[发明专利]一种在分布式网络中支持集中控制的高效方法

摘要

本发明涉及一种在分布式网络中支持集中控制的高效算法，中心控制器计算数据转发路径的时候，不仅考虑链路方面的开销，同时也将虚假结点相关的开销考虑进去。本发明从质上减少了将中心控制运用在分布式网络中的总开销。

主权项

1.一种在分布式网络中支持集中控制的高效方法，其特征在于：中心控制器计算数据转发路径的时候，不仅考虑链路方面的开销，同时也将虚假结点相关的开销考虑进去，具体包括以下步骤：步骤S1：当一个中心控制的分布式网络接收到一个网络请求时，依次以网络中每一个结点作为源点，用线性规划求最小费用流的方法求出每个源点到汇点的链路开销最小的路径并记录下来；其中这一步不考虑链路上的带宽限制；步骤S2：将网络中每段链路上通过的数据流量设为未知数，对于每个出度大于或等于2的结点，根据从该结点流出的流是否流向从该结点到汇点的链路开销最小的路径上的下一跳，用未知数表示出在该结点处添加的虚假结点个数；步骤S3：用线性规划求最小费用流的方法结合步骤S2中用未知数表示出的虚假结点个数，求出一数据传输路径，使得链路相关的开销和虚假结点相关开销的总和达到最小；其中，步骤S1中，用一个无向图G＝(V,E)来表示网络，其中V为网络中的结点的集合，E为网络中的链路的集合，即边的集合；用C^S表示单位流量从每条边通过所需的开销的集合，用B^S表示每条边上剩余带宽的集合；用W1表示V中的结点数，用W2表示E中的边数，用W3和W4分别表示C^S和B^S中元素的个数；则V＝{v1,v2,...,vW1}，E＝{e1,e2,...,eW2}；如果l为G中的一条边，C(l)是单位流量从l通过所需的开销，B(l)是l上剩余的带宽，并且C(l)∈C^S，B(l)∈B^S；对于每一个e∈E,e＝＜vi,vj＞,vi,vj∈V,1≤i,j≤W1；网络请求包括源点、汇点、需求的带宽，用R＝(S,D,B^R)表示，其中，S表示源点，D表示汇点，B^R表示需求的宽带；目标为最小化虚假结点方面和链路方面的总开销用TC表示：其中，f(l)表示边l上的流量，F表示网络中需要添加的虚假结点个数总和，α为一个可变参数，用来根据具体情况调整虚假结点方面和链路方面开销的所占的权重；其中，步骤S1中所述用线性规划求最小费用流的方法求出每个源点到汇点的链路开销最小的路径并记录下来中，用线性规划求最小费用流时约束条件为：(1)对于任一结点v∈V，且V不为源点或汇点，有：(2)(3)对所有边＜vi,s＞，如果vi∈V，且vi≠s，且＜vi,s＞∈E，则f(＜vi,s＞)＝0；(4)(5)对所有边＜t,vi＞，如果vi∈V，且vi≠t，且＜t,vi＞∈E，则f(＜t,vi＞)＝0；线性规划的目标为：使最小；其中，所述步骤S3的线性规划的约束条件为：(1)对于任一结点v∈V，且V不为源点或者汇点，有：(2)(3)对所有边＜vi,s＞，如果vi∈V，且vi≠s，且vi≠s，且＜vi,s＞∈E，则f(＜vi,s＞)＝0；(4)(5)对所有边＜t,vi＞，如果vi∈V，且vi≠t，且＜t,vi＞∈E，则f(＜t,vi＞)＝0；(6)对每一条边l∈E，则f(l)≤B(l)；线性规划的目标为：使得最小。