本發(fā)明涉及電力通信領(lǐng)域，具體而言，涉及一種路由優(yōu)化方法和裝置。
背景技術(shù)：
：電力通信網(wǎng)是承載智能電網(wǎng)信息交互業(yè)務(wù)的通信專網(wǎng)，是支撐智能電網(wǎng)生產(chǎn)管理的信息平臺，是智能電網(wǎng)發(fā)展的重要基礎(chǔ)設(shè)施。電力通信網(wǎng)承載的電力通信業(yè)務(wù)與電力生產(chǎn)密切相關(guān)，例如繼電保護、穩(wěn)定控制、配電自動化等業(yè)務(wù)，一旦發(fā)生故障將對電網(wǎng)的穩(wěn)定運行造成威脅，因此開展電力通信網(wǎng)脆弱性相關(guān)研究具有重要的意義。在系統(tǒng)的安全觀點中，脆弱性是指存在于一個系統(tǒng)內(nèi)的弱點或缺陷，系統(tǒng)對一個特定的威脅攻擊或危險事件的敏感性，或進行攻擊的威脅作用的可能性。在電力通信網(wǎng)中，網(wǎng)絡(luò)的脆弱性往往通過節(jié)點和邊的脆弱性來進行表征，一般定義為移除節(jié)點或邊之后，網(wǎng)絡(luò)性能的下降程度。電力通信網(wǎng)的脆弱性指明網(wǎng)絡(luò)中的薄弱環(huán)節(jié)，為網(wǎng)絡(luò)管理和優(yōu)化提供判別依據(jù)。建立電力通信網(wǎng)脆弱性評估指標體系，對網(wǎng)絡(luò)完成節(jié)點和邊的脆弱性評估之后，實現(xiàn)基于脆弱性均衡的業(yè)務(wù)路由優(yōu)化。目前對電力通信網(wǎng)的脆弱性評估主要基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論來進行的，進一步，主流的研究方法分為三種：第一種是基于經(jīng)典復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論的電力通信網(wǎng)結(jié)構(gòu)脆弱性評估方法。該方法突破了網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的限制，但只能給出網(wǎng)絡(luò)拓撲本身的結(jié)構(gòu)脆弱性，也尚未考慮電力通信網(wǎng)不同等級的業(yè)務(wù)對網(wǎng)絡(luò)的影響；第二種是復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論與傳統(tǒng)可靠性計算相結(jié)合的方法，但仍沒有區(qū)分承載業(yè)務(wù)的等級；第三種是業(yè)務(wù)影響與復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論相結(jié)合的脆弱性評估方法，并沒有給出合理的優(yōu)化方法。在脆弱性優(yōu)化方面，目前有高度數(shù)節(jié)點保護策略和低度數(shù)節(jié)點加邊策略來降低網(wǎng)絡(luò)脆弱性，但這兩種策略需要對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)進行升級，會帶來額外的人工和資本投入；還有基于信息熵的業(yè)務(wù)路由優(yōu)化方法，但算法相對簡單，未考慮脆弱性的動態(tài)更新過程。相關(guān)技術(shù)中的電力通信網(wǎng)中路由配置方法主要包括以下四種方案：方案1：基于業(yè)務(wù)重要度的電力通信業(yè)務(wù)路由分配方法。首先，對電力通信路由網(wǎng)絡(luò)進行網(wǎng)絡(luò)簡化，設(shè)置源節(jié)點和目標節(jié)點，根據(jù)不同電路傳輸路徑尋找K條路徑，對每條路徑設(shè)置對應(yīng)的重要度，其中K≥1；然后根據(jù)電力通信路由網(wǎng)絡(luò)可靠性分析模型得到邏輯映射矩陣G，以及閾值TH，并根據(jù)邏輯映射矩陣G和閾值TH，尋找完備集合CS和尋找聯(lián)系集合TS；最后，利用業(yè)務(wù)節(jié)點風(fēng)險度代替節(jié)點可靠性，同時利用業(yè)務(wù)路徑風(fēng)險度代替邊可靠性，最終計算可靠性數(shù)值，從而獲取電力通信路由網(wǎng)絡(luò)最佳路徑。方案2：基于電力通信交互影響的電力系統(tǒng)脆弱性的檢測方法，該檢測方法包括以下步驟：步驟10)：建立電力-通信復(fù)合系統(tǒng)關(guān)聯(lián)矩陣；步驟20)：測算電力系統(tǒng)脆弱性，得到電力網(wǎng)絡(luò)節(jié)點脆弱性指標和電力網(wǎng)絡(luò)支路脆弱性指標；步驟30)：測算通信業(yè)務(wù)脆弱性，包括通信網(wǎng)絡(luò)節(jié)點脆弱性指標和通信網(wǎng)絡(luò)支路脆弱性指標；步驟40)：計算電力通信信息交互通道脆弱性；步驟50)：將步驟20)、步驟30)和步驟40)得到的脆弱性指標代入電力-通信復(fù)合系統(tǒng)關(guān)聯(lián)矩陣，得到電力-通信復(fù)合系統(tǒng)脆弱性矩陣，并針對復(fù)合系統(tǒng)脆弱性數(shù)值進行從大到小的排序。方案3：電力通信網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)路由方法及裝置，所述方法包括：A.根據(jù)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化目標生成目標優(yōu)化函數(shù)；B.確定業(yè)務(wù)的起始節(jié)點，并將其作為當前節(jié)點；C.利用蟻群算法計算與當前節(jié)點相連的各條鏈路的轉(zhuǎn)移概率，所述轉(zhuǎn)移概率是根據(jù)當前各條鏈路上的信息素計算得到的；D.依據(jù)所述轉(zhuǎn)移概率選擇下一跳節(jié)點；E.判斷選擇的下一跳節(jié)點是否為所述業(yè)務(wù)的目的節(jié)點；如果是，則將選擇的下一跳節(jié)點作為當前節(jié)點，并根據(jù)所述目標優(yōu)化函數(shù)確定當前各條鏈路上的信息素，然后重復(fù)執(zhí)行步驟C至步驟E；否則，根據(jù)業(yè)務(wù)的起始節(jié)點、以及選擇的所有下一跳節(jié)點生成對應(yīng)所述業(yè)務(wù)的路由。方案4：電力光纖通信網(wǎng)業(yè)務(wù)的雙路由配置方法。該方法包括：依據(jù)實際工程，建立合理有效的電力光纖通信網(wǎng)業(yè)務(wù)傳輸模型；將業(yè)務(wù)按照重要度進行排序，并通過改進Bhandari算法，配置兩條完全不相交的路由。新算法根據(jù)實際情況處理雙邊網(wǎng)絡(luò)圖，且允許設(shè)定每條光纜的最大承載業(yè)務(wù)量。當相關(guān)技術(shù)中的上述方案都存在一定的缺陷：方案1沒有考慮節(jié)點設(shè)備和鏈路的權(quán)重；方案2在通信網(wǎng)絡(luò)的脆弱性評估并不是很全面；方案3未考慮電力通信網(wǎng)業(yè)務(wù)的時延特征，對于業(yè)務(wù)風(fēng)險的考慮也不夠完備；方案4忽略了電力通信網(wǎng)業(yè)務(wù)的時延特征，對于業(yè)務(wù)風(fēng)險的考慮也不夠完備。并且，相關(guān)技術(shù)中的上述技術(shù)方案都存在網(wǎng)絡(luò)整體脆弱性分布不均勻的問題，進而使得網(wǎng)絡(luò)在遭受攻擊時性能下降加劇。針對上述的問題，目前尚未提出有效的解決方案。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明實施例提供了一種路由優(yōu)化方法和裝置，以至少解決現(xiàn)有技術(shù)中網(wǎng)絡(luò)整體脆弱性分布不均勻的技術(shù)問題。根據(jù)本發(fā)明實施例的一個方面，提供了一種路由優(yōu)化方法，包括：選取電力通信網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)中脆弱性值最大的邊；其中，邊為拓撲結(jié)構(gòu)中兩個節(jié)點之間的連線；對選取的邊上承載的第一指定業(yè)務(wù)進行路由調(diào)整，得到調(diào)整后的路由；基于調(diào)整后的路由，計算電力通信網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)脆弱性均衡值VBD；判斷VBD是否大于初始VBD，其中，初始VBD為未進行路由調(diào)整前的電力通信網(wǎng)絡(luò)中的VBD；根據(jù)判斷結(jié)果確定路由優(yōu)化是否結(jié)束?？蛇x地，根據(jù)判斷結(jié)果確定是否路由優(yōu)化是否結(jié)束包括：在判斷結(jié)果為是的情況下，路由優(yōu)化結(jié)束；在判斷結(jié)果為否的情況下，將計算得到的VBD作為初始VBD，繼續(xù)執(zhí)行以下步驟：選取電力通信網(wǎng)絡(luò)中脆弱性值最大的邊；對選取的邊上承載的第二指定業(yè)務(wù)進行路由調(diào)整，得到調(diào)整后的路由；基于調(diào)整后的路由，計算電力通信網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)脆弱性均衡值VBD；判斷VBD是否大于初始VBD；根據(jù)判斷結(jié)果確定路由優(yōu)化是否結(jié)束?？蛇x地，對選取的邊上承載的第一指定業(yè)務(wù)進行路由調(diào)整，得到調(diào)整后的路由包括：使用Floyd算法根據(jù)脆弱性權(quán)值矩陣對第一指定業(yè)務(wù)進行路由調(diào)整；其中，脆弱性權(quán)值矩陣的每個元素為由邊和節(jié)點的脆弱性值之和?？蛇x地，在選取電力通信網(wǎng)絡(luò)中脆弱性值最大的邊之前，方法還包括：建立脆弱性權(quán)值矩陣和VBD數(shù)組；其中，VBD數(shù)組用于存儲初始VBD和每次調(diào)整后的路由計算的VBD?？蛇x地，通過以下方式計算電力通信網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)脆弱性均衡值VBD：其中，為電力通信網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點的脆弱性的均值，為電力通信網(wǎng)絡(luò)中的所有邊的脆弱性的均值，NCV(vi)為節(jié)點vi的脆弱性值，ECV(eij)為邊eij的脆弱性值，V為電力通信網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點的集合，E為電力通信網(wǎng)絡(luò)中的邊的集合?？蛇x地，通過以下方式確定節(jié)點vi的脆弱性值：NCV(vi)＝α·B(vi)+NP(vi)；其中，B(vi)為節(jié)點vi的介數(shù)，NP(vi)為節(jié)點vi的節(jié)點壓力，k為業(yè)務(wù)類型，Q為業(yè)務(wù)的種類，k的取值為從1到Q，nk(vi)為節(jié)點vi上業(yè)務(wù)類型為k的業(yè)務(wù)數(shù)量，Ck為業(yè)務(wù)類型為k的業(yè)務(wù)重要度，α為相關(guān)系數(shù)權(quán)重?？蛇x地，通過以下方式確定邊eij的脆弱性值：ECV(eij)＝β·B(eij)+EP(eij)；其中，B(eij)為邊eij的介數(shù)，EP(eij)為邊eij的通道壓力指數(shù)，k為業(yè)務(wù)類型，Q為業(yè)務(wù)的種類，k的取值為從1到Q，nk(eij)為邊eij承載的業(yè)務(wù)類型為k的業(yè)務(wù)數(shù)量，Ck為業(yè)務(wù)類型為k的業(yè)務(wù)重要度，β為相關(guān)系數(shù)權(quán)重。根據(jù)本發(fā)明實施例的一個方面，提供了一種路由優(yōu)化裝置，包括：選取模塊，用于選取電力通信網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)中脆弱性值最大的邊；其中，邊為拓撲結(jié)構(gòu)中兩個節(jié)點之間的連線；調(diào)整模塊，用于對選取的邊上承載的第一指定業(yè)務(wù)進行路由調(diào)整，得到調(diào)整后的路由；計算模塊，用于基于調(diào)整后的路由，計算電力通信網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)脆弱性均衡值VBD；判斷模塊，用于判斷VBD是否大于初始VBD，其中，初始VBD為未進行路由調(diào)整前的電力通信網(wǎng)絡(luò)中的VBD；確定模塊，還用于根據(jù)判斷結(jié)果確定路由優(yōu)化是否結(jié)束?？蛇x地，確定模塊，還用于在判斷結(jié)果為是的情況下，路由優(yōu)化結(jié)束；以及在判斷結(jié)果為否的情況下，將計算得到的VBD作為初始VBD，繼續(xù)觸發(fā)執(zhí)行以下步驟：選取電力通信網(wǎng)絡(luò)中脆弱性值最大的邊；對選取的邊上承載的第二指定業(yè)務(wù)進行路由調(diào)整，得到調(diào)整后的路由；基于調(diào)整后的路由，計算電力通信網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)脆弱性均衡值VBD；判斷VBD是否大于初始VBD；根據(jù)判斷結(jié)果確定路由優(yōu)化是否結(jié)束?？蛇x地，調(diào)整模塊，還用于使用Floyd算法根據(jù)脆弱性權(quán)值矩陣對第一指定業(yè)務(wù)進行路由調(diào)整；其中，脆弱性權(quán)值矩陣的每個元素為由邊和節(jié)點的脆弱性值之和。在本發(fā)明實施例中，采用針對電力通信網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)中脆弱性值最大的邊上的業(yè)務(wù)進行路由重新調(diào)整，根據(jù)調(diào)整后的電力通信網(wǎng)絡(luò)中的VBD的趨勢判斷路由優(yōu)化是否結(jié)束的方式，達到了電力通信網(wǎng)絡(luò)的VBD趨于均衡的目的，進而解決了現(xiàn)有技術(shù)中網(wǎng)絡(luò)整體脆弱性分布不均勻的技術(shù)問題。附圖說明此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中：圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的路由優(yōu)化方法的流程示意圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的路由優(yōu)化裝置的結(jié)構(gòu)框圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例提供的拓撲關(guān)系圖。具體實施方式為了使本
技術(shù)領(lǐng)域：
的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分的實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應(yīng)當屬于本發(fā)明保護的范圍。需要說明的是，本發(fā)明的說明書和權(quán)利要求書及上述附圖中的術(shù)語“第一”、“第二”等是用于區(qū)別類似的對象，而不必用于描述特定的順序或先后次序。應(yīng)該理解這樣使用的數(shù)據(jù)在適當情況下可以互換，以便這里描述的本發(fā)明的實施例能夠以除了在這里圖示或描述的那些以外的順序?qū)嵤?。此外，術(shù)語“包括”和“具有”以及他們的任何變形，意圖在于覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列步驟或單元的過程、方法、系統(tǒng)、產(chǎn)品或設(shè)備不必限于清楚地列出的那些步驟或單元，而是可包括沒有清楚地列出的或?qū)τ谶@些過程、方法、產(chǎn)品或設(shè)備固有的其它步驟或單元。實施例1根據(jù)本發(fā)明實施例，提供了一種路由優(yōu)化的方法實施例，需要說明的是，在附圖的流程圖示出的步驟可以在諸如一組計算機可執(zhí)行指令的計算機系統(tǒng)中執(zhí)行，并且，雖然在流程圖中示出了邏輯順序，但是在某些情況下，可以以不同于此處的順序執(zhí)行所示出或描述的步驟。圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的路由優(yōu)化方法的流程示意圖，如圖1所示，該方法包括如下步驟：步驟S102，選取電力通信網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)中脆弱性值最大的邊；其中，邊為拓撲結(jié)構(gòu)中兩個節(jié)點之間的連線；步驟S104，對選取的邊上承載的第一指定業(yè)務(wù)進行路由調(diào)整，得到調(diào)整后的路由；步驟S106，基于調(diào)整后的路由，計算電力通信網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)脆弱性均衡值VBD；步驟S108，判斷VBD是否大于初始VBD，其中，初始VBD為未進行路由調(diào)整前的電力通信網(wǎng)絡(luò)中的VBD；步驟S110，根據(jù)判斷結(jié)果確定路由優(yōu)化是否結(jié)束。通過上述步驟，采用針對電力通信網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)中脆弱性值最大的邊上的業(yè)務(wù)進行路由重新調(diào)整，根據(jù)調(diào)整后的電力通信網(wǎng)絡(luò)中的VBD的趨勢判斷路由優(yōu)化是否結(jié)束的方式，達到了電力通信網(wǎng)絡(luò)的VBD趨于均衡的目的，進而解決了現(xiàn)有技術(shù)中網(wǎng)絡(luò)整體脆弱性分布不均勻的技術(shù)問題。需要說明的是，上述步驟S110可以表現(xiàn)為：在判斷結(jié)果為是的情況下，路由優(yōu)化結(jié)束；在判斷結(jié)果為否的情況下，將計算得到的VBD作為初始VBD，繼續(xù)執(zhí)行以下步驟：選取電力通信網(wǎng)絡(luò)中脆弱性值最大的邊；對選取的邊上承載的第二指定業(yè)務(wù)進行路由調(diào)整，得到調(diào)整后的路由；基于調(diào)整后的路由，計算電力通信網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)脆弱性均衡值VBD；判斷VBD是否大于初始VBD；根據(jù)判斷結(jié)果確定路由優(yōu)化是否結(jié)束。需要說明的是，在上述判斷結(jié)果為是的情況下，針對該業(yè)務(wù)的路由優(yōu)化并未成功，即此時的電力通信網(wǎng)絡(luò)的VBD已經(jīng)均衡，因而路由優(yōu)化結(jié)束，而在上述判斷結(jié)果為否的情況下，針對該業(yè)務(wù)的路由優(yōu)化成功，繼續(xù)進行下一次業(yè)務(wù)(即第二指定業(yè)務(wù))的路由優(yōu)化過程，直到電力通信網(wǎng)絡(luò)的VBD達到均衡。在本發(fā)明的一個實施例中，上述步驟S104可以表現(xiàn)為：使用Floyd算法根據(jù)脆弱性權(quán)值矩陣對第一指定業(yè)務(wù)進行路由調(diào)整；其中，脆弱性權(quán)值矩陣的每個元素為由邊和節(jié)點的脆弱性值之和。在本發(fā)明的一個實施例中，在上述步驟S102之前，上述方法還可以包括：建立脆弱性權(quán)值矩陣和VBD數(shù)組；其中，VBD數(shù)組用于存儲初始VBD和每次調(diào)整后的路由計算的VBD；即上述VBD數(shù)組用來存儲每次路由優(yōu)化后VBD的變化。在本發(fā)明的一個實施例中，可以通過以下方式計算電力通信網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)脆弱性均衡值VBD：其中，為電力通信網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點的脆弱性的均值，為電力通信網(wǎng)絡(luò)中的所有邊的脆弱性的均值，NCV(vi)為節(jié)點vi的脆弱性值，ECV(eij)為邊eij的脆弱性值，V為電力通信網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點的集合，E為電力通信網(wǎng)絡(luò)中的邊的集合。需要說明的是，可以通過以下方式確定節(jié)點vi的脆弱性值：NCV(vi)＝α·B(vi)+NP(vi)；其中，B(vi)為節(jié)點vi的介數(shù)，NP(vi)為節(jié)點vi的節(jié)點壓力，k為業(yè)務(wù)類型，Q為業(yè)務(wù)的種類，k的取值為從1到Q，nk(vi)為節(jié)點vi上業(yè)務(wù)類型為k的業(yè)務(wù)數(shù)量，Ck為業(yè)務(wù)類型為k的業(yè)務(wù)重要度，α為相關(guān)系數(shù)權(quán)重。需要說明的是，可以通過以下方式確定邊eij的脆弱性值：ECV(eij)＝β·B(eij)+EP(eij)；其中，B(eij)為邊eij的介數(shù)，EP(eij)為邊eij的通道壓力指數(shù)，k為業(yè)務(wù)類型，Q為業(yè)務(wù)的種類，k的取值為從1到Q，nk(eij)為邊eij承載的業(yè)務(wù)類型為k的業(yè)務(wù)數(shù)量，Ck為業(yè)務(wù)類型為k的業(yè)務(wù)重要度，β為相關(guān)系數(shù)權(quán)重。實施例2根據(jù)本發(fā)明實施例，提供了一種路由優(yōu)化的產(chǎn)品實施例，圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的路由優(yōu)化裝置的結(jié)構(gòu)框圖，如圖2所示，該裝置包括：選取模塊22，用于選取電力通信網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)中脆弱性值最大的邊；其中，邊為拓撲結(jié)構(gòu)中兩個節(jié)點之間的連線；調(diào)整模塊24，與上述選取模塊22連接，用于對選取的邊上承載的第一指定業(yè)務(wù)進行路由調(diào)整，得到調(diào)整后的路由；計算模塊26，與上述調(diào)整模塊24連接，用于基于調(diào)整后的路由，計算電力通信網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)脆弱性均衡值VBD；判斷模塊28，與上述計算模塊26連接，用于判斷VBD是否大于初始VBD，其中，初始VBD為未進行路由調(diào)整前的電力通信網(wǎng)絡(luò)中的VBD；確定模塊210，與上述判斷模塊28連接，還用于根據(jù)判斷結(jié)果確定路由優(yōu)化是否結(jié)束。通過上述裝置，采用針對電力通信網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)中脆弱性值最大的邊上的業(yè)務(wù)進行路由重新調(diào)整，根據(jù)調(diào)整后的電力通信網(wǎng)絡(luò)中的VBD的趨勢判斷路由優(yōu)化是否結(jié)束的方式，達到了電力通信網(wǎng)絡(luò)的VBD趨于均衡的目的，進而解決了現(xiàn)有技術(shù)中網(wǎng)絡(luò)整體脆弱性分布不均勻的技術(shù)問題。需要說明的是，上述確定模塊210，還用于在判斷結(jié)果為是的情況下，路由優(yōu)化結(jié)束；以及在判斷結(jié)果為否的情況下，將計算得到的VBD作為初始VBD，繼續(xù)觸發(fā)執(zhí)行以下步驟：選取電力通信網(wǎng)絡(luò)中脆弱性值最大的邊；對選取的邊上承載的第二指定業(yè)務(wù)進行路由調(diào)整，得到調(diào)整后的路由；基于調(diào)整后的路由，計算電力通信網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)脆弱性均衡值VBD；判斷VBD是否大于初始VBD；根據(jù)判斷結(jié)果確定是否路由優(yōu)化是否結(jié)束。需要說明的是，還可以是上述選取模塊22選取電力通信網(wǎng)絡(luò)中脆弱性值最大的邊；上述調(diào)整模塊24對選取的邊上承載的第二指定業(yè)務(wù)進行路由調(diào)整，得到調(diào)整后的路由；上述計算模塊26基于調(diào)整后的路由，計算電力通信網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)脆弱性均衡值VBD；上述判斷模塊28判斷VBD是否大于初始VBD；上述確定模塊210根據(jù)判斷結(jié)果確定是否路由優(yōu)化是否結(jié)束。在本發(fā)明的一個實施例中，上述調(diào)整模塊24，還可以用于使用Floyd算法根據(jù)脆弱性權(quán)值矩陣對第一指定業(yè)務(wù)進行路由調(diào)整；其中，脆弱性權(quán)值矩陣的每個元素為由邊和節(jié)點的脆弱性值之和。在本發(fā)明的一個實施例中，上述裝置還可以包括：建立模塊，與上述選取模塊22連接，用于建立脆弱性權(quán)值矩陣和VBD數(shù)組；其中，VBD數(shù)組用于存儲初始VBD和每次調(diào)整后的路由計算的VBD；即上述VBD數(shù)組用來存儲每次路由優(yōu)化后VBD的變化。在本發(fā)明的一個實施例中，上述計算模塊26可以通過以下方式計算電力通信網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)脆弱性均衡值VBD：其中，為電力通信網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點的脆弱性的均值，為電力通信網(wǎng)絡(luò)中的所有邊的脆弱性的均值，NCV(vi)為節(jié)點vi的脆弱性值，ECV(eij)為邊eij的脆弱性值，V為電力通信網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點的集合，E為電力通信網(wǎng)絡(luò)中的邊的集合。需要說明的是，上述計算模塊26可以通過以下方式確定節(jié)點vi的脆弱性值：NCV(vi)＝α·B(vi)+NP(vi)；其中，B(vi)為節(jié)點vi的介數(shù)，NP(vi)為節(jié)點vi的節(jié)點壓力，k為業(yè)務(wù)類型，Q為業(yè)務(wù)的種類，k的取值為從1到Q，nk(vi)為節(jié)點vi上業(yè)務(wù)類型為k的業(yè)務(wù)數(shù)量，Ck為業(yè)務(wù)類型為k的業(yè)務(wù)重要度，α為相關(guān)系數(shù)權(quán)重。需要說明的是，上述計算模塊26可以通過以下方式確定邊eij的脆弱性值：ECV(eij)＝β·B(eij)+EP(eij)；其中，B(eij)為邊eij的介數(shù)，EP(eij)為邊eij的通道壓力指數(shù)，k為業(yè)務(wù)類型，Q為業(yè)務(wù)的種類，k的取值為從1到Q，nk(eij)為邊eij承載的業(yè)務(wù)類型為k的業(yè)務(wù)數(shù)量，Ck為業(yè)務(wù)類型為k的業(yè)務(wù)重要度，β為相關(guān)系數(shù)權(quán)重。此處需要說明的是，上述選取模塊22、調(diào)整模塊24、計算模塊26、判斷模塊28、確定模塊210對應(yīng)于實施例1中的步驟S102至步驟S110，上述模塊與對應(yīng)的步驟所實現(xiàn)的示例和應(yīng)用場景相同，但不限于上述實施例1所公開的內(nèi)容。需要說明的是，上述模塊作為裝置的一部分可以在諸如一組計算機可執(zhí)行指令的計算機系統(tǒng)中執(zhí)行。為了更好地理解本發(fā)明實施例，以下結(jié)合優(yōu)選的實施例對本發(fā)明做進一步解釋。在本發(fā)明優(yōu)選實施例中，提供了一種優(yōu)選的電力通信網(wǎng)脆弱性評估模型，具體包括：在脆弱性評估模型上首先對網(wǎng)絡(luò)的拓撲和業(yè)務(wù)進行建模，然后結(jié)合節(jié)點和邊的拓撲，自身權(quán)重以及承載的業(yè)務(wù)，提出了綜合脆弱性指標。基于脆弱性模型的攻擊方法，確定網(wǎng)絡(luò)中高脆弱性的節(jié)點和邊。1網(wǎng)絡(luò)拓撲與業(yè)務(wù)模型使用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論對電力通信網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓撲進行建模，將電力通信網(wǎng)定義成為一個有權(quán)無向網(wǎng)絡(luò)，并做出以下假設(shè)：一個發(fā)電廠、變電站、調(diào)度機構(gòu)和光中繼站等被抽象為通信網(wǎng)模型的一個節(jié)點，不考慮其光纖熔接點、配線架等無源設(shè)備。合并同一方向上的多條通信線路以消除多重邊和自環(huán)。邊的權(quán)重由該條鏈路上的傳輸時延決定。時延包括設(shè)備時延和傳輸時延。根據(jù)以上的簡化假設(shè)，該電力通信網(wǎng)可以用含有N個節(jié)點，M條邊的無向有權(quán)網(wǎng)絡(luò)G＝(V,E)表示，其中V＝{v1,v2,…,vN}表示網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點集，E＝{eij}表示網(wǎng)絡(luò)的邊集。為電力通信網(wǎng)的鄰接矩陣，若節(jié)點i和節(jié)點j之間存在光纜連接，則aij＝1，否則aij＝0。權(quán)重矩陣的元素wij表示邊eij的時延權(quán)重。相比于基于跳數(shù)的最短路徑選路，基于時延權(quán)重的選路在電力通信網(wǎng)上更具有實際意義。與電網(wǎng)的建模不同，電力通信網(wǎng)因其承載的業(yè)務(wù)種類，數(shù)量，重要度的不同，導(dǎo)致評估網(wǎng)絡(luò)的脆弱性時，必須考慮網(wǎng)絡(luò)承載的業(yè)務(wù)對網(wǎng)絡(luò)的影響。對業(yè)務(wù)建模如下：定義業(yè)務(wù)集合為S＝{sk}，單個業(yè)務(wù)類sk有四種屬性(start，end，route，Ck)，它們分別代表起點，終點，業(yè)務(wù)的傳輸路徑，業(yè)務(wù)重要度。假設(shè)網(wǎng)絡(luò)初始時采用基于時延權(quán)重的Floyd最短路徑選路方法來完成路由配置，下面將針對該初始網(wǎng)絡(luò)拓撲進行脆弱性相關(guān)因素指標的定義。2綜合脆弱性指標綜合脆弱性指標由網(wǎng)絡(luò)拓撲脆弱性因素和業(yè)務(wù)脆弱性因素構(gòu)成，下面分別定義這兩種因素的指標。a.網(wǎng)絡(luò)拓撲脆弱性因素復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論定義了很多參量用于描述網(wǎng)絡(luò)拓撲特征，其中一些參量與網(wǎng)絡(luò)脆弱性關(guān)系密切。對于節(jié)點來說，節(jié)點的度是指和該節(jié)點相連的鏈路數(shù)目，可用來簡單衡量該節(jié)點在網(wǎng)絡(luò)中的重要程度，度越大則節(jié)點在網(wǎng)絡(luò)中的中心化程度越高。節(jié)點vi的介數(shù)B(vi)定義為經(jīng)過該節(jié)點的最短路徑在網(wǎng)絡(luò)中所有最短路徑中所占的比例。由定義可見，節(jié)點使用介數(shù)作為重要性指標來反映它的拓撲脆弱性更為精確合理。邊eij的介數(shù)B(eij)是經(jīng)過該鏈路的最短路徑在網(wǎng)絡(luò)中所有最短路徑中所占的比例，同理使用邊介數(shù)B(eij)來反映邊的拓撲脆弱性。b.業(yè)務(wù)脆弱性對實際電力通信網(wǎng)進行脆弱性分析時，必須考慮業(yè)務(wù)帶來的影響。每個節(jié)點和邊因其承載的業(yè)務(wù)數(shù)量，種類不同，業(yè)務(wù)對其附加的脆弱程度也不同，使用節(jié)點壓力(NodePressure，NP)和通道壓力(EdgePressure，EP)來表示節(jié)點和邊的業(yè)務(wù)脆弱性。通道壓力是指電力通信網(wǎng)中某一通道斷面(例如復(fù)用段或光纜段)所承載的業(yè)務(wù)數(shù)量和重要度的綜合體現(xiàn)。某一通道壓力指數(shù)越大，表明該通道故障對電網(wǎng)運行的潛在影響和威脅越大，其業(yè)務(wù)脆弱性越高。EP(eij)為邊eij的通道壓力指數(shù)，其表達式如公式(1)所示：其中k為業(yè)務(wù)類型，Q為業(yè)務(wù)的種類，k的取值為從1到Q；nk(eij)為邊eij承載的業(yè)務(wù)類型為k的業(yè)務(wù)數(shù)量；Ck為業(yè)務(wù)類型為k的業(yè)務(wù)重要度。同理定義節(jié)點壓力是指電力通信網(wǎng)中某一節(jié)點所承載的業(yè)務(wù)數(shù)量和重要度的綜合體現(xiàn)。壓力指數(shù)越大的節(jié)點，其故障對電網(wǎng)運行的潛在影響和威脅越大，其業(yè)務(wù)脆弱性越高。用節(jié)點壓力指數(shù)NP(vi)來表示節(jié)點vi壓力大小。其中NP(vi)表示為公式(2)：其中nk(vi)為節(jié)點vi上業(yè)務(wù)類型為k的業(yè)務(wù)數(shù)量；Ck為業(yè)務(wù)類型為k的業(yè)務(wù)重要度。c.綜合脆弱性綜合節(jié)點和邊的網(wǎng)絡(luò)拓撲脆弱性與業(yè)務(wù)脆弱性，節(jié)點綜合脆弱性指標(NodeComprehensiveVulnerability，NCV)如公式(3)所示，邊綜合脆弱性指標(EdgeComprehensiveVulnerability，ECV)如公式(4)所示：NCV(vi)＝α·B(vi)+NP(vi)(3)ECV(eij)＝β·B(eij)+EP(eij)(4)其中，B(vi)為節(jié)點vi的介數(shù)，NP(vi)來表示節(jié)點vi壓力大小，B(eij)為邊eij的介數(shù)，EP(eij)為邊eij的通道壓力指數(shù)，α和β為相關(guān)系數(shù)權(quán)重。得到網(wǎng)絡(luò)中每個節(jié)點和邊的NCV與ECV值之后，可以進一步得到評價全網(wǎng)脆弱性均衡的指標。由網(wǎng)絡(luò)性質(zhì)可知，當網(wǎng)絡(luò)的脆弱性分布不均衡時，選擇性攻擊某些NCV或ECV值很大的節(jié)點或邊，網(wǎng)絡(luò)性能下降將非?？?。因此使用節(jié)點NCV值的標準差與邊ECV值的標準差之和，作為衡量網(wǎng)絡(luò)整體脆弱性的指標，稱為網(wǎng)絡(luò)脆弱性均衡度(VulnerabilityBalanceDegree，VBD)，表示如公式(5)所示：其中和為節(jié)點和邊脆弱性的均值。2.基于脆弱性均衡的路由優(yōu)化對于給出的業(yè)務(wù)集合，采用基于時延的Floyd算法完成業(yè)務(wù)的初始傳輸路徑配置之后，計算節(jié)點和邊的綜合脆弱性NCV與ECV。這種以時延最小為目標的選路方式得到的業(yè)務(wù)路徑，存在業(yè)務(wù)分布不均衡問題，會導(dǎo)致某些節(jié)點或邊承載的業(yè)務(wù)數(shù)量過多，最終導(dǎo)致這些節(jié)點和邊的NCV與ECV值過大，網(wǎng)絡(luò)整體脆弱性分布不均衡，這種不均衡會使網(wǎng)絡(luò)在遭受攻擊時性能下降加劇。提出基于脆弱性均衡的路由優(yōu)化算法，算法針對采用初始路由的網(wǎng)絡(luò)，進行業(yè)務(wù)路由動態(tài)規(guī)劃。首先，選取脆弱性最高的邊，并對該邊上的一條業(yè)務(wù)進行基于Floyd的以累計脆弱性最小為優(yōu)化目標的重新選路。選路完成更新網(wǎng)絡(luò)脆弱性值，計算全網(wǎng)脆弱性均衡值VBD，若VBD變小則再進行新一輪脆弱性比較，業(yè)務(wù)路由重規(guī)劃；若VBD變大則算法終止。算法詳細步驟如下：步驟一，定義：建立脆弱性權(quán)值矩陣M＝{mij}，其中即為邊eij與節(jié)點vj的脆弱性值之和；建立全網(wǎng)脆弱性均衡值VBD數(shù)組VB＝{VBDx}，用來存儲每次路由優(yōu)化后VBD的變化，其中VBD1為優(yōu)化前的初始均衡值；步驟二，選邊：每完成一次業(yè)務(wù)路由優(yōu)化并更新網(wǎng)絡(luò)脆弱性后，脆弱性最大的邊可能變化，因此重新選擇對應(yīng)的邊emn，令mab＝mba＝∞，即將emn對應(yīng)的邊在拓撲中刪除，以便進行新路由規(guī)劃；步驟三，選業(yè)務(wù)：將業(yè)務(wù)路徑經(jīng)過邊emn的業(yè)務(wù)存儲進待規(guī)劃業(yè)務(wù)集合B＝{By}，從B中按順序選取一個業(yè)務(wù)B1，提取業(yè)務(wù)B1的起點start和終點end；步驟四，重選路：以累計脆弱性最小為優(yōu)化目標，對業(yè)務(wù)B1進行路由調(diào)整，使用Floyd算法，依據(jù)脆弱性權(quán)值矩陣M選路，得到B1新路由R′；步驟五，更新：重新計算全網(wǎng)節(jié)點和邊的脆弱性NCV′與ECV′；步驟六，計算：分別計算NCV′與ECV′的標準差，以及全網(wǎng)脆弱性均衡值VBDx；步驟七，比較：若VBDx≤VBDx-1，則說明該次業(yè)務(wù)路由優(yōu)化成功，網(wǎng)絡(luò)均衡度VBDx下降，并重復(fù)步驟一至步驟六，更改脆弱性權(quán)值矩陣M，選擇脆弱性最大的邊以及該邊上的一條業(yè)務(wù)完成重選路；若VBDx>VBDx-1，說明該次業(yè)務(wù)路由優(yōu)化失敗，優(yōu)化后網(wǎng)絡(luò)均衡度下降，該優(yōu)化路徑不采納，算法終止。本發(fā)明優(yōu)選實施例存在以下優(yōu)點：1.在脆弱性評估方面，綜合考慮節(jié)點和邊邊自身的物理拓撲的脆弱性與承載業(yè)務(wù)帶來的脆弱性，同時考慮到不同重要度的業(yè)務(wù)，能夠全面表現(xiàn)節(jié)點和邊的脆弱性大小。2.使用節(jié)點和邊的脆弱性值作為業(yè)務(wù)路由重配置的依據(jù)，路由優(yōu)化的結(jié)果可以使全網(wǎng)脆弱性更均衡的同時，節(jié)點和邊的最大脆弱性值也在逐次減小。3.基于得到的脆弱性值，提出一種動態(tài)的脆弱性均衡路由優(yōu)化算法，每完成一條業(yè)務(wù)路由的重選路后，更新節(jié)點和邊的脆弱性值，得到更新后的網(wǎng)絡(luò)脆弱性均衡度。本發(fā)明優(yōu)選實施例提出了一種電力通信網(wǎng)脆弱性綜合評估和優(yōu)化方法。首先在脆弱性評估方面，對脆弱性的影響因素進行分析，并結(jié)合這些因素提出了一個綜合脆弱性指標來評價網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點和邊的脆弱性；進一步提出基于脆弱性均衡的路由優(yōu)化算法，該方法針對網(wǎng)絡(luò)脆弱性分布不均衡的情況，對高脆弱性邊上的業(yè)務(wù)進行路由重配置；最后，以某實際電力通信網(wǎng)絡(luò)為仿真背景，實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點和邊的脆弱性的評估，得到了網(wǎng)絡(luò)中各個節(jié)點和邊的脆弱性值，同時完成對業(yè)務(wù)路由的優(yōu)化，節(jié)點和邊的最大脆弱性值也在大幅度減小，全網(wǎng)脆弱性均衡度下降，實現(xiàn)了脆弱性均衡的優(yōu)化目標。為了驗證本發(fā)明實施例該方法的有效性，在接近現(xiàn)網(wǎng)的拓撲下進行了仿真。仿真實例使用某省公司電力通信骨干傳輸網(wǎng)的一部分，稱其A網(wǎng)。圖3是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例提供的拓撲關(guān)系圖，如圖3所示，該網(wǎng)節(jié)點數(shù)N＝7，邊數(shù)M＝10。各個節(jié)點和邊的級別如圖3所示的圖例所示。由各節(jié)點之間的距離，可以計算出每條邊上的傳輸時延，業(yè)務(wù)的初始路由便由基于Floyd的最小時延選路方法得到。仿真采用的業(yè)務(wù)集合S＝{sk}中包含6條業(yè)務(wù)，業(yè)務(wù)的起止點和重要度如下表1所示。表1業(yè)務(wù)序號起止點業(yè)務(wù)重要度初始路由s11—49.7931—3—4s21—65.5151—7—6s33—77.9703—6—7s42—69.7932—7—6s53—55.5153—4—5s64—77.9704—5—6—7使用脆弱性評估模型，仿真得到A網(wǎng)中每個節(jié)點的脆弱性如表2所示，邊的脆弱性值如表3所示：表2節(jié)點序號1234567NCV15.30809.7930032.801828.039923.008855.057555.0575表3邊序號1‐21‐31‐72‐32‐73‐43‐64‐55‐66‐7ECV2.5014.5515.034.7619.3124.8312.7323.0022.2550.29得到節(jié)點和邊的脆弱性值后，開始進行路由的優(yōu)化。由表3中邊的ECV值可知，節(jié)點6與節(jié)點7之間的邊脆弱性最大，因此首先對該邊上承載的業(yè)務(wù)進行路由規(guī)劃，算法步驟如下所示：1)優(yōu)化前，max(ECV)＝50.29，全網(wǎng)脆弱性均衡值為26.3903。2)經(jīng)過節(jié)點6與節(jié)點7之間的邊的業(yè)務(wù)集合為{s2，s3，s4，s6}首先對業(yè)務(wù)s2進行以累計脆弱性最小為優(yōu)化目標的路由重規(guī)劃，得到新路由為1-3-6，更新全網(wǎng)脆弱性值，更新完成后得到脆弱性最大邊仍為節(jié)點6與節(jié)點7之間的邊，max(ECV)＝44.78，全網(wǎng)脆弱性均衡值為24.3883，比本次優(yōu)化前降低，算法繼續(xù)；3)對業(yè)務(wù)s3進行路由重規(guī)劃，得到新路由為3-2-7，更新全網(wǎng)脆弱性值，更新完成后得到脆弱性最大邊仍為節(jié)點6與節(jié)點7之間的邊，max(ECV)＝36.81，全網(wǎng)脆弱性均衡值為19.44，比本次優(yōu)化前降低，算法繼續(xù)；4)對業(yè)務(wù)s4進行路由重規(guī)劃，得到新路由為2-3-6，更新全網(wǎng)脆弱性值，更新完成后得到脆弱性最大邊仍為節(jié)點6與節(jié)點7之間的邊，max(ECV)＝27.02，全網(wǎng)脆弱性均衡值為17.7364，比本次優(yōu)化前降低，算法繼續(xù)；5)對業(yè)務(wù)s6進行路由重規(guī)劃，得到新路由為4-3-1-7，更新全網(wǎng)脆弱性值，更新完成后得到脆弱性最大邊變?yōu)楣?jié)點3與節(jié)點4之間的邊，max(ECV)＝32.80，全網(wǎng)脆弱性均衡值為20.8709，比本次優(yōu)化前升高，算法結(jié)束；至此，完成了基于脆弱性均衡的路由優(yōu)化，全網(wǎng)脆弱性達到均衡目標。上述本發(fā)明實施例序號僅僅為了描述，不代表實施例的優(yōu)劣。在本發(fā)明的上述實施例中，對各個實施例的描述都各有側(cè)重，某個實施例中沒有詳述的部分，可以參見其他實施例的相關(guān)描述。在本申請所提供的幾個實施例中，應(yīng)該理解到，所揭露的技術(shù)內(nèi)容，可通過其它的方式實現(xiàn)。其中，以上所描述的裝置實施例僅僅是示意性的，例如所述單元的劃分，可以為一種邏輯功能劃分，實際實現(xiàn)時可以有另外的劃分方式，例如多個單元或組件可以結(jié)合或者可以集成到另一個系統(tǒng)，或一些特征可以忽略，或不執(zhí)行。另一點，所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過一些接口，單元或模塊的間接耦合或通信連接，可以是電性或其它的形式。所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個地方，或者也可以分布到多個單元上?？梢愿鶕?jù)實際的需要選擇其中的部分或者全部單元來實現(xiàn)本實施例方案的目的。另外，在本發(fā)明各個實施例中的各功能單元可以集成在一個處理單元中，也可以是各個單元單獨物理存在，也可以兩個或兩個以上單元集成在一個單元中。上述集成的單元既可以采用硬件的形式實現(xiàn)，也可以采用軟件功能單元的形式實現(xiàn)。所述集成的單元如果以軟件功能單元的形式實現(xiàn)并作為獨立的產(chǎn)品銷售或使用時，可以存儲在一個計算機可讀取存儲介質(zhì)中?；谶@樣的理解，本發(fā)明的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說對現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻的部分或者該技術(shù)方案的全部或部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來，該計算機軟件產(chǎn)品存儲在一個存儲介質(zhì)中，包括若干指令用以使得一臺計算機設(shè)備(可為個人計算機、服務(wù)器或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個實施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲介質(zhì)包括：U盤、只讀存儲器(ROM，Read-OnlyMemory)、隨機存取存儲器(RAM，RandomAccessMemory)、移動硬盤、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質(zhì)。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指出，對于本
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。當前第1頁1 2 3