JP3699375B2 - ROUTE SELECTION DEVICE, PROGRAM, RECORDING MEDIUM, AND ROUTE SELECTION METHOD - Google Patents

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【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はIPネットワークにおける経路選択に利用する。特に、経路選択の際の規範としてOSPF(Open Shortest Path First)およびSRLG(Shared Risk
Link Group)の双方の概念を用いる技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
IPネットワークで用いられている制御技術を拡張して、IP−subレイヤ(Wavelength,TDM,fiber)を自律分散的に制御できるGeneralized Multi−Protocol Label Switching(GMPLS)の検討が進められている(A.Banerjee,J.Drake,J.P.Lang,B.Turner,K.Komplella,and Y.Rekhter,"Generalized Multiprotocol Label Switching:An Overview of Routing and Management Enhancements,"IEEE Commun.Mag.,pp.144-150,Jan.2001)。
【0003】
GMPLSでは、Open Shortest Path First(OSPF)のようなIPルーティングプロトコルを拡張し、各レイヤのリンク状態を各ノードに通知することにより、各レイヤでのルーティングが可能となる。
【0004】
GMPLSのOSPF拡張では、Shared Risk Link Group(SRLG)という情報をさらに通知する。各レイヤでの信頼性を確保するために、複数の独立な経路が必要となるが、例えば、複数の波長が同一ファイバに属している場合には、ファイバが切断されると、それら波長に影響を受けるため、上位レイヤでの経路選択においても、下位レイヤのSRLGの情報を考慮しなければならない。
【0005】
従来の経路選択装置を図7に示す。図7に例示した従来の経路選択装置は、OSPFリンクコストメモリ10および独立経路計算部40を備え、SRLGについては考慮されていない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、k−shortest pathアルゴリズムにより、OSPFで通知されるリンクコストに基づいて、SRLGのある独立経路算出方法はあるが、最初にSRLGに属するメンバが多いリンクを選択した場合には、所望の独立経路数を求めることができないという問題が生じる。
【0007】
この問題点を図8のネットワークの例を用いて説明する。発ノード0から着ノード5まで独立経路を設定することを考える。各リンクに対して、リンクL(i,j)のコストCOSPF(i,j)が与えられる。このリンクコストは、例えば、OSPFというルーティングプロトコルによって各ノードに通知される。srlg(i,j,g)は、SRLGの情報を示すものであり、リンクL(i,j)がグループgに属していれば“1”をとり、そうでなければ“0”をとる。図8の例では、srlg(4,5,0)=1,srlg(2,5,0)=1となっている。これはSRLGグループ#0には、リンクL(4,5)とリンクL(2,5)が属している。SRLGの例を図9に示した。図9の例ではルータ#4とルータ#5との間のリンクおよびルータ#2とルータ#5との間のリンクが同じSRLGグループ#0に属する。すなわち、リンクL(4,5)およびリンクL(2,5)は、光クロスコネクトを介して、それぞれλ1とλ2という波長で、同一のファイバを使用している。このファイバに属しているSRLGグループをSRLG#0としている。
【0008】
図8に戻り、OSPFのリンクコストCOSPF(i,j)に基づいて、独立経路を選択しようとした場合には、まず、最短経路として、0−1−2−5が選ばれる。次に、ノード独立経路を選ぶ場合は、L(0,1)、L(1,2)、L(2,5)、さらに、SRLGを考慮して、L(4,5)、およびノード1、2を削除しなければならない。リンク独立経路を選ぶ際には、ノード1、2は、削除しなくてよい。ここでは、独立経路とは、特に断らない限り、ノード独立経路のことを示すが、リンク独立経路の場合も、通過ノードを削除するかどうかの違いだけなので、ノード独立経路でもリンク独立経路でも適用できる。除外された後のネットワークトポロジは図10に示すようになる。この場合には、SRLGの影響のため、L(2,5)に関連して、L(4,5)も削除されるので、これ以上、独立経路を設定することができない。したがって、初めにOSPFにより経路選択が行われた場合には、所望の独立経路数を満足することができない事態が発生する可能性がある。
【0009】
本発明は、このような背景に行われたものであり、所望の独立経路数を満足でき、かつ経済的な独立経路を選択することができる経路選択装置およびプログラムおよび記録媒体および経路選択方法を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明は、独立経路探索の際に用いる最短経路計算で、リンクコストCOSPF(i,j)とともにsrlg(i,j,g)を考慮することを最も主要な特徴とする。これにより、所望の独立経路数を満足でき、かつ経済的な独立経路を選択することができる。
【0011】
すなわち、本発明の第一の観点は、発ノードsから着ノードdへの経路を選択する手段を備えた経路選択装置であって、本発明の特徴とするところは、前記選択する手段は、ノードiとノードjとの間のリンクL(i,j)のOSPFに基づくリンクコストCOSPF(i,j)を保持する手段と、前記リンクL(i,j)が他のリンクと一つのファイバを共用するときの当該ファイバに割当てられたグループ識別情報SRLG(i,j)を保持する手段と、パラメータαを保持する手段とを備え、前記リンクコストCOSPF(i,j)および前記グループ識別情報SRLG(i,j)に基づき複数の経路が互いに同一のリンクまたはノードを経由しない独立経路を計算する手段を備え、前記α(0≦α≦1)の設定値にしたがって前記計算する手段のパス計算におけるSRLGを考慮する重みが可変に設定されるところにある。
【0012】
これにより、OSPFおよびSRLGの双方の概念を用いて経路選択を行うことができる。なお、パラメータαの値は“1”に近い程、多くの独立経路を探索することができる。
【0013】
さらに詳しく述べると、前記計算する手段は、srlg(i,j,g)はリンクL(i,j)がグループgに属していれば“1”そうでなければ“0”をとり、GはSRLGのグループ数とし、発ノードsと着ノードdとの間の全ての独立経路のコストの和Dpath(s,d)を
【数5】

Figure 0003699375
と定義するときに、
comp(i,j)=
(1−α)COSPF(i,j)+αmax{SRLG(i,j),1}
【数6】
Figure 0003699375
であり、初期値をk=1とし、発ノードsと着ノードdとの間のk本目のパスの最短経路をリンクコストをCcomp(i,j)として求め発ノードsと着ノードdとの間に経路がないかまたは前記kが要求した独立経路数であれば終了する第一のステップと、この第一のステップで求めたパスの経由リンクL(i,j)についてすべてのグループgに対してsrlg(i,j,g)=1ならばリンクL(i,j)が属するグループgに属するすべてのリンクをパス計算で用いるトポロジから削除するとともにその経由ノードも削除する第二のステップと、k=k+1とし前記第一のステップに戻る第三のステップとを発ノードsと着ノードdとの間の経路が無くなるまであるいは要求した独立経路数を満足するまで繰り返し実行する手段を備えることが望ましい。
【0014】
あるいは、本発明の第一の観点は、発ノードsから着ノードdへの経路を選択する手段を備えた経路選択装置であって、本発明の特徴とするところは、前記選択する手段は、ノードiとノードjとの間のリンクL(i,j)のOSPFに基づくリンクコストCOSPF(i,j)を保持する手段と、前記リンクL(i,j)が他のリンクと一つのファイバを共用するときの当該ファイバに割当てられたグループ識別情報SRLG(i,j)を保持する手段と、パラメータαを設定する手段とを備え、前記リンクコストCOSPF(i,j)および前記グループ識別情報SRLG(i,j)に基づき複数の経路が互いに同一のリンクまたはノードを経由しない独立経路を計算する手段を備え、前記α(0≦α≦1)の設定値にしたがって前記計算する手段のパス計算におけるSRLGを考慮する重みが可変に設定され、発ノードsと着ノードdとの間に要求される独立経路数をDcomp(s,d)とし、αの最小値をαminとし、αの最大値をαmaxとし、初期値としてαmin=0.0、αmax=1.0とし、αの収束を判定する値をεとし、発ノードsと着ノードdとの間のパスに要求される独立経路数をDreq(s,d)とし、前記パラメータαを設定する手段は、
α=αmin+αmax
とする第四のステップと、
k−shortest path計算アルゴリズムにより、独立経路数Dnum(s,d)を求める第五のステップと、
num(s,d)<Dreq(s,d)
ならばαmin=αとしそうでなければαmax=αとする第六のステップと、
αmax−αmin>ε
ならば前記第四のステップへ戻りそうでなければ
α=αmax+αmin
としてパラメータαの値を設定する第七のステップとを実行する手段を備え、前記計算する手段は、
num(s,d)−Dreq(s,d)
が最小となる独立経路のセットの中でDpath(s,d)が最小となる独立経路のセットを選択された経路とする第八のステップを実行する手段を備え、前記k−shortest path計算アルゴリズムとしては、srlg(i,j,g)はリンクL(i,j)がグループgに属していれば“1”そうでなければ“0”をとり、GはSRLGのグループ数とし、発ノードsと着ノードdとの間の全ての独立経路のコストの和Dpath(s,d)を
[数5]
と定義するときに、
comp(i,j)=
(1−α)COSPF(i,j)+αmax{SRLG(i,j),1}
[数6]であり、初期値をk=1とし、発ノードsと着ノードdとの間のk本目のパスの最短経路をリンクコストをCcomp(i,j)として求め発ノードsと着ノードdとの間に経路がないかまたは前記kが要求した独立経路数であれば終了する第九のステップと、この第九のステップで求めたパスの経由リンクL(i,j)についてすべてのグループgに対してsrlg(i,j,g)=1ならばリンクL(i,j)が属するグループgに属するすべてのリンクをパス計算で用いるトポロジから削除するとともにその経由ノードも削除する第十のステップと、k=k+1とし前記第九のステップに戻る第十一のステップとを発ノードsと着ノードdとの間の経路が無くなるまであるいは要求した独立経路数を満足するまで繰り返し実行する手段を備えるところにある。
【0015】
これにより、αの値を試行錯誤的に設定するのではなく、αの最適値も計算により求めることができる。
【0016】
また、COSPF(i,j)およびSRLG(i,j)の値を
【数7】
Figure 0003699375
としてリンクL(i,j)に関する最大値でそれぞれ規格化したり、あるいは、COSPF(i,j)およびSRLG(i,j)の値を
【数8】
Figure 0003699375
としてリンクL(i,j)に関する和でそれぞれ規格化することもできる。
【0017】
例えば、COSPF(i,j)とSRLG(i,j)との間で極端に値の差が生じてしまうと、αの値を変化させてもいずれかの要素が常に大きくなってしまい、αの値を試行錯誤的に変化させて最適なαの値を見つけようとすることが困難になってしまう場合があるが、これによりそのような事態を回避することができる。
【0018】
本発明の第二の観点は、情報処理装置にインストールすることにより、その情報処理装置に、発ノードsから着ノードdへの経路を選択する経路選択装置に相応する機能として、ノードiとノードjとの間のリンクL(i,j)のOSPFに基づくリンクコストCOSPF(i,j)を保持する機能と、前記リンクL(i,j)が他のリンクと一つのファイバを共用するときの当該ファイバに割当てられたグループ識別情報SRLG(i,j)を保持する機能と、パラメータαを保持する機能とを実現させ、前記リンクコストCOSPF(i,j)および前記グループ識別情報SRLG(i,j)に基づき複数の経路が互いに同一のリンクまたはノードを経由しない独立経路を計算する機能を実現させ、前記α(0≦α≦1)の設定値にしたがって前記計算する機能のパス計算におけるSRLGを考慮する重みが可変に設定されることを特徴とするプログラムである。
【0019】
さらに詳しく述べると、前記計算する機能として、srlg(i,j,g)はリンクL(i,j)がグループgに属していれば“1”そうでなければ“0”をとり、GはSRLGのグループ数とし、発ノードsと着ノードdとの間の全ての独立経路のコストの和Dpath(s,d)を
[数5]
と定義するときに、
comp(i,j)=
(1−α)COSPF(i,j)+αmax{SRLG(i,j),1}
[数6]
であり、初期値をk=1とし、発ノードsと着ノードdとの間のk本目のパスの最短経路をリンクコストをCcomp(i,j)として求め発ノードsと着ノードdとの間に経路がないかまたは前記kが要求した独立経路数であれば終了する第一のステップと、この第一のステップで求めたパスの経由リンクL(i,j)についてすべてのグループgに対してsrlg(i,j,g)=1ならばリンクL(i,j)が属するグループgに属するすべてのリンクをパス計算で用いるトポロジから削除するとともにその経由ノードも削除する第二のステップと、k=k+1とし前記第一のステップに戻る第三のステップとを発ノードsと着ノードdとの間の経路が無くなるまであるいは要求した独立経路数を満足するまで繰り返し実行する機能を実現させることが望ましい。
【0020】
あるいは、本発明の第二の観点は、情報処理装置にインストールすることにより、その情報処理装置に、発ノードsから着ノードdへの経路を選択する経路選択装置に相応する機能として、ノードiとノードjとの間のリンクL(i,j)のOSPFに基づくリンクコストCOSPF(i,j)を保持する機能と、前記リンクL(i,j)が他のリンクと一つのファイバを共用するときの当該ファイバに割当てられたグループ識別情報SRLG(i,j)を保持する機能と、パラメータαを設定する機能とを実現させ、前記リンクコストCOSPF(i,j)および前記グループ識別情報SRLG(i,j)に基づき複数の経路が互いに同一のリンクまたはノードを経由しない独立経路を計算する機能を実現させ、前記α(0≦α≦1)の設定値にしたがって前記計算する機能のパス計算におけるSRLGを考慮する重みが可変に設定され、発ノードsと着ノードdとの間に要求される独立経路数をDcomp(s,d)とし、αの最小値をαminとし、αの最大値をαmaxとし、初期値としてαmin=0.0、αmax=1.0とし、αの収束を判定する値をεとし、発ノードsと着ノードdとの間のパスに要求される独立経路数をDreq(s,d)とし、前記パラメータαを設定する機能として、
α=αmin+αmax
とする第四のステップと、k−shortest path計算アルゴリズムにより、独立経路数Dnum(s,d)を求める第五のステップと、
num(s,d)<Dreq(s,d)
ならばαmin=αとしそうでなければαmax=αとする第六のステップと、
αmax−αmin>ε
ならば前記第四のステップへ戻りそうでなければ
α=αmax+αmin
としてパラメータαの値を設定する第七のステップとを実現させ、前記選択する機能として、
num(s,d)−Dreq(s,d)
が最小となる独立経路のセットの中でDpath(s,d)が最小となる独立経路のセットを選択された経路とする第八のステップを実行する機能を実現させ、前記k−shortest path計算アルゴリズムとしては、srlg(i,j,g)はリンクL(i,j)がグループgに属していれば“1”そうでなければ“0”をとり、GはSRLGのグループ数とし、発ノードsと着ノードdとの間の全ての独立経路のコストの和Dpath(s,d)を
[数5]
と定義するときに、
comp(i,j)=
(1−α)COSPF(i,j)+αmax{SRLG(i,j),1}
[数6]
であり、初期値をk=1とし、発ノードsと着ノードdとの間のk本目のパスの最短経路をリンクコストをCcomp(i,j)として求め発ノードsと着ノードdとの間に経路がないかまたは前記kが要求した独立経路数であれば終了する第九のステップと、この第九のステップで求めたパスの経由リンクL(i,j)についてすべてのグループgに対してsrlg(i,j,g)=1ならばリンクL(i,j)が属するグループgに属するすべてのリンクをパス計算で用いるトポロジから削除するとともにその経由ノードも削除する第十のステップと、k=k+1とし前記第九のステップに戻る第十一のステップとを発ノードsと着ノードdとの間の経路が無くなるまであるいは要求した独立経路数を満足するまで繰り返し実行する機能を実現させることを特徴とするプログラムである。
【0021】
本発明の第三の観点は、本発明のプログラムが記録された前記情報処理装置読み取り可能な記録媒体である。本発明の記録媒体を用いて本発明のプログラムを前記情報処理装置にインストールすることができる。また、本発明のプログラムを保持するサーバからネットワークを介して前記情報処理装置が本発明のプログラムをダウンロードすることによっても前記情報処理装置は本発明のプログラムをインストールすることができる。
【0022】
本発明の第四の観点は、発ノードsから着ノードdへの経路を選択する経路選択方法であって、本発明の特徴とするところは、ノードiとノードjとの間のリンクL(i,j)のOSPFに基づくリンクコストCOSPF(i,j)と、前記リンクL(i,j)が他のリンクと一つのファイバを共用するときの当該ファイバに割当てられたグループ識別情報SRLG(i,j)と、パラメータαとを用い、前記リンクコストCOSPF(i,j)および前記グループ識別情報SRLG(i,j)に基づき複数の経路が互いに同一のリンクまたはノードを経由しない独立経路を計算する際に、前記α(0≦α≦1)の設定値にしたがって前記独立経路を計算する際のパス計算におけるSRLGを考慮する重みが可変に設定されるところにある。
【0023】
さらに詳しく述べると、srlg(i,j,g)はリンクL(i,j)がグループgに属していれば“1”そうでなければ“0”をとり、GはSRLGのグループ数とし、発ノードsと着ノードdとの間の全ての独立経路のコストの和Dpath(s,d)を
[数5]
と定義するときに、
comp(i,j)=
(1−α)COSPF(i,j)+αmax{SRLG(i,j),1}
[数6]
であり、初期値をk=1とし、発ノードsと着ノードdとの間のk本目のパスの最短経路をリンクコストをCcomp(i,j)として求め発ノードsと着ノードdとの間に経路がないかまたは前記kが要求した独立経路数であれば終了する第一のステップと、この第一のステップで求めたパスの経由リンクL(i,j)についてすべてのグループgに対してsrlg(i,j,g)=1ならばリンクL(i,j)が属するグループgに属するすべてのリンクをパス計算で用いるトポロジから削除するとともにその経由ノードも削除する第二のステップと、k=k+1とし前記第一のステップに戻る第三のステップとを発ノードsと着ノードdとの間の経路が無くなるまであるいは要求した独立経路数を満足するまで繰り返し実行することが望ましい。
【0024】
あるいは、本発明の第四の観点は、発ノードsから着ノードdへの経路を選択する経路選択方法であって、本発明の特徴とするところは、ノードiとノードjとの間のリンクL(i,j)のOSPFに基づくリンクコストCOSPF(i,j)と、前記リンクL(i,j)が他のリンクと一つのファイバを共用するときの当該ファイバに割当てられたグループ識別情報SRLG(i,j)とを用い、前記リンクコストCOSPF(i,j)および前記グループ識別情報SRLG(i,j)に基づき複数の経路が互いに同一のリンクまたはノードを経由しない独立経路を計算する際に、α(0≦α≦1)の設定値にしたがって前記独立経路を計算する際のパス計算におけるSRLGを考慮する重みが可変に設定され、発ノードsと着ノードdとの間に要求される独立経路数をDcomp(s,d)とし、αの最小値をαminとし、αの最大値をαmaxとし、初期値としてαmin=0.0、αmax=1.0とし、αの収束を判定する値をεとし、発ノードsと着ノードdとの間のパスに要求される独立経路数をDreq(s,d)とし、
α=αmin+αmax
とする第四のステップと、k−shortest path計算アルゴリズムにより、独立経路数Dnum(s,d)を求める第五のステップと、
num(s,d)<Dreq(s,d)
ならばαmin=αとしそうでなければαmax=αとする第六のステップと、
αmax−αmin>ε
ならば前記第四のステップへ戻りそうでなければ
α=αmax+αmin
としてパラメータαの値を設定する第七のステップとを実行してパラメータαを設定し、
num(s,d)−Dreq(s,d)
が最小となる独立経路のセットの中でDpath(s,d)が最小となる独立経路のセットを選択された経路とする第八のステップを実行し、前記k−shortest path計算アルゴリズムとしては、srlg(i,j,g)はリンクL(i,j)がグループgに属していれば“1”そうでなければ“0”をとり、GはSRLGのグループ数とし、発ノードsと着ノードdとの間の全ての独立経路のコストの和Dpath(s,d)を
[数5]
と定義するときに、
comp(i,j)=
(1−α)COSPF(i,j)+αmax{SRLG(i,j),1}
[数6]
であり、初期値をk=1とし、発ノードsと着ノードdとの間のk本目のパスの最短経路をリンクコストをCcomp(i,j)として求め発ノードsと着ノードdとの間に経路がないかまたは前記kが要求した独立経路数であれば終了する第九のステップと、この第九のステップで求めたパスの経由リンクL(i,j)についてすべてのグループgに対してsrlg(i,j,g)=1ならばリンクL(i,j)が属するグループgに属するすべてのリンクをパス計算で用いるトポロジから削除するとともにその経由ノードも削除する第十のステップと、k=k+1とし前記第九のステップに戻る第十一のステップとを発ノードsと着ノードdとの間の経路が無くなるまであるいは要求した独立経路数を満足するまで繰り返し実行するところにある。
【0025】
また、COSPF(i,j)およびSRLG(i,j)の値を
[数7]
としてリンクL(i,j)に関する最大値でそれぞれ規格化したり、あるいは、COSPF(i,j)およびSRLG(i,j)の値を
[数8]
としてリンクL(i,j)に関する和でそれぞれ規格化することもできる。
【0026】
【発明の実施の形態】
本発明実施例を図1ないし図6を参照して説明する。図1は本発明第一実施例の経路選択装置のブロック構成図である。図2は本発明第一実施例のk−shortest pathアルゴリズムを示すフローチャートである。図3は本発明第二実施例の経路選択装置のブロック構成図である。図4は本発明第三実施例の経路選択装置のブロック構成図である。図5は本発明第三実施例のα設定アルゴリズムを示すフローチャートである。図6は本発明実施例の経路選択装置の効果を説明するための図であり、横軸にαの値とり、縦軸に平均非接続リンク数および標準平均リンクコストをとる。
【0027】
本発明は、図1に示すように、発ノードsから着ノードdへの経路を選択する独立経路計算部40を備えた経路選択装置であって、本発明の特徴とするところは、ノードiとノードjとの間のリンクL(i,j)のOSPFに基づくリンクコストCOSPF(i,j)を保持するOSPFリンクコストメモリ10と、前記リンクL(i,j)が他のリンクと一つのファイバを共用するときの当該ファイバに割当てられたグループ識別情報SRLG(i,j)を保持するSRLGメモリ20と、パラメータαを保持するパラメータαメモリ30とを備え、独立経路計算部40は、前記リンクコストCOSPF(i,j)および前記グループ識別情報SRLG(i,j)に基づき複数の経路が互いに同一のリンクまたはノードを経由しない独立経路を計算し、前記α(0≦α≦1)の設定値にしたがって独立経路計算部40のパス計算におけるSRLGを考慮する重みが可変に設定されるところにある。
【0028】
あるいは、本発明は、図4に示すように、発ノードsから着ノードdへの経路を選択する独立経路計算部40を備えた経路選択装置であって、本発明の特徴とするところは、ノードiとノードjとの間のリンクL(i,j)のOSPFに基づくリンクコストCOSPF(i,j)を保持するOSPFリンクコストメモリ10と、前記リンクL(i,j)が他のリンクと一つのファイバを共用するときの当該ファイバに割当てられたグループ識別情報SRLG(i,j)を保持するSRLGメモリ20と、パラメータαを設定するパラメータα設定部70とを備え、独立経路計算部40は、前記リンクコストCOSPF(i,j)および前記グループ識別情報SRLG(i,j)に基づき複数の経路が互いに同一のリンクまたはノードを経由しない独立経路を計算し、前記α(0≦α≦1)の設定値にしたがって独立経路計算部40のパス計算におけるSRLG(Shared Risk Link Group)を考慮する重みが可変に設定されるところにある。
【0029】
また、図3または図4に示すように、COSPF(i,j)およびSRLG(i,j)の値を
[数7]
としてリンクL(i,j)に関する最大値でそれぞれ規格化したり、あるいは、COSPF(i,j)およびSRLG(i,j)の値を
[数8]
としてリンクL(i,j)に関する和でそれぞれ規格化して用いることもできる。
【0030】
本発明実施例では、本発明の経路選択装置をコンピュータ装置を用いて実現するが、コンピュータ装置を用いて本発明の経路選択装置を実現させるためには、情報処理装置であるコンピュータ装置にインストールすることにより、そのコンピュータ装置に、本発明の経路選択装置に相応する機能を実現させることを特徴とする本発明のプログラムを用いる。
【0031】
また、本発明のプログラムが記録された前記コンピュータ装置読み取り可能な記録媒体を本発明の記録媒体とし、この本発明の記録媒体を用いて本発明のプログラムを前記コンピュータ装置にインストールすることができる。また、本発明のプログラムを保持するサーバからネットワークを介して前記コンピュータ装置が本発明のプログラムをダウンロードすることによっても前記コンピュータ装置は本発明のプログラムをインストールすることができる。
【0032】
以下では、本発明実施例をさらに詳細に説明する。
【0033】
(第一実施例)
本発明第一実施例を図1、図2、図8を参照して説明する。第一実施例では、k−shortest pathアルゴリズムで最短経路を探索する場合に、次のリンクコストCcomp(i,j)を用いる。
comp(i,j)=
(1−α)COSPF(i,j)+αmax{SRLG(i,j),1}
[数6]
ただし、COSPF(i,j):OSPFによって広告されるリンクL(i,j)のコスト、srlg(i,j,g):リンクL(i,j)がグループgに属していれば、1、そうでなければ、0、α:0≦α≦1、パス計算においてSRLGを考慮する重み、G:SRLGのグループ数、である。また、発着ノードs、d間の全ての独立経路のコストの和Dpath(s,d)を
[数5]
と定義する。
【0034】
αの値が大きいほど、SRLG(i,j)を考慮しており、独立経路を見つけ易くなる。しかし、その反面、COSPF(i,j)の寄与が少なくなるので、Dpath(s,d)が大きくなってしまう。独立経路数を優先したいときは、αの値を1に近付ける。
【0035】
SRLGを考慮したk−shortest path計算アルゴリズムは、以下のものを用いる。初期値として、k=1とする。
【0036】
Step1:ノードs,d間のk本目のパスの最短経路を、リンクコストをCcomp(i,j)として求める。ただし、もし、ノードs,d間に経路がないか、または、k=Dreg(s,d)であれば終了する。
【0037】
Step2:Step1で求めたパスの経由リンクL(i,j)について、すべてのgに対して、もし、srlg(i,j,g)=1ならばリンクL(i,j)が属するグループgに属するすべてのリンクをパス計算で用いるトポロジから削除するとともにその経由ノードも削除する。
【0038】
Step3:k=k+1とし、Step1へ進む。図2に、第一実施例のk−shortest pathアルゴリズムを示す。
【0039】
図1に、第一実施例の経路選択装置を示す。経路選択装置は、各ノードに配備される。また、各ノードを集中的に管理するオペレーション装置に配置されてもよい。
【0040】
図8を用いて、経路選択例を説明する。簡単化のために、α=1とする。Ccomp(i,j)をリンクコストとするので、独立経路を計算すると、0−1−3−5、0−4−5と2つの経路を得ることができる。
【0041】
従来の方式では、図8のネットワークでは、0−1−2−5の1経路しか得られなかったのに対し、第一実施例では、2つの経路を得ることができる。
【0042】
このように、第一実施例では、αを1または、1に近い大きい値を設定した場合に、より多くの独立経路を探索することができる。
【0043】
(第二実施例)
本発明第二実施例を図3を参照して説明する。第一実施例では、COSPF(i,j)とSRLG(i,j)は、2つの値に対し、関連性を持たないため、例えば、一般にCOSPF(i,j)の値がSRLG(i,j)に比べて極めて大きい場合に、αの値を変化させても、COSPF(i,j)の要素が常に大きくなってしまう。そこで、第二実施例では、COSPF(i,j)とSRLG(i,j)の値を規格化する。図3に、第二実施例の経路選択装置を示す。
【0044】
[数7]
これは、それぞれのCOSPF(i,j)とSRLG(i,j)の(i,j)に関する最大値で規格化している。また、
[数8]
これは、それぞれのCOSPF(i,j)とSRLG(i,j)の(i,j)に関する和で規格化している。第二実施例では、COSPF(i,j)とSRLG(i,j)との極端な値の差を軽減することができるので、αの値を試行錯誤的に変化させて、適当なαを選択するのに有効となる。
【0045】
(第三実施例)
本発明第三実施例を図4および図5を参照して説明する。第一および第二実施例では、αの値をパラメータとして与えていた。第三実施例では、発着ノードs、d間に要求される独立経路数Dcomp(s,d)を満足しながら、Dpath(s,d)が最小になるような経路を、二分探索を用いて求める。
【0046】
第三実施例の経路選択装置を図4に示す。第三実施例のα設定アルゴリズムを図5に示す。第三実施例のα設定アルゴリズムは、以下のとおりである。初期値として、αmin=0.0、αmax=1.0とする。αの収束を判定する値をεとおく。
【0047】
Step4:α=αmin+αmax
Step5:k−shortest path計算アルゴリズムにより、独立経路数Dnum(s,d)を求める。
Step6:Dnum(s,d)<Dreq(s,d)ならば、αmin=α、そうでなければ、αmax=αとする。
Step7:αmax−αmin>εならば、Step1へ、そうでなければ、Step5へ行く。
Step8:Dnum(s,d)−Dreq(s,d)が最小となる独立経路のセットの中で、Dpath(s,d)が最小となる独立経路のセットを解とする。ただし、Dreq(s,d):ノードs、d間のパスに要求される独立経路数である。
【0048】
SRLGを考慮したk−shortest path計算アルゴリズムは、図2を参照して既に説明したアルゴリズムを用いる。
【0049】
(実施例まとめ)
ノード数20で、乱数を用いてSRLGを考慮し、average nodedegree=6を満足するトポロジ(サンプル数100)を生成し、Ccomp(i,j)をリンクコストとして、α、発着ノード間の平均独立経路数、規格化パスコストDpath(s,d)(従来方式、すなわち、α=0のときのリンクコストを“1”とした)を、第二実施例の方式にしたがって図6に示した。SRLGのグループ数G=16、1グループ当りのメンバ数14とし、srlg(i,j,g)の値を乱数を用いて与えた。図6から、要求条件を満たすαを求めれば、経済的なパス設定ができることがわかる。
【0050】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、所望の独立経路数を満足でき、かつ経済的な独立経路を選択することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明第一実施例の経路選択装置のブロック構成図。
【図2】本発明第一実施例のk−shortest pathアルゴリズムを示すフローチャート。
【図3】本発明第二実施例の経路選択装置のブロック構成図。
【図4】本発明第三実施例の経路選択装置のブロック構成図。
【図5】本発明第三実施例のα設定アルゴリズムを示すフローチャート。
【図6】本発明実施例の経路選択装置の効果を説明するための図。
【図7】従来の経路選択装置のブロック構成図。
【図8】SRLGを伴うネットワーク構成例を示す図。
【図9】SRLGの例を示す図。
【図10】関与するリンクやノードが除外された後のトポロジを示す図。
【符号の説明】
10 OSPFリンクコストメモリ
20 SRLGメモリ
30 パラメータαメモリ
40 独立経路計算部
50、60 規格化部
70 パラメータα設定部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is used for route selection in an IP network. In particular, OSPF (Open Shortest Path First) and SRLG (Shared Risk) are used as norms for route selection.
Link Group) on technology using both concepts.
[0002]
[Prior art]
Examination of Generalized Multi-Protocol Label Switching (GMPLS) that can control the IP-sub layer (Wavelength, TDM, fiber) in an autonomous and distributed manner by expanding the control technology used in the IP network is in progress (A .Banerjee, J. Drake, JPLang, B. Turner, K. Komplella, and Y. Rekhter, "Generalized Multiprotocol Label Switching: An Overview of Routing and Management Enhancements," IEEE Commun. Mag., Pp. 144-150, Jan.2001).
[0003]
In GMPLS, routing in each layer becomes possible by extending an IP routing protocol such as Open Shortest Path First (OSPF) and notifying each node of the link state of each layer.
[0004]
In the OSPF extension of GMPLS, information called Shared Risk Link Group (SRLG) is further notified. In order to ensure reliability in each layer, multiple independent paths are required. For example, when multiple wavelengths belong to the same fiber, if the fiber is cut, those wavelengths are affected. Therefore, the SRLG information of the lower layer must be taken into consideration in the route selection in the upper layer.
[0005]
A conventional route selection apparatus is shown in FIG. The conventional route selection apparatus illustrated in FIG. 7 includes the OSPF link cost memory 10 and the independent route calculation unit 40, and SRLG is not considered.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, there is an independent route calculation method with SRLG based on the link cost notified by OSPF by the k-shortest path algorithm. However, when a link having many members belonging to SRLG is first selected, a desired independent route is selected. There arises a problem that the number of routes cannot be obtained.
[0007]
This problem will be described with reference to the network example of FIG. Consider setting an independent route from the source node 0 to the destination node 5. For each link, the cost C of link L (i, j)OSPF(I, j) is given. This link cost is notified to each node by a routing protocol called OSPF, for example. srlg (i, j, g) indicates SRLG information, and takes “1” if the link L (i, j) belongs to the group g, and takes “0” otherwise. In the example of FIG. 8, srlg (4,5,0) = 1 and srlg (2,5,0) = 1. This is because the link L (4, 5) and the link L (2, 5) belong to the SRLG group # 0. An example of SRLG is shown in FIG. In the example of FIG. 9, the link between router # 4 and router # 5 and the link between router # 2 and router # 5 belong to the same SRLG group # 0. That is, the link L (4, 5) and the link L (2, 5) use the same fiber at wavelengths of λ1 and λ2, respectively, via the optical cross-connect. The SRLG group belonging to this fiber is SRLG # 0.
[0008]
Returning to FIG. 8, OSPF link cost COSPFWhen an independent route is to be selected based on (i, j), first, 0-1-2-5 is selected as the shortest route. Next, when selecting a node-independent route, L (4,5) and node 1 are considered in consideration of LLG (0,1), L (1,2), L (2,5), and SRLG. 2 must be deleted. When selecting a link independent route, the nodes 1 and 2 do not have to be deleted. Here, an independent route means a node-independent route unless otherwise specified. However, in the case of a link-independent route, the difference is only whether or not the passing node is deleted. it can. The network topology after the exclusion is as shown in FIG. In this case, because of the influence of SRLG, L (4, 5) is also deleted in association with L (2, 5), so that an independent path cannot be set any more. Therefore, when route selection is first performed by OSPF, there is a possibility that a situation where the desired number of independent routes cannot be satisfied may occur.
[0009]
The present invention has been carried out against such a background, and provides a route selection device and program, a recording medium, and a route selection method capable of satisfying a desired number of independent routes and selecting an economical independent route. The purpose is to provide.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is the shortest path calculation used for independent path search, and the link cost COSPFConsidering srlg (i, j, g) together with (i, j) is the main feature. Thereby, the desired number of independent routes can be satisfied and an economical independent route can be selected.
[0011]
That is, the first aspect of the present invention is a route selection device comprising means for selecting a route from the source node s to the destination node d, and the feature of the present invention is that the means for selecting is: Link cost C based on OSPF of link L (i, j) between node i and node jOSPFMeans for holding (i, j) and group identification information SRLG (i, j) assigned to the fiber when the link L (i, j) shares one fiber with another link Means and a means for holding the parameter α, the link cost COSPF(I, j) and means for calculating an independent route in which a plurality of routes do not pass through the same link or node based on the group identification information SRLG (i, j), and α (0 ≦ α ≦ 1) According to the setting value, the weight considering SRLG in the path calculation of the calculating means is set variably.
[0012]
Thereby, it is possible to perform route selection using both the concepts of OSPF and SRLG. The closer the value of the parameter α is to “1”, the more independent routes can be searched.
[0013]
More specifically, the means for calculating is that srlg (i, j, g) takes "1" if the link L (i, j) belongs to group g, otherwise it takes "0", and G is The number of SRLG groups and the sum D of the costs of all independent paths between the source node s and the destination node dpath(S, d)
[Equation 5]
Figure 0003699375
When defining
Ccomp(I, j) =
(1-α) COSPF(I, j) + αmax{SRLG (i, j), 1}
[Formula 6]
Figure 0003699375
The initial value is k = 1, and the shortest path of the kth path between the source node s and the destination node d is the link cost CcompObtained as (i, j), a first step that ends if there is no route between the source node s and the destination node d, or if k is the number of independent routes requested, and obtained in this first step If srlg (i, j, g) = 1 for all groups g with respect to the via link L (i, j) of the path, all links belonging to the group g to which the link L (i, j) belongs are calculated by path calculation. The second step of deleting from the topology to be used and deleting the transit node and the third step of returning to the first step with k = k + 1 until the path between the source node s and the destination node d disappears Alternatively, it is desirable to provide means for repeatedly executing the requested number of independent paths.
[0014]
Alternatively, a first aspect of the present invention is a route selection device including means for selecting a route from the source node s to the destination node d. The feature of the present invention is that the means for selecting is: Link cost C based on OSPF of link L (i, j) between node i and node jOSPFMeans for holding (i, j) and group identification information SRLG (i, j) assigned to the fiber when the link L (i, j) shares one fiber with another link Means for setting the parameter α, and the link cost COSPF(I, j) and means for calculating an independent route in which a plurality of routes do not pass through the same link or node based on the group identification information SRLG (i, j), and α (0 ≦ α ≦ 1) The weight considering SRLG in the path calculation of the calculating means according to the set value is variably set, and the number of independent routes required between the source node s and the destination node d is Dcomp(S, d) and the minimum value of α is αminAnd the maximum value of α is αmaxAnd α as the initial valuemin= 0.0, αmax= 1.0, the value for determining the convergence of α is ε, and the number of independent routes required for the path between the source node s and the destination node d is Dreq(S, d) and the means for setting the parameter α are:
α = αmin+ Αmax
And the fourth step
Number of independent paths D by k-shortest path calculation algorithmnumA fifth step for determining (s, d);
Dnum(S, d) <Dreq(S, d)
Then αmin= Α, otherwise αmaxA sixth step with = α;
αmaxmin> Ε
If not go back to the fourth step
α = αmax+ Αmin
And a means for executing the seventh step of setting the value of the parameter α as
Dnum(S, d) -Dreq(S, d)
D in the set of independent paths that minimizespathMeans for executing an eighth step in which a set of independent routes with the smallest (s, d) is selected, and the k-shortest path calculation algorithm is srlg (i, j, g) is If the link L (i, j) belongs to the group g, “1” is set, otherwise “0” is set, G is the number of SRLG groups, and all the independence between the source node s and the destination node d Route cost sum Dpath(S, d)
[Equation 5]
When defining
Ccomp(I, j) =
(1-α) COSPF(I, j) + αmax{SRLG (i, j), 1}
[Equation 6], where the initial value is k = 1, and the shortest route of the kth path between the source node s and the destination node d is the link cost CcompObtained as (i, j) in the ninth step and the ninth step to end if there is no route between the source node s and the destination node d or if k is the number of independent routes requested If srlg (i, j, g) = 1 for all groups g with respect to the via link L (i, j) of the path, all links belonging to the group g to which the link L (i, j) belongs are calculated by path calculation. The route between the source node s and the destination node d disappears in the tenth step of deleting from the topology to be used and deleting the transit node and the eleventh step of returning to the ninth step by setting k = k + 1 It is provided with means for repeatedly executing until the number of independent paths requested is satisfied.
[0015]
Thereby, the optimal value of α can be obtained by calculation, instead of setting the value of α by trial and error.
[0016]
COSPFThe values of (i, j) and SRLG (i, j) are
[Expression 7]
Figure 0003699375
As standardized by the maximum value for the link L (i, j), or COSPFThe values of (i, j) and SRLG (i, j) are
[Equation 8]
Figure 0003699375
As a sum of links L (i, j).
[0017]
For example, COSPFIf there is an extreme difference between (i, j) and SRLG (i, j), any element will always increase even if the value of α is changed, and the value of α will be reduced. In some cases, it may be difficult to find an optimal value of α by making a trial-and-error change. However, such a situation can be avoided.
[0018]
The second aspect of the present invention provides a node i and a node as functions corresponding to a route selection device that selects a route from the originating node s to the destination node d by installing the information processing device in the information processing device. Link cost C based on OSPF of link L (i, j) with jOSPFA function for holding (i, j) and group identification information SRLG (i, j) assigned to the fiber when the link L (i, j) shares one fiber with another link Function and a function for holding the parameter α, and the link cost COSPFBased on (i, j) and the group identification information SRLG (i, j), a function is realized in which a plurality of paths calculate independent paths that do not pass through the same link or node, and α (0 ≦ α ≦ 1) According to the set value, the weight considering SRLG in the path calculation of the function to be calculated is variably set.
[0019]
More specifically, srlg (i, j, g) takes “1” if the link L (i, j) belongs to the group g, and takes “0” otherwise. The number of SRLG groups and the sum D of the costs of all independent paths between the source node s and the destination node dpath(S, d)
[Equation 5]
When defining
Ccomp(I, j) =
(1-α) COSPF(I, j) + αmax{SRLG (i, j), 1}
[Equation 6]
The initial value is k = 1, and the shortest path of the kth path between the source node s and the destination node d is the link cost CcompObtained as (i, j), a first step that ends if there is no route between the source node s and the destination node d, or if k is the number of independent routes requested, and obtained in this first step If srlg (i, j, g) = 1 for all groups g with respect to the via link L (i, j) of the path, all links belonging to the group g to which the link L (i, j) belongs are calculated by path calculation. The second step of deleting from the topology to be used and deleting the transit node and the third step of returning to the first step with k = k + 1 until the path between the source node s and the destination node d disappears Alternatively, it is desirable to realize a function that is repeatedly executed until the requested number of independent paths is satisfied.
[0020]
Alternatively, the second aspect of the present invention provides a node i as a function corresponding to a route selection device that selects a route from the originating node s to the destination node d by installing the information processing device in the information processing device. Link cost C based on OSPF of link L (i, j) between node and node jOSPFA function for holding (i, j) and group identification information SRLG (i, j) assigned to the fiber when the link L (i, j) shares one fiber with another link Function and a function for setting the parameter α, and the link cost COSPFBased on (i, j) and the group identification information SRLG (i, j), a function is realized in which a plurality of paths calculate independent paths that do not pass through the same link or node, and α (0 ≦ α ≦ 1) The weight considering SRLG in the path calculation of the function to be calculated is variably set according to the set value of the function, and the number of independent paths required between the source node s and the destination node d is Dcomp(S, d) and the minimum value of α is αminAnd the maximum value of α is αmaxAnd α as the initial valuemin= 0.0, αmax= 1.0, the value for determining the convergence of α is ε, and the number of independent routes required for the path between the source node s and the destination node d is Dreq(S, d) and the function for setting the parameter α
α = αmin+ Αmax
And the number of independent paths D by the k-shortest path calculation algorithmnumA fifth step for determining (s, d);
Dnum(S, d) <Dreq(S, d)
Then αmin= Α, otherwise αmaxA sixth step with = α;
αmaxmin> Ε
If not go back to the fourth step
α = αmax+ Αmin
And realizing the seventh step of setting the value of the parameter α as the function to select,
Dnum(S, d) -Dreq(S, d)
D in the set of independent paths that minimizespathThe function of executing the eighth step with the set of independent routes having the smallest (s, d) as the selected route is realized, and the k-shortest path calculation algorithm is srlg (i, j, g) Is “1” if the link L (i, j) belongs to the group g, otherwise “0”, G is the number of SRLG groups, and all the links between the source node s and the destination node d Sum of costs for independent routes Dpath(S, d)
[Equation 5]
When defining
Ccomp(I, j) =
(1-α) COSPF(I, j) + αmax{SRLG (i, j), 1}
[Equation 6]
The initial value is k = 1, and the shortest path of the kth path between the source node s and the destination node d is obtained with the link cost as Ccomp (i, j). If there is no route between them, or if k is the number of independent routes requested, the ninth step is terminated, and all the groups g are connected to the via link L (i, j) of the path obtained in the ninth step. On the other hand, if srlg (i, j, g) = 1, the tenth step of deleting all the links belonging to the group g to which the link L (i, j) belongs from the topology used in the path calculation and deleting the transit node. And the eleventh step of setting k = k + 1 and returning to the ninth step until the route between the source node s and the destination node d disappears or the requested number of independent routes is satisfied. Is a program for causing achieved.
[0021]
A third aspect of the present invention is the information processing apparatus-readable recording medium on which the program of the present invention is recorded. The program of the present invention can be installed in the information processing apparatus using the recording medium of the present invention. The information processing apparatus can also install the program of the present invention when the information processing apparatus downloads the program of the present invention from a server holding the program of the present invention via a network.
[0022]
A fourth aspect of the present invention is a route selection method for selecting a route from a source node s to a destination node d. The feature of the present invention is that a link L ( Link cost C based on OSPF of i, j)OSPF(I, j), group identification information SRLG (i, j) assigned to the fiber when the link L (i, j) shares one fiber with another link, and parameter α , The link cost COSPFWhen calculating an independent route in which a plurality of routes do not pass through the same link or node based on (i, j) and the group identification information SRLG (i, j), the α (0 ≦ α ≦ 1) is set. The weight considering SRLG in the path calculation when calculating the independent route according to the value is variably set.
[0023]
More specifically, srlg (i, j, g) is “1” if the link L (i, j) belongs to the group g, otherwise “0”, G is the number of SRLG groups, Sum of costs D of all independent paths between source node s and destination node dpath(S, d)
[Equation 5]
When defining
Ccomp(I, j) =
(1-α) COSPF(I, j) + αmax{SRLG (i, j), 1}
[Equation 6]
The initial value is k = 1, and the shortest path of the kth path between the source node s and the destination node d is the link cost CcompObtained as (i, j), a first step that ends if there is no route between the source node s and the destination node d, or if k is the number of independent routes requested, and obtained in this first step If srlg (i, j, g) = 1 for all groups g with respect to the via link L (i, j) of the path, all links belonging to the group g to which the link L (i, j) belongs are calculated by path calculation. The second step of deleting from the topology to be used and deleting the transit node and the third step of returning to the first step with k = k + 1 until the path between the source node s and the destination node d disappears Alternatively, it is desirable to execute repeatedly until the required number of independent paths is satisfied.
[0024]
Alternatively, a fourth aspect of the present invention is a route selection method for selecting a route from a source node s to a destination node d, and a feature of the present invention is that a link between a node i and a node j Link cost C based on OSPF of L (i, j)OSPF(I, j) and the group identification information SRLG (i, j) assigned to the fiber when the link L (i, j) shares one fiber with another link, and the link cost COSPFWhen calculating an independent route in which a plurality of routes do not pass through the same link or node based on (i, j) and the group identification information SRLG (i, j), a set value of α (0 ≦ α ≦ 1) , The weight considering SRLG in the path calculation when calculating the independent route is set to be variable, and the number of independent routes required between the source node s and the destination node d is Dcomp(S, d) and the minimum value of α is αminAnd the maximum value of α is αmaxAnd α as the initial valuemin= 0.0, αmax= 1.0, the value for determining the convergence of α is ε, and the number of independent routes required for the path between the source node s and the destination node d is Dreq(S, d)
α = αmin+ Αmax
And the number of independent paths D by the k-shortest path calculation algorithmnumA fifth step for determining (s, d);
Dnum(S, d) <Dreq(S, d)
Then αmin= Α, otherwise αmaxA sixth step with = α;
αmaxmin> Ε
If not go back to the fourth step
α = αmax+ Αmin
And set the parameter α by executing the seventh step of setting the value of the parameter α as
Dnum(S, d) -Dreq(S, d)
D in the set of independent paths that minimizespathAn eighth step is performed in which the set of independent routes with the smallest (s, d) is selected, and as the k-shortest path calculation algorithm, srlg (i, j, g) is a link L ( If i, j) belongs to group g, it is “1”, otherwise it is “0”, G is the number of SRLG groups, and the cost of all independent paths between source node s and destination node d Sum Dpath(S, d)
[Equation 5]
When defining
Ccomp(I, j) =
(1-α) COSPF(I, j) + αmax{SRLG (i, j), 1}
[Equation 6]
The initial value is k = 1, and the shortest path of the kth path between the source node s and the destination node d is the link cost CcompIt is obtained in the ninth step and the ninth step to end if there is no route between the originating node s and the destination node d or (k) is the number of independent routes requested as (i, j). If srlg (i, j, g) = 1 for all groups g with respect to the link L (i, j) of the path, all links belonging to the group g to which the link L (i, j) belongs are calculated by path calculation. The route between the source node s and the destination node d disappears in the tenth step of deleting from the topology to be used and deleting the transit node and the eleventh step of returning to the ninth step by setting k = k + 1. Or repeatedly until the requested number of independent paths is satisfied.
[0025]
COSPFThe values of (i, j) and SRLG (i, j) are
[Equation 7]
As standardized by the maximum value for the link L (i, j), or COSPFThe values of (i, j) and SRLG (i, j) are
[Equation 8]
As a sum of links L (i, j).
[0026]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a block diagram of a route selection apparatus according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a flowchart showing the k-shortest path algorithm of the first embodiment of the present invention. FIG. 3 is a block diagram of the route selection apparatus according to the second embodiment of the present invention. FIG. 4 is a block diagram of the route selection apparatus according to the third embodiment of the present invention. FIG. 5 is a flowchart showing an α setting algorithm according to the third embodiment of the present invention. FIG. 6 is a diagram for explaining the effect of the route selection apparatus according to the embodiment of the present invention. The horizontal axis represents the value of α, and the vertical axis represents the average number of unconnected links and the standard average link cost.
[0027]
As shown in FIG. 1, the present invention is a route selection apparatus including an independent route calculation unit 40 for selecting a route from a source node s to a destination node d. The feature of the present invention is that a node i Link cost C based on OSPF of link L (i, j) between node and node jOSPFOSPF link cost memory 10 holding (i, j) and group identification information SRLG (i, j) assigned to the fiber when the link L (i, j) shares one fiber with another link ) And a parameter α memory 30 that holds a parameter α. The independent path calculation unit 40 includes the link cost COSPFBased on (i, j) and the group identification information SRLG (i, j), an independent route in which a plurality of routes do not pass through the same link or node is calculated, and the set value of α (0 ≦ α ≦ 1) is obtained. Therefore, the weight considering SRLG in the path calculation of the independent route calculation unit 40 is set variably.
[0028]
Alternatively, as shown in FIG. 4, the present invention is a route selection device including an independent route calculation unit 40 that selects a route from the source node s to the destination node d, and the present invention is characterized by Link cost C based on OSPF of link L (i, j) between node i and node jOSPFOSPF link cost memory 10 holding (i, j) and group identification information SRLG (i, j) assigned to the fiber when the link L (i, j) shares one fiber with another link ) And a parameter α setting unit 70 for setting the parameter α. The independent path calculation unit 40 includes the link cost COSPFBased on (i, j) and the group identification information SRLG (i, j), an independent route in which a plurality of routes do not pass through the same link or node is calculated, and the set value of α (0 ≦ α ≦ 1) is obtained. Therefore, the weight considering SRLG (Shared Risk Link Group) in the path calculation of the independent route calculation unit 40 is set variably.
[0029]
As shown in FIG. 3 or FIG.OSPFThe values of (i, j) and SRLG (i, j) are
[Equation 7]
As standardized by the maximum value for the link L (i, j), or COSPFThe values of (i, j) and SRLG (i, j) are
[Equation 8]
Can be standardized with the sum of the links L (i, j).
[0030]
  In the embodiment of the present invention, the route selection device of the present invention is realized by using a computer device.Route selection deviceIn order to realize the above, the program of the present invention is used, which is installed in a computer apparatus which is an information processing apparatus to cause the computer apparatus to realize a function corresponding to the route selection apparatus of the present invention.
[0031]
Further, the computer apparatus-readable recording medium in which the program of the present invention is recorded can be used as the recording medium of the present invention, and the program of the present invention can be installed in the computer apparatus using the recording medium of the present invention. The computer apparatus can also install the program of the present invention when the computer apparatus downloads the program of the present invention from a server holding the program of the present invention via a network.
[0032]
In the following, embodiments of the present invention will be described in more detail.
[0033]
(First Example)
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the first embodiment, when searching for the shortest path by the k-shortest path algorithm, the following link cost Ccomp(I, j) is used.
Ccomp(I, j) =
(1-α) COSPF(I, j) + αmax{SRLG (i, j), 1}
[Equation 6]
However, COSPF(I, j): cost of link L (i, j) advertised by OSPF, srlg (i, j, g): 1 if link L (i, j) belongs to group g, and so on Otherwise, 0, α: 0 ≦ α ≦ 1, weight for considering SRLG in path calculation, and G: number of SRLG groups. Also, the sum D of the costs of all independent routes between the arrival and departure nodes s and dpath(S, d)
[Equation 5]
It is defined as
[0034]
As the value of α is larger, SRLG (i, j) is taken into consideration and it becomes easier to find an independent route. However, on the other hand, COSPFSince the contribution of (i, j) is reduced, Dpath(S, d) becomes large. When giving priority to the number of independent routes, the value of α is brought close to 1.
[0035]
The following k-shortest path calculation algorithm considering SRLG is used. As an initial value, k = 1.
[0036]
Step 1: The shortest path of the k-th path between nodes s and d is defined as the link cost CcompObtained as (i, j). However, if there is no path between the nodes s and d, or k = DregIf (s, d), the process ends.
[0037]
Step 2: With respect to all g via the link L (i, j) of the path obtained in Step 1, if srlg (i, j, g) = 1, the group g to which the link L (i, j) belongs All links belonging to are deleted from the topology used in the path calculation and their transit nodes are also deleted.
[0038]
Step 3: Set k = k + 1 and proceed to Step 1. FIG. 2 shows the k-shortest path algorithm of the first embodiment.
[0039]
FIG. 1 shows a route selection apparatus according to the first embodiment. The route selection device is deployed at each node. Further, it may be arranged in an operation device that centrally manages each node.
[0040]
A route selection example will be described with reference to FIG. For simplicity, α = 1. CcompSince (i, j) is the link cost, two routes, 0-1-3-5 and 0-4-5, can be obtained when independent routes are calculated.
[0041]
In the conventional system, only one route of 0-1-2-5 was obtained in the network of FIG. 8, whereas in the first embodiment, two routes can be obtained.
[0042]
Thus, in the first embodiment, when α is set to 1 or a large value close to 1, more independent routes can be searched.
[0043]
(Second embodiment)
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the first embodiment, COSPFSince (i, j) and SRLG (i, j) are not related to the two values, for example, generally COSPFWhen the value of (i, j) is extremely larger than SRLG (i, j), even if the value of α is changed, COSPFThe element (i, j) always becomes large. Therefore, in the second embodiment, COSPFThe values of (i, j) and SRLG (i, j) are normalized. FIG. 3 shows a route selection apparatus according to the second embodiment.
[0044]
[Equation 7]
This is because each COSPFNormalization is performed with the maximum values for (i, j) of (i, j) and SRLG (i, j). Also,
[Equation 8]
This is because each COSPFNormalization is performed with the sum of (i, j) and (i, j) of SRLG (i, j). In the second embodiment, COSPFSince the difference between the extreme values of (i, j) and SRLG (i, j) can be reduced, it is effective to select an appropriate α by changing the value of α by trial and error. .
[0045]
(Third embodiment)
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the first and second embodiments, the value of α is given as a parameter. In the third embodiment, the number D of independent routes required between the departure and arrival nodes s and dcompD while satisfying (s, d)pathA route that minimizes (s, d) is obtained using a binary search.
[0046]
A route selection apparatus according to the third embodiment is shown in FIG. FIG. 5 shows an α setting algorithm of the third embodiment. The α setting algorithm of the third embodiment is as follows. As an initial value, αmin= 0.0, αmax= 1.0. A value for determining the convergence of α is set to ε.
[0047]
Step 4: α = αmin+ Αmax
Step 5: The number of independent paths D is calculated by the k-shortest path calculation algorithm.numFind (s, d).
Step 6: Dnum(S, d) <DreqIf (s, d) then αmin= Α, otherwise αmax= Α.
Step 7: αmaxminIf> ε, go to Step 1, otherwise go to Step 5.
Step 8: Dnum(S, d) -DreqIn the set of independent paths that minimize (s, d), DpathThe solution is a set of independent paths that minimize (s, d). However, Dreq(S, d): The number of independent paths required for the path between the nodes s and d.
[0048]
The k-shortest path calculation algorithm considering SRLG uses the algorithm already described with reference to FIG.
[0049]
(Example summary)
A topology (100 samples) that satisfies average node degree = 6 is generated by considering SRLG using random numbers with 20 nodes.compWith (i, j) as the link cost, α, the average number of independent paths between the arrival and departure nodes, the normalized path cost DpathFIG. 6 shows (s, d) (conventional method, ie, the link cost when α = 0 is “1”) according to the method of the second embodiment. The number of SRLG groups is G = 16, the number of members per group is 14, and the value of srlg (i, j, g) is given using random numbers. From FIG. 6, it can be seen that an economical path can be set by obtaining α satisfying the required condition.
[0050]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a desired number of independent paths can be satisfied and an economical independent path can be selected.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of a route selection apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing a k-shortest path algorithm according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram of a route selection apparatus according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a block diagram of a route selection apparatus according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a flowchart showing an α setting algorithm according to the third embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram for explaining the effect of the route selection device according to the embodiment of the present invention;
FIG. 7 is a block diagram of a conventional route selection device.
FIG. 8 is a diagram showing an example of a network configuration with SRLG.
FIG. 9 is a diagram showing an example of SRLG.
FIG. 10 is a diagram showing the topology after the links and nodes involved are excluded.
[Explanation of symbols]
10 OSPF link cost memory
20 SRLG memory
30 parameter α memory
40 Independent route calculator
50, 60 Standardization Department
70 Parameter α setting section

Claims (14)

発ノードsから着ノードdへの経路を選択する手段を備えた経路選択装置において、
前記選択する手段は、
ノードiとノードjとの間のリンクL(i,j)のOSPF(Open Shortest Path First)に基づくリンクコストCOSPF(i,j)を保持する手段と、
前記リンクL(i,j)が他のリンクと一つのファイバを共用するときの当該ファイバに割当てられたグループ識別情報SRLG(i,j)を保持する手段と、
パラメータαを保持する手段と
を備え、
前記リンクコストCOSPF(i,j)および前記グループ識別情報SRLG(i,j)に基づき複数の経路が互いに同一のリンクまたはノードを経由しない独立経路を計算する手段を備え、
前記α(0≦α≦1)の設定値は独立経路数に対する要求条件に応じて可変であり、前記αにしたがって前記計算する手段のパス計算におけるSRLG(Shared Risk Link Group)を考慮する重みが可変に設定される
ことを特徴とする経路選択装置。
In a route selection device comprising means for selecting a route from a source node s to a destination node d,
The means for selecting is
Means for holding a link cost C OSPFF (i, j) based on OSPF (Open Shortest Path First) of the link L (i, j) between the node i and the node j;
Means for holding group identification information SRLG (i, j) assigned to the fiber when the link L (i, j) shares one fiber with another link;
Means for holding the parameter α,
A plurality of paths based on the link cost C OSPF (i, j) and the group identification information SRLG (i, j);
The set value of α (0 ≦ α ≦ 1) is variable according to the requirements for the number of independent paths, and the weight considering SRLG (Shared Risk Link Group) in the path calculation of the means for calculating according to α is given. A route selection device that is variably set.
前記計算する手段は、
srlg(i,j,g)はリンクL(i,j)がグループgに属していれば“1”そうでなければ“0”をとり、GはSRLG(Shared Risk Link Group)のグループ数とし、発ノードsと着ノードdとの間の全ての独立経路のコストの和Dpath(s,d)を
Figure 0003699375
と定義するときに、
comp(i,j)=
(1−α)COSPF(i,j)+αmax{SRLG(i,j),1}
Figure 0003699375
であり、初期値をk=1とし、
発ノードsと着ノードdとの間のk本目のパスの最短経路をリンクコストをCcomp(i,j)として求め発ノードsと着ノードdとの間に経路が無いかまたは前記kが要求した独立経路数であれば終了する第一のステップと、
この第一のステップで求めたパスの経由リンクL(i,j)についてすべてのグループgに対してsrlg(i,j,g)=1ならばリンクL(i,j)が属するグループgに属するすべてのリンクをパス計算で用いるトポロジから削除するとともにその経由ノードも削除する第二のステップと、
k=k+1とし前記第一のステップに戻る第三のステップと
を発ノードsと着ノードdとの間の経路が無くなるまであるいは要求した独立経路数を満足するまで繰り返し実行する手段を備えた
請求項1記載の経路選択装置。
The means for calculating is
srlg (i, j, g) is “1” if the link L (i, j) belongs to the group g, “0” otherwise, and G is the number of SRLG (Shared Risk Link Group) groups. , The sum D path (s, d) of the costs of all independent paths between the source node s and the destination node d
Figure 0003699375
When defining
C comp (i, j) =
(1-α) C OSPF (i, j) + α max {SRLG (i, j), 1}
Figure 0003699375
And the initial value is k = 1,
The shortest path of the k-th path between the source node s and the destination node d is obtained with the link cost as C comp (i, j), and there is no path between the source node s and the destination node d, or the k is A first step that ends if the number of independent paths requested, and
If srlg (i, j, g) = 1 for all groups g with respect to the via link L (i, j) of the path obtained in this first step, the group g to which the link L (i, j) belongs is assigned. A second step of deleting all the links to which it belongs from the topology used in the path calculation and deleting its transit nodes;
and a third step of returning to the first step by setting k = k + 1 until the route between the source node s and the destination node d disappears or the requested number of independent routes is satisfied. Item 4. The route selection device according to Item 1.
発ノードsから着ノードdへの経路を選択する手段を備えた経路選択装置において、
前記選択する手段は、
ノードiとノードjとの間のリンクL(i,j)のOSPF(Open Shortest Path First)に基づくリンクコストCOSPF(i,j)を保持する手段と、
前記リンクL(i,j)が他のリンクと一つのファイバを共用するときの当該ファイバに割当てられたグループ識別情報SRLG(i,j)を保持する手段と、
パラメータαを設定する手段と
を備え、
前記リンクコストCOSPF(i,j)および前記グループ識別情報SRLG(i,j)に基づき複数の経路が互いに同一のリンクまたはノードを経由しない独立経路を計算する手段を備え、
前記α(0≦α≦1)の設定値にしたがって前記計算する手段のパス計算におけるSRLG(Shared Risk Link Group)を考慮する重みが可変に設定され、
発ノードsと着ノードdとの間に要求される独立経路数をDcomp(s,d)とし、αの最小値をαminとし、αの最大値をαmaxとし、初期値としてαmin=0.0、αmax=1.0とし、αの収束を判定する値をεとし、発ノードsと着ノードdとの間のパスに要求される独立経路数をDreq(s,d)とし、
前記パラメータαを設定する手段は、
α=αmin+αmax
とする第四のステップと、
k−shortest path計算アルゴリズムにより、独立経路数Dnum(s,d)を求める第五のステップと、
num(s,d)<Dreq(s,d)
ならばαmin=αとしそうでなければαmax=αとする第六のステップと、
αmax−αmin>ε
ならば前記第四のステップへ戻りそうでなければ
α=αmax+αmin
としてパラメータαの値を設定する第七のステップと
を実行する手段を備え、
前記計算する手段は、
num(s,d)−Dreq(s,d)
が最小となる独立経路のセットの中でDpath(s,d)が最小となる独立経路のセットを選択された経路とする第八のステップを実行する手段を備え、
前記k−shortest path計算アルゴリズムとしては、
srlg(i,j,g)はリンクL(i,j)がグループgに属していれば“1”そうでなければ“0”をとり、GはSRLG(Shared Risk Link Group)のグループ数とし、発ノードsと着ノードdとの間の全ての独立経路のコストの和Dpath(s,d)を
[数1]
と定義するときに、
comp(i,j)=
(1−α)COSPF(i,j)+αmax{SRLG(i,j),1}
[数2]
であり、初期値をk=1とし、
発ノードsと着ノードdとの間のk本目のパスの最短経路をリンクコストをCcomp(i,j)として求め発ノードsと着ノードdとの間に経路がないかまたは前記kが要求した独立経路数であれば終了する第九のステップと、
この第九のステップで求めたパスの経由リンクL(i,j)についてすべてのグループgに対してsrlg(i,j,g)=1ならばリンクL(i,j)が属するグループgに属するすべてのリンクをパス計算で用いるトポロジから削除するとともにその経由ノードも削除する第十のステップと、
k=k+1とし前記第九のステップに戻る第十一のステップと
を発ノードsと着ノードdとの間の経路が無くなるまであるいは要求した独立経路数を満足するまで繰り返し実行する手段を備えた
ことを特徴とする経路選択装置。
In a route selection device comprising means for selecting a route from a source node s to a destination node d,
The means for selecting is
Means for holding a link cost C OSPFF (i, j) based on OSPF (Open Shortest Path First) of the link L (i, j) between the node i and the node j;
Means for holding group identification information SRLG (i, j) assigned to the fiber when the link L (i, j) shares one fiber with another link;
Means for setting the parameter α,
A plurality of paths based on the link cost C OSPF (i, j) and the group identification information SRLG (i, j);
The weight considering SRLG (Shared Risk Link Group) in the path calculation of the means for calculating according to the set value of α (0 ≦ α ≦ 1) is variably set,
The number of independent paths required between the source node s and the destination node d is D comp (s, d), the minimum value of α is α min , the maximum value of α is α max, and α min is the initial value. = 0.0, α max = 1.0, the value for determining the convergence of α is ε, and the number of independent routes required for the path between the source node s and the destination node d is D req (s, d )age,
The means for setting the parameter α is:
α = α min + α max
And the fourth step
a fifth step of obtaining an independent path number D num (s, d) by a k-shortest path calculation algorithm;
D num (s, d) <D req (s, d)
If so, a sixth step with α min = α, otherwise α max = α,
α max −α min > ε
If not, return to the fourth step if not α = α max + α min
And a seventh step of setting the value of the parameter α as
The means for calculating is
D num (s, d) −D req (s, d)
Means for performing an eighth step with the set of independent paths having the smallest D path (s, d) as the selected path among the set of independent paths having the smallest
As the k-shortest path calculation algorithm,
srlg (i, j, g) is “1” if the link L (i, j) belongs to the group g, “0” otherwise, and G is the number of SRLG (Shared Risk Link Group) groups. , The sum D path (s, d) of the costs of all independent paths between the source node s and the destination node d is given by [Equation 1]
When defining
C comp (i, j) =
(1-α) C OSPF (i, j) + α max {SRLG (i, j), 1}
[Equation 2]
And the initial value is k = 1,
The shortest path of the k-th path between the source node s and the destination node d is obtained with the link cost as C comp (i, j), and there is no path between the source node s and the destination node d, or the k is A ninth step that ends if the requested number of independent paths; and
If srlg (i, j, g) = 1 for all the groups g with respect to the via link L (i, j) of the path obtained in the ninth step, the group L to which the link L (i, j) belongs is assigned. A tenth step of deleting all the belonging links from the topology used in the path calculation and deleting the transit node;
The eleventh step of setting k = k + 1 and returning to the ninth step is provided until the route between the source node s and the destination node d disappears or the requested number of independent routes is satisfied. A route selection device characterized by that.
OSPF(i,j)およびSRLG(i,j)の値を
Figure 0003699375
としてリンクL(i,j)に関する最大値でそれぞれ規格化した請求項1ないし3のいずれかに記載の経路選択装置。
C OSPF (i, j) and SRLG (i, j) values
Figure 0003699375
The route selection device according to any one of claims 1 to 3, wherein the route selection device is standardized with a maximum value for the link L (i, j).
OSPF(i,j)およびSRLG(i,j)の値を
Figure 0003699375
としてリンクL(i,j)に関する和でそれぞれ規格化した請求項1ないし3のいずれかに記載の経路選択装置。
C OSPF (i, j) and SRLG (i, j) values
Figure 0003699375
The route selection device according to any one of claims 1 to 3, wherein each of the route selection devices is normalized by a sum related to the link L (i, j).
情報処理装置にインストールすることにより、その情報処理装置に、発ノードsから着ノードdへの経路を選択する経路選択装置に相応する機能として、
ノードiとノードjとの間のリンクL(i,j)のOSPF(Open Shortest Path First)に基づくリンクコストCOSPF(i,j)を保持する機能と、
前記リンクL(i,j)が他のリンクと一つのファイバを共用するときの当該ファイバに割当てられたグループ識別情報SRLG(i,j)を保持する機能と、
パラメータαを保持する機能と
を実現させ、
前記リンクコストCOSPF(i,j)および前記グループ識別情報SRLG(i,j)に基づき複数の経路が互いに同一のリンクまたはノードを経由しない独立経路を計算する機能を実現させ、
前記α(0≦α≦1)の設定値は独立経路数に対する要求条件に応じて可変に設定され、前記αにしたがって前記計算する機能のパス計算におけるSRLG(Shared Risk Link Group)を考慮する重みが可変に設定される
ことを特徴とするプログラム。
As a function corresponding to the route selection device that selects a route from the source node s to the destination node d by installing the information processing device in the information processing device,
A function of maintaining a link cost C OSPFF (i, j) based on OSPF (Open Shortest Path First) of the link L (i, j) between the node i and the node j;
A function of holding group identification information SRLG (i, j) assigned to the fiber when the link L (i, j) shares one fiber with another link;
The function to hold the parameter α and
Based on the link cost C OSPF (i, j) and the group identification information SRLG (i, j), a function of calculating an independent route in which a plurality of routes do not pass through the same link or node,
The set value of α (0 ≦ α ≦ 1) is variably set according to the requirements for the number of independent routes, and weights considering SRLG (Shared Risk Link Group) in the path calculation of the function to be calculated according to α A program characterized in that is variably set.
前記計算する機能として、
srlg(i,j,g)はリンクL(i,j)がグループgに属していれば“1”そうでなければ“0”をとり、GはSRLG(Shared Risk Link Group)のグループ数とし、発ノードsと着ノードdとの間の全ての独立経路のコストの和Dpath(s,d)を
[数1]
と定義するときに、
comp(i,j)=
(1−α)COSPF(i,j)+αmax{SRLG(i,j),1}
[数2]
であり、初期値をk=1とし、
発ノードsと着ノードdとの間のk本目のパスの最短経路をリンクコストをCcomp(i,j)として求め発ノードsと着ノードdとの間に経路がないかまたは前記kが要求した独立経路数であれば終了する第一のステップと、
この第一のステップで求めたパスの経由リンクL(i,j)についてすべてのグループgに対してsrlg(i,j,g)=1ならばリンクL(i,j)が属するグループgに属するすべてのリンクをパス計算で用いるトポロジから削除するとともにその経由ノードも削除する第二のステップと、
k=k+1とし前記第一のステップに戻る第三のステップと
を発ノードsと着ノードdとの間の経路が無くなるまであるいは要求した独立経路数を満足するまで繰り返し実行する機能を実現させる
請求項6記載のプログラム。
As the function to calculate,
srlg (i, j, g) is “1” if the link L (i, j) belongs to the group g, “0” otherwise, and G is the number of SRLG (Shared Risk Link Group) groups. , The sum D path (s, d) of the costs of all independent paths between the source node s and the destination node d is given by [Equation 1]
When defining
C comp (i, j) =
(1-α) C OSPF (i, j) + α max {SRLG (i, j), 1}
[Equation 2]
And the initial value is k = 1,
The shortest path of the k-th path between the source node s and the destination node d is obtained with the link cost as C comp (i, j), and there is no path between the source node s and the destination node d, or the k is A first step that ends if the number of independent paths requested, and
If srlg (i, j, g) = 1 for all groups g with respect to the via link L (i, j) of the path obtained in this first step, the group g to which the link L (i, j) belongs is assigned. A second step of deleting all the links to which it belongs from the topology used in the path calculation and deleting its transit nodes;
The third step of returning to the first step with k = k + 1 is realized until the route between the source node s and the destination node d disappears or until the requested number of independent routes is satisfied. Item 6. The program according to item 6.
情報処理装置にインストールすることにより、その情報処理装置に、発ノードsから着ノードdへの経路を選択する経路選択装置に相応する機能として、
ノードiとノードjとの間のリンクL(i,j)のOSPF(Open Shortest Path First)に基づくリンクコストCOSPF(i,j)を保持する機能と、
前記リンクL(i,j)が他のリンクと一つのファイバを共用するときの当該ファイバに割当てられたグループ識別情報SRLG(i,j)を保持する機能と、
パラメータαを設定する機能と
を実現させ、
前記リンクコストCOSPF(i,j)および前記グループ識別情報SRLG(i,j)に基づき複数の経路が互いに同一のリンクまたはノードを経由しない独立経路を計算する機能を実現させ、
前記α(0≦α≦1)の設定値にしたがって前記計算する機能のパス計算におけるSRLG(Shared Risk Link Group)を考慮する重みが可変に設定され、
発ノードsと着ノードdとの間に要求される独立経路数をDcomp(s,d)とし、αの最小値をαminとし、αの最大値をαmaxとし、初期値としてαmin=0.0、αmax=1.0とし、αの収束を判定する値をεとし、発ノードsと着ノードdとの間のパスに要求される独立経路数をDreq(s,d)とし、
前記パラメータαを設定する機能として、
α=αmin+αmax
とする第四のステップと、
k−shortest path計算アルゴリズムにより、独立経路数Dnum(s,d)を求める第五のステップと、
num(s,d)<Dreq(s,d)
ならばαmin=αとしそうでなければαmax=αとする第六のステップと、
αmax−αmin>ε
ならば前記第四のステップへ戻りそうでなければ
α=αmax+αmin
としてパラメータαの値を設定する第七のステップと
を実現させ、
前記選択する機能として、
num(s,d)−Dreq(s,d)
が最小となる独立経路のセットの中でDpath(s,d)が最小となる独立経路のセットを選択された経路とする第八のステップを実行する機能を実現させ、
前記k−shortest path計算アルゴリズムとしては、
srlg(i,j,g)はリンクL(i,j)がグループgに属していれば“1”そうでなければ“0”をとり、GはSRLG(Shared Risk Link Group)のグループ数とし、発ノードsと着ノードdとの間の全ての独立経路のコストの和Dpath(s,d)を
[数1]
と定義するときに、
comp(i,j)=
(1−α)COSPF(i,j)+αmax{SRLG(i,j),1}
[数2]
であり、初期値をk=1とし、
発ノードsと着ノードdとの間のk本目のパスの最短経路をリンクコストをCcomp(i,j)として求め発ノードsと着ノードdとの間に経路がないかまたは前記kが要求した独立経路数であれば終了する第九のステップと、
この第九のステップで求めたパスの経由リンクL(i,j)についてすべてのグループgに対してsrlg(i,j,g)=1ならばリンクL(i,j)が属するグループgに属するすべてのリンクをパス計算で用いるトポロジから削除するとともにその経由ノードも削除する第十のステップと、
k=k+1とし前記第九のステップに戻る第十一のステップと
を発ノードsと着ノードdとの間の経路が無くなるまであるいは要求した独立経路数を満足するまで繰り返し実行する機能を実現させる
ことを特徴とするプログラム。
As a function corresponding to the route selection device that selects a route from the source node s to the destination node d by installing the information processing device in the information processing device,
A function of maintaining a link cost C OSPFF (i, j) based on OSPF (Open Shortest Path First) of the link L (i, j) between the node i and the node j;
A function of holding group identification information SRLG (i, j) assigned to the fiber when the link L (i, j) shares one fiber with another link;
With the function to set parameter α,
Based on the link cost C OSPF (i, j) and the group identification information SRLG (i, j), a function of calculating an independent route in which a plurality of routes do not pass through the same link or node,
The weight considering SRLG (Shared Risk Link Group) in the path calculation of the function to be calculated according to the setting value of α (0 ≦ α ≦ 1) is variably set,
The number of independent paths required between the source node s and the destination node d is D comp (s, d), the minimum value of α is α min , the maximum value of α is α max, and α min is the initial value. = 0.0, α max = 1.0, the value for determining the convergence of α is ε, and the number of independent routes required for the path between the source node s and the destination node d is D req (s, d )age,
As a function to set the parameter α,
α = α min + α max
And the fourth step
a fifth step of obtaining an independent path number D num (s, d) by a k-shortest path calculation algorithm;
D num (s, d) <D req (s, d)
If so, a sixth step with α min = α, otherwise α max = α,
α max −α min > ε
If not, return to the fourth step if not α = α max + α min
And the seventh step of setting the value of the parameter α as
As the function to select,
D num (s, d) −D req (s, d)
Realizing the function of executing the eighth step with the set of independent paths having the smallest D path (s, d) as the selected path among the set of independent paths having the smallest
As the k-shortest path calculation algorithm,
srlg (i, j, g) is “1” if the link L (i, j) belongs to the group g, “0” otherwise, and G is the number of SRLG (Shared Risk Link Group) groups. , The sum D path (s, d) of the costs of all independent paths between the source node s and the destination node d is given by [Equation 1]
When defining
C comp (i, j) =
(1-α) C OSPF (i, j) + α max {SRLG (i, j), 1}
[Equation 2]
And the initial value is k = 1,
The shortest path of the k-th path between the source node s and the destination node d is obtained with the link cost as Ccomp (i, j), and there is no path between the source node s and the destination node d, or the k requests A ninth step that ends if the number of independent routes is
If srlg (i, j, g) = 1 for all the groups g with respect to the via link L (i, j) of the path obtained in the ninth step, the group L to which the link L (i, j) belongs is assigned. A tenth step of deleting all the belonging links from the topology used in the path calculation and deleting the transit node;
The function of repeatedly executing the eleventh step of setting k = k + 1 and returning to the ninth step until the route between the source node s and the destination node d disappears or the requested number of independent routes is satisfied is realized. A program characterized by that.
請求項6ないし8のいずれかに記載のプログラムが記録された前記情報処理装置読み取り可能な記録媒体。9. A recording medium readable by the information processing apparatus on which the program according to claim 6 is recorded. 発ノードsから着ノードdへの経路を選択する経路選択方法において、
ノードiとノードjとの間のリンクL(i,j)のOSPF(Open Shortest Path First)に基づくリンクコストCOSPF(i,j)と、前記リンクL(i,j)が他のリンクと一つのファイバを共用するときの当該ファイバに割当てられたグループ識別情報SRLG(i,j)と、パラメータαとを用い、
前記リンクコストCOSPF(i,j)および前記グループ識別情報SRLG(i,j)に基づき複数の経路が互いに同一のリンクまたはノードを経由しない独立経路を計算する際に、
前記α(0≦α≦1)の設定値を独立経路数に対する要求条件に応じて可変に設定し、前記αにしたがって前記独立経路を計算する際のパス計算におけるSRLG(Shared Risk Link Group)を考慮する重みが可変に設定される
ことを特徴とする経路選択方法。
In a route selection method for selecting a route from a source node s to a destination node d,
Link cost C OSPFF (i, j) based on OSPF (Open Shortest Path First) of link L (i, j) between node i and node j, and link L (i, j) Using group identification information SRLG (i, j) assigned to the fiber when sharing one fiber and the parameter α,
When calculating an independent route in which a plurality of routes do not pass through the same link or node based on the link cost C OSPF (i, j) and the group identification information SRLG (i, j),
The setting value of α (0 ≦ α ≦ 1) is variably set according to the requirement for the number of independent routes, and SRLG (Shared Risk Link Group) in path calculation when calculating the independent route according to α A route selection method characterized in that the weight to be considered is set variably.
srlg(i,j,g)はリンクL(i,j)がグループgに属していれば“1”そうでなければ“0”をとり、GはSRLG(Shared Risk Link Group)のグループ数とし、発ノードsと着ノードdとの間の全ての独立経路のコストの和Dpath(s,d)を
[数1]
と定義するときに、
comp(i,j)=
(1−α)COSPF(i,j)+αmax{SRLG(i,j),1}
[数2]
であり、初期値をk=1とし、
発ノードsと着ノードdとの間のk本目のパスの最短経路をリンクコストをCcomp(i,j)として求め発ノードsと着ノードdとの間に経路がないかまたは前記kが要求した独立経路数であれば終了する第一のステップと、
この第一のステップで求めたパスの経由リンクL(i,j)についてすべてのグループgに対してsrlg(i,j,g)=1ならばリンクL(i,j)が属するグループgに属するすべてのリンクをパス計算で用いるトポロジから削除するとともにその経由ノードも削除する第二のステップと、
k=k+1とし前記第一のステップに戻る第三のステップと
を発ノードsと着ノードdとの間の経路が無くなるまであるいは要求した独立経路数を満足するまで繰り返し実行する
請求項10記載の経路選択方法。
srlg (i, j, g) is “1” if the link L (i, j) belongs to the group g, “0” otherwise, and G is the number of SRLG (Shared Risk Link Group) groups. , The sum D path (s, d) of the costs of all independent paths between the source node s and the destination node d is given by [Equation 1]
When defining
C comp (i, j) =
(1-α) C OSPF (i, j) + α max {SRLG (i, j), 1}
[Equation 2]
And the initial value is k = 1,
The shortest path of the k-th path between the source node s and the destination node d is obtained with the link cost as C comp (i, j), and there is no path between the source node s and the destination node d, or the k is A first step that ends if the number of independent paths requested, and
If srlg (i, j, g) = 1 for all groups g with respect to the via link L (i, j) of the path obtained in this first step, the group g to which the link L (i, j) belongs is assigned. A second step of deleting all the links to which it belongs from the topology used in the path calculation and deleting its transit nodes;
11. The third step of setting k = k + 1 and returning to the first step is repeatedly executed until there is no route between the source node s and the destination node d or the requested number of independent routes is satisfied. Route selection method.
発ノードsから着ノードdへの経路を選択する経路選択方法において、
ノードiとノードjとの間のリンクL(i,j)のOSPF(Open Shortest Path First)に基づくリンクコストCOSPF(i,j)と、
前記リンクL(i,j)が他のリンクと一つのファイバを共用するときの当該ファイバに割当てられたグループ識別情報SRLG(i,j)と
を用い、
前記リンクコストCOSPF(i,j)および前記グループ識別情報SRLG(i,j)に基づき複数の経路が互いに同一のリンクまたはノードを経由しない独立経路を計算する際に、
α(0≦α≦1)の設定値にしたがって前記独立経路を計算する際のパス計算におけるSRLG(Shared Risk Link Group)を考慮する重みが可変に設定され、
発ノードsと着ノードdとの間に要求される独立経路数をDcomp(s,d)とし、αの最小値をαminとし、αの最大値をαmaxとし、初期値としてαmin=0.0、αmax=1.0とし、αの収束を判定する値をεとし、発ノードsと着ノードdとの間のパスに要求される独立経路数をDreq(s,d)とし、
α=αmin+αmax
とする第四のステップと、
k−shortest path計算アルゴリズムにより、独立経路数Dnum(s,d)を求める第五のステップと、
num(s,d)<Dreq(s,d)
ならばαmin=αとしそうでなければαmax=αとする第六のステップと、
αmax−αmin>ε
ならば前記第四のステップへ戻りそうでなければα=αmax+αminとしてパラメータαの値を設定する第七のステップと
を実行してパラメータαを設定し、
num(s,d)−Dreq(s,d)
が最小となる独立経路のセットの中でDpath(s,d)が最小となる独立経路のセットを選択された経路とする第八のステップを実行し、
前記k−shortest path計算アルゴリズムとしては、
srlg(i,j,g)はリンクL(i,j)がグループgに属していれば“1”そうでなければ“0”をとり、GはSRLG(Shared Risk Link Group)のグループ数とし、発ノードsと着ノードdとの間の全ての独立経路のコストの和Dpath(s,d)を
[数1]
と定義するときに、
comp(i,j)=
(1−α)COSPF(i,j)+αmax{SRLG(i,j),1}
[数2]
であり、初期値をk=1とし、
発ノードsと着ノードdとの間のk本目のパスの最短経路をリンクコストをCcomp(i,j)として求め発ノードsと着ノードdとの間に経路がないかまたは前記kが要求した独立経路数であれば終了する第九のステップと、
この第九のステップで求めたパスの経由リンクL(i,j)についてすべてのグループgに対してsrlg(i,j,g)=1ならばリンクL(i,j)が属するグループgに属するすべてのリンクをパス計算で用いるトポロジから削除するとともにその経由ノードも削除する第十のステップと、
k=k+1とし前記第九のステップに戻る第十一のステップと
を発ノードsと着ノードdとの間の経路が無くなるまであるいは要求した独立経路数を満足するまで繰り返し実行する
ことを特徴とする経路選択方法。
In a route selection method for selecting a route from a source node s to a destination node d,
Link cost C OSPFF (i, j) based on OSPF (Open Shortest Path First) of link L (i, j) between node i and node j;
Using the group identification information SRLG (i, j) assigned to the fiber when the link L (i, j) shares one fiber with another link,
When calculating an independent route in which a plurality of routes do not pass through the same link or node based on the link cost C OSPF (i, j) and the group identification information SRLG (i, j),
The weight considering SRLG (Shared Risk Link Group) in the path calculation when calculating the independent route according to the set value of α (0 ≦ α ≦ 1) is variably set,
The number of independent paths required between the source node s and the destination node d is D comp (s, d), the minimum value of α is α min , the maximum value of α is α max, and α min is the initial value. = 0.0, α max = 1.0, the value for determining the convergence of α is ε, and the number of independent routes required for the path between the source node s and the destination node d is D req (s, d )age,
α = α min + α max
And the fourth step
a fifth step of obtaining an independent path number D num (s, d) by a k-shortest path calculation algorithm;
D num (s, d) <D req (s, d)
If so, a sixth step with α min = α, otherwise α max = α,
α max −α min > ε
If not, return to the fourth step and execute the seventh step of setting the value of the parameter α as α = α max + α min to set the parameter α,
D num (s, d) −D req (s, d)
Performing an eighth step in which the set of independent paths with the smallest D path (s, d) among the set of independent paths with the smallest
As the k-shortest path calculation algorithm,
srlg (i, j, g) is “1” if the link L (i, j) belongs to the group g, “0” otherwise, and G is the number of SRLG (Shared Risk Link Group) groups. , The sum D path (s, d) of the costs of all independent paths between the source node s and the destination node d is given by [Equation 1]
When defining
C comp (i, j) =
(1-α) C OSPF (i, j) + α max {SRLG (i, j), 1}
[Equation 2]
And the initial value is k = 1,
The shortest path of the k-th path between the source node s and the destination node d is obtained with the link cost as C comp (i, j), and there is no path between the source node s and the destination node d, or the k is A ninth step that ends if the requested number of independent paths; and
If srlg (i, j, g) = 1 for all the groups g with respect to the via link L (i, j) of the path obtained in the ninth step, the group L to which the link L (i, j) belongs is assigned. A tenth step of deleting all the belonging links from the topology used in the path calculation and deleting the transit node;
The eleventh step of setting k = k + 1 and returning to the ninth step is repeatedly executed until there is no route between the source node s and the destination node d or the required number of independent routes is satisfied. Route selection method.
OSPF(i,j)およびSRLG(i,j)の値を
[数3]
としてリンクL(i,j)に関する最大値でそれぞれ規格化した請求項10ないし12のいずれかに記載の経路選択方法。
The values of C OSPF (i, j) and SRLG (i, j) are expressed by [Equation 3]
The route selection method according to any one of claims 10 to 12, wherein the route L (i, j) is standardized with a maximum value.
OSPF(i,j)およびSRLG(i,j)の値を
[数4]
としてリンクL(i,j)に関する和でそれぞれ規格化した請求項10ないし12のいずれかに記載の経路選択方法。
The values of C OSPF (i, j) and SRLG (i, j) are expressed by [Equation 4].
The route selection method according to claim 10, wherein the route selection method is normalized by a sum related to the link L (i, j).
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