[發(fā)明專利]在域內(nèi)路由器節(jié)點(diǎn)上配置流量的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310279174.1
• 申請(qǐng)日: 2013-07-04
• 公開（公告）號(hào): CN103297341A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐恪;李彤;沈蒙
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L12/725
• 分類號(hào): H04L12/725;H04L12/757
• 代理公司: 北京清亦華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11201
• 代理人: 張大威

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)路由協(xié)議及算法研究技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種在域內(nèi)路由器節(jié)點(diǎn)上配置流量的方法。

背景技術(shù)

隨著全球氣候變暖問題的日益凸顯，互聯(lián)網(wǎng)的能耗問題也受到越來越多的關(guān)注。當(dāng)前，各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及其冷卻系統(tǒng)的能耗問題給互聯(lián)網(wǎng)的綠色、健康、可持續(xù)發(fā)展造成了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商（Internet?Service?Provider，ISP）通常利用流量工程的手段，通過調(diào)整路由策略來實(shí)現(xiàn)域內(nèi)網(wǎng)絡(luò)流量管理的目的。然而，傳統(tǒng)的路由算法要么僅僅關(guān)注如何提升網(wǎng)絡(luò)的性能，卻忽視了能耗問題，要么以降低用戶性能體驗(yàn)為前提來實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目標(biāo)。事實(shí)上，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商更希望能夠根據(jù)自身的業(yè)務(wù)需求動(dòng)態(tài)地調(diào)整路由策略和目標(biāo)，以權(quán)衡網(wǎng)絡(luò)性能和耗能之間的關(guān)系。另外，在權(quán)衡這兩者之間關(guān)系的過程中，鏈路失效的情況無法避免，而對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的路由進(jìn)行頻繁地配置是運(yùn)營(yíng)商最不希望面對(duì)的情形。因此，兼顧性能與耗能的高魯棒性域內(nèi)路由協(xié)議將是未來的主要發(fā)展方向。

在域內(nèi)路由體系中，傳統(tǒng)的路由算法從流量均衡的角度出發(fā)，將網(wǎng)絡(luò)流量分配到盡量多的路徑上，以降低網(wǎng)絡(luò)的最大鏈路利用率，避免擁塞現(xiàn)象的發(fā)生，提高網(wǎng)絡(luò)的性能。這樣做的弊端在于，流量均衡使得網(wǎng)絡(luò)鏈路的整體利用率偏低，如交換機(jī)、路由器等許多網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在低負(fù)載甚至空載的時(shí)候依然保持全功率運(yùn)轉(zhuǎn)，導(dǎo)致了極大的能源浪費(fèi)。從節(jié)能的角度考慮，路由算法應(yīng)該使網(wǎng)絡(luò)流量匯聚在較少的路徑上，讓盡量多的網(wǎng)絡(luò)鏈路空閑出來，從而使對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備處于休眠狀態(tài)，以此大幅降低能耗開銷。由此可見，路由算法對(duì)于網(wǎng)絡(luò)的性能與耗能是至關(guān)重要的。然而，在將流量以某種最優(yōu)的方式分配到各個(gè)鏈路上時(shí)，由于鏈路失效帶來的重配置開銷也是非常巨大的，因此，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商要真正實(shí)現(xiàn)按照自身業(yè)務(wù)需求調(diào)整網(wǎng)絡(luò)性能和耗能的關(guān)系，就一定要使路由算法在保證高魯棒性的前提下，具有能量感知的特性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決上述技術(shù)問題之一或至少提供一種有用的商業(yè)選擇。為此，本發(fā)明的目的在于提出一種在域內(nèi)路由器節(jié)點(diǎn)上配置流量的方法，包括以下步驟：S1：中央控制器收集域內(nèi)所有節(jié)點(diǎn)的廣播信息，計(jì)算各個(gè)所述節(jié)點(diǎn)之間傳輸?shù)牧髁恐担籗2：建立流量矩陣，行數(shù)和列數(shù)均等于節(jié)點(diǎn)數(shù)目，矩陣元素的值為所述矩陣元素所在行所對(duì)應(yīng)的源節(jié)點(diǎn)需要傳輸?shù)剿鼍仃囋厮诹兴鶎?duì)應(yīng)的目的節(jié)點(diǎn)的流量值；S3：初始化網(wǎng)絡(luò)鏈路權(quán)重和網(wǎng)絡(luò)鏈路負(fù)載的最優(yōu)間隙閾值；S4：根據(jù)所述網(wǎng)絡(luò)鏈路權(quán)重，計(jì)算每條鏈路的最優(yōu)網(wǎng)絡(luò)鏈路負(fù)載值，得到全局鏈路的最優(yōu)網(wǎng)絡(luò)鏈路負(fù)載值；S5：根據(jù)所述流量矩陣，計(jì)算每個(gè)源節(jié)點(diǎn)到所述目的節(jié)點(diǎn)的最優(yōu)路由，其中，所述最優(yōu)路由包括源-目的節(jié)點(diǎn)對(duì)使用的鏈路序列以及在每條鏈路上分配的流量值；S6：根據(jù)所述全局鏈路的最優(yōu)網(wǎng)絡(luò)鏈路負(fù)載值和最優(yōu)路由計(jì)算新的網(wǎng)絡(luò)鏈路權(quán)重；S7：根據(jù)所述全局鏈路的最優(yōu)網(wǎng)絡(luò)鏈路負(fù)載值和所述源-目的節(jié)點(diǎn)對(duì)在每條鏈路上分配的流量值計(jì)算網(wǎng)絡(luò)鏈路負(fù)載的最優(yōu)間隙值，并判斷是否小于網(wǎng)絡(luò)鏈路負(fù)載的最優(yōu)間隙閾值，如果是，則執(zhí)行步驟S8，如果否，則執(zhí)行步驟S4；S8：判斷每個(gè)所述源-目的節(jié)點(diǎn)對(duì)使用的路由是否存在等值多路徑，如果是，則執(zhí)行步驟S9，如果否，則執(zhí)行步驟S10；S9：對(duì)每個(gè)存在等值多路徑的源-目的節(jié)點(diǎn)對(duì)，根據(jù)所述全局鏈路的最優(yōu)網(wǎng)絡(luò)鏈路負(fù)載值計(jì)算所述源-目的節(jié)點(diǎn)對(duì)中每條等值路徑上的流分離比例，所述中央控制器將新的網(wǎng)絡(luò)鏈路權(quán)重和流分離比例配置到相應(yīng)的源-目的節(jié)點(diǎn)對(duì)上；S10：所述中央控制器將新的網(wǎng)絡(luò)鏈路權(quán)重和單一路徑的流量值配置到相應(yīng)的所述源-目的節(jié)點(diǎn)對(duì)上。

優(yōu)選的，所述等值多路徑為從同一個(gè)源節(jié)點(diǎn)到同一個(gè)目的節(jié)點(diǎn)的多條路徑。

優(yōu)選的，所述源-目的節(jié)點(diǎn)對(duì)上的流分離比例，如果所述源-目的節(jié)點(diǎn)對(duì)中僅存在單一路徑，則所述源-目的節(jié)點(diǎn)對(duì)上的流分離比例設(shè)置為1，如果存在所述等值多路徑，則每條路徑所對(duì)應(yīng)的的流分離比例值介于0～1之間，并且全部流分離比例值的和為1。

根據(jù)本發(fā)明的在域內(nèi)路由器節(jié)點(diǎn)上配置流量的方法，在互聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)有域內(nèi)路由機(jī)制的基礎(chǔ)上簡(jiǎn)單修改路由表結(jié)構(gòu)，具有良好的可部署性，使網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商能夠按照自身需求靈活地調(diào)整路由策略，兼顧網(wǎng)絡(luò)的性能、耗能和魯棒性。

本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。

附圖說明

本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1是本發(fā)明實(shí)施例的在域內(nèi)路由器節(jié)點(diǎn)上配置流量的方法的流程圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例的基于能量感知的互聯(lián)網(wǎng)域內(nèi)路由框架示意圖；