[發(fā)明專利]一種基于雙啟發(fā)式算法的SDN網(wǎng)絡(luò)控制器部署方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010147799.2
• 申請日: 2020-03-05
• 公開（公告）號: CN111404731B
• 公開（公告）日: 2022-08-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 管紹朋;李奕;張聰輝;孫文文
• 申請（專利權(quán)）人: 山東工商學(xué)院
• 主分類號: H04L41/0894
• 分類號: H04L41/0894;H04L41/0803;H04L41/0895;H04L41/14
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 閆圣娟

1.一種基于雙啟發(fā)式算法的SDN網(wǎng)絡(luò)控制器部署方法，其特征是，包括如下步驟：

以SDN網(wǎng)絡(luò)中的控制器與交換機(jī)的綜合傳輸時延最小為目標(biāo)，建立SDN控制器部署問題模型；

選擇一種啟發(fā)式算法作為主算法，確定主算法的關(guān)鍵參數(shù)；

選擇一種啟發(fā)式算法作為輔算法，對主算法的關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行迭代優(yōu)化，獲得主算法優(yōu)化后的參數(shù)；

根據(jù)優(yōu)化后的參數(shù)，采用主算法對SDN控制器部署問題模型進(jìn)行求解，獲得SDN網(wǎng)絡(luò)控制器在拓?fù)渲械淖鴺?biāo)以及與交換機(jī)的映射關(guān)系，即為SDN網(wǎng)絡(luò)控制器的部署方案。

2.如權(quán)利要求1所述的一種基于雙啟發(fā)式算法的SDN網(wǎng)絡(luò)控制器部署方法，其特征是：選擇適合在多維條件下運行的啟發(fā)式算法作為主算法，所述主算法為螢火蟲算法、布谷鳥算法或神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法；或者，輔算法為模擬退火算法、粒子群算法或基因算法。

3.如權(quán)利要求1所述的一種基于雙啟發(fā)式算法的SDN網(wǎng)絡(luò)控制器部署方法，其特征是：在主算法或/和輔算法分別采用基于迭代次數(shù)的動態(tài)參數(shù)策略：選擇螢火蟲算法作為主算法，選擇粒子群算法作為輔算法；迭代優(yōu)化過程中根據(jù)迭代次數(shù)動態(tài)更新輔算法的學(xué)習(xí)因子，求解過程中根據(jù)迭代次數(shù)動態(tài)更新主算法的控制因子。

4.如權(quán)利要求3所述的一種基于雙啟發(fā)式算法的SDN網(wǎng)絡(luò)控制器部署方法，其特征是：選擇一種啟發(fā)式算法作為輔算法，對主算法的關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行迭代優(yōu)化，獲得主算法優(yōu)化后的參數(shù)的方法，包括：

S31：獲取主算法待優(yōu)化的關(guān)鍵參數(shù)，設(shè)置輔算法的初始條件；

S32：隨機(jī)生成參數(shù)方案；即按照初始隨機(jī)部署方案的設(shè)定數(shù)量隨機(jī)生成參數(shù)初始螢火蟲吸引度常數(shù)β₁和控制坐標(biāo)更新公式隨機(jī)性的參數(shù)β₂；

S33：將隨機(jī)生成的參數(shù)方案輸入主算法，計算控制器部署方案的綜合傳輸時延；

S34：更新速度向量：確定速度迭代公式，根據(jù)迭代次數(shù)動態(tài)更新速度迭代公式中的個體學(xué)習(xí)因子和社會學(xué)習(xí)因子，根據(jù)獲得的綜合傳輸時延確定個體最優(yōu)解和全局最優(yōu)解，根據(jù)速度迭代公式更新速度向量；

S35：更新位置向量：確定位置更新公式，根據(jù)位置更新公式和更新后的速度向量更新位置向量；

S36：循環(huán)執(zhí)行步驟S34到S35，直到達(dá)到迭代次數(shù)，輸出優(yōu)化后的關(guān)鍵參數(shù)的近似最優(yōu)解。

5.如權(quán)利要求4所述的一種基于雙啟發(fā)式算法的SDN網(wǎng)絡(luò)控制器部署方法，其特征是：

速度迭代公式為：

其中，上標(biāo)h表示第h次迭代，ω為慣性因子，c₁和c₂為加速常數(shù)，c₁為個體學(xué)習(xí)因子和c₂為社會學(xué)習(xí)因子,rand[0,1]表示區(qū)間[0,1]上的隨機(jī)數(shù)，P_id為輔算法的第i種求解向量的個體最優(yōu)解坐標(biāo)的第d維，P_gd表示輔算法的全局最優(yōu)解坐標(biāo)的第d維，表示第i種求解向量第h次迭代的位置向量，表示第i種求解向量的第h次迭代的速度向量,表示第i種求解向量的第h+1次迭代的速度向量；

或者，位置更新公式為：

其中，表示第i種求解向量的第h+1次迭代的位置向量，表示第i種求解向量第h次迭代的位置向量，表示第i種求解向量的第h+1次迭代的速度向量。