[发明专利]基于多面体拓扑结构的光网络共享保护方法

说明书

技术领域

本发明涉及光网络技术领域，具体涉及一种基于多面体拓扑结构的光网络共享保护方法。

背景技术

生存性的研究与网络的组网复杂性和网络形态有密切的关系，网络规模的扩大，使得多重故障并发发生的概率增加，这将降低光网络带宽提供的可靠性，增加保护恢复资源配置冗余和调度的复杂性。随着光网络的发展，Pbit/s传输是未来的发展趋势，多业务端到端质量需求和光网络多重故障生存性之间存在复杂的关系，影响到业务端到端的可靠传送。传统的光网络生存性机制对业务逐个进行端到端的保护/恢复，其特点为：时间长，效率低，不能适应Pbit/s级信息流的需求。考虑未来Pbit/s超大容量交换和组网中故障影响，组网异常复杂具有多层多域架构，更重要的是具有混合的可变带宽光交换与汇聚，这使得网络的组网和交换模式发生了革新。同时，需要充分考虑路由不稳定性的影响和时空标记资源的调配，解决大容量传送下带来的数据容错及多重故障并发保护问题。

当光网络发生故障时，其保护能力使得业务一般在几百毫秒内能够得到恢复，而故障本身(例如，光缆被剪断)可能不会在几个小时内被修复。在物理修复当前故障的这段时间内(例如，抢修光缆)，第二次，甚至第三次的故障可能发生。

在Mbit/s粒度的网络中，多采用点到点保护，而Gbit/s中，演变成了保护环，随着网络向全光网演进，在以WDM Mesh网为代表的Tbit/s级光交换中，应对多粒度的需求，具有智能控制平面辅助下的多种保护恢复方式开始主导。

现有的光网络保护模式的不足如下：

1.专用(1+1或1:1)保护：在工作和保护资源同时发生故障(空间随机，时间并发)时，其100％的保护质量要求无法得到满足。由于多重故障引起工作路径和预设的备用路径同时中断，此时光网络的生存性一定会降级。

2.P圈的保护技术：从环保护技术衍生出来的P圈技术采用的是基于保护资源预配置的方式，属于生存性技术中的保护技术，体现了一种基于跨接链路的保护方式和保护思想。不仅提供圈上链路的保护，而且允许工作通道在网络资源图上选择最短的直达路由。但P圈技术不能提供同一环上的双故障保护以及多重故障并发保护。

3.拓扑和流量工程(TE)：在连续发生多次空间随机的故障后，由于网络连接和资源占用状态发生改变，相关的拓扑和TE信息无法进行有效泛洪，导致拓扑和TE信息的同步难以实现。节点是根据过时的拓扑和TE信息进行选路和资源分配，有可能在进行实时的选路恢复时，正好选择的路由也中断，而拓扑信息并没有及时地更新，造成选择的恢复路由也会中断，从而会降低多故障光网络实施可靠恢复的能力。在传统的计算保护路径的过程中，备用路径与其工作路径都是共享风险组不相关的，然而对所有的备用路径之间的共享风险组相关性，一般并没有过多的要求。因此，在多故障的情形下，如果新发生的故障影响到备用路径的连通性(由于多故障导致所有的备用链路都不再连通)，网络就不能保证业务能够得到很好的恢复，会给网络的服务质量造成很大的问题。这是多故障相对于单故障生存性复杂的关键问题。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明所要解决的技术问题是：如何解决大容量传送情况下带来的数据容错及多重故障并发保护问题。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于多面体拓扑结构的光网络共享保护方法，包括以下步骤：

S1、判断在光网络物理拓扑图中是否能生成哈密尔顿圈，若是，则生成哈密尔顿圈，且进一步判断所生成的哈密尔顿圈是否为所述拓扑图中最大的哈密尔顿圈，若是最大的哈密尔顿圈，则执行步骤S2；

S2、根据多面体中节点个数与节点度数之间关系，构造多面体保护拓扑，并对所生成的多面体保护拓扑中的多面体上的链路预留空闲资源，从而实现并发多故障保护，其中，链路上没有被任何业务占用的资源称为空闲资源。

优选地，在步骤S1中，若判断在光网络物理拓扑图中不能生成哈密尔顿圈，则采用故障恢复技术进行多故障恢复。

优选地，步骤S2具体包括：