CN100417135C - 一种调整链路代价的路径选择方法 - Google Patents
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Abstract
一种调整链路代价的路径选择方法，其包括下列步骤：根据链路的保护属性调整链路代价，增大有固有保护的链路被优先选择的机会，采用最短路径算法求解路径；检查上述步骤求解得到的结果，如果传输网底层的固有保护机制已经提供了完善的保护，算法结束；否则继续执行，根据链路的保护属性和无关性要求调整链路代价，减小有固有保护链路和工作路径所包含链路被选择的机会，采用最短路径算法求解与工作路径满足一定无关性要求的保护路径；比较上述结果，选择保护更为完善的路径作为结果返回。本发明方法由于没有采用从拓扑中删除资源的方式，而是通过调整链路代价体现选路的优先策略，因此能够有效地计算出保护路径；并优先选择了具有保护机制的链路。
Description
技术领域
本发明涉及一种在光网络中业务路径求解的方法，尤其涉及在光网络中为需要保护的业务选择路径的方法。
背景技术
在基于光网络的业务传输中，为了保证业务传输的质量，有必要为服务等级高的业务传输提供具有保护的传输路径。目前常见的实现方式通常利用光网络底层固有的保护机制，如SDH复用段保护环、子网连接保护环、通道保护环，以及线性复用段保护等实现对业务的保护。但是在实际应用中，光网络存在多种组网方式，例如，基于复用段保护环、通道保护环的SDH环网组网方式和网状网(mesh)的组网方式通常会并存。在这种情况下，单纯利用光网络底层固有的保护机制可能难以得到满意的保护效果，因此需要通过路由选择方法求解出互为保护的工作和保护路径，在工作路径发生故障的情况下，业务可以自动倒换到保护路径上，从而保证业务的正常传输。求解互为保护的工作路径和保护路径时，通常采用将工作路径包含的网络资源从拓扑中删除的方式，这样就导致保护路径求解成功的可能性比较低，无法求解出最大限度无关的保护路径。在上述SDH网络和网状网并存的情况下，如何有效利用传输网络固有的保护机制、并提供尽可能完善的保护能力，目前并没有比较有效的方法将二者结合起来。
另一方面，传统的网络路径求解方式，都是由网管根据网络拓扑的连通状况、链路距离等因素静态配置传输链路的代价，然后采用最短路径算法进行计算。最短路径算法选择的结果是一条从源节点到目的节点的链路代价和最小的路径，因此动态调整链路代价，成为了一种自然而然的优化选路结果的方法。专利GB 2379355描述了在光网络中调整链路代价、并根据调整后的链路代价进行路由计算的一种方法。但是该专利并没有说明针对光网络中需要保护的业务，应该如何采用调整链路代价的方法为其选择业务路径，在利用传输网络固有保护资源的同时，为业务提供尽可能完善的保护。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
本发明的目的在于提出一种调整链路代价的路径选择方法，在光网络中通过调整链路代价为需要保护的业务计算路径的方法，使用该方法能够优先利用光网络固有的保护资源，在光网络固有保护机制无法提供完善保护的情况下，能够有效地计算出最大限度无关的互为保护的工作路径和保护路径。
本发明的技术方案如下：
一种调整链路代价的路径选择方法，其包括下列步骤：
步骤一：网管接收到选路请求，确定源节点和目的节点；
步骤二：根据链路的保护属性调整链路代价，增大有固有保护的链路被优先选择的机会，采用最短路径算法求解路径；
步骤三：检查步骤二求解得到的结果，如果传输网底层的固有保护机制已经提供了完善的保护，算法结束；否则继续执行步骤四；
步骤四：根据链路的保护属性调整链路代价，增大无固有保护的链路被优先选择的机会，采用最短路径算法求解工作路径；
步骤五：根据链路的保护属性和无关性要求调整链路代价，减小有固有保护链路和工作路径所包含链路被选择的机会，采用最短路径算法求解与工作路径满足一定无关性要求的保护路径；
步骤六：比较步骤二和步骤五的结果，选择保护更为完善的路径作为结果返回。
所述的方法，其中，所述步骤二中根据链路保护属性调整链路代价的过程包括为具有固有保护的链路设置较小的链路代价、为不具有固有保护的链路设置较大的链路代价；并且所述固有保护方式包括基于SDH的复用段保护环、通道保护环、子网连接保护或线性复用段保护的保护机制。
所述的方法，其中，所述步骤二中调整链路代价和执行最短路径算法的先后顺序不固定。
所述的方法，其中，所述步骤五中根据链路的保护属性和无关性要求调整链路代价的过程包括将与工作路径包含的网络资源相关的链路设置为较大的代价值，为不相关的链路设置较小的代价值，为具有固有保护的链路设置较大的代价值；并且所述无关性要求包括：节点无关、链路无关、共享风险组无关、共享风险链路组无关。
本发明所提供的一种调整链路代价的路径选择方法，由于没有采用从拓扑中删除资源的方式，而是通过调整链路代价体现选路的优先策略，因此能够有效地计算出保护路径；并优先选择了具有保护机制的链路，充分利用光网络底层固有的保护资源；对于利用底层固有保护无法提供完善保护的情况，通过选择满足无关性要求的工作路径和保护路径，尽量满足了用户对业务的保护需求。
附图说明
图1是本发明所述的调整链路代价的路径选择方法为需要保护的业务选择路径的流程框图；
图2是本发明所述调整链路代价的路径选择方法的一较佳实施例的拓扑环境示意图，其中代表意义为：
A：业务的源节点
Z：业务的目的节点
A-B：具有1+1保护机制的链路
C-Z：具有1+1保护机制的链路
A-D、A-F、F-Z：不具有保护机制的普通链路
B、C、D、E节点：SDH复用段共享保护环上的节点
P1：为需要保护的业务求解得到的路径
图3是本发明的所述调整链路代价的路径选择方法第二较佳实施例的拓扑环境示意图，其中代表意义为，
A：业务的源节点
Z：业务的目的节点
A、B：复用段共享保护环1上的节点
E、F：复用段共享保护环2上的节点
C、D：既在复用段共享保护环1上，也在复用段共享保护环2上的节点
B-G、C-G、G-Z、F-Z、A-H、H-Z：不具有保护机制的普通链路
P1：步骤二求解得到的业务路径
P2：步骤四求解得到的工作路径
P3：步骤五求解得到的与工作路径P2无关的保护路径
具体实施方式
下面结合附图，将对本发明技术方案的具体实施作进一步的详细描述。
为实现本发明的目的，本发明提供了一种路径选择方法，其基本出发点是：不改变拓扑关系，根据选路需求调整链路代价，改变最短路径算法选择各链路的可能性，优先选择满足特定要求的链路。本发明方法包括下列步骤：
步骤一：接收到选路请求，确定源节点和目的节点；
步骤二：根据链路的保护属性调整链路代价，增大有固有保护的链路被优先选择的机会，采用最短路径算法求解路径；
根据链路保护属性调整链路代价的时候，为具有固有保护的链路设置较小的链路代价、为不具有固有保护的链路设置较大的链路代价。链路代价值大、小的设定，需要根据网管静态配置的链路代价和网络拓扑规模等因素确定，使最短路径算法在求解过程中能够优先选择具有固有保护的链路，达到充分利用传输网络固有保护机制的目的。
此外，为具有固有保护的链路设置较小链路代价时，还可以根据求解的具体需求，为具有不同固有保护类型的链路设置不同的代价值，从而达到优先选择特定保护类型链路的目的。本发明所涉及的固有保护方式，包括基于SDH的复用段保护环、通道保护环、子网连接保护、线性复用段保护等保护机制，以及其他各种光网络可能提供的保护机制。
调整链路代价和执行最短路径算法的先后顺序并不是固定的，可以先进行预处理过程，调整拓扑中链路的代价，然后实施最短路径算法，也可以在最短路径算法的过程中，对于备选的链路按照保护属性调整链路代价；
步骤三：检查步骤二求解得到的结果，如果传输网底层的固有保护机制已经提供了完善的保护，算法结束；否则继续执行步骤四；检查步骤二求解得到的路径，如果路径包含的每条链路都受到传输网络底层保护机制的保护，那么就认为保护是完善的，否则认为保护不完善；
步骤四：根据链路的保护属性调整链路代价，增大无固有保护的链路被优先选择的机会，采用最短路径算法求解工作路径；
根据链路保护属性调整链路代价的时候，为具有固有保护的链路设置较大的代价值，为不具有固有保护的链路设置较小的代价值。因为希望为业务获取端到端互为保护的工作路径和保护路径，因此求解工作路径时应该尽力避开具有固有保护的链路，避免出现固有保护和端到端保护重叠的现象。同步骤二，此处链路代价值大、小的设定也需要根据网管静态配置的链路代价和网络拓扑规模等因素确定，并且调整链路代价和执行最短路径算法的先后顺序也不是固定的。
步骤五：根据链路的保护属性和无关性要求调整链路代价，减小有固有保护链路和工作路径所包含链路被选择的机会，采用最短路径算法求解与工作路径满足一定无关性要求的保护路径；
根据链路的保护属性和无关性要求调整链路代价的时候，与工作路径包含的网络资源(节点、链路、风险组)相关的链路设置较大的代价值，为不相关的链路设置较小的代价值，为具有固有保护的链路设置较大的代价值。这样最短路径算法就会在尽力避开有固有保护链路的同时，优先选择与工作路径无关的链路，从而求解出与工作路径满足无关性要求的保护路径。
所述无关性要求，包括：节点无关、链路无关、共享风险组SRG无关、共享风险链路组SRLG无关，而且不排除其他无关形式，只要为希望避开的网络资源涉及的链路设置较大的代价值，就可以求出满足无关性要求的保护路径。与步骤二、步骤四类似，链路代价值大、小的设定也需要根据网管静态配置的链路代价和网络拓扑规模等因素确定，调整链路代价和执行最短路径算法的先后顺序也不是固定的。
步骤六：比较步骤二和步骤五的结果，选择保护更为完善的路径作为结果返回。
如图1所述是本发明为需要保护的业务选择路径的流程框图，运用本发明所提供的方法，通过调整链路代价，改变了最短路径算法选择各链路的可能性，从而优先选择满足特定要求的链路；同时由于仅仅根据选路需求对链路代价进行了调整，并没有将相关的节点或者链路从拓扑中删除，从而增大了选路成功的机会，能够更加有效地求解出业务路径。
以图2所示的拓扑环境为例，说明本发明如何通过调整链路代价充分利用光网络底层固有的保护资源，为需要保护的业务选择路径。具体的处理流程是：
1.按照图1所示方法步骤一，接收到路由查询请求，确定路径选择的源是A节点，目的是Z节点。
2.按照图1所示方法步骤二，在采用最短路径算法求解的过程中，根据链路的保护属性调整链路代价。例如，可以按照公式1进行链路代价的调整，不排除使用其他形式的加权方法：
公式1：W＝W0+α*W1
其中：
W0是管理平面静态配置的链路代价，例如：10；
α是调整因子，如果链路具有固有保护能力，α＝0，否则α＝1；
W1是链路代价的调整粒度，可以根据网管的静态配置和网络拓扑规模等因素选择适当的值，例如：100。
调整前后的链路代价，如表1所示：
表1.
如果采用上述方式调整链路代价，那么最短路径算法求解得到的路径是：A-B-C-Z，即图2中所示的P1。
3.按照图1所示方法步骤三，检查计算结果P1，逐链路都受到光网络底层固有保护机制的保护，A-B是1+1保护，B-C是复用段共享保护，C-Z是1+1保护，求解得到的P1路径充分利用了传输网络底层固有的保护机制，并且保护是完善的，算法结束。
以图3所示的拓扑环境为例，说明本发明如何通过调整链路代价为需要保护的业务求解满足无关性要求(节点无关或者是链路无关)的工作路径和保护路径。具体的处理流程是这样的：
1.按照图1所示方法步骤一，接收到路由查询请求，确定路径选择的源是A节点，目的是Z节点。
2.按照图1所示方法步骤二，在采用最短路径算法求解的过程中，根据链路的保护属性调整链路代价。此步骤同图2所述实施例相同，因此不再详述。求解得到的路径是P1：A-D-F-Z。
3.按照图1所示方法步骤三，检查计算结果P1，F-Z链路没有固有保护，因此认为P1路径的保护是不完善的，需要进一步求解。
4.按照图1所示方法步骤四，计算工作路径。在采用最短路径算法求解的过程中，根据链路的保护属性调整链路代价。例如，可以按照上述公式1进行链路代价的调整。
在应用公式1时，如果链路具有固有保护能力，α＝1，否则α＝0；
调整前后的链路代价，如表2所示：
表2.
如果采用上述方式调整链路代价，那么最短路径算法求解得到的路径是：A-H-Z，即图3中所示的P2。
5.按照图1所示方法步骤五，计算保护路径。在采用最短路径算法求解的过程中，根据链路的保护属性和无关性要求调整链路代价。例如，可以按照下列公式进行链路代价的调整：
公式2：W＝W0+α*W1+β*W2+γ*W3
其中：
W0是管理平面静态配置的链路代价，例如：10；
α是节点无关调整因子，如果链路的首节点或者尾节点是工作路径中的节点(源节点和目的节点除外)，那么α＝1，否则α＝0；
W1是节点无关的调整粒度，可以根据网管的静态配置和网络拓扑规模等因素选择适当的值，例如：100。
β是链路无关调整因子，如果链路属于工作路径，那么α＝1，否则α＝0；
W2是链路无关的调整粒度，可以根据网管的静态配置和网络拓扑规模等因素选择适当的值，例如：500。
γ是链路保护属性调整因子，如果链路具有固有保护，α＝1，否则α＝0；
W3是链路保护属性的调整粒度，可以根据网管的静态配置和网络拓扑规模等因素选择适当的值，例如：40。
调整前后的链路代价，如表3所示：
表3.
如果采用上述方式调整链路代价，那么最短路径算法求解得到的路径是：A-B-G-Z，即图2中所示的P3。
6.按照图1所示方法步骤六，比较步骤二和步骤四、五计算得到的结果，不难看出，P1的保护并不完善，而P2和P3是两条节点无关的互为保护的路径，提供了比P1更为完善的保护，因此将P2和P3作为选路结果返回。
应当理解的是，上述针对具体实施例的描述过于具体，并不能因此而理解为对本发明的专利保护范围的限制，专利保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (4)
1. 一种调整链路代价的路径选择方法，其包括下列步骤：
步骤一：网管接收到选路请求，确定源节点和目的节点；
步骤二：根据链路的保护属性调整链路代价，增大有固有保护的链路被优先选择的机会，采用最短路径算法求解路径；
步骤三：检查步骤二求解得到的结果，如果传输网底层的固有保护机制已经提供了完善的保护，结束；否则继续执行步骤四；所述完善的保护指路径包含的每条链路都受到传输网络底层保护机制的保护；
步骤四：根据链路的保护属性调整链路代价，增大无固有保护的链路被优先选择的机会，采用最短路径算法求解工作路径；
步骤五：根据链路的保护属性和无关性要求调整链路代价，减小有固有保护链路和工作路径所包含链路被选择的机会，采用最短路径算法求解与工作路径满足一定无关性要求的保护路径；
步骤六：比较步骤二和步骤五的结果，选择保护更为完善的路径作为结果返回。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤二中根据链路保护属性调整链路代价的过程包括为具有固有保护的链路设置较小的链路代价、为不具有固有保护的链路设置较大的链路代价；并且所述固有保护方式包括基于SDH的复用段保护环、通道保护环、子网连接保护或线性复用段保护的保护机制。
3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤二中调整链路代价和执行最短路径算法的先后顺序不固定。
4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤五中根据链路的保护属性和无关性要求调整链路代价的过程包括将与工作路径包含的网络资源相关的链路设置为较大的代价值，为不相关的链路设置较小的代价值，为具有固有保护的链路设置较大的代价值；并且所述无关性要求包括：节点无关、链路无关、共享风险组无关、共享风险链路组无关。
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