專利名稱：：一種網絡中的拓撲重構方法、裝置及設備的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及網絡通信領域，尤其涉及一種網絡中的拓樸重構方法、裝置及設備。
背景技術：
：隨著基于計算機網絡的應用的發(fā)展，用戶對網絡提供延遲、帶寬、丟失率等QoS(QualityOfService,服務質量)能力的要求越來越高，這些QoS能力體現了用戶日益增長的網絡需求，而這些需求也進一步促進了網絡的發(fā)展。在網絡發(fā)展的早期一般通過增加網絡設備等簡單方式進行網絡升級來滿足，但隨著業(yè)務量的不斷增長，顯然只增加網絡設備是遠遠不夠的。二十世紀九十年代后期，TE(TrafficEngineering,流量工程)的研究成為網絡界的研究熱點，其目的是將網絡上的流量合理地映射到網絡的物理拓樸上，以實現網絡中各設備的均衡負載，提高網絡設備的利用率，從而最終改善網絡的性能。但僅僅通過流量工程的調節(jié)，也有一定的極限，這時就需要對網絡的鏈路和拓樸進行升級來進一步提高網絡的能力，尤其是對承載(Underlay)服務網絡的《i^各和拓樸的升級。圖1所示為現有技術中承載服務網絡的整體架構圖，承載服務網絡是與覆蓋(Overlay)網絡相對的概念，位于底層Internet和覆蓋網絡之間。承載服務網絡從底層Internet獲取拓樸和路徑質量等信息，對上層覆蓋網絡應用提供接口，用于構建各種用途的覆蓋網絡，對承載服務網絡的升級可以更加合理地提高網絡利用率，更有效地提高網絡的整體性能。目前，對包括承載服務網絡在內的網絡鏈路和拓樸的升級主要包括鏈路容量的增加、鏈路的增刪、以及節(jié)點的增刪。由于承載服務網絡本身的一些屬性，在承載服務網中進行拓樸升級與在普通的網絡中進行拓樸升級相比還有一些不同，例如承載服務網的鏈路是虛鏈路，即實際鏈路已經存在；普通網絡中的增加鏈路、刪除鏈路，在承載服務網中只體現為虛鏈路的連接和斷開。另外，承載服務網中的路由器可以通過收集信息得到全網的拓樸，并同時掌握一定數量的備選承載服務網路由器的情況，普通網絡中的增加節(jié)點，在承載服務網中體現為與備選承載服務網路由器建立連接。在承載服務網的運行一段時間之后，伴隨著流量的增大可能會出現使用流量工程或流量分配算法也無法解決的性能瓶頸；或者，隨著業(yè)務的擴大，管理者或者用戶提出一定的需求來主動擴展承載服務網，這時可以根據需要對對承載服務網絡進行拓樸重構?，F有的拓樸建立和升級方案大都只針對單一的特定的目標進行優(yōu)化，例如在通信網升級的過程中，在拓樸中添加新的鏈路，使網絡的可靠性滿足新的要求且總費用最小。發(fā)明人在實現本發(fā)明的過程中，發(fā)現現有技術至少存在以下問題上述現有技術的處理方法僅單純地考慮了可靠性，并且在優(yōu)化算法的運用上過于簡單，缺乏對復雜情況的可擴展性；此外，現有技術沒有考慮升級過程的動態(tài)性，所有的升級過程完全依靠手動進行。
發(fā)明內容本發(fā)明的實施例提供一種網絡中的拓樸重構方法，用于實現重構過程中對多種性能參數進行動態(tài)地優(yōu)化，以達到最優(yōu)的優(yōu)化升級效果。為達到上述目的，本發(fā)明的實施例提供一種網絡中的拓樸重構方法，包括以下步驟收集網絡的拓樸信息及備選路由器的信息；利用所述收集到的信息生成滿足多種性能指標要求的網絡重構拓樸；將生成的所述網絡重構拓樸通知其他路由器進行拓樸重構。本發(fā)明的實施例還提供一種拓樸重構裝置，用于網絡中的拓樸重構，包括信息采集模塊，用于收集網絡的拓樸信息及備選路由器的信息；拓樸生成模塊，用于利用所述信息采集模塊收集到的信息生成滿足多種性能指標要求的網絡拓樸；重構啟動模塊，用于將所述拓樸生成模塊生成的網絡拓樸通知其他路由器并進行拓樸重構。本發(fā)明的實施例還提供一種拓樸重構設備，包括基本路由裝置，用于執(zhí)行基本的路由功能；網絡管理裝置，用于實現網絡的功能，包括虛鏈路測量、多約束QoS計算、拓樸維護、數據轉發(fā)，并為上層提供服務；拓樸重構裝置，用于收集網絡的拓樸信息及備選路由器的信息，利用收集到的信息生成滿足多種性能指標要求的網絡拓樸，并將生成的所述網絡拓樸通知其他路由器并進行拓樸重構。與現有技術相比，本發(fā)明的實施例具有以下優(yōu)點通過收集網絡的拓樸信息及備選路由器的信息，利用所述收集到的信息生成滿足多種性能指標要求的網絡重構拓樸，將生成的所述網絡重構拓樸通知其他路由器進行拓樸重構，在網絡拓樸的重構過程中，參考可靠性、全網建設費用、全網利用率等多種性能參數對網絡進行動態(tài)優(yōu)化，達到了最優(yōu)的優(yōu)化升級效果。圖1所示為現有技術中承載服務網絡的整體架構圖；圖2所示為本發(fā)明實施例一中承載服務網絡拓樸重構方法的流程圖；圖3所示為本發(fā)明實施例一中收集承載服務網的拓樸信息及備選路由器信息的處理步驟；圖4所示為本發(fā)明實施例一中利用收集到的信息運行拓樸重構算法，生成承載服務網拓樸的處理步驟；圖5所示為本發(fā)明實施例一中重構路由裝置進行拓樸重構算法初始化的處理步驟；圖6所示為本發(fā)明實施例一中重構路由裝置計算每個初始解的全網建設費用并排序的處理步驟；圖7所示為本發(fā)明實施例一中重構路由裝置對初始解進行優(yōu)化的處理步驟；圖8所示為本發(fā)明實施例一中重構路由裝置通知其他路由器進行拓樸重構的處理步驟；圖9所示為本發(fā)明實施例二的拓樸重構裝置的結構示意圖；圖IO所示為本發(fā)明實施例三的拓樸重構設備的結構示意圖。具體實施例方式為了能夠更加清楚、準確地理解本發(fā)明的目的、技術方案以及其優(yōu)點，以下結合附圖和實施例，對本發(fā)明作更深入的詳細說明。本發(fā)明的實施例一中，以承載服務網絡為例，為了克服現有技術在升級承載服務網絡時不能綜合考慮多種因素的問題，提出一種可滿足多種性能指標要求的網絡拓樸重構方法。這里的重構是指資源的可重用，指在各種不同的環(huán)境和需求下，調整可操控部件的結構和功能，始終達到最佳工作狀態(tài)并優(yōu)化使用稀缺的資源，在本發(fā)明的實施例中，在承載服務網中利用收集到的拓樸信息和備選路由器信息運行重構算法，計算出新的拓樸，然后通知其他路由器重新建立連接、建立新的拓樸。如圖2所示，該承載服務網絡拓樸重構方法包括以下步驟步驟s201、收集承載服務網的拓樸信息及備選路由器的信息。步驟s202、利用收集到的信息生成滿足多種性能指標要求的承載服務網重構拓樸。步驟s203、將生成的所述承載服務網拓樸通知其他^^由器并進行拓樸重構。其中，上述各步驟是由承載服務網中具有重構拓樸功能的路由器實施的，以下簡稱重構路由裝置。該重構路由裝置除了具有普通路由器的功能外，還掌握整個承載服務網的拓樸情況及備選路由器的情況。承載服務網中的每臺路由器可以都是重構路由裝置，但發(fā)起重構只需要一臺路由器即可。為了更準確地理解本發(fā)明的內容和目的，現對實施例一中各個步驟的內容做詳細闡述。圖3所示為本發(fā)明實施例一中收集承載服務網的拓樸信息及備選路由器的信息的流程，具體包括以下步驟步驟s301、重構路由裝置向承載服務網中與其連接的路由器及備選路由器發(fā)送收集拓樸請求；本實施例中重構路由裝置發(fā)送的收集拓樸請求的協(xié)議如表1所示，為收集拓樸信息協(xié)議的格式。表1重構路由裝置收集拓樸信息協(xié)議07815協(xié)議類型總長度重構路由裝置標識序列號表1所示的重構路由裝置收集拓樸信息協(xié)議中，協(xié)議類型的長度為8位，該協(xié)議類型的值取1時表示請求收集拓樸；總長度為8位；重構路由裝置標識為32位，用于唯一標識重構路由裝置；序列號為32位無符號整數，用于檢測是否過時。步驟s302、承載服務網中接收到該收集拓樸請求的路由器檢測該收集拓樸請求是否超時，如果超時，則執(zhí)行步驟s303，如果未超時，則執(zhí)行轉步驟s304。步驟s303、接收到收集拓樸請求的路由器將接收到的收集拓樸請求丟棄。步驟s304、接收到收集拓樸請求的路由器將該收集拓樸請求轉發(fā)給與其相鄰的路由器。承載所述轉發(fā)給相鄰路由器信息的消息的協(xié)議為如表2所示，為重構路由裝置根據新生成的拓樸通知其他路由器進行拓樸重構的協(xié)議格式，該表2與上述表1的區(qū)別在于，對表1中的內容進行了擴充，使其能夠攜帶足夠的拓樸重構信息。表2重構路由裝置根據新生成的拓樸通知其他路由器進行拓樸重構的協(xié)議07815<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>表2所示的重構路由裝置根據新生成的拓樸通知其他路由器進行拓樸重構的協(xié)議中，協(xié)議類型為8位，用3表示通知其他路由器進行重構；總長度為8位；重構路由裝置標識為32位，用于唯一標識重構路由裝置；虛鏈路標識為32位，用于唯一標識該路由器重構后所連的所有虛鏈路；序列號為32位無符號整數，用于檢測是否過時。步驟s305、接收到收集拓樸請求的路由器將包括與其連接的所有虛鏈路信息的路由器信息返回給重構路由裝置。承載所述返回拓樸信息的消息的協(xié)議為如表3所示的重構路由裝置器返回拓樸信息協(xié)議；表3重構路由裝置器返回拓樸信息協(xié)議07815<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>如表3所示的重構路由裝置器返回拓樸信息協(xié)議中，協(xié)議類型為8位，用2表示返回拓樸信息；總長度為8位；發(fā)出收集拓樸請求的路由器標識為32位，用于唯一標識承載服務網中的路由器；虛鏈路標識為32位，用于唯一標識該路由器連的所有的虛鏈路；序列號為32位無符號整數，用于檢測是否過時；其中，與所述重構路由裝置相鄰的路由器將包括其自身的所有虛鏈路信息的路由器信息返回給所述重構路由裝置，并繼續(xù)將該收集拓樸請求轉發(fā)給與其相鄰的路由器，后續(xù)的路由器也進行相同的操作，直至將收集拓樸請求發(fā)送至整個承載服務網，由此重構路由裝置最終可獲取整個承載服務網的路由器信息。步驟s306、重構路由裝置檢測其在預定時間內是否收到承載服務網中各路由器返回的全網拓樸信息響應，當收到返回的全網拓樸信息響應，則執(zhí)行步驟s307，否則執(zhí)行步驟s308;其中，所述響應，包括了接收到所述收集拓樸請求的路由器的所有虛鏈路信息。此處，所述預定時間的選取可根據網絡的實際情況而定，本實施例中可選為30秒。步驟s307、重構路由裝置將收集到的全網拓樸信息匯總承載服務網拓樸并結束。步驟s308、重構路由裝置重新發(fā)送收集拓樸請求。本步驟中，重構路由裝置如果在預定時間內沒有收到特定節(jié)點(路由器)返回的拓樸信息響應，則可以重新向該特定節(jié)點發(fā)送收集拓樸請求，然后進行步驟s302;如果連續(xù)數次發(fā)送請求都沒有收到該特定節(jié)點返回的信息響應，則從承載服務網拓樸中或備選路由器拓樸中刪除該特定節(jié)點，然后，進一步判斷是否收到全網的拓樸信息響應，其中本實施例連續(xù)發(fā)送請求的次數可設置為3次，也可以根據網絡的實際情況設置為其他數字。圖4所示為本發(fā)明實施例一中利用收集到的信息運行拓樸重構算法并生成承載服務網拓樸的流程，包括以下步驟步驟s401、重構路由裝置利用所述收集到的信息進行拓樸重構算法的初始化，生成候選拓樸作為初始解。步驟s402、重構路由裝置計算每個初始解的全網建設費用，并根據全網建設費用對初始解排序。步驟s403、重構路由裝置對排序后的初始解進行優(yōu)化，生成優(yōu)選解。步驟s404、重構^"由裝置判斷是否滿足算法終止條件，若不滿足算法終止條件則繼續(xù)執(zhí)行步驟s402,迭代進行所述計算每個候選拓樸的全網建設費用，并根據全網建設費用對初始解排序，否則進行步驟s405。步驟s405、重構路由裝置根據優(yōu)化后的優(yōu)選解生成重構拓樸。上述各步驟可以由多步操作實現，現分別對步驟s401至步驟404的內容進行說明。圖5所示為所述步驟s401中重構路由裝置利用所述收集到的信息進行拓樸重構算法初始化生成候選拓樸作為初始解的處理步驟，包括步驟s501、重構路由裝置根據收集到的承載服務網拓樸信息及備選路由器信息生成基礎拓樸。重構路由裝置在收集到承載服務網的拓樸信息及備選路由器的信息后，根據所述收集到的承載服務網的拓4卜信息及備選路由器的信息生成基礎拓樸。該基礎拓樸是生成初始解集合的基礎，在生成所述基礎拓樸時，可以選擇承載服務網中的全部備選路由器參加，也可以只選擇一部分備選路由器參加。步驟s502、重路由裝置根據基礎拓樸生成滿足連通度要求的新拓樸。重構路由裝置為所述基礎拓樸隨機增加或減少1-3條鏈路從而生成一個新的拓樸，為使該拓樸滿足規(guī)定的連通度，對拓樸進行連通度修補，由此產生滿足給定連通度要求的新拓樸。在通過隨機增加或減少鏈路生成新的拓樸可以增加初始解的多樣性，而初始解的多樣性可防止在進行迭代運算時出現過早收斂的情況；該步驟中對拓樸進行連通度修補可避免破壞隨機性，其修補是通過為被修補拓樸增加鏈路實現的。步驟s503、用連接矩陣描述法對新拓樸進行2進制編碼，對n個節(jié)點的拓樸進行編碼，得到連接矩陣A^，該矩陣為0-l矩陣；這里的n為拓樸重構涉及的所有路由器的數量。在連接矩陣中以0/1表示網絡拓樸，其中以l表示連接，以0表示斷開。步驟s504、重復步驟s502和步驟s503共2M次，重構;洛由裝置中共生成2M個候選拓樸，所述候選拓樸的表現形式為連接矩陣；這里的M為自然數。至此便可完成拓樸重構算法的初始化，生成2M個候選拓樸作為初始解。圖6所示為所述步驟s402中路由裝置計算每個初始解的全網建設費用，并根據全網建設費用對初始解排序的處理步驟，包括步驟s601、重構路由裝置為流量分配算法進行初始化，將所有鏈路的容量都設置為最大值。如果更加看重動態(tài)性，也可以不將所有鏈路都設置為最大值，也可以將鏈路容量設定為實際值，這樣不用手動增加鏈路容量。步驟s602、在此最大容量值的基礎上執(zhí)行流量分配運算并獲取運算結果。由于步驟s601中已將所有鏈路的容量都設置為最大值，因此經流量分配算法的運算后一定會獲得運算結果。步驟s603、根據所述運算結果確定每一條鏈路的預計流量dij,為每條鏈路選擇大于該預計流量dg的適合鏈路容量Cjj;步驟s604、根據所述預定流量djj和適合鏈路容量Cij計算全網利用率;/,其計算公式如下在得到全網利用率后，需要對其進行評價。評價全網利用率的一般原則認為在其大于70%或小于30%時利用率較差，接近50%時較理想。在本實施例中，由于全網利用率只是一個限制條件而不是約束的主要目標，因此可認為全網利用率在30%-70°/。之間的解均滿足全網利用率約束。步驟s605、根據每條鏈路的適合鏈路容量a計算該鏈路的建設費用costij，再根據每條鏈路的建設費用計算全網建設費用C。具體的<formula>formulaseeoriginaldocumentpage14</formula>若新的拓樸結構中存在一條或多條原拓樸中不存在的虛鏈路，此時需要為這些虛鏈路建立連接，而且在計算全網建設費用時應該計算這些多出的拓樸的費用；若新的拓樸結構中包含原有拓樸中的一條或多條虛鏈路，如果某條原有虛鏈路容量能夠滿足新的拓樸需求，則保留該虛鏈路，且不計算其費用；若不滿足新的拓樸需求，則需要升級該虛鏈路，并計算其費用。步驟s606、才艮據全網利用率以及適應度對2M個初始解進行排序。具體的，對2M個初始解中滿足全網利用率的初始解按適應度由大到小進行排序，然后對不滿足全網利用率的初始解按適應度由大到小排序，得到排序后的2M個初始解作為最終生成的初始解。該適應度指全網建設費用，全網建設費用越小，則適應度越大。圖7所示為所述步驟s403中重構路由裝置對排序后的初始解進行優(yōu)化生成優(yōu)選解的處理步驟，其處理步驟如下。步驟s701、重構^各由裝置直接在排序后的2M個初始解中選前M個初始解作為優(yōu)選解直接進入下一輪優(yōu)化。步驟s702、從由所述2M個初始解構成的初始解集合中隨機選擇初始解進行交叉變換，生成M個滿足可靠性約束的解作為優(yōu)選解，步驟s702包括的詳細內容如步驟s7021至步驟s7023所示。步驟s703、以P概率對所述排序后的2M個初始解中的前M個解進行變換，產生N個經過變換的解作為優(yōu)選解(NM)。步驟s704、經以上步驟共生成2M+N個優(yōu)選解，完成對初始解的優(yōu)化。在上述處理步驟中，步驟s702和步驟s703分別包含各自的實現方法。步驟s702的實現方法為以下步驟s7021至步驟s7023所示的內容。步驟s7021、從2M個初始解中隨機選擇兩個解進行交叉變換并選擇適應度最高的兩個結果作為優(yōu)選解。這里所述的交叉變換具有多種方式，包括單點交叉變換，即隨機選擇連接矩陣中的一點進行交叉變換；兩點交叉變換，即隨機選擇連接矩陣中的兩點進行交叉變換；均勻交叉變換，即對連接矩陣進行編號，單數位進行交叉變換，雙數位不進行；當然還可以包括其他的變換方式。在每次從2M個初始解中隨機選擇兩個解進行交叉變換時，按照上述多種變換方式分別對所選擇的兩個解進行交叉變換，計算交叉變換的多個結果的適應度并按適應度對該多個結果進行排序，選擇適應度最高的兩個結果作為優(yōu)選解。對于每次交叉變換，根據本次進行交叉變換的初始解的鏈路包含情況，每種方式的交叉變換又具有多種處理方式，如若所選的兩個初始解都含有某條鏈路，則在下一次迭代中保留該鏈路；若所選的兩個初始解中的一個含有某條鏈路，則在下一次迭代中以50%的概率含有該鏈路；若所選的兩個初始解都沒有某條鏈路，則下一次迭代仍然沒有該鏈路。步驟s7022、返回步驟s7021并繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)步驟，直至產生M個優(yōu)選解；在本步驟中，當M為單數時，則在最后一次選擇適應度最高的兩個解時，將其中的任一個解作為優(yōu)選解即可。步驟s7023、檢測所產生的M個解的可靠性，若滿足可靠性約束，則不進行連通度修補；若不滿足可靠性約束，則進行連通度修補；該可靠性約束指滿足最小點連通度。步驟s703、所述以P概率對所述排序后的2M個初始解中的前M個解進行變換，產生N個經過變換的解作為優(yōu)選解(NM)的內容如下在P概率變換過程的初始階段(可以以前5次迭代作為參考值)，概率P的選擇要足夠小(可以以小于5%作為參考值)，來防止算法退化成隨機算法；在P概率變換過程的后期，可以逐漸增加P的值，以增加解的多樣性，若出現最優(yōu)解長期沒有變化或初始解集同一化，就要大幅增加P的概率和增加變換的范圍。所述以P概率對所述排序后的2M個初始解中的前M個解進行變換的方法可以為，隨機選擇某個連接矩陣的點進行翻轉，即將0變?yōu)?或將1變?yōu)?,對應實際拓樸即是虛鏈路的連接和斷開。若用/隨表示最高適應度，7表示平均適應度，則當"/_-7小于某一闊值時就增加P的概率。對于通過上述變換得到的解，若該解不滿足可靠性約束(最小點連通度),則對其進行連通度修補，最終得到N個滿足可靠性約束的解作為優(yōu)選解。在經過步驟s403的處理后，共生成2M+N個優(yōu)選解，完成對初始解的優(yōu)化，獲取2M+N個優(yōu)選解中適應度最大的一個優(yōu)選解作為最優(yōu)解，生成重構拓樸，此后本發(fā)明實施例則執(zhí)行步驟s404，其內容如下首先檢測算法運行是否達到x(x的數值可以根據經驗進行設置)次迭代，當算法運行未達到x次迭代，但最優(yōu)解的全網建設費用下降到常量C1，則終止循環(huán)，重構路由裝置將連接矩陣解碼生成一個重構拓樸；當算法運行未達到x次迭代，且當前解的全網建設費用始終高于常量C1，則轉步驟s402繼續(xù)進行迭代處理，具體的，跳轉到圖6中的步驟s601;對于連續(xù)多次迭代最優(yōu)解沒有任何變化，或解間已經趨于近似的情況，重構路由裝置需對當前解集合中一定比例的解(如30%)實行變換，轉步驟s402,由重構路由裝置重新計算每個拓樸的全網建設費用；當迭代已經達到x次，但當前解的全網建設費用仍然始終高于常量Cl(即始終未得到足夠適應度的拓樸網絡)，則重構路由裝置返回結果，并通知用戶，由用戶決定是否繼續(xù)迭代更多的次數來繼續(xù)優(yōu)化。其中常量C1為設定一個閾值，具體可以根據網絡建設費用的要求設定。上述實施例中，連通度修補就是為原始拓樸添加鏈路，使之滿足給定的連通度，其中涉及的連通度修補算法進一步包括以下步驟步驟l，重構路由裝置將承載服務網的節(jié)點集合及備選節(jié)點中當前有連接的節(jié)點抽象成一個頂點集合Vn{Vl,v2,...vn}，從中隨機選擇一個點Vi,測試這一點和頂點集合中其他所有點是否有k條獨立路徑，若是則轉步驟2，若否則轉步驟3。步驟2,在頂點集合中刪除該點并轉步驟1。步驟3，直接連接不滿足條件的兩點并判斷該點是否測試完，若未測試完則繼續(xù)測試，若已經測試完該點，則轉步驟l。當集合中已經沒有點時，連通度修補結束。圖8所示為本發(fā)明實施例一中重構路由裝置通知其他路由器進行拓樸重構的處理步驟，具體包括步驟s801、重構路由裝置向與其連接的承載服務網中的路由器及備選路由器發(fā)出包括所生成的重構拓樸的重構通知。步驟s802、收到通知的路由器檢測該通知是否超時，如果超時，則轉步驟s803,如果沒有超時，轉步驟s804。步驟s803、收到重構通知的路由器直接丟棄該通知并結束。步驟s804、收到重構通知的路由器向鄰居路由器轉發(fā)重構通知。步驟s805、收到重構通知的路由器進行網絡拓樸重構。步驟s806、收到重構通知的路由器向重構路由裝置返回重構成功信息表示重構成功。承載所述重構成功信息的消息的協(xié)議為重構成功協(xié)議。表4重構成功"f辦i義07815協(xié)議類型總長度發(fā)出重構通知的路由器標識序列號該重構成功協(xié)議的格式如表4所示，其中協(xié)議類型為8位，用4表示重構成功；總長度為8位；發(fā)出重構通知的路由器標識為32位，用于唯一標識該路由器；序列號為32位無符號整數，用于檢測是否過時。步驟s807、重構路由器檢測是否在一定時間內收到一個路由器返回的重構成功信息，本實施例中可將所述一定時間設置為30s，當重構路由裝置收到一個路由器返回的重構成功消息，則轉步驟s808,否則轉步驟s809。步驟s808、重構路由裝置確定該路由器重構成功。步驟s809、重構路由裝置重新向該路由器發(fā)送重構通知，繼續(xù)執(zhí)行步驟s801及其后續(xù)各步驟。通過使用本發(fā)明提供的上述方法，在網絡拓樸的重構過程中，參考可靠性、全網建設費用、全網利用率等多種性能參數對網絡進行動態(tài)優(yōu)化，達到了最優(yōu)的優(yōu)化升級效果。該方法雖然是針對承載服務網提出的，但可以推廣應用在其他網絡。本發(fā)明的實施例還提供一種具有重構拓樸功能的路由器，稱為重構路由裝置，該路由器除了具有普通路由器的功能外，還掌握整個網絡的拓樸情況，及備選路由器的情況。網絡中的每臺路由器可以都是重構路由裝置，但發(fā)起重構只需要一臺路由器。本發(fā)明實施例中的拓樸重構過程是由重構路由裝置將網絡的拓樸及備選路由器，一起抽象成一個連接矩陣，將用戶的需求抽象成流量需求，計算在滿足流量需求的情況，同時考慮全網利用率、可靠性等參數求解全網建設費用最小的新的網絡拓樸，然后通知網絡中的其他路由器進行動態(tài)重構。如圖9所示，本發(fā)明實施例二中的拓樸重構裝置包括信息采集模塊10、拓樸生成模塊20和重構啟動模塊30。在所述拓樸重構裝置中，信息采集模塊10用于收集網絡的拓樸信息及備選路由器的信息；拓樸生成模塊20用于利用信息采集模塊10收集到的信息生成滿足多種性能指標要求的網絡拓樸；重構啟動模塊30,用于將拓樸生成模塊20生成的所述網絡拓樸通知其他路由器并進行拓樸重構。所述信息采集模塊10進一步包括請求發(fā)送子模塊11和信息接收子模塊12,其中，請求發(fā)送子模塊11用于向網絡中與其連接的路由器及備選路由器發(fā)送收集拓樸請求；信息接收子模塊12用于接收由接收到收集拓樸請求的路所述拓樸生成模塊20包括生成子模塊21、排序子模塊22、優(yōu)化子模塊23和判斷子模塊24。其中，生成子模塊21用于進行拓樸重構算法初始化，生成初始解；排序子模塊22用于計算生成子模塊21生成的每個初始解的全網建設費用并根據全網建設費用對初始解排序；優(yōu)化子模塊23用于對排序子模塊22排序后的初始解進行優(yōu)化；判斷子模塊24用于進行算法終止條件判斷，當優(yōu)化后的最優(yōu)解的全網建設費用下降到設定的闊值，則輸出最優(yōu)解作為重構拓樸，否則通知所述排序子模塊重新計算每個初始解的全網建設費用，并根據全網建設費用對初始解排序。首先，在進行拓樸重構時，由信息采集模塊10中的請求發(fā)送子模塊11向網絡中與其連接的路由器及備選路由器發(fā)送收集拓樸請求；所述其連接的路由器及備選路由器在接收到收集拓樸請求后檢測所述拓樸請求是否超時，如果所述請求沒有超時，則將所述請求繼續(xù)向網絡中與其相連的其他路由器轉發(fā)，并將與其連接的所有虛鏈路信息返回給信息采集模塊；信息采集模塊10中的信息接收子模塊12接收所述虛鏈路信息，并將所述虛鏈路信息發(fā)送給拓樸生成模塊20;然后，拓樸生成模塊20中的生成子模塊21接收所述虛鏈路信息并根據該信息進行拓樸重構算法初始化，生成候選拓樸作為初始解，并將所述初始解發(fā)送給排序子模塊22;排序子模塊22為接收到的每個初始解計算全網建設費用并根據全網建設費用對初始解排序，并將排序后的初始解發(fā)送至優(yōu)化子模塊23;優(yōu)化子模塊23在接收到排序后的初始解后，對排序后的初始解進行優(yōu)化處理當其接收到2M個排序后的初始解時，從2M個排序后的初始解中直接選取前M個初始解作為優(yōu)選解的一部分；在2M個排序后的初始解中多次選擇初始解進行交叉變換，從多次交叉變換的結果中選取M個結果，并將該M個結果作為優(yōu)選解的一部分；以可變概率值P對直接選取的前M個初始解進行變換，產生N個經變換的解，并將所述N個經變換的解作為優(yōu)選解的一部分；在經過優(yōu)化后，由原2M個初始解生成2M+N個優(yōu)選解，并將所述優(yōu)選解發(fā)送給判斷子模塊24;判斷子模塊24進行算法終止條件判斷，根據優(yōu)選解生成重構拓樸，并將重構拓樸發(fā)送給重構啟動模塊30;最終，重構啟動模塊30將接收到的重構拓樸發(fā)送各網絡中的其他路由器，啟動網絡的拓樸重構。本發(fā)明除提供上述拓樸重構裝置外，還提供一種包括拓樸重構裝置的拓樸重構設備。圖IO所示為本發(fā)明實施例三的拓樸重構設備，所述拓樸重構設備包括基本路由裝置60、網絡管理裝置50以及拓樸重構裝置70。所述拓樸重構設備的基本路由裝置60用于執(zhí)行基本的路由功能，對數據進行路由；所述拓樸重構設備的網絡管理裝置50用于實現網絡的功能，包括虛鏈路測量，多約束QoS計算，拓樸維護，數據轉發(fā)等功能，并為上層提供服務；所述拓樸重構設備的拓樸重構裝置70用于收集網絡的拓樸信息及備選路由器的信息，利用收集到的信息生成滿足多種性能指標要求的網絡拓樸，并將生成的所述網絡拓樸通知其他路由器并進行拓樸重構。在實際工作中，所述拓樸重構設備通過其中的基本路由裝置60實現基本的路由功能，通過其中的網絡管理裝置50實現網絡的功能；在需要進行拓樸重構時，所述拓樸重構設備通過其中的拓樸重構裝置70生成進行重構所需的網絡拓樸，并由網絡管理裝置50根據所述網絡拓樸控制網絡進行拓樸重構。在本發(fā)明實施例三中，所述拓樸重構設備中包含的拓樸重構裝置可由本發(fā)明實施例二所述的拓樸重構裝置實現。在本發(fā)明實施例三中，所述拓樸重構設備可以是一種具有拓樸重構功能的路由器。通過使用本發(fā)明提供的上述裝置，在網絡拓樸的重構過程中，參考可靠性、全網建設費用、全網利用率等多種性能參數對網絡進行動態(tài)優(yōu)化，達到了最優(yōu)的優(yōu)化升級效果。該方法雖然是針對承載服務網提出的，但可以推廣應用在其他網絡。通過以上的實施方式的描述，本領域的技術人員可以清楚地了解到本發(fā)明可借助軟件加必需的通用硬件平臺的方式來實現，當然也可以通過硬件，但很多情況下前者是更佳的實施方式?；谶@樣的理解，本發(fā)明的技術方案本質上或者說對現有技術做出貢獻的部分可以以軟件產品的形式體現出來，該計算機軟件產品存儲在一個存儲介質中，包括若干指令用以使得一臺設備執(zhí)行本發(fā)明各個實施例所述的方法。以上公開的僅為本發(fā)明的幾個具體實施例，但是，本發(fā)明并非局限于此，任何本領域的技術人員能思之的變化都應落入本發(fā)明的保護范圍。權利要求1、一種網絡中的拓撲重構方法，其特征在于，包括收集網絡的拓撲信息及備選路由器的信息；利用所述收集到的信息生成滿足多種性能指標要求的網絡重構拓撲；將生成的所述網絡重構拓撲通知其他路由器進行拓撲重構。2、根據權利要求1所述網絡中的拓樸重構方法，其特征在于，所述利用收集到的信息生成滿足多種性能指標要求的網絡重構拓樸包括利用所述收集到的信息進行拓樸重構算法初始化，生成初始解；計算每個初始解的全網建設費用，并根據全網建設費用對初始解排序；對排序后的初始解進行優(yōu)化；進行算法終止條件判斷，若不滿足算法終止條件則迭代進行所述計算每個初始解的全網建設費用并根據全網建設費用對初始解排序的步驟，否則根據優(yōu)化后的解生成重構拓樸。3、根據權利要求2所述網絡中的拓樸重構方法，其特征在于，所述進行拓樸重構算法初始化，生成初始解包括根據所述收集到的網絡拓樸信息及備選路由器信息生成基礎拓樸；根據基礎拓樸生成滿足連通度要求的2M個新拓樸；用連接矩陣描述法對各個新拓樸進行編碼，生成2M個初始解。4、根據權利要求3所述網絡中的拓樸重構方法，其特征在于，所述計算每個初始解的全網建設費用，并根據全網建設費用對初始解排序包括根據鏈路容量計算每個初始解的全網建設費用和全網利用率，對所述2M個初始解進行排序，對滿足全網利用率的初始解按適應度由大到小進行排序，并在其隊尾對不滿足全網利用率的初始解按適應度由大到小排序。5、根據權利要求4所述網絡中的拓樸重構方法，其特征在于，所述對排序后的初始解進行優(yōu)化包括從所述排序后的2M個初始解中直接選前M個初始解作為優(yōu)化后的優(yōu)選解的一部分；在所述排序后的2M個初始解中多次選擇初始解進行交叉變換，從多次交叉變換的結果中選取M個結果，并將所述M個結果作為優(yōu)化后的優(yōu)選解的一部分；以可變4既率值P對所述前M個初始解進行變換，產生N個經變換的解，并將所述N個經變換的解作為優(yōu)化后的優(yōu)選解的一部分。6、根據權利要求5所述網絡中的拓樸重構方法，其特征在于，所述在所述排序后的2M個初始解中多次選擇初始解進行交叉變換，從多次交叉變換的結果中選取M個結果包括每次在2M個選定初始解中隨機選擇2個解進行多種交叉變換，計算經所述多種交叉變換所得的多個結果的適應度，并按照適應度為所述多個結果排序，選取適應度最高的2個結果；多次進行選定初始解的隨機選擇、交叉變換以及對結果的選取，直至共選取M個結果；若所選取的結果不滿足可靠性約束，則對其進行連通度修補；所述以可變概率值P對所述前M個初始解進行變換，產生N個經變換的解包括在開始進行變換后，采用遞增的可變概率值來對初始解進行變換；當所述N個經變換的解不滿足可靠性約束，則對其進行連通度修補。7、根據權利要求2所述網絡中的拓樸重構方法，其特征在于，所述進行算法終止條件判斷包括檢測最優(yōu)解的全網建設費用，若最優(yōu)解的全網建設費用下降到預設常量Cl,則終止循環(huán)，并將連接矩陣解碼生成重構拓樸；所述最優(yōu)解為所述優(yōu)化后的初始解中適應度最大的一個解。8、根據權利要求1至7任一項所述網絡中的拓樸重構方法，其特征在于，所述多種性能指標包括流量需求、全網建設費、全網利用率、可靠性中的一種或多種。9、根據權利要求1至7任一項所述網絡中的拓樸重構方法，其特征在于，所述收集網絡的拓樸信息及備選路由器的信息包括向網絡中與其連接的路由器及備選路由器發(fā)送收集拓樸請求；接收所述與其連接的路由器及備選路由器返回的響應，所述響應中包括接收到所述收集拓樸請求的路由器的所有虛鏈路信息。10、一種拓樸重構裝置，用于網絡中的拓樸重構，其特征在于，包括信息采集模塊，用于收集網絡的拓樸信息及備選路由器的信息；拓樸生成模塊，用于利用所述信息采集模塊收集到的信息生成滿足多種性能指標要求的網絡拓樸；重構啟動模塊，用于將所述拓樸生成模塊生成的網絡拓樸通知其他路由器并進行拓樸重構。11、根據權利要求IO所述拓樸重構裝置，其特征在于，所述信息采集模塊包括請求發(fā)送子模塊，用于向網絡中與其連接的路由器及備選路由器發(fā)送收集拓樸請求；信息接收子模塊，用于接收由接收到收集拓樸請求的路由器向其返回的包括與其連接的所有虛鏈路信息在內的路由器信息。12、根據權利要求IO所述拓樸重構裝置，其特征在于，所述拓樸生成模塊包括生成子模塊，用于進行拓樸重構算法初始化，生成初始解；排序子模塊，用于計算每個初始解的全網建設費用，并根據全網建設費用對初始解排序；優(yōu)化子模塊，用于對排序后的初始解進行優(yōu)化；判斷子模塊，用于進行算法終止條件判斷，當優(yōu)化后的最優(yōu)解的全網建設費用下降到設定的閾值，則輸出最優(yōu)解作為重構拓樸，否則通知所述排序子模塊重新計算每個初始解的全網建設費用，并根據全網建設費用對初始解排序。13、一種拓樸重構設備，其特征在于，包括基本路由裝置，用于執(zhí)行基本的路由功能；網絡管理裝置，用于實現網絡的功能，包括虛鏈路測量、多約束QoS計算、拓樸維護、數據轉發(fā)，并為上層提供服務；拓樸重構裝置，用于收集網絡的拓樸信息及備選路由器的信息，利用收集到的信息生成滿足多種性能指標要求的網絡拓樸，并將生成的所述網絡拓樸通知其他路由器并進行拓樸重構。全文摘要本發(fā)明的實施例提供一種網絡中的拓撲重構方法，包括以下步驟收集網絡的拓撲信息及備選路由器的信息；利用收集到的信息生成滿足多種性能指標要求的網絡重構拓撲；將生成的所述網絡重構拓撲通知其他路由器并進行拓撲重構。本發(fā)明的實施例提供一種拓撲重構裝置和設備。通過使用本發(fā)明的實施例，在重構過程中對可靠性、全網建設費用、全網利用率等多種性能參數進行動態(tài)地優(yōu)化，達到最優(yōu)的優(yōu)化升級效果。文檔編號H04L12/24GK101557300SQ200810089618公開日2009年10月14日申請日期2008年4月10日優(yōu)先權日2008年4月10日發(fā)明者何均宏,劉春雨,考宛,恪徐,王青青,蘇方盛申請人:華為技術有限公司;清華大學