【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及网络路由，更具体地，涉及一种多层次多路切换网络下的路由方法和系统。
技术介绍
1、随着网络流量需求的不断增大，新型通信技术层出不穷，导致接口定义也各不相同。对此，为实现不同网络之间的连通性，网络运营商基于各种切换技术整合了这些网络组件，一些常见的技术比如：通用多协议标志交换协议(gmpls:generalized multiprotocollabel switching)，该协议定义了包括分组交换接口(psc:switch capable)、第二层交换接口(l2sc:layer2 switch capable)、时隙交换接口(tdm:lambda switch capable)、波长交换接口(lsc:lambda switch capable)、光纤交换接口(fsc:fiber switch capable)在内的5种类型的切换接口。这些异构的切换技术跨越了多个层级(层级一词在gmpls中被定义为交换技术中的带宽粒度的级别)，从而导致了层次化网络。
2、多层次多路切换网络的特殊结构给路由算法带来了相应的挑战。在这种网络下，要求路由算法不仅需要考虑节点间的连通性，还要确保沿路径上不同切换技术之间的平滑过渡。如图1所示，节点s、t分别支持切换技术tdm、l2sc。节点u同时支持tdm和l2sc两种技术，但不能对二者进行转换处理。而节点v是一个混合节点，不仅支持tdm、l2sc切换技术，而且能对二者之间进行转换处理。在这种情况下，我们发现从s到t的可行路径只有一条，即s-u-v-u-t，其中节点v将tdm转换
3、以上例子表明：在多层次网络中的路由算法主要有两个基本的技术挑战。其一，路径的拓扑连接不代表路径可行。比如：在图1中，由于u不能将tdm转换为l2sc，所以路径s-u-t不是可行的。其二，最短可行路径可能包含环结构。比如：路径s-u-v-u-t是从s到t的一条最优的可行路径，但是它包含了环结构。这两个问题都说明经典的路由算法无法适用于多层次的网络结构中。
4、多层次多路切换网络下的路径计算问题在文献《b.jabbari,s.gong,and e.oki,“on constraints for path computation in multi-layer switched networks,”ieicetransactions on communications,vol.e90b,08 2007》中被首次提出，作者jannari etal.将与路径计算相关的约束条件分为可剪枝和不可剪枝两种。为了得到端到端之间的可行路径，该作者提出使用信道图(channel graph)来模拟这种约束。文献《j.y.yen,“finding the k shortest loopless paths in a network,”management science,vol.17,no.11,1971》利用经典的yen算法的变体来计算路径。该工作在随后被作者gong和jabbari扩展，并在文献《s.gong and b.jabbari,“optimal and e icient end-to-endpath computation in multi-layer networks,”in proc.icc,2008,pp.5767-5771》中提出了一种计算两点之间最优路径的多项式时间算法。文献《x.yang,t.lehman,k.ogaki,andt.otani,“astudy on cross-layer multi-constraint path computation for ip-over-optical networks,”in proc.icc,2009,pp.1-6》将多层次网络中的不同的路径计算算法进行综合的性能评估。
技术实现思路
1、本专利技术的目的之一是提供一种多层次多路切换网络下的路由方法，解决了层次化网络中任意两节点间的最短连续路径问题；本专利技术的目的之二是提供一种多层次多路切换网络下的路由系统。
2、为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案如下：
3、一种多层次多路切换网络下的路由方法，包括以下步骤：
4、根据多层次网络，构建有向图，其中，所述有向图中的节点表示交换机，边表示通信链路，每一节点具有切换不同切换技术的能力，通信链路具有根据其两端节点具有的切换技术进行传输的能力；
5、对于所述有向图中的每一节点，初始化该节点的路由表，迭代计算得到最优路由表；
6、给出起始节点和目标节点，按照当前节点的最优路由表中获得从所述起始节点到所述目标节点的最小代价连续路径的下一跳，将数据包逐跳发送至下一节点。
7、进一步的，所述每一节点具有切换不同切换技术的能力，包括：
8、令节点v具有的切换不同切换技术的能力表示为矩阵mv，在所述矩阵mv中，若mv(a,b)＝1，则说明节点v具有将切换技术a转换为切换技术b的能力，若mv(a,b)＝0，则说明节点v不具有将切换技术a转换为切换技术b的能力；
9、令第∈种技术为无效技术，对任意切换技术λ，当节点v具有使用该切换技术λ发送数据包的能力时，将矩阵中的元素mv(∈,λ)置1，若节点v不具有使用该切换技术λ发送数据包的能力时，将矩阵中的元素mv(∈,λ)置0；当节点v具有使用该切换技术λ接收数据包的能力时，将矩阵中的元素mv(λ,∈)置1，若节点v不具有使用该切换技术λ接收数据包的能力时，将矩阵中的元素mv(λ,∈)置0。
10、进一步的，每个所述节点的路由表包括多个条目，每一条目包括一个五元组(λ0,t,w,λ′,r)，以(λ0,t)的组合为索引，其中，λ0为该节点入向边的切换技术，t为目标节点，w是从该节点到目标节点所需的代价，λ′是该节点出向边的切换技术，r表示当前节点的下一跳节点。
11、进一步的，若有向图中的每个节点均能获取完整的拓扑信息，所述初始化该节点的路由表，迭代计算得到最优路由表，包括以下步骤：
12、定义节点u的路由表为ru，并初始化为空集；
13、第一次更新：对任一与节点u有边连接的节点v，若存在任意切换技术λ1、λ2，使得mu(λ1，λ2)＝1且切换技术λ2在边e的传输能力内，边e为节点u与节点v之间的边，则将条目(λ1，v，we，λ2，v)添加至路由表ru；
14、对所有节点进行第一次更新后，得到每一节点第一次更新后的路由表；
15、第二次更新：对任一节点，对路由表rv中的任一条目(λ1，t1，w1，λ1′，r1)，其对应的目标节点的路由表rt1中的任一条目(λ2，t2，w2，λ2′，r2)，若mt1(λ1′，λ2)＝1，且在路由表rt1中不存在索引(λ1，t2)对应条目，则将条目(λ1，t2，w1+w2，λ1′，r1)添加入路由表rv中；若路由表rt1中存在索引(λ1，t2)对应条目但具有更高的代价，则将路由表rt1中的该条目替换本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种多层次多路切换网络下的路由方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的多层次多路切换网络下的路由方法，其特征在于，所述每一节点具有切换不同切换技术的能力，包括：
3.根据权利要求2所述的多层次多路切换网络下的路由方法，其特征在于，每个所述节点的路由表包括多个条目，每一条目包括一个五元组(λ0,t,w,λ′,r)，以(λ0,t)的组合为索引，其中，λ0为该节点入向边的切换技术，t为目标节点，w是从该节点到目标节点所需的代价，λ′是该节点出向边的切换技术，r表示当前节点的下一跳节点。
4.根据权利要求3所述的多层次多路切换网络下的路由方法，其特征在于，若有向图中的每个节点均能获取完整的拓扑信息，所述初始化该节点的路由表，迭代计算得到最优路由表，包括以下步骤：
5.根据权利要求3所述的多层次多路切换网络下的路由方法，其特征在于，若有向图中的每个节点不能获取完整的拓扑信息，仅与相邻的节点交换信息来构建该节点的路由表，则所述初始化该节点的路由表，迭代计算得到最优路由表，包括以下步骤：
6.一种多层次多路切换网
7.根据权利要求6所述的多层次多路切换网络下的路由系统，其特征在于，所述每一节点具有切换不同切换技术的能力，包括：
8.根据权利要求7所述的多层次多路切换网络下的路由系统，其特征在于，每个所述节点的路由表包括多个条目，每一条目包括一个五元组(λ0,t,w,λ′,r)，以(λ0,t)的组合为索引，其中，λ0为该节点入向边的切换技术，t为目标节点，w是从该节点到目标节点所需的代价，λ′是该节点出向边的切换技术，r表示当前节点的下一跳节点。
9.根据权利要求8所述的多层次多路切换网络下的路由系统，其特征在于，若有向图中的每个节点均能获取完整的拓扑信息，初始化该节点的路由表，迭代计算得到最优路由表，包括以下步骤：
10.根据权利要求8所述的多层次多路切换网络下的路由系统，其特征在于，若有向图中的每个节点不能获取完整的拓扑信息，仅与相邻的节点交换信息来构建该节点的路由表，则初始化该节点的路由表，迭代计算得到最优路由表，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种多层次多路切换网络下的路由方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的多层次多路切换网络下的路由方法，其特征在于，所述每一节点具有切换不同切换技术的能力，包括：
3.根据权利要求2所述的多层次多路切换网络下的路由方法，其特征在于，每个所述节点的路由表包括多个条目，每一条目包括一个五元组(λ0,t,w,λ′,r)，以(λ0,t)的组合为索引，其中，λ0为该节点入向边的切换技术，t为目标节点，w是从该节点到目标节点所需的代价，λ′是该节点出向边的切换技术，r表示当前节点的下一跳节点。
4.根据权利要求3所述的多层次多路切换网络下的路由方法，其特征在于，若有向图中的每个节点均能获取完整的拓扑信息，所述初始化该节点的路由表，迭代计算得到最优路由表，包括以下步骤：
5.根据权利要求3所述的多层次多路切换网络下的路由方法，其特征在于，若有向图中的每个节点不能获取完整的拓扑信息，仅与相邻的节点交换信息来构建该节点的路由表，则所述初始化该节点的路由表，迭代计算得到最优路由表，包括以下步骤：...
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