[发明专利]一种带约束的多目标路径的路由生成方法及系统在审

专利信息
申请号: 201410851912.X 申请日: 2014-12-29
公开(公告)号: CN104601473A 公开(公告)日: 2015-05-06
发明(设计)人: 吴广锐;陈晓帆;黎志勇;余顺争 申请(专利权)人: 广东顺德中山大学卡内基梅隆大学国际联合研究院
主分类号: H04L12/751 分类号: H04L12/751
代理公司: 广州粤高专利商标代理有限公司 44102 代理人: 林丽明
地址: 528300 广东省佛山市顺德区大良*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 一种 约束 多目标 路径 路由 生成 方法 系统
【说明书】:

技术领域

发明涉及网络路由技术领域,更具体地,涉及一种带约束的多目标路径的路由生成方法及系统。

背景技术

互联网上的多媒体业务不断快速增长,这刺激人们研究如何提供服务质量(quality of service,QoS)保证。目前几种QoS体系结构包括:集成服务、区分服务和多协议标识交换。提供QoS保证的关键问题之一是生成满足QoS约束的路径即QoS路由。当前有很多算法来解决QoS路由问题,但大都基于Dijkstra算法,使用的是单个的路径度量参数,如跳数或时延,由此得到的最优路径是满足单个约束条件的最优解,且只针对一条目标路径。而实际网络中的度量参数还包括带宽、丢包率、可靠性等等,一种业务根据实际需要可能需要多个QoS参数来保障业务的质量。此外,当所需计算的目标路径不只一条时,它们的约束条件会相互影响,使得路由的计算问题变得更加复杂,不是简单地通过逐次计算一个目标路径的最优解组合就能得到结果。

发明内容

本发明的首要目的是克服现有技术仅支持单目标路径、单约束条件的缺陷,提出一种支持多目标路径、多约束条件的带约束的多目标路径的路由生成方法。

本发明的进一步目的是提出一种支持多目标路径、多约束条件的带约束的多目标路径的路由生成系统。

为解决上述技术问题,本发明的技术方案如下:

一种带约束的多目标路径的路由生成方法,所述方法包括以下步骤:

S1:读取输入文件,对路由算法的参数进行初始化;

S2:根据已初始化的参数,计算得到满足输入文件中的带约束的多目标路径的所有可行路径组合并保存;

S3:将计算得的所有可行路径组合或从中选出的最优路径组合,输出到输出文件中。

在一种优选的方案中,所述输入文件包括网络拓扑信息以及用户输入的带约束的多目标路径信息。

在一种优选的方案中,所述网络拓扑信息包括leftnodeID、rightnodeID、bandwidth和cost,其中leftnodeID和rightnodeID分别是一条链路两端交换机的ID,bandwidth是链路带宽,cost是自定义的开销。

在一种优选的方案中,用户输入的带约束的多目标路径信息包括srcNodeID、dstNodeID、bandwidth和priority,其中srcNodeID和dstNodeID分别是指一条路径下的源交换机节点和目的交换机节点的ID,bandwidth是指需要为该路径分配的带宽,priority指该路径的优先级,优先级越高,带宽要越先得到保障,而且会优先保证其开销最小。

在一种优选的方案中,所述路由算法的参数包括带宽矩阵、开销矩阵和目标表,目标表中储存多个Target,Target是路由算法定义的一个结构体,其成员包括:与待求的带约束的一条目标路径相关的参数:源交换机节点srcPoint,目的交换机节点destPoint,带宽约束bw,权值priority;

ePathList:List链表类型变量,用于储存当前Target所选定的满足其前面几个目标路径的一种可行路径组合,如果当前Target所储存的目标路径是输入文件中的第i个目标路径,i>1,那么ePathList中储存的就是满足前i-1个带约束的目标路径的一种路径组合;

list:List链表类型变量,用于储存在选用ePathList储存的路径组合下满足当前带约束的目标路径的所有可行路径;

next:Target型指针,用于指向Target链表的下个节点,如果当前Target所储存的目标路径是输入文件中的第i个目标路径,那么满足前i-1个带约束的目标路径的可行路径组合可能有多个,每种可行路径组合对应一个Target变量,它们组合成一个Target链表。

在一种优选的方案中,计算得到满足输入文件中的带约束的多目标路径的所有可行路径组合,其具体方法包括以下步骤:

S201:调用getNextPoint函数寻找满足第一个带约束的目标路径的可行路径集合,储存到target[0]的list链表中;

getNextPoint函数的运行步骤:

设输入路径path为“P1,P2…Pk”,函数首先判断输入路径交换机节点数k的奇偶性,若是奇数,则在带宽矩阵B第Pk行中寻找满足带宽约束条件的下一跳,反之则在B中第Pk列寻找满足带宽约束条件的下一跳;

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