一種業務保護方法以及路由設備的製作方法

2023-05-15 06:59:01

專利名稱：：一種業務保護方法以及路由設備的製作方法
技術領域：
：本發明涉及通信領域，特別的涉及波分復用(WavelengthDivisionMultiplexing)網絡中的一種業務保護方法以及路由設備。技術背景國際網際網路的飛速發展和信息需求的爆炸性增長，對網絡的傳輸帶寬提出了更高的要求。WDM光網絡以其巨大的帶寬能滿足海量的需求，但是巨大的傳輸帶寬也面臨挑戰，一旦網絡部件失效，即鏈路失效，大量業務數據將會丟失。因此WDM光網絡的生存性研究已經成為熱點。生存性路由的目的是為了保證網絡的業務連續性，也就是要為網絡中的業務事先預備份保護資源。這樣，當業務的工作資源失效後，業務可以通過保護資源傳輸。生存性機制主要包括保護和恢復兩種方式。其中恢復主要涉及高層故障恢復協議；而對於WDM光層的生存性，大多研究保護方式。目前，針對光層的保護方案大致可以分為三類基於通路的保護、基於鏈路的保護以及基於子通路的保護。而在通常情況下，基於鏈路保護和基於子通路保護的保護切換時間上優於基於通路保護，而基於通路保護具有比基於鏈路保護和子通路保護，具有更好的資源利用率和阻塞率性能。由於基於通路保護更適合當前階段的網絡模型，所以很多保護算法都是基於通路保護的。S.Ramamurthy、L.Sahasrabuddhe以及B.Mukherjee在美國電氣和電子工程師協會光波技術學報，2003年，4月，第21巻，870頁至883頁的題目為"可生存WDM網絡"文獻(S.Ramamurthy,L.Sahasrabuddhe,B.Mukherjee."SurvivableWDMmeshnetworks,"IEEEJournalofLightwaveTechnology,vol.21，no.4,pp.870-883，Apr.2003.)中基於通路保護提出了單鏈路失效的共享通路保護方法(Shared-PathProtection,簡稱SPP)，該方法的具體描述如下對於每個業務請求，計算一條工作通路和一條鏈路分離的保護通路。正常情況下，業務數據在工作通路傳輸，當發生單鏈路失效後，受到影響的工作通路上的業務數據將切換到對應的保護通路上傳輸。從而實現網絡中任意單鏈路失效時的業務保護。同時的，在只有單鏈路失效的前提下，如果在網絡中分別對應兩個業務的兩工作通路滿足鏈路分離，且它們各自對應的保護通路徑過相同的鏈路j，那麼這兩條保護通路可以共享鏈路j上的預留波長資源。從而SPP進一步的可以實現較高的資源利用率。如圖1所示為SPP方法的示意圖，如圖示，工作通路pO和pl滿足鏈路分離，各自對應的保護通路b0、bl在鏈路j上共享一個預留波長資源wO。當鏈路n失效時，w0用於傳輸pl切換過來的業務數據；當鏈路m失效時，w0用於傳輸p0切換過來的業務數據。然而，如圖1所示，如果鏈路m、鏈路j同時失效，則工作通路pO和對應的保護通路bO都不可用，業務數據將被丟棄。可見，當網絡有多故障發生時，SPP方法的保護能力較差。進一步的，如圖1所示，當發生單鏈路m失效，業務數據從工作通路p0切換到保護通路b0後，此時承載業務數據的保護通路b0將作為新的工作通路使用，而這條新的工作且沒有配置相應的保護通路。由於沒有考慮對業務請求的重配置策略，網絡中將存在很多不被保護的工作通路，如果再次發生單鏈路失效，這些不被保護的工作通路上的業務數據將被丟棄。L.Lei、H.Yu以及L.Guo在《光學通信》，2005年，2月，第251巻，第4到6期，第328頁至338頁，題目為"可生存WDM光網絡的部分共享保護"文獻(L.Guo，H.Yu,L.Li."SegmentsharedprotectionforsurvivablemeshedWDMopticalnetworks,"OpticsCommunications,vol.251，no.4-6，pp.328-338,Feb.2005)、以及在《網絡服務國際會議》，2006年，題目為"光網絡中的雙鏈路失效的動態'恢復"文獻(L.Lei，Y.Ji,L.Guo."DynamicRestorableRoutingforDouble-LinkFailureinOpticalMeshNetworks,"inPro"ICNS'06,pp.xxx-xxx，2006)、B.Jozsa、D.Orincsay以及A.Kern在美國電子電機工程師學會關於計算機通信的研討會，2003年，第3次會議，第1333至1340頁，題目為"在多失效網絡中使用備份通路保護"文獻(B.Jozsa，D.Orincsay，A.Kern."Survivingmultiplenetworkfailuresusingsharedbackuppathprotection,"inProc.ISCC'03,pp.1333-1340,2003)中提出了一種雙鏈路失效的共享保護算法(Double-LinkFailureProtection,簡稱DLFP)。具體描述如下對每個業務請求，計算一條工作通路和兩條鏈路分離的保護通路。正常情況下，業務數據在工作通路上傳輸；當發生雙鏈路失效，在最惡劣的情況下，工作通路和其中一條保護通路分別經過一條失效鏈路，則受影響的業務請求可以將業務數據切換至另一條保護通路上傳輸。從而，DLFP可以實現任意雙鏈路失效時的業務保護。為了完全保護雙鏈路失效，在DLFP方法中，任意鏈路j上需要的預留波長資源由公式(1)計算。formulaseeoriginaldocumentpage8其中，vf表示工作通路徑過鏈路e,而相應的保護通路徑過鏈路j的業務請求的集合；vjf表示工作通路徑過鏈路f,而相應的保護通路徑過鏈路j的業務請求的集合。如圖2所示，其中，Pn表示業務請求n的工作通路，即P1、P2、P3、P4、P5分別表示業務請求1、2、3、4、5的工作通路；bn'表示業務務請求n的第一條保護通路；bi^表示業務請求n的第二條保護通路。應用公式(l)可得，鏈路j上的預留波長資源為5,這樣可以保護最惡劣的情況，即圖2中的鏈路k和鏈路y同時失效的情況。由上可見，DLFP方法為了完全保護雙鏈路失效，需要耗費大量的資源，其預留波長通常是工作波長資源2-3倍。而單鏈路失效的SPP方法中，預留波長資源通常只是工作資源波長的0.8倍左右。可見DLFP方法對資源的大量消耗，使大多數用戶難以接受。其次，DLFP方法雖然能夠完全保護雙鏈路失效，但是對於多鏈路失效的保護能力不佳，如圖2所示，如果鏈路k、鏈路y、鏈路z以及鏈路j同時失效，則失效工作通路的業務數據均得不到保護。進一步，使用DLFP方法，雖然業務數據可以切換至保護通路上傳輸，但是沒有考慮業務的重配置策略，因而與SPP方法一樣，網絡中將存在很多未被保護的工作通路。如果後續的鏈路失效發生在這些工作通路上，業務數據將被丟棄。為了保護任意多鏈路失效，J.Zhang、K.Zhu以及B.Mukherjee在國際通信會議，2004年，第04次會議，第24期，第1654至1658頁，題目為"光網絡的多鏈路失效的保護和重配置方法"文獻(J.Zhang,K.Zhu，andB.Mukherjee."AcomprehensivestudyonbackupreprovisioningtoremedytheeffectofmultiplefailuresinWDMmeshnetworks,"inPro"ICC，04，vol.27,pp.1654-1658,2004),提出了一種保護和重配置方法(ProtectionandRe-configurationMethod,簡稱PRM),具體描述如下在PRM方法中，將任意多鏈路失效被看成是時間間隔上的若干單鏈路失效的順序組合，即在時刻T1，鏈路fl失效，接著在時刻T2,鏈路f2失效，且此時鏈路fl還沒有得到修復。這樣，網絡終究同時存在多條失效鏈路。假設網絡中發生了一次單鏈路失效，而失效的業務數據也被完全保護了，但是修復這條失效鏈路之前，網絡中又發生了第二次單鏈路失效，在以下三種情況下，業務請求A將得不到有效保護。情況一第一次鏈路失效影響了A的工作通路，第二次鏈路失效影響了A的保護通路；情況二第一次鏈路失效影響了A的保護通路，第二次鏈路失效影響了A的工作通路；情況三假設業務連接A和B共享了保護資源，第一次鏈路失效影響了B的工作通路，保護資源已經被B佔用，第二次鏈路失效影響了A的工作通路。由上可見，當發生一次鏈路失效並進行保護切換後，網絡只是暫時穩定。在這種暫時穩定的網絡中，已有業務連接可以分為三類第一類未被保護的業務，業務請求在第一次失效中失去了工作通路和保護通路，因此，不能保護第二次鏈路失效；第二類弱保護的業務，業務請求沒有受到第一次鏈路失效的直接影響，即工作通路或保護通路都沒有通過第一次失效的鏈路，但是由於共享資源竟爭，保護通路的某些鏈路上沒有足夠的預留波長資源。在第二次保護切換中，由於沒有足夠的預留波長資源可用，有些業務請求將會被丟棄；第三類未受影響的業務，業務請求沒有受到第一次失效的直接影響，且保護通路上的每條鏈路都有足夠的預留波長資源。在該三類業務中，未被保護的業務請求必須被重新配置；弱保護的業務請求並不都需要重新配置。PRM方法在業務建立時，事先分配一條工作通路和一條鏈路分離的保護通路，這樣可以保護任意單鏈路失效。若某條鏈路發生失效時，將失效工作通路上的業務數據切換至相應的保護通路上傳輸，並將這條保護通路作為新的工作通路，同時釋放原工作通路(除失效鏈路)上的工作資源。統計網絡中此時沒有被保護的業務請求或"弱保護，，業務請求，重新為它們計算新的保護通路並預留資源，以保護將來可能發生的鏈路失效。由上可見，PRM方法是一種基於SPP方法的重配置算法，它每次只能完全保護某個時刻的單鏈路失效，在重配置完成後，可以保護後續的單鏈路失效。但是，如果某個時刻發生多鏈路失效時，PRM方法的保護能力將會很差。此外，由於PRM方法的前提是每個時刻只存在單鏈路失效，在第二次失效前，重配置工作應該完成。但是，如果兩次失效相隔很近，重配置工作沒有完成或尚未開始，此時，PRM方法等效於沒有進行重配置的SPP方法，多鏈路失效的保護能力較差。
發明內容本發明要解決的技術問題是提供一種業務保護方法，以提高多鏈路失效保護。本發明要解決的技術問題是還提供一種路由設備，以提高多鏈路失效保護。為解決上述第一技術問題，本發明的目的是通過以下技術方案實現的一種業務保護方法，包括確定所述業務的工作通路；根據網絡資源狀態信息，選取由所述業務的源節點指向目的節點，並且與所述工作通路不相重合的路徑，作為所述保護通路；根據網絡資源狀態信息，選取由所述源節點指向所述工作通路的任意中間節點，並與所述工作通路鏈路分離的路徑，作為所述子保護通路；檢測所述工作通路是否有鏈路失效發生，如果是，則將所述業務切換至所述保護通路或子保護通路。為解決上述第二技術問題，本發明的目的是通過以下技術方案實現的一種路由設備，包括工作通路確定單元，用於確定所述業務的工作通路；網絡資源狀態信息存儲單元，用於存儲當前網絡的網絡資源狀態信息；保護通路配置單元，用於根據所述網絡資源狀態信息，選取由所述業務的源節點指向目的節點，並且與所述工作通路不相重合的路徑，作為所述保護通路；子保護通路配置單元，用於根據所述網絡資源狀態信息，選取由所述源節點指向所述工作通路的任意中間節點，並於所述工作通路鏈路分離的路徑，作為所述子保護通路；鏈路狀態檢測單元，用於網絡中是否有鏈路失效發生；路徑切換單元，用於根據所述鏈路狀態檢測單元的判定，當所述工作通路發生鏈路失效時，將所述業務切換至所述保護通路或子保護通路。以上技術方案可以看出，在本發明中，由於本發明除了為業務配置工作通路、保護通路，還為業務配置了若干個由工作通路源節點指向工作通路任意中間節點(工作通路上除源節點以及目的節點外的其它所有節點)的子保護通路，使得當工作通路由鏈路失效發生時，可以將業務切換至保護通路，或者子保護通路上傳輸。在最惡劣的情況下，當工作通路、和/或保護通路由多鏈路失效發生時，將業務數據切換至可用的子保護通路上傳輸，大大提高了多鏈路失效的業務保護能力。圖1為SPP方法示意圖；圖2為DLFP方法示意圖；圖3為本發明方法流程示意圖；圖4為本發明獲取工作通路、保護通路、子保護通路方法流程示意圖；圖5為WDM網絡拓樸結構示意圖；圖6為實施例2中的路由設備結構示意圖；圖7為實施例3中的路由設備結構示意圖；圖8為實施例4中的路由設備結構示意圖。具體實施方式本發明的核心思想是，本發明方法包括確定業務的工作通路；根據網絡資源狀態信息，選取由業務的源節點指向目的節點，並且與工作通路不相重合的路徑，作為保護通路，選取由源節點指向工作通路的任意中間節點，並與工作通路鏈路分離的路徑，作為子保護通路；當工作通路有鏈路失效發生，則將業務切換至保護通路或子保護通路。從而提高某個時刻發生多鏈路失效的業務保護能力。進一步的，在將業務切換至保護通路或子保護通路後，切換至路徑成為新的工作通路，進一步的為業務新的工作通路，配置保護通路和子保護通路，提高未來時刻發生多鏈路失效的業務保護能力。為了使得本領域的技術人員更好的理解本
發明內容，以下結合附圖以及具體實施例，對本
發明內容作進一步的詳細說明。實施例l:圖3所示為本發明的方法流程示意圖，如圖示本方法包括以下步驟步驟S301:輸入業務請求。輸入請求路由的業務請求，並根據請求獲取該業務所需要的波長資源數要求，時延要求以及其它所能夠讀取獲得的信息。步驟S302:根據當前網絡資源狀態信息，為業務分配工作通路、保護通路以及子保護通路。如圖4所示本發明獲取工作通路、保護通路、子保護通路方法流程示意圖，如圖4所示，包括以下步驟步驟S401:根據網絡資源狀態信息，設定各鏈路的鏈路代價，根據Dijkstra算法，計算獲取源節點到目的節點的最小代價路徑，作為工作通路。選取從源節點到目的節點之間的各鏈路的鏈路代價總和最小，並且，所述路徑中的各鏈路的空閒波長資源均滿足所述業務需要的路徑，作為所述工作通路。由於對於目前一般的業務請求而言，所需要的波長資源數不大於l，因此可以採用以下的具體方式獲取工作通路。對於任意鏈路j(j屬於L，其中L為給定的網絡拓樸內的鏈路集合，每一鏈路為一根雙向傳輸的光纖)，根據公式(2)計算鏈路代價，並計算網絡中的所有鏈路的代價，當鏈路中沒有空閒波長資源(即空閒資源波長數fWj等於O)時，鏈路代價為+oo;否則，設定鏈路代價為l,採用Dijkstra算法找出網絡中有源節點指向目的節點的代價最小的路徑，作為該業務的工作路徑，設為Pn。如果尋找工作通路Pn成功，執行步驟S402;否則丟棄該業務請求，為其它業務請求，重新執行步驟S401。COStj:l,如果(fwjX))(2)在此，計算並找的由源節點指向目的節點的代價最小的路徑可能不止一條，那麼只需要在若干最小的路徑中隨機選取其中一條即可，當然也可以引入別的參考變量，選取某一路徑作為工作路徑。步驟S402:設定各鏈路的鏈路代價，計算並記錄源節點到其它節點的最小代價路徑，並選擇源節點到目的節點的代價最小的路徑作為保護通路。選取從源節點到目的節點的之間，不在所述工作通路上，並且鏈路的空閒波長資源與預留波長資源之和不小於實際所需預留波長資源，並且所述各鏈路的鏈路代價之和最小的路徑，作為所述保護通路，由於對於目前一般的業務請求而言，所需要的波長資源數不大於l,因此可以採用以下的具體方式獲取保護通路。對於任意鏈路j(jeL,其中L為給定的網絡拓樸內的鏈路集合，每條鏈路為一根雙向傳輸的光纖)，根據公式(3)計算其鏈路代價。formulaseeoriginaldocumentpage13其中公式(3)中為鏈路j上需要的預留波長資源，定義為formulaseeoriginaldocumentpage14,其中formulaseeoriginaldocumentpage14表示在當前業務crn之前，網絡裡已成功建立的業務中，工作通路徑過鏈路e，且其保護通路徑過鏈路j的業務請求個數。當鏈路屬於工作通路(jePn)，或者，鏈路空閒與預留波長資源之和小於實際需要的預留波長資源yf時，該鏈路代價為+oo;否則，鏈路代價為l。計算所有鏈路的代價，採用Dijkstra算法計算並記錄源節點指向網絡中其它所有節點的最小代價路徑。選擇指向目的節點的代價最小的路徑作為該業務請求工作通路Pn的保護通路，稱為bn。在此，計算並找出的源節點指向目的節點的代價最小的路徑可能不止一條，那麼只需要在若干最小的路徑中隨機選取其中一條即可，當然也可以引入別的參考變量，選取某一路徑作為保護通路。步驟S403:才艮據步驟S402中的最小代價路徑記錄，確定源節點到工作通路中間節點的路徑作為子保護通路。選取從所述工作通路的源節點指向所述工作通路的任一中間節點，並且鏈路的空閒波長資源與預留波長資源之和不小於實際所需預留波長資源，並且所述各鏈路的鏈路代價之和最小的路徑，作為所述子保護通路。同理，由於對於目前一般的業務請求而言，所需要的波長資源數不大於l，因此可以採用以下的具體方式獲取子保護通路。選擇步驟S402中最小代價路徑中記錄中，源節點指向工作通路上所有中間節點(即VaePn,且節點a既不是源節點，也不是目的節點)的那些路徑作為該業務請求工作通路Pn的子保護通路bna。記錄所有子保護通路，若工作通路Pn上某個中間節點c沒有子保護通路bnc，記為bne為空。值得說明的是，在步驟S401獲取工作通路步驟中，還可以根據以下公式(4)替代公式(2)計算網絡各鏈路的代價，並找出代價最小且負載均衡的路徑作為該業務請求的工作通路。tableseeoriginaldocumentpage15其中，W為每根光纖上的波長資源總數，由式(4)可見，該式對於空閒波長資源數大於l的鏈路，設定該鏈路的代價小於l，並且具體取值隨該鏈路上的fWj/W比值的增大而減少，使得空閒波長資源(fWj/W)越大的鏈路，其鏈路代價越小。使用式(4)計算鏈路代價選路時，工作通路通過這些鏈路的機會越大。這樣工作資源就能夠均勻的分布到各鏈路上，可以起到提高負載均衡的作用。值得說明的是，步驟S402中的用於設定各鏈路代價的公式(3)可以使用以下公式(5)代替，計算網絡各鏈路代價，並找出各代價最小，且波長資源共享度最高的路徑，作為該業務請求的工作通路的保護通路或子保護通路。由公式(5)可見，由於對於空閒波長資源數(fwj)與預留波長資源數(rwj)之和滿足不小於實際所需要的預留資源波長數(rwj)小於實際所需要的預留資源波長數vj但是預留波長資源數的鏈路，設定該鏈路的鏈路代價為l，對於預留波長資源數(rwj)大於或等於實際所需要的預留資源波長數vj*的鏈路，設定更小的鏈路代價，在此設為O.l,使得對於資源共享度高的鏈路的鏈路代價越小。formulaseeoriginaldocumentpage15(5)由上可見，使用公式(5)計算鏈路代價，查找保護通路或子保護通路，能夠提高鏈路的波長資源利用率，因為不需要分配新預留波長資源的鏈路(即滿足rwj^vj的鏈路)，其鏈路代價較小；採用最小代價算法選路時，保護通路和子保護通路通過這些鏈路的機會越大。這樣，新佔用的資源就較少，從而提高資源利用率。值得說明的是，在計算鏈路代價時，其代價也可以根據實際網絡鏈路的長度、造價費用、跳數等參數計算。在此不一一枚舉和詳細敘述。至此，根據網絡需要完成業務的工作通路、保護通路、子保護通路的配置。業務可以通過配置的工作通路傳輸業務數據。步驟S303:更新網絡資源狀態信息。對於已找到的工作通路Pn,更新Pn上各鏈路k的工作波長資源分配情況，即將鏈路k上的工作波長資源數pwk遞加l,其中k屬於該業務的工作通路Pn。對已找到的保護通路bn和子保護通路bna，其中，a為工作通路Pn上的節點，更新bn和bna上各鏈路j的預留波長資源分配情況，即將鏈路j上的預留波長資源rwj更新為max|vj,rwjj，(Vje(bnUbna))，同時更新所有鏈路的e(其中鏈路e屬於鏈路集合L)的空閒波長資源fWe情況，即使更新後的fwe等於鏈路e上的波長資源總數W，減去工作波長資源數pwe，再減去預留波長資源數rwe。步驟S304:檢測網絡中的工作通路是否有鏈路失效發生或有失效鏈路被修復，如果有鏈路失效發生，則執行步驟S305;如果有失效鏈路被修復返回步驟S303。檢測網絡中的工作通路Pn上有失效鏈路發生時，則執行步驟S305;當檢測到網絡中有失效鏈路被修復時，返回步驟S303。步驟S305:檢測保護通路是否有鏈路失效發生，如果是，則執行步驟S308;否則，執行步驟S306。如果業務crn的發生鏈路失效的工作通路所對應的保護通路上沒有失效鏈路，則執行步驟S306;否則，執行步驟S308。步驟S306:判定保護通路上是否有足夠的可用波長資源滿足業務需要；如果是，則執行步驟S307;否則執行步驟S308。如果業務請求crn的保護通路bn上沒有失效鏈路，並且，保護通路bn上有足夠的預留波長資源可供待切換業務之用，則執行步驟S307;如果保護通路bn上沒有足夠的預留波長資源可供待切換業務之用，則執行步驟S308。步驟S307:將業務切換至保護通路上，更新路由和網絡資源狀態信息。跳轉至步驟S311。把業務crn從失效的工作通路Pn上，切換至保護通路bn上傳輸。此時保護通路bn成為新的工作通路。並依次將切換後的業務crn的工作通路更新成原保護通路bn，將業務crn的保護通路bn更新為空，將業務crn的子保護通路bna更新為空。步驟S308:如果存在子保護通路沒有發生鏈路失效，並且，由源節點通過該子保護通路，到達目的節點的路徑中的各鏈路均沒有失效，並且，各鏈路均有足夠的鏈路可用波長資源滿足業務需要，則執行步驟S309;將業務切換至該通過子保護通路的路徑；否則，執行步驟S310。如果業務cnr的保護通路bn上存在失效鏈路，或者，保護通路bn上某條鏈路沒有足夠的預留波長資源可用，則檢查每條子保護通路。若某子保護通路bna上沒有失效鏈路，並且，bna所經過的鏈路都有足夠的預留波長資源可用，，並且，由bna沿著工作通路Pn,到達工作通路Pn的目的節點的路徑pna上也沒有失效鏈路發生，則執行步驟S309;否則，執行步驟S310。步驟S309:將業務切換至該通過子保護通路的路徑，更新路由和網絡資源狀態信息。跳轉至步驟S311。把業務crn從失效的工作通路Pn上，切換至子保護通路bna上傳輸，並沿著子保護通路bna和路徑pna傳輸。此時子保護通路bna和路徑pna成為業務crn的新的工4乍通路。並依次將切換後的業務crn的工作通路更新成(bna+pna)，將業務crn的保護通路bn更新為空，將業務cm的子保護通路bna更新為空。步驟S310:丟棄該業務數據，更新路由和網絡資源狀態信息。如果業務crn的所有的子保護通路bna上都存在失效鏈路，或子保護通路bna所經過的鏈路上沒有足夠的預留波長資源可用，或路徑pna也存在失效鏈路，則該業務crn不可恢復。丟棄該業務crn。步驟S311:為該業務新的工作通路配置保護通路和子保護通路。並返回步驟S303。完成業務切換後，發生鏈路失效的工作通路Pn的業務擁有一條新的工作通路，但是這些業務的新工作通路沒有相應的保護通路和子保護通路。因此若要抵禦後續的鏈路失效，需要為它們尋找相應的保護通路和子保護通路，即重配置。為新工作通路重新配置保護通路、子保護通路的方法如圖4所示的步驟S402、步驟S403所示，在此不作贅述。經過以上的處理後，至此實現了在WDM網中具有重配置功能的業務保護，可以有效地抵禦同一時刻發生多鏈路失效的情況，並且具有持續性的保護後續的鏈路失效的性能。以下以具體的例子說明在WDM網絡中使用本方明方法，如圖5所示，假設為WDM網絡中的業務請求A(設業務請求A對應的源節點為節點1，目的節點為節點4)建立連接。使用DLFP方法，為它分配的一條工作通路是節點l-節點2-節點3-節點4，兩條鏈路分離的保護通路分別是節點1-節點5-節點6-節點4、節點l-節點8-節點7-節點4。本發明提供方法為它分配的一條工作通路是節點l-節點2-節點3-節點4,保護通路是節點l-節點5-節點6-節點4,兩條子保護通路分別是節點l-節點5-節點2、節點l-節點8-節點3。如果鏈路節點5-節點6、節點2-節點3和節點8-節點7同時失效，那麼1)如果使用DLFP方法，則工作通路和兩條保護通路都失效，業務請求A不能被保護；2)而使用本發明方法，則能提供有效的保護業務請求A,因為失效的工作通路上的數據可以切換到路徑節點1-節點8-節點3-節點4上傳輸，這裡用到子保護通路節點l-節點8-節點3。假設為WDM網絡中的業務請求B(該業務對應的源節點為節點5,目的節點為節點4)建立連接。使用SPP方法為它分配的工作通路是節點5-節點2-節點3-節點4,保護通路是節點5-節點6-節點4;本發明提供方法為它分配的工作通路是節點5-節點2-節點3-節點4,保護通路是節點5-節點6-節點4,兩條子保護通路分別是節點5-節點1-節點2、節點5-節點l-節點8-節點3。如果鏈路節點2-節點3和鏈路節點5-v6都失效，那麼1)如果使用SPP方法，則工作通路和保護通路都失效，業務請求B不能被保護；2)而使用本發明方法，則能提供有效的保護業務請求B。因為失效的工作通路上的數據可以切換到路徑節點5-節點1-節點8-節點3-節點4上傳輸，這裡用到子保護通路節點5-節點1-節點8-節點3。假設為WDM網絡中的業務請求C(該業務對應的源節點為節點8,目的節點為節點4)建立連接。PRM方法為它分配的工作通路是節點8-節點7-節點4,保護通路是節點8-節點3-節點4;本發明提供方法為它分配的工作通路是節點8-節點7-節點4，保護通路是節點8-節點3-節點4。如果鏈路8-7失效，貝寸1)如果使用PRM方法，業務數據切換到保護通路節點8-節點3-節點4上傳輸，將這條保護通路作為新的工作通路，並為它重新配置一條保護通路8-l-5-6-4j2)如果使用本發明方法，業務數據切換到保護通路節點8-節點3-節點4上傳輸，將這條保護通路作為新的工作通路，並為它重新配置一條保護通路節點8-節點1-節點5-節點6-節點4和一條子保護通路節點8-節點1-節點2-節點3。接著，在網絡中如果鏈路節點8-節點3和鏈路節點5-節點6發生失效，那麼1)對於PRM方法，則工作通路和保護通路都失效，業務請求C不能被保護；2)而對於本發明方法，則能提供有效的保護業務請求C。因為失效的工作通路上的數據可以切換到路徑節點8-節點1-節點2-節點3-節點4上傳輸，這裡用到子保護通路節點8-節點1-節點2-節點3。可見，本發明方法與以前的DLFP方法、SPP方法和PRM方法相比，本發明提供方法為業務請求配置多條子保護通路，具有更好的多鏈路失效下的業務保護能力。綜上可見，本發明方法，通過運行一次Dijkstra算法找到一條保護通路和多條子保護通路，可以提高多鏈路失效的保護能力。對某個業務請求而言，當它的工作通路、保護通路和某些子保護通路由於多鏈路失效而不可用時，仍可能有其它的子保護通路可用。這樣，恢復失效業務的可能性就大大增加。進一步的，本發明通過在鏈路失效後對某些業務請求進行重配置，重新計算保護通路和子保護通路，從而使得這些業務請求可以在將來的多鏈路失效中獲得更好的保護性能。當鏈路失效發生後，對某個業務請求而言，如果它的工作通路不可用，則業務數據需要切換到保護通路、或子保護通路上傳輸，而承栽了業務數據的保護通路或子保護通路將被作為新的工作通路，但這條新的工作通路是沒有相應的保護通路和子保護通路的。重配置策略為這條新的工作通路計算新保護通路和子保護通路，從而使得業務請求在後續可能的多鏈路失效時具有較高的保護能力。以下就使用不同方法對WDM網絡業務保護的仿真結果進行比較，進一步說明本發明的效果為驗證本發明提供的具有重配置功能的多子保護通路方法，進行了相關仿真和比較。用於仿真網絡拓樸如圖5所示。其中，每條邊為一根雙向傳輸的光纖鏈路，每根光纖的波長數為128(這足夠為業務請求矩陣中的所有業務請求分配資源)，每個網絡節點配備了"光-電-光"的完全波長轉換能力。仿真中比較了四種方法本發明提供的具有重配置功能的多子保護通路方法、單鏈路失效的共享通路保護方法(SPP)、雙鏈路失效的共享通路保護方法(DLFP)、保護和重配置方法(PRM)。定義下列術語a)測試A(k):同時發生k條鏈路失效，對工作通路失效的業務請求進行保護切換並進行重配置後，測試A(k)結束；b)測試B(kl，k2):同時發生kl條鏈路失效，對工作通路失效的業務請求進行保護切換並進行重配置；在沒有修復這kl條失效鏈路前，接著又發生另外k2條鏈路失效，對工作通路失效的業務請求進行保護切換並進行重配置後，測試B(kl,k2)結束；c)業務保護能力一次測試中，被成功保護的業務請求數(即失效的工作通路上的業務數據能成功切換到保護通路或子保護通路上)與鏈路失效導致工作通路不可用業務請求數的比值；d)平均業務保護能力Y次測試得到的對業務的保護能力的平均值；e)對網絡100%的保護能力進行N次測試，假設有M(1V^N)次測試導致了某些業務請求的工作通路失效(即需要進行保護切換)，其中，又有P次測試的對業務的保護能力都為100%，則對網絡100°/。的保護能力為P與M的比值；f)資源佔用率預留波長資源總數與工作波長資源總數的比值。(l)MSPR方法與DLFP方法的比較發生雙鏈路失效時，由現有技術關於DLFP方法描述可知，DLFP方法平均對業務的保護能力總是100%,而資源佔用率為200~300%。進行測試A(2)的仿真，得到MSPR方法平均對業務的保護能力在90%左右，而資源佔用率在120%左右。可見，MSPR方法比DLFP方法節省了大量資源(節省80~180%)，但平均對業務的保護能力僅相差10%。這樣，對網絡供應商和大多數用戶而言，採用MSRP方法來保護雙鏈路失效比DLFP方法更加合理。表1測試A(3)中，MSPR方法與SPP方法的性能比較tableseeoriginaldocumentpage21表2測試A(4)中，MSPR方法與SPP方法的性能比較tableseeoriginaldocumentpage22(2)MSPR方法與SPP方法的比較:表1中得到的仿真數據是模擬100次測試A(3)得到的值。可以看到，與傳統的SPP方法相比，MSPR方法的性能提高非常明顯；在平均業務的保護能力上的提高率為14%，在對網絡100%的保護能力上的提高率為40%。表2中得到的仿真數據是模擬100次測試A(4)得到的值。可以看到，與傳統的SPP方法相比，MSPR方法的性能提高非常明顯；在平均業務保護能力上的提高率為20%，在對網絡100%的保護能力上的提高率為69%。表3測試B(3,3)中，MSPR方法與PRM方法的性能比較tableseeoriginaldocumentpage22tableseeoriginaldocumentpage23(3)MSPR方法與PRM方法的比較:表3中得到的仿真數據是模擬100次測試B(3，3)得到的值。可以看到，與傳統的PRM方法相比，MSPR方法的性能提高非常明顯；在平均業務保護能力上的提高率為8.2%，在對網絡100%的保護能力上的提高率為25%。表4中得到的仿真數據是模擬100次測試B(4,4)得到的值。可以看到，與傳統的PRM方法相比，MSPR方法的性能提高非常明顯；在平均業務保護能力上的提高率為11%,在對網絡100。/。的保護能力上的提高率為28%。可見，本發明提供的MSPR方法與傳統的SPP方法和PRM方法相比，在多鏈路失效保護能力上有明顯提高。在資源佔用率上，MSPR方法為120%左右，SPP方法和PRM方法都為80%左右，即MSPR方法多佔用了40%左右的資源。這些多佔用的資源與MSRP方法在多鏈路失效時的保護能力上的提高，尤其是在對網絡100%的保護能力上的提高，是值得的。因此，本發明提供的具有重配置功能和多子保護通路方法是一種保護網絡多鏈路失效的有效方法。實施例2:圖6所示為使用本發明方法的一種路由設備結構示意圖，如圖示，本發明路由設備包括以下業務請求輸入單元601,用於輸入業務請求。業務信息讀取單元603,用於讀取該業務所需要的帶寬資源。網絡資源狀態信息存儲單元602,用於存儲當前網絡的網絡資源狀態信白、工作通路確定單元604,用於確定所述業務的工作通路。保護通路配置單元605，用於根據網絡資源狀態信息存儲單元602存儲的網絡資源狀態信息，選取由所述業務的源節點指向目的節點，並且與所述工作通路不相重合的路徑，作為所述保護通路。子保護通路配置單元606，用於根據網絡資源狀態信息存儲單元602存儲的網絡資源狀態信息，選取由所述源節點指向所述工作通路的任意中間節點，並於所述工作通路鏈路分離的路徑，作為所述子保護通路。鏈路狀態檢測單元607，用於檢測網絡中是否有鏈路失效發生，或有失效鏈路被修復。路徑切換單元609，用於根據鏈路狀態檢測單元608的判定，當業務的工作通路發生鏈路失效時，將業務切換至為該業務配置的保護通路或子保護通路。由上可見，由於路由配置單元除了為業務配置工作通路、保護通路外，還為該業務的工作通路配置若干個子保護通路，當在某時發生多鏈路失效時，對某個業務請求而言，當它的工作通路、保護通路和某些子保護通路由於多鏈路失效而不可用時，路徑切換單元609仍可能有其它的子保護通路可用。這樣，恢復失效業務的可能性就大大增加。實施例3:如圖7所示為使用本發明方法的另一種路由設備結構示意圖，與實施例2種的路由設備所不同的是，本路由設備還包括鏈路代價確定單元610，用於確定網絡各鏈路的代價；在計算工作通路時，鏈路代價確定單元610可以根據函數式(2)確定各網絡的代價。在計算保護通路或子保護通路時，鏈路代價確定單元610可以根據函數式(3)或(5)確定各網絡的代價。路徑代價確定單元611，用於根據鏈路代價確定單元610確定的各鏈路的代價，確定路徑的代價。工作通路確定單元604，在確定工作通路時，進一步根據所述路徑代價確定單元確定的路徑代價，選取代價最小的路徑，作為所述工作通路；保護通路選取單元612，用於根據路徑代價確定單元610確定的路徑代價，代價最小的路徑，作為所述保護通路；子保護通路選取單元613,用於根據路徑代價確定單元610確定的路徑代價，代價最小的路徑，作為所述子保護通路。實施例4:如圖8所示為本實施例的一種路由設備結構示意圖，如圖示，本發明相對於實施例3中的路由設備，本路由設備進一步包括鏈路負載確定單元614,用於根據網絡資源狀態信息602、業務信息讀取單元602的所存儲的信息，確定各鏈路的負載量。鏈路的負栽量一般可以通過空閒波長資源與鏈路總波長資源的比值來體現，該比值越大，鏈路負栽越小，比值越小，鏈路負栽越大。鏈路代價確定單元610進一步根據鏈路負載確定單元614確定的各鏈路的負栽量，確定所述鏈路的代價。即是在計算工作通路時，鏈路代價確定單元610可以根據函數式(4)確定各網絡的代價。在計算保護通路或子保護通路時，鏈路代價確定單元610可以根據函數式(5)確定各網絡的代價。可見在計算尋找業務的源節點到目的節點的路徑代價最小的路徑(即工作通路)時，根據鏈路負栽確定單元614獲取的各鏈路的負載量，計算獲取各鏈路的鏈路代價。鏈路負載越小，鏈路代價越小。由於在計算獲取工作通路過程中，計算各鏈路代價時，引入了鏈路負載度考慮，使得路徑的代價最小的路徑中的各鏈路的鏈路負栽較均衡的路徑，工作通路通過這些鏈路的機會越大。這樣工作資源就能夠均勻的分布到各鏈路上，可以起到提高負載均衡的作用。鏈路代價確定單元610在為確定保護通路或子保護通路時，進一步的根據網絡資源狀態信息存儲單元602中存儲的各鏈路的預留波長資源數rwj,與實際需要的預留波長資源數yf，對於由於對於空閒波長資源數(fWj)與預留波長資源數(rwj)之和滿足不小於實際所需要的預留資源波長數預留波長資源數(rwj)小於實際所需要的預留資源波長數vj的鏈路，但是設定該鏈路的鏈路代價為1，對於預留波長資源數(rwj)大於或等於實際所需要的預留資源波長悽t的鏈路，設定更小的鏈路代價，在此設為0.1,使得對於資源共享度越高的鏈路，其鏈路代價越小。由於在計算獲取保護通路過程中，計算各鏈路代價時，引入了鏈路資源共享度的考慮，使得代價最小的路徑中的各鏈路的資源共享度也是較高的，儘可能選取路徑中的各鏈路的資源共享度高的路徑作為保護通路，和/或，子保護通路。從而提高資源利用率。以上對本發明所提供的一種業務保護方法以及路由設備進行了詳細介紹，說明只是用於幫助理解本發明的方法及其核心思想；同時，對於本領域的一般技術人員，依據本發明的思想，在具體實施方式及應用範圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本發明的限制。權利要求1、一種業務保護方法，其特徵是，包括確定所述業務的工作通路；根據網絡資源狀態信息，選取由所述業務的源節點指向目的節點，並且與所述工作通路不相重合的路徑，作為所述保護通路；根據網絡資源狀態信息，選取由所述源節點指向所述工作通路的任意中間節點，並與所述工作通路鏈路分離的路徑，作為所述子保護通路；檢測所述工作通路是否有鏈路失效發生，如果是，則將所述業務切換至所述保護通路或子保護通路。2、根據權利要求1所述的業務保護方法，其特徵是，在將所述業務切換至所述保護通路或子保護通路之後，進一步的包括根據所述網絡資源狀態信息，為所述業務配置保護通路以及子保護通路，並更新網絡資源狀態信息。3、根據權利要求1或2所述的業務保護方法，其特徵是，選取所述保護通路以及所述子保護通路，具體包括，根據各鏈路的空閒帶寬資源、空閒帶寬資源、預留帶寬資源、實際所需預留帶寬資源，確定網絡各鏈路的代價，其中所述實際所需預留帶寬資源為在所述業務之前的所有其它業務已在所述鏈路上申請預留的帶寬資源的總和與所述業務需在所述鏈路申請預留的帶寬資源之和；根據各鏈路的代價，確定由所述業務的源節點指向目的節點的各路徑的代價；選取代價最小的路徑作為所述保護通路；根據各鏈路的代價，確定由所述業務源節點指向所述工作通路的任意中間結點的路徑的代價；選取代價最小的路徑作為所述子保護通路；4、根據權利要求3所述的業務保護方法，其特徵是，所述確定各鏈路的代價，包括，如杲所述鏈路的空閒帶寬資源、預留帶寬資源之和小於所述實際所需預留帶寬資源，則將所述鏈路的代價設定為正無窮大；否則將所述鏈路的代價設定為固定的數值。5、根據權利要求3所述的業務保護方法，其特徵是，所述確定各鏈路的代價，包括如果所述鏈路的空閒帶寬資源、預留帶寬資源之和小於所述鏈路需要為所述業務增加的預留帶寬，則將所述鏈路的代價設定為正無窮大；如果所述鏈路的空閒帶寬資源、預留帶寬資源之和不小於所述實際所需預留帶寬資源，並且，則所述預留帶寬資源小於所述實際預留帶寬資源，則將所述鏈路的代價設定為第一固定值；如果所述鏈路的預留帶寬資源不小於所述實際所需預留帶寬資源，則將所述鏈路的代價設定為小於所述第一固定值的第二固定值。6、根據權利要求1或2所述的業務保護方法，其特徵是，將所述業務切換至所述保護通路或子保護通路，具體包括，如果所述保護通路無鏈路失效發生，並且，所述保護通路上的各鏈路的可用帶寬資源滿足所述業務需要，則將所述業務切換至所述保護通路；否則如果由所述業務的源節點經由所述子保護通路到所述目的節點的路徑無鏈路失效發生，並且，所述路徑的各鏈路的可用帶寬資源滿足所述業務需要，則將所述業務切換至所述路徑。7、根據權利要求1或2所述的業務保護方法，其特徵是，所述的確定所述業務的工作通路，包括根據各鏈路的空閒帶寬資源、所述業務需要的帶寬資源，確定網絡各鏈路的代價；根據各鏈路的代價，確定由所述業務源節點指向目的節點的各路徑的代價；選取代價最小的路徑作為所述工作通路。8、根據權利要求7所述的業務保護方法，其特徵是，所述確定各鏈路的代價，包括，如果所述鏈路的空閒帶寬資源小於所述業務需要的帶寬資源，則將所述鏈路的代價設定為正無窮大；如果所述鏈路的空閒帶寬資源大於所述業務需要的帶寬資源，則將所述鏈路的代價設定為所述鏈路的非空閒帶寬資源與所述鏈路總帶寬資源的比值或所述比值的權值；如果所述鏈路的空閒帶寬資源等於所述業務需要的帶寬資源，則將所述的鏈路的代價設定為大於所述比值或所述比值的權值的固定數值。9、一種路由設備，其特徵是，所述路由設備包括工作通路確定單元，用於確定所述業務的工作通路；網絡資源狀態信息存儲單元，用於存儲當前網絡的網絡資源狀態信息；保護通路配置單元，用於根據所述網絡資源狀態信息，選取由所述業務的源節點指向目的節點，並且與所述工作通路不相重合的路徑，作為所述保護通路；子保護通路配置單元，用於根據所述網絡資源狀態信息，選取由所述源節點指向所述工作通路的任意中間節點，並於所述工作通路鏈路分離的路徑，作為所述子保護通路；鏈路狀態檢測單元，用於網絡中是否有鏈路失效發生；路徑切換單元，用於根據所述鏈路狀態檢測單元的判定，當所述工作通路發生鏈路失效時，將所述業務切換至所述保護通路或子保護通路。10、根據權利要求9所述的路由設備，其特徵是，所述路由設備進一步包括鏈路代價確定單元，用於確定網絡各鏈路的代價；路徑代價確定單元，用於根據所述各鏈路的代價，確定路徑的代價；工作通路確定單元，進一步根據所述路徑代價確定單元確定的路徑代價，選取代價最小的路徑，作為所述工作通路。11、根據權利要求10所述的路由設備，其特徵是，所述路由設備進一步包括鏈路負載確定單元，用於獲取各鏈路的負栽量；所述鏈路代價確定單元，用於根據各鏈路的負栽量，確定所述鏈路的代價。12、根據權利要求10或11所述的路由設備，其特徵是，所述路由設備進一步包括保護通路選取單元，用於根據所述路徑代價確定單元確定的路徑代價，選取代價最小的路徑，作為所述保護通路；子保護通路選取單元，用於根據所述路徑代價確定單元確定的路徑代價，選取代價最小的路徑，作為所述子保護通路。全文摘要本發明公開了一種業務保護方法以及路由設備，一種業務保護方法，包括確定所述業務的工作通路；根據網絡資源狀態信息，選取由所述業務的源節點指向目的節點，並且與所述工作通路不相重合的路徑，作為所述保護通路；根據網絡資源狀態信息，選取由所述源節點指向所述工作通路的任意中間節點，並與所述工作通路鏈路分離的路徑，作為所述子保護通路；檢測所述工作通路是否有鏈路失效發生，如果是，則將所述業務切換至所述保護通路或子保護通路。本發明大大提高了多鏈路失效的業務保護能力。文檔編號H04L12/24GK101155063SQ20061014178公開日2008年4月2日申請日期2006年9月30日優先權日2006年9月30日發明者徐慧穎,勁曹,李樂民,虞紅芳,趙太飛,磊郭申請人:華為技術有限公司;電子科技大學