路由优化方法和装置与流程

本发明涉及电力通信领域，具体而言，涉及一种路由优化方法和装置。
背景技术：
：电力通信网是承载智能电网信息交互业务的通信专网，是支撑智能电网生产管理的信息平台，是智能电网发展的重要基础设施。电力通信网承载的电力通信业务与电力生产密切相关，例如继电保护、稳定控制、配电自动化等业务，一旦发生故障将对电网的稳定运行造成威胁，因此开展电力通信网脆弱性相关研究具有重要的意义。在系统的安全观点中，脆弱性是指存在于一个系统内的弱点或缺陷，系统对一个特定的威胁攻击或危险事件的敏感性，或进行攻击的威胁作用的可能性。在电力通信网中，网络的脆弱性往往通过节点和边的脆弱性来进行表征，一般定义为移除节点或边之后，网络性能的下降程度。电力通信网的脆弱性指明网络中的薄弱环节，为网络管理和优化提供判别依据。建立电力通信网脆弱性评估指标体系，对网络完成节点和边的脆弱性评估之后，实现基于脆弱性均衡的业务路由优化。目前对电力通信网的脆弱性评估主要基于复杂网络理论来进行的，进一步，主流的研究方法分为三种：第一种是基于经典复杂网络理论的电力通信网结构脆弱性评估方法。该方法突破了网络规模的限制，但只能给出网络拓扑本身的结构脆弱性，也尚未考虑电力通信网不同等级的业务对网络的影响；第二种是复杂网络理论与传统可靠性计算相结合的方法，但仍没有区分承载业务的等级；第三种是业务影响与复杂网络理论相结合的脆弱性评估方法，并没有给出合理的优化方法。在脆弱性优化方面，目前有高度数节点保护策略和低度数节点加边策略来降低网络脆弱性，但这两种策略需要对现有网络的结构进行升级，会带来额外的人工和资本投入；还有基于信息熵的业务路由优化方法，但算法相对简单，未考虑脆弱性的动态更新过程。相关技术中的电力通信网中路由配置方法主要包括以下四种方案：方案1：基于业务重要度的电力通信业务路由分配方法。首先，对电力通信路由网络进行网络简化，设置源节点和目标节点，根据不同电路传输路径寻找K条路径，对每条路径设置对应的重要度，其中K≥1；然后根据电力通信路由网络可靠性分析模型得到逻辑映射矩阵G，以及阈值TH，并根据逻辑映射矩阵G和阈值TH，寻找完备集合CS和寻找联系集合TS；最后，利用业务节点风险度代替节点可靠性，同时利用业务路径风险度代替边可靠性，最终计算可靠性数值，从而获取电力通信路由网络最佳路径。方案2：基于电力通信交互影响的电力系统脆弱性的检测方法，该检测方法包括以下步骤：步骤10)：建立电力-通信复合系统关联矩阵；步骤20)：测算电力系统脆弱性，得到电力网络节点脆弱性指标和电力网络支路脆弱性指标；步骤30)：测算通信业务脆弱性，包括通信网络节点脆弱性指标和通信网络支路脆弱性指标；步骤40)：计算电力通信信息交互通道脆弱性；步骤50)：将步骤20)、步骤30)和步骤40)得到的脆弱性指标代入电力-通信复合系统关联矩阵，得到电力-通信复合系统脆弱性矩阵，并针对复合系统脆弱性数值进行从大到小的排序。方案3：电力通信网络业务路由方法及装置，所述方法包括：A.根据网络优化目标生成目标优化函数；B.确定业务的起始节点，并将其作为当前节点；C.利用蚁群算法计算与当前节点相连的各条链路的转移概率，所述转移概率是根据当前各条链路上的信息素计算得到的；D.依据所述转移概率选择下一跳节点；E.判断选择的下一跳节点是否为所述业务的目的节点；如果是，则将选择的下一跳节点作为当前节点，并根据所述目标优化函数确定当前各条链路上的信息素，然后重复执行步骤C至步骤E；否则，根据业务的起始节点、以及选择的所有下一跳节点生成对应所述业务的路由。方案4：电力光纤通信网业务的双路由配置方法。该方法包括：依据实际工程，建立合理有效的电力光纤通信网业务传输模型；将业务按照重要度进行排序，并通过改进Bhandari算法，配置两条完全不相交的路由。新算法根据实际情况处理双边网络图，且允许设定每条光缆的最大承载业务量。当相关技术中的上述方案都存在一定的缺陷：方案1没有考虑节点设备和链路的权重；方案2在通信网络的脆弱性评估并不是很全面；方案3未考虑电力通信网业务的时延特征，对于业务风险的考虑也不够完备；方案4忽略了电力通信网业务的时延特征，对于业务风险的考虑也不够完备。并且，相关技术中的上述技术方案都存在网络整体脆弱性分布不均匀的问题，进而使得网络在遭受攻击时性能下降加剧。针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。技术实现要素：本发明实施例提供了一种路由优化方法和装置，以至少解决现有技术中网络整体脆弱性分布不均匀的技术问题。根据本发明实施例的一个方面，提供了一种路由优化方法，包括：选取电力通信网络的拓扑结构中脆弱性值最大的边；其中，边为拓扑结构中两个节点之间的连线；对选取的边上承载的第一指定业务进行路由调整，得到调整后的路由；基于调整后的路由，计算电力通信网络中的网络脆弱性均衡值VBD；判断VBD是否大于初始VBD，其中，初始VBD为未进行路由调整前的电力通信网络中的VBD；根据判断结果确定路由优化是否结束。可选地，根据判断结果确定是否路由优化是否结束包括：在判断结果为是的情况下，路由优化结束；在判断结果为否的情况下，将计算得到的VBD作为初始VBD，继续执行以下步骤：选取电力通信网络中脆弱性值最大的边；对选取的边上承载的第二指定业务进行路由调整，得到调整后的路由；基于调整后的路由，计算电力通信网络中的网络脆弱性均衡值VBD；判断VBD是否大于初始VBD；根据判断结果确定路由优化是否结束。可选地，对选取的边上承载的第一指定业务进行路由调整，得到调整后的路由包括：使用Floyd算法根据脆弱性权值矩阵对第一指定业务进行路由调整；其中，脆弱性权值矩阵的每个元素为由边和节点的脆弱性值之和。可选地，在选取电力通信网络中脆弱性值最大的边之前，方法还包括：建立脆弱性权值矩阵和VBD数组；其中，VBD数组用于存储初始VBD和每次调整后的路由计算的VBD。可选地，通过以下方式计算电力通信网络中的网络脆弱性均衡值VBD：其中，为电力通信网络中的所有节点的脆弱性的均值，为电力通信网络中的所有边的脆弱性的均值，NCV(vi)为节点vi的脆弱性值，ECV(eij)为边eij的脆弱性值，V为电力通信网络中的节点的集合，E为电力通信网络中的边的集合。可选地，通过以下方式确定节点vi的脆弱性值：NCV(vi)＝α·B(vi)+NP(vi)；其中，B(vi)为节点vi的介数，NP(vi)为节点vi的节点压力，k为业务类型，Q为业务的种类，k的取值为从1到Q，nk(vi)为节点vi上业务类型为k的业务数量，Ck为业务类型为k的业务重要度，α为相关系数权重。可选地，通过以下方式确定边eij的脆弱性值：ECV(eij)＝β·B(eij)+EP(eij)；其中，B(eij)为边eij的介数，EP(eij)为边eij的通道压力指数，k为业务类型，Q为业务的种类，k的取值为从1到Q，nk(eij)为边eij承载的业务类型为k的业务数量，Ck为业务类型为k的业务重要度，β为相关系数权重。根据本发明实施例的一个方面，提供了一种路由优化装置，包括：选取模块，用于选取电力通信网络的拓扑结构中脆弱性值最大的边；其中，边为拓扑结构中两个节点之间的连线；调整模块，用于对选取的边上承载的第一指定业务进行路由调整，得到调整后的路由；计算模块，用于基于调整后的路由，计算电力通信网络中的网络脆弱性均衡值VBD；判断模块，用于判断VBD是否大于初始VBD，其中，初始VBD为未进行路由调整前的电力通信网络中的VBD；确定模块，还用于根据判断结果确定路由优化是否结束。可选地，确定模块，还用于在判断结果为是的情况下，路由优化结束；以及在判断结果为否的情况下，将计算得到的VBD作为初始VBD，继续触发执行以下步骤：选取电力通信网络中脆弱性值最大的边；对选取的边上承载的第二指定业务进行路由调整，得到调整后的路由；基于调整后的路由，计算电力通信网络中的网络脆弱性均衡值VBD；判断VBD是否大于初始VBD；根据判断结果确定路由优化是否结束。可选地，调整模块，还用于使用Floyd算法根据脆弱性权值矩阵对第一指定业务进行路由调整；其中，脆弱性权值矩阵的每个元素为由边和节点的脆弱性值之和。在本发明实施例中，采用针对电力通信网络的拓扑结构中脆弱性值最大的边上的业务进行路由重新调整，根据调整后的电力通信网络中的VBD的趋势判断路由优化是否结束的方式，达到了电力通信网络的VBD趋于均衡的目的，进而解决了现有技术中网络整体脆弱性分布不均匀的技术问题。附图说明此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：图1是根据本发明实施例的路由优化方法的流程示意图；图2是根据本发明实施例的路由优化装置的结构框图；图3是根据本发明优选实施例提供的拓扑关系图。具体实施方式为了使本
技术领域：
的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，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他实施例，都应当属于本发明保护的范围。需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。实施例1根据本发明实施例，提供了一种路由优化的方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。图1是根据本发明实施例的路由优化方法的流程示意图，如图1所示，该方法包括如下步骤：步骤S102，选取电力通信网络的拓扑结构中脆弱性值最大的边；其中，边为拓扑结构中两个节点之间的连线；步骤S104，对选取的边上承载的第一指定业务进行路由调整，得到调整后的路由；步骤S106，基于调整后的路由，计算电力通信网络中的网络脆弱性均衡值VBD；步骤S108，判断VBD是否大于初始VBD，其中，初始VBD为未进行路由调整前的电力通信网络中的VBD；步骤S110，根据判断结果确定路由优化是否结束。通过上述步骤，采用针对电力通信网络的拓扑结构中脆弱性值最大的边上的业务进行路由重新调整，根据调整后的电力通信网络中的VBD的趋势判断路由优化是否结束的方式，达到了电力通信网络的VBD趋于均衡的目的，进而解决了现有技术中网络整体脆弱性分布不均匀的技术问题。需要说明的是，上述步骤S110可以表现为：在判断结果为是的情况下，路由优化结束；在判断结果为否的情况下，将计算得到的VBD作为初始VBD，继续执行以下步骤：选取电力通信网络中脆弱性值最大的边；对选取的边上承载的第二指定业务进行路由调整，得到调整后的路由；基于调整后的路由，计算电力通信网络中的网络脆弱性均衡值VBD；判断VBD是否大于初始VBD；根据判断结果确定路由优化是否结束。需要说明的是，在上述判断结果为是的情况下，针对该业务的路由优化并未成功，即此时的电力通信网络的VBD已经均衡，因而路由优化结束，而在上述判断结果为否的情况下，针对该业务的路由优化成功，继续进行下一次业务(即第二指定业务)的路由优化过程，直到电力通信网络的VBD达到均衡。在本发明的一个实施例中，上述步骤S104可以表现为：使用Floyd算法根据脆弱性权值矩阵对第一指定业务进行路由调整；其中，脆弱性权值矩阵的每个元素为由边和节点的脆弱性值之和。在本发明的一个实施例中，在上述步骤S102之前，上述方法还可以包括：建立脆弱性权值矩阵和VBD数组；其中，VBD数组用于存储初始VBD和每次调整后的路由计算的VBD；即上述VBD数组用来存储每次路由优化后VBD的变化。在本发明的一个实施例中，可以通过以下方式计算电力通信网络中的网络脆弱性均衡值VBD：其中，为电力通信网络中的所有节点的脆弱性的均值，为电力通信网络中的所有边的脆弱性的均值，NCV(vi)为节点vi的脆弱性值，ECV(eij)为边eij的脆弱性值，V为电力通信网络中的节点的集合，E为电力通信网络中的边的集合。需要说明的是，可以通过以下方式确定节点vi的脆弱性值：NCV(vi)＝α·B(vi)+NP(vi)；其中，B(vi)为节点vi的介数，NP(vi)为节点vi的节点压力，k为业务类型，Q为业务的种类，k的取值为从1到Q，nk(vi)为节点vi上业务类型为k的业务数量，Ck为业务类型为k的业务重要度，α为相关系数权重。需要说明的是，可以通过以下方式确定边eij的脆弱性值：ECV(eij)＝β·B(eij)+EP(eij)；其中，B(eij)为边eij的介数，EP(eij)为边eij的通道压力指数，k为业务类型，Q为业务的种类，k的取值为从1到Q，nk(eij)为边eij承载的业务类型为k的业务数量，Ck为业务类型为k的业务重要度，β为相关系数权重。实施例2根据本发明实施例，提供了一种路由优化的产品实施例，图2是根据本发明实施例的路由优化装置的结构框图，如图2所示，该装置包括：选取模块22，用于选取电力通信网络的拓扑结构中脆弱性值最大的边；其中，边为拓扑结构中两个节点之间的连线；调整模块24，与上述选取模块22连接，用于对选取的边上承载的第一指定业务进行路由调整，得到调整后的路由；计算模块26，与上述调整模块24连接，用于基于调整后的路由，计算电力通信网络中的网络脆弱性均衡值VBD；判断模块28，与上述计算模块26连接，用于判断VBD是否大于初始VBD，其中，初始VBD为未进行路由调整前的电力通信网络中的VBD；确定模块210，与上述判断模块28连接，还用于根据判断结果确定路由优化是否结束。通过上述装置，采用针对电力通信网络的拓扑结构中脆弱性值最大的边上的业务进行路由重新调整，根据调整后的电力通信网络中的VBD的趋势判断路由优化是否结束的方式，达到了电力通信网络的VBD趋于均衡的目的，进而解决了现有技术中网络整体脆弱性分布不均匀的技术问题。需要说明的是，上述确定模块210，还用于在判断结果为是的情况下，路由优化结束；以及在判断结果为否的情况下，将计算得到的VBD作为初始VBD，继续触发执行以下步骤：选取电力通信网络中脆弱性值最大的边；对选取的边上承载的第二指定业务进行路由调整，得到调整后的路由；基于调整后的路由，计算电力通信网络中的网络脆弱性均衡值VBD；判断VBD是否大于初始VBD；根据判断结果确定是否路由优化是否结束。需要说明的是，还可以是上述选取模块22选取电力通信网络中脆弱性值最大的边；上述调整模块24对选取的边上承载的第二指定业务进行路由调整，得到调整后的路由；上述计算模块26基于调整后的路由，计算电力通信网络中的网络脆弱性均衡值VBD；上述判断模块28判断VBD是否大于初始VBD；上述确定模块210根据判断结果确定是否路由优化是否结束。在本发明的一个实施例中，上述调整模块24，还可以用于使用Floyd算法根据脆弱性权值矩阵对第一指定业务进行路由调整；其中，脆弱性权值矩阵的每个元素为由边和节点的脆弱性值之和。在本发明的一个实施例中，上述装置还可以包括：建立模块，与上述选取模块22连接，用于建立脆弱性权值矩阵和VBD数组；其中，VBD数组用于存储初始VBD和每次调整后的路由计算的VBD；即上述VBD数组用来存储每次路由优化后VBD的变化。在本发明的一个实施例中，上述计算模块26可以通过以下方式计算电力通信网络中的网络脆弱性均衡值VBD：其中，为电力通信网络中的所有节点的脆弱性的均值，为电力通信网络中的所有边的脆弱性的均值，NCV(vi)为节点vi的脆弱性值，ECV(eij)为边eij的脆弱性值，V为电力通信网络中的节点的集合，E为电力通信网络中的边的集合。需要说明的是，上述计算模块26可以通过以下方式确定节点vi的脆弱性值：NCV(vi)＝α·B(vi)+NP(vi)；其中，B(vi)为节点vi的介数，NP(vi)为节点vi的节点压力，k为业务类型，Q为业务的种类，k的取值为从1到Q，nk(vi)为节点vi上业务类型为k的业务数量，Ck为业务类型为k的业务重要度，α为相关系数权重。需要说明的是，上述计算模块26可以通过以下方式确定边eij的脆弱性值：ECV(eij)＝β·B(eij)+EP(eij)；其中，B(eij)为边eij的介数，EP(eij)为边eij的通道压力指数，k为业务类型，Q为业务的种类，k的取值为从1到Q，nk(eij)为边eij承载的业务类型为k的业务数量，Ck为业务类型为k的业务重要度，β为相关系数权重。此处需要说明的是，上述选取模块22、调整模块24、计算模块26、判断模块28、确定模块210对应于实施例1中的步骤S102至步骤S110，上述模块与对应的步骤所实现的示例和应用场景相同，但不限于上述实施例1所公开的内容。需要说明的是，上述模块作为装置的一部分可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。为了更好地理解本发明实施例，以下结合优选的实施例对本发明做进一步解释。在本发明优选实施例中，提供了一种优选的电力通信网脆弱性评估模型，具体包括：在脆弱性评估模型上首先对网络的拓扑和业务进行建模，然后结合节点和边的拓扑，自身权重以及承载的业务，提出了综合脆弱性指标。基于脆弱性模型的攻击方法，确定网络中高脆弱性的节点和边。1网络拓扑与业务模型使用复杂网络理论对电力通信网的网络拓扑进行建模，将电力通信网定义成为一个有权无向网络，并做出以下假设：一个发电厂、变电站、调度机构和光中继站等被抽象为通信网模型的一个节点，不考虑其光纤熔接点、配线架等无源设备。合并同一方向上的多条通信线路以消除多重边和自环。边的权重由该条链路上的传输时延决定。时延包括设备时延和传输时延。根据以上的简化假设，该电力通信网可以用含有N个节点，M条边的无向有权网络G＝(V,E)表示，其中V＝{v1,v2,…,vN}表示网络的节点集，E＝{eij}表示网络的边集。为电力通信网的邻接矩阵，若节点i和节点j之间存在光缆连接，则aij＝1，否则aij＝0。权重矩阵的元素wij表示边eij的时延权重。相比于基于跳数的最短路径选路，基于时延权重的选路在电力通信网上更具有实际意义。与电网的建模不同，电力通信网因其承载的业务种类，数量，重要度的不同，导致评估网络的脆弱性时，必须考虑网络承载的业务对网络的影响。对业务建模如下：定义业务集合为S＝{sk}，单个业务类sk有四种属性(start，end，route，Ck)，它们分别代表起点，终点，业务的传输路径，业务重要度。假设网络初始时采用基于时延权重的Floyd最短路径选路方法来完成路由配置，下面将针对该初始网络拓扑进行脆弱性相关因素指标的定义。2综合脆弱性指标综合脆弱性指标由网络拓扑脆弱性因素和业务脆弱性因素构成，下面分别定义这两种因素的指标。a.网络拓扑脆弱性因素复杂网络理论定义了很多参量用于描述网络拓扑特征，其中一些参量与网络脆弱性关系密切。对于节点来说，节点的度是指和该节点相连的链路数目，可用来简单衡量该节点在网络中的重要程度，度越大则节点在网络中的中心化程度越高。节点vi的介数B(vi)定义为经过该节点的最短路径在网络中所有最短路径中所占的比例。由定义可见，节点使用介数作为重要性指标来反映它的拓扑脆弱性更为精确合理。边eij的介数B(eij)是经过该链路的最短路径在网络中所有最短路径中所占的比例，同理使用边介数B(eij)来反映边的拓扑脆弱性。b.业务脆弱性对实际电力通信网进行脆弱性分析时，必须考虑业务带来的影响。每个节点和边因其承载的业务数量，种类不同，业务对其附加的脆弱程度也不同，使用节点压力(NodePressure，NP)和通道压力(EdgePressure，EP)来表示节点和边的业务脆弱性。通道压力是指电力通信网中某一通道断面(例如复用段或光缆段)所承载的业务数量和重要度的综合体现。某一通道压力指数越大，表明该通道故障对电网运行的潜在影响和威胁越大，其业务脆弱性越高。EP(eij)为边eij的通道压力指数，其表达式如公式(1)所示：其中k为业务类型，Q为业务的种类，k的取值为从1到Q；nk(eij)为边eij承载的业务类型为k的业务数量；Ck为业务类型为k的业务重要度。同理定义节点压力是指电力通信网中某一节点所承载的业务数量和重要度的综合体现。压力指数越大的节点，其故障对电网运行的潜在影响和威胁越大，其业务脆弱性越高。用节点压力指数NP(vi)来表示节点vi压力大小。其中NP(vi)表示为公式(2)：其中nk(vi)为节点vi上业务类型为k的业务数量；Ck为业务类型为k的业务重要度。c.综合脆弱性综合节点和边的网络拓扑脆弱性与业务脆弱性，节点综合脆弱性指标(NodeComprehensiveVulnerability，NCV)如公式(3)所示，边综合脆弱性指标(EdgeComprehensiveVulnerability，ECV)如公式(4)所示：NCV(vi)＝α·B(vi)+NP(vi)(3)ECV(eij)＝β·B(eij)+EP(eij)(4)其中，B(vi)为节点vi的介数，NP(vi)来表示节点vi压力大小，B(eij)为边eij的介数，EP(eij)为边eij的通道压力指数，α和β为相关系数权重。得到网络中每个节点和边的NCV与ECV值之后，可以进一步得到评价全网脆弱性均衡的指标。由网络性质可知，当网络的脆弱性分布不均衡时，选择性攻击某些NCV或ECV值很大的节点或边，网络性能下降将非常快。因此使用节点NCV值的标准差与边ECV值的标准差之和，作为衡量网络整体脆弱性的指标，称为网络脆弱性均衡度(VulnerabilityBalanceDegree，VBD)，表示如公式(5)所示：其中和为节点和边脆弱性的均值。2.基于脆弱性均衡的路由优化对于给出的业务集合，采用基于时延的Floyd算法完成业务的初始传输路径配置之后，计算节点和边的综合脆弱性NCV与ECV。这种以时延最小为目标的选路方式得到的业务路径，存在业务分布不均衡问题，会导致某些节点或边承载的业务数量过多，最终导致这些节点和边的NCV与ECV值过大，网络整体脆弱性分布不均衡，这种不均衡会使网络在遭受攻击时性能下降加剧。提出基于脆弱性均衡的路由优化算法，算法针对采用初始路由的网络，进行业务路由动态规划。首先，选取脆弱性最高的边，并对该边上的一条业务进行基于Floyd的以累计脆弱性最小为优化目标的重新选路。选路完成更新网络脆弱性值，计算全网脆弱性均衡值VBD，若VBD变小则再进行新一轮脆弱性比较，业务路由重规划；若VBD变大则算法终止。算法详细步骤如下：步骤一，定义：建立脆弱性权值矩阵M＝{mij}，其中即为边eij与节点vj的脆弱性值之和；建立全网脆弱性均衡值VBD数组VB＝{VBDx}，用来存储每次路由优化后VBD的变化，其中VBD1为优化前的初始均衡值；步骤二，选边：每完成一次业务路由优化并更新网络脆弱性后，脆弱性最大的边可能变化，因此重新选择对应的边emn，令mab＝mba＝∞，即将emn对应的边在拓扑中删除，以便进行新路由规划；步骤三，选业务：将业务路径经过边emn的业务存储进待规划业务集合B＝{By}，从B中按顺序选取一个业务B1，提取业务B1的起点start和终点end；步骤四，重选路：以累计脆弱性最小为优化目标，对业务B1进行路由调整，使用Floyd算法，依据脆弱性权值矩阵M选路，得到B1新路由R′；步骤五，更新：重新计算全网节点和边的脆弱性NCV′与ECV′；步骤六，计算：分别计算NCV′与ECV′的标准差，以及全网脆弱性均衡值VBDx；步骤七，比较：若VBDx≤VBDx-1，则说明该次业务路由优化成功，网络均衡度VBDx下降，并重复步骤一至步骤六，更改脆弱性权值矩阵M，选择脆弱性最大的边以及该边上的一条业务完成重选路；若VBDx>VBDx-1，说明该次业务路由优化失败，优化后网络均衡度下降，该优化路径不采纳，算法终止。本发明优选实施例存在以下优点：1.在脆弱性评估方面，综合考虑节点和边边自身的物理拓扑的脆弱性与承载业务带来的脆弱性，同时考虑到不同重要度的业务，能够全面表现节点和边的脆弱性大小。2.使用节点和边的脆弱性值作为业务路由重配置的依据，路由优化的结果可以使全网脆弱性更均衡的同时，节点和边的最大脆弱性值也在逐次减小。3.基于得到的脆弱性值，提出一种动态的脆弱性均衡路由优化算法，每完成一条业务路由的重选路后，更新节点和边的脆弱性值，得到更新后的网络脆弱性均衡度。本发明优选实施例提出了一种电力通信网脆弱性综合评估和优化方法。首先在脆弱性评估方面，对脆弱性的影响因素进行分析，并结合这些因素提出了一个综合脆弱性指标来评价网络中节点和边的脆弱性；进一步提出基于脆弱性均衡的路由优化算法，该方法针对网络脆弱性分布不均衡的情况，对高脆弱性边上的业务进行路由重配置；最后，以某实际电力通信网络为仿真背景，实现对网络中节点和边的脆弱性的评估，得到了网络中各个节点和边的脆弱性值，同时完成对业务路由的优化，节点和边的最大脆弱性值也在大幅度减小，全网脆弱性均衡度下降，实现了脆弱性均衡的优化目标。为了验证本发明实施例该方法的有效性，在接近现网的拓扑下进行了仿真。仿真实例使用某省公司电力通信骨干传输网的一部分，称其A网。图3是根据本发明优选实施例提供的拓扑关系图，如图3所示，该网节点数N＝7，边数M＝10。各个节点和边的级别如图3所示的图例所示。由各节点之间的距离，可以计算出每条边上的传输时延，业务的初始路由便由基于Floyd的最小时延选路方法得到。仿真采用的业务集合S＝{sk}中包含6条业务，业务的起止点和重要度如下表1所示。表1业务序号起止点业务重要度初始路由s11—49.7931—3—4s21—65.5151—7—6s33—77.9703—6—7s42—69.7932—7—6s53—55.5153—4—5s64—77.9704—5—6—7使用脆弱性评估模型，仿真得到A网中每个节点的脆弱性如表2所示，边的脆弱性值如表3所示：表2节点序号1234567NCV15.30809.7930032.801828.039923.008855.057555.0575表3边序号1‐21‐31‐72‐32‐73‐43‐64‐55‐66‐7ECV2.5014.5515.034.7619.3124.8312.7323.0022.2550.29得到节点和边的脆弱性值后，开始进行路由的优化。由表3中边的ECV值可知，节点6与节点7之间的边脆弱性最大，因此首先对该边上承载的业务进行路由规划，算法步骤如下所示：1)优化前，max(ECV)＝50.29，全网脆弱性均衡值为26.3903。2)经过节点6与节点7之间的边的业务集合为{s2，s3，s4，s6}首先对业务s2进行以累计脆弱性最小为优化目标的路由重规划，得到新路由为1-3-6，更新全网脆弱性值，更新完成后得到脆弱性最大边仍为节点6与节点7之间的边，max(ECV)＝44.78，全网脆弱性均衡值为24.3883，比本次优化前降低，算法继续；3)对业务s3进行路由重规划，得到新路由为3-2-7，更新全网脆弱性值，更新完成后得到脆弱性最大边仍为节点6与节点7之间的边，max(ECV)＝36.81，全网脆弱性均衡值为19.44，比本次优化前降低，算法继续；4)对业务s4进行路由重规划，得到新路由为2-3-6，更新全网脆弱性值，更新完成后得到脆弱性最大边仍为节点6与节点7之间的边，max(ECV)＝27.02，全网脆弱性均衡值为17.7364，比本次优化前降低，算法继续；5)对业务s6进行路由重规划，得到新路由为4-3-1-7，更新全网脆弱性值，更新完成后得到脆弱性最大边变为节点3与节点4之间的边，max(ECV)＝32.80，全网脆弱性均衡值为20.8709，比本次优化前升高，算法结束；至此，完成了基于脆弱性均衡的路由优化，全网脆弱性达到均衡目标。上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccessMemory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。以上所述仅是本发明的优选实施方式，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，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。当前第1页1 2 3