一种基于快速重路由的域内节能路由方法技术

本发明专利技术公开了一种基于快速重路由的域内节能路由方法，将网络中的所有节点存储在队列Q中，计算以任意节点v为根的最短路径树spt(v)及所有节点对之间的最短路径；将网络中的所有链路存储在链表L中，从链表L中取出对任意一条链路(u,v)，统计链路(u,v)所属的链路环LC；统计形成的所有链路环中，每一链路出现的次数，并按照每一链路出现的次数进行升序排序，存储在链表M中；关闭网络中删除标记属性为0的所有链路，计算所有链路环的链路集合P，将P中所有链路的删除属性标记为1。本发明专利技术的方法不需要实时流量矩阵，且能够将快速重路由技术和节能技术联系在一起，兼顾节能和网络性能。

【技术实现步骤摘要】
一种基于快速重路由的域内节能路由方法
本专利技术属于互联网
，具体涉及一种基于快速重路由的域内节能路由方法。
技术介绍
随着全球经济的飞速发展，伴随而来的是温室气体的大量排放。越来越多的研究表明温室气体带来的环境问题正在威胁这人类赖以生存的地球环境。欧洲联盟公布的一份报告指出，如果到二氧化碳的排放量能够减少15％-30％，才能保证到2020年全球温度的增长控制在2摄氏度以下。温室气体的排放同样影响经济的发展。互联网在设计之初并没有将节能作为设计目标，而是更多的强调如何利用冗余配置来增加网络的健壮性。互联网通常根据峰值流量来设计网络的配置来应对突发流量，因此当网络流量较低时，所有的设备依然在消耗着能量。为了应对网络中的故障，互联网配置了大量的冗余设备，只有当主设备发生故障时，备用设备才会被利用，进一步加剧了互联网的能源消耗。相关测量表明，在Abilene网络中，链路利用率基本保持在20％以下。互联网的设计目标和节能环保是背道而驰的，因此研究互联网节能在技术上是一个具有挑战性的研究领域。随着全球经济的飞速发展，在其发展过程中伴随的能源消耗已经成为人们广泛讨论并且必须解决的一个问题。研究表明温室气体的过度排放将会对气候带来灾难性的影响。如何构建绿色地球成为全世界共同关注的话题。互联网的快速发展使其成为全球最大的通信基础设施，网络中大型设备的数量急剧增多，并且消耗着巨大的能量。为了实现基于快速重路由的节能方案，必须避免出现路由环路。已有的快速重路由方案可以确保路由没有环路，但是这些方案主要针对网络中单故障情形。然而，节能路由需要同时尽可能多的关闭网路中的节点和链路，从而使得节能最大化。因此，已有的快速重路由方案无法直接应用在节能路由中。为了解决该问题，本专利技术研究如何计算节点对之间的备份路径从而使得该路径可以绕过多条链路，然后对基于快速重路由问题进行了建模，最后提出了一种基于快速重路由的域内节能路由方法。
技术实现思路
本专利技术提供了一种基于快速重路由的域内节能路由方法，包括以下步骤：将网络中的所有节点存储在队列Q中，计算以任意节点v为根的最短路径树spt(v)，并根据最短路径树，计算所有节点对之间的最短路径；将网络中的所有链路存储在链表L中，从链表L中取出对任意一条链路(u,v)，统计所述链路(u,v)所属的链路环LC；其中，对于任意一条链路(u,v)，向所述链路(u,v)中加入至少一个网络中的节点，形成的路径(u、u2…ui、ui+1…v)是链路(u,v)的一条备份路径，若备份路径不包含链路(u,v)，则链路(u,v)和备份路径组成的环为环LC；统计形成的所有链路环中，每一链路出现的次数，并按照每一链路出现的次数进行升序排序，将排序后的结果存储在链表M中；其中，初始化所有链路的删除标记，若其中存在链路的删除标记属性为0，表示对应链路为可关闭链路；关闭网络中删除标记属性为0的所有链路，计算所有链路环的链路集合P，将P中所有链路的删除属性标记为1。其中，在统计所述链路(u,v)所属的链路环LC的步骤中，判断方法为：如果则LC(u,v)＝LC(u,v)U{sp(u,t)·sp(t,v)}，其中sp(u,t)表示节点u到节点t的最短路径。与现有技术相比，本专利技术提供了一种基于快速重路由的域内节能路由方法，将网络中的所有节点存储在队列Q中，计算以任意节点v为根的最短路径树spt(v)，并根据最短路径树，计算所有节点对之间的最短路径；将网络中的所有链路存储在链表L中，从链表L中取出对任意一条链路(u,v)，统计所述链路(u,v)所属的链路环LC；统计形成的所有链路环中，每一链路出现的次数，并按照每一链路出现的次数进行升序排序，将排序后的结果存储在链表M中；其中，初始化所有链路的删除标记，若其中存在链路的删除标记属性为0，表示对应链路为可关闭链路；关闭网络中删除标记属性为0的所有链路，计算所有链路环的链路集合P，将P中所有链路的删除属性标记为1。本专利技术的方法不需要实时流量矩阵，且能够将快速重路由技术和节能技术联系在一起，兼顾节能和网络性能。附图说明图1是本专利技术提供的一种基于快速重路由的域内节能路由方法的流程示意图。图2是本专利技术提供的一种基于快速重路由的域内节能路由方法的逻辑示意图。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术的技术方案作进一步更详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本专利技术保护的范围。为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图对本专利技术作进一步地详细说明。为了方便描述，我们先定义一些标记，这些标记适用于整个专利技术。在图G＝(V,E)中，对于网络中任意一条链路(u,v)，我们称路径(u,u2,...ui,ui+1...v)是该链路的一条备份路径当且仅当由链路(u,v)和其备份路径组成的环为该链路的环LC(LinkCircle)，可以表示为C(u,v)。参阅图1，图1是本专利技术提供的一种基于快速重路由的域内节能路由方法的流程示意图。该方法的步骤包括：S110：将网络中的所有节点存储在队列Q中，计算以任意节点v为根的最短路径树spt(v)，并根据最短路径树，计算所有节点对之间的最短路径。S120：将网络中的所有链路存储在链表L中，从链表L中取出对任意一条链路(u,v)，统计所述链路(u,v)所属的链路环LC；其中，对于任意一条链路(u,v)，向所述链路(u,v)中加入至少一个网络中的节点，形成的路径(u、u2、…ui、ui+1…v)是链路(u,v)的一条备份路径，若备份路径不包含链路(u,v)，则链路(u,v)和备份路径组成的环为环LC。S130：统计形成的所有链路环中，每一链路出现的次数，并按照每一链路出现的次数进行升序排序，将排序后的结果存储在链表M中；其中，初始化所有链路的删除标记，若其中存在链路的删除标记属性为0，表示对应链路为可关闭链路。S140：关闭网络中删除标记属性为0的所有链路，计算所有链路环的链路集合P，将P中所有链路的删除属性标记为1。统计所述链路(u,v)所属的链路环LC的步骤中，判断方法为：如果则其中sp(u,t)表示节点u到节点t的最短路径。提供本专利技术具体实施方式如下，详细说明了本实施例的各个步骤，因为该实施例的过程比较多，下面仅仅列出计算(b,a)中转节点的过程。步骤1：对于网络中的所有节点v∈V，计算以节点v为根的最短路径树spt(v)；步骤2：根据步骤1构造的最短路径树，计算所有节点对之间的最短路径，最短路径为：ab、ac、abd、ba、bc、bd、ca、cb、cd、dba、db、dc步骤3：将网络中的所有链路存储在链表L＝{(a,b),(a,c),(b,c),(b,d),(c,d)}中；步骤4：因为链表不为空，执行步骤5；步骤5：从链表L中取出对一个元素(a,b)，此时链表L＝{(a,c),(b,c),(b,d),(c,d)}；步骤6：将网络中的所有节点存储在队列Q，Q＝{a,b,c,d}步骤7：因为队列Q不为空，则执行步骤8；步骤8：从Q中取出第一个节点t＝a，此时队列Q＝{b,c,d}，执行步骤7；步骤7：因为队列Q不为空，则本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于快速重路由的域内节能路由方法，其特征在于，包括以下步骤：将网络中的所有节点存储在队列Q中，计算以任意节点v为根的最短路径树spt(v)，并根据最短路径树，计算所有节点对之间的最短路径；将网络中的所有链路存储在链表L中，从链表L中取出对任意一条链路(u,v)，统计所述链路(u,v)所属的链路环LC；其中，对于任意一条链路(u,v)，向所述链路(u,v)中加入至少一个网络中的节点，形成的路径(u、u2…ui、ui+1…v)是链路(u,v)的一条备份路径，若备份路径不包含链路(u,v)，则链路(u,v)和备份路径组成的环为环LC；统计形成的所有链路环中，每一链路出现的次数，并按照每一链路出现的次数进行升序排序，将排序后的结果存储在链表M中；其中，初始化所有链路的删除标记，若其中存在链路的删除标记属性为0，表示对应链路为可关闭链路；关闭网络中删除标记属性为0的所有链路，计算所有链路环的链路集合P，将P中所有链路的删除属性标记为1。

【技术特征摘要】
1.一种基于快速重路由的域内节能路由方法，其特征在于，包括以下步骤：将网络中的所有节点存储在队列Q中，计算以任意节点v为根的最短路径树spt(v)，并根据最短路径树，计算所有节点对之间的最短路径；将网络中的所有链路存储在链表L中，从链表L中取出对任意一条链路(u,v)，统计所述链路(u,v)所属的链路环LC；其中，对于任意一条链路(u,v)，向所述链路(u,v)中加入至少一个网络中的节点，形成的路径(u、u2…ui、ui+1…v)是链路(u,v)的一条备份路径，若备份路径不包含链路(u,v)，则链路(u,v)和备...

【专利技术属性】
技术研发人员：耿海军，
申请(专利权)人：山西大学，
类型：发明
国别省市：山西,14