[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

本發(fā)明涉及一種基于網(wǎng)絡(luò)切片的SDN聯(lián)合路由選擇及資源分配方法，屬于通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域。該方法為：S1SDN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；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。本發(fā)明以用戶流端到端時延及網(wǎng)絡(luò)負載最小化為目標，實現(xiàn)SDN聯(lián)合路由選擇及資源分配的優(yōu)化。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬通信網(wǎng)路技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種基于網(wǎng)絡(luò)切片的SDN聯(lián)合路由選擇及資源分配方法。

背景技術(shù)

軟件定義網(wǎng)絡(luò)(Software DefinedNetwork,SDN)是一種新興的基于軟件的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與技術(shù)，可應(yīng)用于具有大規(guī)模、異構(gòu)化等特點的網(wǎng)絡(luò)中。SDN的主要特點是控制平面與數(shù)據(jù)平面分離，邏輯上集中化地控制網(wǎng)絡(luò)以及通過軟件編程實現(xiàn)靈活高效的網(wǎng)絡(luò)管理與運行維護。SDN將控制平面和數(shù)據(jù)平面進行分離，可實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)控制功能在邏輯上集中，極大地簡化了路由的管理和控制；采用開放應(yīng)用程序編程接口控制，可有效縮短業(yè)務(wù)流的服務(wù)時間，提高網(wǎng)絡(luò)資源利用率。

為了滿足網(wǎng)絡(luò)中多種類型的業(yè)務(wù)流傳輸需求，可采用網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)，即在同一物理網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，利用SDN和網(wǎng)絡(luò)虛擬化等技術(shù)，按需構(gòu)建多個網(wǎng)絡(luò)切片，實現(xiàn)對不同用戶需求的有效支持，提升用戶業(yè)務(wù)體驗。盡管SDN及網(wǎng)絡(luò)切片可顯著提升網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)支持能力，但SDN網(wǎng)絡(luò)中的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備異構(gòu)融合以及多樣化業(yè)務(wù)需求等特性均給路由選擇機制以及網(wǎng)絡(luò)資源分配帶來新的問題及挑戰(zhàn)。

文獻[Alba Xifra Porxas,Shih-Chun Liny,and Min Luo.QoS-AwareVirtualization-Enabled RoutinginSoftware-DefinedNetworks(ICC),2015]提出了一種SDN網(wǎng)絡(luò)中的多租戶管理架構(gòu)，通過租戶隔離、優(yōu)先級劃分和流量分配來滿足用戶的QoS需求，但該文獻未考慮網(wǎng)絡(luò)負載問題，可能導(dǎo)致部分節(jié)點或鏈路負載過重。文獻[粟欣，張黎，龔金金等，一種基于端到端網(wǎng)絡(luò)切片的用戶服務(wù)請求選擇方法，CN106210042A，2016]提出了一種端到端網(wǎng)絡(luò)切片的用戶服務(wù)請求選擇方法，通過控制器對用戶進行認證與授權(quán)，并匹配合適的網(wǎng)絡(luò)切片，實現(xiàn)用戶請求的響應(yīng)，但該方法未考慮多用戶共享物理資源時的資源分配比例。

綜上所述，基于SDN的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中如何綜合考慮用戶的業(yè)務(wù)需求，節(jié)點、鏈路容量及傳輸特性等，實現(xiàn)SDN架構(gòu)下用戶的聯(lián)合路由選擇及資源分配方案，從而降低網(wǎng)絡(luò)時延、均衡網(wǎng)絡(luò)負載成為亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種基于網(wǎng)絡(luò)切片的SDN聯(lián)合路由選擇及資源分配方法。

為達到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

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，包括以下步驟：

S1：軟件定義網(wǎng)絡(luò)(Software DefinedNetwork,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；