[发明专利]一种基于启发式算法的动态多因子路径计算方法

权利要求书

1.一种基于启发式算法的动态多因子路径计算方法，其特征在于，该方法包括：

由BGP-LS协议实时采集路由消息，叠加基础数据后生成二/三层混合路由拓扑，利用SPF算法预生成当前拓扑结构下的最短路径；

在有计算请求时，首先检查基于SPF算法的最短路径是否满足当前所有的约束条件；当基于SPF算法的最短路径不满足当前所有的约束条件时，以路径作为起始条件，调用启发式算法进行优化迭代，在改变尽可能少的前提下找到满足当前所有约束条件的最优路径；

启发式算法流程包括：

逐跳验证约束条件，从不满足约束条件的节点开始，根据路径权重，随机选择备选方向，检查备选方向是否同时满足可以指向目标和匹配约束两个条件；

如果新路径是目标可达，用一个路径长度负相关的启发函数计算路径权重；

在下一次迭代时，挑选上次计算时变化节点的上下游节点，然后随机选择备选方向，计算从这些备选方向发生变化时，是否有满足所有约束条件且目标可达的可用路径，再根据优化策略，计算该可用路径使用该指标表示的长度，依次类推，直到随机选择任何备选方向都不再存在更短的可用路径为止，此时收敛的路径即为最短路径；该指标表示的长度是指上述最短路径计算策略中，根据该策略计算规则定义的指标长度；

每次迭代时，首先将全网权重按等比例缩减，然后加上本轮找到的对应路径的权重，路径越短，增幅越高；经过多轮全网缩减-指定路径增幅的循环后，此时从源到目标权重最高的方向即为收敛的最短路径方向。

2.根据权利要求1所述的基于启发式算法的动态多因子路径计算方法，其特征在于，该方法还包括：

在有批量计算请求时，并行对各个请求进行迭代优化，然后汇总可用路径，并同步或异步输出。

3.根据权利要求1所述的基于启发式算法的动态多因子路径计算方法，其特征在于，所述约束条件为路由距离、端到端时延、利用率、丢包率、流量占用、保留带宽和亲和平面的属性约束，以及必经节点/链路和避让节点/链路的路径约束中的一种或多种条件的组合。

4.根据权利要求1所述的基于启发式算法的动态多因子路径计算方法，其特征在于，所述启发式算法使用蚁群算法实现。

5.根据权利要求1所述的基于启发式算法的动态多因子路径计算方法，其特征在于，所述启发式算法以端到端基于SPF的最短路径作为起始输入条件，该路径上每一跳节点权重为200％，其它方向权重为100％。

6.根据权利要求1所述的基于启发式算法的动态多因子路径计算方法，其特征在于，选择权重的所述启发函数支持组合算路因子。

7.根据权利要求1所述的基于启发式算法的动态多因子路径计算方法，其特征在于，对于所述约束条件，包括端到端时延、保留带宽和避让节点/链路，从不完整路径选择备选方向时即可判断出是否合法；

对于所述约束条件，包括亲和平面和必经节点/链路，仅任意一跳满足亲和/经过指定路径点即可，仅在全路径计算完成后判断是否可用。

8.根据权利要求1所述的基于启发式算法的动态多因子路径计算方法，其特征在于，所述启发式算法流程还包括：

对于启用主备保护的路径计算，如果存在可用的主路径，将主路径上每一跳作为避让方向加入约束条件，重新计算满足该约束条件的路径，即可得到同时满足原本约束和避开主路径的另一条最短路径，此路径可作为保护的备用路径。