專利名稱：窄帶網(wǎng)絡(luò)帶寬資源的管理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通信技術(shù)，尤其涉及一種窄帶網(wǎng)絡(luò)帶寬資源的管理方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的路由協(xié)議采用最短路徑算法，未充分考慮業(yè)務(wù)傳輸路徑上的帶寬利用率， 不具備全網(wǎng)資源調(diào)節(jié)能力，這就導(dǎo)致了網(wǎng)絡(luò)上的流量分布不平衡，容易引起網(wǎng)絡(luò)部分鏈路 因?yàn)樨?fù)載過重產(chǎn)生擁塞現(xiàn)象，而別的鏈路卻處于空閑狀態(tài)，影響網(wǎng)絡(luò)的整體性能。在窄帶網(wǎng) 絡(luò)里，窄帶鏈路較難支持大流量數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的傳輸要求，因此，前述問題在窄帶網(wǎng)絡(luò)里更為突
出ο利用OSPF的TE擴(kuò)展來實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的管理是目前寬帶網(wǎng)絡(luò)的一種通用作法， OSPF(Open Shortest Path First開放式最短路徑優(yōu)先)是一個(gè)內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議(Interior Gateway Protocol,簡(jiǎn)稱 IGP)，用于在單一自治系統(tǒng)(autonomous system, AS)內(nèi)決策路 由。與RIP相對(duì)，OSPF是鏈路狀態(tài)路由協(xié)議，而RIP是距離向量路由協(xié)議。包括0 S P F 在內(nèi)，所有的S P F路由協(xié)議基于一個(gè)數(shù)學(xué)算法一D i j k s t r a算法。這個(gè)算法能使 路由選擇基于鏈路狀態(tài)，而不是距離向量。鏈路是路由器接口的另一種說法，因此OSPF也 稱為接口狀態(tài)路由協(xié)議。OSPF通過路由器之間通告網(wǎng)絡(luò)接口的狀態(tài)來建立鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù) 庫，生成最短路徑樹，每個(gè)OSPF路由器使用這些最短路徑構(gòu)造路由表。OSPF路由協(xié)議是一 種典型的鏈路狀態(tài)(Link-state)的路由協(xié)議，一般用于同一個(gè)路由域內(nèi)。在這里，路由域 是指一個(gè)自治系統(tǒng)(Autonomous System),即AS，它是指一組通過統(tǒng)一的路由政策或路由協(xié) 議互相交換路由信息的網(wǎng)絡(luò)。在這個(gè)AS中，所有的OSPF路由器都維護(hù)一個(gè)相同的描述這 個(gè)AS結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫(即鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫)，該數(shù)據(jù)庫中存放的是路由域中相應(yīng)鏈路的狀態(tài)信 息，OSPF路由器正是通過這個(gè)數(shù)據(jù)庫計(jì)算出其OSPF路由表的。作為一種鏈路狀態(tài)的路由協(xié)議，OSPF將鏈路狀態(tài)廣播數(shù)據(jù)包LSA (Link State Advertisement)傳送給在某一區(qū)域內(nèi)的所有路由器，這一點(diǎn)與距離矢量路由協(xié)議不同。 運(yùn)行距離矢量路由協(xié)議的路由器是將部分或全部的路由表傳遞給與其相鄰的路由器。 OSPF-TE——帶流量工程的0SPF。OSPF-TE對(duì)OSPF的流量工程的擴(kuò)展實(shí)質(zhì)是擴(kuò)展鏈路屬性， 即在OSPF通告中增加鏈路參數(shù)。這種擴(kuò)展提供一種描述流量工程拓?fù)?包括帶寬和管理限 制)和在一個(gè)給定OSPF域內(nèi)分發(fā)信息的方法。這個(gè)拓?fù)洳恍枧c常規(guī)選路的拓?fù)淦ヅ洌?在描述多接入鏈路時(shí)需依靠網(wǎng)絡(luò)LSA。OSPF-TE流量工程數(shù)據(jù)庫包括監(jiān)視擴(kuò)展的鏈路屬 性、本地基于約束的源路由以及全部的流量工程。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中某鏈路資源(通常為帶寬資源) 發(fā)生變化時(shí)，通過裝填Opaque LSA并利用OSPF擴(kuò)展機(jī)制來進(jìn)行全網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)散，達(dá)到網(wǎng)絡(luò)各節(jié) 點(diǎn)資源同步的管理目的。這種資源管理方式會(huì)占用額外的帶寬開銷，在寬帶網(wǎng)絡(luò)里開銷可 以忽略；但在窄帶網(wǎng)絡(luò)里面這種管理開銷需要盡量縮減，以節(jié)省寶貴的鏈路帶寬資源。因此，目前的窄帶網(wǎng)絡(luò)的資源管理系統(tǒng)無法滿足用戶的需求。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)背景技術(shù)中的問題，本發(fā)明提出了一種窄帶網(wǎng)絡(luò)帶寬資源的管理方法，包括 如下步驟
(1)計(jì)算路由域內(nèi)的各節(jié)點(diǎn)的緊密度，將緊密度值最大的節(jié)點(diǎn)作為中心節(jié)點(diǎn)；
(2)由中心節(jié)點(diǎn)臨時(shí)充當(dāng)資源管理者，對(duì)當(dāng)前的全網(wǎng)絡(luò)帶寬資源進(jìn)行分配和管理；
(3)定期(周期由網(wǎng)絡(luò)規(guī)模確定)重新計(jì)算路由域內(nèi)的各個(gè)節(jié)點(diǎn)的緊密度，根據(jù)計(jì)算出 的緊密度值最大的節(jié)點(diǎn)，重新確定中心節(jié)點(diǎn)，重復(fù)步驟(3)、(4)。步驟(1)包括若路由域中有η個(gè)節(jié)點(diǎn)，將各個(gè)節(jié)點(diǎn)用1至η的序號(hào)分 別標(biāo)記，將 網(wǎng)絡(luò)
中某一節(jié)點(diǎn) 的緊密 度指標(biāo) 定義為 , χ e n, y e n，且 χ 乒 y，其含義為除第 χ
/ M
個(gè)節(jié)點(diǎn)以外的各個(gè)節(jié)點(diǎn)到第X個(gè)節(jié)點(diǎn)的跳數(shù)之和的導(dǎo)數(shù)；對(duì)緊密度指標(biāo)進(jìn)行歸一化處 理，得<⑶= (B-I)CtCt),収計(jì)算結(jié)果最大值所在的節(jié)點(diǎn)為中心節(jié)點(diǎn)；
其中，為第χ個(gè)節(jié)點(diǎn)的緊密度；
《⑶為CM經(jīng)歸一化處理后的緊密度值。步驟(2)包括
1)將OSPF路由協(xié)議的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)換成流量工程數(shù)據(jù)庫；
設(shè)發(fā)出業(yè)務(wù)請(qǐng)求的源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)的路徑有M條，該次業(yè)務(wù)請(qǐng)求所需要的請(qǐng)求帶寬 量為Q，
2)中心節(jié)點(diǎn)根據(jù)流量工程數(shù)據(jù)庫中的信息，對(duì)當(dāng)前傳輸狀態(tài)下，每條路徑的路徑帶寬 權(quán)值進(jìn)行計(jì)算，找出路徑帶寬權(quán)值滿足要求的路徑，假設(shè)滿足要求的路徑有m條；
3)由中心節(jié)點(diǎn)對(duì)m條路徑中每條路徑的剩余帶寬進(jìn)行計(jì)算并對(duì)剩余帶寬進(jìn)行累加，設(shè) 累加結(jié)果為Ql，如Ql > Q，則將本次業(yè)務(wù)請(qǐng)求的請(qǐng)求帶寬量Q分?jǐn)傊羗條路徑上并傳輸；
如Ql < Q，則將請(qǐng)求帶寬量Q中與Ql數(shù)值相等的部分分?jǐn)傊羗條路徑上，并計(jì)算出Q 與Ql的差值Q2，將已分?jǐn)偟膸拸膶?duì)應(yīng)路徑上扣除，將Q2作為一個(gè)新的請(qǐng)求帶寬，重復(fù)步 驟1)、2)、3)，直至Q2 ( 0，最終得到可以完全分?jǐn)傉?qǐng)求帶寬量Q的所有路徑，將Q分?jǐn)傊吝@ 些路徑上并傳輸；
4)將資源分配及鏈路調(diào)整信息與流量工程數(shù)據(jù)庫同步。所述將OSPF路由協(xié)議的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)換成流量工程數(shù)據(jù)庫，包括0SPF路由 協(xié)議的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫的拓?fù)浔碇?，包含了路由域?nèi)各節(jié)點(diǎn)的連接關(guān)系及各鏈路的度量值 Cost，根據(jù)公式B= IO^ /Cost對(duì)度量值Cost進(jìn)行換算，求得相應(yīng)的B，將求得的B與鏈路狀 態(tài)數(shù)據(jù)庫中的原有信息進(jìn)行對(duì)應(yīng)、結(jié)合，從而形成流量工程數(shù)據(jù)庫；式中，B為標(biāo)識(shí)鏈路帶 覓ο步驟2)包括設(shè)M條路徑中的某一路徑P，則路徑P的帶寬負(fù)載率為
U{Fj = msBL Uh <7J>JP v其中，i為源節(jié)點(diǎn)的標(biāo)記，j為目的節(jié)點(diǎn)的標(biāo)記，iul表示從源節(jié)點(diǎn)i至目的節(jié)點(diǎn)j的 某條鏈路；表示鏈路(U)的帶寬負(fù)載率，=P AA^xiw，式屮，4為鏈路(4Λ 的剩余帶寬，Cs為鏈路GJ)的容量；CU^eP表示符合路徑
P的鏈路α》；⑶為符合路徑P的帶寬負(fù)載率最大值的鏈路，也即路徑P的帶寬 負(fù)載率；
計(jì)算路徑ρ的帶寬權(quán)值，fC^Hg^/f/co ,
其中，JTti^為路徑P的帶寬權(quán)值；為符合路徑P的鏈路的剩余帶寬最小值；
計(jì)算所有從源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)的路徑的帶寬權(quán)值的均值，
KM
其中，e為路由域內(nèi)從源節(jié)點(diǎn)i到目的節(jié)點(diǎn)j的所有路徑的集合； 查找滿足條件財(cái)乃 > 玄的所有路徑，即得滿足要求的m條路徑。步驟3)中，各條路徑按如下方法對(duì)帶寬進(jìn)行分?jǐn)?br> 設(shè)m條路徑中的某一路徑P，根據(jù)下式計(jì)算路徑P的帶寬分?jǐn)偮?amp;，
Zp = KpZYiKin
/ tu>=*
其中，el為由m條路徑所組成的路徑的柒合Kf :Κ(Ρ)- , KiF)為路徑P的帶寬權(quán) 值， 為所有從源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)的路徑的帶寬權(quán)值的均值；
各條路徑按各自對(duì)應(yīng)的帶寬分?jǐn)偮?amp;對(duì)請(qǐng)求帶寬Q進(jìn)行分?jǐn)?。步驟3)中，按如下方法判斷各條路徑分?jǐn)偟膸捒偤褪欠駶M足條件Ql < Q 計(jì)算出m條路徑所分?jǐn)偟降膸挼目偤蚎l ；計(jì)算m條路徑中各條路徑的最小剩余
帶寬，將最小剩余帶寬值最小的那條路徑記為t，則其最小剩余帶寬力^該條路徑的帶 寬分?jǐn)偮蕿閆i，則該條路徑所分?jǐn)偟降膸挒棣薛宙蓿袈窂絫所分?jǐn)偟膸挐M足條件 RJZ7 孓，則認(rèn)為Ql彡Q的條件成立，即請(qǐng)求帶寬Q被分?jǐn)偼?，可以進(jìn)行傳輸；否則，請(qǐng)
求帶寬Q還未被分?jǐn)偼?，?jì)算Q與Ql的差值Q2=Q-Q1，將已分?jǐn)偟膸拸膶?duì)應(yīng)路徑上扣除， 將Q2作為一個(gè)新的請(qǐng)求帶寬，重復(fù)步驟1)、2)、3)，直至Q2 ( 0，最終得到可以完全分?jǐn)傉?qǐng) 求帶寬量Q的所有路徑，將Q分?jǐn)傊吝@些路徑上并傳輸。本發(fā)明的有益技術(shù)效果是該方法通過對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬資源采取柔性重組策略，由中 心節(jié)點(diǎn)按需調(diào)配網(wǎng)絡(luò)帶寬資源，具備全網(wǎng)資源調(diào)節(jié)能力，網(wǎng)絡(luò)管理開銷很小，能夠在窄帶網(wǎng) 絡(luò)里實(shí)現(xiàn)大流量數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)。


圖1、本發(fā)明 中心節(jié)點(diǎn)軟件模塊關(guān)系圖；圖2、本發(fā)明中心節(jié)點(diǎn)選擇按度指標(biāo)計(jì)算結(jié)果示意圖； 圖3、本發(fā)明中心節(jié)點(diǎn)選擇按緊密度指標(biāo)計(jì)算結(jié)果示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的方案可簡(jiǎn)述為從各個(gè)節(jié)點(diǎn)中選取中心節(jié)點(diǎn)，由中心節(jié)點(diǎn)為其余節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前業(yè)務(wù)請(qǐng)求進(jìn)行資源分配，根據(jù)運(yùn)行狀態(tài)，定期更新中心節(jié)點(diǎn)，并由新的中心節(jié)點(diǎn)為其余 節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前業(yè)務(wù)請(qǐng)求進(jìn)行資源分配。這種方案可對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬資源進(jìn)行柔性重組，使網(wǎng)絡(luò)帶 寬資源被按需分配，避免了現(xiàn)有技術(shù)中，雖然傳輸路徑得到了最短化，但會(huì)出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)擁塞的 問題；而且中心節(jié)點(diǎn)本身也在被動(dòng)態(tài)調(diào)整，很好的兼顧了網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際傳輸狀態(tài)，使窄帶網(wǎng)絡(luò) 能夠滿足大流量數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)的需要；其具體方案為
(1)計(jì)算路由域內(nèi)的各節(jié)點(diǎn)的緊密度，將緊密度值最大的節(jié)點(diǎn)作為中心節(jié)點(diǎn)；
(2)由中心節(jié)點(diǎn)臨時(shí)充當(dāng)資源管理者，對(duì)當(dāng)前的全網(wǎng)絡(luò)帶寬資源進(jìn)行管理；
(3)定期重新計(jì)算路由域內(nèi)的各個(gè)節(jié)點(diǎn)的緊密度，根據(jù)計(jì)算出的緊密度值最大的節(jié)點(diǎn)， 重新確定中心節(jié)點(diǎn)，重復(fù)步驟(3 )、( 4 )。該方案中需要解決的首要問題是如何選取中心節(jié)點(diǎn)；現(xiàn)有技術(shù)中，在描述這種中 心化問題時(shí)，一般用度指標(biāo)來描述靜態(tài)網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)所產(chǎn)生的直接影響力，其值為與該節(jié)點(diǎn)
直接相連的節(jié)點(diǎn)數(shù)。設(shè)網(wǎng)絡(luò)中具有η個(gè)節(jié)點(diǎn)，則節(jié)點(diǎn)χ的度指標(biāo)定義為= ，其中
d(x)表示與節(jié)點(diǎn)χ直接相連的節(jié)點(diǎn)數(shù)，稱為該節(jié)點(diǎn)的度。如果利用度指標(biāo)來進(jìn)行節(jié)點(diǎn)的中 心化，則可以體現(xiàn)出該節(jié)點(diǎn)與其周圍節(jié)點(diǎn)之間建立直接聯(lián)系的能力。但是，這種“建立直接 聯(lián)系的能力”無法反映出節(jié)點(diǎn)的資源分配能力，因此，發(fā)明人提出了緊密度指標(biāo)
緊密度(Closeness Centrality)可以描述出網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)通過網(wǎng)絡(luò)到達(dá)網(wǎng)絡(luò)中其它 節(jié)點(diǎn)的難易程度，緊密度指標(biāo)較之度指標(biāo)更加能夠反映網(wǎng)絡(luò)全局的結(jié)構(gòu)，應(yīng)用緊密度指標(biāo) 進(jìn)行中心化不僅考慮到了節(jié)點(diǎn)度值的大小，而且還考慮到了節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中所處位置的中心 性，如圖2是根據(jù)度指標(biāo)測(cè)試的結(jié)果，而圖3是根據(jù)緊密度指標(biāo)測(cè)試的結(jié)果。通過對(duì)比容易 發(fā)現(xiàn)，根據(jù)緊密度指標(biāo)進(jìn)行中心化測(cè)試的準(zhǔn)確度明顯高于根據(jù)度指標(biāo)進(jìn)行中心化測(cè)試的準(zhǔn) 確度。因此，緊密度指標(biāo)更好的反映出了節(jié)點(diǎn)通過網(wǎng)絡(luò)對(duì)其它節(jié)點(diǎn)施加影響的能力。中心節(jié)點(diǎn)選擇的策略是利用緊密度指標(biāo)作為網(wǎng)絡(luò)的中心化指標(biāo)。針對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的每 個(gè)節(jié)點(diǎn)，計(jì)算它到達(dá)所有其他節(jié)點(diǎn)的最短路徑跳數(shù)總和，如果節(jié)點(diǎn)與網(wǎng)絡(luò)中的另一個(gè)節(jié)點(diǎn) 之間不可達(dá)，取該路徑跳數(shù)為255。跳數(shù)總和最小的節(jié)點(diǎn)即為網(wǎng)絡(luò)的中心節(jié)點(diǎn)。節(jié)點(diǎn)定期 (采用一個(gè)定時(shí)器)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)中心節(jié)點(diǎn)的計(jì)算，如果出現(xiàn)了更好的中心節(jié)點(diǎn)，就會(huì)自動(dòng)發(fā)生 轉(zhuǎn)移。當(dāng)節(jié)點(diǎn)發(fā)起的拓?fù)渌鸭瓿珊髥?dòng)一個(gè)定時(shí)器，時(shí)間長(zhǎng)度為T分鐘(依據(jù)網(wǎng)絡(luò)規(guī) 模進(jìn)行調(diào)整)，定時(shí)器超時(shí)后進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)中心節(jié)點(diǎn)計(jì)算和轉(zhuǎn)移。一次計(jì)算可能會(huì)有多個(gè)中心節(jié) 點(diǎn)，此時(shí)查看當(dāng)前節(jié)點(diǎn)是否為中心節(jié)點(diǎn)之一。如果是則不進(jìn)行轉(zhuǎn)移，否則從滿足要求的節(jié)點(diǎn) 中隨機(jī)選擇一個(gè)作為中心節(jié)點(diǎn)并向其發(fā)送一個(gè)特殊的目標(biāo)定位消息，通知其做好準(zhǔn)備，并 將網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔⑥D(zhuǎn)移到新的節(jié)點(diǎn)上。選取中心節(jié)點(diǎn)的具體方案為
若路由域中有η個(gè)節(jié)點(diǎn)，將各個(gè)節(jié)點(diǎn)用1至η的序號(hào)分別標(biāo)記，將網(wǎng)絡(luò)中某一節(jié)點(diǎn)的緊/ Λ
密度指標(biāo)定義為GOO = I/, χ e n，y e η，且χ乒y，其含義為除第χ個(gè)節(jié)點(diǎn)以
/ ￥Λ
外的各個(gè)
節(jié)點(diǎn)到第X個(gè)節(jié)點(diǎn)的跳數(shù)之和的導(dǎo)數(shù)；對(duì)緊密度指標(biāo)進(jìn)行歸一化處理，得 =,収計(jì)算結(jié)果最大值所在的節(jié)點(diǎn)為中心節(jié)點(diǎn)；
其中，CM為第X個(gè)節(jié)點(diǎn)的緊密度；
^jCt(X)經(jīng)歸一化處理后的緊密度值選好中心節(jié)點(diǎn)后，就可以利用中心節(jié)點(diǎn)更容易對(duì)其它節(jié)點(diǎn)施加影響的能力，來對(duì) 資源進(jìn)行分配了，其具體方式是
1)將OSPF路由協(xié)議的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫是OSPF路由協(xié)議本身所具有 的)轉(zhuǎn)換成流量工程數(shù)據(jù)庫；數(shù)據(jù)庫的這種轉(zhuǎn)換是中心節(jié)點(diǎn)進(jìn)行后續(xù)處理的基礎(chǔ)；
設(shè)發(fā)出業(yè)務(wù)請(qǐng)求的源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)的路徑有M條，該次業(yè)務(wù)請(qǐng)求所需要的請(qǐng)求帶寬 量為Q，
2)中心節(jié)點(diǎn)根據(jù)流量工程數(shù)據(jù)庫中的信息，對(duì)當(dāng)前傳輸狀態(tài)下，每條路徑的路徑帶寬 權(quán)值進(jìn)行計(jì)算，找出路徑帶寬權(quán)值滿足要求的路徑，假設(shè)滿足要求的路徑有m條；
3)由中心節(jié)點(diǎn)對(duì)m條路徑中每條路徑的剩余帶寬進(jìn)行計(jì)算并對(duì)剩余帶寬進(jìn)行累加，設(shè) 累加結(jié)果為Ql，如Ql > Q，則將本次業(yè)務(wù)請(qǐng)求的請(qǐng)求帶寬量Q分?jǐn)傊羗條路徑上并傳輸；
如Ql < Q，則將請(qǐng)求帶寬量Q中與Ql數(shù)值相等的部分分?jǐn)傊羗條路徑上，并計(jì)算出Q 與Ql的差值Q2，將已分?jǐn)偟膸拸膶?duì)應(yīng)路徑上扣除，將Q2作為一個(gè)新的請(qǐng)求帶寬，重復(fù)步 驟1)、2)、3)，直至Q2S0，最終得到可以完全分?jǐn)傉?qǐng)求帶寬量Q的所有路徑，將Q分?jǐn)傊吝@ 些路徑上并傳輸；
4)將資源分配及鏈路調(diào)整信息與流量工程數(shù)據(jù)庫同步。前述步驟概括出了一個(gè)基本的程序脈絡(luò)，如下是可實(shí)現(xiàn)它的一些具體實(shí)施例 步驟1)中所述將OSPF路由協(xié)議的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)換成流量工程數(shù)據(jù)庫，包括0SPF
路由協(xié)議的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫的拓?fù)浔碇?，包含了路由域?nèi)各節(jié)點(diǎn)的連接關(guān)系及各鏈路的度 量值Cost，根據(jù)公式B= IO^s /Cost對(duì)度量值Cost進(jìn)行換算，求得相應(yīng)的B，將求得的B與
鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫中的原有信息進(jìn)行對(duì)應(yīng)、結(jié)合，從而形成流量工程數(shù)據(jù)庫；式中，為標(biāo)識(shí)鏈 路帶寬。步驟2)為設(shè)M條路徑中的某一路徑P，則路徑P的帶寬負(fù)載率為
U{F) = mas Uii
Cfj>j* u
其中，i為源節(jié)點(diǎn)的標(biāo)記，j為目的節(jié)點(diǎn)的標(biāo)記，ftjl表示從源節(jié)點(diǎn)i至目的節(jié)點(diǎn)j的 某條鏈路；表示鏈路(U)的帶寬負(fù)載率，%=P-~/Cff>clW,式中，Aff為鏈路
的剩余帶寬，Cff.為鏈路^j)的容量；CUeP表示符合路徑P的鏈路Ctj) ；為符 合路徑P的帶寬負(fù)載率最大值的鏈路，也即路徑P的帶寬負(fù)載率； 計(jì)算路徑ρ的帶寬權(quán)值，，其中，JTOT為路徑P的帶寬權(quán)值；為符合路徑P的鏈路的剩余帶寬最小值； 計(jì)算所有從源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)的路徑的帶寬權(quán)值的均值，
其中，e為路由域內(nèi)從源節(jié)點(diǎn)i到目的節(jié)點(diǎn)j的所有路徑的集合； 查找滿足條件> 玄的所有路徑，即得滿足要求的m條路徑。步驟3)中，各條路徑按如下方法對(duì)帶寬進(jìn)行分?jǐn)?br> 設(shè)m條路徑中的某一路徑P，根據(jù)下式計(jì)算路徑P的帶寬分?jǐn)偮?amp;，
其中，el為由m條路徑所組成的路徑的集合Kf =KiF^ K , (P)為路徑P的帶寬權(quán) 值， 為所有從源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)的路徑的帶寬權(quán)值的均值；
各條路徑按各自對(duì)應(yīng)的帶寬分?jǐn)偮?amp;對(duì)請(qǐng)求帶寬Q進(jìn)行分?jǐn)?。步驟3)中，按如下方法判斷各條路徑分?jǐn)偟膸捒偤褪欠駶M足條件Ql < Q 計(jì)算出m條路徑所分?jǐn)偟降膸挼目偤蚎l ；計(jì)算m條路徑中各年路徑的最小剩余
帶寬，將最小剩余帶寬值最小的那條路徑記為t，則其最小剩余帶寬力馬該條路徑的帶 寬分?jǐn)偮蕿閵J，則該條路徑所分?jǐn)偟降膸挒棣耝ζ,若路徑t所分?jǐn)偟膸挐M足條件
^/K 孓，則認(rèn)為Ql彡Q的條件成立，即請(qǐng)求帶寬Q被分?jǐn)偼?，可以進(jìn)行傳輸；否則，請(qǐng)
求帶寬Q還未被分?jǐn)偼?，?jì)算Q與Ql的差值Q2=Q-Q1，將已分?jǐn)偟膸拸膶?duì)應(yīng)路徑上扣除， 將Q2作為一個(gè)新的請(qǐng)求帶寬，重復(fù)步驟1)、2)、3)，直至Q2 ( 0，最終得到可以完全分?jǐn)傉?qǐng) 求帶寬量Q的所有路徑，將Q分?jǐn)傊吝@些路徑上并傳輸。
權(quán)利要求
一種窄帶網(wǎng)絡(luò)帶寬資源的管理方法，其特征在于包括如下步驟(1)計(jì)算路由域內(nèi)的各節(jié)點(diǎn)的緊密度，將緊密度值最大的節(jié)點(diǎn)作為中心節(jié)點(diǎn)；(2)由中心節(jié)點(diǎn)臨時(shí)充當(dāng)資源管理者，對(duì)當(dāng)前的全網(wǎng)絡(luò)帶寬資源進(jìn)行管理；(3)按周期重新計(jì)算路由域內(nèi)的各個(gè)節(jié)點(diǎn)的緊密度，根據(jù)計(jì)算出的緊密度值最大的節(jié)點(diǎn)，重新確定中心節(jié)點(diǎn)，重復(fù)步驟(3)、(4)。
2.如權(quán)利要求1所述窄帶網(wǎng)絡(luò)帶寬資源的管理方法，其特征在于步驟(1)包括若路 由域中有η個(gè)節(jié)點(diǎn)，將各個(gè)節(jié)點(diǎn)用1至η的序號(hào)分別標(biāo)記，將網(wǎng)絡(luò)中某一節(jié)點(diǎn)的緊密度指標(biāo)定義為CJ^jyv, χ e n,y e n，且χ興y，其含義為除第χ個(gè)節(jié)點(diǎn)以外的各個(gè)節(jié)點(diǎn)到第χ個(gè)節(jié)點(diǎn)的跳數(shù)之和的導(dǎo)數(shù)；對(duì)緊密度指標(biāo)進(jìn)行歸一化處理，得= IJCtCt)，取玲計(jì)算結(jié)果最大值所在的節(jié)點(diǎn)為中心節(jié)點(diǎn)；其中，Cf(I)為第χ個(gè)節(jié)點(diǎn)的緊密度；<(χ) Jj CtCx)經(jīng)歸一化處理后的緊密度值。
3.如權(quán)利要求1所述窄帶網(wǎng)絡(luò)帶寬資源的管理方法，其特征在于步驟(2)包括1)將OSPF路由協(xié)議的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)換成流量工程數(shù)據(jù)庫；設(shè)發(fā)出業(yè)務(wù)請(qǐng)求的源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)的路徑有M條，該次業(yè)務(wù)請(qǐng)求所需要的請(qǐng)求帶寬 量為Q，2)中心節(jié)點(diǎn)根據(jù)流量工程數(shù)據(jù)庫中的信息，對(duì)當(dāng)前傳輸狀態(tài)下，每條路徑的路徑帶寬 權(quán)值進(jìn)行計(jì)算，找出路徑帶寬權(quán)值滿足要求的路徑，假設(shè)滿足要求的路徑有m條；3)由中心節(jié)點(diǎn)對(duì)m條路徑中每條路徑的剩余帶寬進(jìn)行計(jì)算并對(duì)剩余帶寬進(jìn)行累加，設(shè) 累加結(jié)果為Ql，如Ql > Q，則將本次業(yè)務(wù)請(qǐng)求的請(qǐng)求帶寬量Q分?jǐn)傊羗條路徑上并傳輸；如Ql < Q，則將請(qǐng)求帶寬量Q中與Ql數(shù)值相等的部分分?jǐn)傊羗條路徑上，并計(jì)算出Q 與Ql的差值Q2，將已分?jǐn)偟膸拸膶?duì)應(yīng)路徑上扣除，將Q2作為一個(gè)新的請(qǐng)求帶寬，重復(fù)步 驟1)、2)、3)，直至Q2 ( 0，最終得到可以完全分?jǐn)傉?qǐng)求帶寬量Q的所有路徑，將Q分?jǐn)傊吝@ 些路徑上并傳輸；4)將資源分配及鏈路調(diào)整信息與流量工程數(shù)據(jù)庫同步。
4.如權(quán)利要求3所述窄帶網(wǎng)絡(luò)帶寬資源的管理方法，其特征在于所述將OSPF路由 協(xié)議的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)換成流量工程數(shù)據(jù)庫，包括0SPF路由協(xié)議的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫的 拓?fù)浔碇?，包含了路由域?nèi)各節(jié)點(diǎn)的連接關(guān)系及各鏈路的度量值Cost，根據(jù)公式B= IO s / Cost對(duì)度量值Cost進(jìn)行換算，求得相應(yīng)的B，將求得的B與鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫中的原有信息 進(jìn)行對(duì)應(yīng)、結(jié)合，從而形成流量工程數(shù)據(jù)庫；式中，B為標(biāo)識(shí)鏈路帶寬。
5.如權(quán)利要求3所述窄帶網(wǎng)絡(luò)帶寬資源的管理方法，其特征在于步驟2)包括設(shè)M條路徑中的某一路徑P，則路徑ρ的帶寬負(fù)載率Ai7C^ = ^力；其中，i為源節(jié)點(diǎn)的標(biāo)記，j為目的節(jié)點(diǎn)的標(biāo)記，(U)表示從源節(jié)點(diǎn)i至目的節(jié)點(diǎn)j的某條鏈路；巧·表示鏈路(U)的帶寬負(fù)載率
6.如權(quán)利要求3所述窄帶網(wǎng)絡(luò)帶寬資源的管理方法，其特征在于步驟3)中，各條路 徑按如下方法對(duì)帶寬進(jìn)行分?jǐn)傇O(shè)m條路徑中的某一路徑P，根據(jù)下式計(jì)算路徑P的帶寬分?jǐn)偮蔤p，
7.如權(quán)利要求3所述窄帶網(wǎng)絡(luò)帶寬資源的管理方法，其特征在于步驟3)中，按如下 方法判斷各條路徑分?jǐn)偟膸捒偤褪欠駶M足條件Ql < Q 計(jì)算出m條路徑所分?jǐn)偟降膸挼目偤蚎l ；計(jì)算m條路徑中各條路徑的最小剩余帶寬，將最小剩余帶寬值最小的那條路徑記為t，則其最小剩余帶寬為式，該條路徑的帶 寬分?jǐn)偮蕿閆i，則該條路徑所分?jǐn)偟降膸挒棣娄宙蓿袈窂絫所分?jǐn)偟膸挐M足條件 ^iZr則認(rèn)為QI彡Q的條件成立，即請(qǐng)求帶寬Q被分?jǐn)偼?，可以進(jìn)行傳輸；否則，請(qǐng)求帶寬Q還未被分?jǐn)偼辏?jì)算Q與Ql的差值Q2=Q-Q1，將已分?jǐn)偟膸拸膶?duì)應(yīng)路徑上扣除， 將Q2作為一個(gè)新的請(qǐng)求帶寬，重復(fù)步驟1)、2)、3)，直至Q2 ( 0，最終得到可以完全分?jǐn)傉?qǐng) 求帶寬量Q的所有路徑，將Q分?jǐn)傊吝@些路徑上并傳輸。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種窄帶網(wǎng)絡(luò)帶寬資源的管理方法，包括如下步驟(1)計(jì)算路由域內(nèi)的各節(jié)點(diǎn)的緊密度，將緊密度值最大的節(jié)點(diǎn)作為中心節(jié)點(diǎn)；(2)由中心節(jié)點(diǎn)臨時(shí)充當(dāng)資源管理者，對(duì)當(dāng)前的全網(wǎng)絡(luò)帶寬資源進(jìn)行管理；(3)按周期重新計(jì)算路由域內(nèi)的各個(gè)節(jié)點(diǎn)的緊密度，根據(jù)計(jì)算出的緊密度值最大的節(jié)點(diǎn)，重新確定中心節(jié)點(diǎn)，重復(fù)步驟(3)、(4)。本發(fā)明的有益技術(shù)效果是該方法通過對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬資源采取柔性重組策略，由中心節(jié)點(diǎn)按需調(diào)配網(wǎng)絡(luò)帶寬資源，具備全網(wǎng)資源調(diào)節(jié)能力，網(wǎng)絡(luò)管理開銷很小，能夠在窄帶網(wǎng)絡(luò)里實(shí)現(xiàn)大流量數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)。
文檔編號(hào)H04L12/56GK101977159SQ20101056101
公開日2011年2月16日 申請(qǐng)日期2010年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月26日
發(fā)明者于進(jìn)強(qiáng), 康宗緒, 楊曉, 楊釗, 羅佳 申請(qǐng)人:重慶金美通信有限責(zé)任公司