[发明专利]基于博弈人工鱼群的多域光网络攻击感知组播路由方法

说明书

技术领域

本发明属于多层多域智能光网络安全路由领域，具体涉及一种于多层多域智能光网络攻击感知安全路由的方法。

背景技术

近年来，光网络发展非常迅速，光网络变得透明化，它具有最少量的电/光和光/电转换器。因此，透明光网络在保证带宽的同时还可以大大降低网络的开销，传输各种类型的业务时也不需要考虑信号的传输格式。但是由于光网络中数据传输的透明性，即数据在网络传输过程中不再经过电再生处理，易遭受各种光层高功率串扰攻击。

在以往的研究中，假定光路都是在理想状态下，即可以保证任意信号的传输质量，而不考虑在传输过中各种高功率串扰攻击造成的影响。在小规模的光网络中，高功率串扰攻击对光网络的服务质量影响不是十分明显，但随着光网络容量的不断升级和速率的日益加快，这已经严重影响到了光网络的服务质量。在实际中，随着高功率串扰攻击的增多信号质量会逐渐降低，严重制约着光信号的准确传输。不但如此，而且光路越长，串扰攻击的次数就越多，光路会产生大量的噪声，进而导致信号失真。当串扰攻击负面影响积累到一定程度时，信号的传输质量将无法得到保证，正确的信号也就不能顺利到达接收端。

高功率光串扰攻击通常由多层多域光网络中高功率串扰信号在光交换器件的功率泄漏，高功率串扰信号与合法信号之间的光学反应以及其在光放大器中与合法信号的功率增益竞争等引起。它包括带内串扰攻击和带外串扰攻击两种。综上所述，多层多域智能光网络还存在较大的路由安全隐患，随着研究进展的而不断加快和其它重要技术的逐步发展，对多层多域智能光网络安全路由的研究将是成功构建未来光网络的重要保证。

目前，对于光层攻击的解决方案主要包括两种策略：第一种从物理光层自身防范的角度来设计安全对策，包括光包加密、保护、攻击探测和回授机制等(文献1-2：[1]MedardM，MarquisD，BarryRA.Securityissuesinall-opticalnetworks[J].IEEENetwork，1997，21(3):42-48；[2]TaoWuandA.K.Somani，Cross-TalkAttackMonitoringandLocalizationinAll-OpticalNetworks[J]，IEEE/ACMTransactionsonNetworking，2005，13(6):1390-1401)；另一种，即从控制平面资源调度的角度来减少光层攻击的影响，Skorin-KapovN等(文献3：[3]SkorinKN，JiaJC，WosinskaL.ANewApproachtoOpticalNetworksSecurity:Attack-AwareRoutingandWavelengthAssignment[J].IEEE/ACMTransactionsonNetworking，2010，18(3):750-760]]于2010年首次从控制平面路由与波长分配(RWA，RoutingandWavelengthAssignment)的角度提出了单域光网络安全路由方法，即通过引入最大光路攻击半径(MaxLAR)准则，使受到攻击后的光路对其它光路的影响尽可能降到最低，尽管这种方法主要适用于静态流量的单域ASON中，但是这为光层攻击问题研究提供了新的思路。后来，文献[4-6]([4]JohncyVijayakumariV.Minimalcostattackawareroutingandwavelengthassignmentinopticalnetworksecurity[C].ICETECT2011，953-958；[5]M.Furdek，N.Skorin-KapovandM.Grbac，Attack-awareWavelengthAssignmentforLocalizationofIn-bandCrosstalkAttackPropagation[J]，J.OPT.COMMUN.NETW.，2010，vol.2(11):1000-1009；[6]

赵继军，王丽荣，纪越峰.基于损伤感知的动态RWA算法性能比较研究[J].电子与信息学报，2011，32(3):23-26)相继提出了与之类似的路由方案，在面临攻击的环境下，这些方案在阻塞率上具有优于经典算法的性能。但是在多域光网络环境中，由于域间业务量多于域内业务量，物理损伤及串扰等攻击对于域间和域内链路的影响则区别很大。所以，这些方法不能直接应用于多域光网络中。

发明内容