[发明专利]一种基于光电组播混合网络架结构的调度方法

说明书

本发明涉及组播通信领域，尤其涉及一种基于光电组播混合网络架结构，该结构包括：EPS、OCS、SDN控制器、TOR交换机、服务器，所述TOR交换机与所述EPS、OCS以及服务器连接,所述SDN控制器与所述交换机、所述EPS以及所述OCS连接。该架构通过在静态电网络和动态光网络之间无缝调度组播流，避免了光链路配置对组播流的影响，减少了光链路配置开销；该架构集成了光组播低功耗和TOR直连的特性，也具备电组播低切换延时的优势。

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种基于光电组播混合网络架结构及其调度方法。

背景技术

目前用于高性能数据中心应用的组播解决方案主要包括应用层覆盖网络和网络层组播。

应用层覆盖网络解决方案通过在覆盖网络上构建数据分发网络来加速大容量数据传输，在该网络中，接收节点也参与数据的发送，将新收到的数据沿着分发网络发送到下一个节点。该方法避免了单个发送节点高负载的问题，加速了组播数据的传输；但是该方法引入了冗余流量，而且节点间的不平衡到达也会影响数据分发的性能，不能够达到最优的组播优化效果。

网络层组播能够使源节点只发送一份数据，数据沿着组播树发送到所有的接收节点。报文在经过OCS或者EPS时被复制多份进行分发。传统的以太网组播协议通过分布式协商构建组播树，组播树的构建以及组播组成员的管理复杂。Avalanche通过SDN控制器管理多播组并在核心电分组交换机网络中构造多播树。EPS网络通常采用树型网络拓扑，在核心EPS 中，单播流和组播流共存，组播流会与经过核心EPS上的单播流竞争链路带宽，从而降低组播流和单播流的吞吐量，增加流的传输时间。为了消除核心EPS的竞争，有人分别利用OCS进行光链路复制，通过在源和目的柜顶交换机之间建立一到多的光链路，将组播流量迁移到光网络。然而，光链路需要提前分配给组播流，而且被组播流独占，没有分配到的组播流需要等待可用的光链路资源，从而会降低组播流的性能。OCS的配置需要一定的延时，通常在毫秒级，当前的解决方案没有考虑配置延时的影响，从而会影响组播流的性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于光电组播混合网络架结构及其调度方法，解决了组播优化效果的问题。

本发明是这样实现的，一种基于光电组播混合网络架结构及其调度方法，该结构包括：EPS、OCS、SDN控制器、TOR交换机、服务器，所述TOR交换机与所述EPS、OCS以及服务器连接,所述SDN控制器与所述交换机、所述EPS 以及所述OCS连接。

本发明的进一步技术方案是：所述SDN控制器包括：应用层平面、控制平面以及数据平面。

本发明的进一步技术方案是：该方法包括：采用了混合调度策略，所述混合调度策略包括：贪心链路分配方法。

本发明的进一步技术方案是：所述混合调度策略为：当所述SDN控制器的应用层感知到新的组播流到达时，应用程序通过调用北向接口向该网络架构显式地发送请求；收到一组组播请求后，首先将服务器级别的流量聚合成TOR级别的需求，然后执行贪心光链路分配算法，计算出OCS配置情况，寻找可用的光交换机端口；由于配置OCS期间需占用一段时间，先根据EPS网络为所有的组播流构建组播树，然后通过南向接口下发给所述 TOR交换机的路由表，使组播流可以通过EPS网络进行传输，避免了流程暂停传输以等待可用的OCS资源或完成OCS配置；当OCS配置完成后，计算新的组播树和更新路由表，将已经分配了光链路的组播流迁移到OCS网络，完成光网络和电网络中无缝的切换组播流。

本发明的进一步技术方案是：所述贪心链路分配方法为：将组播流按照从消息量从大到小进行排序，优先满足大消息量组播流。对于每一条组播流，寻找能够连接的空闲的源TOR交换机和目的TOR交换机。如果空闲的交换机能够覆盖组播组所有的成员，则表明该组播流能够被分配；为降低功耗，该算法尽可能采用OCS组播，即选择更少的EPS端口数来覆盖组播组，该算法执行到所有组播流能够被分配。