[发明专利]一种多态路由派生方法及系统

说明书

技术领域

本申请涉及计算机网络技术领域，更具体地说，涉及一种多态路由派生方法及系统。

背景技术

随着IP网络业务形态的不断丰富，业务对网络的需求也变得越来越多样化。而IP网络的服务能力却是有限和确定的，这就直接导致了业务需求与网络固有能力之间的差距日益扩大，最终将使得网络难以支持多样化的业务。同时，信息网络所依赖的基础互联传输和路由结构过于简单，且长期不变。大量实践已经证明，现有的信息基础网络路由结构难以满足多样化业务对网络的高等级需求。

因此，现有技术缺乏一种方案，来解决现有路由结构过于简单而造成的无法满足多样化业务的需求的问题。

发明内容

有鉴于此，本申请提供了一种多态路由派生方法及系统，用于解决现有的路由结构过于简单而造成的无法满足多样化业务需求的问题。

为了实现上述目的，现提出的方案如下：

一种多态路由派生方法，包括：

对路由服务需求进行规范和描述，得到路由服务需求描述；

根据所述路由服务需求描述，建立马尔科夫决策过程模型，其中每个决策阶段对应多态路由派生过程中基本路由功能单元的选择决策；

求解所述马尔科夫决策过程模型，得到多态路由派生策略；

根据所述多态路由派生策略组合基本路由功能单元，得到多态路由协议。

优选地，所述对路由服务需求进行规范和描述，得到路由服务需求描述，包括：

将路由服务需求划分为由安全服务描述、性能服务描述和功能服务描述组成的路由服务需求描述，其中：

所述安全服务描述包括安全等级和安全种类；

所述性能服务描述包括优先级要求、带宽要求、时延要求和丢包要求；

所述功能服务描述包括通信模式、路由类型、路由标识和通信主体。

优选地，所述根据所述路由服务需求描述，建立马尔科夫决策过程模型，包括：

定义系统状态：

系统状态s定义为路由基本功能单元类；

定义系统的状态空间：

路由基本功能单元类的集合构成系统的状态空间S＝{s₁，s₂，s₃…，s_m}；

定义系统的动作空间：

动作空间A(s)是当前状态所对应的路由基本功能单元类所有基本路由功能单元的集合；

定义转移概率：

定义匹配度，匹配度MD表示所选择的路由基本功能单元与路由服务描述的匹配程度，转移概率为所选择的路由基本功能单元的匹配度与当前状态所对应的类中所有基本路由功能单元的匹配度总和之比，在系统所处的状态为s_n，转移概率p(s_n+1|s_n,a)表示执行动作a(s_n)到达状态s_n+1的概率；

定义奖赏函数：

奖赏函数r(s,a)表示在状态s时执行动作a获得的奖励，奖赏函数r(s,a)定义为:

r(s，a)＝ω₁·f_s(s，a)+ω₂·f_p(s，a)+ω₃·f_o(s，a)，其中f_s(s,a)、f_p(s,a)和f_o(s,a)分别表示安全利益函数、性能利益函数和功能利益函数，w₁、w₂和w₃分别表示权重因子。

优选地，所述求解所述马尔科夫决策过程模型，得到多态路由派生策略，包括：

使用增强学习方法求解所述马尔科夫决策过程模型，得到多态路由派生策略。

优选地，所述增强学习方法为：

步骤S1、初始化Q学习矩阵；

步骤S2、设置学习周期；

步骤S3、设置初始状态s₀和终止状态s_r；

步骤S4、基于贪婪策略，从动作空间A(s)中选择并执行相应的动作a(s)；

步骤S5、根据Q矩阵的定义更新Q矩阵；

步骤S6、更新当前状态，判断当前状态是否为终止状态s_r，如果是，执行步骤S7，否则执行步骤S4；

步骤S7、判断是否达到设定的学习周期数，如果达到，则执行步骤S8，否则执行步骤S3；