CN105791116A - 一种数据传输路由方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数据传输路由方法，属于路由选择技术领域；其中包括多个网络节点，于每个网络节点上设置一子数据库，所有网络节点构成一分布式数据库，并定义两个网络节点之间的连通性能为关联于网络节点的一条边线的边线性能，还包括：于一个预设的网络节点上监控并得到关联于网络节点的所有边线的边线性能；将所有边线的边线性能保存在网络节点上的子数据库中；网络节点分别根据每条边线的边线性能处理得到关联于每条边线的传输拥堵状况；网络节点根据关联于每条边线的传输拥堵状况选择下一跳数据传输对应的网络节点。上述技术方案的有益效果是：提升现有路由协议的动态处理能力，改善路由负载能力，提升数据传输的效率。

Description

一种数据传输路由方法

技术领域

本发明涉及路由选择技术领域，尤其涉及一种数据传输路由方法。

背景技术

现有技术中，若需要构建大型的多网络节点的网络，路由发现和分发是个比较难以突破的瓶颈。通常在构建大型网络时采用BGP(BorderGatewayProtocol，边界网关协议)、OSPF(OpenShortestPathFirst，开放式最短路径优先)、RIP(RoutingInformationProtocol，路由信息协议)等协议，这些协议都具有各自不同的缺点，例如：

1)几乎所有的路由协议都是靠固定的路由权值来实现的，路由权值无法随路由运行的过程发生改变，因此导致路由的动态处理较差，无法较好地实现动态路由；

2)现有技术中的网络节点路由实现方法，需要网络中的每个节点都要知道全网的拓扑结构，在实现上比较复杂；

3)有些网络节点或者网络设备会处于安全的考虑，粗暴地禁止一些不常见的通信传输协议，例如UDP(UserDatagramProtocol，用户数据报协议)和ICMP(InternetControlMessageProtocol，控制报文协议)；

4)由于路由权值的固定，现有技术中的路由选择方式通常并不考虑实时带宽的因素，因此路由负载均衡能力较弱；

5)在共网上构建自由的云网络时，需要所有的中间网络节点(中间路由器)的支持，或者需要加入其他的网络设备，因此增加了额外的成本投入。

发明内容

根据现有技术中存在的上述问题，现提供一种数据传输路由方法的技术方案，旨在提升现有路由协议的动态处理能力，改善路由负载能力，提升数据传输的效率。

上述技术方案的有益效果是：

一种数据传输路由方法，其中，包括多个网络节点，于每个所述网络节点上设置一子数据库，所有所述网络节点构成一分布式数据库，并定义两个所述网络节点之间的连通性能为关联于所述网络节点的一条边线的边线性能，还包括：

步骤S1，于一个预设的所述网络节点上监控并得到关联于所述网络节点的所有所述边线的所述边线性能；

步骤S2，将所有所述边线的所述边线性能保存在所述网络节点上的所述子数据库中；

步骤S3，所述网络节点分别根据每条所述边线的所述边线性能处理得到关联于每条所述边线的传输拥堵状况；

步骤S4，所述网络节点根据关联于每条所述边线的所述传输拥堵状况选择下一跳数据传输对应的所述网络节点。

优选的，该数据传输路由方法，其中，每个所述子数据库中用于保存对应的所述网络节点的所有所述边线的所述边线性能，以及对应的所述网络节点的节点信息。

优选的，该数据传输路由方法，其中，所述边线性能包括：

所述边线的往返时延；和/或

所述边线的传输时间抖动。

优选的，该数据传输路由方法，其中，所述步骤S1中，所述网络节点监控关联于所述网络节点的所有所述边线，并分别测试得到每个所述边线的所述边线性能。

优选的，该数据传输路由方法，其中，所述步骤S1中，于所述网络节点中设置一监控单元，以监控并得到所有所述边线的所述边线性能。

优选的，该数据传输路由方法，其中，所述步骤S3具体包括：

步骤S31，所述网络节点从所述分布式数据库中分别获取每条所述边线的所述边线性能的第一历史数据，以及所述网络节点的第二历史数据；

步骤S32，所述网络节点根据所述边线性能、所述第一历史数据以及所述第二历史数据处理得到关联于每条所述边线的传输拥堵状况。

优选的，该数据传输路由方法，其中，所述步骤S4中，在选择下一跳数据传输对应的所述网络节点时，确定每条所述边线的

方式包括：

于不同的所述边线上进行数据传输所占用的传输带宽；

于不同的所述便线上进行数据传输所依据的传输协议。

上述技术方案的有益效果是：提供一种数据传输路由方法，能够提升现有路由协议的动态处理能力，改善路由负载能力，提升数据传输的效率。

附图说明

图1是本发明的较佳的实施例中，一种数据传输路由方法的总体流程示意图；

图2是本发明的较佳的实施例中，处理得到传输拥堵状况的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

本发明的较佳的实施例中，基于现有技术中存在的上述问题，现提供一种数据传输路由方法，该方法中，首先设置多个网络节点，于每个网络节点上设置一子数据库，所有网络节点构成一分布式数据库，并定义两个网络节点之间的连通性能为关联于网络节点的一条边线的边线性能。

具体地，本发明的较佳的实施例中，一个网络节点可以看作是一个路由节点。该网络节点上包括一个子数据库，换言之，该网络节点可以为一个数据库服务器。则多个数据库服务器可以组成一个庞大的分布式数据库。该实施例中，不同的网络节点之间都可能有连接关系，以构成庞大的分布式数据库中复杂的数据传输路径。

本发明的较佳的实施例中，所谓边线，是指两个相互之间有连接的网络节点之间的连接线路，一个网络节点可以只有一条边线(即只与一个网络节点相连)，也可以有多条边线(即同时与多个网络节点相连)。而一条边线的边线性能就是该边线的连通性，也就是两个网络节点之间通过该边线传输数据的传输能力。

则本发明的较佳的实施例中，如图1所示，上述数据传输路由方法具体包括：

步骤S1，于一个预设的网络节点上监控并得到关联于网络节点的所有边线的边线性能；

步骤S2，将所有边线的边线性能保存在网络节点上的子数据库中；

步骤S3，网络节点分别根据每条边线的边线性能处理得到关联于每条边线的传输拥堵状况；

步骤S4，网络节点根据关联于每条边线的传输拥堵状况选择下一跳数据传输对应的网络节点。

在一个具体实施例中，上述步骤S1-S4针对一个预设的网络节点，则对于每一个网络节点，上述步骤S1-S4均适用。

则该实施例中，上述步骤S1，首先在一个预设的网络节点上监控连接该网络节点的所有边线，分别得到每一个边线对应的边线性能。

随后，该实施例中，上述步骤S2中，将所有边线的边线性能保存在该网络节点的子数据库中。具体地，将关联于同一个网络节点的所有边线的边线性能保存在该网络节点相关的子数据库中，则整个分布式数据库中保存有所有网络节点相关的边线的边线性能。

随后，该实施例中，该网络节点根据每条边线的边线性能处理得到关联于该每条边线的传输拥堵状况。具体地，网络节点可以根据每条边线的边线性能单独处理得到相应的传输拥堵状况，也可以根据不同的多条边线的边线性能的比较来得到传输拥堵状况，还可以结合该条边线保存于子数据库中的历史数据来分析该条边线的传输拥堵状况。上述处理得到传输拥堵状况的方法在下文中会详述。

最后，该实施例中，该网络节点会根据各条边线上的传输拥堵状况，选择下一跳数据传输对应的网络节点，即选择数据传输要达到的下一个网络节点。

本发明的较佳的实施例中，上述步骤中，每个子数据库中用于保存对应的网络节点的所有边线的边线性能，以及对应的网络节点的节点信息。

具体地，上述边线性能可以包括：

边线的往返时延；和/或

边线的传输时间抖动。

其中，所谓边线的往返时延，即边线的RTT(Round-TripTime，往返时延)，是指从发送端发送数据开始，到发送端收到来自接收端的确认，总共经历的时延。则上述RTT的监控，可以采用以下方法进行：一个网络节点向相连的另一个网络节点发送请求，并等待接收反馈信息，计算发送请求到接收反馈信息之间的时延，该时延即为这两个网络节点之间的边线的往返时延。

所谓传输时间抖动，即边线的jitter，是指来自与一个事件的理想时间的偏差，其大致定义是延迟从来源地址将要发送到目标地址会发生的延迟的振幅。

则本发明的较佳的实施例中，可以以该边线的RTT和jitter来定义该边线的边线性能。而在其他实施例中，也可以用其他数据来表示该边线的边线性能。

本发明的较佳的实施例中，上述步骤S1中，网络节点监控关联于网络节点的所有边线，并分别测试得到每个边线的边线性能。

具体地，本发明的较佳的实施例中，上述步骤S1中，于网络节点中设置一监控单元，以监控并得到所有边线的边线性能。上述监控单元可以为设置在网络节点中的守护进程。换言之，本发明的较佳的实施例中，在每个网络节点中都设置一个守护进程，该守护进程用于监控该网络节点所连接的每条边线，并能够测试每条边线的边线性能。

则本发明的较佳的实施例中，如图2所示，上述步骤S3具体包括：

步骤S31，网络节点从分布式数据库中分别获取每条边线的边线性能的第一历史数据，以及网络节点的第二历史数据；

步骤S32，网络节点根据边线性能、第一历史数据以及第二历史数据处理得到关联于每条边线的传输拥堵状况。

具体地，本发明的较佳的实施例中，所谓第一历史数据为上述边线的边线性能的历史数据。而所谓第二历史数据，是指网络节点的节点信息的历史数据。该预设的网络节点能够通过分布式数据库获得上述历史数据，并根据历史数据修正对实时情况的判断标准。例如，当前的边线的传输带宽比较小，可能会产生传输拥堵，但是历史数据显示该条边线上并不常出现传输拥堵，甚至几乎不会出现传输拥堵。在这种情况下仍然可以依据该边线进行数据传输。

本发明的一个较佳的实施例中，在执行上述步骤S1之前，首先确定本次数据传输的起始节点和目的节点。其中，对于每个网络节点而言，起始节点即为该网络节点，目的节点为一个确定的网络节点。换言之，对于每个网络节点而言，起始节点会发生变化，而目的节点始终不变。

则对于每个网络节点而言，首先获取该网络节点上相连的每条边线的边线性能，例如边线的往返时延以及数据时延的抖动等，从而处理得到每条边线的实时的传输拥堵状况(例如往返时延越大，说明该条边线越拥堵)，随后根据该传输拥堵状况，结合每条边线以及网络节点的历史数据，确定当前应当从哪条边线传输数据，并在此基础上以最短路径算法计算得到从当前的网络节点到目的节点的最短路由路径，从而计算出下一跳进行数据转发。

本发明的较佳的实施例中，步骤S4中，在选择下一跳数据传输对应的网络节点时，确定每条边线的

方式包括：

于不同的边线上进行数据传输所占用的传输带宽；

于不同的便线上进行数据传输所依据的传输协议。

具体地，本发明的较佳的实施例中，网络节点在选择向下一个网络节点传输数据的边线时，并不一定仅选择一条边线进行传输。例如，对于两条边线而言，其中的传输拥堵的程度可能为9:1，则网络节点同样可以选择同时在这两条边线上传输数据，只不过传输数据所占用的带宽需要进行调整，例如将传输带宽调整成对应于上述传输拥堵比例的1:9。上述处理可以使得整个分布式数据库的路由负载比较均衡。

本发明的较佳的实施例中，上述传输协议的选择范围可以包括通用的UDP协议和TCP协议，以及其他一些通信传输协议。通过分布式数据库的查询，网络节点可以获知与其相连的网络节点的传输协议支持信息，即对应的网络节点所支持的传输协议的类型(这些信息可以包括在上文中所述的网络节点的节点信息中)。则网络节点可以根据上述信息选择向下一个网络节点传输数据时所适用的传输协议，以避免传输失败。

本发明的较佳的实施例中，还可以在每个网络节点中设置一个安全单元，该安全单元用于阻止一些未被授权的数据在网络节点之间进行传输。

本发明的较佳的实施例中，还可以在每个网络节点中设置一个授权单元，该授权单元用于判断被传输的数据的权限。对于不同权限的数据，该授权单元可能会关闭一些网络节点。即对于不同权限的数据而言，能够使用的网络节点也是不同的。

上述安全单元和授权单元的设置均可以进一步保证整个分布式数据库中进行数据传输的安全性。

以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种数据传输路由方法，其特征在于，包括多个网络节点，于每个所述网络节点上设置一子数据库，所有所述网络节点构成一分布式数据库，并定义两个所述网络节点之间的连通性能为关联于所述网络节点的一条边线的边线性能，还包括：

步骤S1，于一个预设的所述网络节点上监控并得到关联于所述网络节点的所有所述边线的所述边线性能；

步骤S2，将所有所述边线的所述边线性能保存在所述网络节点上的所述子数据库中；

步骤S3，所述网络节点分别根据每条所述边线的所述边线性能处理得到关联于每条所述边线的传输拥堵状况；

步骤S4，所述网络节点根据关联于每条所述边线的所述传输拥堵状况选择下一跳数据传输对应的所述网络节点。

2.如权利要求1所述的数据传输路由方法，其特征在于，每个所述子数据库中用于保存对应的所述网络节点的所有所述边线的所述边线性能，以及对应的所述网络节点的节点信息。

3.如权利要求1所述的数据传输路由方法，其特征在于，所述边线性能包括：

所述边线的往返时延；和/或

所述边线的传输时间抖动。

4.如权利要求3所述的数据传输路由方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述网络节点监控关联于所述网络节点的所有所述边线，并分别测试得到每个所述边线的所述边线性能。

5.如权利要求1所述的数据传输路由方法，其特征在于，所述步骤S1中，于所述网络节点中设置一监控单元，以监控并得到所有所述边线的所述边线性能。

6.如权利要求1所述的数据传输路由方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括：

步骤S31，所述网络节点从所述分布式数据库中分别获取每条所述边线的所述边线性能的第一历史数据，以及所述网络节点的第二历史数据；

步骤S32，所述网络节点根据所述边线性能、所述第一历史数据以及所述第二历史数据处理得到关联于每条所述边线的传输拥堵状况。

7.如权利要求1所述的数据传输路由方法，其特征在于，所述步骤S4中，在选择下一跳数据传输对应的所述网络节点时，确定每条所述边线的

方式包括：

于不同的所述边线上进行数据传输所占用的传输带宽；

于不同的所述便线上进行数据传输所依据的传输协议。