CN110493137A - 一种基于固定路由网络的分层广播方法、装置及*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于固定路由网络的分层广播方法、装置、***及计算机可读存储介质，包括接收上一层节点发送的数据包，并获取数据包中的源节点信息和相应的源节点至当前节点的跳数；根据跳数和源节点从与当前节点对应的路由表中确定出对应的各个下一跳节点；其中，预先建立与固定路由网络中的每个节点各自对应的路由表，路由表包括多个节点组及与每个节点组各自对应的路由信息，节点组包括源节点和目标节点，路由信息包括与自身节点对应的下一跳节点以及源节点至自身节点的跳数；将数据包中的跳数进行加一处理得到新的数据包，分别将新的数据包发送至各个下一跳节点；能够减少广播转发次数及对网络带宽和关键链路的占用率，提高网络的整体性能。

Description

一种基于固定路由网络的分层广播方法、装置及***

技术领域

本发明实施例涉及通信技术领域，特别是涉及一种基于固定路由网络的分层广播方法、装置及***。

背景技术

随着芯片工艺的发展和应用场景复杂度的不断提升，用不同功能和特性的芯片搭建互连网络，或者分布式***等应用场景，都对芯片互连网络提出了更高的要求，如何从各个角度提高数据传输的效率，降低对网络带宽的浪费，是提高整个芯片互连网络性能的关键。

对于固定路由网络而言，固定路由网络在网络中会维护一张完整的路由表，分布地存在各个网络节点中，路由表信息可以一直固定，也可以根据需求重配。不同场景下网络带宽的利用效率和能否避免死锁都由路由表的设计决定，这样的方式在规模不太大的网络中是最合适的，能保证整体性能和灵活性，但是，一旦网络太大，路由表的复杂性会造成大量计算和存储资源的占用。

传统上网络中的广播数据包，在树形网络或星形网络中，是最容易优化的，因为节点间有明确的上下游关系，比如树形网络中，对于子节点的广播，可以由父节点控制，而不用从广播数据的源节点发送对每个节点的报文。而在固定路由的网络中，广播采取的都是由源节点向其它每个节点单独发送数据的方式，该广播方式的缺点显而易见，相同的数据要发送多次，要占用同一条通信链路多次，节点数越多，整体路由表中对同一通信链路复用得越多，网络带宽的浪费就越明显，数据传输效率就越低。

鉴于此，如何提供一种解决上述技术问题的基于固定路由网络的分层广播方法、装置、***及计算机可读存储介质成为本领域技术人员目前需要解决的问题。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种基于固定路由网络的分层广播方法、装置、***及计算机可读存储介质，在使用过程中能够在保证所有节点都接收到数据的前提下，减少广播转发次数及广播数据对整体网络带宽和关键链路的占用率，有利于提高网络的整体性能。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种基于固定路由网络的分层广播方法，包括：

接收上一层节点发送的数据包，并获取所述数据包中的源节点信息和相应的源节点至当前节点的跳数；

根据所述跳数和所述源节点从与所述当前节点对应的路由表中确定出对应的各个下一跳节点；其中，预先建立与固定路由网络中的每个节点各自对应的路由表，所述路由表包括多个节点组及与每个所述节点组各自对应的路由信息，所述节点组包括源节点和目标节点，所述路由信息包括与自身节点对应的下一跳节点以及源节点至所述自身节点的跳数；

将所述数据包中的跳数进行加一处理得到新的数据包，分别将所述新的数据包发送至各个所述下一跳节点。

可选的，所述根据所述跳数和所述源节点从与所述当前节点对应的路由表中确定出对应的各个下一跳节点的过程为：

从各个所述路由表中确定出与所述当前节点对应的路由表；

根据所述跳数和所述源节点从与所述当前节点对应的路由表中匹配出与所述源节点对应的各个目标路由信息；

根据所述跳数从各个所述目标路由信息中筛选出与所述跳数对应的各个下一跳节点。

可选的，所述路由表包括N×N个节点组，所述N×N个节点组按照N×N矩阵排布，所述N为所述固定路由网络中的节点总数量。

可选的，所述数据包中还包括当前目标节点；

所述发送模块，具体用于分别将所述新的数据包中的当前目标节点修改为各个下一跳节点，并将各个修改后的新的数据包分别发送至相应的下一跳节点。

本发明实施例提供了一种基于固定路由网络的分层广播装置，包括：

接收模块，用于接收上一层节点发送的数据包，并获取所述数据包中的源节点信息和相应的源节点至当前节点的跳数；

确定模块，用于根据所述跳数和所述源节点从与所述当前节点对应的路由表中确定出对应的各个下一跳节点；其中，预先建立与固定路由网络中的每个节点各自对应的路由表，所述路由表包括多个节点组及与每个所述节点组各自对应的路由信息，所述节点组包括源节点和目标节点，所述路由信息包括与自身节点对应的下一跳节点以及源节点至所述自身节点的跳数；

发送模块，用于将所述数据包中的跳数进行加一处理得到新的数据包，分别将所述新的数据包发送至各个所述下一跳节点。

可选的，所述确定模块包括：

确定单元，用于从各个所述路由表中确定出与所述当前节点对应的路由表；

匹配单元，用于根据所述跳数和所述源节点从与所述当前节点对应的路由表中匹配出与所述源节点对应的各个目标路由信息；

筛选单元，用于根据所述跳数从各个所述目标路由信息中筛选出与所述跳数对应的各个下一跳节点。

可选的，所述数据包中还包括当前目标节点；

所述发送模块，具体用于分别将所述新的数据包中的当前目标节点修改为各个下一跳节点，并将各个修改后的新的数据包分别发送至相应的下一跳节点。

本发明实施例还提供了一种基于固定路由网络的分层广播***，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上述所述基于固定路由网络的分层广播方法的步骤。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述所述基于固定路由网络的分层广播的步骤。

本发明实施例提供了一种基于固定路由网络的分层广播方法、装置、***及计算机可读存储介质，该方法通过预先建立与固定路由网络中的每个节点各自对应的路由表，并且路由表包括多个节点组及与每个节点组各自对应的路由信息，其中，节点组包括源节点和目标节点，路由信息包括与自身节点对应的下一跳节点以及源节点至自身节点的跳数；然后在当前节点接收到上一层节点发送的数据包后，可以根据该数据包中的源节点信息和源节点至当前节点的跳数，进一步从各个路由表中获取与当前节点对应的路由表，然后再根据跳数和源节点从与当前节点对应的路由表中确定出与该当前节点对应的各个下一跳节点，当前节点将数据包中的跳数进行加一处理后将新的数据包分别发送至各个下一跳节点。本申请在使用过程中能够在保证所有节点都接收到数据的前提下，减少广播转发次数及广播数据对整体网络带宽和关键链路的占用率，有利于提高网络的整体性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种基于固定路由网络的分层广播方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的一种固定路由网络示意图；

图3为本发明实施例提供的一种基于固定路由网络的分层广播装置的结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种基于固定路由网络的分层广播方法、装置、***及计算机可读存储介质，在使用过程中能够在保证所有节点都接收到数据的前提下，减少广播转发次数及广播数据对整体网络带宽和关键链路的占用率，有利于提高网络的整体性能。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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做出创造性劳动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。

请参照图1，图1为本发明实施例提供的一种基于固定路由网络的分层广播方法的流程示意图。该方法包括：

需要说明的是，本申请中通过对固定路由网络中的各个节点进行分层处理，并采用当前节点相对于源节点的跳数表示当前节点所处的层数，具体的，对于固定路由网络中的各个节点，可以预先建立与每个节点一一对应的路由表，路由表是针对相应的节点建立的，每个路由表存储与自身节点相关的路由信息，其中，以一个路由表为例，该路由表中包括多个节点组及与每个节点组各自对应的路由信息，其中，每个节点组均包括一个源节点和一个相应的目标节点、以及与该源节点和目标节点对应的路由信息，其中，该路由信息包括与自身节点对应的下一跳节点以及从源节点至自身节点的跳数，具体的，该下一跳节点指的是从自身节点通往目标节点时需要经过的下一跳节点。例如，如图2所示的固定路由网络中包括5个节点，分别为A、B、C、D和E，则若当前节点为B，源节点为A，目标节点为E，则与该源节点A和目标节点E对应的下一跳节点为C，源节点A至自身节点B的跳数为1。

具体的，例如固定网络路由中一共包括N个节点，则对于每个节点而言其对应的路由表中一共包括N×N组节点组，并且为了方便记录和查看，可以使N×N个节点组按照N×N矩阵的形式排布，例如图2所示的固定路由网络，N＝5，并且以节点B为例建立与节点B对应的路由表，该路由表如表1所示：

表1

其中，表1中与一组源节点和目标节点对应的元素为相应的路由信息，也即与自身节点B对应的下一跳节点以及源节点至自身节点B的跳数，由表可见一组源节点和目标节点对应一组路由信息。

当然，在实际应用中路由表中的各组节点组信息不仅限于采用上述方式进行呈现，也可以采用列表的形式呈现，具体可以根据实际需要进行确定，本实施例不做特殊限定。

S110：接收上一层节点发送的数据包，并获取数据包中的源节点信息和相应的源节点至当前节点的跳数；

具体的，上一级节点会根据与其对应的路由表将数据包发送至对应的下一跳节点，则对于当前接收到上一级节点发送的数据包的当前节点而言，当前节点在接收到上一级节点发送的数据包后会获取该数据包中的源节点信息和对应的源节点至当前节点的跳数，其中，上一层节点向下一次节点转发数据包时，均对其内部的跳数进行更新，以便下一跳节点在接收到数据包是能够清楚的知道自身节点处于哪一层。

S120：根据跳数和源节点从与当前节点对应的路由表中确定出对应的各个下一跳节点；其中，预先建立与固定路由网络中的每个节点各自对应的路由表，路由表包括多个节点组及与每个节点组各自对应的路由信息，节点组包括源节点和目标节点，路由信息包括与自身节点对应的下一跳节点以及源节点至自身节点的跳数；

可以理解的是，可以根据当前节点从与先建立的各个路由表中确定出与当前节点对应的路由表，然后在确定出相应的源节点至当前节点的跳数后，再根据源节点至当前节点的跳数和相应的源节点从与当前节点对应的路由表中匹配出与源节点对应的各个目标路由信息；根据跳数从各个目标路由信息中筛选出与跳数对应的各个下一跳节点。

例如图2所示的固定网络路由，当节点B接收到上一层节点发送的数据包后，从该数据包中获取的源节点信息和源节点至当前节点B的跳数分别为C和1，则说明源节点为C，源节点C到当前节点B的跳数为1，也即当前节点B相对于源节点C处于第1层，因此可以从与当前节点B对应的路由表1中查找到与源节点C和跳数1对应的表项，分别为(A,1)和(D,1)，则可以确定出该当前节点B的下一跳节点分别为A和D。

又例如，节点B为源节点，则对于当前节点B而言，源节点就是自身节点，所以源节点至自身节点的跳数为0，所以根据与当前节点B对应的路由表即可确定出与源节点B和跳数0对应的表项，分别为(A,0)、(C,0)和(D,0)，则可以确定与该当前节点B对应的下一跳节点为A、C和D。

S130：将数据包中的跳数进行加一处理得到新的数据包，分别将新的数据包发送至各个下一跳节点。

具体的，当确定出与当前节点对应的各个下一跳节点后，当前节点将该数据包中的跳数进程加一更新后，将新的数据包分别发送至各个下一跳节点，以便各个下一跳节点在接收到的数据包后，根据数据包中的源节点信息和相应的跳数及与每个节点自身对应的路由表再次确定出相应的下一跳节点，以便对数据进行再次转发，直至该接收到数据包的节点在查找自己的路由表后确定其为最后一层，没有与其对应的下一跳节点，则数据广播完成。

进一步的，数据包中还包括当前目标节点；

分别将新的数据包发送至各个下一跳节点的过程为：

分别将新的数据包中的当前目标节点修改为各个下一跳节点，并将各个修改后的新的数据包分别发送至相应的下一跳节点。

需要说明的是，本实施例中的数据包除了包括源节点信息和相应的源节点至当前节点的跳数之外，还可以包括当前目标节点，也即上一层节点将数据包发送至当前节点，则上一层节点所发送的数据包中的当前目标节点就是当前节点，例如，节点A将数据包发送至节点B，则该数据包中的当前目标节点就是节点B，节点B在将数据包转发至节点C和D时，节点B需要将数据包中的当前目标节点更新为节点C，然后将该新的数据包发送至节点C，节点B再将数据包中的当前目标节点更新为节点D，然后将该新的数据包发送至节点D。

还需要说明的是，本申请中以图2所示的简单固定路由网络为例进行了说明，也即，任意两个节点之间的只有一条路径，所以只要源节点确定了，到当前节点的跳数也就决定了，而实际网络肯定更加复杂，两个节点之间往往存在多条路径，在建立与节点对应的路由表时，可以根据实际情况规定其中一条路径，在具体应用中按照目标节点不同、路由的路径不同，同一源节点到当前节点的跳数也会不同，但这不影响本发明的广播处理方式。具体的，因为在实施中固定路由网络中的所有的节点都会归入到某个层级之中，也即相对于源节点有固定的跳数，而除了源节点(层级0)，在源节点和目标节点确定的情况下，每个层级的节点都有且只有一个上一层级节点，同时会有0或多个下一层级节点。

也即，在对各个节点建立与其对应的路由表时，可以根据实际情况进行建立，每两个节点之间选择合适的路径，在路由表建立完成后，采用本实施例中提供的数据广播机制即可实现对数据包的转发。也就是说，在确定源节点和目标节点之后，对于广播来说，整个网络的拓扑结构从逻辑上变成了一个树形网络(不同的源节点和目标节点对应产生的逻辑上的树形网络是不同的)，而广播数据始终是由当前节点发送给所属的下一层级节点，这样在保证所有节点都能收到广播数据的前提下，将广播数据的转发次数降到最低。

可见，本实施例可以通过预先建立与固定路由网络中的每个节点各自对应的路由表，并且路由表包括多个节点组及与每个节点组各自对应的路由信息，其中，节点组包括源节点和目标节点，路由信息包括与自身节点对应的下一跳节点以及源节点至自身节点的跳数；然后在当前节点接收到上一层节点发送的数据包后，可以根据该数据包中的源节点信息和源节点至当前节点的跳数，进一步从各个路由表中获取与当前节点对应的路由表，然后再根据跳数和源节点从与当前节点对应的路由表中确定出与该当前节点对应的各个下一跳节点，当前节点将数据包中的跳数进行加一处理后将新的数据包分别发送至各个下一跳节点。本申请在使用过程中能够在保证所有节点都接收到数据的前提下，减少广播转发次数及广播数据对整体网络带宽和关键链路的占用率，有利于提高网络的整体性能。

在上述实施例的基础上，本发明实施例提供了一种基于固定路由网络的分层广播装置，具体请参照图2，该装置包括：

接收模块21，用于接收上一层节点发送的数据包，并获取数据包中的源节点信息和相应的源节点至当前节点的跳数；

确定模块22，用于根据跳数和源节点从与当前节点对应的路由表中确定出对应的各个下一跳节点；其中，预先建立与固定路由网络中的每个节点各自对应的路由表，路由表包括多个节点组及与每个节点组各自对应的路由信息，节点组包括源节点和目标节点，路由信息包括与自身节点对应的下一跳节点以及源节点至自身节点的跳数；

发送模块23，用于将数据包中的跳数进行加一处理得到新的数据包，分别将新的数据包发送至各个下一跳节点。

进一步的，上述确定模块22包括：

确定单元，用于从各个路由表中确定出与当前节点对应的路由表；

匹配单元，用于根据跳数和源节点从与当前节点对应的路由表中匹配出与源节点对应的各个目标路由信息；

筛选单元，用于根据跳数从各个目标路由信息中筛选出与跳数对应的各个下一跳节点。

更进一步的，数据包中还包括当前目标节点；

发送模块，具体用于分别将新的数据包中的当前目标节点修改为各个下一跳节点，并将各个修改后的新的数据包分别发送至相应的下一跳节点。

需要说明的是本申请中所提供的基于固定路由网络的分层广播装置在使用过程中能够在保证所有节点都接收到数据的前提下，减少广播转发次数及广播数据对整体网络带宽和关键链路的占用率，有利于提高网络的整体性能。另外，对于本实施例中所涉及到的基于固定路由网络的分层广播方法的具体介绍请参照上述实施例，本申请在此不再赘述。

在上述实施例的基础上，本发明实施例还提供了一种基于固定路由网络的分层广播***，该***包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行计算机程序时实现如上述基于固定路由网络的分层广播方法的步骤。

例如，本实施例中的处理器用于实现接收上一层节点发送的数据包，并获取数据包中的源节点信息和相应的源节点至当前节点的跳数；根据跳数和源节点从与当前节点对应的路由表中确定出对应的各个下一跳节点；其中，预先建立与固定路由网络中的每个节点各自对应的路由表，路由表包括多个节点组及与每个节点组各自对应的路由信息，节点组包括源节点和目标节点，路由信息包括与自身节点对应的下一跳节点以及源节点至自身节点的跳数；将数据包中的跳数进行加一处理得到新的数据包，分别将新的数据包发送至各个下一跳节点。

在上述实施例的基础上，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述基于固定路由网络的分层广播的步骤。

该计算机可读存储介质可以包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种基于固定路由网络的分层广播方法，其特征在于，包括：

接收上一层节点发送的数据包，并获取所述数据包中的源节点信息和相应的源节点至当前节点的跳数；

根据所述跳数和所述源节点从与所述当前节点对应的路由表中确定出对应的各个下一跳节点；其中，预先建立与固定路由网络中的每个节点各自对应的路由表，所述路由表包括多个节点组及与每个所述节点组各自对应的路由信息，所述节点组包括源节点和目标节点，所述路由信息包括与自身节点对应的下一跳节点以及源节点至所述自身节点的跳数；

将所述数据包中的跳数进行加一处理得到新的数据包，分别将所述新的数据包发送至各个所述下一跳节点。

2.根据权利要求1所述的基于固定路由网络的分层广播方法，其特征在于，所述根据所述跳数和所述源节点从与所述当前节点对应的路由表中确定出对应的各个下一跳节点的过程为：

从各个所述路由表中确定出与所述当前节点对应的路由表；

根据所述跳数和所述源节点从与所述当前节点对应的路由表中匹配出与所述源节点对应的各个目标路由信息；

根据所述跳数从各个所述目标路由信息中筛选出与所述跳数对应的各个下一跳节点。

3.根据权利要求1所述的基于固定路由网络的分层广播方法，其特征在于，所述路由表包括N×N个节点组，所述N×N个节点组按照N×N矩阵排布，所述N为所述固定路由网络中的节点总数量。

4.根据权利要求1所述的基于固定路由网络的分层广播方法，其特征在于，所述数据包中还包括当前目标节点；

所述分别将所述新的数据包发送至各个所述下一跳节点的过程为：

分别将所述新的数据包中的当前目标节点修改为各个下一跳节点，并将各个修改后的新的数据包分别发送至相应的下一跳节点。

5.一种基于固定路由网络的分层广播装置，其特征在于，包括：

接收模块，用于接收上一层节点发送的数据包，并获取所述数据包中的源节点信息和相应的源节点至当前节点的跳数；

确定模块，用于根据所述跳数和所述源节点从与所述当前节点对应的路由表中确定出对应的各个下一跳节点；其中，预先建立与固定路由网络中的每个节点各自对应的路由表，所述路由表包括多个节点组及与每个所述节点组各自对应的路由信息，所述节点组包括源节点和目标节点，所述路由信息包括与自身节点对应的下一跳节点以及源节点至所述自身节点的跳数；

发送模块，用于将所述数据包中的跳数进行加一处理得到新的数据包，分别将所述新的数据包发送至各个所述下一跳节点。

6.根据权利要求5所述的基于固定路由网络的分层广播装置，其特征在于，所述确定模块包括：

确定单元，用于从各个所述路由表中确定出与所述当前节点对应的路由表；

匹配单元，用于根据所述跳数和所述源节点从与所述当前节点对应的路由表中匹配出与所述源节点对应的各个目标路由信息；

筛选单元，用于根据所述跳数从各个所述目标路由信息中筛选出与所述跳数对应的各个下一跳节点。

7.根据权利要求5所述的基于固定路由网络的分层广播装置，其特征在于，所述数据包中还包括当前目标节点；

所述发送模块，具体用于分别将所述新的数据包中的当前目标节点修改为各个下一跳节点，并将各个修改后的新的数据包分别发送至相应的下一跳节点。

8.一种基于固定路由网络的分层广播***，其特征在于，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至4任意一项所述基于固定路由网络的分层广播方法的步骤。

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至4任意一项所述基于固定路由网络的分层广播的步骤。