CN101646108A - 确定路由的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种确定路由的方法与装置，以解决现有技术中减少KSP算法的耗时与满足资源匹配要求之间存在矛盾的问题。实施例中的方法包括：在收到路由查询请求后，按照预设的K值执行K优路径算法，在计算得出数目小于K的一组路由之后对这些路由进行资源匹配；若在所述一组路由中得到匹配成功的路由，则将该路由作为确定的路由；否则对执行的所述K优路径算法得出的路由中除了所述一组路由的其他路由进行资源匹配以确定出路由。使用本实施例的方法能够保证在K优路径算法中获得资源匹配成功的路由，并能够帮助系统提前退出K优路径计算，所以有助于解决“减少KSP算法的耗时”与“满足资源匹配要求”之间的矛盾，从而提高了确定路由的效率。

Description

确定路由的方法和装置
技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别地涉及一种确定路由的方法和装置。
背景技术
ASON(Automatic switched optical network)即自动交换光网络，是具有智能特性的光传送技术。它利用信令、路由、自动发现等标准协议，实现了路由自动计算，连接自动建立、网络资源自动发现等功能，提高了光传送网的自动控制能力，使光传送网同IP网络一样具有了智能特性。其中，路由控制器作为负责路由自动计算的模块，是ASON控制平面的重要组成模块，也是其智能化的一个重要体现。
ASON中路由控制器通常会采用传统的开放最短路径优先OSPF(OpenShortest Path First)协议来获取一条最短路径，但是在某些场合只提供一条路径是不够的。譬如在某些应用中可能会涉及到资源匹配问题，如果匹配不成功，表示这条路不通，则从源节点到宿节点的路由计算就失败了。所以在ASON的某些应用中，采用了K优路径KSP(K Shortest Paths)算法解决资源匹配问题。即路由控制器会计算出K优备选路径，从而为资源匹配能够在K条备选路径中，确定出一条有资源约束的最短路径提供了条件。因此，在需要计算K优备选路径的场合，KSP算法是路由控制器中的一个重要功能。
如图1所示，在ASON路由控制器中有两个处理模块，一个是资源匹配模块RM(resource matching)，主要提供资源匹配功能；另一个是KSP模块，用于接收路由查询请求并且进行计算，然后将计算出的路由发送给RM模块，RM进行资源匹配处理。ASON路由控制器内子模块的工作过程如图2所示，主要是：KSP收到指定源到目的的路由查询请求；KSP子模块计算K条路由，返回给RM；RM收到KSP的计算结果，对其进行资源匹配处理；RM返回查询结果给发起查询的模块。根据这种工作方式，只有当K优备用路由全部计算完毕，或者K优备用路由未计算完毕，但在网络中已无其它备用路由时，KSP停止计算。之后，KSP将所有路径发送给RM模块进行资源匹配。
针对KSP算法的研究文献很多，目前用于计算出K条路由的KSP算法相对比较成熟。无论哪种方案的KSP算法，整个KSP算法的时间复杂度都与K值成正比。K值作为KSP算法的主要参数，是预先设定的，K值若设置过小，则得到的备选路由的数目较少，可能无法从中找到满足资源匹配需求的路由；若K值设置过大，则KSP算法耗时较长。可以看出，在确定路由时，减少KSP算法的耗时与满足资源匹配要求之间存在矛盾。
发明内容
本发明提供一种确定路由的方法与装置，以解决现有技术中减少KSP算法的耗时与满足资源匹配要求之间存在矛盾的问题。
为解决上述问题，本发明提供如下的技术方案：
一种确定路由的方法，包括：
在收到路由查询请求后，按照预设的K值执行K优路径算法，在计算得出数目小于K的一组路由之后对这些路由进行资源匹配；
若在所述一组路由中得到匹配成功的路由，则将该路由作为确定的路由；否则对执行的所述K优路径算法得出的路由中除了所述一组路由的其他路由进行资源匹配以确定出路由。
在所述对这些路由进行资源匹配的同时，继续执行所述K优路径算法，得出的另一组预设数目的路由并输出；对执行的所述K优路径算法得出的路由中除了所述一组路由的其他路由进行资源匹配包括：对输出的所述另一组预设数目的路由进行资源匹配。
一种确定路由的装置，包括：
路由计算模块，用于在收到路由查询请求后，按照预设的K值执行K优路径算法，在计算得出数目小于K的一组路由之后输出这一组路由；
资源匹配模块，用于对所述一组路由进行资源匹配，若得到匹配成功的路由则将该路由作为确定的路由；
路由计算模块进一步用于当资源匹配模块在所述一组路由中没有得到匹配成功的路由时，输出所述K优路径算法计算出的其他路由；
资源匹配模块进一步用于对所述其他路由进行资源匹配以确定出路由。
所述路由计算模块进一步用于分组输出计算所得路由；所述资源匹配模块进一步用于接收路由计算模块输出的分组的路由并对分组的路由进行资源匹配。
根据本发明的技术方案，在执行K优路径算法时，得出数目小于K的一组路由之后即对这些路由进行资源匹配，与此同时继续执行K优路径算法，如果这一组路由中存在资源匹配成功的路由，则K优路径算法可以提前结束，因为可以通过设置合适的K值来基本保证在K条备选路径中获得资源匹配的成功，所以使用本实施例的方法一方面保证了能够在K优路径算法中获得资源匹配成功的路由，另一方面能够帮助系统提前退出K优路径计算，所以有助于解决“减少KSP算法的耗时”与“满足资源匹配要求”之间的矛盾，从而提高了确定路由的效率。
附图说明
图1为现有技术中ASON路由控制器的结构示意图；
图2为ASON路由控制器内子模块的工作流程图；
图3为本申请实施例中确定路由的方法流程图；
图4为本网络拓扑图示例；
图5为本申请实施例中确定路由的装置结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例中的技术方案作出说明。附图用于帮助理解实施例的技术方案，在实现中可以不限于附图所示的形式。
在本实施例中，执行K优路径算法计算备选路由时，在计算得出数目小于K的一组路由之后即输出这些路由，然后对这些路由进行资源匹配，如果在这些路由中得到资源匹配成功的路由，则将该路由作为确定的路由，否则再继续对K优路径算法得到的其他路由进行资源匹配以确定路由。这种方法可以用于自动交换光网络ASON中，在接收到ASON中的路由查询请求后执行该方法，也可以用于其他类似的需要确定路由的应用场合，这些应用场合的特点是包括计算路由和验证路由例如进行资源匹配两部分，实现时，在计算路由的同时即对已经计算出的路由进行验证，以提高确定路由工作的效率。
本实施例中确定路由的方法具体流程如图3所示，主要包括以下步骤：
步骤30：设置路由数信号量和全局标识量。路由数信号量是一个小于K的正整数，用以标识在执行K优路径算法时每次输出的路由数，可根据网络的实际情况修改。全局标识量用以标识资源匹配是否成功，因此该标识量初始值设置为“失败”，在对路由进行资源匹配成功后，该标识量的值修改为“成功”
步骤31：接收路由查询请求。该查询请求中给出了指定源和目的节点。
步骤32：根据路由查询请求，计算指定源到目的节点的路由。
步骤33：检查全局标识量，如果为“失败”，转入步骤34；如果为“成功”，停止计算路由。
步骤34：执行K优路径算法，按路由数信号量计算出几条路由，然后转入步骤33和步骤35，步骤33和步骤35并行处理。
步骤35：对步骤34中计算出的路由进行资源匹配。
步骤36：判断步骤35中的资源匹配是否成功，若是，则结束流程，将资源匹配成功的路由作为最终确定的路由，否则转入步骤34。从这里再次转入步骤34之后，步骤34应当是继续执行与上次步骤34中同一次的K优路径算法，按路由数信号量计算出几条路由，并且不与本次K优路径算法中已得出的路由相重复。进入步骤34后，执行资源匹配的进程处于等待状态，直到又计算出数目为路由数信号量的几条路由。可以看出路由数信号量如果设置为一个较小的数值，则资源匹配的进程等待时间较短，于是有助于提高查询路由的效率。但对于ASON系统来说，由于ASON系统本身有提供保护路由的需求，所以不推荐预设路由数信号量为1。一般来说，如果计算2条路由，KSP计算时间可以减少到计算10条路由的1/10以下；计算5条路由，KSP计算时间可以减少到计算10条路由的1/2以下。所以路由数信号量预设为2-5比较合适。
下面以图4中所示的网络拓扑图为例对本实施例方法再作进一步说明。在图4中，椭圆内标出了各个节点，按试验所用数据，箭头中部标出了链路开销，椭圆端部附近标出了节点端口号。预置系统K值为10，该值基本保证在K条备选路径中获得资源匹配的成功，然后若按现有技术的方法，计算出K条备选路由然后进行匹配，在试验中从节点1建立业务至节点3约需172ms。若按本实施例的方法，预置系统K值为10，并且预置路由数信号量为2，执行K优路径算法之后，在计算得到2条备选路由后，对这两条备选路由作资源匹配并同时继续进行K优路径算法，若匹配成功，则仅耗时16ms。当然在一些实际系统中可能不会在输出的第一组路由中资源匹配成功，在这种情况下，在对第一组的2个路由完成资源匹配后，如果第二组的2个路由也已计算得出，则继续对这第二组路由进行资源匹配，以此类推，对K＝10的K优路径算法得出的路由，以2个为一组分批输出并作资源匹配，最差的情况是直到对第9或10条路由进行资源匹配才成功，此时效率与现有技术的基本相同，这是一种特殊情况，在通常的系统中，大多在此之前已经资源匹配成功。
另外，对于K优路径算法，一般是按路由从最优向次优的顺序即路由的优劣顺序来依次计算得出路由。本实施例中也可以采取这种方式，这样，进行资源匹配时，也按路由的优劣顺序对路由进行资源匹配。
基于上述方法，以下对本实施例中的装置作出说明。本实施例中的装置可以利用软件、硬件或者二者结合的方式实现。以下按功能模块来划分装置结构，在实现中各模块可以各自成为设备，或为同一设备的组成部分。本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，如：ROM/RAM、磁碟、光盘等。
本实施例中的确定路由的装置结构如图5所示，包括路由计算模块和资源匹配模块。路由计算模块用于在收到路由查询请求后，按照预设的K值执行K优路径算法，在计算得出数目小于K的一组路由之后输出这一组路由；资源匹配模块用于对所述一组路由进行资源匹配，若得到匹配成功的路由则将该路由作为确定的路由；路由计算模块进一步用于当资源匹配模块在所述一组路由中没有得到匹配成功的路由时，输出所述K优路径算法计算出的其他路由；资源匹配模块进一步用于对所述其他路由进行资源匹配以确定出路由。
路由计算模块可以进一步用于分组输出计算所得路由。这里每组的数目可以预先设定。这样，资源匹配模块还可以进一步用于接收路由计算模块输出的分组的路由并对分组的路由进行资源匹配。
路由计算模块执行K优路径算法时可以按照路径优劣的顺序计算得出路由；这样，资源匹配模块进一步用于对路由计算模块输出的多条路由按所述路径优劣的顺序进行资源匹配。
根据本实施例的技术方案，在执行K优路径算法时，得出数目小于K的一组路由之后即对这些路由进行资源匹配，与此同时继续执行K优路径算法，如果这一组路由中存在资源匹配成功的路由，则K优路径算法可以提前结束，相比较于现有技术中计算出K条路由再进行资源匹配的做法，显著地提高了效率。如果在第一组路由中没有找到资源匹配成功的路由，则再从计算得到的第二组中寻找，在实际系统中，往往在计算出全部K条路由之前就已经找到资源匹配成功的路由。可以通过设置合适的K值来基本保证在K条备选路径中获得资源匹配的成功。因为进行资源匹配以及输出、接收分组的路由所需时间远远小于K优路径算法所需时间，而使用本实施例的方法一方面保证了能够在K优路径算法中获得资源匹配成功的路由，另一方面能够帮助系统提前退出K优路径计算，所以有助于解决“减少KSP算法的耗时”与“满足资源匹配要求”之间的矛盾，从而提高了确定路由的效率。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1、一种确定路由的方法，其特征在于，包括：
在收到路由查询请求后，按照预设的K值执行K优路径算法，在计算得出数目小于K的一组路由之后对这些路由进行资源匹配；
若在所述一组路由中得到资源匹配成功的路由，则将该路由作为确定的路由；否则对执行的所述K优路径算法得出的路由中除了所述一组路由的其他路由进行资源匹配以确定出路由。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
在所述对这些路由进行资源匹配的同时，继续执行所述K优路径算法，得出另一组预设数目的路由并输出；
对执行的所述K优路径算法得出的路由中除了所述一组路由的其他路由进行资源匹配包括：对输出的所述另一组预设数目的路由进行资源匹配。
3、根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对输出的所述另一组预设数目的路由进行资源匹配之后进一步包括：
确认所述另一组预设数目的路由中没有资源匹配成功的路由，然后对执行的所述K优路径算法得出的路由中下一组预设数目的路由进行资源匹配以确定出路由；或者，
确认所述另一组预设数目的路由中有资源匹配成功的路由，然后将该资源匹配成功的路由作为确定的路由。
4、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述执行K优路径算法包括：使用K优路径算法按照路径优劣的顺序计算得出路由；
对所述一组路由进行资源匹配包括：按照所述一组路由中各条路由的所述路径优劣的顺序进行资源匹配。
5、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述一组路由中包含的路由条数为2、3、4或5。
6、一种确定路由的装置，其特征在于，包括：
路由计算模块，用于在收到路由查询请求后，按照预设的K值执行K优路径算法，在计算得出数目小于K的一组路由之后输出这一组路由；
资源匹配模块，用于对所述一组路由进行资源匹配，若得到匹配成功的路由则将该路由作为确定的路由；
路由计算模块进一步用于当资源匹配模块在所述一组路由中没有得到匹配成功的路由时，输出所述K优路径算法计算出的其他路由；
资源匹配模块进一步用于对所述其他路由进行资源匹配以确定出路由。
7、根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述路由计算模块进一步用于分组输出计算所得路由；
所述资源匹配模块进一步用于接收路由计算模块输出的分组的路由并对分组的路由进行资源匹配。
8、根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述路由计算模块进一步用于使用K优路径算法按照路径优劣的顺序计算得出路由；
所述资源匹配模块进一步用于对路由计算模块输出的多条路由按所述路径优劣的顺序进行资源匹配。
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