CN110011913B - 一种路径计算方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种路径计算方法及系统，涉及通信技术领域。路径计算方法包括：将不同类型的隐式路由策略分别转换为不同优先级的尽量约束，并对网络拓扑中满足尽量约束的所有链路的链路代价进行调整，其中，隐式路由策略包括关联路径的分离路由策略和原始路径中非故障链路的重用路由策略，或者，隐式路由策略包括关联路径的分离路由策略；在调整后的网络拓扑中计算出重路由恢复路径，并按照优先级从高到低的顺序选择链路代价和最小的重路由恢复路径作为最优路径。本发明路径计算实现不同满足程度要求的隐式路由策略以及全局最优。

Description

一种路径计算方法及系统

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体是涉及一种路径计算方法及系统。

背景技术

路径计算需要支持多种路由策略，实现不同保护恢复类型业务路径计算，满足流量工程控制要求。通常，自动交换光网络(Automatic Switched Optical Network，ASON)网络业务路径计算分为基本路由策略和扩展路由策略，基本路由策略包括路径跳数最小、链路代价和最小和负载均衡等，以实现业务流量工程控制。扩展路由策略包括节点或链路的包含或排斥、关联标签交换路径(Label Switched Path，LSP)的节点、链路或共享风险链路组(Shared Risk Link Group，SRLG)分离约束，以保障业务路径走向和服务质量。

在业务建立场景中，路径计算必须满足算路请求明确指定的路由策略称为显式路由策略，包括基本路由策略和扩展路由策略，例如业务路径代价最小、必经或必避节点约束、必经或必避链路约束、以及1+1业务主备路径的分离性约束。在业务恢复场景中，算路请求没有明确指定的路由策略，但是为了保证业务恢复路径计算成功，同时尽量保证业务服务质量，路径计算尽量满足的多种路由策略称为隐式路由策略，包括上述显式路由策略中的包含、排斥和相关性分离路由策略。随着隐式路由策略的数量增加以及满足程度要求的不同，现有的路径计算方法难以满足实际需要。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种路径计算方法及系统，在业务恢复场景中，路径计算实现不同满足程度要求的隐式路由策略以及全局最优。

本发明提供一种路径计算方法，其包括：

将不同类型的隐式路由策略分别转换为不同优先级的尽量约束，并对网络拓扑中满足尽量约束的所有链路的链路代价进行调整，其中，隐式路由策略包括关联路径的分离路由策略和原始路径中非故障链路的重用路由策略，或者，隐式路由策略包括关联路径的分离路由策略；

在调整后的网络拓扑中计算出重路由恢复路径，并按照优先级从高到低的顺序选择链路代价和最小的重路由恢复路径作为最优路径。

在上述技术方案的基础上，所述尽量约束为尽量避开约束或者尽量经过约束；

所述尽量避开约束是从所述关联路径的分离路由策略转换得到的，所述尽量经过约束是从所述原始路径中非故障链路的重用路由策略转换得到的；

所述尽量避开约束和尽量经过约束均包括节点约束、链路约束以及具有指定的共享风险链路组SRLG值的链路。

在上述技术方案的基础上，所述尽量避开约束的优先级按照相应的所述关联路径与所述重路由恢复路径的远近程度设置，且所有所述尽量避开约束的优先级均高于所述尽量经过约束。

在上述技术方案的基础上，所述关联路径包括当前关联路径和原始关联路径，当前关联路径的优先级高于原始关联路径。

在上述技术方案的基础上，按照所述优先级，对于满足所述尽量避开约束的链路，上调链路代价；对于满足所述尽量经过约束的链路，下调链路代价。

在上述技术方案的基础上，上调后的所述链路代价为：所述链路中所有所述尽量避开约束的上调值的总和，其中，所述尽量避开节点约束、尽量避开链路约束以及尽量避开具有指定的SRLG值的链路的上调值不同；或者，将每个所述节点约束转换为一个所述链路约束，所述网络拓扑的最大链路代价×所述网络拓扑中的节点总数×所述链路中所述尽量避开链路约束的数量；

下调后的所述链路代价小于所述原始路径中的非故障链路的链路代价。

本发明还提供一种路径计算系统，其包括：

调整模块，其用于将不同类型的隐式路由策略分别转换为不同优先级的尽量约束，并对网络拓扑中满足尽量约束的所有链路的链路代价进行调整，其中，隐式路由策略包括关联路径的分离路由策略和原始路径中非故障链路的重用路由策略，或者，隐式路由策略包括关联路径的分离路由策略；

路径计算模块，其用于在调整后的网络拓扑中计算出重路由恢复路径，并按照优先级从高到低的顺序选择链路代价和最小的重路由恢复路径作为最优路径。

在上述技术方案的基础上，所述系统还包括规则库，规则库中的约束转换规则包括：尽量避开约束是从所述关联路径的分离路由策略转换得到的，尽量经过约束是从所述原始路径中非故障链路的重用路由策略转换得到的，尽量避开约束和尽量经过约束均包括节点约束、链路约束以及具有指定的SRLG值的链路。

在上述技术方案的基础上，所述规则库中的尽量约束分级规则包括：所述尽量避开约束的优先级按照相应的所述关联路径与所述重路由恢复路径的远近程度设置，且所有所述尽量避开约束的优先级均高于所述尽量经过约束。

在上述技术方案的基础上，所述关联路径包括当前关联路径和原始关联路径；

所述尽量约束分级规则还包括：所述当前关联路径的优先级高于原始关联路径。

在上述技术方案的基础上，所述规则库中的链路代价调整规则包括：

按照所述优先级，对于满足所述尽量避开约束的链路，上调链路代价；对于满足所述尽量链路约束的链路，下调链路代价。

与现有技术相比，本发明实施例路径计算方法，根据业务恢复场景下的算路请求确定重路由恢复路径尽量满足的多个隐式路由策略；将不同类型的隐式路由策略分别转换为不同优先级的尽量约束，并对网络拓扑中满足尽量约束的所有链路的链路代价进行调整，其中，隐式路由策略包括关联路径的分离路由策略和原始路径中非故障链路的重用路由策略，或者，隐式路由策略包括关联路径的分离路由策略；在调整后的网络拓扑中计算出重路由恢复路径，并按照优先级从高到低的顺序选择链路代价和最小的重路由恢复路径作为最优路径，路径计算实现不同满足程度要求的隐式路由策略以及全局最优。

附图说明

图1是本发明实施例路径计算方法流程图；

图2所示为本发明实施例路径计算方法的应用示例；

图3是ASON网络拓扑示意图，以及其中一条具有返回属性的永久1+1SPC业务示例；

图4是在图3的ASON网络拓扑示意图中，永久1+1SPC业务主用路径故障时主用恢复路径的计算示例；

图5是在图4的ASON网络拓扑示意图中，永久1+1SPC业务备用路径故障时备用恢复路径的计算示例；

图6是本发明实施例路径计算系统的应用示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细描述。

参见图1所示，本发明实施例提供一种路径计算方法，路径计算方法包括：

S120将不同类型的隐式路由策略分别转换为不同优先级的尽量约束，并对网络拓扑中满足尽量约束的所有链路的链路代价进行调整，其中，隐式路由策略包括关联路径的分离路由策略和原始路径中非故障链路的重用路由策略，或者，隐式路由策略包括关联路径的分离路由策略。

S130在调整后的网络拓扑中计算出重路由恢复路径，并按照优先级从高到低的顺序选择链路代价和最小的重路由恢复路径作为最优路径。

隐式路由策略是在业务恢复场景路径计算尽量满足的多种路由策略，包括继承并尽量实现被恢复业务的显式路由策略，在业务建立场景中，被恢复业务路径计算必须满足主备路径包含、排斥和相关性分离的显式路由策略。

根据业务恢复场景下的算路请求可以确定继承并尽量实现的显式路由策略，隐式路由策略包括根据算路请求确定的关联路径的分离路由策略，或者，隐式路由策略包括关联路径的分离路由策略和原始路径中非故障链路的重用路由策略，其中，原始路径与关联路径在被恢复业务中互为主备用关系。

在ASON中，控制平面节点运行通用多协议标志交换协议(GeneralizedMutiprotocol Label Switching，GMPLS)和路径算法模块，GMPLS协议族实现网络链路自动发现、拓扑信息洪范和软永久连接/交换连接(Soft Permanent Connection/SwitchedConnection，SPC/SC)业务的端到端自动发放。路径算法模块基于全网拓扑，按照多种路由策略计算LSP路径，实现基于流量工程的业务控制，满足业务服务等级要求。

SPC/SC业务具有1+1保护、重路由恢复和无保护三种保护恢复类型，实现业务从高到低服务等级，其中，1+1保护类型业务建立主、备LSP路径，主、备路径占用更多网络资源，故障触发业务从主用路径切换到备用路径，实现业务快速恢复(恢复时间小于50毫秒)，为了主备路径切换故障恢复可靠性，一般会增加主备路径计算关联性设置，例如，路由策略要求主备路径是否节点、链路和SRLG分离。重路由恢复类型业务建立单条路径，故障触发重路由路径计算和业务恢复(恢复时间大于50毫秒)，无保护类型业务建立工作路径，不支持故障保护恢复功能。

为了提高ASON网络自愈能力，增加了永久型和恢复型1+1两种保护恢复类型业务，当主用或备用LSP路径故障时，永久型1+1类型业务会触发重路由恢复建立新的主用或备用LSP路径，确保业务的快速保护倒换，当主用和备用LSP路径都故障时，恢复型1+1类型业务会触发重路由建立新的LSP路径进行业务恢复，确保业务故障自动恢复；同时，增加恢复业务返回属性设置，业务故障倒换后保留备用路径，在故障恢复后返回备用路径，实现网络业务路径规划。

在工程应用中，计算重路由恢复路径，从节约网络资源、减少业务配置扰动，便于业务维护等角度考虑，要求在尽量保障业务恢复成功的前提下，尽量避开关联路径的分离资源，尽量重用发生故障的原始路径中的非故障资源，这里的资源指相应路径中的节点和/或链路。也就是说，在计算带返回属性永久1+1SPC业务的业务恢复路径时，隐式路由策略需要同时实现待计算路径与当前关联路径和原始关联路径尽量分离、以及原始路径的非故障链路的尽量重用。

在步骤S120中，尽量约束为尽量避开约束或者尽量经过约束，步骤S120包括尽量约束分级规则、约束转换规则和链路代价调整规则。

约束转换规则包括：将关联路径的分离路由策略转换为尽量避开约束，将原始路径中非故障链路的重用路由策略转换为尽量经过约束。即尽量避开约束是从关联路径的分离路由策略转换得到的，尽量经过约束是从原始路径中非故障链路的重用路由策略转换得到的，尽量避开约束和尽量经过约束均包括节点约束、链路约束以及具有指定的共享风险链路组SRLG值的链路。

尽量约束分级规则包括：尽量避开约束的优先级按照相应的关联路径与重路由恢复路径的远近程度设置，且所有尽量避开约束的优先级均高于尽量经过约束。

按照与待计算的重路由恢复路径的关系远近程度，将尽量约束划分成不同优先级，按照优先级设置拓扑链路计算层次代价，定义至少两个以上优先级的尽量约束，一个尽量包含链路约束，至少一个以上的尽量排除链路约束，满足并能够区分不同层次的最多两条关联路径尽量分离策略，路径计算通过比较链路代价和，尽量满足高优先级的尽量约束。

在通常的应用场景中，尽量避开约束是为了实现业务多条关联路径的节点、链路和SRLG等分离特性，以保障业务服务质量；尽量经过约束则影响业务走向和资源重利用，此时，尽量避开约束的重要性和优先级高于尽量经过约束。

尽量约束分级规则还包括：关联路径包括当前关联路径和原始关联路径时，当前关联路径的优先级高于原始关联路径。

当隐式路由策略需要同时实现待计算的重路由路径与当前关联路径和原始关联路径尽量分离时，还可以按照优先级从高到低的顺序将尽量避开约束分为二级：作为第一优先级尽量避开约束以及第二优先级尽量避开约束。低优先级的尽量经过约束为第三优先级。

链路代价调整规则包括：

将每个节点约束转换为一个链路约束。例如，将尽量避开节点约束转换成尽量避开包含该节点的所有尽量避开链路约束。

按照优先级，对于满足尽量避开约束的链路，上调链路代价；对于满足尽量经过约束的链路，下调链路代价。

具体的，上调后的链路代价可以根据实际情况设定，且都大于该链路的原始链路代价。

尽量避开约束包括尽量避开节点约束、尽量避开链路约束以及尽量避开具有指定的SRLG值的链路。对于满足尽量避开约束的链路，针对每个优先级的尽量避开约束分别上调链路代价。

在一种实施方式中，上调后的链路代价为：链路中所有尽量避开约束的上调值的总和，例如，当一条链路同时满足相同优先级的尽量避开节点约束、尽量避开链路约束以及尽量避开具有指定的SRLG值的链路时，该链路上调后的链路代价＝尽量避开节点约束的上调值+尽量避开链路约束的上调值+尽量避开具有指定的SRLG值的链路的上调值。其中，尽量避开节点约束、尽量避开链路约束以及尽量避开具有指定的SRLG值的链路的上调值可以相同，也可以不同。

在另一种实施方式中，将每个尽量避开节点约束转换为一个尽量避开链路约束，然后对于满足尽量避开约束的链路，上调链路代价。上调后的链路代价为：网络拓扑的最大链路代价×网络拓扑中的节点总数×该链路的尽量避开链路约束的数量，其中，网络拓扑的最大链路代价×网络拓扑中的节点总数＝基本上调值，链路满足一个尽量避开链路约束时，上调后的链路代价＝基本上调值。在网络拓扑中，任何一条路径中的最大链路代价不会超过网络拓扑的最大链路代价，而且该路径的节点总数不会超过网络拓扑中的节点总数，因此，对于满足不同数量尽量避开链路约束的两条链路，上调后的链路代价不同，能够实现不同满足程度要求的隐式路由策略。

下调后的链路代价小于原始路径中的非故障链路的链路代价。

步骤S120包括：

S121按照尽量约束分级规则和约束转换规则，将多个隐式路由策略转换为不同优先级的尽量约束。

在业务恢复路径场景下，各种隐式路由策略生成不同类型和优先级的尽量约束的转换关系，重路由恢复路径继承业务建立时指定的包含、排斥约束和关联路径节点、链路和SRLG分离的显式路由策略，将这些显式路由策略转换成不同类型尽量约束，按照待计算的重路由恢复路径与关联路径之间的关系远近程度设置不同优先级，实施不同关联路径的尽量分离路由策略，关系越近的关联路径分离程度越高，关联路径经过路由的优先级越高。按照继承包含约束或原始路径非故障链路重用原则，设置尽量包含约束类型，为了保障尽量排除路由约束的优先实施，尽量包含链路路由约束等级低于尽量排除链路的路由约束。

在ASON中，按照主、备路径节点、链路和SRLG分离显式策略，尽量避开约束包含三种类型：尽量避开节点、尽量避开链路、以及尽量避开具有相同的SRLG值的链路。类似地，尽量经过约束包含三种类型：尽量经过节点、尽量经过链路、以及尽量经过具有相同的SRLG值的链路。

在ASON中，SPC/SC业务最多包含四条相关路径：原始主用、当前主用、原始备用路径和当前备用路径，在业务建立场景的路径计算中，实施主备路径的节点、链路和SRLG分离的显式路由策略。在业务恢复路径的路径计算中，主备路径分离和原始路由重用显式路由策略继承并转换成隐式路由策略，按照当前、原始主备路径(最多4条)之间的关系远近程度，将隐性路由策略转换成上述尽量约束分级规则定义的三种优先级的尽量约束，包括：

将当前关联路径的分离性路由策略转换成第一优先级尽量避开约束，例如，计算主用恢复路径时，隐性路由策略继承主备路径节点、链路和SRLG分离的显式路由策略，将当前的备用路径经过路由作为当前关联路径，转换成第一优先级尽量避开约束，其中，每种类型分离路由策略都转换成一条对应的尽量避开约束。

将原始关联路径的分离性路由策略转换成第二优先级尽量避开约束，例如，计算主用恢复路径，隐性路由策略继承主备路径节点、链路和SRLG分离显式策略，将原始的备用路径经过路由作为原始关联路径，转换成第二优先级优尽量避开约束，其中，每种类型分离路由策略都生出一条对应尽量避开约束。

将继承的必须经过显式路由策略转换成第三优先级尽量经过约束。例如，恢复路径计算时，将原始路径中的非故障链路转换成第三优先级尽量经过约束，以尽量减小恢复路径扰动。

在其他的应用情况下，尽量约束的优先级的划分可能不同于上述方式，不作限定。

S122按照链路代价调整规则对网络拓扑中满足尽量约束的所有链路的链路代价进行调整，以量化实现多种隐式路由策略。

按照不同类型尽量约束调整网络拓扑的链路代价的映射关系，设置每种类型尽量约束的链路代价调整值，保障尽量约束的实施，同等级尽量排除链路约束的链路代价叠加，并减少尽量经过链路约束的链路代价。

在实际计算中，最大链路代价乘以节点总数可设定为不超过最大取值范围(通常为4字节无符号整型)；对于每个尽量经过链路约束，将该链路的链路代价下调为小于原始的链路代价(例如，原始链路代价为100，下调为1)。

对于不满足尽量避开链路约束或尽量经过链路约束的链路，维持原始链路代价不变。

在步骤S130中，在调整后的网络拓扑中计算出重路由恢复路径，计算重路由恢复路径的路径算法根据实际需要确定，例如最短路径算法等。

最优路径为：在满足所有尽量约束的重路由恢复路径中，最高优先级尽量约束的链路代价和最小；或者，如果所有路径均不满足所有尽量约束，最高优先级尽量约束的链路代价和最小。

在一种实施方式中，算路结果尽量满足全部尽量约束，当不能全部满足时，优先满足第一优先级尽量避开约束，其次满足第二优先级尽量避开约束，最后满足第三优先级尽量经过约束，保障路径计算成功，同时最大程度实现隐式路由策略。

满足隐式路由策略的路径计算，还可以采用以下两种方法实现：

方法一、尽量约束松弛法，首先将隐式路由策略转换成需要满足的多条尽量约束，然后遍历全部尽量约束的组合，按照全部尽量约束的组合调整计算拓扑，计算出全部组合的端到端路径集合，最后按照基本路由策略，从路径集合中选出最优路径。

随着尽量约束数目的增多，路径计算量级增加，计算性能快速下降，因此在工程应用中，通常仅选用高优先级路由策略，省略掉低优先级路由策略，从而减小尽量约束的组合数量和路径集合，以提高路径计算性能。但显然，这种方法降低了多路由策略的满足度，路径计算结果不能实现全局最优。

方法二、计算拓扑调整法，首先将隐式路由策略转换成需要满足的多条尽量约束，按照尽量约束调整拓扑和链路代价，基于改造后的拓扑计算业务路径，例如，将尽量经过策略转换成尽量经过链路约束，并减小尽量经过链路约束的代价；将尽量避开策略(也称为尽量排斥策略)转换成尽量避开链路约束(也称为尽量排斥链路约束)，并增大尽量避开链路约束的代价，最后基于调整后的拓扑计算出链路代价和最小的路径作为最优路径。

计算拓扑调整法虽然根据尽量约束调整拓扑和链路代价，但是不能反映隐式尽量路由策略的满足度差异，难以实现不同层次的多种路由策略，例如，在计算带返回属性永久1+1软永久连接SPC业务的业务恢复路径时，隐式路由策略需要同时实现待计算路径与当前关联路径和原始关联路径尽量分离、以及备用路径的非故障链路的尽量重用，此方法不能区分待计算路径与当前关联路径和原始关联路径的尽量分离程度，以实现恢复路径优化计算。

与上述尽量约束松弛法和计算拓扑调整法相比，本发明实施例路径计算方法，执行预定的规则，将隐性路由策略转换成不同优先级的尽量约束，并调整满足尽量约束的链路的链路代价，以量化隐式尽量路由策略，从而实现在业务恢复场景中的路径计算，能够反映隐式尽量路由策略的满足度差异，实现全局最优。

图2所示为路径计算方法的应用示例，在实际应用中，接收到算路请求后，首先根据算路请求进行路由策略分析，确定路由策略的类型，然后分别实施路径计算，具体包括：

S200接收到算路请求后，进行路由策略分析，确定路由策略的类型，其中，路由策略的类型包括显式路由策略和隐式路由策略。

路由策略分析按照ASON业务保护恢复类型、待计算主用或备用路径的建立或恢复场景，显式路由策略和隐式路由策略分别归类。

S210判断路由策略是否为显式路由策略，若是，进入步骤S220；若否，进入步骤S250。

S220执行显式路由策略，生成必须包含或排除路由约束。

S230按照必须排除路由约束裁剪网络拓扑，按照必须包含约束分段计算路径。

实施显式路由策略，按照指定的排除约束和关联路径分离性路由策略，裁剪计算拓扑排斥链路，改造网络拓扑，对于包含路由约束，将源到宿单条路径计算转换成按包含约束分段的多条路径计算。

S240执行路径算法，计算最优路径，结束。

基于改造和调整后的网络拓扑，完成最优路径计算。

在ASON中，通过改造网络拓扑来实施各种路由策略，路径算法模块可以基于改造的网络拓扑计算出链路代价和最小路径。改造网络拓扑的方法适用于实现显式路由策略的路径计算，以1+1SPC/SC业务主备分离LSP路径计算为例，计算出主用LSP路径后，按照指定的关联路径节点、链路和SRLG分离策略，在计算拓扑上裁剪去掉主用路径经过节点、链路、以及要求SRLG分离的链路，再计算备用LSP路径，从而实现多种分离路由策略。

S250根据业务恢复场景下的算路请求确定重路由恢复路径尽量满足的隐式路由策略。

S260将不同类型的隐式路由策略分别转换为不同优先级的尽量约束，并对网络拓扑中满足尽量约束的所有链路的链路代价进行调整，其中，隐式路由策略包括关联路径的分离路由策略和原始路径中非故障链路的重用路由策略，或者，隐式路由策略包括关联路径的分离路由策略。

隐式路由策略实施是按照尽量约束分级规则、约束转换规则和链路代价调整规则，将隐式路由策略转换不同类型、不同等级的尽量约束集合，遍历尽量路由约束集合，调整拓扑链路计算层次代价，参见前述说明，此处不再赘述。

S270在调整后的网络拓扑中计算出重路由恢复路径，并按照优先级从高到低的顺序选择链路代价和最小的重路由恢复路径作为最优路径。

基于调整后的网络拓扑，完成最优路径计算。

步骤S250至S270分别与步骤S110至S130基本相同，此处不再赘述。

以下以ASON为例，对上述实施例路径计算方法进行具体说明。

图3是ASON网络拓扑示意图，以及其中一条具有返回属性的永久1+1SPC业务示例。网络拓扑包含从NE1至NE6六个网元节点以及十条链路，图4中用“链路编号(代价，SRLG[v1,v2,...])”的形式描述每条链路，拓扑链路属性如下表1所示：

表1：拓扑链路属性表

链路编号	原始链路代价	SRLG值
			L12	10	1
L14	20	3
			L16	30	6
L23	40	2
			L24	50	10
L25	60	8
			L34	70	4
L35	80	5
			L36	90	7
L45	100	7,9

需要说明的是，表1中链路的原始链路代价仅为一个示例，在实际应用中，表1中链路的原始链路代价按照实际情况确定，不作限定。

在图3中建立了一条NE1到NE3的带返回属性的永久1+1SPC业务。

业务建立场景路径计算包括如下显式路由策略：

①基本路由策略：链路代价最小；

②补充路由策略：主备LSP路径的节点、链路和SRLG分离。

1+1SPC业务建立主备路径包括：主用路径LSP1经过L12和L23链路，备用路径LSP2经过L14和L34链路。

在本示例中，全网最大链路代价为100，全网节点总数为6。尽量避开链路约束的链路代价的基本上调值为最大链路代价乘以节点总数，即100×6＝600。

图4是在图3的ASON网络拓扑示意图中，永久1+1SPC业务主用路径故障时主用恢复路径的计算示例。

在图4中，L12链路断，主用路径LSP1故障，重路由恢复路径LSP1’计算过程如下：

继承主备LSP路径的节点、链路和SRLG分离的显式路由策略，隐式路由策略包含LSP1’路径尽量与关联路径节点、链路和SRLG分离。另外，为了减少恢复路径扰动，LSP1’尽量重用原始路径的非故障链路。

原始路径为LSP1，关联路径为LSP2，待计算恢复路径LSP1’尽量包含原始路径的非故障链路L23，与关联路径LSP2的节点、链路和SRLG尽量分离，需要尽量避开LSP2路由的NE4节点、链路L14和L34，同时，尽量避开SRLG值等于3或4的链路。

将尽量避开NE4节点转换成尽量避开L14、L24和L45链路约束，生成尽量避开链路约束集合，按照前述尽量约束分级规则和约束转换规则，全部尽量避开链路约束来自当前关联路径，为第一优先级尽量避开约束，包含的链路约束为低优先级的尽量包含链路约束。

按照尽量约束分级规则和约束转换规则，得到尽量约束表2：

表2：尽量约束表

根据链路代价调整规则，调整链路代价：

例如，遍历尽量避开链路约束，对应的链路代价增加600，遍历尽量经过链路约束，将链路代价设置成1，对于不满足第三优先级尽量经过约束的链路，维持原始链路代价，得到表3。

表3：调整后的链路代价

需要说明的是，表3中仅给出链路代价调整的一个示例，对于相同优先级的尽量避开节点约束、尽量避开链路约束以及尽量避开具有指定的SRLG值的链路的上调值均为600。以链路L14为例，上调后的链路代价为：网络拓扑的最大链路代价×网络拓扑中的节点总数×该链路的尽量避开链路约束的数量，即L14的第一优先级链路代价＝600+600+600＝1800。

在其他实施方式中，上调后的链路代价为：链路中所有尽量避开约束的上调值的总和，还是以链路L14的第一优先级链路代价为例，该链路上调后的第一优先级链路代价＝尽量避开节点约束的上调值+尽量避开链路约束的上调值+尽量避开具有指定的SRLG值的链路的上调值。其中，尽量避开节点约束、尽量避开链路约束以及尽量避开具有指定的SRLG值的链路的上调值不同，例如，尽量避开节点约束的上调值＝200，尽量避开链路约束的上调值＝300，尽量避开具有指定的SRLG值的链路的上调值＝400，不作限定。

可选路径及各优先级链路代价和如下表4所示：

表4：可选路径及各优先级链路代价和

按照优先级从高到低的顺序，1-6-3路径的第一优先级的链路代价和最小，选为LSP1’最优路径。

LSP1’重路由恢复成功后，LSP1和LSP1’分别成为原始主用路径和当前主用路径，与当前备用路径LSP2关联。

图5是在图4的ASON网络拓扑示意图中，永久1+1SPC业务备用路径故障时备用恢复路径的计算示例。

L34链路断，备用LSP2故障，重路由恢复路径LSP2’计算过程如下：

路由策略分类，继承相关性路由策略为隐性路由策略。

恢复路径计算场景，没有必须包含和排除路由约束，不需要执行显式路由策略。

分析并执行隐式路由策略，原始路径LSP2，当前关联路径LSP1’，原始关联路径LSP1，待计算恢复路径LSP2’尽量包含原始路径LSP2的非故障链路L14，按照与两条关联路径的远近关系，LSP2’与LSP1’第一优先级节点、链路和SRLG尽量分离，LSP2’与LSP1第二优先级节点、链路和SRLG尽量分离，分解如下：

第一优先级尽量避开(LSP1’路由)节点(NE6)和链路(L16、L36)，同时，第一优先级尽量避开SRLG值等于6或7的链路，生成第一优先级尽量避开L16、L36和L45，第一优先级尽量避开NE6节点转换成第一优先级尽量避开L16、L36链路约束。

第二优先级尽量避开(LSP1路由)节点(NE2)和链路(L23)，同时，第二优先级尽量避开SRLG值等于1或2的链路，生成第二优先级尽量避开L12和L23，第二优先级尽量避开NE2节点转换成第二优先级尽量避开L23、L24和L25链路约束。

按照尽量约束分级规则和约束转换规则，尽量约束集合如下表5所示：

表5：尽量约束表

遍历尽量避开链路约束，对应的链路代价增加600，遍历尽量包含链路约束，将链路代价设置成1，得到表6。

表6：调整后的链路代价

可选路径及各优先级链路代价和如下表7：

表7：可选路径及各优先级的链路代价和

按照优先级从高到低的顺序以及链路代价和最小原则，1-4-2-3和1-4-2-5-3路径的第一优先级链路代价和最小(为0)，1-4-2-5-3路径比1-4-2-3路径的第二优先级小，因此，1-4-2-5-3选为LSP2’最优路径。

LSP2’重路由恢复成功后，LSP1和LSP1’分别成为原始主用路径和当前主用路径，LSP2和LSP2’分别成为原始备用路径和当前备用路径。

本发明实施例实施业务恢复场景路径计算的隐式路由策略，通过分析SPC/SC业务保护恢复类型、计算路径场景和显式路由策略，按照业务多路径关系，将各种隐式路由策略转成不同的类型和优先级的尽量经过链路约束或尽量排除链路约束，按照尽量经过链路约束或尽量排除链路约束的类型和优先级，调整网络拓扑链路计算层次代价，在调整后的网络拓扑上，基于链路代价和最小原则，调用最短路径算法，实现满足多种路由策略的快速路径计算，提高了实现多种路由策略的路径计算性能和效率，满足ASON网络业务路径计算实时性和全局优化的工程应用需求。

参见图6所示，本发明实施例提供一种路径计算系统，用于实现前述实施例路径计算方法，路径计算系统包括预处理模块、调整模块和路径计算模块。

预处理模块用于根据业务恢复场景下的算路请求确定用于计算重路由恢复路径的隐式路由策略。其中，算路请求是外部业务子系统发送到预处理模块的。

调整模块用于将不同类型的隐式路由策略分别转换为不同优先级的尽量约束，并对网络拓扑中满足尽量约束的所有链路的链路代价进行调整，其中，隐式路由策略包括关联路径的分离路由策略和原始路径中非故障链路的重用路由策略，或者，隐式路由策略包括关联路径的分离路由策略。

路径计算模块用于在调整后的网络拓扑中计算出重路由恢复路径，并按照优先级从高到低的顺序选择链路代价和最小的重路由恢复路径作为最优路径。路径计算模块将最优路径作为算路响应返回给外部业务子系统。

具体的，隐式路由策略包括根据算路请求确定的关联路径的分离路由策略，或者，隐式路由策略包括关联路径的分离路由策略和原始路径中非故障链路的重用路由策略；其中，原始路径与关联路径在被恢复业务中互为主备用关系。

路径计算系统还包括规则库，规则库包括尽量约束分级规则、约束转换规则和链路代价调整规则。调整模块通过应用程序编程接口(Application ProgrammingInterface，API)调用规则库中的各规则。

尽量约束为尽量避开约束或者尽量经过约束。

约束转换规则包括：将关联路径的分离路由策略转换为尽量避开约束，将原始路径中非故障链路的重用路由策略转换为尽量经过约束。尽量避开约束是从关联路径的分离路由策略转换得到，尽量经过约束从原始路径中非故障链路的重用路由策略转换得到的，尽量避开约束和尽量经过约束均包括节点约束和链路约束。

尽量约束分级规则包括：尽量避开约束的优先级按照相应的关联路径与重路由恢复路径的远近程度设置，且所有尽量避开约束的优先级均高于尽量经过约束。

尽量约束分级规则还包括：关联路径包括当前关联路径和原始关联路径时，当前关联路径的优先级高于原始关联路径。

链路代价调整规则包括：

按照优先级，对于满足尽量避开约束的链路，上调链路代价；对于满足尽量经过约束的链路，下调链路代价。

尽量避开约束包括尽量避开节点约束、尽量避开链路约束以及尽量避开具有指定的SRLG值的链路。对于满足尽量避开约束的链路，针对每个优先级的尽量避开约束分别上调链路代价。

在一种实施方式中，上调后的链路代价为：链路中所有尽量避开约束的上调值的总和，例如，当一条链路同时满足相同优先级的尽量避开节点约束、尽量避开链路约束以及尽量避开具有指定的SRLG值的链路时，该链路上调后的链路代价＝尽量避开节点约束的上调值+尽量避开链路约束的上调值+尽量避开具有指定的SRLG值的链路的上调值。其中，尽量避开节点约束、尽量避开链路约束以及尽量避开具有指定的SRLG值的链路的上调值可以相同，也可以不同。

在另一种实施方式中，将每个尽量避开节点约束转换为一个尽量避开链路约束，然后对于满足尽量避开约束的链路，上调链路代价。上调后的链路代价为：网络拓扑的最大链路代价×网络拓扑中的节点总数×该链路的尽量避开链路约束的数量，其中，网络拓扑的最大链路代价×网络拓扑中的节点总数＝基本上调值，链路满足一个尽量避开链路约束时，上调后的链路代价＝基本上调值。在网络拓扑中，任何一条路径中的最大链路代价不会超过网络拓扑的最大链路代价，而且该路径的节点总数不会超过网络拓扑中的节点总数，因此，对于满足不同数量尽量避开链路约束的两条链路，上调后的链路代价不同，能够实现不同满足程度要求的隐式路由策略。

下调后的链路代价小于原始路径中的非故障链路的链路代价。

调整模块还用于在业务建立场景下，实施显式路由策略，通过网络拓扑裁剪实现必须经过或避开路由约束，按照必须包含约束分段计算路径。以及按照隐式路由策略，通过API接口调用规则库中的规则，创建尽量约束集合，调整网络拓扑的链路代价，实现隐式路由策略。

路径计算系统还包括路径算法库，路径算法库存储路径算法，路径计算模块通过API接口调用路径算法库中存储的路径算法。

本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (11)

1.一种路径计算方法，其特征在于，其包括：

将不同类型的隐式路由策略分别转换为不同优先级的尽量约束，并对网络拓扑中满足尽量约束的所有链路的链路代价进行调整，其中，隐式路由策略包括关联路径的分离路由策略和原始路径中非故障链路的重用路由策略，或者，隐式路由策略包括关联路径的分离路由策略；

在调整后的网络拓扑中计算出重路由恢复路径，并按照优先级从高到低的顺序选择链路代价和最小的重路由恢复路径作为最优路径。

2.如权利要求1所述的路径计算方法，其特征在于：

所述尽量约束为尽量避开约束或者尽量经过约束；

所述尽量避开约束是从所述关联路径的分离路由策略转换得到的，所述尽量经过约束是从所述原始路径中非故障链路的重用路由策略转换得到的；

所述尽量避开约束和尽量经过约束均包括节点约束、链路约束以及具有指定的共享风险链路组SRLG值的链路。

3.如权利要求2所述的路径计算方法，其特征在于：

所述尽量避开约束的优先级按照相应的所述关联路径与所述重路由恢复路径的远近程度设置，且所有所述尽量避开约束的优先级均高于所述尽量经过约束。

4.如权利要求3所述的路径计算方法，其特征在于：

所述关联路径包括当前关联路径和原始关联路径，当前关联路径的优先级高于原始关联路径。

5.如权利要求2所述的路径计算方法，其特征在于：

按照所述优先级，对于满足所述尽量避开约束的链路，上调链路代价；对于满足所述尽量经过约束的链路，下调链路代价。

6.如权利要求5所述的路径计算方法，其特征在于：

上调后的所述链路代价为：所述链路中所有所述尽量避开约束的上调值的总和，其中，所述尽量避开节点约束、尽量避开链路约束以及尽量避开具有指定的SRLG值的链路的上调值不同；或者，将每个所述节点约束转换为一个所述链路约束，上调后的所述链路代价为：所述网络拓扑的最大链路代价×所述网络拓扑中的节点总数×所述链路中所述尽量避开链路约束的数量；

下调后的所述链路代价小于所述原始路径中的非故障链路的链路代价。

7.一种路径计算系统，其特征在于，其包括：

调整模块，其用于将不同类型的隐式路由策略分别转换为不同优先级的尽量约束，并对网络拓扑中满足尽量约束的所有链路的链路代价进行调整，其中，隐式路由策略包括关联路径的分离路由策略和原始路径中非故障链路的重用路由策略，或者，隐式路由策略包括关联路径的分离路由策略；

路径计算模块，其用于在调整后的网络拓扑中计算出重路由恢复路径，并按照优先级从高到低的顺序选择链路代价和最小的重路由恢复路径作为最优路径。

8.如权利要求7所述的路径计算系统，其特征在于：

所述系统还包括规则库，规则库中的约束转换规则包括：尽量避开约束是从所述关联路径的分离路由策略转换得到的，尽量经过约束是从所述原始路径中非故障链路的重用路由策略转换得到的，尽量避开约束和尽量经过约束均包括节点约束、链路约束以及具有指定的SRLG值的链路。

9.如权利要求8所述的路径计算系统，其特征在于：

所述规则库中的尽量约束分级规则包括：所述尽量避开约束的优先级按照相应的所述关联路径与所述重路由恢复路径的远近程度设置，且所有所述尽量避开约束的优先级均高于所述尽量经过约束。

10.如权利要求9所述的路径计算系统，其特征在于：

所述关联路径包括当前关联路径和原始关联路径；

所述尽量约束分级规则还包括：所述当前关联路径的优先级高于原始关联路径。

11.如权利要求8所述的路径计算系统，其特征在于，所述规则库中的链路代价调整规则包括：

按照所述优先级，对于满足所述尽量避开约束的链路，上调链路代价；对于满足所述尽量链路约束的链路，下调链路代价。

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