[发明专利]基于栅格服务的策略路由系统及动态策略生成方法

说明书

技术领域

本发明属于通信技术领域，涉及网络的路由机制，具体的说是一种基于栅格服务的动态策略路由机制，它适用于未来的复杂、动态、异构网络，能够高效地计算满足不同用户和应用要求的端到端路径。

背景技术

通信网络的快速发展导致其自身愈来愈复杂。首先，海量用户和不断涌现的新应用给网络实现按需服务带来了复杂性。其次，协调异构网络资源实现应用端到端目标的难度越来越大。最后，网络状态波动的随机性和多样性导致应用端到端性能劣化。这些复杂性对通信网络的路由机制提出了严峻挑战。

使用策略进行路由是实现路由可靠性、灵活性和可扩展性的有效方法，网络管理员通过配置路由策略(Route Policy)，能够根据用户身份、业务优先级、协议类型、报文大小、应用、网络地址等信息实现按需求来选择路径计算和分组转发。适当的路由算法不仅能够使网络提供更好的服务质量QoS、而且可以节约用户费用、均衡网络负载、增加整个网络的吞吐量、提高网络对用户及业务的接纳能力，以及满足网络应用的特殊需要。可见，路由策略采用的路由算法是影响路由机制性能的重要因素。

然而，当前通信网络路由在设计时只考虑已知的网络状态，只有在网络状态满足假设条件时，才具有较好的性能。尽管现在的互联网络和军事网络都支持多种路由算法，但它只能够从可用路由算法中选择相对较佳的一个去计算端到端路径，但是否能找到路径、以及该路径对于动态网络环境的鲁棒性和实现应用端到端目标的能力完全依赖于选定路由算法与当前网络状态的适应程度。显然，现有路由机制不具备灵活的网络适应能力，难以在复杂动态网络环境下有效地实现用户和应用的端到端目标。

发明内容

本发明的目的在于克服上述已有技术的不足，提出了一种基于栅格服务的策略路由系统及动态策略生成方法以提高路由计算结果在不同网络状态下的有效性，实现了复杂动态网络环境下用户和应用的端到端目标。

本发明的目的是这样实现的：

一、术语说明

PDM：策略决策模块；

PCM：策略生成模块；

PB：策略库；

QoS：服务质量；

二、本发明提出的基于栅格的策略路由系统，包括：

外部调用模块，用于接收包含用户信息和应用信息的的网络连接请求；

网络状态监测模块，用于监测网络的状态，并得到当前的网络状态信息；

路由器，用于执行策略，并监测策略执行效果；

策略库，用于存放策略；

策略生成模块，用于进行动态策略生成；

策略冲突消解模块，用于对产生冲突的策略进行冲突消解，它与策略生成模块单向交互策略信息，与策略库也单向交互策略信息；

策略决策模块，用于进行策略匹配，它与外部调用模块单向交互用户信息和应用信息，与策略库单向交互策略信息，与策略生成模块单向交互用户信息、应用信息和网络状态信息，与网络状态监测模块双向交互，策略决策模块发送网络状态查询信息给网络状态监测模块，网络状态监测模块给策略决策模块返回当前的网络状态信息，策略决策模块与路由器进行双向交互，策略决策模块将匹配到的策略发给路由器，执行策略的路由器将监测到的策略执行效果返回给策略决策模块。

所述的用户信息和应用信息，包括通信区域信息、路由响应速度信息、通信模式信息、安全性信息、端到端时延信息、时延抖动信息、丢失率信息、带宽信息、可靠性信息、跳数信息和费用信息。

所述网络状态信息，包括网络负载信息、流量分布信息、节点中保存的拓扑信息和链路故障恢复时间信息。

三、本发明的动态策略生成方法，包括如下步骤：

(1)策略生成模块根据接收到的用户信息、应用信息和网络状态信息作为策略生成条件，然后依此策略生成条件构造出一个输入信息向量，该向量中的各元素代表了影响动态路由策略生成过程的各类信息；

(2)对输入信息向量里的各元素进行分析，将其转换成路由策略生成向量，该向量中各元素表示目标路由算法子集具有的不同路由属性，该目标路由算法子集是路由算法空间中具有相同路由计算位置、计算时刻、约束条件、通信模式、选路数量、层次结构和网络规模属性的路由算法的集合；

(3)根据路由策略生成向量中各元素与路由算法子集之间的映射关系，找到包含目标路由算法的所有路由算法子集；

(4)由步骤(3)中得到的所有路由算法子集之间包含相等、正交和独立三种关系，根据这三种关系所对应的三种运算规则，计算出目标路由算法子集；