[發明專利]一種SDN環境中重要節點信息采集方法

有效

• 申請號: 201510581282.3
• 申請日: 2015-09-14
• 公開（公告）號: CN105245362B
• 公開（公告）日: 2018-07-03
• 發明（設計）人: 李興華;郭佳;楊衛東;劉海;劉宏月;鄧淼磊
• 申請（專利權）人: 河南工業大學;西安電子科技大學
• 主分類號: H04L12/24
• 分類號: H04L12/24
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 黃浩威

1.一種SDN環境中重要節點信息采集方法，包含控制器以及轉發節點，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

S1 控制器通過對轉發平面與網絡服務程序進行信息收集，得到用于評價每個轉發節點重要程度的參數信息，所述參數包括通信量、網絡拓撲、轉發節點活躍程度和網絡服務信息；

S2 根據步驟S1所得到的每個轉發節點對應的參數信息構成每個轉發節點的多元組數據，對每個轉發節點的多元組數據進行量化分析，得出網絡中各轉發節點的重要性指標；

步驟S2具體實現如下：

2.1)參數標準化；

2.2)歷史性參數處理；

2.3)參數最終擬合，得到網絡中各轉發節點的重要性指標；

步驟2.1)中，參數標準化按照下式進行：

其中a_i為節點v_i某項參數的原始數據，x_i為節點v_i的該項參數標準化后的結果，a_j為節點v_j的該項參數的原始數據；

步驟2.2)的具體實現如下：

2.2.1)對每項參數的歷史數據通過加權求和對其先進行一次處理，即：

其中，Q表示某轉發節點一項經過處理的歷史性參數，T_j表示該轉發節點一項歷史性參數的第j-1次歷史數據，α_j表示對應T_j的權重，K表示用于擬合的信息的個數，即用于擬合的歷史數據和當前數據的總個數；

2.2.2)采用層次分析法確定權重α_j和Q，具體如下：

2.2.2.1)根據時序信息T＝{T₁，T₂，…T_j，…，T_K}構造判斷矩陣A：

其中，b_ij代表T_i與T_j相對關系，其數學映射如下：

2.2.2.2)將判斷矩陣A的每一列歸一化：

2.2.2.3)將歸一化后的矩陣按行求和：

2.2.2.4)對向量進行歸一化：則特征向量W＝[ω₁，ω₂，...，ω_K]^T；

2.2.2.5)求得特征根值：計算一致性指標CI＝(t_max-K)/K-1，對照平均隨機一致性指標進行一致性檢驗，如果不通過則調整b_ij的數學映射重新構建判斷矩陣A，并跳轉到步驟2.2.2.1)，其中，(AW)_i表示矩陣A和特征向量W的乘積的第i個分量；

2.2.2.6)對權值向量歸一化：得到最終權值：α＝[α₁，α₂，…，α_K]^T；

2.2.2.7)通過加權求和得到Q：

步驟2.3)的具體實現如下：

2.3.1)通過以下公式將所有參數擬合成節點重要性指標：

其中，s_i代表節點v_i的重要性指標，CN_i和CN_i分別代表節點v_i和v_j的通信量參數，TP_i和TP_i分別代表節點v_i和v_j的網絡拓撲參數，VD_i和VD_j分別代表節點v_i和v_j的節點活躍度參數，TS_i和TS_j分別代表節點v_i和v_j的網絡服務信息參數，λ₁、λ₂、λ₃、λ₄分別代表節點v_i的通信量參數、網絡拓撲參數、節點活躍度參數以及網絡服務信息參數的權重；

所述網絡拓撲參數、節點活躍度參數和網絡服務參數的計算如下：

其中，λ₂₁、λ₂₂和λ₂₃分別表示網絡拓撲參數中的離心中心性參數、接近中心性參數和度中心性參數的權重，λ₃₁、λ₃₂和λ₃₃分別表示轉發節點活躍度參數中的數據包轉發頻率、節點請求頻率和流表修改頻率的權重，λ_ik則為每個網絡服務參數S_ik所對應的權重；

2.3.2)采用主成分分析法確定各擬合式中的權重λ_j和最終擬合結果，具體如下：

2.3.2.1)初始化輸入變量，并生成記錄所有節點輸入參數的參數矩陣A(m×n)，其中，所述初始化變量為參數個數n、全網節點數目m、以及轉發節點v_i的各項參數v_i＝{p_i1，p_i2，…，p_in}；

2.3.2.2)將參數矩陣A的每一列歸一化：b_ij為參數矩陣A的元素；

2.3.2.3)將歸一化后的矩陣按行求和：

2.3.2.4)對向量進行歸一化：并計算特征向量，記作W＝[ω₁，ω₂，...，ω_n]^T

2.3.2.5)求得各項參數權重：

2.3.2.6)求得節點參數擬合結果：

2.3.2.7)求得全網擬合矩陣：P＝[P₁，P₂，…，P_m]^T。