[发明专利]基于路由分面中继节点的一种无状态单播保护方法

说明书

基于路由分面中继节点的一种无状态单播保护方法，包括如下步骤，步骤S1、在网络拓扑上进行平面分割，构造路径分面；步骤S2、定义中继节点；步骤S3、将基于中继节点的保护路径分为三类；步骤S4、构造基于中继节点的保护路径。步骤S5、对保护路径类型编码和保护路由条目格式编写。本发明的特点在于，1、中继节点不在工作路径上；2、源节点和目的节点到中继节点的超边至少有一个是以源节点或者目的节点为初始节点的主面路径；3当源节点到中继节点的超边和中继节点到目的节点的超边都是该面的最短路径的情况下，该保护路径在类中费用上是最优的。

技术领域

本发明属于路由网络单播技术领域，具体涉及基于路由分面中继节点的一种无状态单播保护方案方法。

背景技术

随着通信路由组网技术的快速发展，家用路由和企业路由的大量普及，用户的业务需求以及网络结构都发生了巨大的变化。复杂的组网和多样的用户需求给当前的路由保护技术带来了巨大的挑战。

当前，普及度最高的路由保护技术就是FRR技术(快速重路由技术)，即在工作路径失效或其中某个节点出现通信故障时直接启用另一条通向目的节点的路径(该路径称之为保护路径)以完成路由节点通信的需要，等到路由重收敛(工作路径重新恢复正常可工作状态)后，再将流量切换到工作路径。一般来说，工作路径就是整个网络拓扑中的最短路径。但是，当前通用的路由FRR技术对于单播来说是有状态的，这将大大加重了数据包和中间节点的负担，导致数据流量大大增加，使通信负载更加庞大；而且当前寻找FRR保护路径的算法复杂度过于庞大，不利于路由的快速寻找保护路径和快速路由重收敛。有状态是指，数据包在故障节点进行切换保护路径时，该节点必须读取当前数据包状态信息以计算保护路径，以故障节点为计算控制器。而与之相对的无状态则是指在故障节点进行切换保护路径时，直接转到保护路径而无需知道其他信息。即，无状态保护路由使得数据包在源节点处就规划好了所有的工作路径和保护路径，在遇到故障时直接切换路径即可，源节点就是转发的总计算控制器。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供基于路由分面中继节点的一种无状态单播保护方法，通过采用拓扑分面和中继节点使源节点可以在较短时间内与较小时间复杂度下找寻到路由的拓扑工作路径和保护路径，并能实现无状态情况下保护路径的切换。

本发明提供基于路由分面中继节点的一种无状态单播保护方法，包括如下步骤：

步骤S1、在网络拓扑上进行平面分割，构造路径分面，将网络拓扑分割成两个平面，两个平面中主面包含源节点到其他节点的最短路径；而另一面则为该面的补面，包含源节点到其他节点的最短路径外的所有路径；

步骤S2、定义中继节点，源节点到目的节点的最短路径为工作路径，若该拓扑中存在一条与工作路径没有共享边的保护路径，且保护路径上的点不在工作路径上，则定义该点为中继节点，保护路径上源节点到中继节点的路径与中继节点到目的节点的路径为保护路径的两条超边；

步骤S3、根据超边所在的面判定保护路径的种类，若两条超边均在主面，则为第一类保护路径；若源节点所在的超边在主面，目的节点所在的超边在补面，则为第二类保护路径；若源节点所在的超边在补面，目的节点所在的超边在主面，则为第三类保护路径；

步骤S4、构造基于中继节点的保护路径；遍历出所有在工作路径上的节点，并将不在工作路径上的节点设置列表，取出列表中一个节点设为中继节点，查询源节点到中继节点及中继节点到目的节点的超边路径，若两个超边路径均存在，则保护路径存在并将其归类到三类保护路径中；该保护路径构造结束后再对列表中其他节点依次执行本步骤；

步骤S5、对保护路径类型编码和保护路由条目格式编写。

作为本发明的进一步技术方案，步骤S1中，节点会根据主面和补面信息生成主面节点表和补面节点表，其中主面节点表为该节点到其它节点的最短路径，补面节点表为在补面上该节点到其它节点的最短路径。