基于IPoverQuasi-CWDM网络的负载均衡流量疏导方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于IP over Quasi

【技术实现步骤摘要】
基于IP over Quasi
‑
CWDM网络的负载均衡流量疏导方法及系统


[0001]本专利技术涉及数据通信
，尤其是指一种基于IP over Quasi
‑
CWDM网络的负载均衡流量疏导方法及系统。

技术介绍

[0002]为了满足不断增长的流量需求，大量研究集中在开发新的光传输技术以提高频谱效率。准粗波分复用(Quasi
‑
CWDM)网络架构是一种成本合算且频谱高效的网络架构，其频率间隔介于传统的粗波分复用(CWDM)和密集波分复用(DWDM)之间，例如200GHz或400GHz。通过自适应地采用不同的调制格式，Quasi
‑
CWDM架构在适应超级光通道的传输速率和传输距离方面仍然保持灵活性。
[0003]文献[1]研究了IP over Quasi
‑
CWDM网络的流量疏导问题，并提出了混合整数线性规划(MILP)模型和有效的启发式算法来决定是在IP层还是在光层实现信号再生。上述研究IP over Quasi
‑
CWDM网络的流量疏导问题多是基于光层中的光路都是沿着最短路由建立的前提下实现的。虽然所有的光路总是选择相应的最高级别的调制格式来最大化频谱效率，但是大量的业务请求会汇聚在少数网络链路上，导致网络链路拥塞。为了平衡网络链路之间的流量负载，可以基于动态路由算法建立光路，但这可能会选择长距离路由来建立光路，因此，光路可能会采用较低级别的调制，导致Quasi
‑
CWDM网络的频谱效率降低。[1]Shen G,Li Y,Zhao H(2015,May).Quasi
‑
CWDM optical network:cost effective and spectrum efficient architecture for future optical networks.In 2015International Conference on Optical Network Design and Modeling(ONDM)(pp.1
‑
6).IEEE.

技术实现思路

[0004]为此，本专利技术所要解决的技术问题在于克服现有技术存在的问题，提供一种基于IP over Quasi
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CWDM网络的负载均衡流量疏导方法，在采用流量疏导的方式无法满足业务请求时，采用基于波平面的策略建立光路来满足业务请求，在最大化Quasi
‑
CWDM网络中的频谱效率的同时，减少了Quasi
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CWDM网络中使用的最大波长数，而且能够平衡Quasi
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CWDM网络中链路的流量负载，减小链路中使用的波长数的方差。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种基于IP over Quasi
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CWDM网络的负载均衡流量疏导方法，包括以下步骤：
[0006]输入网络拓扑、节点对之间的业务流量集合和空路由，在所述业务流量集合中选取其中一个节点对并建立该节点对之间的流量请求时，删除所述网络拓扑的IP层中对应光路没有足够剩余容量的虚拟链路；
[0007]在IP层寻找跳数最小的虚拟链路路由，判断找到的路由上的每个虚拟链路是否能够通过流量疏导的方式满足业务请求；
[0008]若判断结果为是，则采用流量疏导的策略满足业务请求；
[0009]若判断结果为否，则采用基于波平面的策略建立光路来满足业务请求。
[0010]在本专利技术的一个实施例中，在IP层寻找跳数最小的虚拟链路路由包括：
[0011]采用Dijkstra算法在IP层寻找跳数最小的虚拟链路路由。
[0012]在本专利技术的一个实施例中，在采用基于波平面的策略建立光路中，执行扩展的波平面算法来搜索路由并在每个节点对之间建立光路时分配一个相应的波长。
[0013]在本专利技术的一个实施例中，采用基于波平面的策略建立光路包括以下步骤：
[0014]第1步：根据当前网络链路占用波长的情况构建波平面集合；
[0015]第2步：在业务节点对之间搜索实际的最短路由R
’
，并根据实际的最短路由R
’
的物理距离从调制格式集合中选择调制格式b
’
；
[0016]第3步：在所述波平面集合中选择波平面，并在所述波平面上搜索节点对之间距离最短的路由R，判断所述搜索到的最短的路由R是否等于空路由，若判断结果为否，则跳到第4步，若判断结果为是，则继续在下一波平面中搜索路由，若所有波平面搜索完毕均未搜索到不等于空路由的路由R，则阻塞该业务请求；
[0017]第4步：根据在波平面中找到的路由R的物理距离，从调制格式集合中选择调制格式b，若b＝b
’
，则令工作路由等于路由R，跳到第5步；否则跳到第3步继续搜索下一波平面；
[0018]第5步：判断所述工作路由是否等于空路由，若判断结果为否，则沿着所述工作路由建立调制格式为b的光路，更新波平面集合并将光路添加到IP层中相应的虚拟链路中，若判断结果为是，则阻塞该业务请求。
[0019]在本专利技术的一个实施例中，根据当前网络链路占用波长的情况构建波平面集合包括：
[0020]任意一个波平面k中的虚拟链路对应于实际光纤链路上的第k个波长，并且波平面中每个节点对应于其物理节点。
[0021]在本专利技术的一个实施例中，根据当前网络链路占用波长的情况构建波平面集合包括：
[0022]在构建波平面时，首先判断网络中所有的链路上对应的波长是否被占用，如被占用，则在波平面上该链路将被移除。
[0023]在本专利技术的一个实施例中，根据当前网络链路占用波长的情况构建波平面集合包括：
[0024]构建出来的波平面包含网络上没有占用对应波长的链路集合和这些链路对应的节点集合。
[0025]在本专利技术的一个实施例中，在业务节点对之间搜索实际的最短路由R
’
不用考虑网络上的链路是否有足够资源可以满足该业务需求，仅需要找到网络上该节点对之间的最短路由即可。
[0026]在本专利技术的一个实施例中，采用流量疏导的策略满足业务请求包括：
[0027]总是选择第一个有足够剩余容量的光路去疏导业务的IP流量。
[0028]此外，本专利技术还提供一种基于IP over Quasi
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CWDM网络的负载均衡流量疏导系统，包括：
[0029]流量请求建立模块，所述流量请求建立模块用于输入网络拓扑、节点对之间的业
务流量集合和空路由，在所述业务流量集合中选取其中一个节点对并建立该节点对之间的流量请求时，删除所述网络拓扑的IP层中对应光路没有足够剩余容量的虚拟链路；
[0030]虚拟链路判断模块，所述虚拟链路判断模块用于在IP层寻找跳数最小的虚拟链路路由，判断找到的路由上的每个虚拟链路是否能够通过流量疏导的方式满本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于IP over Quasi
‑
CWDM网络的负载均衡流量疏导方法，其特征在于，包括以下步骤：输入网络拓扑、节点对之间的业务流量集合和空路由，在所述业务流量集合中选取其中一个节点对并建立该节点对之间的流量请求时，删除所述网络拓扑的IP层中对应光路没有足够剩余容量的虚拟链路；在IP层寻找跳数最小的虚拟链路路由，判断找到的路由上的每个虚拟链路是否能够通过流量疏导的方式满足业务请求；若判断结果为是，则采用流量疏导的策略满足业务请求；若判断结果为否，则采用基于波平面的策略建立光路来满足业务请求。2.根据权利要求1所述的基于IP over Quasi
‑
CWDM网络的负载均衡流量疏导方法，其特征在于：在IP层寻找跳数最小的虚拟链路路由包括：采用Dijkstra算法在IP层寻找跳数最小的虚拟链路路由。3.根据权利要求1所述的基于IP over Quasi
‑
CWDM网络的负载均衡流量疏导方法，其特征在于：在采用基于波平面的策略建立光路中，执行扩展的波平面算法来搜索路由并在每个节点对之间建立光路时分配一个相应的波长。4.根据权利要求3所述的基于IP over Quasi
‑
CWDM网络的负载均衡流量疏导方法，其特征在于：采用基于波平面的策略建立光路包括以下步骤：第1步：根据当前网络链路占用波长的情况构建波平面集合；第2步：在业务节点对之间搜索实际的最短路由R
’
，并根据实际的最短路由R
’
的物理距离从调制格式集合中选择调制格式b
’
；第3步：在所述波平面集合中选择波平面，并在所述波平面上搜索节点对之间距离最短的路由R，判断所述搜索到的最短的路由R是否等于空路由，若判断结果为否，则跳到第4步，若判断结果为是，则继续在下一波平面中搜索路由，若所有波平面搜索完毕均未搜索到不等于空路由的路由R，则阻塞该业务请求；第4步：根据在波平面中找到的路由R的物理距离，从调制格式集合中选择调制格式b，若b＝b
’
，则令工作路由等于路由R，跳到第5步；否则跳到第3步继续搜索下一波平面；第5步：判断所述工作路由是否等于空路由，若判断结果为否，则沿着所述工作路由建立调制格式为b的光路，更新波平面集合并将光路添加到IP层中相应的虚拟链路中，若判断结果为是，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李泳成，周佳琪，沈纲祥，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：