[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?zhí)枺?/td>: 201810026551.3
• 申請日: 2018-01-11
• 公開（公告）號: CN108206790B
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 柴蓉;蒙菲瑩;朱磊;陳前斌
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶郵電大學
• 主分類號: H04L12/911
• 分類號: H04L12/911;H04L12/947
• 代理公司: 北京同恒源知識產(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求；

S2：控制器根據(jù)用戶流資源需求，確定候選交換機集合及候選鏈路集合；

S3：建模網(wǎng)絡(luò)切片及資源分配標識；

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延及網(wǎng)絡(luò)負載；

S6：以用戶流端到端時延及網(wǎng)絡(luò)負載最小化為目標，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：判斷共用交換機及共用鏈路是否滿足交換機和鏈路資源約束，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，各交換機根據(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)切片與資源分配標識具體為：令x_i,j,k∈{0,1}為用戶流k的網(wǎng)絡(luò)切片標識，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的計算資源比例及存儲資源比例；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，所述用戶流傳輸請求的建模為其中，S_k及D_k分別表示第k個用戶流的源及目的交換機，f_k表示第k個用戶流的數(shù)據(jù)流量，表示第k個用戶流的最低傳輸速率需求，及分別表示第k個用戶流的交換機計算資源需求量及存儲資源需求量。

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，所述候選交換機集合根據(jù)用戶流的交換機資源需求確定，即N_i作為用戶流k的候選交換機，僅當該交換機的計算資源及存儲資源滿足用戶流k的資源需求，即且以表示第k個用戶流的候選交換機集合，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流守恒，交換機、鏈路容量及資源分配限定條件，具體的，交換機流守恒條件如下：

用戶流k的路由源交換機S_k處僅選擇一條輸出路徑，即

用戶流k的中繼交換機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D_k處僅選擇一條輸入路徑，即

所述交換機容量限定條件包含交換機計算資源容量與存儲資源容量限制條件，建模為：

用戶流占用N_i的計算資源不能超過該交換機的計算資源量，即用戶流占用N_i的存儲資源不能超過該交換機的存儲資源量，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

所述交換機資源分配限定條件包含交換機計算資源與存儲資源分配限制條件，建模為：

用戶流占用N_i的計算資源分配比例之和不大于1，即

用戶流占用N_i的存儲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