mlsr/route/LinkStateRoutingTableCalculator_test.go

// Package route
// @Author: Wang Feng
// @Description:
// @Version: 0.1.0
// @Date: 2022/5/30 10:57
// @Copyright: MIN-Group；国家重大科技基础设施——未来网络北大实验室；深圳市信息论与未来网络重点实验室
//

package route

import (
	"fmt"
	common2 "minlib/common"
	"minlib/component"
	"minlib/logicface"
	"mlsr/common"
	"mlsr/lsa"
	"mlsr/lsdb"
	"strconv"
	"testing"
	"time"
)

//
//  testCreateAdjLsa
//  @Description: 构造邻接lsa
//  @param uri
//  @return *lsa.AdjLsa
//
func testCreateAdjLsa(uri string) *lsa.AdjLsa {
	base := new(lsa.AdjLsa)
	timeExpire := time.Now()
	timeExpire = timeExpire.Add(30 * time.Minute)
	base.SetLsaExpirationTime(uint64(timeExpire.UnixMilli()))
	base.SetLsaSequenceNumber(1234)
	base.LsaOriginRouterIdentifier, _ = component.CreateIdentifierByString(uri)
	return base
}

//
//  testCreateAdjInfo
//  @Description: 构造邻接信息
//  @param cost
//  @param uri
//  @return *lsa.AdjLsaAdjacencyInfo
//
func testCreateAdjInfo(cost uint64, uri string) *lsa.AdjLsaAdjacencyInfo {
	linkCost := lsa.AdjLsaLinkCost{}
	linkCost.SetLinkCost(cost)
	faceUri := lsa.AdjLsaLogicFaceUri{}
	faceUri.SetLogicFaceUri("uri")
	faceId := lsa.AdjLsaLogicFaceId{}
	faceId.SetLogicFaceId(77)
	iden, _ := component.CreateIdentifierByString(uri)
	adjInfo := lsa.NewAdjLsaAdjacencyInfo(linkCost, faceUri, faceId, iden, 123, 1)
	return adjInfo
}

//
//  TestLinkStateRoutingTableCalculator_CalculateOnePath
//  @Description: 测试普通的最短路径计算。测试已通过。
//  @param t
//
func TestLinkStateRoutingTableCalculator_CalculateOnePath(t *testing.T) {
	// 1. 构造邻接状态路由表计算器
	rtc := new(LinkStateRoutingTableCalculator)

	// 1.1 构造LSDB
	// 配置文件初始化
	mlsrConfig, err := common.ParseConfig(testConfigPath)
	if err != nil {
		fmt.Println("配置文件解析错误")
	}
	// 调度器初始化
	sche := new(lsdb.MlsrScheduler)
	sche.Init()
	// LogicFace初始化（假设初始化，暂时用不到）
	face := new(logicface.LogicFace)
	// LSDB初始化
	mlsdb := new(lsdb.Lsdb)
	mlsdb.Init(mlsrConfig, sche, face)
	// 安装本机adjlsa
	mlsdb.BuildAndInstallOwnAdjLsa()
	// 传入一些其它虚拟lsa，这些lsa与本机lsa共同形成一个小型路由拓扑
	// 路由器B
	adjLsaB := testCreateAdjLsa("/routerB")
	adjInfoBA := testCreateAdjInfo(10, "/min/pkusz/routerA")
	adjInfoBE := testCreateAdjInfo(50, "/routerE")
	adjLsaB.Insert(adjInfoBA)
	adjLsaB.Insert(adjInfoBE)
	// 路由器C
	adjLsaC := testCreateAdjLsa("/routerC")
	adjInfoCA := testCreateAdjInfo(100, "/min/pkusz/routerA")
	adjInfoCE := testCreateAdjInfo(10, "/routerE")
	adjInfoCD := testCreateAdjInfo(60, "/routerD")
	adjLsaC.Insert(adjInfoCA)
	adjLsaC.Insert(adjInfoCD)
	adjLsaC.Insert(adjInfoCE)
	// 路由器E
	adjLsaE := testCreateAdjLsa("/routerE")
	adjInfoEB := testCreateAdjInfo(50, "/routerB")
	adjInfoEC := testCreateAdjInfo(10, "/routerC")
	adjInfoED := testCreateAdjInfo(20, "/routerD")
	adjLsaE.Insert(adjInfoEB)
	adjLsaE.Insert(adjInfoEC)
	adjLsaE.Insert(adjInfoED)
	// 路由器D
	adjLsaD := testCreateAdjLsa("/routerD")
	adjInfoDA := testCreateAdjInfo(30, "/min/pkusz/routerA")
	adjInfoDC := testCreateAdjInfo(60, "/routerC")
	adjInfoDE := testCreateAdjInfo(20, "/routerE")
	adjLsaD.Insert(adjInfoDA)
	adjLsaD.Insert(adjInfoDC)
	adjLsaD.Insert(adjInfoDE)
	mlsdb.InstallLsa(adjLsaB)
	mlsdb.InstallLsa(adjLsaC)
	mlsdb.InstallLsa(adjLsaD)
	mlsdb.InstallLsa(adjLsaE)
	// 1.2 构造RouterMap
	lsas, err := mlsdb.GetLSAsByType(lsa.LsaADJACENCYType)
	if err != nil {
		common2.LogError("Get Lsa in calculateLsRoutingTable error, ", err)
	}
	common2.LogInfo("邻接lsa数目: ", len(lsas))
	rMap := new(RouterMap)
	rMap.Init()
	err = rMap.CreateFromAdjLsdb(lsas)
	// 打印rm
	common2.LogInfo(rMap.ToString())

	// 1.3 根据RouterMap，和lsdb中的adjlsa，构造邻接矩阵
	//  设置路由器数目
	rtc.SetRouterNum(rMap.GetMapSize())
	//  分配矩阵空间
	rtc.allocateAdjMatrix()
	//  初始化矩阵值
	rtc.initMatrix()
	//  构造矩阵
	err = rtc.makeAdjMatrix(mlsdb, rMap)
	if err != nil {
		common2.LogError("邻接矩阵构造失败")
	}

	// 1.4 打印输出路由表计算器
	fmt.Println(rMap.ToString())
	fmt.Println(rtc.ToString())
	fmt.Println("源路由器的邻接数目：", rtc.getNumOfLinkfromAdjMatrix(0))
	fmt.Println("另一个路由器的邻接数目：", rtc.getNumOfLinkfromAdjMatrix(1))

	// 2. 执行单源最短路径算法
	rtc.allocateParent()
	rtc.allocateDistance()
	rtc.doDijkstraPathCalculation(0)
	// 查看执行结果
	// 计算器中的上一跳路径，以及开销
	fmt.Println(rtc.ToString())
	// 计算器获取的针对每个目的路由器的下一跳，及开销。
	names, nexthops := rtc.addAllLsNextHopsToRoutingTable(mlsrConfig.GetAdjacencys(), rMap, 0)
	for i := 0; i < len(names); i++ {
		fmt.Println(names[i].ToUri() + "  ")
	}
	fmt.Println("")
	for i := 0; i < len(nexthops); i++ {
		fmt.Println(nexthops[i].LogicFaceUri() + "-" +
			strconv.FormatUint(nexthops[i].RouteCost.RouteCost(), 10) + "  ")
	}
}

//
//  TestLinkStateRoutingTableCalculator_CalculateMutilPath
//  @Description: 测试多路径计算
//  @param t
//
func TestLinkStateRoutingTableCalculator_CalculateMutilPath(t *testing.T) {
	// 1. 构造邻接状态路由表计算器
	rtc := new(LinkStateRoutingTableCalculator)

	// 1.1 构造LSDB
	// 配置文件初始化
	mlsrConfig, err := common.ParseConfig(testConfigPath)
	if err != nil {
		fmt.Println("配置文件解析错误")
	}
	// 调度器初始化
	sche := new(lsdb.MlsrScheduler)
	sche.Init()
	// LogicFace初始化（假设初始化，暂时用不到）
	face := new(logicface.LogicFace)
	// LSDB初始化
	mlsdb := new(lsdb.Lsdb)
	mlsdb.Init(mlsrConfig, sche, face)
	// 安装本机adjlsa
	mlsdb.BuildAndInstallOwnAdjLsa()
	// 传入一些其它虚拟lsa，这些lsa与本机lsa共同形成一个小型路由拓扑
	// 路由器B
	adjLsaB := testCreateAdjLsa("/routerB")
	adjInfoBA := testCreateAdjInfo(10, "/min/pkusz/routerA")
	adjInfoBE := testCreateAdjInfo(50, "/routerE")
	adjLsaB.Insert(adjInfoBA)
	adjLsaB.Insert(adjInfoBE)
	// 路由器C
	adjLsaC := testCreateAdjLsa("/routerC")
	adjInfoCA := testCreateAdjInfo(100, "/min/pkusz/routerA")
	adjInfoCE := testCreateAdjInfo(10, "/routerE")
	adjInfoCD := testCreateAdjInfo(60, "/routerD")
	adjLsaC.Insert(adjInfoCA)
	adjLsaC.Insert(adjInfoCD)
	adjLsaC.Insert(adjInfoCE)
	// 路由器E
	adjLsaE := testCreateAdjLsa("/routerE")
	adjInfoEB := testCreateAdjInfo(50, "/routerB")
	adjInfoEC := testCreateAdjInfo(10, "/routerC")
	adjInfoED := testCreateAdjInfo(20, "/routerD")
	adjLsaE.Insert(adjInfoEB)
	adjLsaE.Insert(adjInfoEC)
	adjLsaE.Insert(adjInfoED)
	// 路由器D
	adjLsaD := testCreateAdjLsa("/routerD")
	adjInfoDA := testCreateAdjInfo(30, "/min/pkusz/routerA")
	adjInfoDC := testCreateAdjInfo(60, "/routerC")
	adjInfoDE := testCreateAdjInfo(20, "/routerE")
	adjLsaD.Insert(adjInfoDA)
	adjLsaD.Insert(adjInfoDC)
	adjLsaD.Insert(adjInfoDE)
	mlsdb.InstallLsa(adjLsaB)
	mlsdb.InstallLsa(adjLsaC)
	mlsdb.InstallLsa(adjLsaD)
	mlsdb.InstallLsa(adjLsaE)
	// 1.2 构造RouterMap
	lsas, err := mlsdb.GetLSAsByType(lsa.LsaADJACENCYType)
	if err != nil {
		common2.LogError("Get Lsa in calculateLsRoutingTable error, ", err)
	}
	common2.LogInfo("邻接lsa数目: ", len(lsas))
	rMap := new(RouterMap)
	rMap.Init()
	err = rMap.CreateFromAdjLsdb(lsas)
	// 打印rm
	common2.LogInfo(rMap.ToString())

	// 1.3 根据RouterMap，和lsdb中的adjlsa，构造邻接矩阵
	//  设置路由器数目
	rtc.SetRouterNum(rMap.GetMapSize())
	//  分配矩阵空间
	rtc.allocateAdjMatrix()
	//  初始化矩阵值
	rtc.initMatrix()
	//  构造矩阵
	err = rtc.makeAdjMatrix(mlsdb, rMap)
	if err != nil {
		common2.LogError("邻接矩阵构造失败")
	}

	// 1.4 打印输出路由表计算器
	fmt.Println(rMap.ToString())
	fmt.Println(rtc.ToString())
	fmt.Println("源路由器的邻接数目：", rtc.getNumOfLinkfromAdjMatrix(0))
	fmt.Println("另一个路由器的邻接数目：", rtc.getNumOfLinkfromAdjMatrix(1))

	// 2. 执行多路径算法
	rtc.allocateParent()
	rtc.allocateDistance()
	// 2.1. 先确定源路由器的邻居路由器数目
	rtc.setNoLink(rtc.getNumOfLinkfromAdjMatrix(0))
	rtc.allocateLinks()
	rtc.allocateLinkCosts()
	// 2.2. 获取用于路径计算的稀疏邻接列表。具体操作是填充：c.links,c.linkCosts
	rtc.getLinksFromAdjMatrix(0)
	//
	routers := []*component.Identifier{} // 路由器标识
	nexthops := []*NextHop{}             // 下一跳
	for i := 0; i < rtc.vNoLink; i++ {
		// 模拟只有当前邻居i可以访问的情形。即：砍掉除当前邻居路由器外的其他邻接链路
		rtc.adjustAdMatrix(0, rtc.links[i], rtc.linkCosts[i])
		// 以当前邻居为起点，执行Dijkstra算法。
		rtc.doDijkstraPathCalculation(0)
		// 用计算结果更新路由表。
		rs, ns := rtc.addAllLsNextHopsToRoutingTable(mlsrConfig.GetAdjacencys(), rMap, 0)
		routers = append(routers, rs...)
		nexthops = append(nexthops, ns...)
	}
	// 查看执行结果
	// 计算器中的上一跳路径，以及开销
	fmt.Println(rtc.ToString())
	for i := 0; i < len(routers); i++ {
		fmt.Println(routers[i].ToUri() + "  ")
	}
	fmt.Println("")
	for i := 0; i < len(nexthops); i++ {
		fmt.Println(nexthops[i].LogicFaceUri() + "-" +
			strconv.FormatUint(nexthops[i].RouteCost.RouteCost(), 10) + "  ")
	}
}