本发明涉及计算机技术领域，具体地说是一种实用性强、自动计算各网元所成最短路径环链的方法。
背景技术：
随着通信业务技术和需求不断提高，对通信网络的业务稳定，高速要求越来越高。同时通信网络规模的不断扩大，网络连接复杂度不断提高，为通信网络的维护工作难度和要求也越来越高。为了保障整个通信网络的连接安全稳定，迫切需要自动化、信息化手段对通信网络进行运维管理。而目前通信网络管理还缺少对网络中环链路径的自动计算方法，从而导致对通信网络的自动化管理不能覆盖到网络环链，由此导致不能及时分析通信业务在网络环链运行情况。
基于此，现提供一种自动计算各网元所成最短路径环链的方法，可有效解决通信网络中最短环链路径的自动计算问题，从而自动产生复杂网络的环链数据，并可根据这些环链的数据分析网络连接中存在的环网连接风险。
技术实现要素：
本发明的技术任务是针对以上不足之处，提供一种实用性强、自动计算各网元所成最短路径环链的方法。
一种自动计算各网元所成最短路径环链的方法，其实现过程为：
首先将拓扑网络进行环链剥离；然后根据该环链分离的结果，生成包含叶子节点所有网元的链路，删除重复的链路；最后再生成环路。
所述环链剥离采用逐层叶子节点剥离来实现环链网络分离的方式，其中所有只有一个相邻网元的网元视为一个叶子节点，从拓扑网络链路最末端开始层层剥离，直至找不到叶子节点为止。
所述逐层剥离实现环联分离的具体过程为：在分析通信拓扑网络时，首先从链路出发，采用叶子节点的模型，所有只有一个相邻网元的网元视为一个叶子节点；从链末端的叶子节点开始，层层剥离；每次剥离网络中最外层叶子节点，此时会出现新的叶子节点，一直层层剥离，直到找不到叶子节点为止，环链的拓扑连接剥离完成。
生成链路的过程是指在环链剥离的基础上，对链路网络进行逐层找寻最短的链路，然后剥离，直到所有网元均已成链，通过比较链路两端网元和链路长度去除重复链路路径，获得该网络所有链路路径。
根据环链剥离结果，在只有叶子节点形成的拓扑网络中，以最外层叶子为出发点，根据拓扑路径遍历相邻网元，一条链路遍历过程中每个网元只遍历一次，达到另一叶子节点，或经过的网元出现岔路时停止，遍历完所有网元并形成链路；通过比较链路长度和链路两端网元是否相同判断形成的两条链路路径其实是一条链路的两个方向，从而删除重复的链路路径。
在链路生成过程中，当存在未遍历到的网元时，则将已经遍历过，且相邻网元数小于等于2的网元从拓扑网络中剥离，继续链路生成过程，直到所有网元均被遍历到。
所述环路生成过程是指在环链剥离的基础上，将网元按照相邻网元由多到少进行排序，按顺序找寻环路径，直到所有网元均已作为起点网元找寻过环路径，则表示所有环路均被找到，环路生成完成。
在环路生成步骤中，按顺序找寻环路径时，自动跳过只有两个相邻网元且已经被其他环遍历过的网元。
在环路生成步骤中，通过比对A、B两个起点网元先后所形成路径长度相同的环，若后形成B起点的环上含有A起点，则该环必被A起点找到，将其抛弃，不用再逐一比对环上其他网元连接顺序是否一致。
所述环路生成步骤的具体过程为：
1）在将链路网元剥离后的拓扑网络中，将网元按照相邻网元数量由多到少进行排序，然后按照顺序以这些网元为出发点进行环路径遍历；
2）遍历过程中同一路径除起点网元，每个网元只允许遍历一次，当遍历回起点，或找不到下一个遍历点时停止，并排除只经过一个网元就回到出发点的路径；
3）当一个网元A的环路径遍历停止时，最短回到出发点的路径即为该经过该网元的最短环路径，最短环路径均为成对出现，每对均为一个环路径的两种回旋方向，只取其中一条路径；
4）对A网元上找到的最短环路径，查询环路径上遍历的网元是否含有之前已经遍历过的起点网元B，且环上网元数量与B起点网元找到的环上网元数量一致，则判定该环已经被B起点网元遍历过是重复环路径，可以抛弃；
5）当遍历下一个网元时，首先判断该网元相邻网元数量是否等于2，且已经被之前的环路径遍历过，则跳过找寻环路径，否则重复执行2）至4）步骤；
6）当所有网元均已作为起点网元找寻过环路径，则表示所有环路均被找到。
本发明的一种自动计算各网元所成最短路径环链的方法，具有以下优点：
本发明的一种自动计算各网元所成最短路径环链的方法，可以自动快速找到通信网络中的所有最短环链路径，并对该拓扑网络中连接状况进行分析，判断网络中是否存在超大环、长单链、单归环等网络隐患，及时对这些网络隐患进行整改，增加冗余网络连接，防止单点故障导致通信业务大面积瘫痪，为通信网络安全运行提供了一套自动化、信息化方法，从而提高了通信网络安全运维水平，保障通信业务稳定高效运行，实用性强，适用范围广泛，易于推广。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
本发明的目的就是为了解决通信网络中最短环链路径的自动计算，从而自动产生复杂网络的环链数据，并可根据这些环链的数据分析网络连接中存在的环网连接风险，为规避通信业务风险提供有效的自动化工具。
一种基于网元拓扑路径自动计算各网元所成最短路径环链的方法，将复杂的拓扑网络先进行环链分离，其次通过自创的链路径生成和去重方法，环路径生成和去重方法，大幅提高了环链路径找寻的效率。也就是说，本发明包括环链剥离、链路生成和环路生成三个步骤。
实施例1：
环链分离：
采用逐层叶子节点剥离进行环链网络分离。
链路生成：
在环链剥离的基础上，对链路网络进行逐层找寻最短的链路，然后剥离，直到所有网元均已成链，并通过比较链路两端网元和链路长度去除重复链路路径，获得该网络所有链路路径。
环路生成：
在环链剥离的基础上，将网元按照相邻网元由多到少进行排序，按顺序找寻环路径，并自动跳过只有两个相邻网元且已经被其他环遍历过的网元，大幅提高了找寻环的速度。通过比对A、B两个起点网元先后所成路径长度相同的环，若后形成B起点的环上含有A起点，则该环必被A起点找到，可以抛弃，不用再逐一比对环上其他网元连接顺序是否一致。这大幅提高去重效率。
实施例2：
环链剥离：
因链路径相对环路径结构相对较简单，因此在分析通信拓扑网络时首先从链路出发，采用叶子节点的模型，所有只有一个相邻网元的网元可以视为一个叶子节点。从链末端的叶子节点开始，层层剥离。每次剥离网络中最外层叶子节点，此时会出现新的叶子节点，一直层层剥离，直到找不到叶子节点为止，环链的拓扑连接剥离完成。
链路生成：
根据环链剥离结果，在只有叶子节点形成的拓扑网络中，以最外层叶子为出发点，根据拓扑路径遍历相邻网元，一条链路遍历过程中每个网元只遍历一次，达到另一叶子节点，或经过的网元出现岔路时停止。通过比较链路长度和链路两端网元是否相同判断形成的两条链路路径其实是一条链路的两个方向，从而删除重复的链路路径。
如果此时仍有未遍历到的网元，则将已经遍历过，且相邻网元数小于等于2的网元从拓扑网络中剥离，继续上一个步骤的链路形成，直到所有网元均被遍历到。
环路生成：
1）在将链路网元剥离后的拓扑网络中，将网元按照相邻网元数量由多到少进行排序，然后按照顺序以这些网元为出发点进行环路径遍历；
2）遍历过程中同一路径除起点网元，每个网元只允许遍历一次，当遍历回起点，或找不到下一个遍历点时停止，并排除只经过一个网元就回到出发点的路径；
3）当一个网元A的环路径遍历停止时，最短回到出发点的路径即为该经过该网元的最短环路径，最短环路径均为成对出现，每对均为一个环路径的两种回旋方向，只取其中一条路径；
4）对A网元上找到的最短环路径，查询环路径上遍历的网元是否含有之前已经遍历过的起点网元B，且环上网元数量与B起点网元找到的环上网元数量一致，则判定该环已经被B起点网元遍历过是重复环路径，可以抛弃；
5）当遍历下一个网元时，首先判断该网元相邻网元数量是否等于2，且已经被之前的环路径遍历过，则跳过找寻环路径，否则重复执行2）至4）步骤；
6）当所有网元均已作为起点网元找寻过环路径，则表示所有环路均被找到。
通过本发明公开的方法，自动计算在拓扑网络所有网元所成最短路径环链的方法，保证所有在环路上的网元均能计算出其所形成的最短路径环链，并且能够自动识别和排除重复的路径环。通过该方法，可以快速找到该子网下所有最短路径环链，以此为基础找到该子网下超大环（网元数量较多的环），超长链（网元数量较多的链路）、单归环（下层环路只有一条路径与上层环路相连），如果与网元外线光缆段、光路路由数据相结合，还能判断哪些环路存在共用光缆段、光路路由。提前发现网路连接中安全隐患。为这些安全隐患的及早发现、及时排除提供了有利的工具。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。
以上对本发明所提供的一种自动计算各网元所成最短路径环链的方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。