[发明专利]一种预测流表项的最优超时时间的方法

摘要

本发明公开了一种预测流表项的最优超时时间的方法，该方法运行于基于OpenFlow的软件定义网络体系结构中，该方法首先通过预测数据流的吞吐量和衡量OpenFlow交换机流表的资源使用数据，然后根据这些数据通过一种优化工作流算法来预测流表项的最优超时时间。该方法通过不断优化流表项的超时时间，提升不同服务的性能，并且在网络中出现突发流时，该方法能够有效地缓和突发流，使得交换机转发可用，从而降低突发流的丢失率，提高交换机对数据包的转发处理能力。本发明通过预测流表项的最优超时时间，有效地提高了SDN中数据转发的稳定性和可用性。

主权项

一种预测流表项的最优超时时间的方法，其特征在于，包括如下步骤：1)构建初始网络；软件定义网络由OpenFlow交换机和一个软件定义网络控制器构成，所有OpenFlow交换机组成一个域，由软件定义网络控制器控制；2)当OpenFlow交换机接收到一个进入流时，OpenFlow交换机查询流表失配后，向软件定义网络控制器发送一条查询请求，软件定义网络控制器接收该查询请求，进行分析处理，产生FLOW_MOD消息，记作fb；3)查询软件定义网络控制器维护的OpenFlow交换机流表项更新记录，若查找到fb，说明该流表项被频繁使用，则将fb的超时时间设置为2s，执行步骤5)；否则，说明该流表项首次使用，则软件定义网络控制器增加该条记录，并设置fb的OFPFF_SEND_FLOW_REM标志，要求OpenFlow交换机删除该条流表项时，向软件定义网络控制器返回一条删除消息，用于软件定义网络控制器统计OpenFlow交换机的吞吐量；4)若OpenFlow交换机的流表项使用率达到其可用率的上限，说明此时已无法向OpenFlow交换机中增加新的流表项，则将fb的超时时间设置为1s，以确保OpenFlow交换机的可用性，执行步骤5)；否则，fb的最优超时时间可根据OpenFlow交换机的使用率和数据流的吞吐量来计算，计算公式为：ki,bt+1=1+1/(1-βi)+1/λi,bt+1]]>其中，βi为OpenFlow交换机的使用率，为OpenFlow交换机的数据流吞吐量，t为当前的运行时刻，i为当前交换机的编号，b为数据流的标记；5)将计算出的fb的最优超时时间通过OpenFlow协议栈发送给OpenFlow交换机。