[發(fā)明專利]基于大規(guī)模SDN的最小化轉(zhuǎn)發(fā)鏈路數(shù)的節(jié)能方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710805596.6
• 申請日: 2017-09-08
• 公開（公告）號: CN107707471B
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊龍祥;張雨樺
• 申請（專利權(quán)）人: 南京郵電大學(xué)
• 主分類號: H04L12/721
• 分類號: H04L12/721;H04L12/727;H04L12/12
• 代理公司: 江蘇海越律師事務(wù)所 32402
• 代理人: 唐小紅

1.基于大規(guī)模SDN的最小化轉(zhuǎn)發(fā)鏈路數(shù)的節(jié)能方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1)：設(shè)SDN網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫且粋€(gè)有向圖G＝(V,E,C)，其中V,E,C分別代表節(jié)點(diǎn)集合，鏈路集合，控制器節(jié)點(diǎn)集合，并且另外，表示網(wǎng)絡(luò)中其余轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備集合；D代表數(shù)據(jù)層任意節(jié)點(diǎn)間路由流量需求； P表示數(shù)據(jù)和控制路徑，X表示活動(dòng)鏈路，Y表示控制器-交換機(jī)之間的關(guān)聯(lián)，U表示鏈路利用率；

步驟2)：對于網(wǎng)絡(luò)中所有的控制節(jié)點(diǎn)對∈G，找到所有可能的控制路徑并存儲于P_c[pair]，P_c[pair]代表轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備連接到網(wǎng)絡(luò)中控制器的路徑，這些路徑受到有界延遲(L_b)的約束，且不經(jīng)過除源節(jié)點(diǎn)或目的節(jié)點(diǎn)以外的其他控制器；

步驟3)：對于網(wǎng)絡(luò)中所有數(shù)據(jù)對的流量需求∈D，找到所有可能的數(shù)據(jù)路徑并存儲于P_d[pair]，且這些路徑不經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)中的任意控制器節(jié)點(diǎn)，其中P_d[pair]表示數(shù)據(jù)層中數(shù)據(jù)流量傳輸?shù)穆窂剑?/p>

步驟4)：對集合S中的轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備按以下兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)升序排列并存儲于集合L中:

4-1)與其相關(guān)聯(lián)的控制器的數(shù)量；

4-2)控制路徑的數(shù)量；

步驟5)：取L中的第一個(gè)節(jié)點(diǎn)n，對經(jīng)過節(jié)點(diǎn)n的任意控制路徑p∈P_c[n]執(zhí)行以下循環(huán)：

步驟6)：初始化(P',X',Y',U')，其中P'，X'，Y'，U'分別代表每一輪迭代后的P,X,Y,U；

步驟7)：對于L中除去n以外的所有節(jié)點(diǎn)s執(zhí)行路徑選擇算法PATHSELECTOR(s,None)，可確定其中每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器到達(dá)控制器的路徑，以及在有界延遲(L_b)的約束下該控制器與之相關(guān)聯(lián)；

步驟8)：將P'中的節(jié)點(diǎn)對(c,s)列表存儲到新的集合O中，對其中所有節(jié)點(diǎn)對執(zhí)行路徑選擇算法PATHSELECTOR(c,s)，選擇控制器-轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備節(jié)點(diǎn)對之間的最小活動(dòng)鏈路路徑；

步驟9)：對于任意控制器對(c,c)∈G執(zhí)行路徑選擇算法PATHSELECTOR(c,c)，選擇控制器-控制器節(jié)點(diǎn)對之間的最小活動(dòng)鏈路路徑；

步驟10)：對于任意轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備對(s,s)∈D執(zhí)行路徑選擇算法PATHSELECTOR(s,s)，選擇轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備-轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備節(jié)點(diǎn)對之間的最小活動(dòng)鏈路路徑；

步驟11)：由上述步驟確定的活動(dòng)鏈路X‘，若len(X')≤len(X)，則重新賦值len(X),P,X,Y,U←len(X'),P',X',Y',U'并結(jié)束循環(huán)，返回步驟5)，遍歷所有p∈P_c[n]得出最終活動(dòng)鏈路X，其中l(wèi)en(X)表示活動(dòng)鏈路X'的路徑長度；

步驟12)：若仍len(X)＝∞，返回步驟5)，對L中下一節(jié)點(diǎn)執(zhí)行上述步驟，直至len(X)≠∞。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能方法，其特征在于，所述步驟7)詳細(xì)如下：

步驟7.1)：設(shè)置變量B←∞和SeP←None；

步驟7.2)：對于任意路徑p∈Admisible_Path(a,b)，即a、b之間所有可能的路徑p；

步驟7.3)：遍歷所有p∈Admisible_Path(a,b)之后，若SeP←None，即無法確認(rèn)a、b間的最小活動(dòng)鏈路的路徑，則繼續(xù)執(zhí)行節(jié)點(diǎn)n的下一條路徑p∈P_c[n]；

步驟7.4)：更新(P',X',Y',U')；

其中AdmisiblePaths＝P_c∪P_d；執(zhí)行以下循環(huán)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的節(jié)能方法，其特征在于，所述步驟7.2)執(zhí)行以下程序：

步驟7.2.1)：若b＝None，且路徑p的目的節(jié)點(diǎn)是某個(gè)已知負(fù)載的控制器，

則該控制器與節(jié)點(diǎn)a相關(guān)聯(lián)；

步驟7.2.2)：將路徑p中不屬于活動(dòng)鏈路集合X'的鏈路數(shù)量賦值給變量off；

步驟7.2.3)：若off≤B且路徑p具有足夠的帶寬來路由需求量時(shí)，重新設(shè)置變量B←off，SeP←p，返回步驟7.2)執(zhí)行下一條路徑p∈Admisible_Path(a,b)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能方法，其特征在于，步驟8)、9)、10)的路徑選擇算法PATHSELECTOR(a,b)，與步驟7)相同。