本發(fā)明涉及網(wǎng)絡應用領域，尤其涉及一種全局網(wǎng)絡備份路由的評估方法。
背景技術：
對于網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸，需要計算出一個在網(wǎng)絡中的路由，此路由一般會是最優(yōu)路由，但考慮到網(wǎng)絡傳輸節(jié)點間鏈路可能發(fā)生的故障及中斷，還會計算出一個備份路由，以便在原有使用的鏈路出現(xiàn)斷點等故障時能夠將數(shù)據(jù)轉由備份路由進行傳輸，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪B續(xù)性和高可用。
目前的備份路徑的選擇基于數(shù)學的各類算法，包括考慮到備份路徑與原路徑的重疊程度，以保證備份路徑的可用性。
上述各類算法考慮整體網(wǎng)絡中單個傳輸要求的路由和備份路由情況，甚至也考慮到備份路由的性能問題，但未能考慮整體的網(wǎng)絡情況：
1)網(wǎng)絡中存在多個路徑及多個備份路徑的情況，某些鏈路中斷可能會造成多條備份路由同時啟用。
2)網(wǎng)絡中節(jié)點之間的傳輸能力是有上限的，也就是說有帶寬最大載荷，單獨看一個備份路由符合路徑傳輸?shù)淖畲筝d荷要求，但是一條或多條備份路徑以及原來存在的路由疊加是否超載荷？
通過上述問題的描述可以看到，多個備份路徑同時生效可能發(fā)生網(wǎng)絡局部鏈路出現(xiàn)超過最大載荷的情況，使得網(wǎng)絡不能滿足或只能部分滿足路由的需求。
所以，沒有全局性的看到網(wǎng)絡及路由情況，只是單獨的計算一個路由及其備份路由，不能滿足全局網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)傳輸需求，備份路徑不一定能夠發(fā)揮作用，目前急需要有一套評估辦法，幫助評價備份路由的優(yōu)劣，進而進一步修正和優(yōu)化備份路由的選擇。
技術實現(xiàn)要素：
為解決現(xiàn)有技術中的問題，本發(fā)明提供一種全局網(wǎng)絡備份路由的評估方法，還提供一種實現(xiàn)評估方法的評估系統(tǒng)。
本發(fā)明評估方法包括如下步驟：
a：獲取所有與備份路由相關的全局網(wǎng)絡狀態(tài)；
b：計算全局網(wǎng)絡下所有可能中斷的情況，及相應的備份路由的負載評分；
c：為備份路由的每種路徑中斷情況計算其發(fā)送概率，轉換為權重；
d：將步驟b中計算的負載評分與步驟c中對應的權重加權求和，獲得全局備份路由的評估分數(shù)。
本發(fā)明作進一步改進，還包括步驟e：根據(jù)評估分數(shù)獲取全局最優(yōu)路由備份方案。
本發(fā)明作進一步改進，在步驟a中，所述全局網(wǎng)絡狀態(tài)包括全網(wǎng)參數(shù)、全網(wǎng)路由及備份路由信息。
本發(fā)明作進一步改進，所述全網(wǎng)參數(shù)包括全局的網(wǎng)絡構成，所述網(wǎng)絡構成包括全局網(wǎng)絡的節(jié)點數(shù)量m、節(jié)點間鏈路的數(shù)量n，鏈路的序號分別為1到n，以及所有相鄰節(jié)點路徑提供的帶寬、延遲，每條路由的申請帶寬、實際帶寬。
本發(fā)明作進一步改進，所述全網(wǎng)路由及備份路由信息包括節(jié)點中斷后，需要經過的鏈路以及相應的路由負載，所述路由負載包括實際最大負載和當前路由負載。
本發(fā)明作進一步改進，在步驟b中，在備份路由中當n個鏈路中其中n,…,t等鏈路中斷時，啟動的備份路由與其他路由路徑網(wǎng)絡的負載評分計算公式為：
其中，lx理論負載：鏈路x正常時應該提供的網(wǎng)絡負載；
lx實際最大負載：鏈路x當前可以提供的網(wǎng)絡負載，當此鏈路中斷時實際最大負載為0；lx當前路由負載：當前經過鏈路x的路由線路的負載總和，包括因某鏈路中斷而經此鏈路通過的備份路由。
本發(fā)明作進一步改進，在步驟c中，根據(jù)每個鏈路的服務等級協(xié)議sla計算每種路徑中斷的概率，并轉化為權重。
本發(fā)明作進一步改進，序號為n的鏈路ln的sla為θn，則鏈路n中斷的概率計算公式為：(1-θn)。
本發(fā)明作進一步改進，步驟d中，將鏈路中斷的概率作為影響因子，計算三條鏈路以內中斷的負載影響評分，并求和得出最終備份路由的評估分數(shù)，其中，
一條鏈路n中斷時的備份路由的負載影響評分計算公式為：
兩條鏈路n、m同時出現(xiàn)中斷時的備份路由的負載影響評分計算公式為：
三條鏈路n、m、p同時出現(xiàn)中斷時的備份路由的負載影響評分計算公式為：
所述全局備份路由的評估分數(shù)r為：r＝r1+r2+r3。
本發(fā)明還提供一種實現(xiàn)評估方法的評估系統(tǒng)，包括獲取模塊：用于獲取所有與備份路由相關的全局網(wǎng)絡狀態(tài)；計算模塊：用于計算全局網(wǎng)絡下所有可能中斷的情況，及相應的備份路由的負載評分；權重計算模塊：用于為備份路由的每種路徑中斷情況計算其發(fā)送概率，轉換為權重；備份路由評估模塊：用于將計算模塊計算的負載評分與權重計算模塊計算的對應的權重加權求和，獲得全局備份路由的評估分數(shù)。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：通過對全局備份路由進行評分，可以計算不同備份路由的優(yōu)劣，通過對全局路由進行調整和修訂，可以得到不同全局路由的橫向對比，進而得到相對符合應用網(wǎng)絡傳輸需要的全局備份路由。
附圖說明
圖1為本發(fā)明方法流程圖。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步詳細說明。
如圖1所示，本發(fā)明評估方法包括如下步驟：
a：獲取所有與備份路由相關的全局網(wǎng)絡狀態(tài)；
b：計算全局網(wǎng)絡下所有可能中斷的情況，及相應的備份路由的負載評分；
c：為備份路由的每種路徑中斷情況計算其發(fā)送概率，轉換為權重；
d：將步驟b中計算的負載評分與步驟c中對應的權重加權求和，獲得全局備份路由的評估分數(shù)。
e：根據(jù)評估分數(shù)獲取全局最優(yōu)路由備份方案。比如，可以根據(jù)評估分數(shù)獲取1個最優(yōu)備份路由供節(jié)點中斷時使用，也可以根據(jù)評估分數(shù)獲取一到兩個次優(yōu)的備份路由供選擇。此評估分數(shù)是動態(tài)變化的，避免當某一節(jié)點發(fā)送中斷，其他網(wǎng)絡都選擇該備份路由導致該備份路由堵塞的情況，從全局網(wǎng)絡作為出發(fā)點進行評估，有效避免了其中一個備份路由負載過大，影響網(wǎng)絡，造成網(wǎng)速緩慢或者延遲的情況。
具體地，作為本發(fā)明的一個實施例，本發(fā)明的網(wǎng)絡優(yōu)選sdn網(wǎng)絡(softwaredefinednetwork,軟件定義網(wǎng)絡)，其中的網(wǎng)絡是由若干個有線節(jié)點構成，便于數(shù)據(jù)的獲取及網(wǎng)絡的管控。
在步驟a中，所述全局網(wǎng)絡狀態(tài)包括全網(wǎng)參數(shù)、全網(wǎng)路由及備份路由信息。
所述全網(wǎng)參數(shù)包括全局的網(wǎng)絡構成，所述網(wǎng)絡構成包括全局網(wǎng)絡的節(jié)點數(shù)量m、節(jié)點間鏈路的數(shù)量n，鏈路的序號分別為1到n，以及所有相鄰節(jié)點路徑提供的帶寬、延遲，每條路由的申請帶寬、實際帶寬。
本發(fā)明作進一步改進，所述全網(wǎng)路由及備份路由信息包括節(jié)點中斷后，需要經過的鏈路以及相應的路由負載，所述路由負載包括實際最大負載和當前路由負載。
本發(fā)明作進一步改進，在步驟b中，在備份路由中當n個鏈路中其中n,…,t等鏈路中斷時，啟動的備份路由與其他路由路徑網(wǎng)絡的負載評分f(n,…,t)的計算公式為：
其中，lx理論負載：鏈路x正常時應該提供的網(wǎng)絡負載；
lx實際最大負載：鏈路x當前可以提供的網(wǎng)絡負載，當此鏈路中斷時實際最大負載為0；lx當前路由負載：當前經過鏈路x的路由線路的負載總和，包括因某鏈路中斷而經此鏈路通過的備份路由。
此時，每個鏈路負載評分為一個正或者負的一個數(shù)字，評分越高代表網(wǎng)絡狀態(tài)越好，評分越低(比如負數(shù))則代表網(wǎng)絡狀態(tài)不好。
在步驟c中，根據(jù)每個鏈路的服務等級協(xié)議sla計算每種路徑中斷的概率，并轉化為權重。sla(servicelevelagreement，服務等級協(xié)議)，為這條物理鏈路可提供的可用性服務標準，一般為接近1的數(shù)字，如99.9％，表示服務時間t內中斷的時間長度不超過t×(1-99.9％)。比如，序號為n的鏈路ln的sla為θn，則鏈路n中斷的概率計算公式為：(1-θn)。
步驟d中，將鏈路中斷的概率作為影響因子，計算三條鏈路以內中斷的負載影響評分，并求和得出最終備份路由的評估分數(shù)，其中，
一條鏈路n中斷時的備份路由的負載影響評分計算公式為：
兩條鏈路n、m同時出現(xiàn)中斷時的備份路由的負載影響評分計算公式為：
三條鏈路n、m、p同時出現(xiàn)中斷時的備份路由的負載影響評分計算公式為：
所述全局備份路由的評估分數(shù)r為：r＝r1+r2+r3。
由于一般一條物理鏈路的sla>99.9％，即發(fā)生中斷的概率為(1-sla)。故當4條鏈路中斷同時發(fā)生的改為小于(0.001)4，即小于萬億分之一，其權重對于整體評分影響幾乎忽略不計，故本發(fā)明不再考慮4條及以上的鏈路同時中斷的情況。
本發(fā)明還提供一種實現(xiàn)評估方法的評估系統(tǒng)，包括獲取模塊：用于獲取所有與備份路由相關的全局網(wǎng)絡狀態(tài)；計算模塊：用于計算全局網(wǎng)絡下所有可能中斷的情況，及相應的備份路由的負載評分；權重計算模塊：用于為備份路由的每種路徑中斷情況計算其發(fā)送概率，轉換為權重；備份路由評估模塊：用于將計算模塊計算的負載評分與權重計算模塊計算的對應的權重加權求和，獲得全局備份路由的評估分數(shù)。
本發(fā)明通過對全局備份路由進行評分，可以計算不同備份路由的優(yōu)劣，通過對全局路由進行調整和修訂，可以對不同的全局路由進行橫向對比，進而得到相對符合應用網(wǎng)絡傳輸需要的全局備份路由。
以上所述之具體實施方式為本發(fā)明的較佳實施方式，并非以此限定本發(fā)明的具體實施范圍，本發(fā)明的范圍包括但不限于本具體實施方式，凡依照本發(fā)明所作的等效變化均在本發(fā)明的保護范圍內。