[发明专利]一种动态链路故障保护方法

摘要

本发明涉及一种动态链路故障保护方法，包括：交换机在工作中一定时间内会积累流量矩阵，通过适应算法重配置矩阵：构建网络拓扑，由于拓扑中存在交换机，当交换机的配置发生改变时，网络拓扑也发生改变；预置环是提前在网络拓扑中预留一条环形链路，从J组环集中可以找到所在网络拓扑中最大的预置环的数量为J；采用斥环法，从J组环集中找到J个预置环；给每个预置环分配合适带宽，满足链路的完全保护，并且最小化预置环的总代价，采用整数线性规划可得到预置环；采用斥环法，寻求相应合适的预置环，所有网络拓扑的预置环形成一个集合称为形成网络规划调度方案。

主权项

1.一种动态链路故障保护方法，包括以下步骤：(1)交换机在工作中一定时间内会积累一个N×N的流量矩阵C(T)，其最大总行数不超过T，即在一段时间内交换机i入口到j出口所积累的流量对应于流量矩阵中的c_ij；根据对流量矩阵进行分解，分解成多个时隙以及相对应的交换机重配置所形成的配置矩阵，设为取底符号，表示不超过x的整数中最大的一个，为取顶符号，表示不小于x的整数中最小的一个，通过下面的适应算法重配置配置矩阵：(a)计算重配置数量δ为重配置开销，即对λN下取整，若令N_s＝N+1；(b)构建一个N×N的矩阵Q＝{qij}满足和(c)从Q中构造一个双边多重图GQ，Q的行和列转换为GQ中的左右两个顶点A、B，每个入口qij∈Q转变为qij边缘链接顶点i∈A和j∈A，找到GQ的最小边缘渲染，至少得到NS‑N个着色，这样在同一个顶点上的边事件有不同的着色，让每个顶点都依次分别进行着色；(d)对于G_Q的边缘着色中特定的着色，通过在P_n中设置相应的入口为1，其他入口为0，来构造来自于该着色边缘的配置P_n；所以设置权重为重复(d)对于每一个G_Q中的边缘着色构造其对应的配置；(e)找到任何N个不重叠的配置P_n,n∈{N_s‑N+1,...,N_s}，并为每个N配置设置相应的权重能够得到至少N_s个重配置和相应的权重；(2)以设备为节点、链路为边构建网络拓扑，由于拓扑中存在交换机，当交换机的配置发生改变时，网络拓扑也发生改变；包含一个节点的环和完全不包含该节点的环组成一个环集，设网络拓扑中存在J个节点，则形成J组环集；(3)预置环是提前在网络拓扑中预留一条环形链路，从J组环集中找到所在网络拓扑中最大的预置环的数量为J；采用斥环法，从J组环集中找到J个预置环，其具体实现过程如下：(a)将环上的分支定义为向量，环集CSj中任意两个节点间的链路(u，v)最多只有一个方向，采用u→v，定义节点u为头，节点v为尾，以此类推；(b)对于u→v的向量，给链路内经过的每个节点都临时标上电压值P，属于第j个环集的节点v的电压定义为节点u的电压定义为斥环法中规定尾部电压值高于头部电压值；(c)一条边的两个节点都在环上，但这条边不是组成环的边，那么这条边称为跨接边；同一环内两个向量的尾节点相同，则这个尾节点称为翻转节点；同一环内两个向量的头节点相同，则这个头结点称为根节点；只有当同一个环中这两者都存在时，环上所有向量的电压值遵守尾高头低的约束，否则环上可能会有电压冲突；(4)给每个预置环分配合适带宽，满足链路的完全保护，并且最小化预置环的总代价，采用整数线性规划得到预置环；(5)所有根据适应算法得到的配置矩阵，所生成的网络拓扑都采用斥环法，寻求相应合适的预置环，所有网络拓扑的预置环形成一个集合称为形成网络规划调度方案；当采用一种拓扑结构时，根据其余拓扑形成的预置环所占用的资源在此时都将释放；当某条链路损坏时，可根据预先制定的方式建立新的通路：(a)当某条链接失效后，由于该链路一定在某个预置环中，直接切换到环的对侧继续进行传输；(b)当某条在预置环中的跨接边失效后，直接切换到该边所分割的环的任意一侧的链路进行传输。