[發(fā)明專利]基于層疊網(wǎng)絡(luò)的路由選擇方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210165489.9
• 申請(qǐng)日: 2012-05-25
• 公開（公告）號(hào): CN102739517A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 彭偉;盧澤新;王寶生;胡曉峰;趙鋒;王小峰;黃杰;陶靜;戴斌;呂保平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)人民解放軍國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L12/56
• 分類號(hào): H04L12/56;H04L29/06;H04L29/12
• 代理公司: 北京同立鈞成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11205
• 代理人: 孟卜娟

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)，尤其涉及一種基于層疊網(wǎng)絡(luò)的路由選擇方法及系統(tǒng)，屬于通信技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著因特網(wǎng)的快速發(fā)展，許多對(duì)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量（Quality?of?Service，簡(jiǎn)稱QoS）有較高要求的應(yīng)用廣泛出現(xiàn)在人們生活中，例如在線音/視頻點(diǎn)播和直播、在線游戲、網(wǎng)絡(luò)電視、實(shí)時(shí)視頻會(huì)議等，這些實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)需要網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商提供一定的QoS保證，以保證一定的傳輸帶寬、從而保證端到端的延時(shí)不太大等。

而受限于網(wǎng)絡(luò)的初始設(shè)計(jì)原則和網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，為多媒體應(yīng)用提供保證QoS的路由一直是因特網(wǎng)面臨的一個(gè)難題。目前，因特網(wǎng)的路由系統(tǒng)支持基于最少跳數(shù)或最少費(fèi)用的路由選擇，但很難在網(wǎng)絡(luò)層擴(kuò)展支持QoS路由、多路徑路由等新型路由機(jī)制。利用層疊網(wǎng)技術(shù)來進(jìn)行QoS控制是一種在現(xiàn)有因特網(wǎng)環(huán)境下可行的途徑。層疊網(wǎng)是指覆蓋在因特網(wǎng)之上的虛擬網(wǎng)絡(luò)，能夠根據(jù)用戶需求進(jìn)行部署并提供一些特定的應(yīng)用服務(wù)。層疊網(wǎng)因其固有的特點(diǎn)——擴(kuò)展性好、靈活性強(qiáng)、健壯性好、部署費(fèi)用低，因而得到了越來越多研究人員的重視。

現(xiàn)有技術(shù)中提出了多種可行的基于層疊網(wǎng)絡(luò)的QoS路由方法，例如最寬不相交路徑（Widest?Disjoint?Paths，簡(jiǎn)稱WDP）選擇算法、多路徑負(fù)載分配（Load?Distribution?over?Multipath，簡(jiǎn)稱LDM）算法以及等代價(jià)多路徑（Equal?Cost?MultiPath，簡(jiǎn)稱ECMP）算法等。但是這些QoS路由方法均沒有綜合考慮到數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴㈡溌吠掏铝恳约版溌费舆t保證等特性。例如，在WDP算法中，雖然由于采用在瓶頸鏈路上互不相交的路徑選擇機(jī)制，使得在端到端的網(wǎng)絡(luò)傳輸中能夠提供較好的性能，但是，該算法要求網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟阎軌蛴?jì)算源端到目的端之間的所有可行路徑，這使得WDP算法在大規(guī)模動(dòng)態(tài)復(fù)雜因特網(wǎng)環(huán)境下的應(yīng)用受到了很大的限制。因此，通過層疊網(wǎng)改善因特網(wǎng)流媒體應(yīng)用的QoS性能是可行的，但尚需考慮協(xié)議的可擴(kuò)展性、實(shí)現(xiàn)的簡(jiǎn)單性以及與物理網(wǎng)絡(luò)的跨層優(yōu)化等問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種基于層疊網(wǎng)絡(luò)的路由選擇方法及系統(tǒng)，用以解決現(xiàn)有基于層疊網(wǎng)的路由方法中沒有綜合考慮到數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴㈡溌吠掏铝恳约版溌费舆t保證等特性的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種基于層疊網(wǎng)絡(luò)的路由選擇方法，包括：

多個(gè)層疊節(jié)點(diǎn)中的任一層疊節(jié)點(diǎn)接收到數(shù)據(jù)源端發(fā)送的服務(wù)請(qǐng)求后，將所述服務(wù)請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)給其他的層疊節(jié)點(diǎn)。所述服務(wù)請(qǐng)求中攜帶所述數(shù)據(jù)源端的IP地址以及請(qǐng)求通信的目的端的IP地址；

各所述層疊節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述目的端的IP地址，測(cè)量各自與所述目的端間的第一延遲時(shí)間值，并各自將測(cè)量到的所述第一延遲時(shí)間值發(fā)送給所述數(shù)據(jù)源端；

所述數(shù)據(jù)源端分別測(cè)量自身與各所述層疊節(jié)點(diǎn)間的第二延遲時(shí)間值，并分別根據(jù)對(duì)應(yīng)于各所述層疊節(jié)點(diǎn)的各所述第二延遲時(shí)間值和各所述第一延遲時(shí)間值，計(jì)算自身經(jīng)由各所述層疊節(jié)點(diǎn)到達(dá)所述目的端的各總延遲時(shí)間值；

所述數(shù)據(jù)源端選擇總延遲時(shí)間值最小的層疊節(jié)點(diǎn)作為當(dāng)前數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)，并選擇總延遲時(shí)間值最小且滿足傳輸延遲約束的其余層疊節(jié)點(diǎn)作為備份數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供一種基于層疊網(wǎng)絡(luò)的路由選擇系統(tǒng)，包括：多個(gè)層疊節(jié)點(diǎn)、數(shù)據(jù)源端以及目的端；其中，

所述層疊節(jié)點(diǎn)，用于若接收到數(shù)據(jù)源端發(fā)送的服務(wù)請(qǐng)求后，將所述服務(wù)請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)給層疊網(wǎng)絡(luò)中其他的層疊節(jié)點(diǎn)，所述服務(wù)請(qǐng)求中攜帶所述數(shù)據(jù)源端的IP地址以及請(qǐng)求通信的目的端的IP地址，并在接收到所述服務(wù)請(qǐng)求后，根據(jù)所述目的端的IP地址，測(cè)量自身與所述目的端間的第一延遲時(shí)間值，并將測(cè)量到的所述第一延遲時(shí)間值發(fā)送給所述數(shù)據(jù)源端；

所述數(shù)據(jù)源端分別測(cè)量自身與各所述層疊節(jié)點(diǎn)間的第二延遲時(shí)間值，并分別根據(jù)對(duì)應(yīng)于各所述層疊節(jié)點(diǎn)的各所述第二延遲時(shí)間值和各所述第一延遲時(shí)間值，計(jì)算自身經(jīng)由各所述層疊節(jié)點(diǎn)到達(dá)所述目的端的各總延遲時(shí)間值，選擇總延遲時(shí)間值最小的層疊節(jié)點(diǎn)作為當(dāng)前數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)，并選擇總延遲時(shí)間值最小且滿足傳輸延遲約束的其余層疊節(jié)點(diǎn)作為備份數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)。