随着空天地一体化信息网络的发展,单单依靠地面通信网络,已经不能满足人们在不同应用场景下的全部需求。建设和完善天基卫星网络作为推进空天地一体化网络进程的关键步骤,能够为地球表面任意位置的用户提供安全可靠并且高容量的数据通信服务。路由算法技术对卫星网络数据传输的时延特性和可靠性非常重要。但是由于卫星网络存在网络拓扑快速变化,端对端时延大,以及星上储存和处理能力等特点,使得传统的地面网络路由技术在卫星网络当中不能完全适用,而且也会造成卫星计算数据和存储数据的压力过大,造成通信时延和丢包率增大的问题。所以解决卫星网络当中的路由技术问题也是研究空天地一体化网络当中的基本问题,也是当今研究和探索卫星网络的关键性问题。软件定义网络(Software Defined Network,SDN)是一种虚拟化的新型网络架构,我们将此架构引入到卫星网络当中,考虑一种基于SDN框架的卫星网络架构,该架构当中的SDN控制器由一级控制器地面网络控制中心和由三颗地球同步轨道卫星GEO(Geostationay Earth Orbit)组成的二级控制器集群组成,低轨道地球卫星LEO(Low Earth Orbit)网络层作为基于SDN网络框架的数据层只需要负责数据转发即可,不仅大大降低了 LEO卫星层存储和计算数据的压力,并且由于SDN控制器可掌握网络全局拓扑的特点,有利于灵活制定路由转发策略以应对网络状态的变化,同时提高算法的灵活性,从而找到卫星网络合适准确的路由算法,减少卫星损耗,优化卫星网络资源配置。为了进一步优化网络资源,采用合适准确的路由算法至关重要,本文在基于SDN卫星网络架构下采用基于业务优先级的最短路径路由算法,由SDN控制器掌握全局网络拓扑,根据网络的实时拓扑状况,计算网络当中源目卫星节点之间的最短路径,从而降低卫星网络的时延。该算法采用虚拟节点的思想,将LEO卫星网络看做是一组由虚拟节点组成的网络,为每个虚拟节点设定固定的地理位置,虽然卫星依然是处在高速运转当中,但是虚拟节点的逻辑地址坐标保持不变,所以可假定当前卫星与哪个虚拟节点的地理位置最近,那个虚拟节点的逻辑位置就认为是当前卫星的逻辑位置,以此屏蔽卫星的高动态性。讨论源节点到目的节点四种情况下基于最短路径原则数据包的下一跳位置。在本文中,将交换机接收到的业务数据包进行分类,分为对时延要求较高的高优先级业务H(High Priority)类型的数据包和对时延要求较低的次优先级业务S(Second Priority)类型数据包,在链路拥塞的状态下,使得高优先级业务采取由最短路径策略决定的下一跳位置作为最优路径的下一跳的逻辑位置,而次优先级业务以增加链路长度的方向路径作为其转发路径,在一定程度上缓解了链路拥塞程度,降低了源目卫星节点之间数据包的传输时延,有利于数据包类型当中高优先级业务类型的数据包的可靠传输。