CN107682108A - 一种光传送网otn的路由选择方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光传送网OTN的路由选择方法，包括：步骤S100：确定光传送网OTN中光网元转发路径的条件；步骤S200：确定源节点和目的节点；步骤S300：根据节点路由模型，找出每一个从源节点到目的节点的可行路径；步骤S400：计算每一条可行路径的成本，选择最佳路径；步骤S500：写入路由选择表。本发明对已访问节点以及可用光路分别依次编号，将源节点至目的节点间的所有已访问节点以及可用光路顺序连接，组成可行路径，并通过计算每一条可行路径的成本，确定最佳路径和路径选择顺序表，因此数据包在转发表可以通过最佳路径转发，当最佳路径出现故障时，按照路径选择顺序表的顺序进行转发，因此减少了光传送网通信中的成本，提高了通信质量。

Description

一种光传送网OTN的路由选择方法

技术领域

本发明涉及路由转发技术领域，具体的说，是一种光传送网OTN的路由选择方法。

背景技术

电通信是以电作为信息载体实现的通信，而光通信则是以光作为信息载体而实现的通信。所谓光纤通信，就是利用光纤来传输携带信息的光波以达到通信之目的。要使光波成为携带信息的载体，必须对之进行调制，在接收端再把信息从光波中检测出来。由于光纤通信具有优点：传输频带款，通信容量大；衰减小，传输距离远；串扰小，信号传输质量高，以及光纤通信技术的日渐成熟，因此光纤通信是现代通信网的主要传输手段。光纤以及光纤连接的光网元，组成了光传送网，由于密集波分复用（DWDM）技术的发展，为了变换和转移波长，在合波器的前端以及分波器的后端，设置有波长转移单元（OTU）,以及在发射机的前端设置功率放大器，在接收机的前端设置有前置放大器，在发射机与接收机之间连接有线路放大器。由于光纤传输距离远，因此不同网段之间会设置有路由器，如何在路由器之间选择可用光路来转发数据包，是涉及光传送网（OTN）通信质量的问题。目前，在OTN网元的管理过程中，需要在OTN网元内部找到可用光路。寻找可用光路，即从源端口到目的端口的路径，现有的寻找路径的方法，基于数据包的转发和查询，逐渐地建立路由选择表，而这样的路由表，无法确定是不是最佳路径而只是可行路径，因此对通信线路上的资源存在浪费的问题，而路由转发表的动态更新具有滞后性，无法实时的更新路由选择表的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光传送网OTN的路由选择方法，用于解决现有技术中按照路由选择表中的转发路径转发数据包无法选择最佳路径的问题。

为了达到上述目的，本发明通过下述技术方案实现：

一种光传送网OTN的路由选择方法，包括：

步骤S100：确定光传送网OTN中光网元转发路径的条件；

步骤S200：确定源节点和目的节点；

步骤S300：根据节点路由模型，找出每一个从源节点到目的节点的可行路径；

步骤S400：计算每一条可行路径的成本，选择最佳路径；

步骤S500：写入路由选择表。

工作原理：

制定光传送网OTN的光网元进行数据包转发的条件，这里的光网元指路由器等具有转发功能的节点，当一个光网元接收到一个数据包时，它作为源节点，向目的节点发送数据包，目的节点的地址，通过解析数据包可以获得。而从源节点到目的节点之间，有多少可行路径，是需要按照预先制定的节点路由模型来进行查找的。源节点的下一级即第一级节点有多个，依次判断第一级的所有节点是否为目的节点，如果当前的第一级节点是目的节点，此次寻径结束，则从源节点到当前的第一级节点的路径记录为可行路径并编号；如果不是，继续判断是否符合条件即是否符合数据包转发的条件，如果不符合，结束数据包转发，标记当前第一级节点为结束节点；如果符合，由当前的第一级节点继续往下寻找第二级节点，记录当前的第一级节点为已访问节点并给予编号，并将源节点到当前的第一级节点的路径给予编号，重复同样的步骤，直到找出当前源节点与所有的第一级节点之间的可用光路，接着采用同样的方法依次查找第一级节点与所有的第二级节点之间的可用光路、第二级节点与所有的第三级节点的可用光路，……，直到第N级节点与目的节点之间的可用光路，查找过程中每一个可转发到下一级节点的均备注为已访问节点且给予编号，每一个可用光路均予以编号，最后统计从源节点到目的节点中的已访问节点以及带有标号的可用光路，连成从源节点到目的节点的可行路径，这样的可行路径可以为多条。根据每一条可行路径中的已访问节点编号以及可用光路的编号，计算每一条可行路径的成本，成本最小的可行路径即为最佳路径，按照成本由低到高排列建立路径选择顺序表。将查找得到的多条可行路径写入路由选择表，数据包转发时，优先选择最佳路径进行转发，当最佳路径发生拥塞或断开等无法连通的情况时，再选择路径选择顺序表中第二个可行路径进行转发数据包。不同的源节点与目的节点之间的转发路径，也采取同样的方法找出最佳路径以及路径选择顺序表，写入路由选择表中。

进一步地，还包括步骤S600：修正路由选择表。

工作原理：

由于光传送网OTN上存在光网元的增加或者删减，以及传送节点或传输链路的通信质量的变化，因此在实际的实用中需要根据网络的实际情况修正路由选择表，即检查路由选择表中的可行路径是否发生变化，以及可行路径中的已访问节点以及可用光路的成本是否发生变化，并根据这些变化更改最佳路径以路径选择顺序表，并将更改写入路由选择表中完整路由选择表的修正。

进一步地，所述步骤S600具体包括：

步骤S610：接收相邻路由器的链路状态广播；

步骤S620：标识无效路由；

步骤S630：删除无效路由；

步骤S640：更新路由选择表。

工作原理：

光传送网OTN上的路由器通过计时器设定链路状态广播的间隔，使每一个路由器均可以从相邻路由器接收当前最新的链路状态，将失效的可用光路标示无效路由，若在设定的时间段内，无效路由仍然没有恢复，则将无效路由删除，并删除含有这个无效路由的可行路径；也可以接收相邻路由器发送的新增路由信息，添加到可行路径中，完成路由选择表的更新。

进一步地，所述步骤S300具体包括：

步骤S310：建立（M×K）行（N×K）的矩阵，其中M为光纤输出端口数目，K为光端口的最大波长数，N为光纤输入端口数目；

步骤S320：找出矩阵中不符合光网元转发路径的条件的元素并删除；

步骤S330：矩阵中剩下的元素个数，即为可行路径的数目；

步骤S340：对可行路径进行编号。

工作原理：

光传送网OTN中有N个光纤输入端口，M个光纤输入端口，在采用密集波分复用技术的光传送网中，K为波长数目，因此，建立（M×K）行、（N×K）的矩阵，可以列举出所有的输入端口到输出端口的路径组合。矩阵的行和列分别表示输出的光通道和输入的光通道，矩阵中的每一个元素表示从输入光通道到输出光通道的路径，如果元素的值为0，表示连接受限，删除此条路径，如果元素的值为1，表示连接有效，为可行路径，因此从矩阵中可以看出从输入光通道到输出光通道之间的可用路径，对可行路径进行编号，用于计算每一条可行路径的成本。

进一步地，所述步骤S400中可行路径的成本包括路由跳数、网络时延以及分组数据包传输通信耗时。

工作原理：

可行路径的成本包括数据包转发过程中的跳数即经过的节点个数，以及由于节点以及传输链路的通信容量、传输速率导致的网络时延，以及数据包从源节点转发到目的节点所耗用的通信时间，这些因素反应了这条可行路径的通信质量，因此是寻找最佳路径中需要考虑的因素。

进一步地，所述步骤S400包括：

步骤S410：计算所述可行路径的成本及计算路由跳数、网络时延和传输通信耗时；

步骤S420：根据成本计算结果综合评测每一条可行路径的路径满意度；

步骤S430：将可行路径的编号与可行路径的成本以及路径满意度的对应关系映射到路由选择表；

步骤S440：从中选出最佳路径。

工作原理：

可行路径由已访问节点与可用光路顺序连接而成，因此通过计算可行路径中已访问节点的个数统计数据包转发的跳数，并根据可用光路的通信容量和光纤的传输速率来计算传输链路上的时间，根据已访问节点的物理属性统计节点的转发时延，因此可以计算出整个传输通信线路的时间总和，根据不同的源节点对目的节点的传输要求的侧重点，统计每一条可行路径的路径满意度，并将可行路径的成本、编号以及路径满意度写入路由选择表。

进一步地，所述步骤S100中光网元转发路径的条件包括约束条件和结束条件，所述约束条件为当前端口与下一跳端口之间的约束关系，所述结束条件为当前端口作为宿端口需要满足的条件。

工作原理：

设置约束条件和结束条件，可以将不符合转发条件的路由屏蔽，因此减少了转发失败的尝试时间。宿端口也就是结束节点，即没有下一级节点。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

本发明在查找路由转发路径时，对已访问节点以及可用光路分别依次编号，最后将源节点至目的节点间的所有已访问节点以及可用光路顺序连接，组成可行路径，并通过计算每一条可行路径的成本，确定最佳路径和路径选择顺序表，因此数据包在转发表可以通过最佳路径转发，当最佳路径出现故障时，按照路径选择顺序表的顺序进行转发，因此减少了光传送网通信中的成本，提高了通信质量。

附图说明

图1为本发明的流程图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1：

结合附图1所示，一种光传送网OTN的路由选择方法，包括：

步骤S100：确定光传送网OTN中光网元转发路径的条件；

步骤S200：确定源节点和目的节点；

步骤S300：根据节点路由模型，找出每一个从源节点到目的节点的可行路径；

步骤S400：计算每一条可行路径的成本，选择最佳路径；

步骤S500：写入路由选择表。

工作原理：

制定光传送网OTN的光网元进行数据包转发的条件，这里的光网元指路由器等具有转发功能的节点，当一个光网元接收到一个数据包时，它作为源节点，向目的节点发送数据包，目的节点的地址，通过解析数据包可以获得。而从源节点到目的节点之间，有多少可行路径，是需要按照预先制定的节点路由模型来进行查找的。源节点的下一级即第一级节点有多个，依次判断第一级的所有节点是否为目的节点，如果当前的第一级节点是目的节点，此次寻径结束，则从源节点到当前的第一级节点的路径记录为可行路径并编号；如果不是，继续判断是否符合条件即是否符合数据包转发的条件，如果不符合，结束数据包转发，标记当前第一级节点为结束节点；如果符合，由当前的第一级节点继续往下寻找第二级节点，记录当前的第一级节点为已访问节点并给予编号，并将源节点到当前的第一级节点的路径给予编号，重复同样的步骤，直到找出当前源节点与所有的第一级节点之间的可用光路，接着采用同样的方法依次查找第一级节点与所有的第二级节点之间的可用光路、第二级节点与所有的第三级节点的可用光路，……，直到第N级节点与目的节点之间的可用光路，查找过程中每一个可转发到下一级节点的均备注为已访问节点且给予编号，每一个可用光路均予以编号，最后统计从源节点到目的节点中的已访问节点以及带有标号的可用光路，连成从源节点到目的节点的可行路径，这样的可行路径可以为多条。根据每一条可行路径中的已访问节点编号以及可用光路的编号，计算每一条可行路径的成本，成本最小的可行路径即为最佳路径，按照成本由低到高排列建立路径选择顺序表。将查找得到的多条可行路径写入路由选择表，数据包转发时，优先选择最佳路径进行转发，当最佳路径发生拥塞或断开等无法连通的情况时，再选择路径选择顺序表中第二个可行路径进行转发数据包。不同的源节点与目的节点之间的转发路径，也采取同样的方法找出最佳路径以及路径选择顺序表，写入路由选择表中。

实施例2：

在实施例1的基础上，结合附图1所示，还包括步骤S600：修正路由选择表。

工作原理：

由于光传送网OTN上存在光网元的增加或者删减，以及传送节点或传输链路的通信质量的变化，因此在实际的实用中需要根据网络的实际情况修正路由选择表，即检查路由选择表中的可行路径是否发生变化，以及可行路径中的已访问节点以及可用光路的成本是否发生变化，并根据这些变化更改最佳路径以路径选择顺序表，并将更改写入路由选择表中完整路由选择表的修正。

进一步地，所述步骤S600具体包括：

步骤S610：接收相邻路由器的链路状态广播；

步骤S620：标识无效路由；

步骤S630：删除无效路由；

步骤S640：更新路由选择表。

工作原理：

光传送网OTN上的路由器通过计时器设定链路状态广播的间隔，使每一个路由器均可以从相邻路由器接收当前最新的链路状态，将失效的可用光路标示无效路由，若在设定的时间段内，无效路由仍然没有恢复，则将无效路由删除，并删除含有这个无效路由的可行路径；也可以接收相邻路由器发送的新增路由信息，添加到可行路径中，完成路由选择表的更新。

实施例3：

在实施例2的基础上，结合附图1所示，所述步骤S300具体包括：

步骤S310：建立（M×K）行（N×K）的矩阵，其中M为光纤输出端口数目，K为光端口的最大波长数，N为光纤输入端口数目；

步骤S320：找出矩阵中不符合光网元转发路径的条件的元素并删除；

步骤S330：矩阵中剩下的元素个数，即为可行路径的数目；

步骤S340：对可行路径进行编号。

工作原理：

光传送网OTN中有N个光纤输入端口，M个光纤输入端口，在采用密集波分复用技术的光传送网中，K为波长数目，因此，建立（M×K）行、（N×K）的矩阵，可以列举出所有的输入端口到输出端口的路径组合。矩阵的行和列分别表示输出的光通道和输入的光通道，矩阵中的每一个元素表示从输入光通道到输出光通道的路径，如果元素的值为0，表示连接受限，删除此条路径，如果元素的值为1，表示连接有效，为可行路径，因此从矩阵中可以看出从输入光通道到输出光通道之间的可用路径，对可行路径进行编号，用于计算每一条可行路径的成本。

实施例4：

在实施例3的基础上，结合附图1所示，所述步骤S400中可行路径的成本包括路由跳数、网络时延以及分组数据包传输通信耗时。

工作原理：

可行路径的成本包括数据包转发过程中的跳数即经过的节点个数，以及由于节点以及传输链路的通信容量、传输速率导致的网络时延，以及数据包从源节点转发到目的节点所耗用的通信时间，这些因素反应了这条可行路径的通信质量，因此是寻找最佳路径中需要考虑的因素。

进一步地，所述步骤S400包括：

步骤S410：计算所述可行路径的成本及计算路由跳数、网络时延和传输通信耗时；

步骤S420：根据成本计算结果综合评测每一条可行路径的路径满意度；

步骤S430：将可行路径的编号与可行路径的成本以及路径满意度的对应关系映射到路由选择表；

步骤S440：从中选出最佳路径。

工作原理：

可行路径由已访问节点与可用光路顺序连接而成，因此通过计算可行路径中已访问节点的个数统计数据包转发的跳数，并根据可用光路的通信容量和光纤的传输速率来计算传输链路上的时间，根据已访问节点的物理属性统计节点的转发时延，因此可以计算出整个传输通信线路的时间总和，根据不同的源节点对目的节点的传输要求的侧重点，统计每一条可行路径的路径满意度，并将可行路径的成本、编号以及路径满意度写入路由选择表。

进一步地，所述步骤S100中光网元转发路径的条件包括约束条件和结束条件，所述约束条件为当前端口与下一跳端口之间的约束关系，所述结束条件为当前端口作为宿端口需要满足的条件。

工作原理：

设置约束条件和结束条件，可以将不符合转发条件的路由屏蔽，因此减少了转发失败的尝试时间。宿端口也就是结束节点，即没有下一级节点。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种光传送网OTN的路由选择方法，其特征在于，包括：

步骤S100：确定光传送网OTN中光网元转发路径的条件；

步骤S200：确定源节点和目的节点；

步骤S300：根据节点路由模型，找出每一个从源节点到目的节点的可行路径；

步骤S400：计算每一条可行路径的成本，选择最佳路径；

步骤S500：写入路由选择表。

2.根据权利要求1所述的一种光传送网OTN的路由选择方法，其特征在于，还包括步骤S600：修正路由选择表。

3.根据权利要求2所述的一种光传送网OTN的路由选择方法，其特征在于，所述步骤S600具体包括：

步骤S610：接收相邻路由器的链路状态广播；

步骤S620：标识无效路由；

步骤S630：删除无效路由；

步骤S640：更新路由选择表。

4.根据权利要求3所述的一种光传送网OTN的路由选择方法，其特征在于，所述步骤S300具体包括：

步骤S310：建立（M×K）行（N×K）的矩阵，其中M为光纤输出端口数目，K为光端口的最大波长数，N为光纤输入端口数目；

步骤S320：找出矩阵中不符合光网元转发路径的条件的元素并删除；

步骤S330：矩阵中剩下的元素个数，即为可行路径的数目；

步骤S340：对可行路径进行编号。

5.根据权利要求4所述的一种光传送网OTN的路由选择方法，其特征在于，所述步骤S400中可行路径的成本包括路由跳数、网络时延以及分组数据包传输通信耗时。

6.根据权利要求5所述的一种光传送网OTN的路由选择方法，其特征在于，所述步骤S400包括：

步骤S410：计算所述可行路径的成本及计算路由跳数、网络时延和传输通信耗时；

步骤S420：根据成本计算结果综合评测每一条可行路径的路径满意度；

步骤S430：将可行路径的编号与可行路径的成本以及路径满意度的对应关系映射到路由选择表；

步骤S440：从中选出最佳路径。

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的一种光传送网OTN的路由选择方法，其特征在于，所述步骤S100中光网元转发路径的条件包括约束条件和结束条件，所述约束条件为当前端口与下一跳端口之间的约束关系，所述结束条件为当前端口作为宿端口需要满足的条件。