[发明专利]基于层叠网络的路由选择方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及数据转发技术，尤其涉及一种基于层叠网络的路由选择方法及系统，属于通信技术领域。

背景技术

随着因特网的快速发展，许多对网络服务质量（Quality of Service，简称QoS）有较高要求的应用广泛出现在人们生活中，例如在线音/视频点播和直播、在线游戏、网络电视、实时视频会议等，这些实时业务需要网络服务提供商提供一定的QoS保证，以保证一定的传输带宽、从而保证端到端的延时不太大等。

而受限于网络的初始设计原则和网络体系结构，为多媒体应用提供保证QoS的路由一直是因特网面临的一个难题。目前，因特网的路由系统支持基于最少跳数或最少费用的路由选择，但很难在网络层扩展支持QoS路由、多路径路由等新型路由机制。利用层叠网技术来进行QoS控制是一种在现有因特网环境下可行的途径。层叠网是指覆盖在因特网之上的虚拟网络，能够根据用户需求进行部署并提供一些特定的应用服务。层叠网因其固有的特点——扩展性好、灵活性强、健壮性好、部署费用低，因而得到了越来越多研究人员的重视。

现有技术中提出了多种可行的基于层叠网络的QoS路由方法，例如最宽不相交路径（Widest Disjoint Paths，简称WDP）选择算法、多路径负载分配（Load Distribution over Multipath，简称LDM）算法以及等代价多路径（Equal Cost MultiPath，简称ECMP）算法等。但是这些QoS路由方法均没有综合考虑到数据传输的可靠性、链路吞吐量以及链路延迟保证等特性。例如，在WDP算法中，虽然由于采用在瓶颈链路上互不相交的路径选择机制，使得在端到端的网络传输中能够提供较好的性能，但是，该算法要求网络拓扑已知，能够计算源端到目的端之间的所有可行路径，这使得WDP算法在大规模动态复杂因特网环境下的应用受到了很大的限制。因此，通过层叠网改善因特网流媒体应用的QoS性能是可行的，但尚需考虑协议的可扩展性、实现的简单性以及与物理网络的跨层优化等问题。

发明内容

本发明提供一种基于层叠网络的路由选择方法及系统，用以解决现有基于层叠网的路由方法中没有综合考虑到数据传输的可靠性、链路吞吐量以及链路延迟保证等特性的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种基于层叠网络的路由选择方法，包括：

多个层叠节点中的任一层叠节点接收到数据源端发送的服务请求后，将所述服务请求转发给其他的层叠节点。所述服务请求中携带所述数据源端的IP地址以及请求通信的目的端的IP地址；

各所述层叠节点根据所述目的端的IP地址，测量各自与所述目的端间的第一延迟时间值，并各自将测量到的所述第一延迟时间值发送给所述数据源端；

所述数据源端分别测量自身与各所述层叠节点间的第二延迟时间值，并分别根据对应于各所述层叠节点的各所述第二延迟时间值和各所述第一延迟时间值，计算自身经由各所述层叠节点到达所述目的端的各总延迟时间值；

所述数据源端选择总延迟时间值最小的层叠节点作为当前数据转发节点，并选择总延迟时间值最小且满足传输延迟约束的其余层叠节点作为备份数据转发节点。

为实现上述目的，本发明还提供一种基于层叠网络的路由选择系统，包括：多个层叠节点、数据源端以及目的端；其中，

所述层叠节点，用于若接收到数据源端发送的服务请求后，将所述服务请求转发给层叠网络中其他的层叠节点，所述服务请求中携带所述数据源端的IP地址以及请求通信的目的端的IP地址，并在接收到所述服务请求后，根据所述目的端的IP地址，测量自身与所述目的端间的第一延迟时间值，并将测量到的所述第一延迟时间值发送给所述数据源端；

所述数据源端分别测量自身与各所述层叠节点间的第二延迟时间值，并分别根据对应于各所述层叠节点的各所述第二延迟时间值和各所述第一延迟时间值，计算自身经由各所述层叠节点到达所述目的端的各总延迟时间值，选择总延迟时间值最小的层叠节点作为当前数据转发节点，并选择总延迟时间值最小且满足传输延迟约束的其余层叠节点作为备份数据转发节点。