[发明专利]选路信息的预先计算

说明书

技术领域

此处公开的各种示例性实施例一般涉及网络流量选路。

背景技术

分组交换网络被用于提供数量不断增长的现今各种形式的通信。除经由诸如互联网的网络的计算机到计算机通信之外，分组交换网络实现关联于其它应用的信息通信，所述其它应用诸如是电视、电话和无线电。通过这些和其它应用，终端用户可以越过极大距离发送和接收众多信息类型。

为将所述信息从其源移动到其目的地，分组交换网络使用一些互连的选路设备。当一个路由器接收到数据的分组后，该路由器将确定该分组的目的地位于何处，并将该分组转发给下一个最靠近的路由器。该下一个路由器将遵循类似的过程，并且通过这样，分组将最终被递送到其目的地，很像“组桶”。

分组交换网络中的一个重大问题在于，为每个网络提供对于确定每个分组应当被发送到哪个“下一跳”路由器必要的信息。虽然理论上可以将该信息手工编程到路由器中，但网络拓扑的规模和动态本质经常致使该方法不可行。作为代替，已开发了各种协议来自动确定针对每个路由器的去往每个目的地的最佳路径。例如，开放最短路径优先标准规定，自治系统内的路由器共享关于该系统内的链路的状态的信息。通过使用该信息，每个路由器可以独立开发转发表，以便在确定分组如何被转发向其各自的目的地时使用。当网络状态改变时，每个路由器更新其转发表，以便确保每个目的地仍然可达，并且每个所选路径是最优的。由网络中的不同路由器维护的选路信息应当彼此一致，以便实现所需的网络运行。

发明内容

虽然诸如开放最短路径优先的标准提供了针对生成选路信息问题的有效解决方案，但这些标准生效起来耗费时间。例如，网络改变发生之后瞬间，每个节点处的选路信息某种程度上是过时和不正确的。直到每个节点接收到对该改变的指示、确定网络的新状态、确定最优选路路径并更新转发表之前，该信息将保持过时。由于可能频繁的节点被添加到网络、节点被从网络移除、节点进入故障状态、节点从故障状态恢复以及其它网络改变事件，路由器运行时间的相当一部分可能花费在根据过时的选路信息转发流量或等待最新选路信息上。此处将该网络改变事件与网络内全部节点处转发表成功更新之间的时间称为网络收敛时间。

相应地，存在对这样的方法的需求，该方法减少网络改变事件与网络内不同节点处选路信息的收敛之间的时间量。特别地，提供一种这样的方法和网络节点将是可取的，所述方法和网络节点减少更新转发表花费的时间量。

根据当前对减少网络收敛时间的方法的需求，呈现各种示例性实施例的简明摘要。在以下摘要中可以做出一些简化和省略，以下摘要旨在突出和介绍各种示例性实施例的一些方面，而非限制本发明的范围。足以允许本领域的技术人员构造和使用本发明概念的对优选示例性实施例的详细描述将跟随在稍后小节中。

各种示例性实施例提供一种网络路由器，所述网络路由器可以预测很可能的未来网络状态。所述网络路由器可以然后预先计算并存储针对这些很可能的未来网络状态的选路信息，例如最短路径树、转发表和/或选路表。此后，当所述网络节点接收到所述网络状态已改变的指示时，所述节点可以首先检查该新网络状态是否是已针对其预先计算了选路信息的一个。如果是，则所述节点可以使用所述预先计算出的选路信息，由此减少所述选路信息变为最新前的时间量。根据该第一示例性实施例，全部预测和预先计算功能在所述网络节点本地被实施。

各种可替换实施例提供一种预测节点，所述预测节点为所述网络内的其它节点实施这些和其它预测功能中的至少一些。例如，所述预测节点可以简单地为所述其它节点预测很可能且相关的未来网络状态，并将该信息发送给合适的节点。每个其它节点可以然后在本地预先计算关联于所述未来网络状态的选路信息。可替换地，所述预测节点可以为所述其它节点中的每个预先计算选路信息，并将所述关联的选路信息与所述未来状态信息一起发送给所述其它节点中的每个。所述其它节点然后仅不得不存储该信息以便将来使用。

各种示例性实施例涉及一种方法及相关网络节点，所述方法及相关网络节点包括以下中的一个或更多：在所述节点处接收当前网络状态已从旧网络状态改变为新网络状态的指示；确定所述节点是否可访问关联于所述新网络状态的预先计算的选路信息；如果所述节点可访问关联于所述新网络状态的预先计算的选路信息，则使用所述预先计算的选路信息来对未来的网络流量进行选路；以及，如果所述节点不可访问关联于所述新网络状态的预先计算的选路信息，则计算新选路信息，并使用所述新选路信息来对未来网络流量进行选路。