[發明專利]一種SDN路由性能預測和優化的方法、設備及介質

有效

• 申請號: 202010058591.3
• 申請日: 2020-01-17
• 公開（公告）號: CN111314171B
• 公開（公告）日: 2023-06-30
• 發明（設計）人: 車向北;康文倩;鄧彬
• 申請（專利權）人: 深圳供電局有限公司
• 主分類號: H04L43/20
• 分類號: H04L43/20;H04L41/0823;H04L41/12;H04L41/14;H04L41/40;H04L43/08
• 代理公司: 深圳匯智容達專利商標事務所(普通合伙) 44238
• 代理人: 熊賢卿

本發明提供一種SDN路由性能預測和優化的方法、設備及介質。所述方法包括，步驟S1,根據路由策略R和計算機網絡拓撲T確定鏈路節點Vsubgt;l/subgt;與路徑節點Vsubgt;p/subgt;之間的圖關系；步驟S2,通過多層聚合方法捕捉路徑節點Vsubgt;p/subgt;和鏈路節點Vsubgt;l/subgt;之間的關系；步驟S3,通過預測性能指標與真實值的誤差來更新網絡中的整個參數。本發明在通信網絡拓撲結構、流量矩陣、路由策略發生變化時預測出當前情況下的各項路由策略路徑下的端到端性能指標，從而輔助SDN控制器建立符合上層要求的路由策略；能夠準確預估軟件定義網絡中給定路由方案下的網絡性能并對路由方案進行優化。

技術領域

本發明涉及路由領域，特別是涉及一種SDN路由性能預測和優化的方法、設備及介質。

背景技術

路由策略規劃是軟件定義網絡(SDN)中控制層面的核心任務。目前主流路由策略依據最短路徑路由算法建立，這在網絡流量較小時通常能取得較好的性能，但當流量增大時，常常會造成網絡擁堵問題，特別是信息量劇增的今天，該問題尤為嚴重。SDN技術將數據平面與控制平面相分離，從而SDN控制器能夠在控制平面全局掌控數據層面各設備及鏈路信息。但如何將網絡中物理鏈路信息與路由策略路徑的通信性能相聯系，卻是一個非常復雜的問題。傳統方案通常基于排隊論等方法對這兩者之間的關系進行建模，在建模過程中對網絡做出許多假設進行求解，但往往這些假設卻是影響網絡性能的關鍵因素。圖神經網絡能夠充分描述事物之間的相互關系，借助于圖神經網絡，網絡中物理鏈路與路由策略中路徑的關系也能夠很好的被學習到，從而輔助SDN控制層面在相應的網絡拓撲與流量情況下建立合理的路由策略。

發明內容

本發明實施例所要解決的技術問題在于，提供一種SDN路由性能預測和優化的方法、設備及介質，解決當流量增大時，網絡擁堵情況下，SDN路由性能預測和優化不合理，不全面的問題。

本發明的一方面，提供一種SDN路由性能預測和優化的方法，包括如下步驟：

步驟S1,根據路由策略R和計算機網絡拓撲T確定鏈路節點V_l與路徑節點V_p之間的圖關系；

步驟S2,通過多層聚合方法捕捉路徑節點V_p和鏈路節點V_l之間的關系；

步驟S3,通過預測性能指標與真實值的誤差來更新網絡中的整個參數。

進一步，在所述步驟S2中，所述多層聚合方法捕捉路徑節點和鏈路節點之間的關系的具體過程包括：

步驟S21，根據鏈路節點V_l與路徑節點W_p的自身屬性對節點初始特征進行初始化；

步驟S22,對所有的路徑節點V_p進行信息聚合；

步驟S23,對所有的鏈路節點V_l進行信息聚合；

步驟S24,對所有特征向量進行歸一化。

進一步，在所述步驟S21中，所述對節點初始特征進行初始化具體根據以下公式進行計算：

其中，所述鏈路節點V_l與路徑節點V_p的自身屬性具體包括，

鏈路本身的屬性，用以表示鏈路本身的各種物理屬性；

路徑上的屬性，用以表述鏈路端到端的流量情況。

進一步，在所述步驟S22中，所述路徑節點V_p進行信息聚合具體包括，通過以下公式利用長短記憶神經網絡LSTM提取特征：