本發(fā)明屬于通信
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其涉及一種SpaceWire通信網(wǎng)路故障恢復(fù)方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：SpaceWire總線是針對航天任務(wù)而設(shè)計(jì)的一種高速的、點(diǎn)對點(diǎn)、全雙工的串行總線標(biāo)準(zhǔn)，其具有高傳輸速率、低功耗、可升級、低成本等特點(diǎn)。最高通信速率可達(dá)400Mbps，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)靈活，對解決目前星上數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的總線帶寬不足有重要作用，在航天業(yè)界得到越來越廣泛的應(yīng)用。航天環(huán)境復(fù)雜惡劣，對通信網(wǎng)絡(luò)的可靠性要求很高，由于器件的特征尺寸不斷縮小和工作頻率的提高，SpaceWire電路發(fā)生單粒子多位翻轉(zhuǎn)幾率大大增加，單粒子瞬態(tài)的敏感性不斷增強(qiáng)，因此當(dāng)前SpaceWire總線通信技術(shù)的應(yīng)用中還存在著對鏈路故障的容錯能力不足的問題。在原有的SpaceWire通信網(wǎng)絡(luò)的星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，如果某條鏈路出現(xiàn)無法重新建立連接的故障，網(wǎng)絡(luò)通信則部分?jǐn)嚅_，網(wǎng)絡(luò)無法及時更新信息，則無法保證網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性和可靠性。另外，由于網(wǎng)絡(luò)鏈路或設(shè)備損壞使網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)發(fā)生改變也不可避免，顯然傳統(tǒng)的靜態(tài)路由配置已不能高效的解決網(wǎng)絡(luò)故障恢復(fù)問題。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的技術(shù)解決問題：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種SpaceWire通信網(wǎng)路故障恢復(fù)方法和系統(tǒng)，旨在解決SpaceWire網(wǎng)絡(luò)在空間輻射下鏈路斷開錯誤的故障恢復(fù)問題。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明公開了一種SpaceWire通信網(wǎng)路故障恢復(fù)方法，包括：當(dāng)監(jiān)測到SpaceWire通信網(wǎng)路中的某一通信節(jié)點(diǎn)主通信鏈路發(fā)生故障時，激活所述某一通信節(jié)點(diǎn)的備用通信鏈路；其中，所述某一通信節(jié)點(diǎn)與兩個或兩個以上的路由器冗余連接；根據(jù)所述某一通信節(jié)點(diǎn)的備用通信鏈路的鏈路信息，對SpaceWire通信網(wǎng)路進(jìn)行動態(tài)優(yōu)化重構(gòu)，得到重構(gòu)路由表；將所述重構(gòu)路由表配置到路由器中，對SpaceWire通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行故障恢復(fù)。在上述SpaceWire通信網(wǎng)路故障恢復(fù)方法中，所述根據(jù)所述某一通信節(jié)點(diǎn)的備用通信鏈路的鏈路信息，對SpaceWire通信網(wǎng)路進(jìn)行動態(tài)優(yōu)化重構(gòu)，得到重構(gòu)路由表，包括：根據(jù)所述備用通信鏈路的鏈路信息和集中路由選擇策略，通過最短路徑尋優(yōu)算法，對SpaceWire通信網(wǎng)路路由進(jìn)行優(yōu)化重構(gòu)，得到所述重構(gòu)路由表。在上述SpaceWire通信網(wǎng)路故障恢復(fù)方法中，所述根據(jù)所述備用通信鏈路的鏈路信息和集中路由選擇策略，通過最短路徑尋優(yōu)算法，對SpaceWire通信網(wǎng)路路由進(jìn)行優(yōu)化重構(gòu)，得到所述重構(gòu)路由表，包括：根據(jù)所述備用通信鏈路的鏈路信息，對初始路徑權(quán)值矩陣進(jìn)行矩陣重構(gòu)，得到重構(gòu)邊權(quán)矩陣；根據(jù)所述重構(gòu)邊權(quán)矩陣，通過Dijkstra算法公式，重新確定所述某一通信節(jié)點(diǎn)對應(yīng)的最短通信路徑；根據(jù)集中路由選擇策略對所述重新確定的最短通信路徑進(jìn)行解析，生成路由器可識別的重構(gòu)路由表。在上述SpaceWire通信網(wǎng)路故障恢復(fù)方法中，所述方法還包括：對SpaceWire通信網(wǎng)路進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，得到初始通信節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)和路由器狀態(tài)數(shù)據(jù)；根據(jù)采集得到的初始通信節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)和路由器狀態(tài)數(shù)據(jù)，生成所述初始路徑權(quán)值矩陣。在上述SpaceWire通信網(wǎng)路故障恢復(fù)方法中，所述方法還包括：當(dāng)某一路徑為主通信鏈路時，將所述某一路徑在所述初始路徑權(quán)值矩陣中相應(yīng)位置處的值置為0；當(dāng)某一路徑為非主通信鏈路時，將所述某一路徑在所述初始路徑權(quán)值矩陣中相應(yīng)位置處的值置為∞。在上述SpaceWire通信網(wǎng)路故障恢復(fù)方法中，所述SpaceWire通信網(wǎng)路包括：7個通信節(jié)點(diǎn)和3個路由器。在上述SpaceWire通信網(wǎng)路故障恢復(fù)方法中，所述方法還包括：將所述7個通信節(jié)點(diǎn)中的任意一個與所述3個路由器中的任意兩個冗余連接。相應(yīng)的，本發(fā)明還公開了一種SpaceWire通信網(wǎng)路故障恢復(fù)系統(tǒng)，包括：選擇模塊，用于當(dāng)監(jiān)測SpaceWire通信網(wǎng)路中的某一通信節(jié)點(diǎn)主通信鏈路發(fā)生故障時，激活所述某一通信節(jié)點(diǎn)的備用通信鏈路；其中，所述某一通信節(jié)點(diǎn)與兩個或兩個以上的路由器冗余連接；重構(gòu)模塊，用于根據(jù)所述某一通信節(jié)點(diǎn)的備用通信鏈路的鏈路信息，對SpaceWire通信網(wǎng)路進(jìn)行動態(tài)優(yōu)化重構(gòu)，得到重構(gòu)路由表；恢復(fù)模塊，用于將所述重構(gòu)路由表配置到路由器中，對SpaceWire通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行故障恢復(fù)。在上述SpaceWire通信網(wǎng)路故障恢復(fù)系統(tǒng)中，所述重構(gòu)模塊，用于根據(jù)所述備用通信鏈路的鏈路信息和集中路由選擇策略，通過最短路徑尋優(yōu)算法，對SpaceWire通信網(wǎng)路路由進(jìn)行優(yōu)化重構(gòu)，得到所述重構(gòu)路由表。在上述SpaceWire通信網(wǎng)路故障恢復(fù)系統(tǒng)中，所述重構(gòu)模塊，用于：根據(jù)所述備用通信鏈路的鏈路信息，對初始路徑權(quán)值矩陣進(jìn)行矩陣重構(gòu)，得到重構(gòu)邊權(quán)矩陣；根據(jù)所述重構(gòu)邊權(quán)矩陣，通過Dijkstra算法公式，重新確定所述某一通信節(jié)點(diǎn)對應(yīng)的最短通信路徑；根據(jù)集中路由選擇策略對所述重新確定的最短通信路徑進(jìn)行解析，生成路由器可識別的重構(gòu)路由表。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于：(1)本發(fā)明所述的一種SpaceWire網(wǎng)絡(luò)故障恢復(fù)方法，利用最短路徑算法和集中路由選擇策略對網(wǎng)絡(luò)鏈路錯誤進(jìn)行動態(tài)重構(gòu)，及時更新網(wǎng)絡(luò)信息，實(shí)現(xiàn)了在空間輻射下鏈路斷開錯誤的SpaceWire網(wǎng)絡(luò)的故障恢復(fù)。(2)相對傳統(tǒng)的基于星型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的SpaceWire總線通信模型，在SpaceWire節(jié)點(diǎn)和SpaceWire路由器之間使用一條首選線路和一條備用線路進(jìn)行冗余連接。當(dāng)首選線路出現(xiàn)故障無法正常工作時，冗余線路被激活，替代首選線路進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，有效增強(qiáng)了SpaceWire總線通信網(wǎng)絡(luò)的可靠性。附圖說明圖1是本發(fā)明實(shí)施例中一種SpaceWire通信網(wǎng)路故障恢復(fù)方法的步驟流程圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例中一種傳統(tǒng)的SpaceWire網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)模型示意圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例中一種優(yōu)選的SpaceWire網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)模型示意圖；圖4是本發(fā)明實(shí)施例中一種SpaceWire通信網(wǎng)路的架構(gòu)圖；圖5是本發(fā)明實(shí)施例中一種初始化網(wǎng)絡(luò)輸入界面示意圖；圖6是本發(fā)明實(shí)施例中一種設(shè)備網(wǎng)絡(luò)路線界面示意圖；圖7是本發(fā)明實(shí)施例中一種重構(gòu)后的設(shè)備網(wǎng)絡(luò)路線界面示意圖；圖8是本發(fā)明實(shí)施例中一種SpaceWire通信網(wǎng)路故障恢復(fù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。具體實(shí)施方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明公共的實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。參照圖1，示出了本發(fā)明實(shí)施例中一種SpaceWire通信網(wǎng)路故障恢復(fù)方法的步驟流程圖。在本實(shí)施例中，所述SpaceWire通信網(wǎng)路故障恢復(fù)方法包括：步驟101，當(dāng)監(jiān)測到SpaceWire通信網(wǎng)路中的某一通信節(jié)點(diǎn)主通信鏈路發(fā)生故障時，激活所述某一通信節(jié)點(diǎn)的備用通信鏈路。在本實(shí)施例中，所述某一通信節(jié)點(diǎn)與兩個或兩個以上的路由器冗余連接，對應(yīng)有兩條或兩條以上的通信鏈路，其中一條通信鏈路可以作為主通信鏈路，其余通信鏈路則可作為備用通信鏈路。參照圖2，示出了本發(fā)明實(shí)施例中一種傳統(tǒng)的SpaceWire網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)模型示意圖。參照圖3，示出了本發(fā)明實(shí)施例中一種優(yōu)選的SpaceWire網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)模型示意圖。如圖2和圖3可見，在圖2中，如果通信終端N1與路由器R1之間鏈路斷開，則通信網(wǎng)絡(luò)會丟失N1；而如果路由器R1與路由器R2之間鏈路斷開，則通信網(wǎng)絡(luò)丟失路由器R1、N1、N2和N3。為了避免上述情況，本發(fā)明利用增加冗余線路的方法提高通信網(wǎng)絡(luò)可靠性，如圖3示，例如當(dāng)N1與R1鏈路斷開時，通過R2仍可與N1相連。在本實(shí)施例中，一優(yōu)選的，參照圖4，示出了本發(fā)明實(shí)施例中一種SpaceWire通信網(wǎng)路的架構(gòu)圖。所述SpaceWire通信網(wǎng)路包括：7個通信節(jié)點(diǎn)和3個路由器。其中，所述路由器具體可以是SpaceWire路由器。在本實(shí)施例中，可以將所述7個通信節(jié)點(diǎn)中的任意一個通過SpW總線(SpaceWire總線)與所述3個路由器中的任意兩個冗余連接；3個路由器可以通過動態(tài)重構(gòu)總線與故障恢復(fù)單元連接。在本實(shí)施例中，SpaceWire通信網(wǎng)路故障恢復(fù)方法可以基于所述故障恢復(fù)單元實(shí)現(xiàn)所述故障恢復(fù)單元實(shí)負(fù)責(zé)對故障網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行整體路由重構(gòu)和優(yōu)化，分為初始數(shù)據(jù)生成子模塊、路由演化計(jì)算子模塊、演化結(jié)果生成子模塊。其中，初始數(shù)據(jù)生成子模塊將網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)采集模塊采集到的數(shù)據(jù)生成初始路徑權(quán)值矩陣，該矩陣是SpaceWire動態(tài)重構(gòu)路由方法的原始數(shù)據(jù)；路由演化計(jì)算子模塊基于Dijkstra算法對SpaceWire通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行路由重構(gòu)優(yōu)化；演化結(jié)果生成子模塊是將路由演化計(jì)算子模塊的輸出結(jié)果進(jìn)一步轉(zhuǎn)化成為可供SpaceWire路由器使用的路由表；演化結(jié)果輸出模塊將網(wǎng)絡(luò)智能演化模塊形成的路由表配置到SpaceWire路由器中，對SpaceWire通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行故障恢復(fù)，實(shí)現(xiàn)SpaceWire動態(tài)重構(gòu)路由方法；此外，演化結(jié)果輸出模塊還可將演化結(jié)果實(shí)時顯示于故障恢復(fù)單元界面上。步驟102，根據(jù)所述某一通信節(jié)點(diǎn)的備用通信鏈路的鏈路信息，對SpaceWire通信網(wǎng)路進(jìn)行動態(tài)優(yōu)化重構(gòu)，得到重構(gòu)路由表。在本實(shí)施例中。當(dāng)所述某一通信節(jié)點(diǎn)時，原有的通信路徑將不再適用(原有的部分通信路徑存在中斷的情況)，此時需要重新確定通信路徑,在本實(shí)施例中，可以根據(jù)所述備用通信鏈路的鏈路信息，利用最短路徑算法(如Dijkstra算法)對斷開的節(jié)點(diǎn)重新計(jì)算最短路徑，并利用集中路由選擇策略和最短路徑計(jì)算的結(jié)果對路由器重新進(jìn)行配置，以實(shí)現(xiàn)對鏈路進(jìn)行重新連接，完成對鏈路斷開錯誤的網(wǎng)絡(luò)故障恢復(fù)。本實(shí)施例的路由選擇策略為集中路由選擇策略，因?yàn)镾paceWire總線通信協(xié)議中的蟲洞路由機(jī)制是固定路由選擇策略的路由表機(jī)制。該機(jī)制是在通信網(wǎng)絡(luò)中的每個節(jié)點(diǎn)存儲一份路由表，記錄每個目的節(jié)點(diǎn)對應(yīng)的轉(zhuǎn)發(fā)物理端口號，當(dāng)數(shù)據(jù)包到達(dá)后，查詢路由表即可建立數(shù)據(jù)傳輸通道進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。該策略實(shí)現(xiàn)方便，適用于較穩(wěn)定的通信網(wǎng)絡(luò)，但在處理通信網(wǎng)絡(luò)的故障時無法進(jìn)行路由調(diào)整和恢復(fù)，靈活性差。集中路由選擇策略改造了固定路由選擇策略，在路由表機(jī)制基礎(chǔ)上，可采集網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點(diǎn)的鏈路信息，進(jìn)行綜合優(yōu)化，動態(tài)生成所有轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)，如路由器等設(shè)備中的路由表。集中采集通信網(wǎng)絡(luò)信息和進(jìn)行路由綜合制定的控制中樞稱為路由控制中心RCC(RoutingControlCenter)。該方式增加了網(wǎng)絡(luò)路由構(gòu)建的靈活性，可在網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)通信故障時，由RCC進(jìn)行故障恢復(fù)，增強(qiáng)通信網(wǎng)絡(luò)的可靠性。本發(fā)明的路徑尋優(yōu)算法可以為最短路徑Dijkstra算法。Dijkstra最短路徑算法是常用的最短路徑尋優(yōu)算法。Dijkstra算法的探索方式是從源節(jié)點(diǎn)出發(fā)，通過對相鄰節(jié)點(diǎn)集合的逐層尋優(yōu)，找到其他所有節(jié)點(diǎn)，最后保留探索軌跡，即得到了該點(diǎn)到其他每個節(jié)點(diǎn)的最短路徑。我們可以把SpaceWire總線通信網(wǎng)絡(luò)抽象為G＝(V，E，W)，G是一個帶權(quán)無向圖，頂點(diǎn)集合V＝(v1，v2，...，vn)，(i，j)≤n，包括演化系統(tǒng)中的節(jié)點(diǎn)和路由，邊集合E表示系統(tǒng)中所有通信路徑的集合，E是vi到vj的路徑集合，W(E)是E的權(quán)重，D是vi到vj的最短路徑。頂點(diǎn)集合V被分為2組，一組S是已經(jīng)計(jì)算好的最短路徑集合，另一組是S的其他位置，S只能有一個源。計(jì)算v1到vn的最短路徑距離D(v1n)，Dijkstra算法如下：1：形成距離矩陣使S＝{vi},i＝1,S＝{v2,v3,...,vn}，并且等式(1)用來表示距離矩陣。2：計(jì)算T(vj)，T(vj)＝min{T(vj),W(vi)+wij}(2)T(vj)是vi到vj的距離，j＝(2,3,...,n).3：決定vi到vj的最短距離，W(vk)＝min{T(vj)}(3)W(vk)是v1到vj的最短距離4：決定最短路徑D(v1n)如果vk＝vn，那么最短路徑D(v1n)＝W(vk)如果vk≠vn，那么讓k＝i，從刪除k，將vk帶入到第二步，直到vk＝vn，因此，通過此方法可以決定最短路徑D(v1n)?；贒ijkstra算法，SpaceWire仿真測試平臺中的7個SpaceWire通信節(jié)點(diǎn)和3個SpaceWire路由器，可看作由10個頂點(diǎn)和17個邊組成的曲線。當(dāng)網(wǎng)路中兩個節(jié)點(diǎn)由于鏈路故障而斷開，可轉(zhuǎn)換為計(jì)算斷開頂點(diǎn)的最短路徑。在本實(shí)施例中，在將Dijkstra算法應(yīng)用于對SpaceWire通信網(wǎng)路路由進(jìn)行優(yōu)化重構(gòu)選擇路徑時，具體做法可以如下：根據(jù)所述備用通信鏈路的鏈路信息，對初始路徑權(quán)值矩陣進(jìn)行矩陣重構(gòu)，得到重構(gòu)邊權(quán)矩陣；根據(jù)所述重構(gòu)邊權(quán)矩陣，通過Dijkstra算法公式，重新確定所述某一通信節(jié)點(diǎn)對應(yīng)的最短通信路徑；根據(jù)集中路由選擇策略對所述重新確定的最短通信路徑進(jìn)行解析，生成路由器可識別的重構(gòu)路由表。其中，初始路徑權(quán)值矩陣的生成方式可以如下：對SpaceWire通信網(wǎng)路進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，得到初始通信節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)和路由器狀態(tài)數(shù)據(jù)；根據(jù)采集得到的初始通信節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)和路由器狀態(tài)數(shù)據(jù)，生成所述初始路徑權(quán)值矩陣。當(dāng)某一路徑為主通信鏈路時，將所述某一路徑在所述初始路徑權(quán)值矩陣中相應(yīng)位置處的值置為0；當(dāng)某一路徑為非主通信鏈路時，將所述某一路徑在所述初始路徑權(quán)值矩陣中相應(yīng)位置處的值置為∞。下面以一個具體實(shí)例來說明所述對SpaceWire通信網(wǎng)路進(jìn)行動態(tài)優(yōu)化重構(gòu)的具體實(shí)現(xiàn)：在本實(shí)施例中，SpaceWire通信網(wǎng)路的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖4所示，基于Dijkstra算法，7個SpaceWire通信節(jié)點(diǎn)和3個SpaceWire路由器可看作由10個頂點(diǎn)和17個邊組成的曲線。參照圖5，示出了本發(fā)明實(shí)施例中一種初始化網(wǎng)絡(luò)輸入界面示意圖。結(jié)合圖4，設(shè)備0～設(shè)備6是SpaceWire通信節(jié)點(diǎn)，設(shè)備7～設(shè)備9是SpaceWire路由器，相連的設(shè)備在同一行。如果“是否備用”的返回值為0，表示該路徑是第一路徑；如果“是否備用”的返回值為1，表示該路徑是相關(guān)路徑。每一個路徑的權(quán)重為1。例如圖5第一行所示，首設(shè)備號0的首端口號1和次設(shè)備8的次端口號3相連且“是否備用”的返回值為0，等價于SpaceWire節(jié)點(diǎn)0的P1端口和SpaceWire路由器8的端口3相連且為第一路徑。根據(jù)圖5中節(jié)點(diǎn)路由的連接性設(shè)計(jì)了設(shè)備網(wǎng)絡(luò)路線界面，如圖6，示出了本發(fā)明實(shí)施例中一種設(shè)備網(wǎng)絡(luò)路線界面示意圖。若圖5中“是否備用”的返回值為0，表示該路徑是第一路徑，圖6中將用實(shí)線表示；若圖5中“是否備用”的返回值為1，表示該路徑是相關(guān)路徑，圖6中將用實(shí)線表示。例如圖5第一行可在圖6中表示為Node0的P1和Node8的端口3通過實(shí)線相連，為第一路徑。根據(jù)5圖的值，可將其用表1所示的初始路徑權(quán)值矩陣表示，表1反映每個節(jié)點(diǎn)到其他節(jié)點(diǎn)的初始路徑值，是Dijkstra算法的初始矩陣。表1中的第一行和第一列表示設(shè)備0～設(shè)備9，即設(shè)備0～設(shè)備6是SpaceWire通信節(jié)點(diǎn)，設(shè)備7～設(shè)備9是SpaceWire路由器。如果2個節(jié)點(diǎn)相連且為第一路徑，矩陣對應(yīng)的元素值為1，反之為∞。例如，圖5中設(shè)備0(首設(shè)備號)和設(shè)備8(次設(shè)備號)在第一行相連，且“是否備用”的返回值為0，則將表1矩陣相關(guān)位置的值設(shè)為1(因?yàn)榫€路權(quán)重為1)；如果圖5的“是否備用”的返回值為1，則表1矩陣相關(guān)位置值為∞。其他沒有直接連接的設(shè)備，也將表1矩陣中相關(guān)位置的值設(shè)為∞。01234567890∞∞∞∞∞∞∞∞1∞1∞∞∞∞∞∞∞∞1∞2∞∞∞∞∞∞∞∞1∞3∞∞∞∞∞∞∞∞∞14∞∞∞∞∞∞∞∞∞15∞∞∞∞∞∞∞∞∞16∞∞∞∞∞∞∞1∞∞7∞∞∞∞∞∞1∞118111∞∞∞∞1∞19∞∞∞111∞11∞表1為實(shí)現(xiàn)SpaceWire動態(tài)重構(gòu)方法，在設(shè)備上注入一個錯誤：如圖6，設(shè)計(jì)斷開節(jié)點(diǎn)6的P0和路由器7的端口3，設(shè)備錯誤使節(jié)點(diǎn)6與SpaceWire網(wǎng)絡(luò)斷開，當(dāng)監(jiān)測到節(jié)點(diǎn)6主通信鏈路發(fā)生故障時，激活所述節(jié)點(diǎn)6的備用通信鏈路，從路徑矩陣表中刪除錯誤的第一路徑并添加相關(guān)路徑到路徑矩陣表中。節(jié)點(diǎn)6的相關(guān)矩陣如圖6所示為Node6的P1到Router9的端口2。通過上述過程，由于斷開了節(jié)點(diǎn)6和路由器7，因此刪除表1初始路徑權(quán)值矩陣中對應(yīng)位置處的1，更改其值為∞；添加節(jié)點(diǎn)6和路由器9為相關(guān)路徑到相應(yīng)的位置，即將表1相應(yīng)位置的∞更改為1。由于其他節(jié)點(diǎn)和路由器的連接狀態(tài)未變，因此相應(yīng)的邊權(quán)矩陣值不變。更改節(jié)點(diǎn)6的連接情況后得到表2所示的斷開后重置的邊權(quán)矩陣。表2結(jié)合表2和Dijkstra算法公式，計(jì)算節(jié)點(diǎn)6分別到路由器7-9的最短路徑。例如，計(jì)算節(jié)點(diǎn)6到路由器7的最短路徑，定點(diǎn)集合V＝(v6,v7,v8,v9)；計(jì)算第一次迭代j＝7,8,9.n＝7；T(v7)＝min{T(v7),W(v6)+w67}＝min{∞，0+∞}＝∞T(v8)＝min{T(v8),W(v6)+w68}＝min{∞，0+∞}＝∞T(v9)＝min{T(v9),W(v6)+w69}＝min{1，0+1}＝1因此：min{T(v9)}＝1＝T(v9)＝W(v9)，因此k＝9≠(n＝7)，所以計(jì)算第二次迭代，j＝7,8T(v7)＝min{T(v7)+W(v9)+w97}＝min{1，0+1}＝1T(v8)＝min{T(v8)+W(v9)+w98}＝min{1，0+1}＝1T(v7)＝T(v8)，根據(jù)Dijkstra算法，min{T(v8)}＝1＝T(v8)＝W(v8)，由于k＝8≠(n＝7)，所以得到v8不是最短路徑。min{T(v7)}＝1＝T(v7)＝W(v7)，由于k＝7＝(n＝7)，所以到v7是最短路徑節(jié)點(diǎn)。因此，節(jié)點(diǎn)6到路由器7的最短路徑為Node6->Route9->Router7。同理可得到Node6到Router7，Router8的最短路徑，如表3所示。編號路由器最短路徑1Router7Node6->Route9->Router72Router8Node6->Route9->Router83Router9Node6->Route9表3參照圖7，示出了本發(fā)明實(shí)施例中一種重構(gòu)后的設(shè)備網(wǎng)絡(luò)路線界面示意圖。結(jié)合表3利用集中路由選擇策略形成新的SpaceWire路由表，如表4所示。新的路由表中節(jié)點(diǎn)Node0-5對應(yīng)的路由器Router7-9端口號是由第一路徑一一對應(yīng)形成的，節(jié)點(diǎn)Node6的路由表是相關(guān)路徑通過Dijkstra最短路徑算法重新計(jì)算生產(chǎn)。例如，由于人為注入錯誤，Node6到Router7的第一路徑(主通信鏈路)斷開，啟用相關(guān)路徑(備用通信鏈路)；結(jié)合表3重新計(jì)算的最短路徑，Node6到Router7的最短路徑為Node6->Route9->Router7，因此結(jié)合圖6其對應(yīng)的路由器端口為Node6(端口號P1)->Route9(端口號2)->Router7(斷口號7)，即得到表4中邏輯地址(節(jié)點(diǎn))6對應(yīng)路由器7的端口號7的路由表。同理可得邏輯地址(節(jié)點(diǎn)6)與路由器8、路由器9的對應(yīng)端口號，形成表4所示的重構(gòu)路由表。表4步驟103，將所述重構(gòu)路由表配置到路由器中，對SpaceWire通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行故障恢復(fù)。如前所述，通過為SpaceWire網(wǎng)絡(luò)重新配置表4所示的重構(gòu)路由表，使斷開的節(jié)點(diǎn)6與SpaceWire網(wǎng)絡(luò)重新連接，實(shí)現(xiàn)對SpaceWire通信網(wǎng)絡(luò)的故障恢復(fù)。綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例所述的SpaceWire網(wǎng)絡(luò)故障恢復(fù)方法，特別針對應(yīng)用于空間環(huán)境中輻射原因產(chǎn)生的SpaceWire網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)鏈路斷開故障，采用基于Dijkstra最短路徑算法和集中路由選擇策略的SpaceWire網(wǎng)絡(luò)動態(tài)路由重構(gòu)方法進(jìn)行故障恢復(fù)，實(shí)現(xiàn)利用故障恢復(fù)方法增強(qiáng)SpaceWire電路的抗輻射加固技術(shù)，提高了SpaceWire網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境適應(yīng)性和可靠性。其次，本發(fā)明實(shí)施例所述的SpaceWire網(wǎng)絡(luò)故障恢復(fù)方法在具體實(shí)現(xiàn)時，可以實(shí)時采集SpaceWire各節(jié)點(diǎn)和路由器的信息，更加采集到的數(shù)據(jù)生成初始路徑權(quán)值矩陣，利用初始路徑權(quán)值矩陣結(jié)合Dijkstra算法和集中路由選擇策略對SpaceWire網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行路由重構(gòu)優(yōu)化，輸出結(jié)果進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為可供SpaceWire路由器使用的路由表，實(shí)現(xiàn)的SpaceWire網(wǎng)絡(luò)鏈路故障的動態(tài)重構(gòu)，解決了SpaceWire網(wǎng)絡(luò)在空間輻射下鏈路斷開錯誤的故障恢復(fù)問題?；谏鲜龇椒▽?shí)施例中，本發(fā)明實(shí)施例還公開了一種SpaceWire通信網(wǎng)路故障恢復(fù)系統(tǒng)。參照圖8，示出了本發(fā)明實(shí)施例中一種SpaceWire通信網(wǎng)路故障恢復(fù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。在本實(shí)施例中，所述SpaceWire通信網(wǎng)路故障恢復(fù)系統(tǒng)包括：選擇模塊801，用于當(dāng)監(jiān)測SpaceWire通信網(wǎng)路中的某一通信節(jié)點(diǎn)主通信鏈路發(fā)生故障時，激活所述某一通信節(jié)點(diǎn)的備用通信鏈路；其中，所述某一通信節(jié)點(diǎn)與兩個或兩個以上的路由器冗余連接。重構(gòu)模塊802，用于根據(jù)所述某一通信節(jié)點(diǎn)的備用通信鏈路的鏈路信息，對SpaceWire通信網(wǎng)路進(jìn)行動態(tài)優(yōu)化重構(gòu)，得到重構(gòu)路由表；優(yōu)選的，所述重構(gòu)模塊802，具體可以用于據(jù)所述備用通信鏈路的鏈路信息和集中路由選擇策略，通過最短路徑尋優(yōu)算法，對SpaceWire通信網(wǎng)路路由進(jìn)行優(yōu)化重構(gòu)，得到所述重構(gòu)路由表。進(jìn)一步優(yōu)選的，所述重構(gòu)模塊802，具體可以用于根據(jù)所述備用通信鏈路的鏈路信息，對初始路徑權(quán)值矩陣進(jìn)行矩陣重構(gòu)，得到重構(gòu)邊權(quán)矩陣；根據(jù)所述重構(gòu)邊權(quán)矩陣，通過Dijkstra算法公式，重新確定所述某一通信節(jié)點(diǎn)對應(yīng)的最短通信路徑；根據(jù)集中路由選擇策略對所述重新確定的最短通信路徑進(jìn)行解析，生成路由器可識別的重構(gòu)路由表?；謴?fù)模塊803，用于將所述重構(gòu)路由表配置到路由器中，對SpaceWire通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行故障恢復(fù)。對于裝置實(shí)施例而言，由于其與方法實(shí)施例相對應(yīng)，所以描述的比較簡單，相關(guān)之處參見裝置實(shí)施例部分的說明即可。本說明中的各個實(shí)施例均采用遞進(jìn)的方式描述，每個實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個實(shí)施例之間相同相似的部分互相參見即可。以上所述，僅為本發(fā)明最佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本
技術(shù)領(lǐng)域：
的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。本發(fā)明說明書中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員的公知技術(shù)。當(dāng)前第1頁1 2 3