式最短路径优先协议 0SPF,边界网关协议BGP)的特点,目前IP网络为解决此类故障而进行的路由汇聚需花费几 十秒,甚至十几分钟,其间常出现数据包丢失现象。 为了解决这一技术问题,许多IP路径失效恢复方法被提出,它们大致可以分为三 种类型:(1)无环替代法(LFA-based: loop-free alternate based scheme) ; (2)基于隧 道法(Tunnel-based: tunneling based scheme) ; (3)路由表备份法(BRT_based:backup routing table based scheme)。在无环替代法中,当路由失效发生后,与失效链路相邻的 路由器转移被影响的流量到一个预先定义的替代路由器节点,确保重路由路径处于无环状 态。研究表明无环替代法效率低下,很难预测失效的故障点,且为其提供备份链路需花费较 大的维护代价。在基于隧道法中,当一个路由器检测到与其连接的链路发生失效故障后,随 机选择一个路由器作为中继节点,重定向受影响的流量。这是一种故障发生后的应急机制, 不需要预先提供备份链路或备份节点,但临时改变路由方向,以及对数据包的重新封装与 解封装带来的时延给节点带来额外的负担,甚至可能造成数据流在该节点二次拥塞。路由 表备份法是另一种提供备份路由路径机制,它在每个路由器中为每一个路由路径转发提供 备份路径,然而维护和更新这些备份路由需很大的开销。因此如何有效地解决IP网络路由 恢复的问题,成为下一代网络
急需解决的一个技术难题。
技术实现思路
有鉴于此,本专利技术的目的是专利技术一种IP网络路由恢复机制,它采用基于覆盖网的 应用层路由技术,并使用覆盖网多路径机制以保证网络的可靠性和效率,且具有负载均衡 的功能。 为了达到上述目的,本专利技术提出了,所述方法包括下列操作 步骤: (1)构建覆盖网:将覆盖网络节点相互连接形成全网状结构,是一种全网状逻辑 连接; (2)候选中继节点的选取:当某条覆盖网路由路径出现故障时,计算覆盖网络节 点在物理网络中相应的介数中心,选取介数中心较高的指定数量个覆盖网络节点为候选中 继节点集; (3)中继节点的选取:源节点对所述的候选中继节点集合中的中继节点进行探 测,并最终选择能通过该中继节点到达目的节点并且使得网络拥塞时延最小的k个中继节 点构成中继节点集合R,构建k条一跳覆盖网路由路径;其中k为大于1的自然数; (4)流量切割:源节点按照设定的流量切割方法把流量分配到所述的k条一跳覆 盖网路由路径上,完成数据传输到目的节点并实现网络拥塞率的最小化。 所述步骤(2)中节点v的介数中心BC(v)的计算按照下式进行: 本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种覆盖网路由方法,其特征在于:所述方法包括下列操作步骤:(1)构建覆盖网:将覆盖网络节点相互连接形成全网状结构,是一种全网状逻辑连接;(2)候选中继节点的选取:当某条覆盖网路由路径出现故障时,计算覆盖网络节点在物理网络中相应的介数中心,选取介数中心较高的指定数量个覆盖网络节点为候选中继节点集;(3)中继节点的选取:源节点对所述的候选中继节点集合中的中继节点进行探测,并最终选择能通过该中继节点到达目的节点并且使得网络拥塞时延最小的k个中继节点构成中继节点集合R,构建k条一跳覆盖网路由路径;其中k为大于1的自然数;(4)流量切割:源节点按照设定的流量切割方法把流量分配到所述的k条一跳覆盖网路由路径上,完成数据传输到目的节点并实现网络拥塞率的最小化。

【技术特征摘要】
1. 一种覆盖网路由方法,其特征在于:所述方法包括下列操作步骤: (1) 构建覆盖网:将覆盖网络节点相互连接形成全网状结构,是一种全网状逻辑连接; (2) 候选中继节点的选取:当某条覆盖网路由路径出现故障时,计算覆盖网络节点在 物理网络中相应的介数中心,选取介数中心较高的指定数量个覆盖网络节点为候选中继节 点集; (3) 中继节点的选取:源节点对所述的候选中继节点集合中的中继节点进行探测,并 最终选择能通过该中继节点到达目的节点并且使得网络拥塞时延最小的k个中继节点构 成中继节点集合R,构建k条一跳覆盖网路由路径;其中k为大于1的自然数; (4) 流量切割:源节点按照设定的流量切割方法把流量分配到所述的k条一跳覆盖网 路由路径上,完成数据传输到目的节点并实现网络拥塞率的最小化。2. 根据权利要求1所述的一种覆盖网路由方法,其特征在于:所述步骤(2)中节点v的 介数中心BC(v)的计算按照下式进行:上式中V是物理网络节点集合,〇 st是指从节点s到节点t的最短路径的数量,〇 st (v) 是指从节点s到节点t的最短路径中经过中继节点v的数量。3. 根据权利要求1所述的一种覆盖网路由方法,其特征在于:所述步骤⑶中所述的 网络拥塞时延的计算方法是按照下式进行:上式中t表示网络时延,ρ表示覆盖网中的源节点,q表示覆盖网中的目的节点,m表示 一跳覆盖网路由路径中的中继节点,二_表示链路指示器,是一个布尔变量,当一跳覆盖网 路由路径P - m - q包含链路e时,=1,否则为〇 ;dM表示源节点p到目的节点q的流 量需求,即在源节点P到目的节点q之间计划传输的数据量;?心是链路e的总负 载;Ce是链路e的容量;...

【专利技术属性】
技术研发人员:廖建新徐童田生文沈奇威王玉龙戚琦王敬宇
申请(专利权)人:北京邮电大学
类型:发明
国别省市:北京;11

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