[发明专利]一种覆盖网路由方法

权利要求书

1.一种覆盖网路由方法，其特征在于：所述方法包括下列操作步骤：

(1)构建覆盖网：将覆盖网络节点相互连接形成全网状结构，是一种全网状逻辑连接；

(2)候选中继节点的选取：当某条覆盖网路由路径出现故障时，计算覆盖网络节点在物理网络中相应的介数中心，选取介数中心较高的指定数量个覆盖网络节点为候选中继节点集；

(3)中继节点的选取：源节点对所述的候选中继节点集合中的中继节点进行探测，并最终选择能通过该中继节点到达目的节点并且使得网络拥塞时延最小的k个中继节点构成中继节点集合R，构建k条一跳覆盖网路由路径；其中k为大于1的自然数；

(4)流量切割：源节点按照设定的流量切割方法把流量分配到所述的k条一跳覆盖网路由路径上，完成数据传输到目的节点并实现网络拥塞率的最小化。

2.根据权利要求1所述的一种覆盖网路由方法，其特征在于：所述步骤(2)中节点v的介数中心BC(v)的计算按照下式进行：

BC(v)=Σs,t∈Vσst(v)σst]]>

上式中V是物理网络节点集合，σ_st是指从节点s到节点t的最短路径的数量，σ_st(v)是指从节点s到节点t的最短路径中经过中继节点v的数量。

3.根据权利要求1所述的一种覆盖网路由方法，其特征在于：所述步骤(3)中所述的网络拥塞时延的计算方法是按照下式进行：

t=Σe∈EΣ(p,q)ξpq(m)edpqCe-Σ(p,q)ξpq(m)edpq]]>

上式中t表示网络时延，p表示覆盖网中的源节点，q表示覆盖网中的目的节点，m表示一跳覆盖网路由路径中的中继节点，表示链路指示器，是一个布尔变量，当一跳覆盖网路由路径p→m→q包含链路e时，否则为0；d_pq表示源节点p到目的节点q的流量需求，即在源节点p到目的节点q之间计划传输的数据量；是链路e的总负载；C_e是链路e的容量；E表示底层物理链路的集合。

4.根据权利要求1所述的一种覆盖网路由方法，其特征在于：所述步骤(4)中所述的流量切割方法的具体内容是：将流量切割即流量分配问题定义为一个线性规划问题，其目标函数是最小化最坏情况下网络的拥塞率μ，即：

minμ=minmax(i,j)∈E{LijCij}]]>

上式中E表示底层物理链路的集合；(i,j)表示一条底层物理链路，L_ij表示底层物理链路(i,j)上的载荷，C_ij表示底层物理链路(i,j)的容量；

所述上式要在满足下述的约束条件下进行最优化求解：

Σm∈Rδmpq=1]]>

Σm∈R(ψpmij+ψmqij)δmpqdpq+βij≤μCij,p≠q]]>

Σq∈Qdmq≤b+(m),m∈R]]>

Σp∈Qdpm≤b-(m),m∈R]]>

上式中δ表示待传输的数据流量在k条一跳覆盖网络路径上的分配比例，即流量切割率；表示分配到源节点p到目的节点q且经中继节点m构成的一跳覆盖网路由路径p→m→q上的流量占总流量的比；集合R是指由所述的中断节点所构成的集合，R的规模是k；(u,j)表示一条底层物理链路；(i,u)表示一条底层物理链路；表示链路指示器，是一个布尔变量，当覆盖网路由路径p→m包含物理链路(i,j)时，否则为0；表示链路指示器，是一个布尔变量，当覆盖网路由路径m→q包含物理链路(i,j)时，否则为0；表示链路指示器，是一个布尔变量，当覆盖网路由路径p→q包含物理链路(u,j)时，否则为0；表示链路指示器，是一个布尔变量，当覆盖网路由路径p→q包含物理链路(i,u)时，否则为0；βi_j是物理链路(i,j)上的背景流量；E⁺(u)和E^-(u)分别表示节点u的出口和入口链路集合；Q是所述覆盖网络的节点集和；b⁺(m)和b^-(m)分别表示节点m的额定出口和入口带宽；d_mq表示从节点m到节点q的流量；d_pm表示从节点p到节点m的流量。