專利名稱：網(wǎng)絡(luò)選路方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，具體而言，涉及一種網(wǎng)絡(luò)選路方法及裝置。
背景技術(shù)：
自動(dòng)交才灸光網(wǎng)絡(luò)(Automatic Switched Optical Network,簡(jiǎn)碎爾為 ASON)是在選路和信令的控制下，完成自動(dòng)交換功能的新一代光 網(wǎng)絡(luò)，是一種標(biāo)準(zhǔn)化了的智能光傳送網(wǎng)。ASON在傳統(tǒng)同步數(shù)字體 系(Syschronous Digital Hierarchy,簡(jiǎn)稱為SDH)網(wǎng)絡(luò)原有的管理 平面、傳送平面的基礎(chǔ)上，引入了獨(dú)立的控制平面，并且首次將信 令和選路引入傳送網(wǎng)，通過(guò)智能的控制平面來(lái)建立呼叫和連接，融 合了交換、傳送、數(shù)據(jù)三個(gè)領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)了路由i殳置、端到端業(yè)務(wù)調(diào) 度、網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)恢復(fù)。
CSPF算法(約束最短路徑優(yōu)先算法)是ASON領(lǐng)域中常用的 路徑算法之一。在使用CSPF算法計(jì)算路徑時(shí)，通常是基于Dijkstra 算法，通過(guò)網(wǎng)管配置的鏈路權(quán)重值累加獲取最小權(quán)重路徑，或者僅 考慮跳數(shù)最少，常常造成過(guò)度集中到某些鏈路上，而沒(méi)有實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò) 流量全網(wǎng)范圍內(nèi)的均4軒分布。因此可能造成如下后果 一方面是個(gè) 別鏈路承載過(guò)量業(yè)務(wù)，另一方面是其它大部分鏈路卻處于空閑狀態(tài)。
為了實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡，可以釆用很多理論算法選擇網(wǎng)絡(luò)路徑，例 如，輪循算法、最少連接算法、響應(yīng)時(shí)間算法、散列算法、最少連接失誤算法，鏈路帶寬算法等。目前，基于鏈路帶寬算法，解決負(fù) 載均衡的最簡(jiǎn)單辦法是對(duì)鏈路進(jìn)行簡(jiǎn)單的加權(quán)處理，即每建立一項(xiàng)
業(yè)務(wù)，將該業(yè)務(wù)所經(jīng)過(guò)路徑的每條鏈路的權(quán)重增加50或者100，下 次算路時(shí)，選擇權(quán)重最小的鏈路，從而有效的避免了多條業(yè)務(wù)走同 —條路徑》
相關(guān)才支術(shù)中，第CN200810116520.3號(hào)中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)岢隽艘?種實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡的方法。在該方法中，引入了負(fù)載指數(shù)，根據(jù)負(fù)載 指數(shù)從多條不相交的路徑中選擇最優(yōu)路徑。其考慮整條路徑的帶寬， 而不是單條鏈路的帶寬，該方法雖然具有宏觀統(tǒng)籌性，^f旦是實(shí)現(xiàn)時(shí) 較為復(fù)雜。該方法需要多次執(zhí)行Dijkstm算法，以計(jì)算基于新的網(wǎng) 絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)之上的不相交路徑，算法的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度較高，效率較低； 其次，該方法取路徑中可用帶寬最小的那條鏈路的可用帶寬值，作 為該路徑所能承載的最大負(fù)載，而沒(méi)有充分考慮路徑中其它鏈路的 可用帶寬對(duì)全網(wǎng)負(fù)栽的影響，因此只能實(shí)現(xiàn)路徑之間的負(fù)栽均衡， 而不是全網(wǎng)鏈路之間的負(fù)載均衡。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)相關(guān)技術(shù)中通過(guò)網(wǎng)絡(luò)選路方案實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡時(shí)，算法較為
本發(fā)明，為此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種改進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)選路方 案，以解決上述問(wèn)題至少之一。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種網(wǎng)絡(luò)選路方法。
才艮據(jù)本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)選路方法包括對(duì)于當(dāng)前業(yè)務(wù)對(duì)應(yīng)的多條可 選路徑，根據(jù)每條鏈路未承載業(yè)務(wù)之前的鏈路帶寬利用率以及全網(wǎng) 鏈路數(shù)量，計(jì)算全網(wǎng)鏈路平均利用率，其中，每條可選路徑都包括 至少一條鏈路；對(duì)于每條可選路徑中的每條鏈路，分別計(jì)算其承栽當(dāng)前業(yè)務(wù)后的鏈路帶寬利用率；對(duì)于每條可選路徑中的每條鏈路， 根據(jù)鏈路帶寬利用率和全網(wǎng)鏈路平均利用率，設(shè)置鏈路均衡權(quán)值； 分別將每條可選路徑包含的鏈路的鏈路均衡權(quán)值進(jìn)行累加得到累加 負(fù)載，選擇累加負(fù)載最小的路徑作為當(dāng)前業(yè)務(wù)的承載路徑。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種網(wǎng)絡(luò)選路裝置。
根據(jù)本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)選路裝置包括第一計(jì)算單元、第二計(jì)算單 元、第三計(jì)算單元、累加器、選路單元，其中，第一計(jì)算單元，用 于根據(jù)當(dāng)前業(yè)務(wù)對(duì)應(yīng)的多條可選路徑的每條鏈路未承載當(dāng)前業(yè)務(wù)之 前的鏈路帶寬利用率以及鏈路數(shù)量，計(jì)算全網(wǎng)鏈路平均利用率；第 二計(jì)算單元，用于對(duì)于每條鏈路，分別計(jì)算其承載當(dāng)前業(yè)務(wù)后的鏈 路帶寬利用率；第三計(jì)算單元，用于對(duì)于每條鏈路，根據(jù)鏈路帶寬 利用率和全網(wǎng)鏈路平均利用率，計(jì)算鏈路均衡權(quán)值；累加器，用于 對(duì)于每條路徑，對(duì)其包含的各鏈路的鏈路均衡斗又值進(jìn)4亍累加，得到 累加負(fù)載；選路單元，用于選擇累加負(fù)載最小的路徑作為當(dāng)前業(yè)務(wù) 的承載路徑。
本發(fā)明提出了一種基于全網(wǎng)平均帶寬利用率實(shí)現(xiàn)鏈路帶寬負(fù)載 均衡的網(wǎng)絡(luò)選路方案，采用為鏈路賦均衡權(quán)值的方法，即，負(fù)載重 的鏈路賦較大權(quán)值，負(fù)載輕的鏈路賦較小權(quán)值，使業(yè)務(wù)負(fù)荷均勻的 分布在各數(shù)據(jù)鏈路上，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載均衡?？梢越鉀Q相
關(guān)技術(shù)中通過(guò)網(wǎng)絡(luò)選路方案實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡時(shí)，算法較為復(fù)雜，效率 較低且無(wú)法實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)鏈路之間的負(fù)載均衡的問(wèn)題，進(jìn)而可以提高效 率，并且可以實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)鏈路之間的負(fù)載均衡。
本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說(shuō)明書中闡述，并且，部 分地從說(shuō)明書中變得顯而易見(jiàn)，或者通過(guò)實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā) 明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過(guò)在所寫的說(shuō)明書、外又利要求書、以及附 圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。


此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申 請(qǐng)的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并
不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中
圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的網(wǎng)絡(luò)選路方法的流程圖2為4艮據(jù)本發(fā)明的實(shí)例的網(wǎng)絡(luò)鏈路示意圖3為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的網(wǎng)絡(luò)選路裝置的結(jié)構(gòu)示意圖4為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的網(wǎng)絡(luò)選路裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
功能和克述
當(dāng)多個(gè)業(yè)務(wù)需要由網(wǎng)絡(luò)鏈路進(jìn)行承載時(shí)，網(wǎng)絡(luò)流量可能過(guò)度集 中到某些鏈路上，造成網(wǎng)絡(luò)擁塞現(xiàn)象，因此需要提供一種網(wǎng)絡(luò)選路 方法實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)負(fù)載的均衡。本發(fā)明實(shí)施例提供了 一種改進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)選 路方法，基于管理平面配置的參數(shù)，控制平面根據(jù)鏈路帶寬的使用 情況，通過(guò)Dijkstra —次算路過(guò)程，即可算出當(dāng)前負(fù)載最小的一條 路徑。鏈路負(fù)載通過(guò)鏈路均衡權(quán)值，即鏈路權(quán)重來(lái)體現(xiàn)，負(fù)載重的 鏈路賦予較大權(quán)值，負(fù)載輕的鏈路賦予較小權(quán)值。在計(jì)算鏈路均衡 權(quán)值時(shí)，將每一條鏈路的帶寬放在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中綜合考慮，實(shí)現(xiàn)鏈路 均衡權(quán)值的動(dòng)態(tài)調(diào)整，既考慮當(dāng)前鏈路的帶寬利用率，又對(duì)比了全 網(wǎng)范圍內(nèi)所有鏈路的平均帶寬利用率，根據(jù)全網(wǎng)平均帶寬利用率和 每條鏈路帶寬利用率的對(duì)比系數(shù)，獲得每條鏈路的權(quán)重。網(wǎng)絡(luò)在承 載每個(gè)業(yè)務(wù)時(shí)，均按上述方法選擇負(fù)栽最小的路徑，使得多個(gè)業(yè)務(wù)負(fù)荷能夠均勻的分布在各條數(shù)據(jù)鏈路上，可以實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)范圍內(nèi)所有 鏈路之間的負(fù)載均衡。
需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施 例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō) 明本發(fā)明。
方法實(shí)施例
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，首先提供了一種網(wǎng)絡(luò)選路方法，該方法不 僅可以在單域內(nèi)實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡，也同樣可以應(yīng)用在域間鏈路上實(shí)現(xiàn) 負(fù)載均衡。
圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的網(wǎng)絡(luò)選路方法的流程圖。如圖1所
示，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的網(wǎng)絡(luò)選路方法包括以下步驟(步驟S101-步驟Slll ):
步驟S101:對(duì)于當(dāng)前業(yè)務(wù)對(duì)應(yīng)的多條可選路徑，根據(jù)每條鏈路 未承載該業(yè)務(wù)之前的鏈路帶寬利用率以及全網(wǎng)鏈路總數(shù)，計(jì)算全網(wǎng) 鏈路平均利用率，其中，每條路徑都包括至少一條鏈路；
在具體實(shí)施過(guò)程中，多項(xiàng)業(yè)務(wù)存在多條路徑，對(duì)于每項(xiàng)業(yè)務(wù)而 言，需要基于全網(wǎng)均衡的角度去選擇承載該業(yè)務(wù)的最優(yōu)路徑。優(yōu)選 地，才艮據(jù)每項(xiàng)業(yè)務(wù)的源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)，從多條可選的路徑中查找 與該業(yè)務(wù)相對(duì)應(yīng)的一條負(fù)載最小的路徑。其中，每條路徑都包含一 條或多條鏈路，用于承載該項(xiàng)業(yè)務(wù)。
基于全網(wǎng)負(fù)栽綜合考慮，引入了全網(wǎng)鏈路平均利用率將承載 該業(yè)務(wù)之前的多條路徑的每條鏈路的帶寬利用率進(jìn)行累加，將累加 值除以全網(wǎng)鏈路總數(shù)，可以得到全網(wǎng)鏈路平均利用率。容易理解，在具體實(shí)施過(guò)程中，如果該業(yè)務(wù)是網(wǎng)絡(luò)的初始化操作后4妻入的第一
個(gè)業(yè)務(wù)，則全網(wǎng)鏈路平均利用率為0。
下面結(jié)合實(shí)例進(jìn)4亍描述，將網(wǎng)絡(luò)沖莫型4匕為有向賦4又圖G = ( V, E), V和E分別表示節(jié)點(diǎn)集和鏈路集，節(jié)點(diǎn)數(shù)為n,多條路徑包括 的鏈路數(shù)為m。對(duì)于每條鏈路(i, j) 6E， Cjj —R+表示鏈路的總帶 寬，Ry —R+表示鏈路的剩余帶寬，R+是正實(shí)數(shù)集。
對(duì)于新到來(lái)的業(yè)務(wù)，將其呼叫請(qǐng)求表示為(s， d, b),其中，s， d分別為源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)，b為呼叫請(qǐng)求的帶寬數(shù)。查找到給定的 源節(jié)點(diǎn)s和目的節(jié)點(diǎn)d之間存在多條路徑，上述路徑構(gòu)成一個(gè)集合 小(s，d)-(Pl, P2, ......,Pi}，其中，PI, P2,…，Pi表示i亥業(yè)務(wù)
乂十應(yīng)的所有路4圣。
根據(jù)上述參數(shù)的描述，優(yōu)選地，可以通過(guò)如下公式(1 )計(jì)算全 網(wǎng)鏈路平均利用率
5 = [ Z (1 — C》x 100] / w ( 1 )
其中，Z7為全網(wǎng)鏈路平均利用率，m為全網(wǎng)鏈路總數(shù)，Ry為鏈 路的剩余帶寬，Cij為鏈路的最大帶寬。
步驟S103:對(duì)于每條可選路徑中的每條鏈路，分別計(jì)算承載業(yè) 務(wù)后的鏈路帶寬利用率；
為了在后續(xù)對(duì)承載該業(yè)務(wù)的多條路徑中的每條鏈路分別賦予均 衡權(quán)值，對(duì)于每條路徑中的每條鏈路，需要分別計(jì)算其承載業(yè)務(wù)后 的鏈路帶寬利用率，因此，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，提供了該鏈路帶寬 利用率的計(jì)算方案，具體結(jié)合上述參數(shù)進(jìn)行描述。優(yōu)選地，可以通過(guò)如下7>式(2 )計(jì)算7K載業(yè)務(wù)后的鏈路帶寬利 用率
<formula>formula see original document page 12</formula>、MAX VALUE b>Rii
其中，Uij為承載業(yè)務(wù)后的鏈路帶寬利用率，Ry為鏈路的剩余帶 寬，Cij為鏈路的最大帶寬，b為業(yè)務(wù)請(qǐng)求的帶寬，MAX—VALUE為 預(yù)先設(shè)置的固定值(大于100的整數(shù))，Ry.、 Cjj、 b均為非負(fù)數(shù)。
在公式(2)中，(Ri廠b)表示承載該業(yè)務(wù)后鏈路上剩余的帶寬， 因此公式(2)表示承載該業(yè)務(wù)后的鏈路帶寬利用率。而公式(1) 中，累加的鏈路帶寬利用率(l -/v x 100表示未承載該項(xiàng)業(yè)務(wù) 前的鏈路帶寬利用率。公式(1)和公式(2)具體表述形式不限于 此，可以4艮據(jù)具體情況進(jìn)行變換。
鏈路帶寬利用率反映了某條鏈路上的帶寬使用情況，通常也反 映該鏈路的負(fù)載情況。當(dāng)Uy較小，鏈路負(fù)載較輕時(shí)，節(jié)點(diǎn)i和j間 鏈路的可用帶寬比較多，則在這條鏈路上接納新的連接后，剩余帶 寬還較為充足，不會(huì)影響將來(lái)接納新的連接請(qǐng)求。如果節(jié)點(diǎn)i和j 間的鏈路可用帶寬與連接所請(qǐng)求的帶寬接近，那么在這一鏈路上接 納此連接后，將來(lái)會(huì)很難再接納其他經(jīng)過(guò)該鏈路的連接請(qǐng)求。
為了實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)負(fù)載均衡，需要對(duì)上述查找到的可以承載某項(xiàng)業(yè) 務(wù)的多條可選路徑的每條鏈路，動(dòng)態(tài)地賦予均衡權(quán)值，在將上述均 衡權(quán)值進(jìn)行累加，找出權(quán)重最小的路徑作為承載該業(yè)務(wù)的路徑。如 下面的步艱《S105至步驟S109所述。
步驟S105:對(duì)于每條可 路徑中的每條鏈路，根據(jù)鏈路帶寬利 用率和全網(wǎng)鏈路平均利用率，設(shè)置鏈路均衡權(quán)值；在具體實(shí)施過(guò)程中，需要先根據(jù)上述公式(1 )和公式(2)分 別計(jì)算出全網(wǎng)鏈路平均利用率和承載業(yè)務(wù)后的鏈路帶寬利用率，再 根據(jù)上述兩個(gè)計(jì)算結(jié)果，對(duì)多條路徑包含的每條鏈路的均衡權(quán)值進(jìn)
行設(shè)置。
優(yōu)選地，可以通過(guò)如下公式(3)設(shè)置鏈路均銜4又值 廣Wq 當(dāng)Uij《Uo
W『
一
bUij
MAX VALUE
當(dāng)Uij〉U。，且U," 當(dāng)Uij>U0, JLUij>g
(3)
當(dāng)Uij> 100
其中，Wjj為鏈路均衡權(quán)值，u。為鏈路帶寬利用率初始閾值， Wo為鏈路均衡權(quán)值的預(yù)設(shè)初始值，UG、 WQ、 a、 b均為非負(fù)數(shù)，且 a>W0/U0， b>a。
在公式(3)中，分四種情況對(duì)每條鏈路賦予均衡權(quán)值，如果當(dāng) 前鏈路的帶寬利用率很低(Uij<U())，則鏈路賦一個(gè)較小的鏈路均 衡權(quán)值的預(yù)設(shè)初始值(即W。)；如果當(dāng)前鏈路負(fù)載超過(guò)鏈路帶寬利 用率初始閾值但低于全網(wǎng)鏈路平均利用率，則設(shè)置鏈路權(quán)值隨鏈路 帶寬利用率的增加而緩慢增加，增長(zhǎng)系數(shù)為a， a為較小正數(shù)；如果 當(dāng)前鏈路負(fù)載超過(guò)全網(wǎng)平均值，則鏈路權(quán)值隨鏈路帶寬利用率的增 加而快速增加，增長(zhǎng)系tt為b， b為相對(duì)于a而言的較大正tt;具體 地，如果當(dāng)前鏈路沒(méi)有足夠帶寬(Uij > 100),則該鏈路的均衡權(quán) 值取預(yù)^殳的固定最大4直(MAX—VALUE),該鏈路不可4吏用。
步驟S107:分別將每條可選路徑包含的鏈路的鏈路均衡權(quán)值進(jìn) 行累加得到累加負(fù)載，選擇累加負(fù)載最小的路徑作為當(dāng)前業(yè)務(wù)的承 載路徑。在該步驟中，優(yōu)選地，釆用CSPF提供的Dijkstra算法，將每 條路徑包含的各鏈路的鏈路均衡權(quán)值進(jìn)行累加，得到累加后每條路 徑的權(quán)重值(即累加負(fù)載)。
優(yōu)選地，將通過(guò)步驟S107計(jì)算獲取的每條路徑的累加負(fù)載進(jìn) 行比較，選取累加負(fù)載最小的路徑作為該業(yè)務(wù)的承載路徑。
上述步驟S101-步驟S107為針對(duì)一次業(yè)務(wù)(即當(dāng)前業(yè)務(wù))請(qǐng)求 的網(wǎng)絡(luò)選路方法，當(dāng)存在N次業(yè)務(wù)"i青求時(shí)，可才艮據(jù)上述步驟通過(guò)計(jì) 算選取每次業(yè)務(wù)的承載路徑。
圖2為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)例的網(wǎng)絡(luò)鏈路示意圖。如圖2所示，該 網(wǎng)絡(luò)以4個(gè)節(jié)點(diǎn)為例，分別為節(jié)點(diǎn)S、節(jié)點(diǎn)D、 nodel和node2。才艮 據(jù)本發(fā)明的實(shí)例的網(wǎng)絡(luò)鏈路包括L1、 L2、 L3、 L4、 L5、 L6，其中， Ll連4妄節(jié)點(diǎn)S和D, L2連4妄節(jié)點(diǎn)S和node2, L3連4妻node2和節(jié) 點(diǎn)D， L4連接節(jié)點(diǎn)S和nodel， L5連接nodel和node2， L6連接 node2和節(jié)點(diǎn)D。其中，Ll、 L2、 L3、 L4、 L6均為STM-16的鏈路， 總帶寬均為16個(gè)VC4,L5為STM-64的鏈路，總帶寬為64個(gè)VC4， 其中，VC4表示帶寬的單位。設(shè)定鏈路帶寬利用率初始閾值U0-25， 鏈3各外又重初始閾^直W0=10,并i殳置a-0.5、 b=l。
以下分別對(duì)各業(yè)務(wù)請(qǐng)求通過(guò)計(jì)算進(jìn)行選路。
1.建立第一個(gè)從S到D的業(yè)務(wù)，請(qǐng)求1個(gè)VC4帶寬，網(wǎng)絡(luò)選 路流程如下
(1 )根據(jù)公式(1 ),計(jì)算出每條鏈路的當(dāng)前帶寬利用率為0(因 為當(dāng)前每條鏈路未承載任何業(yè)務(wù))，對(duì)每條鏈路帶寬利用率求和取均 值，得到全網(wǎng)平均帶寬利用率也為0;
(2)運(yùn)行Dijkstra算法遍歷全網(wǎng)鏈路，如果該業(yè)務(wù)走此鏈路， 根據(jù)公式(2),計(jì)算鏈路L1的帶寬利用率為[l-(16陽(yáng)l)A6] x 100 = 6,同理，可得到其它各條鏈路的帶寬利用率分別為L(zhǎng)2: 6， L3: 6， L4: 6， L5: 2， L6: 6;
(3 )根據(jù)公式(3 ),以及步驟(1 )和(2 )的計(jì)算結(jié)果，因每 條鏈路的帶寬利用率均小于閾值25,故每條鏈路的均衡權(quán)值均為
io;
(4 )計(jì)算從源節(jié)點(diǎn)S到目的節(jié)點(diǎn)D的最短路徑，累加權(quán)值并 進(jìn)4亍比舉交。
經(jīng)過(guò)上述步驟得出負(fù)載最小的路徑是經(jīng)過(guò)鏈路Ll的路徑。本 次算路結(jié)束。
2. 建立第2 ~ 4個(gè)S到D的業(yè)務(wù)，每個(gè)業(yè)務(wù)i青求1個(gè)VC4帶 寬，重復(fù)上述l中步驟(l) ~ (4)，每條鏈路的帶寬利用率仍小于 等于閾值25，故鏈路均衡權(quán)值仍是IO，得出負(fù)載最小的路徑仍是經(jīng) 過(guò)鏈路L1的路徑。
3. 建立第5個(gè)從S到D的業(yè)務(wù)，請(qǐng)求1個(gè)VC4帶寬，網(wǎng)絡(luò)選 路流程如下
(1 )根據(jù)公式(1 ),計(jì)算鏈路L1的當(dāng)前帶寬利用率為[1-(12/16)] xl00 =25,其余鏈路帶寬利用率為O,鏈路總數(shù)為6，平均帶寬利 用率為4;
(2) 如果該業(yè)務(wù)經(jīng)過(guò)該鏈路，根據(jù)公式(2)計(jì)算鏈路Ll的 帶寬利用率[1-(12-1)/16] x 100 = 31，同理可得到其它各條鏈路的 帶寬利用率分別為L(zhǎng)2: 6， L3: 6, L4: 6， L5: 2, L6: 6;
(3) 根據(jù)公式(3)，分別計(jì)算各條鏈路的均衡權(quán)值Ll: 31， L2~L6: 10;
(4) 累加權(quán)值并進(jìn)行比較，得出當(dāng)前負(fù)載最小的路徑為 S->node2->D,即L2國(guó)L3 。4. 建立第6 8個(gè)從S到D的業(yè)務(wù)，重復(fù)3中步驟(l) ~ (4), Ll均銜4又-f直仍是31; L2 L6均銜^又^直均為10,業(yè)務(wù)仍走路4圣 S->node2->D,經(jīng)過(guò)鏈路L2、 L3。
5. 建立第9個(gè)從S到D的業(yè)務(wù)，請(qǐng)求1個(gè)VC4帶寬，網(wǎng)絡(luò)選 路流程如下
(1 )才艮據(jù)7>式(1 ),計(jì)算鏈路L1的當(dāng)前帶寬利用率為[l-(12/16)〗 x 100 =25，同理計(jì)算其余鏈路的當(dāng)前帶寬利用率分別為L(zhǎng)2: 25， L3: 25, L4: 0， L5: 0, L6: 0;因此平均帶寬利用率為13;
(2) 根據(jù)公式(2)，如果業(yè)務(wù)經(jīng)過(guò)該鏈路，利用公式(2)計(jì) 算鏈路L1的帶寬利用率為[1-(12-1)/16] x 100 = 31,同理，可得到 其它各條鏈路的帶寬利用率分別為L(zhǎng)2: 31， L3: 31, L4: 6， L5: 2, L6: 6;
(3) 根椐公式(3)，計(jì)算各條鏈路的均衡權(quán)值如下Ll: 31， L2: 31, L3: 31, L4: 10， L5: 10, L6: 10;
(4) 累加權(quán)值并進(jìn)行比較，得出當(dāng)前負(fù)載最小的路徑為 S->nodel->node2->D,即經(jīng)過(guò)鏈路L4、 L5、 L6。
6. 建立第10 12個(gè)/人S到D的業(yè)務(wù)，重復(fù)5中步驟(1) ~ (4 ),計(jì)算得到最小負(fù)載路徑仍為S->node 1 ->node2->D,即經(jīng)過(guò)鏈
路L4、 L5、 L6。
7. 經(jīng)過(guò)以上步驟，每條鏈路均已承載4條業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)在 各條鏈路上的均勻分布。此時(shí)再建立第13個(gè)從S到D的業(yè)務(wù)，請(qǐng) 求1個(gè)VC4帶寬，根據(jù)公式(1 )、公式(2 )和公式(3 )，重復(fù)上 述網(wǎng)絡(luò)選路步驟，對(duì)于第13個(gè)業(yè)務(wù)請(qǐng)求，通過(guò)計(jì)算獲取該業(yè)務(wù)的承 載路徑為鏈路L1。之后，對(duì)于其它業(yè)務(wù)請(qǐng)求的網(wǎng)絡(luò)選路流程重復(fù)以 上選路步驟。如果不使用本發(fā)明描述的負(fù)載均衡方法，而使用網(wǎng)管 配置權(quán)重，累加權(quán)值求最小權(quán)重的方法，將始終選擇Ll鏈路進(jìn)行承載，不但增加了鏈路L1的負(fù)擔(dān)，造成全網(wǎng)負(fù)載的嚴(yán)重失衡，同 時(shí)也增加業(yè)務(wù)的風(fēng)險(xiǎn)。因?yàn)槿绻溌稬l斷鏈，其承載的業(yè)務(wù)都將 中斷，給客戶造成極大損失。
通過(guò)上述實(shí)施例，業(yè)務(wù)在各條鏈路上均勻分布，每條鏈路均衡 承載網(wǎng)絡(luò)流量，從而可以實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)負(fù)栽的均衡，平均分配業(yè)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)，
可以實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)流量的均;銜和有效控制。
圖3為4艮據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的網(wǎng)絡(luò)選路裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4 為#4居本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的網(wǎng)絡(luò)選路裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所
示，才艮據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的網(wǎng)絡(luò)選路裝置包括第一計(jì)算單元1、第
二計(jì)算單元2、第三計(jì)算單元3、累加器4、選路單元5。以下進(jìn)一
步結(jié)合圖4來(lái)描述上述各個(gè)模塊的細(xì)節(jié)。
第一計(jì)算單元i,用于才艮據(jù)當(dāng)前業(yè)務(wù)對(duì)應(yīng)的多條可選路徑的每 條鏈路未承載當(dāng)前業(yè)務(wù)之前的鏈路帶寬利用率以及鏈路數(shù)量，計(jì)算 全網(wǎng)鏈路平均利用率；
優(yōu)選地，可以通過(guò)圖1中描述7>式(1 )計(jì)算全網(wǎng)鏈路平均利用率。
優(yōu)選地，如圖4所示，上述第一計(jì)算單元1可以進(jìn)一步包4舌 第一運(yùn)算器10,用于根據(jù)鏈路的剩余帶寬Rij和鏈路的最大帶寬Qj 計(jì)算鏈路帶寬利用率；加權(quán)器ll，連接至第一運(yùn)算器IO，用于將乘 法器的輸出進(jìn)行累加；除法器12，連接至加權(quán)器ll，用于對(duì)加權(quán)器 的輸出和多條路徑包括的鏈路數(shù)量進(jìn)行除法操作，并將輸出作為全 網(wǎng)鏈路平均利用率。
第二計(jì)算單元2，與第一計(jì)算單元l相連接，用于對(duì)于每條路 徑中的每條鏈路，分別計(jì)算承栽業(yè)務(wù)后的鏈路帶寬利用率；
優(yōu)選地，可以通過(guò)圖1中描述公式(2)計(jì)算承載業(yè)務(wù)后的鏈路 帶寬利用率。優(yōu)選地，如圖4所示，上述第二計(jì)算單元2可以進(jìn)一步包括 第一比較器20，用于對(duì)業(yè)務(wù)請(qǐng)求的帶寬b和鏈路的剩余帶寬Rij進(jìn) 行比較操作；第二運(yùn)算器21,連接至第一比較器20，用于當(dāng)比較器 的輸出為b《Rij，根據(jù)鏈路的剩余帶寬Rij 、業(yè)務(wù)請(qǐng)求的帶寬b、 鏈路的最大帶寬Cij進(jìn)行運(yùn)算操作，獲取承載業(yè)務(wù)后的鏈路帶寬利 用率；第一賦值器22，連接至第一比較器20,用于當(dāng)比較器的輸出 為b > Rij,將預(yù)先設(shè)置的固定值MAX—VALUE作為鏈路帶寬利用 率。調(diào)度器23，與第一比較器20、第二運(yùn)算器21、第一賦值器22 相連接，用于根據(jù)第一比較器20的輸出調(diào)度第二運(yùn)算器21和第一 賦值器22。
第三計(jì)算單元3，與第二計(jì)算單元2相連接，用于對(duì)于每條路 徑中的每條鏈路，根據(jù)鏈路帶寬利用率和全網(wǎng)鏈路平均利用率，計(jì) 算鏈路均衡權(quán)值。
優(yōu)選地，可以通過(guò)圖1中描述公式(3)計(jì)算鏈路均衡權(quán)值。
優(yōu)選地，如圖4所示，上述第三計(jì)算單元3可以進(jìn)一步包4舌 第二比較器30，用于對(duì)當(dāng)前鏈路利用率Uij分別與預(yù)設(shè)的鏈路帶寬 利用率初始閾值Uo、全網(wǎng)鏈路平均利用率G、數(shù)值100中的任意兩 項(xiàng)進(jìn)行比較操作；乘法器31，連接至第二比較器30，用于根據(jù)比較 器的輸出，對(duì)a或b與當(dāng)前鏈路利用率Uij進(jìn)行乘法操作，并將輸出 作為鏈路均衡權(quán)值；第二賦值器32,連接至第二比較器30,用于比 較器的輸出，將鏈路權(quán)重初始閾值W()或MAX—VALUE輸出鏈路作 為鏈路均衡權(quán)值Wij。
累加器4，與第三計(jì)算單元3相連接，用于對(duì)于每條路徑，對(duì) 其包含的各鏈路的鏈路均衡權(quán)值進(jìn)行累加，得到累加負(fù)載；
選路單元5,與累加器4相連接，用 選擇累加負(fù)載最小的路 徑作為業(yè)務(wù)的承載路徑。在具體實(shí)施過(guò)程中，通過(guò)上述第一計(jì)算單元1、第二計(jì)算單元2、 第三計(jì)算單元3、累加器4、選路單元5實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)選路的方案可以參 照?qǐng)D1和圖2中的具體描述，此處不再贅述。
通過(guò)上述實(shí)施例，提供了一種網(wǎng)絡(luò)選路裝置，通過(guò)該裝置的各 個(gè)單元完成以下功能對(duì)于每個(gè)業(yè)務(wù)請(qǐng)求，分別計(jì)算全網(wǎng)鏈路平均 利用率、鏈路帶寬利用率，通過(guò)上述計(jì)算結(jié)果動(dòng)態(tài)地設(shè)置鏈路的均 4軒權(quán)值，從而可以在全網(wǎng)范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)所有鏈路之間的負(fù)載均衡。
綜上所述，通過(guò)本發(fā)明的上述實(shí)施例，提供的網(wǎng)絡(luò)選路方案， 解決了相關(guān)4支術(shù)中相關(guān)4支術(shù)中通過(guò)網(wǎng)絡(luò)選路方案實(shí)現(xiàn)負(fù)載均;衡時(shí)， 算法較為復(fù)雜，效率較低且無(wú)法實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)鏈路之間的負(fù)載均衡的問(wèn) 題，可以平均分配業(yè)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)，使得全網(wǎng)負(fù)載均衡，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)網(wǎng) 絡(luò)流量的均;斷和有效控制。并且該網(wǎng)絡(luò)選路算法簡(jiǎn)單，效率4交高。
顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，上述的本發(fā)明的各模塊或 各步驟可以用通用的計(jì)算裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)，它們可以集中在單個(gè)的計(jì)算 裝置上，或者分布在多個(gè)計(jì)算裝置所組成的網(wǎng)絡(luò)上，可選地，它們 可以用計(jì)算裝置可執(zhí)行的程序代碼來(lái)實(shí)現(xiàn)，從而，可以將它們存儲(chǔ)
在存儲(chǔ)裝置中由計(jì)算裝置來(lái)執(zhí)行，或者將它們分別制作成各個(gè)集成 電路模塊，或者將它們中的多個(gè)模塊或步驟制作成單個(gè)集成電路模 塊來(lái)實(shí)現(xiàn)。這樣，本發(fā)明不限制于任何特定的硬件和軟件結(jié)合。
以上所述^f又為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明， 對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在 本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等， 均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種網(wǎng)絡(luò)選路方法，其特征在于，包括對(duì)于當(dāng)前業(yè)務(wù)對(duì)應(yīng)的多條可選路徑，根據(jù)每條鏈路未承載所述業(yè)務(wù)之前的鏈路帶寬利用率以及全網(wǎng)鏈路數(shù)量，計(jì)算全網(wǎng)鏈路平均利用率，其中，每條可選路徑都包括至少一條鏈路；對(duì)于每條可選路徑中的每條鏈路，分別計(jì)算其承載所述當(dāng)前業(yè)務(wù)后的鏈路帶寬利用率；對(duì)于每條可選路徑中的每條鏈路，根據(jù)所述鏈路帶寬利用率和所述全網(wǎng)鏈路平均利用率，設(shè)置鏈路均衡權(quán)值；分別將每條可選路徑包含的鏈路的鏈路均衡權(quán)值進(jìn)行累加得到累加負(fù)載，選擇累加負(fù)載最小的路徑作為所述當(dāng)前業(yè)務(wù)的承載路徑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，通過(guò)如下公式計(jì)算 承載所述業(yè)務(wù)后的所述鏈路帶寬利用率<formula>formula see original document page 2</formula>其中，Uij為承載所述業(yè)務(wù)后的鏈路帶寬利用率，Rij為鏈 路的剩余帶寬，Cy為鏈路的最大帶寬，b為所述業(yè)務(wù)請(qǐng)求的帶 寬，MAX—VALUE為預(yù)先設(shè)置的固定值，其中，Rij.、 C;j、 b、 MAX—VALUE均為非負(fù)數(shù)，MAXJ/ALUE為大于100的整數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，通過(guò)如下公式 計(jì)算所述全網(wǎng)鏈路平均利用率G = [ Z (1 — /V C々 ) x 100] / m
4.
5.
6.其中，5為所述全網(wǎng)鏈路平均利用率，m為所述全網(wǎng)鏈路總數(shù)，Ry為鏈路的剩余帶寬，Cy為鏈路的最大帶寬。根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，通過(guò)如下公式設(shè)置 所述鏈路均衡權(quán)值廣 Wo 當(dāng)Uij《Uo、bUij當(dāng)Uij>U0,且Ujj《^當(dāng)Uij〉U。，且Uy〉Z7 當(dāng)Uy > 100MAX—VALUE其中，Wu為所述鏈路均衡權(quán)值，Uo為鏈路帶寬利用率 初始閾值，Wo為鏈路均衡權(quán)值的預(yù)設(shè)初始值，Uo、 Wo、 a、 b 均為非負(fù)數(shù)，且a〉W(/Uo， b>a。根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，如果所述業(yè)務(wù)是所 述網(wǎng)絡(luò)的初始化操作后接入的第一個(gè)業(yè)務(wù)，則所述全網(wǎng)鏈路平 均利用率為0。一種網(wǎng)絡(luò)選路裝置，其特征在于，包括第 一計(jì)算單元，用于根據(jù)當(dāng)前業(yè)務(wù)對(duì)應(yīng)的多條可選路徑的 每條鏈路未承載所述當(dāng)前業(yè)務(wù)之前的鏈路帶寬利用率以及鏈 路數(shù)量，計(jì)算全網(wǎng)鏈路平均利用率；第二計(jì)算單元，用于對(duì)于每條鏈路，分別計(jì)算其承載所述 當(dāng)前業(yè)務(wù)后的鏈路帶寬利用率；第三計(jì)算單元，用于對(duì)于每條鏈路，根據(jù)所述鏈路帶寬利 用率和所述全網(wǎng)鏈路平均利用率，計(jì)算鏈路均衡權(quán)值；累加器，用于對(duì)于每條路徑，對(duì)其包含的各鏈路的鏈路均衡權(quán)值進(jìn)行累加，得到累加負(fù)載；選路單元，用于選擇累加負(fù)栽最小的路徑作為所述當(dāng)前業(yè) 務(wù)的承載路徑。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述第一計(jì)算單元 包括第一運(yùn)算器，用于根據(jù)鏈路的剩余帶寬Rjj和鏈路的最大 帶寬Cy計(jì)算并輸出未承載所述業(yè)務(wù)之前的所述鏈路帶寬利用 率；加權(quán)器，連接至所述第一運(yùn)算器，用于對(duì)所述乘法器的輸 出進(jìn)行累加并輸出；除法器，連接至所述加權(quán)器，用于對(duì)所述加權(quán)器的輸出和 所述多條路徑包括的鏈路數(shù)量進(jìn)行除法操作，并將輸出作為全 網(wǎng)鏈路平均利用率^。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的裝置，其特征在于，所述第二計(jì)算 單元包括第一比較器，用于對(duì)所述業(yè)務(wù)請(qǐng)求的帶寬b和所述鏈路的 剩余帶寬Rij進(jìn)行比較操作；第二運(yùn)算器，連接至所述第一比較器，用于當(dāng)所述比較器 的輸出為b《Rij，才艮據(jù)所述鏈路的剩余帶寬Ry 、所述業(yè)務(wù) 請(qǐng)求的帶寬b、所述鏈路的最大帶寬Cij進(jìn)行運(yùn)算操作，獲取 承載所述業(yè)務(wù)后的所述鏈路帶寬利用率；第一賦值器，連接至所述第一比較器，用于當(dāng)所述比較器 的輸出為b>Rij,將預(yù)先設(shè)置的固定值MAX—VALUE作為所 述鏈路帶寬利用率；調(diào)度器，用于根據(jù)所述第一比較器的輸出調(diào)度所述第二運(yùn) 算器和所述第一賦值器。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述第三計(jì)算單元 包括第二比較器，用于對(duì)所述當(dāng)前鏈路利用率Uij分別與預(yù)設(shè) 的鏈路帶寬利用率初始閾值U。、全網(wǎng)鏈路平均利用率^、數(shù)值 100中的任意兩項(xiàng)進(jìn)行比較操作；乘法器，連接至所述第二比較器，用于根據(jù)所述比較器的 輸出，對(duì)a或b與所述當(dāng)前鏈路利用率Ujj進(jìn)行乘法操作，并 將輸出作為所述鏈路均衡權(quán)值；第二賦值器，連接至所述第二比較器，用于所述比較器的 輸出，將鏈路權(quán)重初始閾值W?；騧ax—value輸出所述鏈路作 為所述鏈路均衡權(quán)值WH。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種網(wǎng)絡(luò)選路方法及裝置。在上述方法中，對(duì)于當(dāng)前業(yè)務(wù)對(duì)應(yīng)的多條可選路徑，根據(jù)每條鏈路未承載業(yè)務(wù)之前的鏈路帶寬利用率以及全網(wǎng)鏈路數(shù)量，計(jì)算全網(wǎng)鏈路平均利用率，其中，每條可選路徑都包括至少一條鏈路；對(duì)于每條可選路徑中的每條鏈路，分別計(jì)算其承載當(dāng)前業(yè)務(wù)后的鏈路帶寬利用率；對(duì)于每條可選路徑中的每條鏈路，根據(jù)鏈路帶寬利用率和全網(wǎng)鏈路平均利用率，設(shè)置鏈路均衡權(quán)值；分別將每條可選路徑包含的鏈路的鏈路均衡權(quán)值進(jìn)行累加得到累加負(fù)載，選擇累加負(fù)載最小的路徑作為當(dāng)前業(yè)務(wù)的承載路徑。根據(jù)本發(fā)明提供的技術(shù)方案，可以提高效率，并且可以實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)鏈路之間的負(fù)載均衡。
文檔編號(hào)H04Q11/00GK101583057SQ20091014902
公開(kāi)日2009年11月18日 申請(qǐng)日期2009年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月11日
發(fā)明者向奇敏, 邱寶劍 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司