确定性无线网络的有效网络探测的制作方法
【专利说明】确定性无线网络的有效网络探测
[0001 ] 相关申请
[0002]本申请要求Vasseur等人于2013年7月18日提交的序列号为61/847，642的美国临时申请和于2013年9月30日提交的序列号为14/041,278的申请的权益，它们的全部内容通过引用合并于此。
技术领域
[0003]本公开一般地涉及计算机网络，并且更具体地，涉及有效网络探测，尤其是针对确定性无线网络。
【背景技术】
[0004]低功率和有损网络(LLN)(例如，传感器网络)具有各式各样的应用(例如，智能网格和智能城市)C=LLN具有各种挑战，例如有损链接、低带宽、电池运行、低存储量和/或处理會K力
[0005]随着越来越多针对LLN的用途正在被部署(例如，在工业领域中)，网络通信的确定性和它们的标准化日益成为联网社区之内的主要焦点。尤其是，确定性的联网涉及能够在有限的时间之内保证分组的分发的网络。一般而言，这涉及实现诸如被确保的分发、固定延迟、和接近于零的抖动(例如，取决于应用的微秒到几十毫秒)之类的特性。然而，由于LLN的约束性质，在LLN的架构之内实现这些特性不容易。
【附图说明】
[0006]通过结合附图参考下面的描述可以更好的理解本文的实施例，附图中相似的参考编号指示相同或功能类似的元件，其中:
[0007]图1示出了示例性通信网络；
[0008]图2示出了示例性网络设备/节点；
[0009]图3示出了示例性路由协议消息格式；
[0010]图4示出了从路径计算元件(PCE)传递至网络管理服务器(NMS)用于探测配置文件的示例性消息；
[0011 ]图5示出了从NMS传递至网络节点用于探测配置文件的示例性消息；
[0012]图6示出了示例性探测配置文件表；
[0013]图7示出了示例性探测请求消息传递；
[0014]图8Α-8Β示出了探测和经压缩的探测报告的示例；
[0015]图9Α-9Β示出了探测和经压缩的探测报告的另一个示例；
[0016]图10从探测控制设备(例如，PCE)角度示出了用于高效网络探测(具体地用于确定性的无线网络)的示例性简化的过程;以及
[0017]图11从探测设备(例如，网络节点)角度示出了用于高效网络探测(具体地用于确定性的无线网络)的示例性简化的过程。
【具体实施方式】
[0018]挺述
[0019]根据本公开的一个或多个实施例，设备(例如，路径计算设备)将多个可能的探测配置文件通知给网络管理设备，其中计算机网络的节点从网络管理设备接收该多个可能的探测配置文件。基于确定期望来自所述计算机网络的节点中的一个或多个特定节点的特定信息，，设备然后可以基于该特定信息选择该多个可能的探测配置文件中的一个或多个特定探测配置文件，并且指示一个或多个特定节点根据一个或多个特定探测配置文件探测一个或多个特定的目的地节点。
[0020]根据本公开的一个或多个附加实施例，节点在网络管理设备上注册，并且在注册期间从网络管理设备接收多个可能的探测配置文件。当从路径计算设备接收指令以根据多个可能的探测配置文件中的一个或多个特定探测配置文件来探测一个或多个特定的目的地节点时，节点然后可以根据指令的一个或多个特定探测配置文件探测一个或多个特定的目的地节点。
[0021]
[0022]计算机网络是通过用于在端节点(例如，个人计算机和工作站、或诸如传感器之类的其他设备等等)之间传输数据的通信链路和通信段互相连接的节点在地理上分布式的集合。从局域网(LAN)到广域网(WAN)的范围内，有许多类型的网络可用。LAN通常通过位于相同的常规物理位置(例如，建筑物或校园)的专用私有通信链路来连接节点。另一方面，WAN通常通过长距离通信链路(例如，公共载波电话线、光纤光路、同步光纤网(SONET)、同步数字系列(SDH)链路、或者诸如IEEE 61334、IEEE P1901.2、和其他之类的电力线通信(PLC))来连接在地理上分散的节点。此外，移动Ad-Hoc网络(MANET)是一种无线ad-hoc网络，其通常被认为是通过无线链路连接的移动路由器(和相关联的主机)的自配置网络，它们的结合形成任意拓扑结构。
[0023]特别地，诸如传感器网络之类的智能对象网络是具有在空间上分布的自主设备(例如，传感器、致动器等等)的具体类型的网络，这些在空间上分布的自主设备协同监测在不同位置的物理或环境条件，例如，能量/功率消耗、资源消耗(例如，高级量测体系或“AMI”应用的水/汽油/等等)、温度、压力、振动、声音、辐射、运动、污染物等等。其他类型的智能对象包括致动器(例如，负责打开/关闭引擎或执行任意其他动作)。传感器网络(一种智能对象网络)通常是共享介质的网络(例如，无线网络或PLC网络)。即，除了一个或多个传感器以夕卜，传感器网络中的每一个传感器设备(节点)一般地可以配备有无线电收发器或其他通信端口(例如，PLC)、微控制器、和能量源(例如，电池)。通常，智能对象网络被认为是场域网(FAN)、邻域网(NAN)等等。一般地，智能对象节点(例如，传感器)上的尺寸和成本约束导致资源(例如能量、存储器、计算速度和带宽)上的相应的约束。
[0024]图1是说明性地包括通过各种通信方法互相连接的节点/设备110(例如，如图示所标记的，“主干”、“11”、“12”、...“46”、和下面图2所描述的)的示例性计算机网络100的概略性框图。例如，链路105可以是有线链路或共享介质(例如，无线链路、PLC链路等等)，这里某些节点110(例如，路由器、传感器、计算机等等)可以与其他节点110进行通信(例如，基于距离、信号强度、当前操作状态、位置等等)。同样，如所示出的，主干设备可以将网络的节点连接至主干网络(例如通过专用无线链路或有线连接)，这里主干网络可以是专有的和/或公共的(例如，因特网)，并且可以包括诸如服务器、交换机、路由器等等之类的各种资源。本领域的技术人员将理解在计算机网络中可以使用任意数量的节点、设备、链路等等，并且本文所示出的视图是为了简洁起见。同样，本领域的技术人员还将理解虽然网络被显示处于某一方向(特别是具有“根”主干节点)，但是网络100仅仅是不意味着限制本公开的示例性图不O
[0025]使用预定的网络通信协议(例如，某些已知的有线协议、无线协议(例如，IEEE标准802.15.4^?1、蓝牙等等)、？^:协议、或其他适当的共享介质协议)，在计算机网络100的节点/设备之间可以交换数据分组140(例如，在设备/节点之间被发送的流量和/或消息)。在这种环境下，协议由定义节点如何互相交互的一组规则组成。
[0026]图2是可以与本文所描述的一个或多个实施例(例如，如上面图1是示出的任意节点110或服务器(例如，路径计算元件或“PCE”))一起使用的示例性节点/设备200的概略性框图。设备200可以包括通过系统总线250互相连接的一个或多个网络接口 210(例如，有线、无线、PLC等等)、至少一个处理器220、和存储器240，以及电源260(例如，电池、插头等等)。
[0027](多个)网络接口210包括用于通过耦合至网络100的链路105传递数据的机械、电气、和信令电路。网络接口可以被配置为使用各种不同的通信协议来发送和/或接收数据。此外，注意节点可以具有两个不同类型的网络连接210(例如，无线和有线/物理连接)，并且本文所示出的视图仅用于说明。同样，虽然示出网络接口210从电源260分开，但是对于PLC，网络接口 210可以通过电源260进行通信，或可以是电源的组成部件。在一些具体配置中，PLC信号可以被耦合至馈送电源的电力线。
[0028]存储器240包括由处理器220和网络接口 210可寻址的用于存储与本文所描述的实施例相关联的软件程序和数据结构的多个存储位置。注意，某些设备可以具有有限的存储器或没有存储器(例如，除了运行在设备和相关联的缓存上的程序或进程以外，没有用于存储的存储器)。处理器220可以包括适于执行软件程序和操作数据结构245的硬件元件或硬件逻辑。操作系统242(该操作系统242的一部分通常驻留在存储器240中并且由处理器来执行)通过在设备上执行的软件过程和/或服务的支持来调用操作(和其它操作)，从而在功能上组织设备。这些软件过程和/或服务可以包括路由过程/服务244、“PCE/PCC”过程246、和说明性的探测过程248(如本文所描述的)。
[0029]对本领域的技术人员，其他处理器和存储器类型(包括各种计算机可读介质)显然可以被用来存储和执行属于本文所描述的技术的程序指令。同样，虽然说明书示出了各种过程，但是各种过程可以实施为被配置为根据本文的技术(例如，根据类似过程的功能)进行操作的模块是明确被考虑的。此外，虽然过程已经被单独示出，但是本领域的技术人员将理解，过程可以是其他过程内的例程或模块。
[0030]如本领域的技术人员理解的，路由过程(服务)244包括计算机可执行指令，该计算机可执行指令由处理器220执行以施行由一个或多个路由协议(例如，主动式(或反应式)路由协议)提供的功能。这些功能在功能设备上被配置为管理路由/转发表(数据结构245)，该路由/转发表包括，例如，被用来做出路由/转发决定的数据。特别地，在主动式路由中，在计算到网络中的任意目的地的路由之前，连接性被发现和了解，例如，诸如开放式最短路径优先(OSPF)、或中间系统到中间系统(ISIS)、或最优链路状态路由(OLSR)之类的链路状态路由。值得注意的是，在不能或不被配置为存储路由表项的设备上，路由过程244可以仅由提供源路由技术的必要机制组成。即，对于源路由，网络中的其他设备可以准确地告诉能力较差的设备向何处发送分组，并且该能力较差的设备仅仅按指示转发分组。
[0031]低功率和有损网络(LLN)(例如，传感器网络)可以被用在各式各样的应用