JP5112426B2 - フレームスイッチングネットワークにおける仮想リンクをルーティングする方法 - Google Patents
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Description
(a) 送信元端末と1つまたは複数の送信先端末との間の可能な経路のセットから、少なくとも1つの所定のトポロジー制約条件を満たす経路のサブセットを選択するステップと、
(b) 前記サブセットの中で、少なくとも1つの所与のコスト関数を最小にするポイントツーポイント仮想リンク用の経路またはマルチポイント仮想リンク用の複数の経路を決定するステップと、
(c) このように決定された経路に従って前記仮想リンクをルーティングするステップとを含む。
・ネットワークのトポロジー、すなわちエンドノード(端末)、スイッチングノード、およびノード間の物理的接続を記述するファイル210と、
・ネットワークの状態、すなわちスイッチのポートの容量、およびそれらの特性で既にルーティングされている仮想リンクを与えるファイル220と、
・ルーティングされるべき仮想リンクの特性を与えるファイル230であって、各仮想リンクが、その中に、送信元端末および1つの送信先端末(ポイントツーポイントモード)または複数の送信先端末(マルチポイントモード)にそれぞれ接続されたスイッチの識別子、送信間隔(BAG)の期間、リンク上のフレームの最大長さ、機能バンドルに属する可能な経路、および場合に応じてバンドルの識別子によって記述されるファイル230と、
・以下で詳細に説明されるトポロジー制約条件を明示するファイル240とを使用する。
・ネットワークの一方の側に配置された送信元端末から、反対側に配置された送信先端末に導く仮想リンクは、ネットワークの2つの側を分離する境界を一度だけ横断することができ、仮想リンクがマルチポイントタイプである場合、制約条件はリンクを形成する経路ごとに適用され、
・ネットワークの一方の側に配置された送信元端末から、同じ側に配置された送信先端末に貢献する仮想リンクは、ネットワークの2つの側を分離する境界を横断することができない
というトポロジー制約条件が課せられる。
swが経路pに属する場合、Cps(p,sw)=1、そうでない場合、Cps(p,sw)=0、
swがpの最初のスイッチである場合、Cfs(p,sw)=1、そうでない場合、Cfs(p,sw)=0、
swがpの最後のスイッチである場合、Cls(p,sw)=1、そうでない場合、Cls(p,sw)=0、
sw1,sw2が経路pの連続するスイッチである場合Cpss(p,sw1,sw2)=1、そうでない場合、Cpss(p,sw1,sw2)=0
で定義され、ここで、pは2つの端末間の経路の識別子であり、sw,sw1,sw2はネットワークのスイッチの識別子である。
・f.profileは、バンドルfが単一の仮想リンクを含む(f.profile=1)か否(f.profile=0)かを示し、
・f.ocsは、バンドルに属する仮想リンクのリスト識別子を与える。
・vl.fは、リンクが属するバンドルの識別子を与え、
・vl.costは、仮想リンク上のトラフィックに関するコストを示し、このコストは仮想リンク上のトラフィックに関して表すことができ、このコストは、例えば、送信間隔および最大フレーム長対の関数として表すことができ、
・vl.rtedは、リンクが既にルーティングされている(vl.rted=1)かまたは否(vl.rted=0)かを示し、
・vl.txswは、送信元端末に接続されたスイッチの識別子を与え、
・vl.rxswは、送信先端末(ポイントツーポイントリンク)に接続されたスイッチの識別子、または送信先端末(マルチポイントリンク)にそれぞれ接続されたスイッチの識別子を与える。
・経路bが属する仮想リンクの識別子b.vlと、
・前記経路によって貢献される送信先端末に接続されたスイッチの識別子b.swDestと
によって定義される。
グループ内で無効にされるサブグループの最大許容数を示す属性g.sgErrmaxと、
サブグループのリストg.sglistと
によって定義される。
・サブグループsgが属するグループを示す属性sg.groupと、
・このサブグループを形成する経路のリストsg.pathlistと
によって定義される。
・vlPath[vl,p]は、前記経路pが仮想リンクvlを形成する場合、1に等しく、そうでない場合、0に等しく、この経路が端末に接続されたスイッチvl.txswを出てvl.rxswのスイッチのうちの1つに到達する場合、経路pがvlを形成することに留意し、
・vlBrSw[vl,swDest,sw]は、swDestで終了する仮想リンクvlを形成する経路がスイッチswを通過する場合、1に等しく、そうでない場合、0に等しく、
・vlBrPerSw[vl,sw]は、スイッチswを通過する仮想リンクvlを形成する経路の数に等しく、
・comBrSw[vl,sw]は、仮想リンクvlを形成する複数の経路がスイッチswを通過する場合、1に等しく、
・vlSw[vl,sw]は、仮想リンクvlがスイッチswを通過する場合、1に等しく、そうでない場合、0に等しく、
・fvlPerSw[f,sw]は、スイッチswを通過する機能的バンドルfの仮想リンクの数に等しく、
・comfSw[f,sw]は、機能的バンドルfの複数の仮想リンクがスイッチswを通過する場合、1に等しく、そうでない場合、0に等しく、
・fSw[f,sw]は、機能的バンドルfの仮想リンクのうちの1つがスイッチswを通過する場合、1に等しく、そうでない場合、0に等しく、
・vlSwNb[vl,sw1,sw2]は、スイッチsw1,sw2を連続的に通過する仮想リンクvlを形成する経路の数に等しく、
・vlSw[vl,sw1,sw2]は、スイッチsw1,sw2を連続的に通過する仮想リンクvlを形成する経路がする存在する場合、1に等しく、
・trfCst[sw1,sw2]は、trfCstPast[sw1,sw2]と、ルーティングされるべき仮想リンクの現在のサブセット上で累積されたスイッチsw1,sw2間のトラフィックコストとの和であり、
・fixvl[sw1,sw2]は、前記現在のサブセットから既にルーティングされており、スイッチsw1,sw2を連続的に通過する仮想リンクが存在する場合、1に等しく、そうでない場合、0に等しく、
・sgSw[sg,sw]は、スイッチswがサブグループsgを形成する経路の全てに共有される場合、1に等しく、そうでない場合、0に等しい。
vlSwNb[vl,sw1,sw2]=0の場合、vlSw[vl,sw1,sw2]=0
vlSwNb[vl,sw1,sw2]≧1の場合、vlSw[vl,sw1,sw2]=1 (12)
を意味する。
fixvl[swl,sw2]=1の場合、trfCstw[sw1,sw2]=trfCst[sw1,sw2]
fixvl[sw1,sw2]=0の場合、trfCstw[swl,sw2]=0 (18)
を意味する。
前記緩和された分離制約条件は、一般に、同時にルーティングされるべき仮想リンクを形成する経路のグループに関係する。
LRU1 端末
SW1 フレームスイッチ
E1 送信元端末
R1 送信先端末
210,220,230,240 ファイル
250,260,270,280,290,295 ステップ
410,420,430,435,437,440,450 ステップ
5101,5201,5301,540,550,560,570,580 ステップ
6101,6201,6301,640,650,660,670,680 ステップ
7101,7201,7301,740,750,760,770,780 ステップ
GG 経路のグループのリスト
sg1 サブグループ
FMS1 飛行管理システム
FCGU1A 飛行管制および誘導ユニット
a 正確なパラメータ
a* 不正確なパラメータ
Claims (26)
- フレームの複数の送信元端末および複数の送信先端末を含むフレームスイッチングネットワークにおいて仮想リンクをルーティングするためのプロセスであって、フレームスイッチが物理的接続によって互いに接続され、各仮想リンクが、ポイントツーポイントタイプでは、前記複数の送信元端末中の送信元端末と前記複数の送信先端末中の送信先端末との間の前記フレームスイッチングネットワークを通る経路によって定義され、マルチポイントタイプでは、前記送信元端末と前記複数の送信先端末との間の前記フレームスイッチングネットワークを通る複数の経路によって定義され、少なくとも1つの仮想リンクに対して、
(a) 前記ポイントツーポイントタイプの仮想リンクの場合には前記送信元端末と前記送信先端末との間の可能な経路のセットから、前記マルチポイントタイプの仮想リンクの場合には前記送信元端末と前記複数の送信先端末との間の可能な経路のセットから、複数のトポロジー制約条件に属する少なくとも1つの所定のトポロジー制約条件を満たす経路のサブセットを選択するステップであって、前記セットが絶対的トポロジー制約条件および相対的トポロジー制約条件から構成され、前記絶対的トポロジー制約条件は前記フレームスイッチングネットワーク上の他の仮想リンクと無関係に仮想リンクのルーティングを評価し、前記相対的トポロジー制約条件は互いに仮想リンクに関係するものであるステップと、
(b) 前記サブセットの中で、少なくとも1つの所与のコスト関数を最小にする前記ポイントツーポイントタイプの前記仮想リンク用の経路または前記マルチポイントタイプの前記仮想リンク用の複数の経路を決定するステップと、
(c) このように決定された前記経路もしくは前記複数の経路に従って前記少なくとも1つの仮想リンクをルーティングするステップと
を含むことを特徴とするルーティングプロセス。 - 前記仮想リンクがポイントツーポイントリンクであり、前記ネットワークが別個の区域に分割される場合に、前記トポロジー制約条件が、前記送信元端末および前記送信先端末にそれぞれ接続された前記スイッチが同じ区域に属する場合、区域間の横断を禁止する制約条件であり、反対の場合、前記送信元端末および前記送信先端末にそれぞれ属する区域間の単一の横断を許容する制約条件が適用されることを特徴とする請求項1に記載のルーティングプロセス。
- 前記選択するステップが、前記ネットワークの前記リンクまたはスイッチと共に同時に既にルーティングされているかまたはルーティングされるべき仮想リンクに対して可能な経路の分離および/または並置の追加のトポロジー制約条件を考慮することを特徴とする請求項1または2に記載のルーティングプロセス。
- 前記選択するステップが追加のトポロジー制約条件を考慮に入れ、各付加的なトポロジー制約条件が、同時にルーティングされるべき仮想リンクのセットを形成する経路のグループに関係し、前記グループは前記経路の複数のNsgのサブグループから構成され、前記追加の制約条件は、多くとも0≦nsg<Nsgのような数nsgのサブグループが無効にされることがあり、サブグループに属する経路の全てが前記ネットワークの同じスイッチの障害によって影響される場合にサブグループが無効にされることを表すことを特徴とする請求項1または2に記載のルーティングプロセス。
- 前記コスト関数が経路によって横切られたスイッチの数であることを特徴とする請求項2から4のいずれか1項に記載のルーティングプロセス。
- 前記仮想リンクがマルチポイントタイプであり、前記ネットワークが別個の区域に分割される場合に、前記送信元端末および前記送信先端末にそれぞれ接続された前記スイッチが同じ区域に属する場合、区域間の横断を禁止する制約条件が、前記リンクの前記送信元端末と送信先端末との間の可能な経路ごとに適用され、反対の場合、前記送信元端末および前記送信先端末にそれぞれ属する区域間の単一の横断を許容する制約条件が適用されることを特徴とする請求項1に記載のルーティングプロセス。
- 前記制約条件において、前記リンクの前記送信元と送信先端末との間の前記可能な各経路について、前記リンクまたはスイッチと共に同時に既にルーティングされているかまたはルーティングされるべき仮想リンクに対してこれらの経路の分離および/または並置の追加のトポロジー制約条件が適用されることを特徴とする請求項6に記載のルーティングプロセス。
- 前記選択するステップが追加のトポロジー制約条件を考慮に入れ、各付加的なトポロジー制約条件が、同時にルーティングされるべき仮想リンクのセットを形成する経路のグループに関係し、前記グループが前記経路の複数のNsgのサブグループから構成され、前記追加の制約条件は、多くとも0≦nsg<Nsgのような数nsgのサブグループが無効にされることがあり、サブグループに属する前記経路の全てが前記ネットワークの同じスイッチの障害によって影響される場合にサブグループが無効にされることを表すことを特徴とする請求項6に記載のルーティングプロセス。
- 前記コスト関数が、経路によって横切られるスイッチの数であり、送信先端末当たり少なくとも1つの候補経路を与えるために前記リンクの前記送信元端末と送信先端末との間の可能な経路のセットごとに最小化されることを特徴とする請求項6から8のいずれか1項に記載のルーティングプロセス。
- K個の候補経路の組合せが生成され、Kは前記リンクの送信先端末の数であり、各組合せが前記マルチポイントリンクの可能なルーティングソリューションに対応し、第2コスト関数が、このようにして得られた前記可能なソリューションのセットを対象に最小化されることを特徴とする請求項9に記載のルーティングプロセス。
- 前記第2コスト関数が、可能な各ソリューションごとに、様々な構成経路間で共有されるスイッチの数を評価することを特徴とする請求項10に記載のルーティングプロセス。
- 同じ機能を行うことに関与し、リンクのバンドルと呼ばれ、前記各リンクがポイントツーポイントであるリンクの少なくとも1つのグループ、および別個の区域に分割されている前記ネットワークについて、前記送信元端末および前記送信先端末にそれぞれ接続された前記スイッチが同じ区域に属する場合、区域間の横断を禁止する制約条件が、前記バンドルの前記各リンクについて、前記リンクの前記送信元端末と前記送信先端末との間の可能な経路ごとに適用され、反対の場合、前記送信元端末および前記送信先端末にそれぞれ属する区域間の単一の横断を許容する制約条件が適用されることを特徴とする請求項1に記載のルーティングプロセス。
- 前記仮想リンクごとに、および前記リンクの前記送信元端末と前記送信先端末との間の前記可能な各経路について、前記リンクまたはスイッチと共に同時に既にルーティングされているかまたはルーティングされるべき仮想リンクに対してこれらの経路の分離および/または並置の追加のトポロジー制約条件が適用されることを特徴とする請求項12に記載のルーティングプロセス。
- 前記選択するステップが追加のトポロジー制約条件を考慮に入れ、各付加的なトポロジー制約条件が、同時にルーティングされるべき仮想リンクのセットを形成する経路のグループに関係し、前記グループが前記経路の複数のNsgのサブグループから構成され、前記追加の制約条件は、多くとも0≦nsg<Nsgのような数nsgのサブグループが無効にされることがあり、サブグループに属する前記経路の全てが前記ネットワークの同じスイッチの障害によって影響される場合にサブグループが無効にされることを表すことを特徴とする請求項12に記載のルーティングプロセス。
- 前記コスト関数が、経路によって横切られるスイッチの数であり、前記バンドルの前記各リンクについて、リンク当たり少なくとも1つの候補経路を与えるために前記リンクの前記送信元端末と前記送信先端末との間の可能な経路のセットごとに最小化されることを特徴とする請求項12から14のいずれか1項に記載のルーティングプロセス。
- N個の候補経路の組合せが生成され、ここで、Nは前記バンドルのリンクの数であり、各組合せは前記バンドルの可能なルーティングソリューションに対応し、第3コスト関数が、このようにして得られた前記可能なソリューションのセットを対象に最小化されることを特徴とする請求項15に記載のルーティングプロセス。
- 前記第3コスト関数が、バンドルの可能なルーティングソリューションごとに、前記ソリューションがその組合せである前記経路間で共有されるスイッチの数を評価することを特徴とする請求項16に記載のルーティングプロセス。
- 同じ機能を行うことに関与し、リンクのバンドルと呼ばれ、前記各リンクがマルチポイントタイプであるリンクの少なくとも1つのグループ、および別個の区域に分割されている前記ネットワークについて、前記送信元端末および前記送信先端末にそれぞれ接続された前記スイッチが同じ区域に属する場合、区域間の横断を禁止する制約条件が、前記バンドルの前記各リンクについて、前記リンクの前記送信元端末と前記送信先端末との間の可能な経路ごとに適用され、反対の場合、前記送信元端末および前記送信先端末にそれぞれ属する区域間の単一の横断を許容する制約条件が適用されることを特徴とする請求項1に記載のルーティングプロセス。
- 前記仮想リンクごとに、および前記リンクの前記送信元端末と前記送信先端末との間の前記可能な各経路について、前記ネットワークの前記リンクまたはスイッチと共に同時に既にルーティングされているかまたはルーティングされるべき仮想リンクに対してこれらの経路の分離および/または並置の追加のトポロジー制約条件が適用されることを特徴とする請求項18に記載のルーティングプロセス。
- 前記選択するステップが追加のトポロジー制約条件を考慮に入れ、各付加的なトポロジー制約条件が、同時にルーティングされるべき仮想リンクのセットを形成する経路のグループに関係し、前記グループが前記経路の複数のNsgのサブグループから構成され、前記追加の制約条件は、多くとも0≦nsg<Nsgのような数nsgのサブグループが無効にされることがあり、サブグループに属する前記経路の全てが前記ネットワークの同じスイッチの障害によって影響される場合にサブグループが無効にされることを表すことを特徴とする請求項18に記載のルーティングプロセス。
- 前記コスト関数が、経路によって横切られるスイッチの数であり、前記バンドルの前記各リンクについて、リンク当たりおよび送信先端末当たり少なくとも1つの候補経路を与えるために前記リンクの前記送信元端末と前記送信先端末との間の可能な経路のセットごとに最小化されることを特徴とする請求項18から20のいずれか1項に記載のルーティングプロセス。
- K1+K2+…+KNの候補経路の組合せが生成され、ここで、Ki、1<i≦Nは前記バンドルの前記N個のリンクの各経路の数であり、各組合せは前記バンドルの可能なルーティングソリューションに対応し、第4コスト関数が、このようにして得られた前記可能なソリューションのセットを対象に最小化されることを特徴とする請求項21に記載のルーティングプロセス。
- 前記第4コスト関数が、バンドルの可能なルーティングソリューションごとに、このソリューションに対応する前記バンドルの前記リンクによって横切られるスイッチの数を評価することを特徴とする請求項22に記載のルーティングプロセス。
- 前記ネットワーク区域が個別の電力供給源によって供給されることを特徴とする請求項2、6、12、18のいずれか1項に記載のルーティングプロセス。
- 前記第2、第3、または第4コスト関数のうち1つを最小化することによって得られた前記ルーティングソリューションのセットを対象にして、前記ネットワークの最も重い負荷のスイッチのトラフィック負荷を評価する第5コスト関数が最小化されることを特徴とする請求項1から24のいずれか1項に記載のルーティングプロセス。
- コンピュータ上で実行される場合、請求項1から25のいずれか1項に記載の前記プロセスのステップを実行するのに好適なソフトウェア手段を含むコンピュータプログラム。
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