[發(fā)明專利]一種動態(tài)網絡延遲更新方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711310016.2
• 申請日: 2017-12-11
• 公開（公告）號: CN108400943A
• 公開（公告）日: 2018-08-14
• 發(fā)明（設計）人: 郭得科;屈挺
• 申請（專利權）人: 梁海燕
• 主分類號: H04L12/801
• 分類號: H04L12/801;H04L12/841;H04L12/873;H04L12/875;H04L12/877
• 代理公司: 北京風雅頌專利代理有限公司 11403
• 代理人: 馬驍;于潔

本發(fā)明公開了一種動態(tài)網絡延遲更新方法，通過設置延遲隊列，將更新事件中缺乏足夠帶寬的更新流延遲執(zhí)行，使得延遲隊列中同樣不會出現在先事件阻塞的情況，滿足具有不同大小的更新流的更新事件的需求，同時優(yōu)化了延遲隊列中的更新流中的更新順序，在避免遷移不必要的更新流的同時，確保更新的公平性，避免動態(tài)網絡中出現在先事件阻塞而造成的一系列不利后果，大大降低了所有更新事件的平均ECT，提高了動態(tài)網絡處理更新事件的效率。

技術領域

本發(fā)明涉及動態(tài)網絡更新技術領域，特別是指一種動態(tài)網絡延遲更新方法及系統(tǒng)。

背景技術

SDN(Software Defined Network，軟件定義網絡)是一種新的網絡規(guī)范，用于簡化網絡管理，并通過網絡的可編程性實現創(chuàng)新。SDN已經廣泛應用于WAN(Wide Area Network，廣域網)和數據中心應用中的業(yè)務工程中。維護數據中心的一個重要問題是解決各種更新事件，例如虛擬機遷移，鏈路故障，物理設備和軟件的升級。這種更新事件頻繁而不可預測地發(fā)生；因此，它們導致網絡拓撲和業(yè)務流量分配的變化。對于大量的更新事件，一些流量將被重新路由并遷移到可行路徑以保證不會擁塞。這樣的遷移應該提前進行精密設計。否則會導致大規(guī)模的擁塞和丟包，從而導致網絡速度大大降低，甚至導致網絡癱瘓。SDDC(Software Defined Data Center，軟件定義數據中心)的出現為解決這種更新事件帶來了新的機遇。通過SDDC中控制器的網絡全局信息，如拓撲、流量分配和鏈路利用率，SDN控制器可以為每個更新事件計算實際的遷移計劃。更準確地說，控制器將為這些需要更新的流重新計算優(yōu)化的路徑，以避免鏈路擁塞和丟包，然后安裝流表到相應的交換機上。

現有技術中，常采用FIFO(First Input First Output，先入先出隊列)更新策略來調度不同的更新事件，如圖1所示，為動態(tài)網絡更新事件示意圖，其中，A、B、…、M、N為所述動態(tài)網絡中的節(jié)點，所述節(jié)點間均通過帶寬為1Mb的鏈路連接。所述動態(tài)網絡需要處理的更新事件包括Ua、Ub和Uc，其中，Ua包含流f1、f2、f3和f4，所述流f1、f2、f3和f4的初始路徑如圖所示；Ub包含流f5，源節(jié)點為K，終止節(jié)點開關為M；Uc包含流f6，起始節(jié)點開關為E，目的節(jié)點為F；所述流f1至f6對鏈路的帶寬要求均為1Mb。根據FIFO策略，在更新事件Ua后，將首先執(zhí)行更新事件Ub。然而，K→M鏈路已被流f4占用，剩余鏈路帶寬不能為更新流f5鏈路帶寬。因此，流f4應該按照路徑K→G→H→I→J→L的方式進行遷移，而這種路徑遷移方式中，一些鏈路已被流f2和f3占用，因此，f2和f3也應該遷移。

將流f2遷移至路徑E→F。遷移流f3之前應首先遷移f1，若將f1遷移至路徑A→E→F→D，則f3可以遷移到路徑I→B→C→J。然而，流f1的遷移會與流f2的遷移產生沖突；若將f1遷移到路徑A→E→G→H→F→D，則遷移后的流f1將與遷移后的流f4沖突。因此，我們無法找到f1的可行遷移路徑；因此，f3無法遷移。因此，無論如何調整這些流量的路徑，流f5都不能在網絡中傳輸，更新事件Ub被阻塞；此時，即使所述動態(tài)網絡中有足夠的帶寬來容納更新事件Uc的更新流f6，但由于更新事件Ub被阻塞，之后的更新事件Uc無法被執(zhí)行，造成整個動態(tài)網絡的阻塞。

由此可見，FIFO策略雖然能簡單地保證更新事件間的公平性，但網絡利用率非常高時，將會導致各個更新事件的排隊時間增加，且完成整個更新隊列將會帶來非常高的平均ECT(Event completion time，更新事件完成時間)，大大降低了數據中心網絡的效率及利用率。

發(fā)明內容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提出一種動態(tài)網絡延遲更新方法及系統(tǒng)，能夠防止動態(tài)網絡中出現因在先事件阻塞而造成的后續(xù)事件的延遲，以致造成動態(tài)網絡延遲或阻塞甚至癱瘓的現象，提高動態(tài)網絡處理更新事件的效率和穩(wěn)定性。

基于上述目的本發(fā)明提供的一種動態(tài)網絡延遲更新方法，包括：