[发明专利]一种基于增量最短路径优先的域内路由保护方法

权利要求书

1.一种基于增量最短路径优先的域内路由保护方法，包括以下步骤：

步骤S101：计算以节点c为根节点的最短路径树spt(c)，包括以下步骤：

步骤11，网络中所有路由器根据开放最短路径优先(OSPF)协议获取域内拓扑结构；

步骤12，创建一个优先级队列，优先级队列中节点对应的结构体由路由器标识、节点代价、父亲节点和访问标识组成；将网络中所有节点的结构体进行初始化；节点结构体包括，该节点的路由器标识、节点代价、父亲节点和访问标识；将根节点c的节点代价设置为0，将其余节点的节点代价设为无穷大，设置所有节点的父亲节点为空，设置所有节点的访问标记为未访问，路由器ID为回环接口地址；将根节点c加入到该队列中；

步骤13，检查优先级队列中是否为空；如果不为空，则执行步骤14；如果为空，则执行步骤S102；

步骤14，根据节点出队列规则选取一个节点出队列，将出队列的节点存储在变量v中，并且将其访问标识属性设置为已访问；

步骤15，如果出队列的节点不是根节点c，计算出根节点c到该节点的默认下一跳；当一个节点出队列后，将该节点的节点代价t(c,v)的数值赋给节点c到该节点的最小代价cost(c,v)即cost(c,v)＝t(c,v)，其中t(c,v)表示节点v的节点代价；

通过下面的方法计算根节点c到v的默认下一跳dn(c,v)：

其中，p(c,v)表示节点v的父亲节点；

步骤16，遍历节点v的未被访问过的邻居节点，根据更新邻居节点的节点代价和父亲节点的方法，更新邻居节点的节点代价和父亲节点，并且将更新后的节点存储在优先级队列中；

步骤17，如果节点u是节点v的最后一个未被访问的邻居或者节点u的所有邻居都被访问过，则执行步骤13，否则继续遍历其下一个邻居节点，并且执行步骤16；

步骤S102：改变与根节点c直连节点的权值，如果x∈N(c)，则将链路(c,x)和链路(x,c)的权值调整为0，即w(c,x)＝w(x,c)＝0，并且将该链路权值变化量存储在变量weight中，N(c)表示根节点c的邻居节点；

步骤S103：计算新的最短路径树，包括以下步骤：

步骤31，将除去根节点c的所有节点的访问标识设置为未访问，找出节点x的所有子孙节点D(spt(c),x)，如果y∈D(spt(c),x)，则将cost(c,x)＝cost(c,x)-weight，将D(spt(c),x)中所有节点的访问标记设置为已访问，对于如果该节点未被访问并且与D(spt(c),x)中的节点直接相连，根据t(c,m)＝cost(c,x)+w(x,m)计算该节点的节点代价；如果t(c,m)＜cost(c,m)，则将节点m的节点代价修改为t(c,m)，父亲节点修改为节点x；将节点m加入到优先级队列中；

步骤32，检查优先级队列中是否为空，如果不为空，则执行步骤33；如果为空，则执行步骤S104；

步骤33，根据节点出队列规则选取一个节点出队列，将出队列的节点存储在变量v中，并且将其访问标识属性设置为已访问；当一个节点出队列后，将该节点的节点代价t(c,v)的数值赋给节点c到该节点的最小代价cost(c,v)即cost(c,v)＝t(c,v)，其中t(c,v)表示节点v的节点代价；

步骤34，遍历节点v的未被访问过的邻居节点，根据更新邻居节点的节点代价和父亲节点方法，更新邻居节点的节点代价和父亲节点，并且将更新后的节点存储在优先级队列中；

步骤35，如果节点u是节点v的最后一个未被访问的邻居或者节点u的所有邻居都被访问过，则执行步骤32；否则继续遍历其下一个邻居节点，并且执行步骤34；

步骤S104：根据spt(c)和spt'(c)计算根节点c到到网络中其他所有节点的备份下一跳，具体方法如下：

对于网络中除去根节点c的任意一个节点，将该节点存储在变量u中，如果在spt(c)中，根节点c到节点u的默认下一跳为y；对于链路(c,x)(x≠y)，将其权值调整为0；在新的spt'(c)中，如果节点u为节点x的子孙节点u∈D(spt'(c),x)，则cost(x,u)＜cost(c,u)，则节点x可以作为根节点c到节点u的备份下一跳，即bn(c,u)＝bn(c,u)∪{x}；

然后，将链路(c,x)和链路(x,c)的权值调整为变更为0之前的数值；如果与其直接相连的链路的代价没有被调整过，则执行步骤S102；否则方法结束。