[发明专利]面向混合SDN软件定义网络的节能流量调度方法

摘要

本发明公开一种面向混合SDN网络的节能流量调度方法，在满足流量转发需求的前提下，依据IP网络中的链路容量利用率，对链路权重进行调整，这样当某条链路容量利用率低时，将其关闭，避免能量的浪费，同时也符合绿色节能网络理念；同时本申请结合SDN交换机的流量动态分配功能，解决了混合SDN网络的节能流量调度机制的问题。

主权项

一种面向混合SDN软件定义网络的节能流量调度方法，其特征在于，包括：A1、初始化算法环境，包括输入网络拓扑G(N，L)，节点间流量需求hvt，第一链路容量利用率阈值α与第二链路容量利用率阈值β，链路权重集合W，并给启用链路集合S赋初值S＝L；v表示节点v，t表示节点t；其中，N代表网络中的节点集合，L表示网络中所有有向物理链路的集合，α>β；A2、优化网络链路权重；具体为：A21、根据节点间流量需求hvt和链路权重集合W用最短路径算法求出路由；A22、根据步骤A21所得路由，用下式求出链路l的容量利用率μl；μl＝xl/cl；其中，xl为经过链路l的总流量，cl为链路l的容量；A23、将网络链路按照链路容量利用率从大到小排序，并分为三类：拥塞链路、常规链路和轻载链路；所述拥塞链路是链路容量利用率大于或者等于α的链路；所述轻载链路是链路容量利用率小于或者等于β的链路；所述常规链路是链路利用率处于α和β之间的链路；A24、对拥塞链路和轻载链路的权重按照下式进行调节；wl＝wl+1/i；其中，i的初始值为1，每循环一次增加1，循环结束后，输出更新的链路权重集合W；A3、对网络中每一个节点t进行如下处理：a、基于步骤A2输出的链路权重，采用OSPF最短路径优先算法，生成网络其它节点到t的最短路径树；b、发现每条最短路径上第一个SDN交换机u，并计算注入u的流量Iut；c、根据流量分配算法，对注入SDN交换机的流量Iut进行分配；其中，节点t∈N；A4、从网络中关闭容量利用率μl最小的链路l，关闭成功，则更新链路集合S＝S‑l，并返回步骤A2；否则，算法结束，返回S；所述步骤A3中的流量分配算法，包括以下分步骤：1)、求出从u到目的节点t的k条最短路径，保存为集合P＝{put}；2)、求put上每条链路l[n]的可用容量capl[n]，并以其中的最小值作为该路径的可用容量capp[j]，j表示集合P中的路径的序号；3)、将集合P中的路径按capp[j]升序排序；4)、检查总流量Iut是否为0，是则输出流量分配方案，算法结束；否则执行步骤5)；5)、将总流量Iut中capp[j]的流量分配到第j条路径P[j]上，并更新Iut；j初值为1；Iut＝Iut‑capP[j]；6)、判断集合P中第j+1条路径P[j+1]是否与P[j]有交叠的链路，交叠链路集合记为T，如果则执行步骤7)，否则回到步骤4)；表示空集；7)、更新T中链路的可用容量，并更新路径P[j+1]的可用容量，然后执行j＝j+1，返回到步骤4)。