[發(fā)明專利]一種網(wǎng)絡帶寬資源均衡調(diào)度方法及裝置

有效

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• 申請日: 2019-05-05
• 公開（公告）號: CN110011863B
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發(fā)明（設計）人: 曹哲銘
• 申請（專利權）人: 北京思特奇信息技術股份有限公司
• 主分類號: H04L41/0896
• 分類號: H04L41/0896;H04L47/125;H04L47/76
• 代理公司: 北京輕創(chuàng)知識產(chǎn)權代理有限公司 11212
• 代理人: 楊立

本發(fā)明提供了一種網(wǎng)絡帶寬資源均衡調(diào)度方法及裝置，所述方法包括：S1：根據(jù)網(wǎng)絡的鏈路信息和業(yè)務信息構建罰函數(shù)，采用所述罰函數(shù)和粒子群算法構建網(wǎng)絡調(diào)度算法模型；S2：根據(jù)所述網(wǎng)絡調(diào)度算法模型，生成網(wǎng)絡資源分配策略；S3：使用所述網(wǎng)絡資源分配策略，對網(wǎng)絡的鏈路和業(yè)務進行網(wǎng)絡帶寬資源均衡調(diào)度。采用本發(fā)明的一種網(wǎng)絡帶寬資源均衡調(diào)度方法解決了現(xiàn)有技術存在的鏈路帶寬飽和與帶寬利用率低的技術問題。

技術領域

本發(fā)明涉及通信技術領域，尤其是涉及一種網(wǎng)絡帶寬資源均衡調(diào)度方法及裝置。

背景技術

目前，互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心(Internet Date Center，簡稱IDC)網(wǎng)絡為互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)容提供商(ICP)、企業(yè)、媒體和各類網(wǎng)站提供大規(guī)模、高質(zhì)量、安全可靠的專業(yè)化服務器托管、空間租用、網(wǎng)絡批發(fā)帶寬以及ASP、EC等業(yè)務。為了達到為企業(yè)及其商業(yè)聯(lián)盟實施價值鏈管理的平臺的目標，互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心必須具備大規(guī)模的場地及機房設施，高速可靠的內(nèi)外部網(wǎng)絡環(huán)境，系統(tǒng)化的監(jiān)控支持手段等一系列條件的主機存放環(huán)境。而且，數(shù)據(jù)中心不僅要提供快速安全的網(wǎng)絡，還提供對服務器監(jiān)管、流量監(jiān)控等網(wǎng)絡管理方面的服務，而且要有高度可靠的、安全的機房網(wǎng)絡環(huán)境。

然而，現(xiàn)有階段，IDC網(wǎng)絡還存在以下諸多技術問題：

建設成本高：傳統(tǒng)交換機廠商設備價格昂貴，核心路由器或核心交換機設備運維費用奇高，當網(wǎng)絡或業(yè)務遇到瓶頸，不斷增加硬件擴容網(wǎng)絡，增加建設費用，業(yè)務或網(wǎng)絡使用回退后，造成不必要浪費。

帶寬利用率低：復雜廣域網(wǎng)中網(wǎng)絡帶寬利用率不足50％。網(wǎng)絡帶寬不能隨業(yè)務量而改變。網(wǎng)絡帶寬不能動態(tài)調(diào)整，造成帶寬利用率極低。

組網(wǎng)復雜、故障定位難、恢復慢：多種類型、廠家的設備運行復雜的傳統(tǒng)高級協(xié)議。出現(xiàn)故障后繼續(xù)廠家協(xié)助復雜分析、非專業(yè)人士無法定位。簡單二層環(huán)網(wǎng)無法滿足和支撐足夠大的網(wǎng)絡規(guī)模。網(wǎng)絡可視化差，網(wǎng)絡非可預見隱患問題。

難以應對混合云的需求：需要獨立的一套機制來應對和處理混合云互聯(lián)需求。自建節(jié)點與租用運營商pop點間的資源無法均衡分擔與切換，流量就近分流往往問題繁多。

業(yè)務模式僵化、固定，業(yè)務創(chuàng)新困難：固定的費率和計費方式。計費周期和模式固定。傳統(tǒng)網(wǎng)絡轉(zhuǎn)發(fā)模式固定，可供用戶控制的東西少之又少。

業(yè)務變更慢，網(wǎng)絡跟業(yè)務難分離：無論業(yè)務新建或取消，處理時間長。無法快速變更業(yè)務，例如按需帶寬分配。對動態(tài)業(yè)務或應用變化很難調(diào)整。

因此，亟需對IDC網(wǎng)絡存在的上述問題進行優(yōu)化和改進的技術需求。現(xiàn)有技術中，通常認為解決IDC網(wǎng)絡問題思路集中在：通過SDN控制器根據(jù)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡中的鏈路、網(wǎng)絡設備、業(yè)務情況的分析與研究，造成網(wǎng)絡擁堵、業(yè)務質(zhì)量下降、網(wǎng)絡環(huán)境不穩(wěn)定的情況主要原因是業(yè)務在某時間點相互競爭、相互爭搶網(wǎng)絡資源，鏈路在某段時間內(nèi)出現(xiàn)了波動與擁塞，需要通過一種方法來解決網(wǎng)絡中業(yè)務爭搶網(wǎng)絡資源造成的網(wǎng)絡問題。具體表現(xiàn)為：在SDN網(wǎng)絡中需根據(jù)業(yè)務優(yōu)先級動態(tài)分配鏈路帶寬，業(yè)務帶寬不僅與業(yè)務優(yōu)先級有關，還與網(wǎng)絡拓撲、路由策略、鏈路實際帶寬約束有關。

請參考圖1，圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術的網(wǎng)絡帶寬分配策略下的鏈路結構示意圖。如圖1所示，從終端i到終端j上的業(yè)務1在網(wǎng)絡中經(jīng)過路徑1-3-7-6，業(yè)務2經(jīng)過1-3-2-7-6，業(yè)務3經(jīng)過1-2-7-6，則共同使用的鏈路有1-3、7-6。可能存在以下問題：

1.鏈路帶寬飽和：在不考慮帶寬分配的策略中，這兩條鏈路帶寬如果飽和，則業(yè)務無法分配到保證基本通信的帶寬，則通信發(fā)生中斷。

2.帶寬利用率低：若每條鏈路根據(jù)當前業(yè)務數(shù)量平均分配帶寬，則相同業(yè)務在不同鏈路上分配的帶寬可能不同，在完整的業(yè)務通信鏈路中，只會取最小帶寬為業(yè)務帶寬，造成部分鏈路帶寬的浪費，降低網(wǎng)絡帶寬資源利用率。

然而，現(xiàn)有技術中并未提出有效的解決網(wǎng)絡中業(yè)務爭搶網(wǎng)絡資源造成的網(wǎng)絡問題。

發(fā)明內(nèi)容