CN118055058A - 网络拓扑结构、路由方法、装置、设备、系统和介质 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例涉及一种网络拓扑结构、路由方法、装置、设备、系统和介质。前述网络拓扑结构包括:多个路由组和多个终端节点;每个路由组包括互相连接的外围路由节点和网络路由节点;多个终端节点包括通道规格不同的一级终端节点和二级终端节点;网络路由节点与一级终端节点和其他路由组内的网络路由节点连接;外围路由节点仅与二级终端节点直接连接和同一路由组内的网络路由节点直接连接。前述网络拓扑结构能够使一级终端节点的传输路径短于二级终端节点的传输路径,降低网络延时,提高整体网络性能。
Description
技术领域
本公开涉及计算机技术领域,特别是涉及一种网络拓扑结构、路由方法、装置、设备、系统和介质。
背景技术
网络拓扑结构就是指用传输媒体把计算机等各种设备与传输媒介形成的节点与线的物理布局,网络的节点可以有两类,一类是转换和交换信息的转换结点,可以包括交换机、路由器、集线器、终端控制器等,另一类是访问节点,又称为终端节点,可以包括计算机主机或其他终端设备等,网络拓扑结构中的线代表各种传输媒介,包括有形和无形的。
通常,企业会根据自己的实际需求选择合适的网络拓扑结构,并进行相应的设计和优化,以满足自身的业务需求和网络性能指标。在一些情况下,企业大部分数据传输任务会集中在部分终端节点之间,存在数据传输出现网络延时,以及网络整体性能不佳等情况。
发明内容
基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种提高网络性能的网络拓扑结构、路由方法、装置、设备、系统和介质。
在第一方面,本申请实施例公开了一种网络拓扑结构,包括:多个路由组和多个终端节点;
每个路由组包括互相连接的外围路由节点和网络路由节点;
多个终端节点包括通道规格不同的一级终端节点和二级终端节点;
网络路由节点与一级终端节点和至少一个其他路由组内的网络路由节点直接连接;
外围路由节点仅与二级终端节点和同一路由组内的网络路由节点直接连接。
在一些实施例中,每个路由组内连接的多个终端节点共用同一组物理链路。
在一些实施例中,每个外围路由节点直接连接的终端节点数量和通道规格的均相同;和/或,
每个网络路由节点直接连接的终端节点数量和通道规格的均相同。
在一些实施例中,网络拓扑结构包括2N个路由组,每个路由组均通过网络路由节点与其他N个路由组直接连接。
在一些实施例中,一级终端节点的数量小于二级终端节点的数量。
在一些实施例中,一级终端节点包括通道规格为X16和X8的终端节点,二级终端节点包括通道规格为X4和X2的终端节点。
在一些实施例中,网络拓扑结构包括8个路由组,每个路由组包括1个外围路由节点和1个网络路由节点;每个外围路由节点直接连接6个二级终端节点,每个网络节点直接连接2个一级终端节点。
在一些实施例中,每个外围路由节点连接的二级终端节点包括2个通道规格为X4的终端节点和4个通道规格为X2的终端节点;
每个网络路由节点直接连接的一级终端节点包括1个通道规格为X16的终端节点和一个通道规格为X8的终端节点。
在一些实施例中,网络路由节点和外围路由节点的标记信息包括所属的路由组序号;
终端节点的标记信息包括直接连接的路由组序号和终端节点序号;
路由组序号和终端节点序号均由二进制数表示。
在一些实施例中,路由组序号的二进制数的位数与路由组的个数相对应;
终端节点序号的二进制数的位数与终端节点的个数相对应;
路由节点的标记信息位数与终端节点的标记信息的位数相同,且终端节点的标记信息中表示路由组序号的标记位与路由节点的标记信息中表示路由组序号的标记位相对应。
在一些实施例中,终端节点的标记信息中的终端节点序号用于确定终端节点为一级节点或二级节点。
在一些实施例中,各网络路由节点之间通过两组双向链路连接,外围路由节点和/或终端节点与网络路由节点之间通过单组双向链路连接。
在第二方面,本申请实施例公开了一种路由方法,该方法应用于第一方面任一实施例网络拓扑结构中的至少一个网络路由节点和/或至少一个外围路由节点;该方法包括:
根据源路由节点和目的路由节点的标记信息,确定待传数据的传输路径;
根据传输路径将待传数据传输至目的路由节点;
源路由节点为与源终端节点直接连接的路由节点,目的路由节点为与目的终端节点直接连接的路由节点。
在一些实施例中,路由方法还包括:根据源终端节点的标记信息确定源路由节点的标记信息;根据目的终端节点的标记信息确定目的路由节点的标记信息。
在一些实施例中,路由方法还包括:根据源终端节点的标记信息确定源路由节点为网络路由节点或外围路由节点;
根据传输路径将待传数据传输至目的路由节点,包括:
在确定源路由节点为网络路由节点时,根据传输路径将待传数据在组内传输至目的路由节点,或经由组外的网络路由节点传输至目的路由节点;
在确定源路由节点为外围路由节点时,根据传输路径将待传数据从源路由节点经由组内的网络路由节点传输目的路由节点,或经由组内的网络路由节点和组外的网络路由节点传输至目的路由节点。
在一些实施例中,根据传输路径将待传数据从源路由节点传输至目的路由节点,还包括:
根据传输路径将待传数据传输至目的路由组内的目标网络路由节点;
根据目的终端节点的标记信息,将待传数据经由目标网络路由节点传输至目的路由节点。
在一些实施例中,路由方法还包括:
根据源路由节点和目的路由节点的标记信息,确定待传数据的传输方式,包括:
将源路由节点和目的路由节点的标记信息进行对比,获得对比结果;
根据对比结果,确定传输方式;
其中,在对比结果表示源路由节点与目的路由节点为同一个路由节点时,将待传数据直接传输至目的终端节点;
在对比结果表示源路由节点与目的路由节点为同一路由组内的不同路由节点时,将待传数据经由目的路由节点传输至目的终端节点;
在对比结果表示源路由节点与目的路由节点为不同路由组内的路由节点时,将待传数据经由组外的网络路由节点传输至目的终端节点。
在一些实施例中,在对比结果表示源路由节点与目的路由节点为不同路由组内的路由节点时,确定待传数据的传输路径,包括:
确定源路由节点的标记信息与目的路由节点的标记信息中标记不同的标记位为待变更标记位;
根据预设的标记变更顺序,将源路由节点的标记信息中待变更标记位上的标记逐位迭代变更;
以每变更一个标记位后得到的结果,作为一个中间路由节点的标记信息;
以变更的顺序确定路由顺序;
根据路由顺序和确定的中间路由节点的标记信息,确定传输路径。
在一些实施例中,预设的标记变更顺序,包括:
从标记信息的高位到低位逐位变更;或,
从标记信息的低位到高位逐位变更。
在一些实施例中,在源路由节点和目的路由节点的标记信息用二进制数表示时,
确定源路由节点的标记信息与目的路由节点的标记信息中标记不同的标记位为待变更标记位,包括:
将源路由节点和目的路由节点的标记信息逐位进行异或运算,根据异或运算结果确定待变更标记位;
将源路由节点的标记信息中待变更标记位上的标记逐位迭代变更,包括:
将源路由节点的标记信息中待变更标记位上的标记逐位依次取反。
在一些实施例中,路由方法还包括:根据目的终端节点的标记信息,将待传数据从目的路由节点传输至目的终端节点。
在一些实施例中,路由方法还包括:
在对比结果表示源路由节点与目的路由节点为不同路由组内的路由节点时,根据对比结果中不为预设值的标记位数量,确定待传数据传输需要经过的组外网络路由节点的数量,其中组外网络路由节点为除源路由节点和目的路由节点所在路由组之外的网络路由节点。
在一些实施例中,在源路由节点和目的路由节点的标记信息用二进制数表示时,对比结果为异或运算结果;
根据对比结果中不为预设值的标记位数量,确定待传数据传输需要经过的组外的网络路由节点的数量,包括:
根据异或运算结果中不为0的标记位数量K,K为大于1的自然数,确定待传数据传输需要经过的组外网络路由节点的数量为K-1。
在第三方面,本申请实施例公开了一种数据传输装置,应用于第一方面任一实施例网络拓扑结构中的至少一个路由节点或终端节点,该装置包括:
目标传输路径确定模块,用于在确定源路由节点为网络路由节点时,根据源路由节点和目的路由节点的标记信息,确定待传数据的传输路径;
数据传输模块,用于根据传输路径将待传数据从源路由节点传输至目的路由节点。
在第四方面,本申请实施例公开了一种路由设备,该路由设备是第一方面任一实施例的网络拓扑结构中的至少一个路由节点或终端节点,该路由设备用来执行第二方面任一实施例的方法的步骤。
在第五方面,本申请实施例公开了一种路由管理设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,处理器执行计算机程序时实现第二方面任一实施例的方法的步骤。
在第六方面,本申请实施例公开了一种数据传输系统,该系统包括:
第一方面任一实施例的网络拓扑结构,且该网络拓扑结构内的至少一个路由节点用来执行第二方面任一实施例的方法的步骤。
在第七方面,本申请实施例公开了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现第二方面任一实施例的方法的步骤。
上述网络拓扑结构、路由方法、装置、设备、系统和介质,通过在网络拓扑结构中,将每个路由组的路由节点分为两层,内层的路由节点为网络路由节点,用于跟其他路由组连接实现数据传输,外层路由节点为外围路由节点,仅与组内的网络路由节点连接实现组内的数据传输,且将不同通道规格的终端节点分别与网络路由节点和外围路由节点连接,使得与网络路由节点连接的终端节点在进行组外数据传输过程中,其传输路径短于外围路由节点连接的终端节点,提高特定终端节点的数据传输效率。同时,在网络拓扑结构的实际运用中,可以根据实际使用场景,将更符合数据传输需求的特定终端节点定义为一级终端节点,使网络拓扑结构更加符合用户的个性化需求,降低了网络数据延迟,提高了网络性能。
附图说明
图1为一些实施例中网络拓扑结构示意图;
图2为一些实施例中路由组A的路由节点和终端节点分布及连接关系示意图;
图3为又一些实施例中网络拓扑结构示意图;
图4为一些实施例中涉及路由方法的步骤的流程示意图;
图5为一些实施例中待传数据传输路径示意图;
图6为又一些实施例中涉及路由方法的步骤的流程示意图;
图7为一些实施例中数据传输装置的结构框图;
图8为一些实施例中路由管理设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本公开的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本公开进行进一步详细说明。应当理解,此处描述的具体实施例仅仅用以解释本公开,并不用于限定本公开。
在本实施例的描述中,除非另有说明,术语“多个”的含义是指两个或两个以上。例如,多个路由节点是指两个或两个以上的路由节点,多个终端节点是指两个或两个以上的终端节点。术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“至少一个”的含义是指一个或多个以上。
下面对本申请实施例中的技术方案进行说明。
在第一方面,本申请实施例提供了一种网络拓扑结构,该网络拓扑结构包括多个路由组和多个终端节点。
每个路由组包括互相连接的外围路由节点和网络路由节点;多个终端节点包括通道规格不同的一级终端节点和二级终端节点;网络路由节点与一级终端节点和至少一个其他路由组内的网络路由节点直接连接;外围路由节点仅与二级终端节点和同一路由组内的网络路由节点直接连接。
其中,网络拓扑结构可以是在任意现有的交换网络拓扑结构的基础上,进行优化设计后得到的网络拓扑结构,现有的交换网络拓扑结构例如:butterfly网络拓扑、胖树网络拓扑等。在网络拓扑结构中,每个终端节点与一个路由节点直接连接,每个路由节点可以连接多个终端节点,每个路由组通过网络路由节点与至少一个其他路由组的网络路由节点直接连接,以实现路由组间的数据传输。
路由节点可以是路由器,还可以是交换机、集线器、网桥和中继器等可以用于转发数据的设备。
终端节点可以是主机、终端、服务器或虚拟机等各种类型的设备,多个终端节点可以是多个相同类型的设备,也可以是多个不同类型的设备,其中,终端可以包括智能手机、平板电脑、台式计算机、物联网(internet of things,IoT)设备等,IoT设备可以是家用电器、智能家居、交通工具、工具设备、服务设备、服务设施或可穿戴设备等。
网络拓扑结构中的各节点间的连接关系可以是有线或无线的方式连接。其中,无线方式可以包括2G/3G/4G/5G/6G等无线通信的解决方案,或是包括无线局域网(wirelesslocal area networks,WLAN)、蓝牙(bluetooth,BT)、全球导航卫星系统(globalnavigation satellite s10stem,GNSS)、调频(frequenc10modulation,FM)、近距离无线通信技术(near field communication,NFC)、紫蜂(11igbee)和红外技术(infrared,IR)等无线通信的解决方案。
具体地,多个终端节点包括通道规格不同的一级终端节点和二级终端节点。通道规格可以包括通道宽度和/或通道数量,用来表示终端节点与其他设备连接的接口的通道规格,通道宽度或通道数量越高,终端节点的处理速度和性能越强。终端节点的接口如果是16通道,可以表示为X16,目前常用的终端节点的通道规格包括X16、X8、X4和X2。在网络拓扑结构的构建中,通常为了满足企业的多类数据传输需求,可以包括有多种通道规格的终端节点。
一级终端节点可以包括1个或多个终端节点,二级终端节点可以包括1个或多个终端节点。在一些可选的实施方式中,一级终端节点可以包括通道规格为第一规格区间的多个通道规格不同的终端节点,二级终端节点可以包括通道规格为第二规格区间的多个通道规格不同的终端节点。第一规格区间和第二规格区间为不重合的两个独立区间。在一些情况下,第一规格区间可以是通道规格大于等于X8小于等于X16,第二规格区间可以是通道规格小于X8大于等于X2。第一规格区间和第二规格区间本领域技术人员可以根据实际需要进行确定,例如,可以根据网络使用者的数据传输需求与习惯,将日常使用频率较高的通道规格区间定义为第一规格区间,日常使用频率较低的通道规格区间定义为第二规格区间。在又一些可选的实施方式中,一级终端节点可以包括1个或多个一类规格的终端节点,二级终端节点可以包括1个或多个二类规格的终端节点。在一些情况下,一类规格可以包括X16和X8,二类规格可以包括X4和X2,一类规格和二类规格本领域技术人员可以根据实际需要进行确定。
在一些可选的实施方式中,网络拓扑结构中的每个路由组包括1个外围路由节点和1个网络路由节点,网络路由节点用于直接连接一级终端节点和至少一个其他路由组的网络路由节点,外围路由节点用于直接连接二级终端节点和组内的网络路由节点。每个路由组中的网络路由节点和外围路由节点分别连接的终端节点数量和通道规格可以完全相同,也可以不同,仅需确保一级终端节点仅与网络路由节点直接连接,二级终端节点仅与外围路由节点直接连接即可。
通过在该网络拓扑结构中,将每个路由组的路由节点分为两层,内层的路由节点为网络路由节点,用于跟其他路由组连接实现数据传输,外层路由节点为外围路由节点,仅与组内的网络路由节点连接实现组内的数据传输,且将不同通道规格的终端节点分别与网络路由节点和外围路由节点连接,使得与网络路由节点连接的终端节点在进行组外数据传输过程中,其传输路径短于外围路由节点连接的终端节点,提高特定终端节点的数据传输效率。同时,在网络拓扑结构的实际运用中,可以根据实际使用场景,将更符合数据传输需求的特定终端节点定义为一级终端节点,使网络拓扑结构更加符合用户的个性化需求,降低了网络数据延迟,提高了网络性能。
在一些实施例中,每个路由组内连接的多个终端节点共用同一组物理链路。共用同一组物理链路可以表示为共用同一组PHY(Physical Layer,物理层),例如,每个路由组内连接8个通道规格不同的终端节点时,8个终端节点共用同一组PHY,其中,一组PHY可以是4个X4的PHY。共用一组PHY的终端节点可以分别是1个X16、1个X8、4个X4和2个X2。
通常,通道宽度为X16的终端节点可以当成X16、X8、X4、X2的终端节点使用,通道宽度为X8的终端节点可以当成X8、X4、X2的终端节点使用,通道宽度为X4的终端节点可以当成X4、X2的终端节点使用;宽度为X2的终端节点只能当成X2的终端节点使用。
每个路由组内连接的多个终端节点利用PHY进行数据传输,一组PHY被完全占用可以出现多种情况,以下示例出部分:
情况一:1个X16终端节点;
情况二:1个X16终端节点和一个X8终端节点,此时X16终端节点当做X8终端节点使用;
情况三:1个X8终端节点和2个X4终端节点;
情况四:4个X4终端节点;
情况五:1个X16终端节点、1个X8终端节点、4个X4终端节点和2个X2终端节点,此时所有终端节点都当作一个X2终端节点使用。
在一些实施例中,各网络路由节点之间通过两组双向链路连接,外围路由节点或终端节点与网络路由节点之间通过单组双向链路连接。两组双向链路包括两去两回共4条链路,单组双向链路包括一去一回共2条链路。
在一些实施例中,每个外围路由节点直接连接的终端节点数量和通道规格的均相同,和/或,每个网络路由节点直接连接的终端节点数量和通道规格的均相同。
具体地,以网络拓扑结构中有8个路由组为例,8个路由组分别为路由组A至H,每个路由组内均外围路由节点和网络路由节点,路由组A中的外围路由节点直接连接的终端节点数量和通道规格与其他路由组B至H中的外围路由节点直接连接的终端节点情况相同。路由组A中的网络路由节点直接连接的终端节点数量和通道规格与其他路由组B至H中的网络路由节点直接连接的终端节点情况相同。
在一些实施例中,网络拓扑结构中任一路由组内的路由节点和终端节点的个数及连接关系与其他路由组均相同。
在一些实施例中,网络拓扑结构包括2N个路由组,每个路由组均通过网络路由节点与其他N个路由组直接连接。
具体地,任一路由组的网络路由节点直接连接的其他路由组网络路由节点数量与网络拓扑结构中路由组的个数相对应,路由组个数为2N时,任一路由组均通过网络路由节点与其他N个路由组直接连接,例如,在路由组个数为8时,任一路由组的网络路由节点直接连接3个其他路由组的网络路由节点。
在一些实施例中,网络路由节点的标记信息用其所属路由组序号对应的二进制数表示,网络路由节点之间的连接关系可以由标记信息的异或运算结果确定。在一些可选的实施方式中,在网络构建时,将网络路由节点的标记信息与其他任一网络路由节点标记信息进行异或运算,将异或运算结果中仅存在1个数值1的网络路由节点互相连接。在路由组共8个,即网络路由节点个数为8的情况下,每个路由组序号可以用3位二进制数表示,相应地,可以确定3个直接连接的路由组,因此每个网络路由节点与3个其他网络路由节点直接连接。
在一些实施例中,一级终端节点的数量小于二级终端节点的数量。在一些可选的实施方式中,任一路由组内的一级终端节点数量均小于二级终端节点数量,例如,就一个路由组而言,一级终端节点数量可以是2,二级终端节点数量可以是6。在又一些可选的实施方式中,整个网络拓扑结构中的一级终端节点数量小于二级终端节点数量。
在一些实施例中,一级终端节点可以包括通道规格为X16和X8的终端节点,二级终端节点可以包括通道规格为X4和X2的终端节点。
在一些实施例中,每个外围路由节点直接连接的二级终端节点包括2个通道规格为X4的终端节点和4个通道规格为X2的终端节点;
每个网络路由节点直接连接的一级终端节点包括1个通道规格为X16的终端节点和一个通道规格为X8的终端节点。
在一些实施例中,网络拓扑结构包括8个路由组,每个路由组包括1个外围路由节点和1个网络路由节点;每个外围路由节点直接连接6个二级终端节点,每个网络节点直接连接2个一级终端节点。
该网络拓扑结构相比每个路由节点均分终端节点的连接方式,能够在路由节点总数数量不变的情况下,减少部分路由节点的输入和输出的连线数量,有利于后端布局布线。
在一些实施例中,网络路由节点和外围路由节点的标记信息包括所属的路由组序号;终端节点的标记信息包括直接连接的路由组序号和终端节点序号;路由组序号和终端节点序号均由二进制数表示。
在一些可选的实施方式中,路由节点的标记信息和终端节点的标记信息二进制位数相同。
在一些实施例中,网络拓扑结构可以如图1所示,该网络拓扑结构100中包括8个路由组A至H(110至180)和64个终端节点(图1中未示出),终端节点与路由组内的路由节点直接连接,每个路由组包括2个路由节点,分别是网络路由节点J和外围路由节点K,在网络拓扑结构中共包括8个网络路由节点J(101)和8个外围路由节点K(102)。每个路由组内的网络路由节点和外围路由节点直接连接,路由组间通过网络路由节点实现连接。每个网络路由节点与其他3个路由组的网络路由节点直接连接。例如,路由组A通过其网络路由节点J与路由组B、路由组C以及路由组E直接连接。
网络拓扑结构100中的每个路由组均与8个终端节点连接,图2中示出了路由组A的终端节点分布及连接关系图,如图2所示,路由组A中的网络路由节点J与一级终端节点210连接,具体包括一级终端节点a和一级终端节点b,外围路由节点K与二级终端节点220连接,具体包括2个二级终端节点c和4个二级终端节点d。其中,一级终端节点a的通道规格为X16,一级终端节点b的通道规格为X8,二级终端节点c的通道规格为X4,二级终端节点d的通道规格为X2。路由组B至路由组H的终端节点分布及连接关系与路由组A相同。
因此,图1中的64个终端节点,通道规格为X16和X8的终端节点两个为一组,分别连接在8个网络路由节点上,其余通道规格为X4和X2的终端节点,分别连接在8个外围路由节点上。即每个网络路由节点上均连接有一个X16终端节点和一个X8终端节点。
在一些实施例中,网络拓扑结构中的各个路由节点、各个终端节点分别具有对应的节点标记信息。
在一些实施例中,各路由节点和终端节点的节点标记信息可以用二进制数表示。网络路由节点和外围路由节点的标记信息包括所属的路由组序号;终端节点的标记信息包括所直接连接的路由组序号和终端节点序号;路由组序号和终端节点序号均由二进制数表示。
在一些实施例中,路由组序号的二进制数的位数与路由组的个数相对应;终端节点序号的二进制数的位数与终端节点的个数相对应;路由节点的标记信息位数与终端节点的标记信息的位数相同,且终端节点的标记信息中表示路由组序号的标记位与路由节点的标记信息中表示路由组序号的标记位相对应。
在一些实施例中,终端节点的标记信息中的终端节点序号用于确定终端节点为一级节点或二级节点。
图1所示的网络拓扑结构中,每个路由组和每个终端节点可以用序号表示,如图3所示,分别用序号0至7表示网络拓扑结构100中的各个路由组,分别用序号0至7表示每个路由组连接的各个终端节点,其中与网络路由节点连接的终端节点序号分别为0和1,与外围路由节点连接的终端节点序号分别为2至7。
路由组序号0至7分别对应二进制数000、001、010、011、100、101、110、111;终端节点序号0至7分别对应二进制数000、001、010、011、100、101、110、111。根据终端节点序号二进制数的前两位可以确定终端节点连接的路由节点是网络路由节点或外围路由节点,若终端节点序号二进制数前两位均为0,表示其连接的路由节点为网络路由节点。
每个终端节点用6位二进制数表示,前三位与其连接的路由组序号对应,后三位为终端节点序号,例如,图1的路由组A(路由组序号0)中的8个终端节点,标记信息依次为000000、000001、000010、000011、...、000111;路由组F(路由组序号5)中的8个终端节点,标记信息依次为101000、101001、101010、101011、...、101111。
每个路由组中的网络路由节点和外围路由节点均可以用6位二进制数表示,前三位为所属路由组序号,后三位可以置为空(例如:XXX _ _),也可以将第四位用0或1表示该路由节点为网络路由节点或外围路由节点,第五位和第六位置为空(XXXX _),其中第四位为0表示该路由节点为网络路由节点,第四位为1表示该节点为外围路由节点。
相应地,关于路由节点类型的确定,可以根据其连接的终端节点的标记信息的第四位和第五位数值确定,也可以根据该路由节点的标记信息的第四位数值确定。
在第二方面,本申请实施例提供了一种路由方法,可以应用于第一方面任一实施例中的网络拓扑结构中的至少一个网络路由节点和/或至少一个外围路由节点。一些实施例可以应用于图1中的任一路由节点,或是在网络拓扑结构中包括有网络管理设备的情况下,可以应用于网络管理设备,或是多个路由节点共同执行,或是路由节点和网络管理设备共同执行。
以路由方法应用于图1中的网络拓扑结构为例进行说明,在一些实施例中,如图4所示,路由方法包括任一路由节点和/或网络管理设备可以执行的步骤S401和步骤S402,以下对各步骤展开说明。
步骤S401:根据源路由节点和目的路由节点的标记信息,确定待传数据的传输路径。
其中,源路由节点为与源终端节点直接连接的路由节点,目的路由节点为与目的终端节点直接连接的路由节点。通常,待传数据对应的数据传输请求信息中,均携带有源终端节点信息和目的终端节点信息,用于确定传输起始点和传输终点。
在一些可选的实施方式中,源路由节点和目的路由节点的标记信息可以通过确定待传数据的源终端节点和目的终端节点分别直接连接的路由节点后获取路由节点的标记信息。在又一些可选的实施方式中,源路由节点和目的路由节点的标记信息还可以根据源终端节点和目的终端节点的标记信息中获取,例如:在一些情况下,终端节点标记信息中包括有其直接连接的路由节点的标记信息。
以待传数据S需要从路由组A中的J路由节点上的终端节点a(简写为:A组J节点a终端),传输至路由组B中的J路由节点上的终端节点a(简写为:B组J节点a终端)为例,源路由节点为路由组A中的路由节点J,目的路由节点为路由组B中的路由节点J。
待传数据可以是需要传输的报文,还可以是数据包或是数据段。
在一些可选的实施方式中,目标传输路径可以包括待传数据由源终端节点传输至目的终端节点所经过的路径,目标传输路径可以用需要经过的节点和路由顺序表示。
例如,对于待传数据S的传输路径可以表示为A组J节点a终端→A组J节点→B组J节点→B组J节点a终端,在节点用二进制数表示时,待传数据S的传输路径可以表示为000000→000 _ _→001 _ _→001000,其中→为路由顺序指向。
在一些可选的实施方式中,目标传输路径可以包括待传数据由源路由节点传输至目的路由节点所经过的路径,目标传输路径可以用需要经过的路由节点和路由顺序标识。例如,对于待传数据S的传输路径可以表示为A组J节点→B组J节点,在路由节点用二进制数表示时,待传数据S的传输路径可以表示为000 _ _→001 _ _。
步骤S402:根据传输路径将待传数据从源路由节点传输至目的路由节点。
其中,根据传输路径传输待传数据可以是通过有线方式传输,还可以是无线方式传输,或是采用有线和无线方式结合进行传输。
具体地,路由节点根据待传数据的传输请求,确定传输路径,基于传输路径获取传输需要经过的路由节点信息和路由顺序信息,进行待传数据的传输。
在一些实施例中,该路由方法还包括:根据源终端节点的标记信息确定源路由节点的标记信息,根据目的终端节点的标记信息确定目的路由节点的标记信息。
在一些实施例中,该路由方法还包括:根据源终端节点的标记信息确定源路由节点为网络路由节点或外围路由节点;步骤S402包括:在确定源路由节点为网络路由节点时,根据传输路径将待传数据在组内传输至目的路由节点,或经由组外的网络路由节点传输至目的路由节点;
在确定源路由节点为外围路由节点时,根据传输路径将待传数据从源路由节点经由组内的网络路由节点传输目的路由节点,或经由组内的网络路由节点和组外的网络路由节点传输至目的路由节点。
由于路由组间通过网络路由节点连接实现数据传输,在源路由节点为外围路由节点时,待传数据需要先传输至组内的网络路由节点后,再传输至其他路由组,如图5所示,例如,待传数据Y需要从终端节点510传输至终端节点520时,源路由节点为外围路由节点512,目的路由节点为522,此时,待传数据Y的传输需要经由组内的网络路由节点511传输至组外的网络路由节点521。
目的路由节点可以是网络路由节点,还可以是外围路由节点。
在一些实施例中,路由方法还包括根据目的终端节点的标记信息确定目的路由节点为网络路由节点或外围路由节点。
在又一些实施例中,路由方法还可以包括根据目的路由节点的标记信息确定目的路由节点的类型。
在一些实施例中,步骤S202可以包括:根据传输路径将待传数据传输至目的路由组内的目标网络路由节点;根据目的终端节点的标记信息,将待传数据经由目标网络路由节点传输至目的路由节点。
其中,待传数据传输过程中,由源路由节点所在路由组传输至目的路由节点所在的路由组内,由于不同路由组间通过网络路由节点连接,因此传输路径可以包括将待传数据传输至目的路由组内的目标网络路由节点后,根据目的终端节点的标记信息,确定目的路由节点为目的路由组内的网络路由节点或是外围路由节点,并将待传数据传输至目的路由节点。
在一些实施例中,该路由方法还包括:根据目的终端节点的标记信息,将待传数据由目的路由节点传输至目的终端节点。
待传输数据根据传输路径被传输至目的路由节点后,由于每个路由节点均连接有多个终端节点,需要进一步根据终端节点的标记信息,将待传数据由目的路由节点传输至目的终端节点。
例如,在待传数据S需要从路由组A中的J路由节点上的终端节点a(简写为:A组J节点a终端),传输至路由组B中的J路由节点上的终端节点a(简写为:B组J节点a终端)时,根据传输路径,待传数据S被传输至目的路由节点(B组J节点),需进一步根据待传数据S的目的终端节点标记信息传输,在标记信息为二进制表示时,根据标记信息中表示终端节点序号的二进制数,确定目的终端节点,进行传输。
在一些实施例中,步骤S201可以包括:将源路由节点标记信息与目的路由节点的标记信息进行比较,获得比较结果,基于比较结果确定传输路径。
在一些实施例中,该路由方法还包括根据源路由节点和目的路由节点的标记信息,确定待传数据的传输方式,可以包括:将源路由节点和目的路由节点的标记信息进行对比,获得对比结果;根据对比结果,确定传输方式。
其中,传输方式至少包括同一路由节点传输、互连路由节点直接传输和经由中间路由节点中转传输。
在对比结果表示源路由节点与目的路由节点为同一个路由节点时,将待传数据直接传输至目的终端节点;
在对比结果表示源路由节点与目的路由节点为同一路由组内的不同路由节点时,将待传数据经由目的路由节点传输至目的终端节点;
在对比结果表示源路由节点与目的路由节点为不同路由组内的路由节点时,将待传数据经由组外的网络路由节点传输至目的终端节点。
具体地,对比结果可以包括多种不同情况,每种情况与每一类传输方式相对应,对于多种情况与传输方式的对应关系,本领域人员可根据网络拓扑结构中各路由节点的实际连接情况和路由节点实际的标记信息方式进行确定。
在一些可选的实施方式中,源路由节点和目的路由节点的标记信息用二进制数表示,根据源路由节点和目的路由节点的标记信息,确定待传数据的传输方式,可以包括:将源路由节点和目的路由节点的标记信息进行异或运算,获得异或运算结果,根据异或运算结果,确定传输方式。
在异或运算结果中特定位数均为0时,表示源路由节点与目的路由节点为同一路由组内的相同/或不同路由节点,将待传数据根据目的终端节点的标记信息,在路由组内传输。
在异或运算结果中特定位数存在K个1时,K为大于1的自然数,表示源路由节点与目的路由节点为不同路由组内的路由节点,将待传数据需经由组外的K-1个网络路由节点传输至目的终端节点。
其中,特定位数可以是在路由节点的标记信息中与其所属的路由组序号相对应的位数。
每个路由节点的标记信息的特定位数与其所属的路由组序号相对应,在异或运算结果中1的个数为0时,表明源路由节点与目的路由节点的标记信息完全一致,即为同一路由组。在异或运算结果中1的个数为1时,表明源路由节点和目的路由节点分别位于具有直接连接关系的路由组。待传数据可以直接进行传输。在异或运算结果中1的个数为K时,K为大于1的自然数,表明源路由节点和目的路由节点为不具有直接连接关系的节点,因此需要经由中间路由节点中转传输,其中,中间路由节点个数为K-1。
在一些实施例中,在对比结果表示源路由节点与目的路由节点为不同路由组内的路由节点时,确定待传数据的传输路径,包括:
确定源路由节点的标记信息与目的路由节点的标记信息中标记不同的标记位为待变更标记位;根据预设的标记变更顺序,将源路由节点的标记信息中待变更标记位上的标记逐位迭代变更;以每变更一个标记位后得到的结果,作为一个中间路由节点的标记信息;以变更的顺序确定路由顺序;根据路由顺序和确定的中间路由节点的标记信息,确定目标传输路径。
通常可以采用路由节点的序号对应的多位数字、多位符号或多位图形标记作为路由节点的标记信息。待变更标记位可以是多位,每次变更对应一个标记位发生改变,相应地,每个标记位变更获得一个中间标记信息,确定一个中间路由节点。
通过将源路由节点的标记信息与目的路由节点标记信息对比,获取源路由节点中与目的路由节点存在区别的标记位,在需要将待传数据由源路由节点传输至目的路由节点时,可以理解为,传输需要经过的中间路由节点的标记信息可以是将源路由节点的标记信息不断变更得到,直到源路由节点标记信息最后一次变更结果与目的路由节点一致。
其中,将源路由节点的标记信息不断变更得到一个或多个中间路由节点的标记信息,可以是将待变更标记位由高位到低位逐位变更,或是由低位到高位逐位变更,也可以是其他变更顺序。每次变更一个标记位后的标记信息确定一个中间路由节点,并将前一次变更后的结果作为下一次变更的基础,直至最后一次变更后的结果与目的路由节点的标记信息相同,则停止变更。若存在多个存在区别的标记位,则经过多次变更,确定多个中间路由节点。
以源路由节点的标记信息为AAA,目的路由节点的标记信息为ABB为例,其中包括2个存在区别的标记位,分别是第二位和第三位。在预设的标记变更顺序为从高位到低位变更时,确定目标传输路径可以包括以下步骤:
第一步:源路由节点标记信息中(AAA)的第二位进行变更,变更后获得第一中间路由节点,其标记信息为ABA;
第二步:将第一中间路由节点的标记信息(ABA)第三位进行变更,获得第二中间路由节点,其标记信息为ABB,此时,第三中间路由节点为源路由节点,结束标记变更;根据标记变更顺序和确定的中间路由节点,确定目标传输路径为:AAA→ABA→ABB。
在一些可选的实施方式中,预设的标记变更顺序,可以是从标记信息的高位到低位逐位变更,还可以是从标记信息的低位到高位逐位变更,又或是其他变更顺序。
在又一些可选的实施方式中,预设的标记变更顺序可以是多个标记变更顺序。
在一些实施例中,在源路由节点和目的路由节点的标记信息用二进制数表示时,确定源路由节点的标记信息与目的路由节点的标记信息中标记不同的标记位为待变更标记位,包括:将源路由节点和目的路由节点的标记信息逐位进行异或运算,根据异或运算结果确定待变更标记位;
将源路由节点的标记信息中待变更标记位上的标记逐位迭代变更,包括:将源路由节点的标记信息中待变更标记位上的标记逐位依次取反。
具体地,在标记信息用二进制数表示时,将标记信息逐位进行异或运算,相同的标记位结果为0,不同的标记位结果为1,将异或运算结果中数值1对应的标记位确定为待变更标记位。根据预设的标记变更顺序将源路由节点的待变更标记位上的标记逐位依次取反,即将标记1改为0,标记0改为1。
在一些实施例中,预设的标记变更顺序为多个标记变更顺序;在确定待传数据需要经由中间路由节点中转传输时,确定待传数据的传输路径,还包括:根据多个标记变更顺序,确定多组候选传输路径;从多组候选传输路径中,确定传输路径。
具体地,一个标记变更顺序根据上述传输路径确定方式,可以确定一组候选传输路径,多个标记变更顺序可确定多组候选传输路径。
在一些可选的实施方式中,从多组候选传输路径中,确定传输路径;包括:从多组候选传输路径中,确定传输用时最短的路径为传输路径。具体地,从多组候选传输路径中确定传输用时最短的路径可以根据排队长度、通道宽度、或是其他多种条件综合判断。
在又一些可选的实施方式中,可以从多组候选传输路径中随机选择一组作为传输路径。在又一些可选的实施方式中,可以确定网络稳定性最佳的路径作为传输路径。
在一些实施例中,多个标记变更顺序由待变更标记位的排列组合结果确定。
具体地,存在多个待变更标记位时,将多个待变更标记位进行排列组合,可以得到多个顺序结果,例如,若路由节点标记信息一共包括3个标记位,分别用数字4、2和1来表示3个标记位的第一位至第三位。在标记信息中有2个不同的标记位,分别是4和2时,其排列组合的结果可以包括:42和24两种,即标记变更顺序包括两种。
在一些实施例中,该路由方法还包括:在对比结果表示源路由节点与目的路由节点为不同路由组内的路由节点时,根据对比结果中不为预设值的标记位数量,确定待传数据传输需要经过的组外网络路由节点的数量。其中组外网络路由节点为除源路由节点和目的路由节点所在路由组之外的网络路由节点。
在一些可选的实施方式中,在路由节点的标记信息用二进制数表示时,对比结果为异或运算结果,根据对比结果中不为预设值的标记位数量,确定待传数据传输需要经过的组外的网络路由节点的数量,包括:根据异或运算结果中不为0的标记位数量K,K为大于1的自然数,确定待传数据传输需要经过的组外网络路由节点的数量为K-1。
例如,源路由节点的标记信息为(000 _ _),目的路由节点的标记信息为(111 __)时,异或运算结果为(111 _ _),则K为3,此时待传数据需要经过的组外网络路由节点的数量为2。
通过执行步骤S401和步骤S402,可以根据源路由节点和目的路由节点的标记信息,确定待传数据的传输路径,并根据传输路径完成待传数据的传输,本实施例中的网络拓扑结构中,每个路由组包括网络路由节点和外围路由节点,将不同通道规格的终端节点分别与网络路由节点和外围路由节点连接,使得与网络路由节点连接的终端节点在进行组外数据传输过程中,其传输路径短于外围路由节点连接的终端节点,提高特定终端节点的数据传输效率。
在一些实施例中,如图6所示,该路由方法可以包括步骤S601至步骤S627,以下对各步骤进行说明。
步骤S601:根据源终端节点的标记信息,确定其连接的源路由节点类型。
其中,终端节点的标记信息包括直接连接的路由节点路由组序号和终端节点序号,在如图1所示的网络拓扑结构中,一级终端节点与网络路由节点直接连接,二级路由节点与外围路由节点直接连接,根据终端节点序号的后三位(或第四和第五位)二进制数可以确定终端节点为一级还是二级,进一步的可以确定其直接连接的路由节点为网络路由节点还是外围路由节点。例如,若终端节点的标记信息第四位和第五位均为0,则该终端节点直接连接的路由节点为网络路由节点,若存在1,则为外围路由节点。
步骤S620:源路由节点为网络路由节点时,执行步骤S611至步骤S615。
步骤S621:将源终端节点和目的终端节点标记信息按位异或运算,结果记为I。
在又一些可选的实施方式中,可以将源路由节点和目的路由节点的标记信息进行异或,结果记为I。
还可以是将源终端节点(表示为S)和目的终端节点(表示为D)的标记信息中与路由组序号对应的三位二进制数进行异或运算,结果记为I。
步骤S622:判断I的前三位是否均为0。
读取I的前三位数值,进行判断。若I的前三位均为0,执行步骤S623,若I的前三位没有均为0,执行步骤S624。
步骤S623:将待传数据从源路由节点,根据目的终端节点标记信息组内传输至目的终端节点。
I的前三位均为0,表明S和D为同一路由组,此时与D直接连接的目的路由节点可能与源路由节点为同一节点,也可能是同一路由组内的外围路由节点。根据D的标记信息,确定目的路由节点是网络路由节点或外围路由节点后进行传输。具体传输路径可以包括:从源路由节点传输至D,以及从源路由节点传输至组内目的路由节点(组内外围路由节点)后传输至D。
具体地,查看D标记信息中的第四位和第五位是否均为0,若均为0,表示D是在该源路由节点所连接的两个一级终端节点,根据D的标记信息中的后三位确定目的终端节点后进行传输。如果不是均为0,则表示D是同路由组中的外围路由节点直接连接的二级终端节点,将待传数据传输至外围路由节点后,再传输至目的终端节点。
以下通过示例进行说明:
示例1:若S的标记信息为001010,D的标记信息为001000,根据标记信息后三位确定源路由节点网络路由节点,对S和D的标记信息进行异或运算,I的前三位结果是000,则表示S和D在同一路由组,又因为D的标记信息第四和第五位均为0,表示D直接连接的路由节点为网络路由节点,根据D的标记信息直接传输即可。
示例2:若S的标记信息为001000,D的标记信息为001000根据标记信息后三位确定源路由节点网络路由节点,对S和D的标记信息进行异或运算,I的前三位结果是000,则表示S和D在同一路由组,读取D的标记信息第四和第五位为01,并非均为0,表示D直接连接的路由节点为外围路由节点,则将待传数据组内传输至外围路由节点后再传输D。
步骤S624:在I的前三位有K个1时,需经过K+1个网络路由节点完成传输。
I的前三位并非均为0,表明源路由节点和目的路由节点位于不同路由组,根据I的前三位中1的数量,确定需要经过的网络路由节点数量。其中在1有K个时,需要经过K+1个网络路由节点,此处的K+1包括了源网络路由节点和目的网络路由节点。此处也可表示为,在I的前三位有K个1时,需要经过K-1个组外的中间路由节点(不包括S和D分别所在路由组内的网络路由节点)。
步骤S625:将源路由节点标记信息中与I对应的标记位,进行迭代变更,获得中间路由节点标记,进行传输。
步骤S626:迭代后的中间路由节点标记信息与目的路由节点标记信息一致,停止传输。
可以是将路由节点的标记信息进行异或,再异或运算结果均为0时,表示最新迭代后的中间路由节点为目的路由节点。
步骤S627:结束。
关于步骤S624至步骤S627,通过示例3进行说明。
示例3:若S的标记信息为000010,其直接连接的路由节点为网络路由节点,标记信息为000_ _ _,D的标记信息为011111其直接连接的路由节点为外围路由节点,标记信息位011_ _ _。此时S与D的标记信息异或运算结果I的前三位为011,包括有2个1,表示需要经过需要经过3个网络路由节点,还可以表示为,需要经过1个组外的中间路由节点(不包括S和D分别所在路由组内的网络路由节点)。I中前2位为1,按照随机的方式,依次改变源路由节点标记信息000_ _ _中的与I中为1的位数对应的数值(将0变为1,将1变为0),每变换一位获得一个中间路由节点的标记信息,并将前一次变更后的结果作为下一次变更的基础,直至最后一次变更结果与目的路由节点标记信息前三位相同时,路由结束。按照随机的方式,路由方式可能有如下候选路径:
路径1:000_ _ _→001_ _ _→011_ _ _
路径2:000_ _ _→010_ _ _→011_ _ _
通过候选路径中的任一路径,待传输数据传输至D所在的路由组内的网络路由节点中,进一步根据D的标记信息完成路由节点到终端节点的传输。
步骤S610:源路由节点为外围路由节点时。
步骤S611:将源终端节点和目的终端节点标记信息按位异或运算,结果记为I。
在又一些可选的实施方式中,可以将源路由节点和目的路由节点的标记信息进行异或,结果记为I。
还可以是将S和D的标记信息中与路由组序号对应的三位二进制数进行异或运算,结果记为I。
步骤S612:判断I的前三位是否均为0。
读取I的前三位数值,进行判断。若I的前三位均为0,执行步骤S613,若I的前三位没有均为0,执行步骤S614。
步骤S613:根据目的终端节点的标记信息,经由组内网络路由节点传输至目的终端节点,或直接传输至目的终端节点,结束。
若I的前三位均为0,表明S和D为同一路由组,此时与D直接连接的目的路由节点可能与源路由节点为同一节点,也可能是同一路由组内的网络路由节点。根据D的标记信息,确定目的路由节点是网络路由节点或外围路由节点后进行传输。具体传输路径可以包括:从源路由节点传输至D,以及从源路由节点传输至组内目的路由节点(组内网络路由节点)后传输至D。
具体地,查看D标记信息中的第四位和第五位是否均为0,若均为0,表示D是同路由组内的网络路由节点上直接连接的一级终端节点,将待传数据传输至网络路由节点后,再传输至目的终端节点。若不是均为0,则表示D是外围路由节点上直接连接的二级终端节点,即与源路由节点为同一路由节点,直接进行传输。
步骤S614:将待传数据传输至组内的网络路由节点。
若I的前三位没有均为0时,表示S和D位于不同路由组,则将待传数据传输至组内的网络路由节点后,传输至D所在的目的路由组,待传数据传输至组内的网络路由节点后,相当于此时的源路由节点为网络路由节点,可以执行步骤S620至步骤S627,完成待传数据的传输。
应该理解的是,虽然图4和图6的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。图4和图6展示的步骤以及其他实施例涉及的步骤,除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。而且,前述各实施例的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段,这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
在第三方面,本申请实施例提供了一种数据传输装置,其应用于第一方面任一实施例中的网络拓扑结构中的至少一个路由节点或终端节点,如图7所示,数据传输装置700可以包括:目标传输路径确定模块701和数据传输模块702。
目标传输路径确定模块701,用于根据源路由节点和目的路由节点的标记信息,确定待传数据的传输路径。
数据传输模块702,用于根据传输路径将待传数据传输至目的路由节点。
其中,待传数据由源终端节点传输至目的终端节点,源路由节点为与源终端节点直接连接的路由节点,目的路由节点为与目的终端节点直接连接的路由节点。
在一些实施例中,数据传输装置700还可以源路由节点类型确定模块,用于根据源终端节点的标记信息确定源路由节点的标记信息,以及根据目的终端节点的标记信息确定目的路由节点的标记信息。
数据传输模块702,还用于在确定源路由节点为网络路由节点时,根据传输路径将待传数据在组内传输至目的路由节点,或经由组外的网络路由节点传输至目的路由节点;
在确定源路由节点为外围路由节点时,根据传输路径将待传数据从源路由节点经由组内的网络路由节点传输目的路由节点,或经由组内的网络路由节点和组外的网络路由节点传输至目的路由节点。
在一些实施例中,数据传输模块702可以包括网络路由节点传输单元和目的路由节点传输单元。
网络路由节点传输单元,用于根据传输路径将待传数据传输至目的路由组内的目标网络路由节点。
目的路由节点传输单元,用于根据目的终端节点的标记信息,将待传数据经由目标网络路由节点传输至目的路由节点。
在一些实施例中,数据传输装置700还可以包括传输方式确定模块,用于根据源路由节点和目的路由节点的标记信息,确定待传数据的传输方式。
传输方式确定模块可以包括标记信息对比单元和传输方式获得单元。标记信息对比单元用于将源路由节点和目的路由节点的标记信息进行对比,获得对比结果。传输方式获得单元用于根据对比结果,确定传输方式。
在对比结果表示源路由节点与目的路由节点为同一个路由节点时,数据传输模块702用于待传数据直接传输至目的终端节点。
在对比结果表示源路由节点与目的路由节点为同一路由组内的不同路由节点时,数据传输模块702用于将待传数据经由目的路由节点传输至目的终端节点。
在一些实施例中,在对比结果表示源路由节点与目的路由节点为不同路由组内的路由节点时,目标传输路径确定模块701可以包括待变更标记位确定单元、标记变更单元、中间节点确定单元、路由顺序确定单元以及目标传输路径确定单元。
标记位确定单元,确定源路由节点的标记信息与目的路由节点的标记信息中标记不同的标记位为待变更标记位。
标记变更单元,用于根据预设的标记变更顺序,将源路由节点的标记信息中待变更标记位上的标记逐位迭代变更。
中间节点确定单元,用于以每变更一个标记位后得到的结果,作为一个中间路由节点的标记信息。
路由顺序确定单元,用于以变更的顺序确定路由顺序。
目标传输路径确定单元,用于根据路由顺序和确定的中间路由节点的标记信息,确定传输路径。
在一些实施例中,在源路由节点和目的路由节点的标记信息用二进制数表示时,标记位确定单元还用于将源路由节点和目的路由节点的标记信息逐位进行异或运算,根据异或运算结果确定待变更标记位。标记变更单元还用于将源路由节点的标记信息中待变更标记位上的标记逐位依次取反。
在一些实施例中,数据传输装置700还可以包括目的终端传输模块,用于根据目的终端节点标记信息,将待传数据从目的路由节点传输至目的终端节点。
在一些实施例中,数据传输装置700还可以包括中转节点数确定模块,用于在对比结果表示源路由节点与目的路由节点为不同路由组内的路由节点时,根据对比结果中不为预设值的标记位数量,确定待传数据传输需要经过的组外的网络路由节点的数量,其中组外网络路由节点为除源路由节点和目的路由节点所在路由组之外的网络路由节点。
在一些实施例中,在源路由节点和目的路由节点的标记信息用二进制数表示时,中转节点数确定模块还用于根据异或运算结果中不为0的标记位数量K,K为大于1的自然数,确定待传数据传输需要经过的组外网络路由节点的数量为K-1。
关于数据传输装置700的具体限定可以参见上文中对于路由方法的限定,在此不再赘述。上述数据传输装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中,也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中,以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在第四方面,本申请实施例提供了一种路由设备,该路由设备应用于第一方面任一实施例中的网络拓扑结构中的至少一个路由节点或终端节点,该路由设备包括用于提供计算和控制能力的处理器,可以执行以实现在第二方面任一实施例中的路由方法。该路由设备可以是第一方面任一实施例中的网络拓扑结构的任一路由节点或终端节点。
在一些实施例中,路由设备可以是路由器,还可以是交换机、集线器、网桥和中继器等可以用于转发数据的设备。
在第五方面,本申请实施例提供了一种路由管理设备,其内部结构图可以如图8所示。该路由管理设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口。其中,该路由管理设备的处理器用于提供计算和控制能力。该路由管理设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该路由管理设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现在第二方面任一实施例中的路由方法。
在一些实施例中,该路由管理设备可以是服务器等集中算力的计算设备,还可以是路由设备与其他网络管理设备的集合体。
本领域技术人员可以理解,图8中示出的结构,仅仅是与本申请实施例方案相关的部分结构的框图,并不构成对本申请实施例方案所应用于其上的路由管理设备的限定,具体的路由管理设备可以包括比图中所示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者具有不同的部件布置。
在第六方面,本申请实施例提供了一种数据传输系统,该系统包括第一方面任一实施例中的网络拓扑结构,且网络拓扑结构中的至少一个路由节点用来执行第二方面任一实施例中的路由方法。
关于数据传输系统的具体限定可以参见上文中第一方面任一实施例的网络拓扑结构和第二方面任一实施例的数据传输方法,在此不再赘述。
在第七方面,本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现在第二方面本公开任一实施例中提供的路由方法的步骤。
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流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,前述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该计算机程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本申请实施例所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限,RAM以多种形式可得,诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink) DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上实施例仅表达了本公开的若干实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本公开的保护范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本公开构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本公开的保护范围。因此,本公开的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (28)
1.一种网络拓扑结构,其特征在于,包括:多个路由组和多个终端节点;
每个路由组包括互相连接的外围路由节点和网络路由节点;
所述多个终端节点包括通道规格不同的一级终端节点和二级终端节点;
所述网络路由节点与所述一级终端节点和至少一个其他路由组内的网络路由节点直接连接;
所述外围路由节点仅与所述二级终端节点和同一路由组内的网络路由节点直接连接。
2.根据权利要求1所述的网络拓扑结构,其特征在于,所述每个路由组内连接的多个终端节点共用同一组物理链路。
3.根据权利要求1所述的网络拓扑结构,其特征在于,
每个外围路由节点直接连接的终端节点数量和通道规格的均相同;和/或,
每个网络路由节点直接连接的终端节点数量和通道规格的均相同。
4.根据权利要求1所述的网络拓扑结构,其特征在于,所述网络拓扑结构包括2N个路由组,每个路由组均通过网络路由节点与其他N个路由组直接连接。
5.根据权利要求1所述的网络拓扑结构,其特征在于,所述一级终端节点的数量小于所述二级终端节点的数量。
6.根据权利要求1所述的网络拓扑结构,其特征在于,所述一级终端节点包括通道规格为X16和X8的终端节点,所述二级终端节点包括通道规格为X4和X2的终端节点。
7.根据权利要求1所述的网络拓扑结构,其特征在于,所述网络拓扑结构包括8个路由组,所述每个路由组包括1个外围路由节点和1个网络路由节点;每个外围路由节点直接连接6个所述二级终端节点,每个网络节点直接连接2个所述一级终端节点。
8.根据权利要求7所述的网络拓扑结构,其特征在于,
所述每个外围路由节点直接连接的所述二级终端节点包括2个通道规格为X4的终端节点和4个通道规格为X2的终端节点;
所述每个网络路由节点直接连接的所述一级终端节点包括1个通道规格为X16的终端节点和一个通道规格为X8的终端节点。
9.根据权利要求1所述的网络拓扑结构,其特征在于,所述网络路由节点和所述外围路由节点的标记信息包括所属的路由组序号;
所述终端节点的标记信息包括直接连接的路由组序号和终端节点序号;
所述路由组序号和所述终端节点序号均由二进制数表示。
10.根据权利要求9所述的网络拓扑结构,其特征在于,
所述路由组序号的二进制数的位数与所述路由组的个数相对应;
所述终端节点序号的二进制数的位数与所述终端节点的个数相对应;
所述路由节点的标记信息位数与所述终端节点的标记信息的位数相同,且所述终端节点的标记信息中表示路由组序号的标记位与所述路由节点的标记信息中表示路由组序号的标记位相对应。
11.根据权利要求9所述的网络拓扑结构,其特征在于,所述终端节点的标记信息中的终端节点序号用于确定所述终端节点为一级节点或二级节点。
12.根据权利要求1所述的网络拓扑结构,其特征在于,各网络路由节点之间通过两组双向链路连接,外围路由节点和/或终端节点与网络路由节点之间通过单组双向链路连接。
13.一种路由方法,其特征在于,所述方法应用于如权利要求1至12任一所述网络拓扑结构中的至少一个网络路由节点和/或至少一个外围路由节点;所述方法包括:
根据源路由节点和目的路由节点的标记信息,确定待传数据的传输路径;
根据所述传输路径将所述待传数据传输至所述目的路由节点;
源路由节点为与源终端节点直接连接的路由节点,目的路由节点为与目的终端节点直接连接的路由节点。
14.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:根据所述源终端节点的标记信息确定所述源路由节点的标记信息;根据所述目的终端节点的标记信息确定所述目的路由节点的标记信息。
15.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:根据所述源终端节点的标记信息确定所述源路由节点为网络路由节点或外围路由节点;
所述根据所述传输路径将所述待传数据传输至所述目的路由节点,包括:
在确定源路由节点为网络路由节点时,根据所述传输路径将所述待传数据在组内传输至所述目的路由节点,或经由组外的网络路由节点传输至所述目的路由节点;
在确定源路由节点为外围路由节点时,根据所述传输路径将待传数据从源路由节点经由组内的网络路由节点传输所述目的路由节点,或经由组内的网络路由节点和组外的网络路由节点传输至所述目的路由节点。
16.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,所述根据所述传输路径将待传数据从所述源路由节点传输至目的路由节点,还包括:
根据传输路径将待传数据传输至目的路由组内的目标网络路由节点;
根据所述目的终端节点的标记信息,将所述待传数据经由所述目标网络路由节点传输至目的路由节点。
17.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
根据所述源路由节点和所述目的路由节点的标记信息,确定所述待传数据的传输方式,包括:
将所述源路由节点和所述目的路由节点的标记信息进行对比,获得对比结果;
根据所述对比结果,确定所述传输方式;
其中,在所述对比结果表示所述源路由节点与所述目的路由节点为同一个路由节点时,将所述待传数据直接传输至所述目的终端节点;
在所述对比结果表示所述源路由节点与所述目的路由节点为同一路由组内的不同路由节点时,将所述待传数据经由目的路由节点传输至所述目的终端节点;
在所述对比结果表示所述源路由节点与所述目的路由节点为不同路由组内的路由节点时,将所述待传数据经由组外的网络路由节点传输至所述目的终端节点。
18.根据权利要求17所述的方法,其特征在于,在所述对比结果表示所述源路由节点与所述目的路由节点为不同路由组内的路由节点时,所述确定待传数据的传输路径,包括:
确定所述源路由节点的标记信息与所述目的路由节点的标记信息中标记不同的标记位为待变更标记位;
根据预设的标记变更顺序,将所述源路由节点的标记信息中所述待变更标记位上的标记逐位迭代变更;
以每变更一个标记位后得到的结果,作为一个中间路由节点的标记信息;
以变更的顺序确定路由顺序;
根据所述路由顺序和确定的中间路由节点的标记信息,确定所述传输路径。
19.根据权利要求18所述的方法,其特征在于,所述预设的标记变更顺序,包括:
从标记信息的高位到低位逐位变更;或,
从标记信息的低位到高位逐位变更。
20.根据权利要求18所述的方法,其特征在于,
在所述源路由节点和所述目的路由节点的标记信息用二进制数表示时,
所述确定所述源路由节点的标记信息与所述目的路由节点的标记信息中标记不同的标记位为待变更标记位,包括:
将所述源路由节点和所述目的路由节点的标记信息逐位进行异或运算,根据异或运算结果确定待变更标记位;
所述将所述源路由节点的标记信息中所述待变更标记位上的标记逐位迭代变更,包括:
将所述源路由节点的标记信息中所述待变更标记位上的标记逐位依次取反。
21.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:根据所述目的终端节点的标记信息,将所述待传数据从所述目的路由节点传输至所述目的终端节点。
22.根据权利要求17所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
在所述对比结果表示所述源路由节点与所述目的路由节点为不同路由组内的路由节点时,根据所述对比结果中不为预设值的标记位数量,确定所述待传数据传输需要经过的组外网络路由节点的数量,其中所述组外网络路由节点为除源路由节点和目的路由节点所在路由组之外的网络路由节点。
23.根据权利要求22所述的方法,其特征在于,在所述源路由节点和所述目的路由节点的标记信息用二进制数表示时,所述对比结果为异或运算结果;
所述根据所述对比结果中不为预设值的标记位数量,确定待传数据传输需要经过的组外的网络路由节点的数量,包括:
根据所述异或运算结果中不为0的标记位数量K,K为大于1的自然数,确定所述待传数据传输需要经过的组外网络路由节点的数量为K-1。
24.一种数据传输装置,其特征在于,应用于如权利要求1至12任一所述的网络拓扑结构中的至少一个路由节点或终端节点,所述装置包括:
目标传输路径确定模块,用于在确定源路由节点为网络路由节点时,根据所述源路由节点和目的路由节点的标记信息,确定待传数据的传输路径;
数据传输模块,用于根据所述传输路径将所述待传数据从所述源路由节点传输至所述目的路由节点。
25.一种路由设备,其特征在于,所述路由设备是如权利要求1至12任一所述的网络拓扑结构中的至少一个路由节点或终端节点,所述路由设备用来执行权利要求13至23中任一项所述方法的步骤。
26.一种路由管理设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求13至23中任一项所述方法的步骤。
27.一种数据传输系统,其特征在于,所述系统包括:
如权利要求1至12任一所述的网络拓扑结构,且所述网络拓扑结构内的至少一个路由节点用来执行权利要求13至23中任一项所述方法的步骤。
28.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求13至23中任一项所述方法的步骤。
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