[發(fā)明專利]一種基于OpenNF機(jī)制的快速網(wǎng)絡(luò)更新方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811345745.6
• 申請(qǐng)日: 2018-11-13
• 公開（公告）號(hào): CN109474464B
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙志為;閔革勇;王哲;楊安琪;江雨虹;吳玉磊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L12/24
• 分類號(hào): H04L12/24
• 代理公司: 成都行之專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51220
• 代理人: 熊曦

1.一種基于OpenNF機(jī)制的快速網(wǎng)絡(luò)更新方法，其特征在于：

對(duì)于單個(gè)數(shù)據(jù)流，所述方法包括：

步驟A1：當(dāng)一個(gè)數(shù)據(jù)流開始被更新，對(duì)第一個(gè)需要更新的網(wǎng)絡(luò)功能NF，控制器找到該網(wǎng)絡(luò)功能NF之前的一個(gè)路由器，修改該路由器的路由規(guī)則，將數(shù)據(jù)流導(dǎo)向控制器以存儲(chǔ)數(shù)據(jù)包；

步驟A2：所有網(wǎng)絡(luò)功能NF等待其前一個(gè)網(wǎng)絡(luò)功能NF到其之間鏈路上的所有飛行數(shù)據(jù)包被處理完畢后，各自開始進(jìn)行更新；

步驟A3：對(duì)于每一個(gè)需要更新的網(wǎng)絡(luò)功能NF，計(jì)算其控制器釋放時(shí)間，取最大值作為實(shí)際控制器釋放時(shí)間；

對(duì)于多個(gè)數(shù)據(jù)流，所述方法包括：

步驟B1：按照單個(gè)數(shù)據(jù)流的更新方法估計(jì)每個(gè)數(shù)據(jù)流的更新時(shí)間，通過相加獲得所有數(shù)據(jù)流的更新時(shí)間T，將T均分為S個(gè)時(shí)間段，若在時(shí)隙s中，存在數(shù)據(jù)流正在更新，則q_s＝1，否則為0，且當(dāng)q_s＝0時(shí)表示網(wǎng)絡(luò)更新已經(jīng)完成，從而確定多個(gè)數(shù)據(jù)流最短更新時(shí)間的優(yōu)化目標(biāo)為

步驟B2：計(jì)算控制器存儲(chǔ)資源m^s，鏈路e上的流量負(fù)載每個(gè)NF的CPU使用率時(shí)隙t時(shí)節(jié)點(diǎn)v上的最大流條目確保關(guān)于q_s、的限制條件；其中，代表數(shù)據(jù)流i從舊路徑更新到新路徑的部分，代表數(shù)據(jù)流i在時(shí)隙s的開始更新標(biāo)志，q_s表示在時(shí)隙s網(wǎng)絡(luò)中是否有更新存在；

步驟B3：簡(jiǎn)化優(yōu)化目標(biāo)為更新過程中控制器存儲(chǔ)資源空閑程度最低其中，C代表控制器容量，在不違反步驟B2資源限制條件的情況下，求解優(yōu)化目標(biāo)；

步驟A3中以優(yōu)化方法計(jì)算其控制器釋放時(shí)間，取最大值作為實(shí)際控制器釋放時(shí)間，優(yōu)化計(jì)算方法包括：

其中，Tr_old/new(n)代表NF_n和NF_n+1之間在新或舊路徑上的傳輸時(shí)間，Pr_old/new(n)代表在舊或新NF_n上每個(gè)數(shù)據(jù)包的處理時(shí)間，N代表NF的數(shù)量；

步驟B3利用啟發(fā)式算法求解該優(yōu)化目標(biāo)，包括：

檢查是否有數(shù)據(jù)流已被更新或者有數(shù)據(jù)包已被釋放；在不違反網(wǎng)絡(luò)資源限制的情況下找到是否有可以被馬上更新的數(shù)據(jù)流；找到擁有最大釋放緩沖數(shù)據(jù)包時(shí)間的數(shù)據(jù)流a，如果數(shù)據(jù)流a能夠開始更新，則將數(shù)據(jù)流a加入現(xiàn)有的更新數(shù)據(jù)流集中并更新網(wǎng)絡(luò)，如果數(shù)據(jù)流a不能開始更新，則繼續(xù)選擇除數(shù)據(jù)流a外擁有最大釋放緩沖數(shù)據(jù)包時(shí)間的數(shù)據(jù)流，直至遍歷所有數(shù)據(jù)流。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于OpenNF機(jī)制的快速網(wǎng)絡(luò)更新方法，其特征在于，

對(duì)于多個(gè)數(shù)據(jù)流的步驟B2中的相關(guān)網(wǎng)絡(luò)資源，計(jì)算如下：

式中，d_i代表數(shù)據(jù)流i的流量速率，K代表要更新的活動(dòng)流數(shù)量，代表數(shù)據(jù)流i從舊路徑更新到新路徑的部分，t_s代表時(shí)隙的大小，代表在時(shí)隙s時(shí)的起始緩存時(shí)間，表示控制器在時(shí)隙s是否對(duì)緩沖數(shù)據(jù)包；

式中，代表數(shù)據(jù)流i在時(shí)隙s的開始更新標(biāo)志，代表數(shù)據(jù)流i在時(shí)隙s的結(jié)束更新標(biāo)志，代表鏈路e上的初始流量負(fù)載，ε'_ie是鏈路e是否屬于數(shù)據(jù)流i的新路徑標(biāo)志；ε_ie是鏈路e是否屬于數(shù)據(jù)流i的舊路徑標(biāo)志；

式中，代表NF的初始CPU利用率，c_i代表NF上用于處理數(shù)據(jù)流i的CPU負(fù)載，ζ′_iv代表v是否屬于新路徑，ζ_iv代表v是否屬于舊路徑；

式中，代表節(jié)點(diǎn)v上的初始最大流條目，代表服務(wù)器v上的舊規(guī)則是否可以被移除，代表服務(wù)器v上是否可以被加入新規(guī)則，η′_iv代表v是否屬于新路徑，r_i表示數(shù)據(jù)流在時(shí)隙s從舊路徑更新到新路徑的流量大小，η_iv代表v是否屬于舊路徑。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于OpenNF機(jī)制的快速網(wǎng)絡(luò)更新方法，其特征在于，對(duì)于多個(gè)數(shù)據(jù)流的步驟B2中的關(guān)于q_s、的限制條件，包括：