网络路由方法、系统、电子设备和可读存储介质与流程

1.本发明实施例涉及通信技术领域，尤其涉及一种网络路由方法、系统、电子设备和可读存储介质。


背景技术：

2.随着信息数量和用户数量的迅速增加，当网络中产生大量的并发信息没有得到及时处理时，就会导致网络的通信能力下降，造成网络的拥塞。
3.目前，现有的网络路由策略大致分为三种：需要每个节点都要已知整个网络的拓扑结构信息的全局型路由策略；只需要了解节点局部拓扑结构信息的路由策略；将全局型和局部型路由策略相结合的混合型路由策略。
4.但是，现有的路由策略中，信息包到达目标节点的路径长度较长，信息包等待传递时间久，影响信息包的传递速率和网络中信息包的吞吐量。


技术实现要素：

5.本发明实施例提供一种网络路由方法、系统、电子设备和可读存储介质，用于解决信息包的传递速率和网络中信息包的吞吐量较低的问题。
6.为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的：第一方面，本发明实施例提供了一种网络路由方法，包括：接收车辆模式开关传递的模式开关信号；搜索当前源节点的邻居节点；若搜索到的当前源节点的邻居节点中不包含目标节点，搜索所述当前源节点的邻居节点中是否包含所述目标节点的邻居节点；若所述当前源节点的邻居节点中不包含所述目标节点的邻居节点，计算所述当前源节点的邻居节点的优先概率，根据所述优先概率选择当前源节点的其中一个邻居节点，将信息包传递给所选择的邻居节点；将所选择的邻居节点设置为新的当前源节点，并返回搜索当前源节点的邻居节点的步骤，直至搜索到所述目标节点或者所述目标节点的邻居节点。
7.可选的，在搜索当前源节点所有的邻居节点之前还包括：生成网络，计算且设定网络参数；所述网络参数包括以下至少之一：信息包产生速率，所述信息包产生速率为单位时间内所述网络中信息包产生的数目；节点处理信息包的能力，所述节点处理信息包为单位时间内节点处理信息的数目；节点的度，所述节点的度为和该节点相关联的边的条数；节点的介数，所述节点的介数为网络中经过所述节点的最短路径的数目占所述网
络中最短路径总数的比例；信息包队列长度，所述信息包队列长度为给定时间可在队列中等待信息包传递请求的最大数量；其中，设定网络参数包括：将所述所选择的邻居节点传递信息包的数目设定为所述节点处理信息包的能力，所述节点处理信息包的能力设定为所述节点的度。
8.可选的，所述网络还包括：所述网络包括多个节点，从多个节点中选取r对源节点和目标节点，若所述源节点与目标节点相同，则重新选取；其中，r等于所述信息包产生速率。
9.可选的，所述搜索当前源节点的邻居节点之后还包括：当搜索到所述当前源节点的邻居节点中包含目标节点，则将信息包直接传递给所述目标节点，并将所述信息包从目标节点删除。
10.可选的，搜索所述当前源节点的邻居节点中是否包含所述目标节点的邻居节点之后还包括：若所述当前源节点的邻居节点中包含所述目标节点的邻居节点，将信息包传递给所述目标节点的邻居节点；将信息包直接传递给所述目标节点，并将所述信息包从目标节点删除。
11.可选的，所述优先概率与节点的介数成正比，与信息包排队队列长度成反比。
12.可选的，所述优先概率的计算公式包括：；其中， ；其中，i为当前源节点，i=1，2，
…
n，j为当前源节点的邻居节点， j=1，2，
…
n，lj为节点j的排队队列长度，为节点j的介数，是可调参数，反映了节点j接收信息包的优先程度，与节点的介数成正比，与信息包排队队列长度成反比。
13.第二方面，本发明实施例提供了一种网络路由系统，包括：第一搜索模块，用于搜索当前源节点的邻居节点；第二搜索模块，用于若搜索到的当前源节点的邻居节点中不包含目标节点，搜索所述当前源节点的邻居节点中是否包含所述目标节点的邻居节点；第一处理模块，用于若所述当前源节点的邻居节点中不包含所述目标节点的邻居节点，计算所述当前源节点的邻居节点的优先概率，根据所述优先概率选择当前源节点的其中一个邻居节点，将信息包传递给所选择的邻居节点；第二处理模块，将所选择的邻居节点设置为新的当前源节点，并返回搜索当前源节点的邻居节点的步骤，直至搜索到所述目标节点或者所述目标节点的邻居节点。
14.第三方面，本发明实施例提供了一种电子设备，包括：处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序，所述程序被所述处理器执行时实现如上述第一方面所述的网络路由方法的步骤。
15.第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储
介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面所述的网络路由方法的步骤。
16.在本发明实施例中，若所述当前源节点的邻居节点中不包含所述目标节点和所述目标节点的邻居节点，根据优先概率将信息包传递给当前源节点的其中一个邻居节点，从而缩短信息包到达目标节点的路径长度和等待时间，提高信息包的传递速率和网络的吞吐量。
附图说明
17.通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：图1为本发明实施例的网络路由方法的流程示意图；图2为本发明实施例的网络路由系统执行网络路由的工作过程示意图；图3为本发明实施例的预处理模块执行网络路由的工作过程示意图；图4为本发明实施例的信息包传递模块执行网络路由的工作过程示意图；图5为本发明实施例的网络路由系统的结构示意图；图6为本发明实施例的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
18.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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
19.请参考图1和图2，本发明实施例提供一种网络路由方法，包括：步骤11：搜索当前源节点的邻居节点；步骤12：若搜索到的当前源节点的邻居节点中不包含目标节点，搜索所述当前源节点的邻居节点中是否包含所述目标节点的邻居节点；步骤13：若所述当前源节点的邻居节点中不包含所述目标节点的邻居节点，计算所述当前源节点的邻居节点的优先概率，根据所述优先概率选择当前源节点的其中一个邻居节点，将信息包传递给所选择的邻居节点；步骤14：将所选择的邻居节点设置为新的当前源节点，并返回搜索当前源节点的邻居节点的步骤，直至搜索到所述目标节点或者所述目标节点的邻居节点；将信息包传递到邻居节点的过程中存在传递不成功的情况，可选的，所述所选择的邻居节点为传递成功的邻居节点；执行步骤14存在陷入死循环的情况，举例来说，当前源节点为节点1，依次执行步骤11、步骤12、步骤13，根据所述优先概率选择节点2作为当前源节点1选择的邻居节点，执行步骤14将节点2设置为新的当前源节点；依次执行步骤11、步骤12、步骤13，根据所述优先概率选择节点1作为当前源节点2选择的邻居节点，执行步骤14，将节点1设置为新的当前源节点，下一轮循环中仍然将节点2设置为当前源节点，陷入节点1与节点2互相传递信息包的
死循环。为解决此问题，可选的，若信息包经过同一路径2次则删除所述路径，重新返回步骤13。
20.在本发明实施例中，若所述当前源节点的邻居节点中不包含所述目标节点和所述目标节点的邻居节点，根据优先概率将信息包传递给当前源节点的其中一个邻居节点，从而缩短信息包到达目标节点的路径长度和等待时间，提高信息包的传递速率和网络的吞吐量。
21.图2中的预处理即在传递信息包前的预处理，生成网络后随机选取出r对源节点和目标节点。传递信息包即将所述源节点的信息包传递到所述目标节点，并将所述信息包从目标节点处删除。
22.本发明实施例中，可选的，请参考图3，所述在搜索当前源节点所有的邻居节点之前还包括：生成网络，计算且设定网络参数；所述网络参数包括以下至少之一：1）信息包产生速率，所述信息包产生速率为单位时间内所述网络中信息包产生的数目；2）节点处理信息包的能力，所述节点处理信息包为单位时间内节点处理信息的数目；3）节点的度，所述节点的度为和该节点相关联的边的条数；4）节点的介数，所述节点的介数为网络中经过所述节点的最短路径的数目占所述网络中最短路径总数的比例；网络中两个不相邻的节点存在一条最短路径，介数大的节点为所述网络中最短路径所经过的次数多的节点；5）信息包队列长度，所述信息包队列长度为给定时间可在队列中等待信息包传递请求的最大数量；可选的，所述信息包队列长度设置为无穷大，即给定时间可在队列中等待信息包传递请求的最大数量为无穷大。
23.其中，设定网络参数包括：将所述所选择的邻居节点传递信息包的数目设定为所述节点处理信息包的能力，所述节点处理信息包的能力设定为所述节点的度。
24.可选的，所述网络还包括：所述网络包括多个节点，从多个节点中选取r对源节点和目标节点，若所述源节点与目标节点相同，则重新选取；其中，r等于所述信息包产生速率；一个信息包对应一对源节点和目标节点，所述信息包产生速率为已知参数，信息包的路由过程和信息包的产生过程是同步进行的，所述网络中选取的源节点和目标节点的对数等于单位时间内所述网络产生信息包的数目，所述源节点和目标节点的选取为随机选取。
25.本发明实施例中，可选的，请参考图4，当搜索到所述当前源节点的邻居节点中包含目标节点，则将信息包直接传递给所述目标节点，并将所述信息包从目标节点删除。
26.传统路由策略在信息包路由过程中会忽略目标节点的局部拓扑结构信息，当源节点的邻居节点中包含所述目标节点的邻居节点，传统路由策略仍执行已设定的路径，会增
加路由传递路径，降低信息包的传递速率。本发明实施例中，为解决上述问题，可选的，若所述当前源节点的邻居节点中包含所述目标节点的邻居节点，将信息包传递给所述目标节点的邻居节点，将信息包直接传递给所述目标节点，并将所述信息包从目标节点删除，其中所述目标节点的邻居节点为已知的目标节点的邻居节点，即在生成网络时获取的目标节点的邻居节点。
27.本发明实施例中，可选的，所述优先概率与节点的介数成正比，与信息包排队队列长度成反比。
28.在一个网络中，介数大的节点为所述网络中最短路径所经过的次数多的节点，所述优先概率与节点的介数成正比，即将信息包传递给所述介数大的节点，能缩短到达目标节点的路径长度，减少信息包到达目标节点的耗时。优先概率与信息包排队队列长度成反比，即所述介数大的节点处等待传递的信息包数量多的节点避免接收新的信息包，能减少节点拥塞。
29.所述优先概率为信息包传递给所述当前源节点的邻居节点的概率，不代表信息包一定传递给优先概率大的邻居节点。举例来说，当前源节点3存在邻居节点4和邻居节点5，节点4的优先概率为60%，节点5的优先概率为40%，表示信息包传给节点4的概率为60%，信息包传给节点5的概率为40%。
30.本发明实施例中，可选的，所述优先概率的计算公式包括：；其中， ；其中，i为当前源节点，i=1，2，
…
n，j为当前源节点的邻居节点， j=1，2，
…
n，lj为节点j的排队队列长度，为节点j的介数，是可调参数，反映了节点j接收信息包的优先程度，与节点的介数成正比，与信息包排队队列长度成反比。
31.所述优先概率计算前，计算当前源节点的每个邻居节点的介数bj和信息包队列长度lj。
32.请参考图5，本发明还提供一种网络路由系统50，包括：搜索模块52，包括：第一搜索模块521，用于搜索当前源节点的邻居节点；第二搜索模块522，用于若搜索到的当前源节点的邻居节点中不包含目标节点，搜索所述当前源节点的邻居节点中是否包含所述目标节点的邻居节点；处理模块53，包括：第一处理模块531，用于若所述当前源节点的邻居节点中不包含所述目标节点的邻居节点，计算所述当前源节点的邻居节点的优先概率，根据所述优先概率选择当前源节点的其中一个邻居节点，将信息包传递给所选择的邻居节点；第二处理模块532，将所选择的邻居节点设置为新的当前源节点，并返回搜索当前源节点的邻居节点的步骤，直至搜索到所述目标节点或者所述目标节点的邻居节点。
33.可选的，所述网络参数包括以下至少之一：信息包产生速率，所述信息包产生速率为单位时间内所述网络中信息包产生的数
目；节点处理信息包的能力，所述节点处理信息包为单位时间内节点处理信息的数目；节点的度，所述节点的度为和该节点相关联的边的条数；节点的介数，所述节点的介数为网络中所有最短路径中经过该节点的路径数目占最短路径总数的比例；信息包队列长度，所述信息包队列长度为给定时间可在队列中等待信息包传递请求的最大数量；其中，设定网络参数包括：将所述所选择的邻居节点传递信息包的数目设定为所述节点处理信息包的能力，所述节点处理信息包的能力设定为所述节点的度。
34.可选的，网络路由系统50还包括：预处理模块51，用于生成网络，计算且设定网络参数，随机选取r对源节点和目标节点，若所述源节点与目标节点相同，则重新选取；其中，r等于所述信息包产生速率。
35.可选的，网络路由系统50还包括：第三处理模块，用于当搜索到所述当前源节点的邻居节点中包含目标节点，则将信息包直接传递给所述目标节点，并将该所述信息包从目标节点删除。
36.可选的，网络路由系统50还包括：第四处理模块，用于若所述当前源节点的邻居节点中包含所述目标节点的邻居节点，将信息包传递给所述目标节点的邻居节点；将信息包直接传递给所述目标节点，并将该所述信息包从目标节点删除。
37.可选的，所述优先概率与节点的介数成正比，与信息包排队队列长度成反比。
38.可选的，所述优先概率的计算公式包括：；其中， ；其中，i为当前源节点，i=1，2，
…
n，j为当前源节点的邻居节点， j=1，2，
…
n，lj为节点j的排队队列长度，为节点j的介数，是可调参数，反映了节点j接收信息包的优先程度，与节点的介数成正比，与信息包排队队列长度成反比。
39.请参考图6，本发明实施例还提供一种电子设备60，包括处理器61，存储器62，存储在存储器62上并可在所述处理器61上运行的计算机程序，该计算机程序被处理器61执行时实现上述网络路由方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。
40.本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述网络路由方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。其中，所述的计算机可读存储介质，如只读存储器（read-only memory，rom）、随机存取存储器（random access memory，ram）、磁碟或者光盘等。
41.需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
42.通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。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（如rom/ram、磁碟、光盘）中，包括若干指令用以使得一台终端（可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述的方法。
43.上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本发明的保护之内。