一种网络升级感知的保护方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及通信领域，尤其涉及一种网络节点逐步替换升级时的保护方法。
【背景技术】
[0002] 目前光网络部署的是波分复用网络，现有网络节点大多为固定栅格技术的网络节 点。随着互联网流量的爆炸式增长，基于固定栅格技术的波分复用骨干网络的传输容量瓶 颈逐渐显现。由于固定业务承载模式、信号调制方式和光通道属性等的局限性，网络的频谱 资源利用率偏低，光波长具有的大容量特性未完全释放，需要向具有资源动态分配特征的 网络节点升级。从固定栅格技术的网络节点升级到灵活栅格技术的网络节点是当前面对的 一种应用场景。在未来，波分复用网络还会向动态空分复用网络、或具有其他资源动态分配 特征的网络升级。
[0003] 可迀移网络升级是动态网络环境下的网络节点逐步替换升级的过程。考虑到资本 性支出和运营成本，一次性全方位地部署灵活栅格技术或其他具有资源动态分配特征的网 络节点、构建频谱弹性光网络，从经济成本和网络效应两方面看来是不太现实的，因此，更 可行的方案是平滑地逐步升级到频谱弹性光网络。
[0004] 因此如何解决网络节点逐步替换升级时可能导致的业务中断，为关键业务实现无 中断的服务，是一个重要的技术问题。
【发明内容】
[0005] 本发明拟解决网络升级过程中节点升级带来的业务中断问题，提出一种升级感知 的保护方法，目的在于有效地降低网络升级过程设备替换导致的业务中断，实现关键业务 的无中断提供。
[0006] 本发明所提出的网络升级感知的保护方法包含以下步骤：
[0007] 生成业务请求，所述业务请求中包含源节点、宿节点、带宽需求；
[0008] 选取升级期待值最大的n(n 2 1)个节点作为待升级节点组；
[0009] 根据所述业务请求中涉及的源节点、宿节点，使用最短路径算法得到所述源节点 和宿节点间的K(K 2 2)条最短路径；
[0010] 将Κ条路径中的任意两条路径相互组合，得到Κ(Κ_1)/2个候选路径对；
[0011] 在所述候选路径对中选择一未被所述待升级节点组阻断的路径对，作为配置路径 对。
[0012] 在上述步骤中、及本发明申请文件下文所述升级期待值的含义，是用数值的大小 来表明升级需求的强弱。
[0013] 在上述步骤中、及本发明申请文件下文所述候选路径对未被所述待升级节点组阻 断的含义，是指所述候选路径对中的两条路径至少有一条路径不包含待升级节点组中的节 点。也就是说，最多有一条路径经过待升级节点组的节点。
[0014] 进一步地，本发明的方法还包含以下步骤:读取网络状态参数，包括表示节点相邻 关系的拓扑信息、节点度数、网络总流量、节点流量、表示节点是否已经升级的标识，根据网 络状态参数实时计算节点升级期待值。
[0015] 优选地，本发明所述节点升级期待值，是用该节点容量因数和相邻因数加权求和 得到;所述容量因数正比于该节点流量;所述相邻因数正比于该节点的未升级相邻节点占 全部相邻节点的比率。
[0016] 本发明的实施例进一步定义和具体表示了所述容量因数、相邻因数、升级期待值 (见公式1~3);作为本发明进一步优化的实施例，一种设置容量因数权值β和相邻因数权值 γ的方法是，β为小于1的正数，且取值γ =?-β。
[0017] 进一步地，本发明的方法还包含以下步骤:根据所述带宽需求，对所述配置路径对 进行频谱资源分配;按照配置路径建立连接。
[0018] 进一步地，本发明的方法还包含以下步骤:所述配置路径对没有充足的频谱资源 可以满足业务请求中的带宽需求时，则在所述候选路径对中重新挑选一配置路径对。
[0019] 进一步地，本发明的方法还包含以下步骤:在所述候选路径对中，既未被所述待升 级节点组阻断、又可以满足业务请求中的带宽需求的配置路径对不存在时，阻塞业务请求。
[0020] 本发明有益效果如下：
[0021] 本发明实施例提供了一种升级感知的保护方法，目的在于有效地降低网络升级过 程设备替换导致的业务中断，实现关键业务的无中断提供。采用本发明的方法，可以根据具 体的指标和度量来实现网络升级过程中的节点选择，并通过构建待升级节点组，实现网络 节点升级过程的可控性，提高了网络的生存性和稳定性，体现在通过感知的保护策略，降低 了业务在节点升级过程的中断率，能有效地为关键业务提供无中断服务。
【附图说明】
[0022] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使 用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本 领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其 他的附图。
[0023] 图1是本发明应用场景举例
[0024] 图2是网络升级感知保护的方法流程图实施例
[0025] 图3是用本发明方法对网络节点概率进行计算、选择工作和保护路径的实施例
【具体实施方式】
[0026] 为了实现本发明的目的，本发明实施例中提供了一种升级感知的保护方法，目的 在于有效地降低网络升级过程设备替换导致的业务中断，实现关键业务的无中断提供。下 面结合说明书附图对本发明各个实施例作进一步地详细描述。显然，所描述的实施例仅仅 是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术 人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0027] 图1是本发明的应用场景。升级感知的保护是指在计算工作路径和保护路径时能 识别并回避潜在升级节点。本发明的方案是建立在组建待升级节点组的可度量网络升级架 构上的。本发明中定义的可度量的网络升级架构，是用量化的方式来表征网络节点的升级 需求，网络升级过程直观可控。本发明的方法提出了网络升级过程中选择节点的具体指标。 实现本发明方法的系统可以采用软件定义网络(SDN)技术实现。
[0028] 本发明中定义的升级期待值，是用数值的大小来表明升级需求的强弱。
[0029] 本发明的核心是基于升级期待值确定待升级节点组。在可度量的网络升级架构 中，首先通过计算、或人工设置得到各个网络节点实时的升级期待值，然后根据所述升级期 待值，选取一组(表示为η个，η 2 1)候选升级节点，作为待升级节点组。在工作路径和保护路 径中找出与所述待升级节点组不相关的路径对，实现升级感知的业务保护功能。例如，通过 构建待升级节点组，使网络节点升级过程可控，提高网络从固定栅格到灵活栅格升级时的 生存性与稳定性，降低业务升级过程的中断率，为关键业务提供无中断服务。
[0030] 作为本发明的最佳实施例，网络升级模型中节点的升级期待值从节点容量因数和 相邻因数两个方面来考虑。所述节点容量因数和相邻因数是根据当前网络状态参数(包括 节点相邻关系、节点度数、节点流量、全网流量)来计算的。
[0031] 所述容量因数是指通过考察该节点自身的容量来衡量该节点的升级需求。容量因 数正比于节点流量。节点流量越大，该节点升级需求越大。
[0032] 所述相邻因数是指通过考察该节点的相邻节点是否已经升级来衡量该节点的升 级需求。相邻因数正比于该节点的未升级相邻节点占全部相邻节点的比率。相邻节点未升 级比率越大，该节点升级需求越大。
[0033]用容量因数和相邻因数加权求和计算得到该节点的升级期待值。
[0034] 定义和计算节点容量因数的例子：
[0035] ai = ti/T 公式 1
[0036] 其中，ai表示节点i容量因数，ti表示通过节点i的流量，T表示全网总流量。
[0037] 定义和计算节点相邻因数的例子：
[0038]
[0039]
[0040] 兵甲，Ui衣不节总1的ffl郊因数，K衣不已升级节总果甘，Ai衣不节点i的相邻节点集 合，di表示节点i的度数。
[0041]定义和计算升级期待值的例子：
[0042] ρι = βΧαι+ γ Xui 公式3
[0043] 其中，Pi为节点i的升级期待值，β为容量因数权值，γ为相邻因数权值。
[0044] 实施本发明方法时，容量因数权值和相邻因数权值是可设置的，目的是为了可以 调整升级策略，其含义是通过改变权重来设定容量因数和相邻因数的重要程度，或是说，在 升级选择的过程中是容量因数优先还是相邻因数优先。实施本发明方法的普通技术人员能 够理解，容量因数权值越大，容量因数在计算时升级期待值发挥的作用就越大。相似地，相 邻因数权值越大，相邻因数在计算升级期待值时发挥的作用也就越大。
[0045] -种设置容量因数权值和相邻因数权值的方法是，β为小于1的正数，且取值γ = 1_βο
[0046]在图1所示应用场景中，假设存在9个节点，节点编号如图中所示。其中灵活栅格节 点集合为{节点6，节点7 }，其他节点为固定栅格节点。节点5的相邻节点集合为{节点3，节点 6}，在考虑固定栅格节点向灵活栅格节点升级时，计算节点5的相邻因数。根据公式2,节点3 的pair值为1，节点6的pair值为0,节点5的相邻因数为0.5。即F= {6,7}，A5= {3,6}，d5 = 2，
pair(3) = 1，pair(6) = 0
[0047]图2给出 了网络ττ?^Ε^μ'ι木了厂的 yj 王m大ximw。
[0048] 步骤101