一種網(wǎng)絡(luò)鏈路利用率調(diào)節(jié)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)鏈路利用率的方法，所述方法包含以下步驟：獲取網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)步驟，獲取網(wǎng)絡(luò)的基本網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，所述基本網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)包含所述網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)數(shù)以及節(jié)點(diǎn)連接方式；獲取最優(yōu)權(quán)重配置步驟，基于開放式最短路徑優(yōu)先協(xié)議以及軟件定義網(wǎng)絡(luò)技術(shù)根據(jù)所述基本網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)獲取最優(yōu)權(quán)重配置；配置網(wǎng)絡(luò)步驟，基于所述最優(yōu)權(quán)重配置配置所述網(wǎng)絡(luò)，從而獲得預(yù)期的網(wǎng)絡(luò)鏈路利用率調(diào)節(jié)結(jié)果。與現(xiàn)有技術(shù)相比，利用本發(fā)明的方法進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)鏈路利用率調(diào)節(jié)，可以得到更低的最大網(wǎng)絡(luò)鏈路利用率，從而提高了網(wǎng)絡(luò)的性能。
【專利說明】—種網(wǎng)絡(luò)鏈路利用率調(diào)節(jié)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，具體說涉及一種網(wǎng)絡(luò)鏈路利用率調(diào)節(jié)方法。

【背景技術(shù)】
[0002]互聯(lián)網(wǎng)由上萬個(gè)獨(dú)自運(yùn)維的自治系統(tǒng)(Autonomous System,簡(jiǎn)稱AS)構(gòu)成。隨著基于網(wǎng)絡(luò)之間互連的協(xié)議(Internet Protocol，簡(jiǎn)稱IP)的網(wǎng)絡(luò)不斷地發(fā)展，為了滿足建造越來越大的IP網(wǎng)絡(luò)的需要，現(xiàn)有技術(shù)中構(gòu)建了多種域內(nèi)鏈路狀態(tài)路由協(xié)議。
[0003]開放式最短路徑優(yōu)先(Open Shortest Path First,簡(jiǎn)稱0SPF)協(xié)議是是一種使用最廣泛的域內(nèi)鏈路狀態(tài)路由協(xié)議，已廣泛的應(yīng)用于大型、異構(gòu)的IP網(wǎng)絡(luò)中。在OSPF協(xié)議中，每一條鏈路都被賦予一個(gè)鏈路權(quán)重。基于鏈路權(quán)重系統(tǒng)可以選擇源節(jié)點(diǎn)與目的節(jié)點(diǎn)之間的最短網(wǎng)絡(luò)鏈路來傳輸數(shù)據(jù)。如果源節(jié)點(diǎn)與目的節(jié)點(diǎn)之間存在多個(gè)最短網(wǎng)絡(luò)鏈路，那么流量在多個(gè)最短網(wǎng)絡(luò)鏈路上均勻分配。
[0004]由于在OSPF協(xié)議下的數(shù)據(jù)總是選擇走最短網(wǎng)絡(luò)鏈路，因此會(huì)造成網(wǎng)絡(luò)中不同的網(wǎng)絡(luò)鏈路的利用率差異過大的情況。即數(shù)據(jù)流量集中在特定的網(wǎng)絡(luò)鏈路中，從而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)擁塞?，F(xiàn)有技術(shù)中通過改變鏈路權(quán)重設(shè)置來配置網(wǎng)絡(luò)中不同的網(wǎng)絡(luò)鏈路的利用率，從而降低整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的最大鏈路利用率。但是現(xiàn)有的鏈路權(quán)重設(shè)置算法不能達(dá)到最優(yōu)解，不能很好地降低最大鏈路利用率。
[0005]因此，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)下網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)鏈路利用率配置并不理想問題，需要一種新的網(wǎng)絡(luò)鏈路利用率調(diào)節(jié)方法以獲得更為理想的網(wǎng)絡(luò)鏈路利用率配置。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)下網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)鏈路利用率配置并不理想問題，本發(fā)明提供了一種調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)鏈路利用率的方法，所述方法包含以下步驟:
[0007]獲取網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)步驟，獲取網(wǎng)絡(luò)的基本網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，所述基本網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)包含所述網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)數(shù)以及節(jié)點(diǎn)連接方式；
[0008]獲取最優(yōu)權(quán)重配置步驟，基于開放式最短路徑優(yōu)先協(xié)議以及軟件定義網(wǎng)絡(luò)技術(shù)根據(jù)所述基本網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)獲取最優(yōu)權(quán)重配置；
[0009]配置網(wǎng)絡(luò)步驟，基于所述最優(yōu)權(quán)重配置配置所述網(wǎng)絡(luò)，從而獲得預(yù)期的網(wǎng)絡(luò)鏈路利用率調(diào)節(jié)結(jié)果。
[0010]在一實(shí)施例中，所述獲取最優(yōu)權(quán)重配置步驟包含以下步驟:
[0011]設(shè)定迭代總次數(shù)步驟，設(shè)定獲取所述最優(yōu)權(quán)重配置所需的迭代總次數(shù)；
[0012]獲取第一權(quán)重配置步驟，獲取所述網(wǎng)絡(luò)的初始權(quán)重配置并將所述初始權(quán)重配置設(shè)定為第一權(quán)重配置；
[0013]獲取第一最大網(wǎng)絡(luò)鏈路利用率步驟，基于所述初始權(quán)重配置獲取對(duì)應(yīng)的初始最大網(wǎng)絡(luò)鏈路利用率，并將所述初始最大網(wǎng)絡(luò)鏈路利用率設(shè)定為第一最大網(wǎng)絡(luò)鏈路利用率；
[0014]迭代步驟，基于所述第一權(quán)重配置以及所述第一最大網(wǎng)絡(luò)鏈路利用率獲取當(dāng)前最優(yōu)權(quán)重配置以及當(dāng)前最優(yōu)最大網(wǎng)絡(luò)鏈路利用率；
[0015]迭代次數(shù)判斷步驟，當(dāng)所述迭代步驟執(zhí)行完畢后對(duì)比所述迭代步驟的執(zhí)行次數(shù)與所述迭代總次數(shù)是否一致，其中:
[0016]當(dāng)所述迭代步驟的執(zhí)行次數(shù)與所述迭代總次數(shù)一致時(shí)，所述當(dāng)前最優(yōu)權(quán)重配置為所述最優(yōu)權(quán)重配置；
[0017]當(dāng)所述迭代步驟的執(zhí)行次數(shù)小于所述迭代總次數(shù)時(shí)，將所述當(dāng)前最優(yōu)權(quán)重配置設(shè)定為所述第一權(quán)重配置，將所述當(dāng)前最優(yōu)最大網(wǎng)絡(luò)鏈路利用率設(shè)定為第一最大網(wǎng)絡(luò)鏈路利用率，然后再次順序執(zhí)行所述迭代步驟以及所述迭代次數(shù)判斷步驟。
[0018]在一實(shí)施例中，所述迭代步驟包含以下步驟:
[0019]計(jì)算步驟，基于所述第一權(quán)重配置獲取第二權(quán)重配置以及與所述第二權(quán)重配置對(duì)應(yīng)的第二最大網(wǎng)絡(luò)鏈路利用率；
[0020]獲取當(dāng)前最優(yōu)最大網(wǎng)絡(luò)鏈路利用率步驟，對(duì)比所述第一最大網(wǎng)絡(luò)鏈路利用率以及所述第二最大網(wǎng)絡(luò)鏈路利用率，將所述第一最大網(wǎng)絡(luò)鏈路利用率以及所述第二最大網(wǎng)絡(luò)鏈路利用率中數(shù)值較小的設(shè)定為所述當(dāng)前最優(yōu)最大網(wǎng)絡(luò)鏈路利用率；
[0021]獲取當(dāng)前最優(yōu)權(quán)重配置步驟，將所述當(dāng)前最優(yōu)最大網(wǎng)絡(luò)鏈路利用率所對(duì)應(yīng)的所述第一或第二權(quán)重配置設(shè)定為所述當(dāng)前最優(yōu)權(quán)重配置。
[0022]在一實(shí)施例中，在所述計(jì)算步驟中，所述第二權(quán)重配置為所述第一權(quán)重配置對(duì)應(yīng)的鄰域權(quán)重配置。
[0023]在一實(shí)施例中，所述計(jì)算步驟包含以下步驟:
[0024]基于所述第一權(quán)重配置獲取對(duì)應(yīng)的鄰域權(quán)重配置；
[0025]基于所述軟件定義網(wǎng)絡(luò)技術(shù)根據(jù)所述領(lǐng)域權(quán)重配置進(jìn)行最優(yōu)分流，從而獲取所述網(wǎng)絡(luò)內(nèi)各鏈路上的流量；
[0026]根據(jù)所述網(wǎng)絡(luò)內(nèi)各鏈路上的流量獲取所述第二最大網(wǎng)絡(luò)鏈路利用率。
[0027]在一實(shí)施例中，在所述配置網(wǎng)絡(luò)步驟中，所述網(wǎng)絡(luò)中的所有的路由器節(jié)點(diǎn)運(yùn)行開放式最短路徑優(yōu)先協(xié)議。
[0028]在一實(shí)施例中，所述方法還包含優(yōu)化部署率步驟，獲取所述軟件定義網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在所述網(wǎng)絡(luò)中的最優(yōu)部署率。
[0029]在一實(shí)施例中，在所述配置網(wǎng)絡(luò)步驟中，按照所述最優(yōu)部署率在所述網(wǎng)絡(luò)中的路由器節(jié)點(diǎn)上部署所述軟件定義網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。
[0030]在一實(shí)施例中，在所述獲取部署率步驟中，基于不同的部署率配置所述網(wǎng)絡(luò)，從而獲取多個(gè)所述網(wǎng)絡(luò)鏈路利用率調(diào)節(jié)結(jié)果，對(duì)獲取到的多個(gè)所述網(wǎng)絡(luò)鏈路利用率調(diào)節(jié)結(jié)果進(jìn)行分析從而確定所述最優(yōu)部署率。
[0031]在一實(shí)施例中，在所述配置網(wǎng)絡(luò)步驟中，采用30%作為所述最優(yōu)部署率。
[0032]與現(xiàn)有技術(shù)相比，利用本發(fā)明的方法進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)鏈路利用率調(diào)節(jié)，可以得到更低的最大網(wǎng)絡(luò)鏈路利用率，從而提高了網(wǎng)絡(luò)的性能。
[0033]本發(fā)明的其它特征或優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書中闡述。并且，本發(fā)明的部分特征或優(yōu)點(diǎn)將通過說明書而變得顯而易見，或者通過實(shí)施本發(fā)明而被了解。本發(fā)明的目的和部分優(yōu)點(diǎn)可通過在說明書、權(quán)利要求書以及附圖中所特別指出的步驟來實(shí)現(xiàn)或獲得。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0034]附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本發(fā)明的實(shí)施例共同用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中:
[0035]圖1是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的執(zhí)行流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0036]以下將結(jié)合附圖及實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式，借此本發(fā)明的實(shí)施人員可以充分理解本發(fā)明如何應(yīng)用技術(shù)手段來解決技術(shù)問題，并達(dá)成技術(shù)效果的實(shí)現(xiàn)過程并依據(jù)上述實(shí)現(xiàn)過程具體實(shí)施本發(fā)明。需要說明的是，只要不構(gòu)成沖突，本發(fā)明中的各個(gè)實(shí)施例以及各實(shí)施例中的各個(gè)特征可以相互結(jié)合，所形成的技術(shù)方案均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0037]針對(duì)OSPF協(xié)議下網(wǎng)絡(luò)存在的網(wǎng)絡(luò)鏈路利用率配置不理想的問題，本發(fā)明提出了一種網(wǎng)絡(luò)鏈路利用率調(diào)節(jié)方法。由于軟件定義網(wǎng)絡(luò)(Software Defined Network,簡(jiǎn)稱SDN)技術(shù)可以通過分離網(wǎng)絡(luò)設(shè)備控制面與數(shù)據(jù)面來實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)流量的靈活控制。因此針對(duì)OSPF協(xié)議下數(shù)據(jù)流量容易集中在特定的網(wǎng)絡(luò)鏈路中的情況，本發(fā)明結(jié)合OSPF協(xié)議以及SDN技術(shù)來配置網(wǎng)絡(luò)。
[0038]下面結(jié)合圖1的流程圖詳細(xì)說明本發(fā)明的一實(shí)施例的具體實(shí)施過程。附圖的流程圖中示出的步驟可以在包含諸如一組計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中執(zhí)行。雖然在流程圖中示出了各步驟的邏輯順序，但是在某些情況下，可以以不同于此處的順序執(zhí)行所示出或描述的步驟。
[0039]不難理解，調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)鏈路利用率首先要獲得網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)架構(gòu)情況。如圖1所示，首先要執(zhí)行步驟S101，獲取網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)步驟，獲取網(wǎng)絡(luò)的基本網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，基本網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)包含網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)數(shù)以及節(jié)點(diǎn)連接方式。在本實(shí)施例中，獲取網(wǎng)絡(luò)的無向圖G，其中G= (V，A)(V是頂點(diǎn)集，A是邊集)，使用弗洛伊德算法算出各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的最短路徑和路徑值。
[0040]在本實(shí)施例中，將網(wǎng)絡(luò)配置為所有的路由器節(jié)點(diǎn)都運(yùn)行OSPF協(xié)議。這樣就可以基于OSPF協(xié)議控制網(wǎng)絡(luò)中的鏈路權(quán)重。本實(shí)施例的調(diào)節(jié)方法的目的之一是獲取最優(yōu)權(quán)重配置，從而根據(jù)最優(yōu)權(quán)重配置配置網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)而獲得最優(yōu)的網(wǎng)絡(luò)鏈路利用率調(diào)節(jié)結(jié)果。為了獲取最優(yōu)權(quán)重配置，本發(fā)明采用了基于迭代計(jì)算的優(yōu)選方式，提出了一種SDN/0SPF混合網(wǎng)場(chǎng)景下的流量工程算法(SDN/OSPF Traffic Engineering,簡(jiǎn)稱 S0TE)。
[0041]在本實(shí)施例的SOTE算法中，基于OSPF協(xié)議以及SDN技術(shù)根據(jù)步驟SlOl中獲得的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)情況獲取最優(yōu)權(quán)重配置。具體為，首先獲取不同權(quán)重配置下的最大網(wǎng)絡(luò)鏈路利用率，然后通過對(duì)比獲取到的不同的最大網(wǎng)絡(luò)鏈路利用率來優(yōu)選權(quán)重配置。
[0042]在本實(shí)施例中，執(zhí)行SOTE算法首先要執(zhí)行步驟S100，獲取第一權(quán)重配置步驟，獲取網(wǎng)絡(luò)的初始權(quán)重配置并將初始權(quán)重配置設(shè)定為第一權(quán)重配置。在本實(shí)施例中，可以隨機(jī)的采用任意一種權(quán)重配置作為初始權(quán)重配置，也可以采用現(xiàn)有技術(shù)方法所獲得的權(quán)重配置作為初始權(quán)重配置。
[0043]然后執(zhí)行步驟S110，獲取第一最大網(wǎng)絡(luò)鏈路利用率步驟，基于初始權(quán)重配置獲取對(duì)應(yīng)的初始最大網(wǎng)絡(luò)鏈路利用率，并將初始最大網(wǎng)絡(luò)鏈路利用率設(shè)定為第一最大網(wǎng)絡(luò)鏈路利用率。在步驟SllO中，針對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的任意一個(gè)節(jié)點(diǎn)a，將每一個(gè)其他節(jié)點(diǎn)到節(jié)點(diǎn)a的流量分配累加到最短路徑的下一跳，直到所有到該節(jié)點(diǎn)的流量分配完畢。通過計(jì)算得到每條鏈路上的鏈路利用率，從而得到網(wǎng)絡(luò)的鏈路利用率矩陣以及初始最大鏈路利用率
[0044]接著執(zhí)行步驟S120，獲取第二權(quán)重配置步驟。在本實(shí)施例中，第二權(quán)重配置為第一權(quán)重配置對(duì)應(yīng)的鄰域權(quán)重配置。在步驟S120中，首先從步驟SlOl中獲取到的網(wǎng)絡(luò)頂點(diǎn)集合V中選擇確定一個(gè)源節(jié)點(diǎn)s以及一個(gè)目的節(jié)點(diǎn)t。然后通過平衡s與t之間的路徑來尋找當(dāng)前權(quán)重的鄰域。步驟S120具體執(zhí)行過程如下:
[0045]步驟S120.1:搜索節(jié)點(diǎn)s的相鄰節(jié)點(diǎn)Xi (i = 1，2，......),分別計(jì)算節(jié)點(diǎn)Xi (i =
1,2,......)到達(dá)節(jié)點(diǎn)t的最短路徑的權(quán)重和ω (Pi)。
[0046]步驟S120.2:把s和t之間的最短路徑的權(quán)重和ω *設(shè)為:
[0047]ω * = {1+max [ ω (Pi) ] I < i < p}(I)
[0048]這樣就在s和t之間出現(xiàn)權(quán)重和為ω*的P條最短路徑，使得s和t之間的流量能夠多條路徑均勻分配。
[0049]步驟S120.3:然后對(duì)從s出發(fā)的鏈路的權(quán)重ω進(jìn)行重新設(shè)置，令新權(quán)重ω#為:
[0050]ω ** = ω *- ω (Pi), i = I, 2,......ρ (2)
[0051]這樣我們就完成了對(duì)節(jié)點(diǎn)s的相鄰邊的權(quán)重設(shè)置，找到了當(dāng)前權(quán)重的一個(gè)鄰域氺氺
ω 0
[0052]獲取到鄰域權(quán)重配置后就可以執(zhí)行步驟S130，獲取第二最大網(wǎng)絡(luò)鏈路利用率步驟。在步驟S130中，首先基于SDN技術(shù)根據(jù)鄰域權(quán)重配置進(jìn)行最優(yōu)分流，從而獲取網(wǎng)絡(luò)內(nèi)各鏈路上的流量。步驟S130的具體執(zhí)行過程如下:
[0053]步驟S130.1:首先按照一定的部署規(guī)則確定SDN節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)和位置。本實(shí)施例是基于貪心算法，根據(jù)鏈路利用率矩陣選擇出鏈路利用率最大的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行部署。部署率變化在O?100%范圍內(nèi)。
[0054]步驟S130.2:遍歷網(wǎng)絡(luò)中的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)a，構(gòu)造以該節(jié)點(diǎn)a為目的節(jié)點(diǎn)的最大有向無環(huán)圖(Directed Acyclic Graph,簡(jiǎn)稱DAG)。首先使用迪杰斯特拉算法構(gòu)造從節(jié)點(diǎn)a出發(fā)到其他各個(gè)節(jié)點(diǎn)的最短路徑樹。然后將從節(jié)點(diǎn)a出發(fā)到其他各個(gè)節(jié)點(diǎn)的最短路徑樹轉(zhuǎn)置得到以節(jié)點(diǎn)a為目的節(jié)點(diǎn)的最短路徑樹。然后在獲取到的最短路徑樹上，依次加入各個(gè)SDN節(jié)點(diǎn)的鄰邊，并且使用拓?fù)渑判驒z查看是否會(huì)構(gòu)成回路。如果加入某條邊不會(huì)構(gòu)成回路，那么就將該邊加入；否則移除該邊。這樣最終得到了一個(gè)基于混合網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞淖畲驞AG圖，也就是流量可以流經(jīng)的路徑。
[0055]步驟S130.3:基于最大DAG圖對(duì)所有的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行拓?fù)渑判?，模擬路由的過程，從而計(jì)算每條鏈路上的流量。
[0056]按照拓?fù)渑判蚪Y(jié)果依次取出網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)b。如果該節(jié)點(diǎn)是常規(guī)節(jié)點(diǎn)，將b到a的流量根據(jù)b在DAG圖中的出鏈路的個(gè)數(shù)均勻分配到鄰邊上，并將對(duì)應(yīng)的流量傳遞累積到最短路徑的下一跳；如果該節(jié)點(diǎn)是SDN節(jié)點(diǎn)，用未知數(shù)表示b分配到所有b在DAG圖中鄰邊上的流量，并根據(jù)SDN節(jié)點(diǎn)流量守恒的列出關(guān)于未知量的等式，同時(shí)將對(duì)應(yīng)的流量累加到鄰接點(diǎn)上。
[0057]遍歷網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)，就可以將拓?fù)渑判蛑衅渌?jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)a的流量全部分配完畢。并得到以a為目的節(jié)點(diǎn)的DAG圖中所有邊上的流量和關(guān)于SDN節(jié)點(diǎn)的等式。將遍歷每一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)得到DAG圖的鏈路流量累加，得到每一條邊總的鏈路流量。
[0058]步驟S130.2:接下來根據(jù)各鏈路上的流量獲取第二最大網(wǎng)絡(luò)鏈路利用率。根據(jù)每條鏈路的流量不能超過容量列不等式的原則。加入之前羅列的關(guān)于SDN節(jié)點(diǎn)的流量守恒的等式方程，從而優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)鏈路利用率，進(jìn)而獲得第二最大網(wǎng)絡(luò)鏈路利用率。在本實(shí)施例中，使用線性規(guī)劃求解工具(CPLEX)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)鏈路利用率的優(yōu)化以及最大網(wǎng)絡(luò)鏈路利用率的獲取。
[0059]獲取到第二最大網(wǎng)絡(luò)鏈路利用率后就可以執(zhí)行步驟S140，獲取當(dāng)前最優(yōu)權(quán)重配置步驟。對(duì)比第一最大網(wǎng)絡(luò)鏈路利用率以及第二最大網(wǎng)絡(luò)鏈路利用率，將第一最大網(wǎng)絡(luò)鏈路利用率以及第二最大網(wǎng)絡(luò)鏈路利用率中數(shù)值較小的設(shè)定為當(dāng)前最優(yōu)最大網(wǎng)絡(luò)鏈路利用率；相應(yīng)的，將當(dāng)前最優(yōu)最大網(wǎng)絡(luò)鏈路利用率所對(duì)應(yīng)的權(quán)重配置(第一或第二權(quán)重配置)設(shè)定為當(dāng)前最優(yōu)權(quán)重配置。
[0060]在本實(shí)施例中，在步驟S120中獲取到的是針對(duì)點(diǎn)s的領(lǐng)域權(quán)重配置，由于在最初執(zhí)行步驟S120時(shí)是從網(wǎng)絡(luò)的所有節(jié)點(diǎn)中任選一個(gè)作為點(diǎn)S。因此在本實(shí)施例中，當(dāng)步驟S140執(zhí)行完畢后，重新選擇其他節(jié)點(diǎn)作為點(diǎn)s并再次執(zhí)行步驟S120、S130以及S140。重復(fù)更換節(jié)點(diǎn)作為點(diǎn)s執(zhí)行步驟S120、S130以及S140直到遍歷所有節(jié)點(diǎn)。
[0061]本發(fā)明中，定義基于第一權(quán)重配置以及第一最大網(wǎng)絡(luò)鏈路利用率獲取當(dāng)前最優(yōu)權(quán)重配置以及當(dāng)前最優(yōu)最大網(wǎng)絡(luò)鏈路利用率的所有步驟總稱為迭代步驟。在本實(shí)施例中，將遍歷網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點(diǎn)執(zhí)行步驟S120、S130以及S140的所有步驟總稱為迭代步驟。本實(shí)施例通過重復(fù)多次執(zhí)行迭代步驟不斷優(yōu)化當(dāng)前最優(yōu)權(quán)重配置。
[0062]由于本實(shí)施例重復(fù)多次執(zhí)行迭代步驟，因此在本實(shí)施例的方法中還包含步驟S102，設(shè)定迭代總次數(shù)步驟。根據(jù)具體的實(shí)際需求設(shè)定迭代總次數(shù)，即執(zhí)行迭代步驟的總次數(shù)。在本實(shí)施例中，迭代總次數(shù)取5000。
[0063]在本實(shí)施例的方法中還包含步驟S150，迭代次數(shù)判斷步驟，當(dāng)?shù)襟E(遍歷所有節(jié)點(diǎn)執(zhí)行步驟S120、S130以及S140)執(zhí)行完畢后對(duì)比迭代步驟的執(zhí)行次數(shù)與迭代總次數(shù)是否一致，其中:
[0064]當(dāng)?shù)襟E的執(zhí)行次數(shù)小于迭代總次數(shù)時(shí)(不一致)，執(zhí)行步驟S151，更新第一權(quán)重配置，將當(dāng)前最優(yōu)權(quán)重配置設(shè)定為第一權(quán)重配置；同時(shí)執(zhí)行步驟S152，更新第一最大網(wǎng)絡(luò)鏈路利用率，將當(dāng)前最優(yōu)最大網(wǎng)絡(luò)鏈路利用率設(shè)定為第一最大網(wǎng)絡(luò)鏈路利用率。接下來再次順序執(zhí)行迭代步驟以及迭代次數(shù)判斷步驟(步驟S150)。
[0065]當(dāng)?shù)襟E的執(zhí)行次數(shù)與迭代總次數(shù)一致時(shí)，執(zhí)行步驟S160，確定最優(yōu)權(quán)重配置，此時(shí)當(dāng)前最優(yōu)權(quán)重配置為最優(yōu)權(quán)重配置。
[0066]接下來就可以執(zhí)行步驟S180，配置網(wǎng)絡(luò)步驟，基于最優(yōu)權(quán)重配置配置網(wǎng)絡(luò)，從而獲得預(yù)期的網(wǎng)絡(luò)鏈路利用率調(diào)節(jié)結(jié)果。在步驟S180中，網(wǎng)絡(luò)被構(gòu)造成所有的路由器節(jié)點(diǎn)都運(yùn)行OSPF協(xié)議，并且在其中一部分節(jié)點(diǎn)上部署SDN技術(shù)。相較于現(xiàn)有技術(shù)，利用本發(fā)明的方法進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)鏈路利用率調(diào)節(jié)，可以得到更低的最大網(wǎng)絡(luò)鏈路利用率，通?？梢詫⒕W(wǎng)絡(luò)最大鏈路利用率降低5%左右，從而提高了網(wǎng)絡(luò)的性能。
[0067]為了達(dá)到最優(yōu)的網(wǎng)絡(luò)鏈路利用率調(diào)節(jié)結(jié)果，需要按照一定的部署規(guī)則確定SDN節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)和位置。SDN的部署通?；诨谪澬乃惴ù_定，每次根據(jù)鏈路利用率矩陣選擇出鏈路利用率最大的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行部署。其部署率變化在O?100%范圍內(nèi)。但是由于SDN技術(shù)的固有特性，導(dǎo)致SDN的完全部署比較困難。為了降低網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建難度，需要盡量的降低SDN的部署率。
[0068]針對(duì)SDN部署困難的問題，本發(fā)明的方法在執(zhí)行步驟S180之前還構(gòu)建了優(yōu)化部署率步驟S170，獲取SDN技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)中的最優(yōu)部署率。從而在步驟S180中，按照最優(yōu)部署率在網(wǎng)絡(luò)中的路由器節(jié)點(diǎn)上部署SDN。
[0069]在本實(shí)施例的步驟S170中，基于不同的部署率配置網(wǎng)絡(luò)，從而獲取多個(gè)網(wǎng)絡(luò)鏈路利用率調(diào)節(jié)結(jié)果，進(jìn)而基于對(duì)獲取到的多個(gè)網(wǎng)絡(luò)鏈路利用率調(diào)節(jié)結(jié)果的分析確定最優(yōu)部署率。
[0070]通過對(duì)大量不同的網(wǎng)絡(luò)的分析可以得到，當(dāng)SDN的部署率為30%時(shí)可以獲得一個(gè)接近最優(yōu)的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)。因此在本實(shí)施例中，采用30%作為所述最優(yōu)部署率。
[0071]雖然本發(fā)明所公開的實(shí)施方式如上，但所述的內(nèi)容只是為了便于理解本發(fā)明而采用的實(shí)施方式，并非用以限定本發(fā)明。本發(fā)明所述的方法還可有其他多種實(shí)施例。在不背離本發(fā)明實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變或變形，但這些相應(yīng)的改變或變形都應(yīng)屬于本發(fā)明的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)鏈路利用率的方法，所述方法包含以下步驟: 獲取網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)步驟，獲取網(wǎng)絡(luò)的基本網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，所述基本網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)包含所述網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)數(shù)以及節(jié)點(diǎn)連接方式； 獲取最優(yōu)權(quán)重配置步驟，基于開放式最短路徑優(yōu)先協(xié)議以及軟件定義網(wǎng)絡(luò)技術(shù)根據(jù)所述基本網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)獲取最優(yōu)權(quán)重配置； 配置網(wǎng)絡(luò)步驟，基于所述最優(yōu)權(quán)重配置配置所述網(wǎng)絡(luò)，從而獲得預(yù)期的網(wǎng)絡(luò)鏈路利用率調(diào)節(jié)結(jié)果。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述獲取最優(yōu)權(quán)重配置步驟包含以下步驟: 設(shè)定迭代總次數(shù)步驟，設(shè)定獲取所述最優(yōu)權(quán)重配置所需的迭代總次數(shù)； 獲取第一權(quán)重配置步驟，獲取所述網(wǎng)絡(luò)的初始權(quán)重配置并將所述初始權(quán)重配置設(shè)定為第一權(quán)重配置； 獲取第一最大網(wǎng)絡(luò)鏈路利用率步驟，基于所述初始權(quán)重配置獲取對(duì)應(yīng)的初始最大網(wǎng)絡(luò)鏈路利用率，并將所述初始最大網(wǎng)絡(luò)鏈路利用率設(shè)定為第一最大網(wǎng)絡(luò)鏈路利用率； 迭代步驟，基于所述第一權(quán)重配置以及所述第一最大網(wǎng)絡(luò)鏈路利用率獲取當(dāng)前最優(yōu)權(quán)重配置以及當(dāng)前最優(yōu)最大網(wǎng)絡(luò)鏈路利用率； 迭代次數(shù)判斷步驟，當(dāng)所述迭代步驟執(zhí)行完畢后對(duì)比所述迭代步驟的執(zhí)行次數(shù)與所述迭代總次數(shù)是否一致，其中: 當(dāng)所述迭代步驟的執(zhí)行次數(shù)與所述迭代總次數(shù)一致時(shí)，所述當(dāng)前最優(yōu)權(quán)重配置為所述最優(yōu)權(quán)重配置； 當(dāng)所述迭代步驟的執(zhí)行次數(shù)小于所述迭代總次數(shù)時(shí)，將所述當(dāng)前最優(yōu)權(quán)重配置設(shè)定為所述第一權(quán)重配置，將所述當(dāng)前最優(yōu)最大網(wǎng)絡(luò)鏈路利用率設(shè)定為第一最大網(wǎng)絡(luò)鏈路利用率，然后再次順序執(zhí)行所述迭代步驟以及所述迭代次數(shù)判斷步驟。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述迭代步驟包含以下步驟: 計(jì)算步驟，基于所述第一權(quán)重配置獲取第二權(quán)重配置以及與所述第二權(quán)重配置對(duì)應(yīng)的第二最大網(wǎng)絡(luò)鏈路利用率； 獲取當(dāng)前最優(yōu)最大網(wǎng)絡(luò)鏈路利用率步驟，對(duì)比所述第一最大網(wǎng)絡(luò)鏈路利用率以及所述第二最大網(wǎng)絡(luò)鏈路利用率，將所述第一最大網(wǎng)絡(luò)鏈路利用率以及所述第二最大網(wǎng)絡(luò)鏈路利用率中數(shù)值較小的設(shè)定為所述當(dāng)前最優(yōu)最大網(wǎng)絡(luò)鏈路利用率； 獲取當(dāng)前最優(yōu)權(quán)重配置步驟，將所述當(dāng)前最優(yōu)最大網(wǎng)絡(luò)鏈路利用率所對(duì)應(yīng)的所述第一或第二權(quán)重配置設(shè)定為所述當(dāng)前最優(yōu)權(quán)重配置。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，在所述計(jì)算步驟中，所述第二權(quán)重配置為所述第一權(quán)重配置對(duì)應(yīng)的鄰域權(quán)重配置。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述計(jì)算步驟包含以下步驟: 基于所述第一權(quán)重配置獲取對(duì)應(yīng)的鄰域權(quán)重配置； 基于所述軟件定義網(wǎng)絡(luò)技術(shù)根據(jù)所述領(lǐng)域權(quán)重配置進(jìn)行最優(yōu)分流，從而獲取所述網(wǎng)絡(luò)內(nèi)各鏈路上的流量； 根據(jù)所述網(wǎng)絡(luò)內(nèi)各鏈路上的流量獲取所述第二最大網(wǎng)絡(luò)鏈路利用率。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述配置網(wǎng)絡(luò)步驟中，所述網(wǎng)絡(luò)中的所有的路由器節(jié)點(diǎn)運(yùn)行開放式最短路徑優(yōu)先協(xié)議。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包含優(yōu)化部署率步驟，獲取所述軟件定義網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在所述網(wǎng)絡(luò)中的最優(yōu)部署率。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，在所述配置網(wǎng)絡(luò)步驟中，按照所述最優(yōu)部署率在所述網(wǎng)絡(luò)中的路由器節(jié)點(diǎn)上部署所述軟件定義網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。
9.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，在所述獲取部署率步驟中，基于不同的部署率配置所述網(wǎng)絡(luò)，從而獲取多個(gè)所述網(wǎng)絡(luò)鏈路利用率調(diào)節(jié)結(jié)果，對(duì)獲取到的多個(gè)所述網(wǎng)絡(luò)鏈路利用率調(diào)節(jié)結(jié)果進(jìn)行分析從而確定所述最優(yōu)部署率。
10.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，在所述配置網(wǎng)絡(luò)步驟中，采用30%作為所述最優(yōu)部署率。
【文檔編號(hào)】H04L12/733GK104270313SQ201410514407
【公開日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月29日
【發(fā)明者】尹霞, 郭迎亞, 王之梁, 施新剛, 吳建平 申請(qǐng)人:清華大學(xué)