专利名称：光网络多故障容错方法
技术领域：
本发明涉及光网络生存性技术领域，特别涉及一种光网络多故障容错方法。
背景技术：
人类的生存环境不断恶化，自然灾害频发，加上电信网络分布广的特点，造成电信网络易于受到破坏，事故经常发生，后果极为严重。人为因素对网络的破坏，更是频频发生， 在我国，骨干网每年都出现数以百计的光缆中断，所造成的损失更是无法估量。容错就是当由于种种原因在光网络中出现了路径、节点硬件故障或软件错误时， 系统能够自动将这些损坏或丢失的业务和数据恢复到发生事故以前的状态，使系统能够连续正常运行的一种技术。容错的实现方式保护和恢复都属于容错的范围，主要存在的问题是保护需要提前的预留资源，恢复需要故障定位机制。保护策略需要根据网络最大可能出现的故障的数目，根据网络的资源进行保护资源的预留，建立保护通道，最大化保护资源的利用率，此时保护的结构通常是一个多面体的结构。在出现故障以后，恢复策略需要使用故障定位机制，确定故障的数目和故障的位置， 然后根据网络剩余的资源，进行恢复通道的建立，实现业务的不中断的传输。在实际的网络中，网络的故障数目是随机的，保护只能在一定程度上实现对故障的预防，网络管理者需要预先知道需要保护的故障的数目，才能求出保护资源共享最大化条件下的一个最优的保护结构。在光网络中由于故障向下游节点的传播，多故障定位属于 NP-Hard问题，通常都是假设网络出现故障的数目越少越好，在此假设情况下求得网络可能的故障的集合，求得的集合不一定就是实际网络中真实的故障的情况，带有很大的不确定性。保护和恢复方式都不能很好的完成光网络多故障的应对，考虑到前述情况，存在克服相关技术中不足的需要。
发明内容
(一)要解决的技术问题本发明要解决的技术问题是如何避免光网络中多故障容错的不确定性。( 二 )技术方案为解决上述技术问题，本发明提供了一种光网络多故障容错方法，每个光网络节点i维护一个信息素矩阵Ti和本地节点模型Mi,所述Mi用于评价正向蚂蚁构造的路径，模 SMi(yid，52id,ffid)是自适应的，μ id为蚂蚁成功到达目的节点d的物理路径连通性均值， δ 2id是物理路径连通性的样本方差，Wid为移动观察窗口，用于记录蚂蚁遍历物理路径连通性最高的结果Wtest id。对于网络中的每个目的节点d，均值估计μ id和方差5%表征从节点i到节点d的连通性，该方法包括步骤Sl 每隔预定的时间间隔，光网络中每个节点的正向蚂蚁根据流量分布选择目的节点d，并异步地向所述目的节点d移动，同时记录路径的物理连通性和路径节点标识符；
S2 到达目的节点后，在目的节点生成逆向蚂蚁，所述前向蚂蚁将所述路径的物理连通性、路径节点标识符传递给逆向蚂蚁；S3 所述逆向蚂蚁沿前向蚂蚁所途径的路径返回，并根据所述路径的物理连通性， 更新网络状态的本地节点模型Mi以及每个访问过的节点的信息素矩阵凡。其中，所述步骤Sl中正向蚂蚁根据流量分布选择目的节点的方式为fsd是数据流 S" > d的测量函数，在节点s创建一只目的节点为d的正向蚂蚁的概率定义为
权利要求
1.一种光网络多故障容错方法，其特征在于，每个光网络节点i维护一个信息素矩阵 Ti和本地节点模型Mi,所述Mi用于评价正向蚂蚁构造的路径，模SMi(yid，δ 2id, Wid)是自适应的，μ id为蚂蚁成功到达目的节点d的物理路径连通性均值，δ 2id是物理路径连通性的样本方差，Wid为移动观察窗口，用于记录蚂蚁遍历物理路径连通性最高的结果Wbest id,对于网络中的每个目的节点d，均值估计μ id和方差S2id表征从节点i到节点d的连通性，该方法包括步骤51每隔预定的时间间隔，光网络中每个节点的正向蚂蚁根据流量分布选择目的节点 d，并异步地向所述目的节点d移动，同时记录路径的物理连通性和路径节点标识符；52到达目的节点后，在目的节点生成逆向蚂蚁，所述前向蚂蚁将所述路径的物理连通性、路径节点标识符传递给逆向蚂蚁；53所述逆向蚂蚁沿前向蚂蚁所途径的路径返回，并根据所述路径的物理连通性，更新网络状态的本地节点模型Mi以及每个访问过的节点的信息素矩阵凡。
2.如权利要求1所述的光网络多故障容错方法，其特征在于，所述步骤Sl中正向蚂蚁根据流量分布选择目的节点的方式为fsd是数据流S- > d的测量函数，在节点s创建一只目的节点为d的正向蚂蚁的概率定义为
3.如权利要求1所述的光网络多故障容错方法，其特征在于，所述步骤Sl中，正向蚂蚁向目的节点移动过程中选择下一节点的方式为在每个节点i上，目的节点为d的正向蚂蚁在没有访问过的相邻的节点中选择下一个要访问的节点j，如果所有的相邻节点都访问过，则在其中随机选择，选择相邻节点j作为下一个遍历节点的概率Pud是信息素与启发式值Iiu的规格化和
4.如权利要求1所述的光网络多故障容错方法，其特征在于，所述步骤S3中，根据逆向蚂蚁记忆中的连通性值，采用以下公式更新本地节点模型Mi
5.如权利要求1 4中任一项所述的光网络多故障容错方法，其特征在于，所述信息素满足条件
6.如权利要求5所述的光网络多故障容错方法，其特征在于，由信息素构成的信息素矩阵Ti = [ τ iJd]与正向蚂蚁使用的路由表同构。
全文摘要
本发明公开了一种光网络多故障容错方法，涉及光网络生存性技术领域，每个光网络节点i维护一个信息素矩阵Ti和本地节点模型Mi，该方法包括步骤S1每隔预定的时间间隔，光网络的每个节点中的正向蚂蚁根据流量分布选择目的节点d，并异步地向目的节点d移动，同时记录所经过路径的物理连通性和路径节点标识符；S2到达目的节点后，在目的节点生成逆向蚂蚁，前向蚂蚁将所有记忆传递给逆向蚂蚁；S3逆向蚂蚁沿前向蚂蚁所途径的路径返回，并根据此路径最后的连通性，沿途调整网络状态的本地节点模型以及每个访问过的节点的信息素矩阵。本发明能够快速的将受损的业务倒换到正常的网络资源中去，以及将到来的业务选择到连通性更高的路径上。
文档编号H04L12/24GK102325052SQ20111028215
公开日2012年1月18日 申请日期2011年9月21日 优先权日2011年9月21日
发明者张 杰, 李新, 赵永利, 顾畹仪, 黄善国 申请人:北京邮电大学