[發明專利]一種基于OpenNF機制的快速網絡更新方法有效
| 申請號： | 201811345745.6 | 申請日： | 2018-11-13 |
| 公開（公告）號： | CN109474464B | 公開（公告）日： | 2020-06-16 |
| 發明（設計）人： | 趙志為;閔革勇;王哲;楊安琪;江雨虹;吳玉磊 | 申請（專利權）人： | 電子科技大學 |
| 主分類號： | H04L12/24 | 分類號： | H04L12/24 |
| 代理公司： | 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220 | 代理人： | 熊曦 |
| 地址： | 610000 四川省成*** | 國省代碼： | 四川;51 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 基于 opennf 機制 快速 網絡 更新 方法 | ||
本發明公開了一種基于OpenNF機制的快速網絡更新方法，保證了多NF和多數據流更新的一致性；對于單個數據流，改變了傳統基于OpenNF機制的網絡更新方法中，順序更新NF的做法，采用各自計算更新時間，一起更新的方法，從而有效地減少了單個流的更新時間，并通過預測緩沖包的最早釋放時間對其進行優化，以減輕控制器的存儲壓力，提高多個流之間并行更新的可能性；對于多個流，在考慮了CPU、帶寬和控制器內存等網絡資源限制的情況下，通過安排多流更新順序以快速更新網絡。
技術領域
本發明涉及網絡更新領域，具體地，涉及一種基于OpenNF機制的快速網絡更新方法。
背景技術
移動設備的普及和無線網絡的廣泛部署，使得越來越多的人可以輕松訪問互聯網，3G/LTE 技術使得智能設備對多媒體流媒體的需求很高，然而，傳統的基于硬件的媒體服務難以滿足日益增長的用戶需求。網絡功能虛擬化(Network FunctionVirtualization，NFV)和軟件定義網絡(SDN)技術為降低媒體服務運營成本和提高網絡靈活性提供了重大機遇，結合SDN和NFV，網絡提供了靈活的交通轉向和網絡功能與資源的聯合優化，然而，敏捷性為網絡更新帶來了新的挑戰，網絡更新定義為改變網絡轉發規則和更新NF狀態。現有的一些工作只考慮了轉發規則更新，而忽略了NF狀態更新，一些工作等待現有流終止并只重新路由新流，這增加了更新時間和成本，一些工作同時考慮了多個流的更新和網絡資源的限制，然而當一個流中同時有多個NFs更新時，他們忽略了加速更新的可能性，而且他們的方案粒度太粗，無法進一步優化更新時間。
發明內容
本發明提供了一種基于OpenNF機制的快速網絡更新方法，一方面減少了單個流的更新時間，從而提高了多個流之間并行更新的可能性，另一方面在考慮了CPU、帶寬和控制器內存等網絡資源限制的情況下，通過安排多流更新順序以快速更新網絡。
為實現上述發明目的，本申請提供了一種基于OpenNF機制的快速網絡更新方法，包括：
對于單個流，所述方法包括：
步驟A1：當一個流開始被更新，對第一個需要更新的網絡功能NF，控制器找到該網絡功能NF之前的一個路由器，修改該路由器的路由規則，將流導向控制器以存儲數據包；
步驟A2：所有網絡功能NF等待其前一個網絡功能NF到其之間鏈路上的所有飛行數據包被處理完畢后，各自開始進行更新；
步驟A3：對于每一個需要更新的網絡功能NF，計算其控制器釋放時間，取最大值作為實際控制器釋放時間；
對于多個流，所述方法包括：
步驟B1：按照單個流的更新方法估計每個流的更新時間，通過相加獲得所有流的更新時間T，將T均分為S個時間段，若在時隙s中，存在流正在更新，則qs＝1，否則為0，且當qs＝0時表示網絡更新已經完成，從而確定多個數據流最短更新時間的優化目標為
步驟B2：計算控制器存儲資源ms，鏈路e上的流量負載每個NF的CPU使用率時隙t時節點v上的最大流條目確保關于qs、的限制條件；其中，代表流i從舊路徑更新到新路徑的部分，代表流i在時隙s的開始更新標志；
步驟B3：簡化優化目標為更新過程中控制器存儲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，求解優化目標。
進一步的，步驟A3中以優化方法計算其控制器釋放時間，取最大值作為實際控制器釋放時間，優化計算方法包括：
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