[發(fā)明專利]一種基于網(wǎng)絡(luò)切片的SDN聯(lián)合路由選擇及資源分配方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810026551.3
• 申請(qǐng)日: 2018-01-11
• 公開（公告）號(hào): CN108206790B
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 柴蓉;蒙菲瑩;朱磊;陳前斌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶郵電大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L12/911
• 分類號(hào): H04L12/911;H04L12/947
• 代理公司: 北京同恒源知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

1.一種基于網(wǎng)絡(luò)切片的SDN聯(lián)合路由選擇及資源分配方法，其特征在于：該方法包括以下步驟：

S1：軟件定義網(wǎng)絡(luò)SDN控制器接收用戶流傳輸請(qǐng)求；

S2：控制器根據(jù)用戶流資源需求，確定候選交換機(jī)集合及候選鏈路集合；

S3：建模網(wǎng)絡(luò)切片及資源分配標(biāo)識(shí)；

S4：確定網(wǎng)絡(luò)切片及資源分配限定條件；

S5：建模用戶流端到端時(shí)延及網(wǎng)絡(luò)負(fù)載；

S6：以用戶流端到端時(shí)延及網(wǎng)絡(luò)負(fù)載最小化為目標(biāo)，為各用戶流優(yōu)化確定網(wǎng)絡(luò)切片策略；

S7：判斷各網(wǎng)絡(luò)切片是否存在共用交換機(jī)及共用鏈路，若存在，則執(zhí)行步驟S8；否則，執(zhí)行步驟S9；

S8：判斷共用交換機(jī)及共用鏈路是否滿足交換機(jī)和鏈路資源約束，若滿足，則執(zhí)行步驟S9；否則，為共用交換機(jī)及共用鏈路執(zhí)行資源分配策略；

S9：控制器將網(wǎng)絡(luò)切片及資源分配策略下發(fā)至相應(yīng)交換機(jī)，各交換機(jī)根據(jù)流表完成用戶流的路由及資源分配；

在步驟S3中，所述建模網(wǎng)絡(luò)切片與資源分配標(biāo)識(shí)具體為：令x_i,j,k∈{0,1}為用戶流k的網(wǎng)絡(luò)切片標(biāo)識(shí)，若x_i,j,k＝1，則表示為用戶流k所分配的網(wǎng)絡(luò)切片中包含交換機(jī)N_i及鏈路L_i,j，否則，x_i,j,k＝0；分別表示用戶流k占用N_i的計(jì)算資源比例及存儲(chǔ)資源比例；δ_i,j,k∈[0,1]表示用戶流k占用L_i,j的傳輸資源比例。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于網(wǎng)絡(luò)切片的SDN聯(lián)合路由選擇及資源分配方法，其特征在于：在步驟S1中，所述用戶流傳輸請(qǐng)求的建模為其中，S_k及D_k分別表示第k個(gè)用戶流的源及目的交換機(jī)，f_k表示第k個(gè)用戶流的數(shù)據(jù)流量，表示第k個(gè)用戶流的最低傳輸速率需求，及分別表示第k個(gè)用戶流的交換機(jī)計(jì)算資源需求量及存儲(chǔ)資源需求量。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于網(wǎng)絡(luò)切片的SDN聯(lián)合路由選擇及資源分配方法，其特征在于：步驟S2中，所述候選交換機(jī)集合根據(jù)用戶流的交換機(jī)資源需求確定，即N_i作為用戶流k的候選交換機(jī)，僅當(dāng)該交換機(jī)的計(jì)算資源及存儲(chǔ)資源滿足用戶流k的資源需求，即且以表示第k個(gè)用戶流的候選交換機(jī)集合，即

所述候選鏈路集合根據(jù)用戶流的鏈路資源需求確定，即L_i,j作為用戶流k的候選鏈路，僅當(dāng)該鏈路的帶寬資源B_i,j滿足用戶流k的帶寬資源需求，且該鏈路的發(fā)送速率R_i,j滿足用戶流k的最低發(fā)送速率需求即f_k≤B_i,j且以表示第k個(gè)用戶流的候選鏈路集合，即

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于網(wǎng)絡(luò)切片的SDN聯(lián)合路由選擇及資源分配方法，其特征在于：在步驟S4中，所述網(wǎng)絡(luò)切片及資源分配限定條件包括交換機(jī)流守恒，交換機(jī)、鏈路容量及資源分配限定條件，具體的，交換機(jī)流守恒條件如下：

用戶流k的路由源交換機(jī)S_k處僅選擇一條輸出路徑，即

用戶流k的中繼交換機(jī)N_j處輸入流量與輸出流量相等，即

用戶流k的目的交換機(jī)D_k處僅選擇一條輸入路徑，即

所述交換機(jī)容量限定條件包含交換機(jī)計(jì)算資源容量與存儲(chǔ)資源容量限制條件，建模為：

用戶流占用N_i的計(jì)算資源不能超過該交換機(jī)的計(jì)算資源量，即用戶流占用N_i的存儲(chǔ)資源不能超過該交換機(jī)的存儲(chǔ)資源量，即

所述鏈路容量限定條件為用戶流占用L_i,j的鏈路資源不能超過該鏈路的帶寬資源量，即

所述交換機(jī)資源分配限定條件包含交換機(jī)計(jì)算資源與存儲(chǔ)資源分配限制條件，建模為：

用戶流占用N_i的計(jì)算資源分配比例之和不大于1，即

用戶流占用N_i的存儲(chǔ)資源分配比例之和不大于1，即

所述鏈路資源分配限定條件為用戶流占用L_i,j的帶寬資源分配比例之和不大于1，即