【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及路由协议设计领域，尤其涉及基于对偶独立生成树和哈密顿圈的智能社会保护路由方法。
技术介绍
1、路由是信息传输和交互的核心表现形式，是人机物融合的智能社会中必不可少的基本功能，路由决定了网络数据从源到目的的端到端路径。然而，智能社会中的路由面临着异构性、动态性以及特定攻击资源、技术和方法形成的未知威胁，而内生防御可以应对此类威胁，因此，智能社会中的内源性安全路由至关重要。pai等人指出，由于任何组件故障引起的拓扑结构变化，预定的路由可能会迅速失去其有效性。它需要一个路由维护过程来执行全局搜索，以查找预计算无环路备用路径。kwong等人提出了一种使用多路径技术进行包转发的反应式路由方案，称为保护路由。保护路由保证了在单个节点或链路失效后，存在一条无环的备用路径用于数据包的转发。然而，当前缺乏对人机物融合的智能社会中的保护路由协议的构造方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供基于对偶独立生成树和哈密顿圈的智能社会保护路由方法，弥补人机物融合网络中保护路由协议的缺乏。
2、本专利技术采用的技术方案是：
3、基于对偶独立生成树和哈密顿圈的智能社会保护路由方法，其包括以下步骤：
4、1)由社会层个体的关系特征驱动构建人机物网络中社会层的底层拓扑结构，此拓扑结构为m元t维超立方体qt,m，社会层中有t个关键特征，并且每个特征有m个不同的值，这m个不同的值使用0,1,...,m-1表示；
5、2)结合数据中心网络初始构造和层次
6、3)基于设备和设施之间的物理连接关系，将人机物网络中物理层的底层拓扑结构建模为多域拓扑图g(p,interl,d)；
7、4)结合多域拓扑图g(p,interl,d)构建全局哈密顿圈结构，然后基于哈密顿圈结构设计人机物网络中物理层的保护路由；
8、5)利用树搜索算法和逐层递归算法，构造信息层和社会层的对偶完全独立生成树；
9、6)基于对偶完全独立生成树和子骨架结构，建立信息层和社会层的保护路由；
10、步骤1具体方法为：
11、1-1，社会层中，每个个体都以其内部的社会特征为特征，这些特征用高维特征轮廓来表示。令社会层中重要的特征为关键特征，从特征数据挖掘中提取关键特征，关键特征之间相互独立；
12、1-2，假设社会层有t个关键特征，每个特征有m个不同的值；这些值使用0,1,...,m-1表示；然后对于每个个体u，使用u1,u2,...,ut代表u，其中u1,u2,...,ut分别是t个关键特征的值；
13、1-3，将所有关键特征的特征值相同的用户视为一组；选择这个群组中的一个用户作为代表，并定义社会层底层拓扑的节点集作为代表的集合；
14、1-4，具有不同值的特征的数量为两个代表之间的特征距离；若两个代表元u和w的特征距离为1，则它们之间存在关系；用链接连接u和w，构成两个代表的边，将社会层底层拓扑的边集定义为链接的集合；
15、1-5，社会层建模为m元t维超立方体qt,m，社会层中有t个关键特征，并且每个特征有m个不同的值；
16、步骤2具体方法为：
17、2-1，使用数据中心网络bcube(n,0)作为每个社会层代表的基本结构，它由社会层代表的设备和传感器，以及一个服务器和一个n端口交换机组成；
18、2-2，交换机连接每个设备、传感器和服务器；设备、传感器和服务器称为基础节点，将交换机称为0级交换机。
19、2-3，若每个代表总共拥有n-1个设备或事物，那么在信息层中，每个代表总共对应n-1个设备或传感器；
20、2-4，社会层有nz个代表，则网络层有nz个bcube(n,0)；
21、2-5，递归构造信息层的底层拓扑bcube(n,z)；
22、2-6，bcube(n,z)由n个bcube(n,z-1)和nz个n端口第z层交换机构成；bcube(n,z-1)由0到n-1标号，n端口z层交换机由0到nz-1标号；每个设备、每个传感器和服务器都有z+1个端口，从0到z分别标记；第j个bcube(n,z-1)中第i个基础节点的端口z与第i个z层交换机的第j个端口相连；
23、2-7，信息层建模为数据中心网络bcube(n,z)，由nz+1(z+1)个端口服务器和(z+1)nz个n端口交换机组成；
24、步骤3具体方法为：
25、3-1，物理层的节点包括机器设备和基础设施，这些事物构成节点集p；
26、3-2，物理层的边由光纤内链路构成，记为边集interl；
27、3-3，物理层存在多个域，若总共有l个域，对于第i个域，令di＝di(pi,interli)为其拓扑结构，其中节点集为pi，边集为interli。设d为多域拓扑集合，即d＝{di(pi,interli)|1≤i≤l}；
28、3-4，物理层建模为多域拓扑图g(p,interl,d)；
29、步骤4具体方法为：
30、4-1，通过某种离线方式查找基于物理拓扑的每个单域的经过图中的每个顶点一次且仅一次，并最终返回到出发的顶点局部哈密顿圈；
31、4-2，通过某种离线方式查找基于虚拓扑的多域的全局哈密顿圈；
32、4-3，判断源节点和目的节点是否属于同一域；如果其属于同一域，执行域内路由过程；传递数据包时不需要经过外部的路由器或边界设备；如果其不属于同一域，则执行域间路由过程；数据包需要跨越不同的网络域节点到达目的地；
33、4-4，输出物理层保护路由路径
34、步骤5具体方法为：
35、5-1，在网络h＝(v(h),e(h))中，定义一个均衡划分，即|f1|＝|f2|＝|f(h)|/2；树搜索算法从具有单位置换(记为i＝1,2,...,r)的节点开始；用数组f1[1...r]和f2[1...r]来表示分区中的两个集合，其中r＝|f(h)|/2是一个数组的大小；
36、5-2，定义d-cist(i)算法，搜索树的层数为r，初始情况下i的值为1；
37、5-3，设计一个循环，逐层递归遍历网络节点，构建节点集合f1；循环结束后，令网络中未包括在f1中的节点的集合为f2；若f2满足h[f2]的边数不小于节点数，则输出网络两部分f1和f2的划分，f1和f2构成的图即为对偶完全独立生成树；
38、步骤6具体方法为：
39、6-1，假设m1和m2在网络h＝(v(h),e(h))中形成对偶完全独立生成树，令d属于v(h)为流量的目的地；令snh(θ)为去除目的节点d以外的故障节点或故障边的下一跳代替节点表；
40、6-2，确本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.基于对偶独立生成树和哈密顿圈的智能社会保护路由方法，其特征在于：其包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于对偶独立生成树和哈密顿圈的智能社会保护路由方法，其特征在于：步骤1具体方法为：
3.根据权利要求1所述的基于对偶独立生成树和哈密顿圈的智能社会保护路由方法，其特征在于：步骤2具体方法为：
4.根据权利要求1所述的基于对偶独立生成树和哈密顿圈的智能社会保护路由方法，其特征在于：步骤3具体方法为：
5.根据权利要求1所述的基于对偶独立生成树和哈密顿圈的智能社会保护路由方法，其特征在于：步骤4具体方法为：
6.根据权利要求1所述的基于对偶独立生成树和哈密顿圈的智能社会保护路由方法，其特征在于：步骤5具体方法为：
7.根据权利要求1所述的基于对偶独立生成树和哈密顿圈的智能社会保护路由方法，其特征在于：步骤6具体方法为：
【技术特征摘要】
1.基于对偶独立生成树和哈密顿圈的智能社会保护路由方法，其特征在于：其包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于对偶独立生成树和哈密顿圈的智能社会保护路由方法，其特征在于：步骤1具体方法为：
3.根据权利要求1所述的基于对偶独立生成树和哈密顿圈的智能社会保护路由方法，其特征在于：步骤2具体方法为：
4.根据权利要求1所述的基于对偶独立生成树和哈密顿圈的智能社会保...
【专利技术属性】
技术研发人员：林丽美，许进鹏，黄艳泽，周赵斌，
申请(专利权)人：福建师范大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。