[发明专利]一种基于分布式PCE的多域光网络安全光树建立系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于分布式PCE的多域光网络安全光树建立系统及方法，在分布式PCE架构下，融合信任模型、组播路由算法、GKMS‑DA密钥管理方案以及多种安全机制来保证安全光树的稳定建立，与典型的基于分层PCE的协议相比，该协议在网络连接阻塞率、组播树建立时间、以及恶意环境下的数据分组投递率方面取得了较优的性能。

技术领域

本发明涉及多域光网络组播光树建立系统及方法，具体涉及一种基于分布式PCE的多域光网络安全光树建立系统及方法。

背景技术

随着光网络技术和视频监控等流媒体业务的飞速发展，人们在光层进行组播形式的业务越来越普遍。然而光层组播树建立过程中面临着身份假冒攻击、消息篡改、重放攻击等安全威胁，因此，如何建立一个满足安全需求的多域光网络组播树至关重要。

针对多域光网络安全组播树的建立，国内外取得了一些研究成果。在RFC5520和RFC5920中对多域光网络跨域光路的建立进行安全性需求分析，并给出了相应的安全防御技术，但是没有具体涉及组播树如何建立的方法。文献(周贤伟,吴启武,王建萍,等.一种高效的ASON安全光路建立协议[J].光子学报,2009,38(8):2071-2076.)提出了一种性能优于RSVP-TE信令协议的安全光路建立协议，但它只适用于单域光网络且只适用于单播。文献(吴启武,姜灵芝.多层多域智能光网络安全关键技术研究[J].光通信技术,2012,36(12):1-5.)对多域光网络中的安全路由、安全信令进行分析总结，并给出了其未来的发展方向。文献(王宗伟.基于分层PCE的光网络跨域并行建路方法研究[D].成都电子科技大学,2012.)在分层PCE架构下，改变各PCE依次计算的方式，而采用并行计算的方法，大大减少了建路的时延和阻塞率，但是该方案只适用于单播且没有考虑安全因素。文献(F.Li,DouZheng,Jinhua Hu,D.Ren and J.Zhao.An effective RSA scheme under theconsideration of diffserv QoS in multi-domain heterogeneous software definedoptical network[C]//2016 15th International Conference on OpticalCommunications and Networks(ICOCN).IEEE,2016:1-3.)提出一种多域软件定义光网络中的路由算法，可以实现光路的建立并分配频谱资源，阻塞率较低，但同样该方案忽视了光路建立的安全问题。文献(Y.Song,Z.Zhou and Y.Chen.Hierarchical path-computation-element based lightpath control in multi-domain software defined opticalnetwork[C]//2016First IEEE International Conference on Computer Communicationand the Internet(ICCCI).IEEE,2016:52-55.)基于分层PCE架构提出一种快速光路提供机制，可以提供更快速的域间路径建立解决方案，但该方案仅适用于单播且不适用于分布式PCE架构。文献(J.S.Choi and X.Li.Hierarchical Distributed Topology DiscoveryProtocol for Multi-Domain SDN Networks[C]//IEEE Communications Letters.IEEE,2017:773-776.)提出一种基于分层PCE的分布式拓扑发现协议HDTD(HierarchicalDistributed Topology Discovery)，该协议实现了在基于分层PCE架构体系中，保留域内机密的同时保持抽象的域内拓扑，但该方法缺乏安全机制且不适用于分布式PCE架构下的跨域组播树建立。文献(C.Yongdong,W.Wei,Z.Yanling andW.Jinshuai.Lightweight Security Signaling Mechanism in Optical Network forSmart Power Grid[C]//2018IEEE International Conference on Computer andCommunication Engineering Technology(CCET).IEEE,2018:110-113)为了解决智能电网中的通信安全问题，提出一种能源互联网多域光网络的轻量级安全信令机制，该机制考虑了多域光网络中存在的安全问题，对现有的信令协议进行拓展和改进，提高了智能电网多域光网络的安全水平，但不适用于分布式PCE架构下多域光网络的组播树建立。