域間多路徑路由的實(shí)現(xiàn)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種面向用戶定制的，能夠兼容現(xiàn)有路由協(xié)議及基礎(chǔ)設(shè)施的域間多路徑路由的實(shí)現(xiàn)方法，所述方法包括以下步驟：根據(jù)用戶定制的路由性能要求，向主控節(jié)點(diǎn)輸入用戶路由定制參數(shù)，所述用戶路由定制參數(shù)包括用戶定制的目的網(wǎng)絡(luò)；主控節(jié)點(diǎn)從路由表中選擇AS節(jié)點(diǎn)組成局部拓?fù)涞腁S節(jié)點(diǎn)集合；主控節(jié)點(diǎn)請(qǐng)求所述AS節(jié)點(diǎn)集合中的各AS節(jié)點(diǎn)構(gòu)造路段項(xiàng)并將所述路段項(xiàng)返回至主控節(jié)點(diǎn)；主控節(jié)點(diǎn)基于構(gòu)建的局部拓?fù)?，?jì)算出滿足用戶定制的可行路徑；主控節(jié)點(diǎn)為用戶安裝這些滿足用戶要求的路徑，用戶利用所述安裝成功的可行路徑，實(shí)現(xiàn)域間多路徑路由。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了用戶靈活選路以及個(gè)性化的路由需求服務(wù)。
【專利說明】域間多路徑路由的實(shí)現(xiàn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及互聯(lián)網(wǎng)路由協(xié)議及算法【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種面向用戶定制的域間多路徑路由的實(shí)現(xiàn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用快速增長(zhǎng)，異構(gòu)環(huán)境、泛在聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)接入和海量流媒體等新應(yīng)用的不斷涌現(xiàn)，人們對(duì)多樣化和個(gè)性化的互聯(lián)網(wǎng)高效路由的服務(wù)需求越來越大。由于傳統(tǒng)域間路由協(xié)議(BGP)存在可靠性差、不支持多路徑路由等諸多問題，以BGP協(xié)議(單徑路由協(xié)議)為核心技術(shù)的互聯(lián)網(wǎng)面臨著越來越嚴(yán)重的技術(shù)挑戰(zhàn)。域間多路徑路由能有效地滿足用戶選路靈活性，提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性、穩(wěn)定性與安全性，是實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)高效路由的重要方法。近年來域間多路徑路由受到學(xué)術(shù)界廣泛地關(guān)注和研究，產(chǎn)生了許多域間多路徑路由技術(shù)。
[0003]目前研究域間多路徑路由主要有兩種思路:基于BGP的增強(qiáng)設(shè)計(jì)和支持多路徑路由的新型域間路由協(xié)議設(shè)計(jì)。第一類研究主要包括域間多路徑路由(MIR0)，可靠BGP (RBGP)，感知多樣性多路徑路由(DBGP和BBGP)等工作，它們的主要目標(biāo)是解決一些特定的應(yīng)用問題，例如確保網(wǎng)絡(luò)可靠安全，支持流量工程等，但是現(xiàn)有的增強(qiáng)BGP多路徑設(shè)計(jì)仍具有BGP協(xié)議的一些本質(zhì)缺陷與不足。第二類研究的代表性工作有下一代域間路由協(xié)議(HLP)、新型互聯(lián)網(wǎng)路由體系結(jié)構(gòu)(NIRA)，它們完全拋棄了現(xiàn)有路由協(xié)議及其基礎(chǔ)設(shè)施，設(shè)計(jì)了支持多路徑路由的新型路由體系結(jié)構(gòu)，其不足是部署比較困難。
[0004]同時(shí)，互聯(lián)網(wǎng)路由社區(qū)存在兩種不同激勵(lì)模型:互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)和流量交換定價(jià)模型(STEM)和聯(lián)盟路由激勵(lì)模型(CRM)。STEM是目前AS (自治系統(tǒng))之間的服務(wù)和流量交換定價(jià)模型，該服務(wù)模型對(duì)相鄰AS的路由服務(wù)沒有激勵(lì)；而CRIM是一種新型的路由聯(lián)盟激勵(lì)模型，它對(duì)提供路由服務(wù)的每個(gè)AS都有激勵(lì)。對(duì)于使用不同的激勵(lì)模型，AS提供路由服務(wù)的積極性也會(huì)不同，在STEM服務(wù)模型下，AS僅公開兼容其策略的路由信息，而在CRIM激勵(lì)模型下，AS愿意公開路徑的路由信息，并保證路由質(zhì)量。因此，本發(fā)明考慮這兩種激勵(lì)模型下的域間多路徑路由的設(shè)計(jì)方法，不僅可以適用于目前傳統(tǒng)的AS服務(wù)模型，提供一定程度的多樣化路由服務(wù)；而且可用于AS路由聯(lián)盟激勵(lì)模型，提供功能強(qiáng)大的多樣化路由服務(wù)，同時(shí)可以保證用戶的路由質(zhì)量。因此，能夠兼容兩種不同激勵(lì)模型的多路徑路由實(shí)現(xiàn)方法也成為亟待解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005](一)要解決的技術(shù)問題
[0006]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:如何避免上述兩種域間多路徑路由方法的不足，提供一種兼容現(xiàn)有路由協(xié)議及基礎(chǔ)設(shè)施的域間多路徑路由的實(shí)現(xiàn)方法，
[0007](二)技術(shù)方案
[0008]為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種面向用戶定制的，兼容現(xiàn)有路由協(xié)議及基礎(chǔ)設(shè)施的域間多路徑路由的實(shí)現(xiàn)方法，所述方法包括以下步驟:[0009]S1:根據(jù)用戶定制的路由性能要求，向主控節(jié)點(diǎn)輸入用戶路由定制參數(shù)，所述用戶路由定制參數(shù)包括用戶定制的目的網(wǎng)絡(luò)；
[0010]S2:主控節(jié)點(diǎn)從路由表中選擇AS節(jié)點(diǎn)組成局部拓?fù)涞腁S節(jié)點(diǎn)集合；
[0011]S3:主控節(jié)點(diǎn)請(qǐng)求所述AS節(jié)點(diǎn)集合中的各AS節(jié)點(diǎn)構(gòu)造路段項(xiàng)并將所述路段項(xiàng)返回至主控節(jié)點(diǎn)；
[0012]S4:主控節(jié)點(diǎn)基于構(gòu)建的局部拓?fù)?，?jì)算出滿足用戶定制的可行路徑；
[0013]S5:主控節(jié)點(diǎn)為用戶選擇并安裝所述滿足用戶定制的可行路徑，用戶利用所述安裝成功的可行路徑，實(shí)現(xiàn)域間多路徑路由。
[0014]優(yōu)選地，所述用戶路由定制參數(shù)還包括正常路徑數(shù)、備份路徑數(shù)、路由開銷代價(jià)信息、路由計(jì)算時(shí)間間隔、路由定制時(shí)間期限、激勵(lì)模型和路徑性能約束參數(shù)，所述路徑性能約束參數(shù)包括延遲、延遲抖動(dòng)、帶寬和丟失率參數(shù)。
[0015]優(yōu)選地，所述步驟S2進(jìn)一步包括以下步驟:
[0016]S21:主控節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述用戶路由定制參數(shù)，從其BGP路由表中獲得到達(dá)目的網(wǎng)絡(luò)的路徑，并按照高質(zhì)量?jī)?yōu)先的原則確定路徑選擇范圍，最后確定一個(gè)節(jié)點(diǎn)候選集合；
[0017]S22:在所述節(jié)點(diǎn)候選集合的基礎(chǔ)上進(jìn)一步選擇AS節(jié)點(diǎn)組成局部拓?fù)涞腁S節(jié)點(diǎn)集
口 ο
[0018]優(yōu)選地，所述步驟S22在進(jìn)一步選擇AS節(jié)點(diǎn)組成局部拓?fù)涞腁S節(jié)點(diǎn)集合時(shí)，根據(jù)所述AS節(jié)點(diǎn)的度或AS節(jié)點(diǎn)路徑可用度來選擇。
[0019]優(yōu)選地，所述步驟S3進(jìn)一步包括以下步驟:
[0020]S31:主控節(jié)點(diǎn)向所述AS節(jié)點(diǎn)集合中的各AS節(jié)點(diǎn)發(fā)出構(gòu)造路段項(xiàng)請(qǐng)求報(bào)文；
[0021]S32:各AS節(jié)點(diǎn)根據(jù)其BGP路由表，對(duì)其到達(dá)目的網(wǎng)絡(luò)的可行路徑進(jìn)行編碼形成路段項(xiàng)，并將所述路段項(xiàng)返回至主控節(jié)點(diǎn)。
[0022]優(yōu)選地，所述步驟S32進(jìn)一步包括以下步驟:
[0023]S321:各AS節(jié)點(diǎn)根據(jù)目的網(wǎng)絡(luò)查詢其BGP路由表，獲得到達(dá)目的網(wǎng)絡(luò)的可行路徑，然后根據(jù)路段可視度和自身路由策略確定可行路徑中能夠作為路段項(xiàng)信息的PL路徑；
[0024]S322:對(duì)于各AS節(jié)點(diǎn)的每一條PL路徑，該AS節(jié)點(diǎn)根據(jù)PL路徑類型，生成不同類型的路段項(xiàng)。
[0025]優(yōu)選地，所述步驟S32進(jìn)一步包括以下步驟:
[0026]S323:各AS節(jié)點(diǎn)根據(jù)目的網(wǎng)絡(luò)查詢其BGP路由表，獲得到達(dá)目的網(wǎng)絡(luò)的可行路徑;
[0027]S324:各AS節(jié)點(diǎn)根據(jù)路段可視度和自身路由策略，確定能夠作為路段項(xiàng)信息的可行路徑，生成相應(yīng)的路段項(xiàng)。
[0028]優(yōu)選地，所述步驟S5進(jìn)一步包括以下步驟:
[0029]S51:主控節(jié)點(diǎn)直接在所選路徑上各AS節(jié)點(diǎn)的多路徑路由表安裝滿足用戶定制的可行路徑；
[0030]S52:用戶通過所述安裝成功的可行路徑，實(shí)現(xiàn)多路徑路由。
[0031]優(yōu)選地，所述步驟S5進(jìn)一步包括以下步驟:
[0032]S53:判斷所述滿足用戶定制的可行路徑中的其中一個(gè)路徑是否兼容主控節(jié)點(diǎn)策略，如果是，執(zhí)行步驟S54，如果否，執(zhí)行步驟S55 ；[0033]S54:對(duì)于兼容主控節(jié)點(diǎn)策略的路徑，直接將所述路徑裝入到主控節(jié)點(diǎn)的多路徑路由表并打上特定路由標(biāo)記，跳過步驟S55 ；
[0034]S55:對(duì)于不兼容主控節(jié)點(diǎn)策略的路徑，通過協(xié)商在所述路徑上的AS節(jié)點(diǎn)安裝路由表或隧道表；
[0035]S56:重復(fù)步驟S53-S55，直至安裝完滿足用戶定制的可行路徑，主控節(jié)點(diǎn)安裝路徑成功后，用戶通過所述可行路徑，實(shí)現(xiàn)多路徑路由。
[0036]優(yōu)選地,所述步驟S55進(jìn)一步包括以下步驟:
[0037]S551:主控節(jié)點(diǎn)建立隧道記錄；
[0038]S552:逐一檢查所述路徑上各節(jié)點(diǎn)是否用其管理的路段作為主路徑，如果不是主路徑，主控節(jié)點(diǎn)則與該節(jié)點(diǎn)進(jìn)行協(xié)商并建立IP隧道，直到所述路徑上所有不兼容策略的節(jié)點(diǎn)都建立了 IP隧道，整條路徑由級(jí)聯(lián)IP隧道構(gòu)成，形成一條可以使用的路徑。
[0039]優(yōu)選地,所述步驟S552進(jìn)一步包括以下步驟:
[0040]S5521:檢查路徑上其中一個(gè)AS節(jié)點(diǎn)是否用其管理的路段作為主路徑；如果是，跳過步驟S5522及S5523，如果否，則繼續(xù)執(zhí)行步驟S5522;
[0041]S5522:主控節(jié)點(diǎn)向所述AS節(jié)點(diǎn)發(fā)出建立隧道請(qǐng)求，請(qǐng)求內(nèi)容包括主控節(jié)點(diǎn)的隧道記錄；
[0042]S5523:所述AS節(jié)點(diǎn)分配一個(gè)隧道ID，將自身控制的路徑信息加入隧道記錄中，并在其自身隧道表中安裝所述隧道記錄，然后將隧道記錄返回給主控節(jié)點(diǎn)，主控節(jié)點(diǎn)用返回的隧道記錄替換舊隧道記錄并保存；
[0043]S5524:重復(fù)步驟S5521-S5523，直到該路徑上所有不兼容策略的節(jié)點(diǎn)都建立了 IP隧道，使得整條路徑由級(jí)聯(lián)IP隧道構(gòu)成，形成一條可以使用的路徑。
[0044](三)有益效果
[0045]本發(fā)明在現(xiàn)有BGP路由系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，為滿足用戶的多樣化和個(gè)性化的路由需求，通過構(gòu)建局部拓?fù)溥M(jìn)行路由計(jì)算的方法，提供了一種高效可靠的多路徑路由解決方案，不僅實(shí)現(xiàn)了用戶靈活選路以及個(gè)性化的路由需求服務(wù)，而且提高了互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)供應(yīng)商(ISP)的核心競(jìng)爭(zhēng)力和經(jīng)濟(jì)收益。
[0046]同時(shí)，本發(fā)明考慮兩種不同激勵(lì)模型下的域間多路徑路由的設(shè)計(jì)方法，不僅可以適用于目前傳統(tǒng)的AS服務(wù)模型，提供一定程度的多樣化路由服務(wù)；而且可用于AS路由聯(lián)盟激勵(lì)模型，提供功能強(qiáng)大的多樣化路由服務(wù)，同時(shí)可以保證用戶的路由質(zhì)量。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0047]圖1為本發(fā)明的域間多路徑路由實(shí)現(xiàn)方法的流程圖；
[0048]圖2為本發(fā)明的域間多路徑路由實(shí)現(xiàn)方法的步驟S2的流程圖；
[0049]圖3為本發(fā)明的域間多路徑路由實(shí)現(xiàn)方法的步驟S3的流程圖；
[0050]圖4為本發(fā)明的域間多路徑路由實(shí)現(xiàn)方法當(dāng)激勵(lì)模型為STEM時(shí)的步驟S32的流程圖；
[0051]圖5本發(fā)明的域間多路徑路由實(shí)現(xiàn)方法當(dāng)激勵(lì)模型為CRIM時(shí)的步驟S32的流程圖；
[0052]圖6為本發(fā)明的域間多路徑路由實(shí)現(xiàn)方法當(dāng)激勵(lì)模型為CRIM時(shí)的步驟S5的流程圖；
[0053]圖1為本發(fā)明的域間多路徑路由實(shí)現(xiàn)方法當(dāng)激勵(lì)模型為STEM時(shí)的步驟S5的流程圖；
[0054]圖8為本發(fā)明的域間多路徑路由實(shí)現(xiàn)方法的步驟S55的流程圖；
[0055]圖9為本發(fā)明的域間多路徑路由實(shí)現(xiàn)方法的步驟S552的流程圖；
[0056]圖10為本發(fā)明的域間多路徑應(yīng)用場(chǎng)景示意圖；
[0057]圖11為本發(fā)明的域間多路徑路由計(jì)算抽象模型；
[0058]圖12為本發(fā)明的域間多路徑的路段項(xiàng)構(gòu)造流程圖；
[0059]圖13為本發(fā)明的域間多路徑節(jié)點(diǎn)構(gòu)造路段項(xiàng)示意圖；
[0060]圖14為本發(fā)明的域間多路徑IP隧道建立示意圖；
[0061]圖15為本發(fā)明的不同激勵(lì)模型下UMIR的路徑多樣性示意圖；
[0062]圖16為本發(fā)明的路段可視度R對(duì)路徑多樣性的影響示意圖；
[0063]圖17為本發(fā)明的拓?fù)涔?jié)點(diǎn)數(shù)N對(duì)路徑多樣性的影響示意圖；
[0064]圖18為本發(fā)明的不長(zhǎng)于主路徑的路徑數(shù)目分布示意圖；
[0065]圖19為本發(fā)明的路段可視度R的通信開銷比較示意圖；
[0066]圖20為本發(fā)明的拓?fù)涔?jié)點(diǎn)數(shù)N對(duì)計(jì)算開銷的影響示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0067]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明如下:
[0068]本發(fā)明提出的面向用戶定制的域間多路徑路由的實(shí)現(xiàn)方法，采用一種啟發(fā)式算法構(gòu)建局部拓?fù)涞姆椒?，【具體實(shí)施方式】結(jié)合附圖詳細(xì)說明如下:
[0069]本發(fā)明使用了一種新型的路段項(xiàng)，所述路段項(xiàng)是指AS節(jié)點(diǎn)之間的鏈路即路由信息，基于路段項(xiàng)這個(gè)基本路由構(gòu)件設(shè)計(jì)了一種域間多路徑路由協(xié)議的實(shí)現(xiàn)方法。由于擴(kuò)展性和選路靈活性是多路徑路由協(xié)議必須解決的兩個(gè)重要問題，因此基于這兩點(diǎn)，在設(shè)計(jì)本發(fā)明的域間多路徑路由實(shí)現(xiàn)方法(簡(jiǎn)稱“UMIR路由協(xié)議”)時(shí)，從提高協(xié)議的擴(kuò)展性和選路靈活性出發(fā)，確定UMIR路由協(xié)議的設(shè)計(jì)思想是:根據(jù)用戶路由請(qǐng)求，主控節(jié)點(diǎn)收集一定規(guī)模的局部拓?fù)?，然后進(jìn)行路由計(jì)算。局部拓?fù)湫纬砂ü?jié)點(diǎn)選擇和節(jié)點(diǎn)路段構(gòu)造過程。通過選擇節(jié)點(diǎn)度值較大的節(jié)點(diǎn)，提高了路徑多樣性的潛力。節(jié)點(diǎn)構(gòu)造路段時(shí)考慮路段的物理屬性M、策略屬性T和代價(jià)信息C。通過控制節(jié)點(diǎn)的路段可視度R (代表節(jié)點(diǎn)的可用路段數(shù)目)和拓?fù)涔?jié)點(diǎn)數(shù)N (代表局部拓?fù)涞囊?guī)模大小)可以調(diào)節(jié)UMIR路由協(xié)議的性能與開銷。路由計(jì)算過程可以使用多種路由算法(例如策略路由、最小代價(jià)路由等)，以提高路由計(jì)算的能力。
[0070]如圖1所示，本發(fā)明的域間多路徑路由的實(shí)現(xiàn)方法的具體流程如下列步驟S1- S5所示:
[0071]S1:根據(jù)用戶定制的路由性能要求，向主控節(jié)點(diǎn)輸入用戶路由定制參數(shù)，所述用戶路由定制參數(shù)包括用戶定制的目的網(wǎng)絡(luò)。所述主控節(jié)點(diǎn)是指部署了 UMIR路由協(xié)議、接收用戶路由定制并負(fù)責(zé)發(fā)起路徑計(jì)算任務(wù)的ISP節(jié)點(diǎn)。
[0072]在步驟SI中，所述用戶路由定制參數(shù)還可包括正常路徑數(shù)、備份路徑數(shù)、路由開銷代價(jià)信息、路由計(jì)算時(shí)間間隔、路由定制時(shí)間期限、激勵(lì)模型和路徑性能約束參數(shù)，所述路徑性能約束參數(shù)包括延遲、延遲抖動(dòng)、帶寬和丟失率參數(shù)。具體操作如下:[0073]a.輸入用戶定制的目的網(wǎng)絡(luò)d，包括AS號(hào)，目的網(wǎng)絡(luò)前綴，或者目的服務(wù)器IP地址等參數(shù)；
[0074]b.輸入用戶定制的正常路由數(shù)以及備份路由數(shù)；
[0075]c.輸入路由開銷代價(jià)信息；
[0076]d.輸入路由計(jì)算的時(shí)間間隔，以及路由定制的時(shí)間期限；
[0077]e.輸入所用激勵(lì)模型，例如STEM或者CRM ；
[0078]f.輸入路由的各種約束參數(shù)，包括延遲D，延遲抖動(dòng)J，帶寬B和丟失率LR等性能指標(biāo)。
[0079]下面結(jié)合圖10及圖11描述用戶路由定制的需求，如圖10所示，圖10為一個(gè)用戶定制的多路徑路由服務(wù)的應(yīng)用場(chǎng)景，例如ALICE和BOB都需要訪問名稱為D的AS中某個(gè)網(wǎng)絡(luò)Dl。ALICE希望使用延遲最短的路徑，而BOB需要使用帶寬最大的路徑，因此他們需要其ISP (即主控節(jié)點(diǎn)Z)定制這種特定性能的路徑服務(wù)。為了便于后面的描述，我們將圖10中的每個(gè)AS抽象為一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，得到圖11所示的路由計(jì)算抽象模型，即AS圖。
[0080]S2:主控節(jié)點(diǎn)從路由表中選擇AS節(jié)點(diǎn)組成局部拓?fù)涞腁S節(jié)點(diǎn)集合。
[0081]具體地，如圖2所示，步驟S2可以包括以下兩個(gè)步驟:
[0082]S21:主控節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述用戶路由定制參數(shù)，從其BGP路由表中獲得到達(dá)目的網(wǎng)絡(luò)的路徑，并按照高質(zhì)量?jī)?yōu)先的原則，即按照主路徑、候選路徑以及邏輯路徑的順序確定路徑選擇范圍，最后確定一個(gè)節(jié)點(diǎn)候選集合。
[0083]具體地，由于可用路徑的類型包括三種基本類型:主路徑、候選路徑以及其他邏輯路徑，對(duì)于主路徑，由于它兼容主控節(jié)點(diǎn)的路由策略被優(yōu)先確定為路徑選擇對(duì)象；對(duì)于候選路徑，由于它不滿足主控節(jié)點(diǎn)的選路策略但是它們符合其他AS節(jié)點(diǎn)的路由策略而被次優(yōu)確定為路徑選擇對(duì)象；對(duì)于其他邏輯路徑，如果前兩種路徑AS節(jié)點(diǎn)還不滿足協(xié)議構(gòu)建局部拓?fù)涞囊髸r(shí)，可以進(jìn)一步考慮使用這種邏輯路徑，因此這種邏輯路徑被選擇的優(yōu)先級(jí)為最低。最后從這三種路徑上可以獲得節(jié)點(diǎn)候選集合。
[0084]S22:在所述節(jié)點(diǎn)候選集合的基礎(chǔ)上，根據(jù)節(jié)點(diǎn)選擇策略以及節(jié)點(diǎn)度大小，從節(jié)點(diǎn)候選集合中選擇AS節(jié)點(diǎn)組成局部拓?fù)涞腁S節(jié)點(diǎn)集合。
[0085]步驟S22在選擇AS節(jié)點(diǎn)組成局部拓?fù)涞腁S節(jié)點(diǎn)集合時(shí)，AS節(jié)點(diǎn)的選擇原則主要有兩個(gè):AS節(jié)點(diǎn)的度或AS節(jié)點(diǎn)路徑可用度。所述AS節(jié)點(diǎn)的度表示與該節(jié)點(diǎn)直接相鄰的AS數(shù)目，它反映了節(jié)點(diǎn)的總體服務(wù)質(zhì)量；而AS節(jié)點(diǎn)路徑可用度表示AS節(jié)點(diǎn)中目的網(wǎng)絡(luò)的可用路徑數(shù)，它是衡量到達(dá)目的網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量。主控節(jié)點(diǎn)根據(jù)用戶的需求與自身的選擇策略，可以使用兩種不同的節(jié)點(diǎn)選擇策略:第I種策略-若協(xié)議需要最大化其路徑多樣性，則根據(jù)節(jié)點(diǎn)度來選擇所需節(jié)點(diǎn)；第2種策略-若協(xié)議需要最大化其策略兼容的路徑數(shù)，則根據(jù)節(jié)點(diǎn)的路徑可用度來選擇所需節(jié)點(diǎn)。
[0086]下面結(jié)合圖13來解釋節(jié)點(diǎn)選擇的過程，如圖13所示，根據(jù)主控節(jié)點(diǎn)Z的路由表RIB，該節(jié)點(diǎn)首先確定主路徑上的節(jié)點(diǎn)集{B，D};候選路徑上的節(jié)點(diǎn)集{A，D};直接鄰居節(jié)點(diǎn)集{C}，最后得到待選節(jié)點(diǎn)集{A，B, C}。假設(shè)局部拓?fù)涔?jié)點(diǎn)數(shù)目N要求為2，且節(jié)點(diǎn)選擇策略使用第I種策略即最大化其路徑多樣性?；诼酚杀鞷IB可以計(jì)算出各AS節(jié)點(diǎn)度=Degree(A) =3, Degree (B) =3, Degree (C) =2 ;然后選擇節(jié)點(diǎn)度最大的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)構(gòu)成局部拓?fù)涔?jié)點(diǎn)集合{A, B}。[0087]S3:主控節(jié)點(diǎn)請(qǐng)求所述AS節(jié)點(diǎn)集合中的各AS節(jié)點(diǎn)構(gòu)造路段項(xiàng)并將所述路段項(xiàng)返回至主控節(jié)點(diǎn)。
[0088]具體地，如圖3所示，所述步驟S3包括以下步驟:
[0089]S31:根據(jù)步驟S2確定的AS節(jié)點(diǎn)集合，主控節(jié)點(diǎn)向所述AS節(jié)點(diǎn)集合中的各AS節(jié)點(diǎn)發(fā)出構(gòu)造路段項(xiàng)請(qǐng)求報(bào)文。
[0090]S32:各AS節(jié)點(diǎn)根據(jù)其BGP路由表，對(duì)其到達(dá)目的網(wǎng)絡(luò)的可行路徑進(jìn)行編碼形成路段項(xiàng)，并將所述路段項(xiàng)返回至主控節(jié)點(diǎn)。
[0091]根據(jù)UMIR協(xié)議使用的激勵(lì)模型的不同，各個(gè)AS節(jié)點(diǎn)構(gòu)造路段項(xiàng)的算法不同:
[0092]具體地，如圖4所示，若使用STEM激勵(lì)模型，所述步驟S32包括以下步驟:
[0093]S321:各AS節(jié)點(diǎn)根據(jù)目的網(wǎng)絡(luò)查詢其BGP路由表，獲得到達(dá)目的網(wǎng)絡(luò)的可行路徑，然后根據(jù)路段可視度和自身路由策略確定可行路徑中能夠作為路段項(xiàng)信息的PL路徑，以提供給主控節(jié)點(diǎn)用于構(gòu)造局部拓?fù)洌?br> [0094]S322:對(duì)于各AS節(jié)點(diǎn)的每一條PL路徑，如圖12和圖13所示，該AS節(jié)點(diǎn)根據(jù)PL路徑類型，即主路徑或候選路徑，分別生成不同類型的路段項(xiàng)，其中，主路徑生成type=l的路段信息，整個(gè)路段項(xiàng)格式為【路段標(biāo)識(shí)，目的網(wǎng)絡(luò)，度量矢量，路段類型(type=l)】;而候選路徑生成type=2的路段信息，整個(gè)路段項(xiàng)格式為【路段標(biāo)識(shí)，目的網(wǎng)絡(luò)，度量矢量，路段類型(type=2)】。
[0095]若使用CRM激勵(lì)模型，如圖5所示，則所述步驟S32包括以下步驟:
[0096]S323:各AS節(jié)點(diǎn)根據(jù)目的網(wǎng)絡(luò)查詢其BGP路由表，獲得到達(dá)目的網(wǎng)絡(luò)的可行路徑，所述可行路徑包括主路徑和候選路徑。
`[0097]S324:如圖12和圖13所示，各AS節(jié)點(diǎn)根據(jù)路段可視度和自身路由策略，確定能夠作為路段項(xiàng)信息的可行路徑，生成相應(yīng)的路段項(xiàng)。整個(gè)路段項(xiàng)格式為【路段標(biāo)識(shí)，目的網(wǎng)絡(luò)，度量矢量，路段類型(type=0)】，值得注意的是，與STEM激勵(lì)模型中不一樣的是，它所生成的路段項(xiàng)的路段類型全部都為type=0。
[0098]S4:主控節(jié)點(diǎn)基于構(gòu)建的局部拓?fù)?，?jì)算出滿足用戶定制的可行路徑。
[0099]具體地，主控節(jié)點(diǎn)獲得計(jì)算某個(gè)目的網(wǎng)絡(luò)的局部拓?fù)浜?，可以調(diào)用路由算法例如最短路徑算法，最大帶寬算法或策略路由算法等，并根據(jù)用戶路由性能的要求，計(jì)算出滿足用戶特性的可行路徑。本發(fā)明的路由算法可以采用現(xiàn)有技術(shù)的路由算法的任意一種，本發(fā)明在此不做限定，但是，作為優(yōu)選的技術(shù)方案，可以采用如下的路由算法:
[0100]算法1:Bfs-path_search (BPS)路徑計(jì)算算法
[0101]Bfs-path-search (G, s，t，n)
[0102]#輸入:局部拓?fù)鋱D(G)采用鄰接表存儲(chǔ)，(s，t)為源、目的節(jié)點(diǎn)對(duì)
[0103]#輸出:計(jì)算η邊不相交路徑
[0104]
【權(quán)利要求】
1.一種域間多路徑路由的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，包括以下步驟: S1:根據(jù)用戶定制的路由性能要求，向主控節(jié)點(diǎn)輸入用戶路由定制參數(shù)，所述用戶路由定制參數(shù)包括用戶定制的目的網(wǎng)絡(luò)； 52:主控節(jié)點(diǎn)從路由表中選擇AS節(jié)點(diǎn)組成局部拓?fù)涞腁S節(jié)點(diǎn)集合； 53:主控節(jié)點(diǎn)請(qǐng)求所述AS節(jié)點(diǎn)集合中的各AS節(jié)點(diǎn)構(gòu)造路段項(xiàng)并將所述路段項(xiàng)返回至主控節(jié)點(diǎn)； 54:主控節(jié)點(diǎn)基于構(gòu)建的局部拓?fù)洌?jì)算出滿足用戶定制的可行路徑；以及 S5:主控節(jié)點(diǎn)為用戶選擇并安裝所述滿足用戶定制的可行路徑，用戶利用所述安裝成功的可行路徑，實(shí)現(xiàn)域間多路徑路由。
2.如權(quán)利要求1所述的域間多路徑路由的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述用戶路由定制參數(shù)還包括正常路徑數(shù)、備份路徑數(shù)、路由開銷代價(jià)信息、路由計(jì)算時(shí)間間隔、路由定制時(shí)間期限、激勵(lì)模型和路徑性能約束參數(shù)，所述路徑性能約束參數(shù)包括延遲、延遲抖動(dòng)、帶寬和丟失率參數(shù)。
3.如權(quán)利要求1所述的域間多路徑路由的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述步驟S2進(jìn)一步包括以下步驟: 521:主控節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述用戶路由定制參數(shù)，從其BGP路由表中獲得到達(dá)目的網(wǎng)絡(luò)的路徑，并按照高質(zhì)量?jī)?yōu)先的原則確定路徑選擇范圍，最后確定一個(gè)節(jié)點(diǎn)候選集合； 522:在所述節(jié)點(diǎn)候選集合的基礎(chǔ)上進(jìn)一步選擇AS節(jié)點(diǎn)組成局部拓?fù)涞腁S節(jié)點(diǎn)集合。
4.如權(quán)利要求3所`述的域間多路徑路由的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述步驟S22在進(jìn)一步選擇AS節(jié)點(diǎn)組成局部拓?fù)涞腁S節(jié)點(diǎn)集合時(shí)，根據(jù)所述AS節(jié)點(diǎn)的度或AS節(jié)點(diǎn)路徑可用度來選擇。
5.如權(quán)利要求1所述的域間多路徑路由的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述步驟S3進(jìn)一步包括以下步驟: 531:主控節(jié)點(diǎn)向所述AS節(jié)點(diǎn)集合中的各AS節(jié)點(diǎn)發(fā)出構(gòu)造路段項(xiàng)請(qǐng)求報(bào)文； 532:各AS節(jié)點(diǎn)根據(jù)其BGP路由表，對(duì)其到達(dá)目的網(wǎng)絡(luò)的可行路徑進(jìn)行編碼形成路段項(xiàng)，并將所述路段項(xiàng)返回至主控節(jié)點(diǎn)。
6.如權(quán)利要求5所述的域間多路徑路由的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述步驟S32進(jìn)一步包括以下步驟: 5321:各AS節(jié)點(diǎn)根據(jù)目的網(wǎng)絡(luò)查詢其BGP路由表，獲得到達(dá)目的網(wǎng)絡(luò)的可行路徑，然后根據(jù)路段可視度和自身路由策略確定可行路徑中能夠作為路段項(xiàng)信息的PL路徑； 5322:對(duì)于各AS節(jié)點(diǎn)的每一條PL路徑，該AS節(jié)點(diǎn)根據(jù)PL路徑類型，生成不同類型的路段項(xiàng)。
7.如權(quán)利要求5所述的域間多路徑路由的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述步驟S32進(jìn)一步包括以下步驟: 5323:各AS節(jié)點(diǎn)根據(jù)目的網(wǎng)絡(luò)查詢其BGP路由表，獲得到達(dá)目的網(wǎng)絡(luò)的可行路徑； 5324:各AS節(jié)點(diǎn)根據(jù)路段可視度和自身路由策略，確定能夠作為路段項(xiàng)信息的可行路徑，生成相應(yīng)的路段項(xiàng)。
8.如權(quán)利要求1所述的域間多路徑路由的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述步驟S5進(jìn)一步包括以下步驟:551:主控節(jié)點(diǎn)直接在所選路徑上各AS節(jié)點(diǎn)的多路徑路由表安裝滿足用戶定制的可行路徑； 552:用戶通過所述安裝成功的可行路徑，實(shí)現(xiàn)多路徑路由。
9.如權(quán)利要求1所述的域間多路徑路由的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述步驟S5進(jìn)一步包括以下步驟: S53:判斷所述滿足用戶定制的可行路徑中的其中一個(gè)路徑是否兼容主控節(jié)點(diǎn)策略，如果是，執(zhí)行步驟S54，如果否，執(zhí)行步驟S55 ； 554:對(duì)于兼容主控節(jié)點(diǎn)策略的路徑，直接將所述路徑裝入到主控節(jié)點(diǎn)的多路徑路由表并打上特定路由標(biāo)記，跳過步驟S55 ； 555:對(duì)于不兼容主控節(jié)點(diǎn)策略的路徑，通過協(xié)商在所述路徑上的AS節(jié)點(diǎn)安裝路由表或隧道表； 556:重復(fù)步驟S53-S55，直至安裝完滿足用戶定制的可行路徑，主控節(jié)點(diǎn)安裝路徑成功后，用戶通過所述可行路徑，實(shí)現(xiàn)多路徑路由。
10.如權(quán)利要求9所述的域間多路徑路由的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述步驟S55進(jìn)一步包括以下步驟: 5551:主控節(jié)點(diǎn)建立隧道記錄； 5552:逐一檢查所述路徑上各節(jié)點(diǎn)是否用其管理的路段作為主路徑，如果不是主路徑，主控節(jié)點(diǎn)則與該節(jié)點(diǎn)進(jìn)行協(xié)商并建立IP隧道，直到所述路徑上所有不兼容策略的節(jié)點(diǎn)都建立了 IP隧道，整條路徑由級(jí)聯(lián)IP隧道構(gòu)成，形成一條可以使用的路徑。
11.如權(quán)利要求10所述的域間多路徑路由的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述步驟S552進(jìn)一步包括以下步驟:` S5521:檢查路徑上其中一個(gè)AS節(jié)點(diǎn)是否用其管理的路段作為主路徑；如果是，跳過步驟S5522及S5523，如果否，則繼續(xù)執(zhí)行步驟S5522; S5522:主控節(jié)點(diǎn)向所述AS節(jié)點(diǎn)發(fā)出建立隧道請(qǐng)求，請(qǐng)求內(nèi)容包括主控節(jié)點(diǎn)的隧道記錄; 55523:所述AS節(jié)點(diǎn)分配一個(gè)隧道ID，將自身控制的路徑信息加入隧道記錄中，并在其自身隧道表中安裝所述隧道記錄，然后將隧道記錄返回給主控節(jié)點(diǎn)，主控節(jié)點(diǎn)用返回的隧道記錄替換舊隧道記錄并保存； 55524:重復(fù)步驟S5521-S5523，直到該路徑上所有不兼容策略的節(jié)點(diǎn)都建立了 IP隧道，使得整條路徑由級(jí)聯(lián)IP隧道構(gòu)成，形成一條可以使用的路徑。
【文檔編號(hào)】H04L12/751GK103873364SQ201210535012
【公開日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2012年12月11日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月11日
【發(fā)明者】楊家海, 秦董洪, 王會(huì), 楊洋 申請(qǐng)人:清華大學(xué)