[發明專利]面向云服務的聚合流的接納控制方法

有效

• 申請號: 201310489359.5
• 申請日: 2013-10-17
• 公開（公告）號: CN103532759B
• 公開（公告）日: 2017-06-09
• 發明（設計）人: 劉宴兵;何云龍;黃俊
• 申請（專利權）人: 重慶郵電大學
• 主分類號: H04L12/24
• 分類號: H04L12/24;H04L29/08;H04L12/801
• 代理公司: 重慶市恒信知識產權代理有限公司50102
• 代理人: 劉小紅

技術領域

本發明涉及網絡管理技術領域，尤其涉及面向云服務的網絡QoS保障與接納控制技術。

背景技術

隨著云計算的發展，云服務數量和種類爆炸式增長，用戶想要接受云中的服務，必須經過傳統的網絡，這使得有限資源（如帶寬、緩沖區長度等）的傳統網絡面臨著隨時可能發生擁塞而引起云服務質量（Quality of Service，QoS）下降的威脅。加上目前用戶對服務質量要求越來越高，網絡傳統“盡力而為”的服務已不能滿足用戶的QoS需求。而接納控制作為一種有效的預防性流量控制手段，是避免網絡擁塞、實現網絡服務質量（QoS）保障的重要技術。實施接納控制的網絡，要求用戶在請求接入網絡時將自己的通信量傳輸特征和要求的服務質量告訴網絡，網絡根據用戶的通信量特征和網絡現存的資源情況，決定是否接納用戶的連接請求。

近年來，隨著云計算的興起，面向云服務的QoS保障的接納控制方法已成為研究的熱點。傳統的接納控制方法常?；陬A知或簡化的應用流量模型,如把所有應用流的到達都視為泊松過程并假設它們服從獨立同分布，事實上，大部分應用流,如視頻、云服務的業務流等都具有長程相關性，因此傳統的接納控制方法并不適用。同時，由于網絡上各種應用流到達的隨機性，多種流匯聚后的流量特征也難以描述，傳統的方法難以構造其流量模型。網絡微積分是一種新的有效的網絡性能定量的數學分析工具，與傳統統計理論相比，其最大優點在于它能給網絡性能提供確定性邊界分析，利用網絡微積分可以計算出異構流聚合后的流量模型，也能分析長程相關性流的特征。目前主要的研究有陳艷平采用在線測量的方法計算業務流的統計特性估計其突發水平以便選擇合適的業務流模型，不同于傳統的接納控制方法只采取一種業務流模型，基于選定的業務流模型，通過有效帶寬和有效包絡的轉換定理，獲得多分形和自相似業務流的有效包絡。然后，采用統計網絡演算獲得QoS參數進行接納控制決策，并且通過選擇接納時機減小接納控制本身對QoS的影響，實驗結果表明基于此方法的接納控制算法獲得了較高的接納能力，但她并沒有考慮聚合流的特征，以及對聚合流的接納控制方法。LE Boudec J-Y教授提出了利用業務流的數據量描述與參數描述來估計流的資源需求的方法，給出了流復用后聚合流的基于時延約束的有效帶寬（effective bandwidth,EB）與基于緩沖區長度的等效容量（equivalent capacity,EC）的定義，并提出可以利用它們來執行接納控制。但針對多種類型的云服務，他沒有給出聚合流的EB與EC的模型，以及分析它們的特征與基于EB和EC的接納控制的性能。

發明內容

針對以上現有技術中的不足，本發明的目的在于提供一種提高了網絡的吞吐量、保證云服務QoS的面向云服務的聚合流的接納控制方法。本發明的技術方案如下：

一種面向云服務的聚合流的接納控制方法,其中云服務的網絡模型包括整形器、網絡域及云服務域，所述整形器與用戶端相連接，網絡域包括入口路由器節點及出口路由器節點，整形器與網絡域的入口路由器節點相連接，網絡域的出口路由器節點與云服務域相連接，面向云服務的聚合流的接納控制包括以下步驟：

101、當用戶端發起接入云服務的請求時，則將該請求的業務流通過整形器整形得到整形業務流，若干整形業務流在網絡域的入口路由器節點匯聚，并經過復用器的復用產生聚合流，其中復用器設置于入口路由器節點中，此處入口路由器節點也稱為復用器節點；

102、采用網絡微積分法對步驟101中聚合流的有效帶寬EB或/和等效容量EC進行計算；

103、當用戶端給定時延約束D且當有效帶寬EB≤C時，則用戶發起接入云服務的請求被接納，允許進入網絡域，否則拒絕請求，其中C為入口路由器節點的恒定輸出速率；

當網絡端給定緩沖區長度約束B且當等效容量EC≤C時，則用戶發起接入云服務的請求被接納，允許進入網絡域，其中C為入口路由器節點的恒定輸出速率,否則拒絕請求；

當用戶端給定時延約束D與網絡端給定緩沖區長度約束B時，有效帶寬EB≤C且等效容量EC≤C時，用戶發起接入云服務的請求被接納，允許進入網絡域，否則拒絕請求。

進一步的，步驟102中得到數據量時間圖，則聚合流的有效帶寬EB值為在時間time=-D處向聚合的到達曲線作切線的斜率；

聚合流的等效容量EC值為在數據data=B處向聚合的到達曲線作切線的斜率。

進一步的，步驟101中采用漏桶整形器對業務流進行整形。