CN114006813B - 一种虚拟专线分配的路由动态生成方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种虚拟专线分配的路由动态生成方法及系统，通过将多个不同的交换机组建成动态网络并获取动态网络中各个交换机的传输速率，根据动态网络构建动态专线表，获取动态专线表中的各个动态专线的传播成本值，以各个动态专线的传播成本值选取动态专线进行虚拟专线分配，实现了缩短路由传输路径的传输距离，并保障数据传输安全的有益效果。
Description
技术领域
本发明属于数据处理、路由动态生成领域，具体涉及一种虚拟专线分配的路由动态生成方法及系统。
背景技术
虚拟专线能够在公共网络中建立的连接多个局域网的隧道，以此加快数据传输的效率，同时更好地确保数据传输的安全。动态的路由生成有利于应对接收复杂的不同的路由，有利于加快各路由的接受数据的效率。公开号为CN103577380B的专利文献中提供一种动态路由服务的自动生成方法，用于提高开发效率并解决现有技术开发路由服务中硬编码周期长的问题，然而，对于缺乏专线传输而产生的数据保密性问题缺乏保护，且不利于冗长路由传输路径缺乏提速的效果。
发明内容
本发明的目的在于提出一种虚拟专线分配的路由动态生成方法及系统，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。
虚拟专线分配的路由动态生成有利于缩短路由传输路径的传输距离，同时保障数据传输的安全。
本发明提供了一种虚拟专线分配的路由动态生成方法及系统，通过将多个不同的交换机组建成动态网络并获取动态网络中各个交换机的传输速率，根据动态网络构建动态专线表，获取动态专线表中的各个动态专线的传播成本值，以各个动态专线的传播成本值选取动态专线进行虚拟专线分配。
为了实现上述目的，根据本发明的一方面，提供一种虚拟专线分配的路由动态生成方法，所述方法包括以下步骤：
S100，将多个不同的交换机组建成动态网络；
S200，获取动态网络中各个交换机的传输速率；
S300，根据动态网络构建动态专线表；
S400，根据动态专线表，获取动态专线表中的各个动态专线的传播成本值；
S500，根据各个动态专线的传播成本值，选取若干个动态专线进行虚拟专线分配。
进一步地，在S100中，将多个不同的交换机组建成动态网络的方法为：使用多个不同的交换机，以一个交换机为一个节点，采用无线通信方式将各个节点组成的动态的多跳的数据传输网络作为动态网络。
进一步地，在S200中，获取动态网络中各个交换机的传输速率的方法为：在动态网络中，通过各个交换机自带的设备的属性值，分别获取各个交换机的传输速率，传输速率为交换机的最大无线传输速率，传输速率数值大于零。
进一步地，在S300中，根据动态网络构建动态专线表的方法为：
记动态网络中的交换机组成的集合为Rensemb，获取Rensemb中元素的数量为n，Rensemb中交换机的序号为i，i∈[1,n]，Rensemb中序号为i的元素记作Rensemb(i)，交换机Rensemb(i)的对应的传输速率记为v(i)；
设置空集合Tensemb；
设集合Routes，令集合Routes初始值为空，并令可加入集合Routes中的元素须为数组；
若集合Routes不为空时，记集合Routes中元素的序号为变量p，函数siz()表示获取集合中元素数量的函数，siz(Routes)表示集合Routes中元素的数量，满足p∈[1, siz(Routes)]，集合Routes中序号为p的元素记为数组Routes(p)；
设置变量clo以表示进行复制的默认的次数，clo的初始值为n；
进而，进行STEP1至STEP5的步骤以构建动态专线表：
STEP1，对Rensemb中n个交换机分别创建一个数组，对Rensemb(i)创建的数组记为第i初始数组，第i初始数组即为[Rensemb(i)]，并将各个Rensemb(i)对应的第i初始数组加入集合Routes中，即以[Rensemb(i)]作为集合Routes中的元素；
STEP2，设置变量it，以it表示将集合Routes中的各个元素进行复制的次数，令变量it的初始值为1；
STEP3，计算clo减it的数值clo-it；将集合Routes中的各个元素各复制成clo-it份，即集合Routes中的每一个元素被复制成clo-it份同样的元素，集合Routes中的元素的数量变为原本的(clo-it)倍，其中，STEP3的具体步骤为STEP3-1至STEP3-9：
STEP3-1，开始STEP3；令p的初始值为1;设置空集合Routeensemb；
STEP3-2，获取Routes中元素的数量siz(Routes)；
STEP3-3，获取Routes中序号为p的元素Routes(p)；计算clo减it，得到数值clo-it；设置空集合Asep(p)；
STEP3-4， 将Routes(p)从一份复制成clo-it份，得到clo-it份Routes(p)；
STEP3-5，获取Routes(p)中包含的元素，将集合Routes(p)中的不被Routes(p)所包含的元素组成集合Csep(p)，其中，集合Csep(p)中元素的数量为clo-it；
STEP3-6，将clo-it份Routes(p)中的每一份Routes(p)作为元素加入到集合Asep(p)中，并将集合Asep(p)中的元素按照从1到clo-it的序号分别标上序号，再将集合Csep(p)中各元素按照从1到clo-it的序号分别标上序号，以变量i1表示从1到clo-it的序号，i1∈[1, clo-it]，将i1从1到clo-it进行遍历：集合Asep(p)中序号为i1的各元素记作Routes(p)i1，Csep(p)中序号为i1的元素记作Csep(p)i1，将Csep(p)i1作为Routes(p)i1中的元素加入到Routes(p)i1中，并将集合Asep(p)中的元素加入集合Routeensemb中；
STEP3-7，判断p是否大于或等于siz(Routes)，若是则转到STEP3-9，若否则转到STEP3-8；
STEP3-8，令p的数值增加1；转到STEP3-2；
STEP3-9，将Routes中的元素清空，再将Routeensemb中的元素加入到Routes中（将Routeensemb中的各元素逐个加入Routes中作为Routes的元素，Routeensemb中含有元素的数量即为加入到Routes后Routes中元素新增的数量，而并非将Routeensemb整个作为一个元素加入Routes中），并将Routeensemb中的元素清空；结束STEP3，转到STEP4；
STEP4，判断clo-it是否少于等于1，若是则转到STEP5，若否则令it的数值增加1再转到STEP3；
STEP5，输出集合Routes；
得到输出的集合Routes后，获取集合Routes中元素的数量作为hn，集合Routes中的元素为由交换机组成的数组，集合Routes中各元素含有的交换机的数量相同，Routes中的一个元素即为一个动态专线，获取集合Routes中的元素含有的交换机的数量作为ln（集合Routes中的一个元素为一个由若干个交换机组成的数组，由于复制的每一步是对各个元素皆进行的则集合Routes的各元素中含有的交换机数量相同，集合Routes的元素中含有的交换机数量即为ln），集合Routes中元素的序号为hi，集合Routes中的元素中含有的交换机的序号为li;
由此将集合Routes作为表格Routestab，表格Routestab为hn行、ln列的表格（集合Routes中每一个元素为一个数组，一个数组中含有ln个交换机，Routes中含有hn个数组，以Routes中每一个数组作为表格Routestab的一行，Routes中每一个数组中的各元素作为Routestab一行中的各元素），表格Routestab中的元素为交换机，以集合Routes中的各元素作为表格Routestab中的各行；
表格Routestab中行的序号同样为hi，hi∈[1, hn]，表格Routestab中列的序号同样为li，li∈[1, ln]，表格Routestab中行序号为hi的行即为集合Routes中序号为hi的元素，表格Routestab中行序号为hi、列序号为li的元素即为集合Routes中序号为hi的元素中的序号为li的交换机，记表格Routestab中行序号为hi、列序号为li的元素为Routestab[hi,li]， Routestab[hi,li]对应的传输速率记为v[hi,li]，v[hi,li]=v(i)，表格Routestab即为动态专线表。
进一步地，在S400中，根据动态专线表，获取动态专线表中的各个动态专线的传播成本值的方法为：
记动态专线表为Routestab，Routestab为一个hn行、ln列的矩阵，Routestab的各行即为各个动态专线，Routestab中的元素为动态网络中的交换机，Routestab的一行即为一个由ln个交换机组成的数组，Routestab中行的序号为hi，hi∈[1, hn]，Routestab中列的序号为li，li∈[1, ln]；
Routestab中序号为hi的行记作Routestab[hi,]，Routestab中序号为li的列记作Routestab[,li]，Routestab中行序号为hi、列序号为li的元素记作Routestab[hi,li]，Routestab[hi,]即为Routestab中序号为hi的动态专线，Routestab[hi,li]即为在Routestab序号为hi的动态专线中序号为li的交换机，Routestab[hi,li]对应的传输速率记为v[hi,li]；
定义传播成本值为衡量在一个动态专线中将数据从首个交换机传到最后一个交换机所耗费的成本的数值，传播成本值的数值越大表示在其对应的动态专线中数据的传播成本越大；
分别在Routestab的各行Routestab[hi,]中，获取各交换机Routestab[hi,li]对应的传输速率v[hi,li]，在Routestab[hi,]中的传播成本值为Cost(hi)，Cost(hi)的计算公式为：
其中，(li+1)表示li数值增加1的序号，(li-1)表示li数值减少1的序号，ln-1表示ln数值减少1，li=2表示序号从2开始，函数exp()表示以自然常数e为底的指数函数，Cost(hi)的计算公式即为Routestab中序号为hi的动态专线的传播成本值的计算方法，由此计算得到动态专线表中的各个动态专线的传播成本值。
进一步地，在S500中，根据各个动态专线的传播成本值，选取若干个动态专线进行虚拟专线分配的方法为：
记动态专线表中的各个动态专线的传播成本值的集合为Costlist，函数avg为取集合中元素的数值的算术平均数的函数，avg(Costlist)为集合Costlist各元素的算术平均数，将动态专线表中的传播成本值大于avg(Costlist)的动态专线所组成的集合记作Routset，Routset中的元素为由交换机组成的数组，Routset中的各元素即为选取进行虚拟专线分配的各个动态专线；
对Routset中的每一个元素中，在该一个元素对应的动态专线中的首个元素对应的交换机与最后一个元素对应的交换机之间建立一个虚拟专线，并将按照该一个元素对应的动态专线进行传输的数据直接使用该一个虚拟专线进行数据传输。
本发明还提供了一种虚拟专线分配的路由动态生成系统，所述一种虚拟专线分配的路由动态生成系统包括：处理器、存储器及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述一种虚拟专线分配的路由动态生成方法中的步骤以此控制虚拟专线分配的路由动态生成，所述一种虚拟专线分配的路由动态生成系统可以运行于桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端数据中心等计算设备中，可运行的系统可包括，但不仅限于，处理器、存储器、服务器集群，所述处理器执行所述计算机程序运行在以下系统的单元中：
动态网络构建单元，用于将多个不同的交换机组建成动态网络；
传输速率获取单元，用于获取动态网络中各个交换机的传输速率；
动态专线表构建单元，用于根据动态网络构建动态专线表；
传播成本值计算单元，用于根据动态专线表，获取动态专线表中的各个动态专线的传播成本值；
虚拟专线分配单元，用于根据各个动态专线的传播成本值，选取若干个动态专线进行虚拟专线分配。
本发明的有益效果为：本发明提供了一种虚拟专线分配的路由动态生成方法及系统，通过将多个不同的交换机组建成动态网络并获取动态网络中各个交换机的传输速率，根据动态网络构建动态专线表，获取动态专线表中的各个动态专线的传播成本值，以各个动态专线的传播成本值选取动态专线进行虚拟专线分配，实现了缩短路由传输路径的传输距离，并保障数据传输安全的有益效果。
附图说明
通过对结合附图所示出的实施方式进行详细说明，本发明的上述以及其他特征将更加明显，本发明附图中相同的参考标号表示相同或相似的元素，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，在附图中：
图1所示为一种虚拟专线分配的路由动态生成方法的流程图；
图2所示为一种虚拟专线分配的路由动态生成系统的系统结构图。
具体实施方式
以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本发明的目的、方案和效果。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
如图1所示为根据本发明的一种虚拟专线分配的路由动态生成方法的流程图，下面结合图1来阐述根据本发明的实施方式的一种虚拟专线分配的路由动态生成方法及系统。
本发明提出一种虚拟专线分配的路由动态生成方法，所述方法具体包括以下步骤：
S100，将多个不同的交换机组建成动态网络；
S200，获取动态网络中各个交换机的传输速率；
S300，根据动态网络构建动态专线表；
S400，根据动态专线表，获取动态专线表中的各个动态专线的传播成本值；
S500，根据各个动态专线的传播成本值，选取若干个动态专线进行虚拟专线分配。
进一步地，在S100中，将多个不同的交换机组建成动态网络的方法为：使用多个不同的交换机或路由器，以一个交换机或路由器为一个节点，采用无线通信方式将各个节点组成的动态的多跳的数据传输网络作为动态网络。
进一步地，在S200中，获取动态网络中各个交换机的传输速率的方法为：在动态网络中，通过各个交换机自带的设备的属性值，分别获取各个交换机的传输速率，传输速率为交换机的最大无线传输速率，交换机可用路由器进行代替。
进一步地，在S300中，根据动态网络构建动态专线表的方法为：
记动态网络中的交换机组成的集合为Rensemb，获取Rensemb中元素的数量为n，优选地，动态网络中的交换机的数量n大于等于5小于3000，Rensemb中交换机的序号为i，i∈[1,n]，Rensemb中序号为i的元素记作Rensemb(i)，交换机Rensemb(i)的对应的传输速率记为v(i)；
设置空集合Tensemb；
设集合Routes，令集合Routes初始值为空，并令可加入集合Routes中的元素须为数组；
若集合Routes不为空时，记集合Routes中元素的序号为变量p，函数siz()表示获取集合中元素数量的函数，siz(Routes)表示集合Routes中元素的数量，满足p∈[1, siz(Routes)]，集合Routes中序号为p的元素记为数组Routes(p)；
设置变量clo以表示进行复制的默认的次数，clo的初始值为n；
进而，进行STEP1至STEP5的步骤以构建动态专线表：
STEP1，对Rensemb中n个交换机分别创建一个数组(其中每一个数组中各含有一个不同的交换机，即对Rensemb中n个交换机分别创建的n个数组中的每个数组含有Rensemb中1个交换机作为该数组的元素，且每个数组含有的交换机各不相同，第i初始数组初始值为一个有且仅含有Rensemb中序号为i的交换机作为其元素的数组)，对Rensemb(i)创建的数组记为第i初始数组，第i初始数组即为[Rensemb(i)]，并将各个Rensemb(i)对应的第i初始数组加入集合Routes中，即以[Rensemb(i)]作为集合Routes中的元素；
STEP2，设置变量it，以it表示将集合Routes中的各个元素进行复制的次数，令变量it的初始值为1；
STEP3，计算clo减it的数值clo-it；将集合Routes中的各个元素各复制成clo-it份，获取集合Routes中元素的数量作为no，集合Routes中的每一个元素被复制成clo-it份同样的元素，集合Routes中的元素的数量变为 (clo-it)*no，其中，STEP3的具体步骤（即计算集合Rensemb中各元素进行从Rensemb中n个元素中选取n个的排序组合后得到的所有可能组合情况并输出作为集合Routes）为STEP3-1至STEP3-9：
STEP3-1，开始STEP3；令p的初始值为1;设置空集合Routeensemb；
STEP3-2，获取Routes中元素的数量siz(Routes)；
STEP3-3，获取Routes中序号为p的元素Routes(p)；计算clo减it，得到数值clo-it；设置空集合Asep(p)；
STEP3-4， 将Routes(p)从一份复制成clo-it份，得到clo-it份Routes(p)；
STEP3-5，获取Routes(p)中包含的元素，将集合Routes(p)中的不被Routes(p)所包含的元素组成集合Csep(p)，其中，集合Csep(p)中元素的数量为clo-it；
STEP3-6，将clo-it份Routes(p)中的每一份Routes(p)作为元素加入到集合Asep(p)中（此时，集合Asep(p)中的各个元素中含有交换机的数量与Routes(p)中含有交换机的数量相同），并将集合Asep(p)中的元素按照从1到clo-it的序号分别标上序号，再将集合Csep(p)中各元素按照从1到clo-it的序号分别标上序号，以变量i1表示从1到clo-it的序号，i1∈[1, clo-it]，集合Asep(p)中序号为i1的元素记作Routes(p)i1，Csep(p)中序号为i1的元素记作Csep(p)i1，将Csep(p)i1作为Routes(p)i1中的元素加入到Routes(p)i1中，（至此处，集合Asep(p)的各元素中含有的交换机的数量相较于Routes(p)中含有交换机的数量多了1个，集合Asep(p)的各元素代表了在Routes(p)中分别添加Csep(p)中各个元素后得到的各种可能情况，即选取Csep(p)中各个元素加入Routes(p)后可得到的各个组合的结果），并将集合Asep(p)中的元素加入集合Routeensemb中（表示把在Routes(p)中加入Csep(p)各个元素后的所有排序组合结果加入集合Routeensemb中，然后再进一步计算在Routes(p+1)中加入Csep(p+1)各个元素后的所有排序组合结果）；
STEP3-7，判断p是否大于或等于siz(Routes)，若是则转到STEP3-9，若否则转到STEP3-8；
STEP3-8，令p的数值增加1；转到STEP3-2；
STEP3-9，将Routes中的元素清空，再将Routeensemb中的元素加入到Routes中，并将Routeensemb中的元素清空；结束STEP3，转到STEP4；
STEP4，判断clo-it是否少于等于1，若是则转到STEP5，若否则令it的数值增加1再转到STEP3；
STEP5，输出集合Routes；
输出得到的集合Routes中元素的数量记为hn，集合Routes中的元素为由交换机组成的数组，集合Routes中各元素含有的交换机的数量相同，Routes中的一个元素即为一个动态专线，记集合Routes中的元素含有的交换机的数量为ln，集合Routes中元素的序号为hi，集合Routes中的元素中含有的交换机的序号为li，其中，hn=clo×(clo-1)×(clo-2)×…×(clo-it)×…×[clo-(n-2)]×[clo-(n-1)], it∈[1,(n-1)], 由于集合Routes表示从Rensemb中n个元素中选取n个的排序组合后得到的所有可能组合情况，则有ln=n，又由于clo初始值等于n则clo-(n-1)数值等于1;
由此将集合Routes作为表格Routestab，表格Routestab为hn行、ln列的表格，表格Routestab中的元素为交换机，以集合Routes中的各元素作为表格Routestab中的各行；
表格Routestab中行的序号同样为hi，hi∈[1, hn]，表格Routestab中列的序号同样为li，li∈[1, ln]，表格Routestab中行序号为hi的行即为集合Routes中序号为hi的元素，表格Routestab中行序号为hi、列序号为li的元素即为集合Routes中序号为hi的元素中的序号为li的交换机，记表格Routestab中行序号为hi、列序号为li的元素为Routestab[hi,li]， Routestab[hi,li]对应的传输速率记为v[hi,li]，v[hi,li]=v(i)，表格Routestab即为动态专线表。
进一步地，在S400中，根据动态专线表，获取动态专线表中的各个动态专线的传播成本值的方法为：
记动态专线表为Routestab，Routestab为一个hn行、ln列的矩阵，Routestab的各行即为各个动态专线，Routestab中的元素为动态网络中的交换机，Routestab的一行即为一个由ln个交换机组成的数组，Routestab中行的序号为hi，hi∈[1, hn]，Routestab中列的序号为li，li∈[1, ln]；
Routestab中序号为hi的行记作Routestab[hi,]，Routestab中序号为li的列记作Routestab[,li]，Routestab中行序号为hi、列序号为li的元素记作Routestab[hi,li]，Routestab[hi,]即为Routestab中序号为hi的动态专线，Routestab[hi,li]即为在Routestab序号为hi的动态专线中序号为li的交换机，Routestab[hi,li]对应的传输速率记为v[hi,li]；
定义传播成本值为衡量在一个动态专线中将数据从首个交换机传到最后一个交换机所耗费的成本的数值，传播成本值的数值越大表示在其对应的动态专线中数据的传播成本越大；
分别在Routestab的各行Routestab[hi,]中，获取各交换机Routestab[hi,li]对应的传输速率v[hi,li]，在Routestab[hi,]中的传播成本值为Cost(hi)，Cost(hi)的计算公式为：
其中，(li+1)表示li数值增加1的序号，(li-1)表示li数值减少1的序号，ln-1表示ln数值减少1，li=2表示序号从2开始，函数exp()表示以自然常数e为底的指数函数且经过无量纲化处理，Cost(hi)的计算公式即为Routestab中序号为hi的动态专线的传播成本值的计算方法，由此计算得到动态专线表中的各个动态专线的传播成本值。
其中，可优选地，建设动态专线进行传播的模拟模型的NS3网络模拟代码的关键部分可包括：
TripChannelHlper channel = TripChannelHlper::Default ();
//设集合Routes，令集合Routes初始值为空，并令可加入集合Routes中的元素须为数组
//进而，进行建动态专线表：
VirenvrouteEnsembHlper routeEnsemb = VirenvrouteEnsembHlper::Default(); //使用routeEnsemb模型
routeEnsemb.SetChannel (channel.Create ());
WifiHelper csep;
csep.SetRemoteStationManager ("ns3::RoutesWifiManager"); //用于后续的将集合Routes中的各个元素进行复制
//配置gem,基础设置cost
WifigemHelper gem;
cost cost = cost ("ns-3-gem"); //设置cost的名字为gem
gem.SetType ("ns3::Routes", //指定gem层指定为Routes
"cost", costValue (cost), //设置默认cost对象
"ActiveProbing", BooleanValue (false));
NetDeviceContainer drivr;
drivr = csep.Install (routeEnsemb, gem, staticsNodes); //使用gem层和routeEnsemb层
gem.SetType ("ns3::ApWifigem", "cost", costValue (cost));
NetDeviceContainer ndcs;
ndcs = csep.Install (routeEnsemb, gem, routeEnsemb); //共享routeEnsemb层
// 进行模拟
moblerHelper mobler;
mobler.SetPositionAllocator ("ns3::GridPositionAllocator",
"LayoutType", ...);
//初始化各节点交换机
mobler.SetmoblerModel ("ns3::RandomWalk2dmoblerModel", //更改模式
"Bounds", RectangleValue (...); //设置范围
mobler.Install (staticsNodes);
mobler.SetmoblerModel ("ns3::ConstantPositionmoblerModel"); //freezeall applications
InternetStackHelper stack;
stack.Install (staticsNodes); //stack设置
routestab.SetBase ("...", "...");
Ipv4InterfaceContainer wifiInterfaces;
wifiInterfaces=routestab.Assign (drivr);
routestab.Assign (ndcs);//routestab distribution 。
进一步地，在S500中，根据各个动态专线的传播成本值，选取若干个动态专线进行虚拟专线分配的方法为：
记动态专线表中的各个动态专线的传播成本值的集合为Costlist，函数avg为取集合中元素的数值的算术平均数的函数，avg(Costlist)为集合Costlist各元素的算术平均数，将动态专线表中的传播成本值大于avg(Costlist)的动态专线所组成的集合记作Routset，Routset中的元素为由交换机组成的数组，Routset中的各元素即为选取进行虚拟专线分配的各个动态专线；
对Routset中的每一个元素中，在该一个元素对应的动态专线中的首个元素对应的交换机与最后一个元素对应的交换机之间建立一个虚拟专线，并将按照该一个元素对应的动态专线进行传输的数据直接使用该一个虚拟专线进行数据传输。
所述一种虚拟专线分配的路由动态生成系统包括：处理器、存储器及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述一种虚拟专线分配的路由动态生成方法实施例中的步骤以此控制路由动态生成，所述一种虚拟专线分配的路由动态生成系统可以运行于桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端数据中心等计算设备中，可运行的系统可包括，但不仅限于，处理器、存储器、服务器集群。
本发明的实施例提供的一种虚拟专线分配的路由动态生成系统，如图2所示，该实施例的一种虚拟专线分配的路由动态生成系统包括：处理器、存储器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述一种虚拟专线分配的路由动态生成方法实施例中的步骤用于控制虚拟专线分配的路由动态生成，所述处理器执行所述计算机程序运行在以下系统的单元中：
动态网络构建单元，用于将多个不同的交换机组建成动态网络；
传输速率获取单元，用于获取动态网络中各个交换机的传输速率；
动态专线表构建单元，用于根据动态网络构建动态专线表；
传播成本值计算单元，用于根据动态专线表，获取动态专线表中的各个动态专线的传播成本值；
虚拟专线分配单元，用于根据各个动态专线的传播成本值，选取若干个动态专线进行虚拟专线分配。
所述一种虚拟专线分配的路由动态生成系统可以运行于桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端数据中心等计算设备中。所述一种虚拟专线分配的路由动态生成系统包括，但不仅限于，处理器、存储器。本领域技术人员可以理解，所述例子仅仅是一种虚拟专线分配的路由动态生成方法及系统的示例，并不构成对一种虚拟专线分配的路由动态生成方法及系统的限定，可以包括比例子更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述一种虚拟专线分配的路由动态生成系统还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器 (Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列 (Field-Programmable Gate Array，FPGA) 或者其他可编程逻辑器件、分立元器件门电路或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器是所述一种虚拟专线分配的路由动态生成系统的控制中心，利用各种接口和线路连接整个一种虚拟专线分配的路由动态生成系统的各个分区域。
所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现所述一种虚拟专线分配的路由动态生成方法及系统的各种功能。所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序（比如声音播放功能、图像播放功能等）等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据（比如音频数据、电话本等）等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡（Smart Media Card, SMC），安全数字（Secure Digital, SD）卡，闪存卡（Flash Card）、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
本发明提供了一种虚拟专线分配的路由动态生成方法及系统，通过将多个不同的交换机组建成动态网络并获取动态网络中各个交换机的传输速率，根据动态网络构建动态专线表，获取动态专线表中的各个动态专线的传播成本值，以各个动态专线的传播成本值选取动态专线进行虚拟专线分配，实现了缩短路由传输路径的传输距离，并保障数据传输安全的有益效果。
尽管本发明的描述已经相当详尽且特别对几个所述实施例进行了描述，但其并非旨在局限于任何这些细节或实施例或任何特殊实施例，从而有效地涵盖本发明的预定范围。此外，上文以发明人可预见的实施例对本发明进行描述，其目的是为了提供有用的描述，而那些目前尚未预见的对本发明的非实质性改动仍可代表本发明的等效改动。
Claims (6)
1.一种虚拟专线分配的路由动态生成方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
S100，将多个不同的交换机组建成动态网络；
S200，获取动态网络中各个交换机的传输速率；
S300，根据动态网络构建动态专线表；
S400，根据动态专线表，获取动态专线表中的各个动态专线的传播成本值；
S500，根据各个动态专线的传播成本值，选取若干个动态专线进行虚拟专线分配；
其中，根据动态专线表，获取动态专线表中的各个动态专线的传播成本值的方法为：
记动态专线表为Routestab，Routestab为一个hn行、ln列的矩阵，Routestab的各行即为各个动态专线，Routestab中的元素为动态网络中的交换机，Routestab的一行即为一个由ln个交换机组成的数组，Routestab中行的序号为hi，hi∈[1, hn]，Routestab中列的序号为li，li∈[1, ln]；
Routestab中序号为hi的行记作Routestab[hi,]，Routestab中序号为li的列记作Routestab[,li]，Routestab中行序号为hi、列序号为li的元素记作Routestab[hi,li]，Routestab[hi,]即为Routestab中序号为hi的动态专线，Routestab[hi,li]即为在Routestab序号为hi的动态专线中序号为li的交换机，Routestab[hi,li]对应的传输速率记为v[hi,li]；
分别在Routestab的各行Routestab[hi,]中，获取各交换机Routestab[hi,li]对应的传输速率v[hi,li]，在Routestab[hi,]中的传播成本值为Cost(hi)，Cost(hi)的计算公式为：
其中，Cost(hi)的计算公式即为Routestab中序号为hi的动态专线的传播成本值的计算方法，由此计算得到动态专线表中的各个动态专线的传播成本值。
2.根据权利要求1所述的一种虚拟专线分配的路由动态生成方法，其特征在于，在S100中，将多个不同的交换机组建成动态网络的方法为：使用多个不同的交换机，以一个交换机为一个节点，采用无线通信方式将各个节点组成的动态的多跳的数据传输网络作为动态网络。
3.根据权利要求1所述的一种虚拟专线分配的路由动态生成方法，其特征在于，在S200中，获取动态网络中各个交换机的传输速率的方法为：在动态网络中，通过各个交换机自带的设备的属性值，分别获取各个交换机的传输速率，传输速率为交换机的最大无线传输速率。
4.根据权利要求1所述的一种虚拟专线分配的路由动态生成方法，其特征在于，在S300中，根据动态网络构建动态专线表的方法为：
记动态网络中的交换机组成的集合为Rensemb，获取Rensemb中元素的数量为n，Rensemb中交换机的序号为i，i∈[1,n]，Rensemb中序号为i的元素记作Rensemb(i)，交换机Rensemb(i)的对应的传输速率记为v(i)；
设置空集合Tensemb；
设集合Routes，令集合Routes初始值为空，并令可加入集合Routes中的元素须为数组；
若集合Routes不为空时，记集合Routes中元素的序号为变量p，函数siz()表示获取集合中元素数量的函数，siz(Routes)表示集合Routes中元素的数量，满足p∈[1, siz(Routes)]，集合Routes中序号为p的元素记为数组Routes(p)；
设置变量clo以表示进行复制的默认的次数，clo的初始值为n；
进而，进行STEP1至STEP5的步骤以构建动态专线表：
STEP1，对Rensemb中n个交换机分别创建一个数组，对Rensemb(i)创建的数组记为第i初始数组，第i初始数组即为[Rensemb(i)]，并将各个Rensemb(i)对应的第i初始数组加入集合Routes中，即以[Rensemb(i)]作为集合Routes中的元素；
STEP2，设置变量it，以it表示将集合Routes中的各个元素进行复制的次数，令变量it的初始值为1；
STEP3，计算clo减it的数值clo-it；将集合Routes中的各个元素各复制成clo-it份，即集合Routes中的每一个元素被复制成clo-it份同样的元素，其中，STEP3的具体步骤为STEP3-1至STEP3-9：
STEP3-1，令p的初始值为1;设置空集合Routeensemb；
STEP3-2，获取Routes中元素的数量siz(Routes)；
STEP3-3，获取Routes中序号为p的元素Routes(p)；计算clo减it，得到数值clo-it；设置空集合Asep(p)；
STEP3-4， 将Routes(p)从一份复制成clo-it份，得到clo-it份Routes(p)；
STEP3-5，获取Routes(p)中包含的元素，将集合Routes(p)中的不被Routes(p)所包含的元素组成集合Csep(p)，其中，集合Csep(p)中元素的数量为clo-it；
STEP3-6，将clo-it份Routes(p)中的每一份Routes(p)作为元素加入到集合Asep(p)中，并将集合Asep(p)中的元素按照从1到clo-it的序号分别标上序号，再将集合Csep(p)中各元素按照从1到clo-it的序号分别标上序号，以变量i1表示从1到clo-it的序号，i1∈[1,clo-it]，将i1从1到clo-it进行遍历：集合Asep(p)中序号为i1的各元素记作Routes(p)i1，Csep(p)中序号为i1的元素记作Csep(p)i1，将Csep(p)i1作为Routes(p)i1中的元素加入到Routes(p)i1中，并将集合Asep(p)中的元素加入集合Routeensemb中；
STEP3-7，判断p是否大于或等于siz(Routes)，若是则转到STEP3-9，若否则转到STEP3-8；
STEP3-8，令p的数值增加1；转到STEP3-2；
STEP3-9，将Routes中的元素清空，再将Routeensemb中的元素加入到Routes中，并将Routeensemb中的元素清空；转到STEP4；
STEP4，判断clo-it是否少于等于1，若是则转到STEP5，若否则令it的数值增加1再转到STEP3；
STEP5，输出集合Routes；
获取Routes中元素的数量作为hn，集合Routes中的元素为由交换机组成的数组，集合Routes中各元素含有的交换机的数量相同，Routes中的一个元素即为一个动态专线，获取集合Routes中的元素含有的交换机的数量作为ln，集合Routes中元素的序号为hi，集合Routes中的元素中含有的交换机的序号为li；
由此将集合Routes作为表格Routestab，表格Routestab为hn行、ln列的表格，表格Routestab中的元素为交换机，以集合Routes中的各元素作为表格Routestab中的各行；
表格Routestab中行的序号同样为hi，hi∈[1, hn]，表格Routestab中列的序号同样为li，li∈[1, ln]，表格Routestab中行序号为hi的行即为集合Routes中序号为hi的元素，表格Routestab中行序号为hi、列序号为li的元素即为集合Routes中序号为hi的元素中的序号为li的交换机，记表格Routestab中行序号为hi、列序号为li的元素为Routestab[hi,li]， Routestab[hi,li]对应的传输速率记为v[hi,li]，v[hi,li]=v(i)，表格Routestab即为动态专线表。
5.根据权利要求1所述的一种虚拟专线分配的路由动态生成方法，其特征在于，在S500中，根据各个动态专线的传播成本值，选取若干个动态专线进行虚拟专线分配的方法为：
记动态专线表中的各个动态专线的传播成本值的集合为Costlist，函数avg为取集合中元素的数值的算术平均数的函数，avg(Costlist)为集合Costlist各元素的算术平均数，将动态专线表中的传播成本值大于avg(Costlist)的动态专线所组成的集合记作Routset，Routset中的元素为由交换机组成的数组，Routset中的各元素即为选取进行虚拟专线分配的各个动态专线；
对Routset中的每一个元素中，在该一个元素对应的动态专线中的首个元素对应的交换机与最后一个元素对应的交换机之间建立一个虚拟专线，并将按照该一个元素对应的动态专线进行传输的数据直接使用该一个虚拟专线进行数据传输。
6.一种虚拟专线分配的路由动态生成系统，其特征在于，所述一种虚拟专线分配的路由动态生成系统包括：处理器、存储器及存储在所述存储器中并在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1所述的一种虚拟专线分配的路由动态生成方法中的步骤，所述一种虚拟专线分配的路由动态生成系统运行于桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端数据中心计算设备中。
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