專利名稱：一種基于生存時(shí)間(ttl)控制的保護(hù)倒換優(yōu)化方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)通信技術(shù)和傳輸技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及波分監(jiān)控系統(tǒng)中一種基于生存時(shí)間(Time To Live，TTL)控制的保護(hù)倒換優(yōu)化方法及其相關(guān)裝置。
背景技術(shù)：
保護(hù)倒換在波分監(jiān)控系統(tǒng)中的作用非常重要，保護(hù)倒換可以保證在故障情況，如斷纖、信號(hào)失效(SF)、信號(hào)劣化(SD)等，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的快速自愈，保證業(yè)務(wù)的不間斷性，是波分傳輸網(wǎng)絡(luò)的重要功能之一。而波分網(wǎng)絡(luò)常用的保護(hù)方式又可以分為1+1保護(hù)，通道保護(hù)， 復(fù)用段保護(hù)等，ITU-T規(guī)定，傳輸距離彡1200km時(shí)，各種保護(hù)的倒換時(shí)間應(yīng)該彡50ms，這樣的倒換時(shí)間可以保證即使如語(yǔ)音等實(shí)時(shí)性較強(qiáng)的業(yè)務(wù)，用戶也幾乎感覺(jué)不到業(yè)務(wù)的中斷， 因此，保護(hù)倒換功能在波分監(jiān)控系統(tǒng)中起著至關(guān)重要的作用。波分監(jiān)控系統(tǒng)中，一旦檢測(cè)出保護(hù)倒換的發(fā)生條件，就需要通知保護(hù)系統(tǒng)的所有網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)進(jìn)行保護(hù)倒換的動(dòng)作，而這個(gè)通知，是通過(guò)組播路由的方式實(shí)現(xiàn)的，這可以保證保護(hù)倒換只在相關(guān)的保護(hù)組內(nèi)進(jìn)行。其中，倒換時(shí)間是一個(gè)關(guān)鍵因素，在保護(hù)系統(tǒng)的搭建過(guò)程中，為了保證倒換時(shí)間小于50ms，倒換命令的下發(fā)通常采用組播路由硬轉(zhuǎn)發(fā)的方式，在這種情況下，如果設(shè)備之間存在多條鏈路，就可能產(chǎn)生冗余的倒換命令組播包，極大影響網(wǎng)絡(luò)效率。圖1顯示了現(xiàn)有技術(shù)中監(jiān)控系統(tǒng)組網(wǎng)示意圖，如圖1所示，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)從物理連接上為環(huán)形網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)緊湊型光監(jiān)控信道板(Smart Optical Supervision Channel，S0SC)代表一個(gè)用于監(jiān)控的節(jié)點(diǎn)，并且連接一個(gè)自動(dòng)保護(hù)倒換(Automatic Protection and Switch, APS)的控制器，各個(gè)SOSC之間通過(guò)光纖連接。所述SOSC用于提供路由通道，將APS下發(fā)的保護(hù)倒換命令轉(zhuǎn)發(fā)至網(wǎng)絡(luò)中保護(hù)組內(nèi)的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)，同時(shí)，基于SOSC計(jì)算組播轉(zhuǎn)發(fā)的規(guī)則，使組播包不會(huì)在網(wǎng)絡(luò)中形成環(huán)路。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)A與網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)C之間的光纖鏈路故障，SOSC A將其APS下發(fā)的組播包通過(guò)逆時(shí)針?lè)较蛲ㄖ芯W(wǎng)元節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生保護(hù)倒換。當(dāng)兩個(gè)SOSC之間連接多條鏈路時(shí)，可以通過(guò)兩個(gè)方向發(fā)送倒換命令，以保證組播包到達(dá)網(wǎng)絡(luò)中組播組的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)，其不足之處在于組播在發(fā)送過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)冗余包，隨著節(jié)點(diǎn)的增多，這種冗余包是指數(shù)增加的，以兩個(gè)SOSC間都以2纖連接為例，組播包會(huì)1變2、2 變4……嚴(yán)重影響網(wǎng)絡(luò)效率。圖2顯示了現(xiàn)有技術(shù)中監(jiān)控系統(tǒng)組網(wǎng)第二示意圖，如圖2所示，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)從物理連接上為鏈狀網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)SOSC代表一個(gè)用于監(jiān)控的節(jié)點(diǎn)，并且連接一個(gè)APS控制器，各個(gè)SOSC 之間通過(guò)光纖連接。所述SOSC用于提供路由通道，將APS下發(fā)的保護(hù)倒換命令轉(zhuǎn)發(fā)至網(wǎng)絡(luò)中保護(hù)組內(nèi)的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)。當(dāng)兩個(gè)SOSC間僅有一條鏈路時(shí)，如果光纖發(fā)生斷纖，就沒(méi)有傳輸組播包的通路，保護(hù)倒換是無(wú)法進(jìn)行的。當(dāng)兩個(gè)SOSC間存在多條鏈路，且光纖斷纖時(shí)，會(huì)導(dǎo)致上一級(jí)的組播包在下一級(jí)被復(fù)制多次，如果有多級(jí)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，冗余包的數(shù)量會(huì)指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，嚴(yán)重影響網(wǎng)絡(luò)效率。因此，如何在相鄰SOSC間存在多條鏈路時(shí)有效控制冗余包就成為亟待解決得問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種基于TTL控制的保護(hù)倒換優(yōu)化方法和裝置，能夠解決了相鄰網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)間存在多條鏈路時(shí)冗余包的控制問(wèn)題。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提供的一種基于TTL控制的保護(hù)倒換優(yōu)化方法包括A)根據(jù)最大組播包數(shù)目和最大冗余包數(shù)目，確定組播包在網(wǎng)絡(luò)中的生存時(shí)間 (Time To Live, TTL)權(quán)值 N ；B)觸發(fā)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生保護(hù)倒換的網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)生成TTL值為N的組播包，并將所述組播包發(fā)送至網(wǎng)絡(luò)中每一個(gè)網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)。進(jìn)一步地，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)中單條鏈路的組播帶寬、組播帶寬權(quán)值和組播包大小，確定網(wǎng)絡(luò)中單條鏈路容納的最大組播包的數(shù)目，所述最大組播包數(shù)目通過(guò)組播帶寬乘以組播帶寬權(quán)值除以組播包大小得到。進(jìn)一步地，根據(jù)所述最大組播包的數(shù)目和單個(gè)組播包在相鄰兩個(gè)網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)間轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程中產(chǎn)生的最大冗余包數(shù)目，確定TTL權(quán)值N，所述TTL權(quán)值N通過(guò)以最大冗余包數(shù)目為底、最大組播包數(shù)目的對(duì)數(shù)向下取整得到；進(jìn)一步地，所述步驟B)具體為Bi)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生保護(hù)倒換時(shí)，觸發(fā)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生保護(hù)倒換的網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)生成TTL值為N的組播包，并將所述組播包發(fā)送至下一個(gè)網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)；B2)下一個(gè)網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)將接收的組播包的TTL值減1，并判斷結(jié)果是否為0;B3)若為0，則下一個(gè)網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)重新生成TTL值為N的組播包，并將該組播包發(fā)送至其下一個(gè)網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)，并重復(fù)步驟B2)，否則，將TTL值減1后的組播包轉(zhuǎn)發(fā)至其下一個(gè)網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)，并重復(fù)步驟B2)，直至組播包發(fā)送至網(wǎng)絡(luò)中的每一個(gè)網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)。進(jìn)一步地，所述網(wǎng)絡(luò)是環(huán)形網(wǎng)絡(luò)，其相鄰兩個(gè)網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)之間可以增加鏈路。進(jìn)一步地，所述網(wǎng)絡(luò)是鏈狀網(wǎng)絡(luò)，其相鄰兩個(gè)網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)之間增加鏈路。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，本發(fā)明提供的一種基于TTL控制的保護(hù)倒換優(yōu)化裝置包括TTL權(quán)值生成裝置，用于根據(jù)最大組播包數(shù)目和最大冗余包數(shù)目，確定組播包在網(wǎng)絡(luò)中的TTL權(quán)值N;中繼節(jié)點(diǎn)，用于生成或再生TTL權(quán)值為N的組播包；轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)，用于轉(zhuǎn)發(fā)組播包。進(jìn)一步地，所述TTL權(quán)值生成裝置包括最大組播包數(shù)目生成子模塊，用于根據(jù)網(wǎng)絡(luò)中單條鏈路的組播帶寬、組播帶寬權(quán)值和組播包大小，確定網(wǎng)絡(luò)中單條鏈路容納的最大組播包數(shù)目，所述最大組播包數(shù)目通過(guò)組播帶寬乘以組播帶寬權(quán)值除以組播包大小得到；TTL權(quán)值生成子模塊，用于根據(jù)所述最大組播包的數(shù)目和單個(gè)組播包在相鄰兩個(gè)網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)間轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程中產(chǎn)生的最大冗余包數(shù)目，確定TTL權(quán)值N，所述TTL權(quán)值N通過(guò)以最大冗余包數(shù)目為底、最大組播包數(shù)目的對(duì)數(shù)向下取整得到。
進(jìn)一步地，所述網(wǎng)絡(luò)是環(huán)形網(wǎng)絡(luò)，其相鄰兩個(gè)網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)之間可以增加鏈路。進(jìn)一步地，所述網(wǎng)絡(luò)是鏈狀網(wǎng)絡(luò)，其相鄰兩個(gè)網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)之間增加鏈路。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于本發(fā)明在相鄰網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)間存在多條鏈路的情況下，通過(guò)使用TTL有效控制組播包的冗余轉(zhuǎn)發(fā)，從而提高了網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行保護(hù)倒換的效率，適用于環(huán)形網(wǎng)絡(luò)和鏈狀網(wǎng)絡(luò)。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)中監(jiān)控系統(tǒng)組網(wǎng)第一示意圖；圖2是現(xiàn)有技術(shù)中監(jiān)控系統(tǒng)組網(wǎng)第二示意圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的基于TTL控制的保護(hù)倒換優(yōu)化方法流程圖；圖4是本發(fā)明第一實(shí)施例的基于TTL控制的保護(hù)倒換優(yōu)化方法應(yīng)用示意圖；圖5是本發(fā)明第二實(shí)施例的基于TTL控制的保護(hù)倒換優(yōu)化方法應(yīng)用示意圖；圖6是圖4和圖5中相鄰網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)間一條鏈路故障時(shí)保護(hù)倒換的情況；圖7是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于TTL控制的保護(hù)倒換優(yōu)化方法流程圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，應(yīng)當(dāng)理解，以下所說(shuō)明的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。圖3是顯示了本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于TTL控制的保護(hù)倒換優(yōu)化方法流程圖，如圖3所示，包括步驟301 根據(jù)最大組播包數(shù)目和最大冗余包數(shù)目，確定組播包在網(wǎng)絡(luò)中的生存時(shí)間(Time To Live，TTL)權(quán)值 N ；步驟302 觸發(fā)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生保護(hù)倒換的網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)生成TTL值為N的組播包，并將所述組播包發(fā)送至網(wǎng)絡(luò)中每一個(gè)網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)。所述步驟301具體為根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的組播帶寬Bm。、組播帶寬權(quán)值Ii1和組播包大小 Km。，確定網(wǎng)絡(luò)容納的最大組播包的數(shù)目I2^n1，即所述最大組播包數(shù)目通過(guò)組播帶寬乘以
組播帶寬權(quán)值除以組播包大小得到；根據(jù)所述最大組播包的數(shù)目f^A和單個(gè)組播包在相
鄰兩個(gè)網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)間轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程中產(chǎn)生的最大冗余包數(shù)目Pnum，確定TTL權(quán)值N = edK1()gfcni)，
即所述TTL權(quán)值N通過(guò)以最大冗余包數(shù)目為底、最大組播包數(shù)目的對(duì)數(shù)向下取整得到；其
中，eeiia。gPK 表示對(duì)IogF1向下取整。所述步驟302具體為步驟3021 網(wǎng)絡(luò)發(fā)生保護(hù)倒換時(shí)，觸發(fā)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生保護(hù)倒換的網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)生成TTL值為N的組播包，并將所述組播包發(fā)送至下一個(gè)網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)；步驟3022下一個(gè)網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)將接收的組播包的TTL值減1，并判斷結(jié)果是否為0 ；步驟3023若為0，則下一個(gè)網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)重新生成TTL值為N的組播包，并將該組播包發(fā)送至其下一個(gè)網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)，并重復(fù)步驟3022，否則，將TTL值減1后的組播包轉(zhuǎn)發(fā)至其下一個(gè)網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)，并重復(fù)步驟3022，直至組播包發(fā)送至網(wǎng)絡(luò)中的每一個(gè)網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)。進(jìn)一步地，所述網(wǎng)絡(luò)是環(huán)形網(wǎng)絡(luò)，其相鄰兩個(gè)網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)之間可以增加保護(hù)鏈路，即可以設(shè)置一條或多條保護(hù)鏈路。進(jìn)一步地，所述網(wǎng)絡(luò)是鏈狀網(wǎng)絡(luò)，其相鄰兩個(gè)網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)之間增加保護(hù)鏈路，即相鄰兩個(gè)網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)之間設(shè)置多條保護(hù)鏈路。本發(fā)明可用于波分監(jiān)控系統(tǒng)，在保證組播包硬轉(zhuǎn)發(fā)速度的同時(shí)，有效的控制了冗余包影響網(wǎng)絡(luò)效率的問(wèn)題，提供一種通用的監(jiān)控系統(tǒng)保護(hù)機(jī)制。圖4顯示了本發(fā)明第一實(shí)施例的基于TTL控制的保護(hù)倒換優(yōu)化方法應(yīng)用示意圖， 如圖4所示，此圖為本發(fā)明在環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用，每一個(gè)網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)包括一個(gè)SOSC及APS控制器。所述SOSC用于提供路由通道，將APS下發(fā)的保護(hù)倒換命令發(fā)送至網(wǎng)絡(luò)中保護(hù)組內(nèi)的每一個(gè)網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)，同時(shí)，基于SOSC計(jì)算組播轉(zhuǎn)發(fā)的規(guī)則，使組播包不會(huì)在網(wǎng)絡(luò)中形成環(huán)路。傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)方式中，在斷纖時(shí)可以正常保護(hù)倒換，即假設(shè)網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)A與網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)C之間的光纖斷了，網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)A的保護(hù)倒換命令可以通過(guò)逆時(shí)針?lè)较蛲ㄖ泄?jié)點(diǎn)進(jìn)行保護(hù)倒換。當(dāng)兩個(gè)網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)間連接多條鏈路時(shí)，可以通過(guò)兩個(gè)方向的倒換命令發(fā)送保證組播包可以到達(dá)網(wǎng)絡(luò)中組播組的每一個(gè)網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)。并且下發(fā)保護(hù)倒換命令的網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)在其生成的組播包中設(shè)置TTL值為T(mén)TL權(quán)值N，使得組播包在N-I次轉(zhuǎn)發(fā)后，由于組播包中的TTL值減為0而不能繼續(xù)進(jìn)行組播包的硬轉(zhuǎn)發(fā)，接收到該組播包的網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)將其再生為T(mén)TL值為 N的組播包，然后發(fā)送出去。通過(guò)TTL控制組播包轉(zhuǎn)發(fā)，能夠有效控制組播在發(fā)送過(guò)程中出現(xiàn)的冗余包，使冗余包在可控范圍內(nèi)，提高了網(wǎng)絡(luò)效率。其中，生成或再生組播包的網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)為中繼節(jié)點(diǎn)，轉(zhuǎn)發(fā)組播包的網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)為轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)。圖5顯示了本發(fā)明第二實(shí)施例的基于TTL控制的保護(hù)倒換優(yōu)化方法應(yīng)用示意圖， 如圖5所示，此圖為本發(fā)明在鏈狀網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用，每一個(gè)網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)均包括一個(gè)SOSC及與 SOSC相連的APS控制器。所述SOSC用于提供路由通道，將APS下發(fā)的保護(hù)倒換命令發(fā)送至網(wǎng)絡(luò)中保護(hù)組內(nèi)的每一個(gè)網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)，各個(gè)SOSC之間通過(guò)光纖連接。當(dāng)兩個(gè)SOSC間僅有一條鏈路時(shí)，如果發(fā)生光纖斷纖，就沒(méi)有傳輸組播包的通路，保護(hù)倒換是無(wú)法進(jìn)行的。當(dāng)兩個(gè) SOSC間存在多條鏈路時(shí)，如果發(fā)生光纖斷纖，可以通過(guò)備份的鏈路完成保護(hù)倒換。并且下發(fā)保護(hù)倒換命令的網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)在其生成的組播包中設(shè)置TTL值為T(mén)TL權(quán)值N，使得組播包在N-I 次轉(zhuǎn)發(fā)后，由于組播包中的TTL值減為0而不能繼續(xù)進(jìn)行組播包的硬轉(zhuǎn)發(fā)，接收到該組播包的網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)將其再生為T(mén)TL值為N的組播包，然后發(fā)送出去。通過(guò)TTL控制組播包轉(zhuǎn)發(fā)，能夠有效控制組播在發(fā)送過(guò)程中出現(xiàn)的冗余包，使冗余包在可控范圍內(nèi)，提高了網(wǎng)絡(luò)效率，適用于鏈狀網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)倒換。其中，生成或再生組播包的網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)為中繼節(jié)點(diǎn)，轉(zhuǎn)發(fā)組播包的網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)為轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)。圖6顯示了圖4和圖5中相鄰網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)間一條鏈路故障時(shí)保護(hù)倒換的情況，如圖6 所示，如果兩個(gè)網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)之間的光口 4發(fā)生了斷纖，光口 1的光路仍然可以工作，因而不必?fù)?dān)心冗余包對(duì)網(wǎng)絡(luò)的影響?？梢?jiàn)，本發(fā)明提供的一種保護(hù)倒換優(yōu)化方法，可以在兩個(gè)網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)間設(shè)置多條保護(hù)鏈路，尤其在鏈狀網(wǎng)絡(luò)下，實(shí)現(xiàn)了保護(hù)倒換的快速響應(yīng)，并且不必?fù)?dān)心冗余包的問(wèn)題。圖7顯示了本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于TTL控制的保護(hù)倒換優(yōu)化方法流程圖， 如圖7所示，步驟包括首先，網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)間可以設(shè)置多條鏈路，在環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中，可以采用傳統(tǒng)的組網(wǎng)方式， 即在網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)間設(shè)置一條鏈路，也可以設(shè)置多條鏈路；在鏈狀網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)之間必須設(shè)置多條鏈路，鏈路之間互為保護(hù)關(guān)系，在計(jì)算保護(hù)倒換的組播路由硬轉(zhuǎn)發(fā)方向時(shí)，選擇多條鏈路進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，從而保證了在鏈路故障時(shí)，用于通知網(wǎng)絡(luò)發(fā)生保護(hù)倒換的組播包可以通過(guò)其他鏈路到達(dá)對(duì)端。其次，設(shè)置網(wǎng)絡(luò)后，根據(jù)最大組播包數(shù)目和最大冗余包數(shù)目，確定TTL權(quán)值。具體地說(shuō)，若單個(gè)網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)的端口數(shù)目為Pnum，網(wǎng)絡(luò)中為組播提供的帶寬為Bm。，典型保護(hù)倒換組
播包大小Km。，則在鏈型網(wǎng)絡(luò)中所能承受的最大組播包的個(gè)數(shù)為I2^n1，所述最大組播包數(shù)
目通過(guò)組播帶寬乘以組播帶寬權(quán)值除以組播包大小得到。其中H1為組播帶寬權(quán)值，這個(gè)權(quán)值需要根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的可用帶寬與最大帶寬來(lái)確定；PM、Bm。、Km。為常值。由于組播采用硬轉(zhuǎn)發(fā)的方式以節(jié)省保護(hù)倒換時(shí)間，因此，單個(gè)組播包可能導(dǎo)致出端口的多個(gè)冗余包的出現(xiàn)，以最壞情況下，即兩個(gè)設(shè)備采用全端口對(duì)聯(lián)，計(jì)算組播路由轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程的冗余包個(gè)數(shù)(單個(gè)網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)的端口數(shù)目)SPm，所述Pm是常量，則根據(jù)鏈路轉(zhuǎn)發(fā)冗余滿足如下公式^n1=Pl
Kmc因此，得到N'=Iog^ni
■*· num由此可見(jiàn)，N'對(duì)應(yīng)為常值。在網(wǎng)絡(luò)中，可以將這個(gè)值向下取整得到網(wǎng)絡(luò)中允許通過(guò)的硬轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備數(shù)目N = Ceil(N')所得到的N即為T(mén)TL權(quán)值，這個(gè)TTL權(quán)值為全網(wǎng)公用，用于控制組播包在網(wǎng)絡(luò)中的擴(kuò)散范圍。然后，確定中繼節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)類型。具體地說(shuō)，當(dāng)發(fā)生保護(hù)倒換時(shí)，根據(jù)鏈狀網(wǎng)絡(luò)和環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的不同，可以根據(jù)網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)是否轉(zhuǎn)發(fā)組播包，將網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)劃分為中繼節(jié)點(diǎn)和轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)，兩個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)之間網(wǎng)元個(gè)數(shù)會(huì)小于N。這一過(guò)程是隨著網(wǎng)絡(luò)保護(hù)倒換產(chǎn)生而自動(dòng)發(fā)生的，不需要人為設(shè)置。當(dāng)發(fā)生保護(hù)倒換時(shí)，下達(dá)保護(hù)倒換命令的網(wǎng)元自動(dòng)變?yōu)橹欣^節(jié)點(diǎn)，而其后的N-I個(gè)節(jié)點(diǎn)則為轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)。最后，中繼節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)組播包的生成或再生，轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)組播包的轉(zhuǎn)發(fā)。具體地說(shuō)，當(dāng)發(fā)生保護(hù)倒換時(shí)，組播包在TTL變?yōu)?之前在網(wǎng)絡(luò)中被轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)；當(dāng)TTL減為1 時(shí)，到達(dá)下一個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)，則會(huì)因TTL變?yōu)?而被送交芯片處理，而不再進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)；此時(shí)， TTL變?yōu)?的組播包會(huì)在芯片里再生為其TTL值為T(mén)TL權(quán)重N的組播包，然后繼續(xù)發(fā)送出去，進(jìn)而在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中通過(guò)組播來(lái)通知保護(hù)倒換動(dòng)作。本發(fā)明所涉及的基于TTL控制的保護(hù)倒換優(yōu)化方法，是符合《中華人民共和國(guó)通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》YD/T1266的相關(guān)要求的。特殊情況下，在兩個(gè)網(wǎng)元間存在多條鏈路時(shí)，采用傳統(tǒng)的組播硬轉(zhuǎn)發(fā)算法會(huì)導(dǎo)致組播包的指數(shù)級(jí)冗余，影響網(wǎng)絡(luò)的整體效率，而采用TTL控制后，可以有效的控制這種指數(shù)級(jí)的冗余轉(zhuǎn)發(fā)。此外，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種基于TTL控制的保護(hù)倒換優(yōu)化裝置，包括TTL權(quán)值生成裝置，用于根據(jù)最大組播包數(shù)目和最大冗余包數(shù)目，確定組播包在網(wǎng)絡(luò)中的TTL權(quán)值N;中繼節(jié)點(diǎn)，用于生成或再生TTL權(quán)值為N的組播包；
轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)，用于轉(zhuǎn)發(fā)組播包。所述TTL權(quán)值生成裝置進(jìn)一步包括最大組播包數(shù)目生成子模塊，用于根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的組播帶寬Bm。、組播帶寬權(quán)值Ii1和組播包大小Km。，確定網(wǎng)絡(luò)容納的最大組播包數(shù)目^n1 ；
-rsTricTTL權(quán)值生成子模塊，用于根據(jù)所述最大組播包的數(shù)目I^n1和單個(gè)組播包在相
-rsTric
鄰兩個(gè)網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)間轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程中產(chǎn)生的最大冗余包數(shù)目Pnum，確定TTL權(quán)值N = eeiKk)gfcni);
Pnum
^mcBmc
其中，Ce1Kl0gG1)表示對(duì)IogGni向下取整。
PnumPnum所述網(wǎng)絡(luò)是環(huán)形網(wǎng)絡(luò)，其相鄰兩個(gè)網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)之間可以增加鏈路。所述網(wǎng)絡(luò)是鏈狀網(wǎng)絡(luò)，其相鄰兩個(gè)網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)之間增加鏈路。綜上所述，本發(fā)明的有益效果在于本發(fā)明通過(guò)對(duì)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞姆治?，確定相關(guān)的權(quán)值，從而控制組播包的TTL值，在使用組播包通知網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)保護(hù)倒換的同時(shí)，控制組播包在兩個(gè)網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)間存在多條鏈路時(shí)不在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)泛濫，提高了波分網(wǎng)絡(luò)的可靠性、可用性和高效性。盡管上文對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，但是本發(fā)明不限于此，本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)本發(fā)明的原理進(jìn)行各種修改。因此，凡按照本發(fā)明原理所作的修改，都應(yīng)當(dāng)理解為落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種基于生存時(shí)間(TTL)控制的保護(hù)倒換優(yōu)化方法，其特征在于，包括A)根據(jù)最大組播包數(shù)目和最大冗余包數(shù)目，確定組播包在網(wǎng)絡(luò)中的生存時(shí)間(TimeTo Live，TTL)權(quán)值 N;B)觸發(fā)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生保護(hù)倒換的網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)生成TTL值為N的組播包，并將所述組播包發(fā)送至網(wǎng)絡(luò)中每一個(gè)網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)中單條鏈路的組播帶寬、組播帶寬權(quán)值和組播包大小，確定網(wǎng)絡(luò)中單條鏈路容納的最大組播包數(shù)目，所述最大組播包數(shù)目通過(guò)組播帶寬乘以組播帶寬權(quán)值除以組播包大小得到。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述最大組播包數(shù)目和單個(gè)組播包在相鄰兩個(gè)網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)間轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程中產(chǎn)生的最大冗余包數(shù)目，確定TTL權(quán)值N，所述TTL權(quán)值 N通過(guò)以最大冗余包數(shù)目為底、最大組播包數(shù)目的對(duì)數(shù)向下取整得到。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟B)具體為Bi)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生保護(hù)倒換時(shí)，觸發(fā)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生保護(hù)倒換的網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)生成TTL值為N的組播包，并將所述組播包發(fā)送至下一個(gè)網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)；B2)下一個(gè)網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)將接收的組播包的TTL值減1，并判斷結(jié)果是否為O ；B3)若為0，則下一個(gè)網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)重新生成TTL值為N的組播包，并將該組播包發(fā)送至其下一個(gè)網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)，并重復(fù)步驟B》，否則，將TTL值減1后的組播包轉(zhuǎn)發(fā)至其下一個(gè)網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)，并重復(fù)步驟B2)，直至組播包發(fā)送至網(wǎng)絡(luò)中的每一個(gè)網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述網(wǎng)絡(luò)是環(huán)形網(wǎng)絡(luò)，其相鄰兩個(gè)網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)之間可以增加鏈路。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-4任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述網(wǎng)絡(luò)是鏈狀網(wǎng)絡(luò)，其相鄰兩個(gè)網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)之間增加鏈路。
7.一種基于TTL控制的保護(hù)倒換優(yōu)化裝置，其特征在于，包括TTL權(quán)值生成裝置，用于根據(jù)最大組播包數(shù)目和最大冗余包數(shù)目，確定組播包在網(wǎng)絡(luò)中的TTL權(quán)值N ；中繼節(jié)點(diǎn)，用于生成或再生TTL權(quán)值為N的組播包；轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)，用于轉(zhuǎn)發(fā)組播包。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述TTL權(quán)值生成裝置包括最大組播包數(shù)目生成子模塊，用于根據(jù)網(wǎng)絡(luò)中單條鏈路的組播帶寬、組播帶寬權(quán)值和組播包大小，確定網(wǎng)絡(luò)中單條鏈路容納的最大組播包數(shù)目，所述最大組播包數(shù)目通過(guò)組播帶寬乘以組播帶寬權(quán)值除以組播包大小得到；TTL權(quán)值生成子模塊，用于根據(jù)所述最大組播包的數(shù)目和單個(gè)組播包在相鄰兩個(gè)網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)間轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程中產(chǎn)生的最大冗余包數(shù)目，確定TTL權(quán)值N，所述TTL權(quán)值N通過(guò)以最大冗余包數(shù)目為底、最大組播包數(shù)目的對(duì)數(shù)向下取整得到。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的裝置，其特征在于，所述網(wǎng)絡(luò)是環(huán)形網(wǎng)絡(luò)，其相鄰兩個(gè)網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)之間可以增加鏈路。
10.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的裝置，其特征在于，所述網(wǎng)絡(luò)是鏈狀網(wǎng)絡(luò)，其相鄰兩個(gè)網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)之間增加鏈路。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種基于TTL控制的保護(hù)倒換優(yōu)化方法和裝置，方法包括根據(jù)最大組播包數(shù)目和最大冗余包數(shù)目，確定組播包在網(wǎng)絡(luò)中的生存時(shí)間(Time To Live，TTL)權(quán)值N；觸發(fā)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生保護(hù)倒換的網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)生成TTL值為N的組播包，并發(fā)送至網(wǎng)絡(luò)中每一個(gè)網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)。本發(fā)明通過(guò)TTL權(quán)值，在環(huán)形網(wǎng)絡(luò)或鏈狀網(wǎng)絡(luò)中相鄰網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)間存在多條鏈路時(shí)，能夠有效控制冗余包的轉(zhuǎn)發(fā)，提高網(wǎng)絡(luò)效率，實(shí)現(xiàn)快速的保護(hù)倒換。
文檔編號(hào)H04L12/24GK102170397SQ20111011854
公開(kāi)日2011年8月31日 申請(qǐng)日期2011年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月9日
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