[發明專利]一種基于流量聚類的SDN切片構造方法

有效

• 申請號: 201810253899.6
• 申請日: 2018-03-26
• 公開（公告）號: CN108599994B
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: 田龍偉;史景倫
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H04L12/24
• 分類號: H04L12/24;H04W28/16
• 代理公司: 北京思元知識產權代理事務所(普通合伙) 11598
• 代理人: 余光軍

1.一種基于流量聚類的SDN切片構造方法，其特征在于，在每個切片更新周期T內，包括以下步驟：

步驟一：登記每個接入網絡終端用戶的網絡服務等級合約(SLA)，該合約包含了接入帶寬、最高時延、丟包率、抖動率網絡數據傳輸特征；

步驟二：統計SDN控制域中全網物理鏈路資源信息，得到物理資源容量矩陣C與物理剩余可用資源矩陣R；

步驟三：對SDN控制域中全網實時流量需求進行采集，得到全網OD流量需求的QoS特性，匯總為OD流量集合Set；

步驟四：計算OD流量中的熱點流量，將集合Set中的流量進行聚類，得到當前網絡下的典型QoS需求類別與規模；

步驟五：利用自行設計的資源裝配算法，對聚類得到的每類QoS需求，在物理鏈路中劃分出最適合承載它們的網絡切片，并由SDN控制器下發流表至轉發設備的切片維護表，且承載每類QoS需求的切片可并行獨立計算；

步驟六：SDN轉發設備收到客戶的數據流后，根據其QoS請求特性尋找適合傳送的網絡切片進行轉發，同時監測切片內資源利用率與SLA違約情況，可根據切片資源利用率、SLA違約率，決定是否重復步驟一到步驟六調整切片劃分。

2.如權利要求1所述的一種基于流量聚類的SDN切片構造方法，其特征在于：在步驟二中每條鏈路上可承載的QoS性能，以及每條鏈路的資源使用情況，由SDN網絡的轉發設備匯報至SDN控制器。

3.如權利要求1所述的一種基于流量聚類的SDN切片構造方法，其特征在于：在步驟三中采集全網OD流量集合Set的步驟為，先由接入網絡的用戶端向臨近SDN轉發設備發送QoS保障請求報文，并由轉發設備通過安全的SDN控制器與轉發設備間的南向鏈路提交SDN控制器，登記將要發起的數據流的QoS性能指標，SDN控制器檢查客戶端身份是否合法，以及QoS請求是否超過SLA合約。

4.如權利要求1所述的一種基于流量聚類的SDN切片構造方法，其特征在于：在步驟四中選取不限定的、主流的聚類方法對OD流量集合Set進行聚類，并確定好聚類數K_opt，聚類結果中，第k(1≤k≤K_opt)類流量子集記作Set^(k)，集合元素個數為FS_k，聚類質心反映了此類流量的典型QoS需求與屬性上下界，各類別流量依照其出現頻次降序排列。

5.如權利要求1所述的一種基于流量聚類的SDN切片構造方法，其特征在于：在步驟五中利用自行設計的資源裝配算法，在SDN控制器中對聚類得到的每類QoS需求，計算出最適合承載它的網絡切片，并將切片信息下發至SDN轉發設備，存儲在切片維護表中。

6.如權利要求1所述的一種基于流量聚類的SDN切片構造方法，其特征在于：在步驟六中每個用戶發起流量請求后，轉發層設備先判定流量的聚類類別，在相應網絡切片中進行路由，同時監測切片內資源利用率與SLA違約情況，來靈活調整下一切片構造周期的切片構造。