[發(fā)明專利]一種計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)自適應(yīng)分發(fā)方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210292095.3
• 申請日: 2022-03-24
• 公開（公告）號: CN114760239A
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 征宇;沈炎
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽師范大學(xué)
• 主分類號: H04L45/12
• 分類號: H04L45/12;H04L45/24;H04L45/247;H04L47/125
• 代理公司: 北京和信華成知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11390
• 代理人: 胡闊雷

1.一種計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)自適應(yīng)分發(fā)方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1、采用最小網(wǎng)絡(luò)負(fù)載路由算法MWR感知計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，推測計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前狀態(tài)及歷史狀態(tài)；

步驟S2、通過自適應(yīng)流量預(yù)測算法，依據(jù)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前狀態(tài)及歷史狀態(tài)預(yù)測數(shù)據(jù)消息路由的流量負(fù)載及路徑長度；

步驟S3、采用調(diào)整數(shù)據(jù)消息路由的流量閾值自適應(yīng)的選擇一條聯(lián)合負(fù)載最小的路由路徑，適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)變化。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)自適應(yīng)分發(fā)方法，其特征在于，在步驟S1中，所述最小網(wǎng)絡(luò)負(fù)載路由算法MWR根據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸節(jié)點采集當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)流量信息和歷史流量記錄，采用MMSE模型對與節(jié)點連接的鏈路上的流量狀態(tài)進(jìn)行預(yù)測，所述最小網(wǎng)絡(luò)負(fù)載路由算法MWR路由的選擇過程為：

步驟S101、對網(wǎng)絡(luò)傳輸節(jié)點進(jìn)行分組并記錄起始時刻t＝0，利用源節(jié)點向TPS發(fā)送請求消息REQ(SA,DA,K_i)，其中SA表示源節(jié)點的地址，DA表示目的節(jié)點的地址；K_i表示要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)分組對流量的閾值要求，選擇流量低于閾值的鏈路作為備選的路由路徑；

步驟S102、TPS接收所有節(jié)點采集的網(wǎng)絡(luò)流量信息，根據(jù)接收到的REQ為請求節(jié)點計算可能的路由，采用MMSE的流量預(yù)測模型預(yù)測可能路徑上的鏈路的流量狀態(tài)；

步驟S103、根據(jù)路徑上鏈路的流量狀態(tài)選擇流量負(fù)載低于閾值的鏈路作為備選路徑。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)自適應(yīng)分發(fā)方法，其特征在于，在步驟S102中，所述基于MMSE的流量預(yù)測模型從流量監(jiān)測傳感器獲取當(dāng)前流量狀態(tài)信息，由TPS匯聚消息，構(gòu)建全局網(wǎng)絡(luò)的流量狀態(tài)信息，從全局信息中分析網(wǎng)絡(luò)特征，具體的實現(xiàn)步驟為：

將流量監(jiān)測傳感器輸出的消息數(shù)據(jù)作為MMSE的流量預(yù)測模型輸入，以MMSE的流量預(yù)測模型輸入為當(dāng)前的流量狀態(tài)信息和歷史觀測值；

設(shè)置MMSE預(yù)測模型的狀態(tài)預(yù)測時間，循環(huán)輸出上一鏈路延遲后的預(yù)測流量信息，其表達(dá)式為：

其中，t_i為一個時間片的傳輸延遲時間，t_i(Q)是傳輸分組的排隊延遲，t_i(H)是由節(jié)點負(fù)載產(chǎn)生的延遲，F(xiàn)是傳輸數(shù)據(jù)分組的大小，b_i是第i條鏈路的帶寬。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)自適應(yīng)分發(fā)方法，其特征在于，在步驟S2中，依據(jù)所述預(yù)測流量信息d_n通過自適應(yīng)流量預(yù)測算法聯(lián)合負(fù)載計算路徑，所述自適應(yīng)流量預(yù)測算法綜合流量負(fù)載和長度負(fù)載兩個性能指標(biāo)，將流量負(fù)載和長度負(fù)載進(jìn)行歸一化處理，其表達(dá)式為：

其中，T_n表示第n條S-D路徑上的所有鏈路的流量負(fù)載，L_n表示第n條S-D路徑上的長度負(fù)載，k表示S-D路徑上滿足閾值條件的路由數(shù)量；

根據(jù)流量負(fù)載和長度負(fù)載計算第n條S-D路徑上的聯(lián)合負(fù)載U_n，其表達(dá)式為：

α+β＝1

其中，α是流量負(fù)載所占的權(quán)重值，β是長度負(fù)載所占的權(quán)重值。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)自適應(yīng)分發(fā)方法，其特征在于，依據(jù)所述聯(lián)合負(fù)載U_n在所述流量預(yù)測模型架構(gòu)下，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)信息自適應(yīng)的改變流量負(fù)載作為流量閾值，所述路由發(fā)現(xiàn)過程：

步驟S301、在數(shù)據(jù)分組傳輸開始，由源節(jié)點向CP發(fā)送請求消息(N_s,N_d)，N_s表示源節(jié)點地址，N_d表示目的節(jié)點地址，利用CP使用距離向量路由算法計算出之間可能的路由和鄰接節(jié)點矩陣，獲取包含所有路由的n階方陣；

步驟S302、從傳輸起始時刻開始，采集可能路由路徑上所有鏈路的流量狀態(tài)信息，使用流量預(yù)測模型預(yù)測整個傳輸周期的每條鏈路的流量；

步驟S303、記錄若干條滿足條件的路徑，然后將消息發(fā)送給節(jié)點更新其鄰居表，循環(huán)計算流量閾值，并重新選擇路徑。