[发明专利]基于轮盘算法的公平多路径路由方法

说明书

基于轮盘算法的公平多路径路由策略，包括以下步骤：步骤一、得到可转发该兴趣包的各个端口以及分配的权重；步骤二、当兴趣包到达路由节点时，路由节点的CS和PIT中没有该兴趣包相关记录时，在eFIB中选择转发路径，触发基于轮盘算法的路径选择策略；步骤三、先根据分配的权重计算可转发该兴趣包的各个端口被选中的概率，再将各个端口概率进行累积得到端口的累积概率，累积概率通过不同长度的线段表示，组合成一条长度为1直线，之后在区间[0,1]中随机产生一个数字，数字落在的区间即为本次策略选择的转发端口，通过此转发端口转发数据。本路由策略能够有效避免网络中数据冗余和流量分配不公平问题。

技术领域

本发明涉及计算机网络技术领域，具体说的是基于轮盘算法的公平多路径路由策略。

背景技术

为了保证NDN的稳定性以及流量负载均衡，对NDN的转发策略研究是有必要的。NDN项目组实现了洪泛路由和最优路径路由策略，洪泛路由可以将兴趣包向所有可用的转发接口进行转发，虽然可以快速获得请求的数据，但也会给网络带来大量的冗余，增加网络负担。最优路径策略通过选择一条最短路径转发兴趣包，虽然可以减少兴趣包请求，但会带来流量分配不公平的问题，当频繁选择某一条转发路径将会使该条路径变的拥塞，而其它空闲的路径却没有得到充分地使用。命名数据网络内在支持多条路径转发，如何利用多条路径协作转发成为NDN研究中的一个重要课题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于轮盘算法的公平多路径路由策略，能够有效避免网络中数据冗余和流量分配不公平问题。

为实现上述技术目的，所采用的技术方案是：基于轮盘算法的公平多路径路由策略，包括以下步骤：

步骤一、当路由节点接收到上游节点反馈的NACK包时，根据NACK 包携带的链路信息，更新eFIB表中的字段值，得到可转发该兴趣包的各个端口以及分配的权重；

步骤二、当兴趣包到达路由节点时，路由节点的CS和PIT中没有该兴趣包相关记录时，在eFIB中选择转发路径，触发基于轮盘算法的路径选择策略；

步骤三、轮盘算法的路径选择策略具体实现方法为：先根据分配的权重计算可转发该兴趣包的各个端口被选中的概率，再将各个端口概率进行累积得到端口的累积概率，累积概率通过不同长度的线段表示，这些线段组合成一条直线，直线的长度为1，最长的那段线段，代表端口被选中的概率最大，之后在区间[0,1]中随机产生一个数字，数字落在的区间即为本次策略选择的转发端口，通过此转发端口转发数据。

eFIB表包括Face字段、State字段、UpdateTime字段和W字段；

Face字段表示兴趣包可由哪些端口转发，由路径发现阶段确定；

State字段用来记录路径链路状态，是由上游节点反馈的NACK 包携带的链路信息维护；

UpdateTime字段表示条目的存活时间，用于保证条目的有效性；

W字段代表权重，权重值通过链路状态确定。

UpdateTime字段的更新方法是，每个端口通过生存时间确保有效性，在生存时间到期前，如果该端口为有效端口，则生存时间会延长，否则该端口将会被删除，延长后的时间为：

T_update表示更新后的存活时间，T_now代表当前的更新时间，t_before为兴趣包上一次的转发时间，t为当前兴趣包的转发时间，λ为调整参数。

各个端口分配的权重是根据4种链路状态进行分配，权重分配策略如下所示：

w_s1＝αw_s2＝βw_s3＝γw_s4 (2)