[發明專利]一種軟件定義車載網絡轉發策略的一致性更新方法

有效

• 申請號: 201710138162.5
• 申請日: 2017-03-09
• 公開（公告）號: CN106817741B
• 公開（公告）日: 2020-03-13
• 發明（設計）人: 李俊杰;吳維剛;周萌
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: H04W40/24
• 分類號: H04W40/24;H04L12/755
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

本發明涉及一種軟件定義車載網絡轉發策略的一致性更新方法，控制器向傳遞消息的車輛集合下發轉發策略，當需要更新轉發策略時，控制器采用軟件定義網絡一致性算法對其數據轉發鏈路中的每輛車的轉發策略進行更新，有效解決了轉發策略更新不一致的問題，同時提高了數據包收發的效率。

技術領域

本發明涉及車載網絡的技術領域，更具體地，涉及一種軟件定義車載網絡轉發策略的一致性更新方法。

背景技術

車載網絡與傳統網絡最大的不同是車載網絡的轉發節點是車輛，以車輛組成網絡拓撲，因而轉發節點時刻變動，網絡拓撲圖時刻變化。而傳統網絡的轉發結點是路由器，從安裝部署好了之后路由器的位置就固定不變。為了更好地管理消息的轉發與接收，利用SDN集中式的思想可以統一在控制器端進行計算和下發轉發策略，克服原來分布式網絡拓撲帶來的開銷大、每個轉發節點計算量大的缺點。但是轉發策略不是一成不變的，車輛位置時刻變動、轉發目的車輛的變動，都可能需要更新每一輛車的轉發策略，如果只是簡單的給每輛車進行策略更新，會造成轉發出現環路(Loop)、轉發斷路等一致性問題，即數據包無法順利轉發到目的地。

發明內容

本發明要解決的問題是：提供一種轉發策略更新一致、提高數據包收發效率的軟件定義車載網絡轉發策略的一致性更新方法。

本發明實現上述目的所提出的技術方案如下：

一種軟件定義車載網絡轉發策略的一致性更新方法，包括以下步驟：

S1.對進入控制器覆蓋范圍的車輛進行注冊，經過注冊的車輛將其位置信息上傳至控制器；

S2.在已注冊車輛中選出用于傳遞消息的車輛集合A，然后將車輛集合A與控制器的網絡拓撲圖B進行存儲；

S3.控制器向傳遞消息的車輛集合下發轉發策略；

S4.若需要改變轉發策略，則從已注冊車輛中選出用于傳遞消息的車輛集合C，并將車輛集合C與控制器的網絡拓撲圖D進行存儲；

S5.將網絡拓撲圖B與網絡拓撲圖D進行比較；根據網絡拓撲圖D中新增的車輛利用圖論算法對網絡拓撲圖D進行分割，得到若干個子拓撲圖，分別為：V1、V2、V3…….Vn；

S6.對于每個子拓撲圖，控制器采用軟件定義網絡一致性算法對其數據轉發鏈路中的每輛車的轉發策略進行更新。

在上述方案中，控制器向傳遞消息的車輛集合A下發轉發策略，進行數據的轉發與接收；當車輛位置不斷發生改變時，若需要改變轉發策略，則從已注冊車輛中選出用于傳遞消息的車輛集合C，控制器采用軟件定義網絡一致性算法對其數據轉發鏈路中的每輛車的轉發策略進行更新；有效解決了轉發策略更新不一致的問題，同時提高了數據包收發的效率。

優選的，所述子拓撲圖中所有的節點均為車輛，所述車輛狀態可為三個狀態之一：Old、Limbo或New，其中Old表示該車輛處于策略更新前，Limbo表示該車輛處于策略更新中，New表示該車輛處于策略更新后；

所述軟件定義網絡一致性算法對子拓撲圖中的車輛的轉發策略進行更新的具體過程如下：

S11.將每個子拓撲圖中的所有節點的狀態設置為Old，然后從每個子拓撲圖中的節點中分別找出根節點：

設車輛節點u的初始狀態為Old，判斷其更新轉發策略后會不會形成環路，若是則不對其狀態進行變換；否則將其狀態設置為Limbo；

S12.執行步驟S11后，將子拓撲圖中所有狀態為Limbo的節點確認為根節點，然后對每一個根節點執行步驟S13；

S13.判斷與根節點存在數據連接的節點在更新轉發策略后會不會形成環路，若是則不對其狀態進行變換，否則將其狀態設置為Limbo；將與根節點存在數據連接的狀態為Limbo的節點確認為根節點的孩子節點；