[發明專利]一種基于信息熵感知的超多目標控制器放置方法

有效

• 申請號: 202110667269.5
• 申請日: 2021-06-16
• 公開（公告）號: CN113452552B
• 公開（公告）日: 2022-10-21
• 發明（設計）人: 徐展琦;李興;朱宇豪;陳婷婷
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H04L41/0823
• 分類號: H04L41/0823;H04L41/12
• 代理公司: 西安嘉思特知識產權代理事務所(普通合伙) 61230
• 代理人: 劉長春

本發明公開了一種基于信息熵感知的超多目標控制器放置方法，包括：初始化廣域網對應的網絡信息和配置信息；獲取所述廣域網對應的拓撲鏈路長度信息；獲取初始種群；按照預設迭代次數，對初始種群進行迭代優化處理，以得到最優種群；根據所述最優種群，計算得到最優解集和最優控制器放置方案集。本發明能夠根據控制網絡的部署成本、控制器的負載差異、控制器和交換節點之間的平均傳播時延、控制器之間的平均傳播時延和控制網絡的可靠性，確定控制器放置部署方案集合。

技術領域

本發明屬于通信技術領域，具體涉及一種基于信息熵感知的超多目標控制器放置方法。

背景技術

廣域網以其傳輸容量大、易傳輸多種信號以及組網動態可重構等優點，被廣泛應用，尤其是在云計算服務中。

現有技術中通常使用SDN(SoftwareDefinedNetwork，軟件定義網絡)對廣域網進行智能化的全局管控，所述SDN的主要特征是控制與轉發分離，即，將分布式控制變為多個控制器相對集中的控制，各層之間采用開放的標準接口，采用通用的硬件完成必要的轉發，如，使用SDN管控基于密集波分復用DWDM(Dense Wavelength Division Multiplexing，密集型光波復用)技術的廣域網。

但是，為了將SDN應用于廣域網，首先需要將一定數量的控制器放置于廣域網，并將廣域網劃分為多個域，每個域由單獨的控制器管理，同時確定控制器的位置，以滿足特定的網絡需求，即，在SDN應用過程中出現了控制器放置問題，又稱SDN-CPPs(SDN ControllerPlacement Problems,SDN控制器放置問題)，所述控制器放置問題會導致網絡容錯能力受到限制，擴展性較低，以及所述控制器的數量和位置會嚴重影響廣域網的時延、可靠性、彈性等指標，進一步地，所述指標可抽象成相互牽制的優化目標，因此，該問題目前被認為是非確定性多項式NP的難題。此外，由于廣域網中各種網元的虛擬化由NFV(NetworkFunctions Virtualization，網絡功能虛擬化)負責，而SDN負責網絡本身諸如網絡節點間相互連接的虛擬化，因此，控制器放置問題SDN-CPPs也會影響VN(Virtual Network，虛擬網絡)的性能。

現有技術中為了解決上述控制器放置問題的技術方案還存在著許多缺陷，其一，僅考慮從單個角度涉及控制器到其所控制交換機間的傳播時延，未考慮控制器之間的傳播時延，將導致無法優化控制器之間傳播控制信息所消耗的時延，進而影響網絡的性能；其二，未考慮負載均衡問題，由于大部分控制器的負載存在過大或過小問題，會導致最終放置方案中控制器存儲資源的不足或浪費；其三，僅單獨考慮控制網絡的可靠性，未與其他優化目標結合；其四，不考慮控制鏈路的新建和控制器的運營和維護，僅考慮控制器的放置成本，不利于放置方案的實際應用。

發明內容

為了解決現有技術中存在的上述問題，本發明提供了一種基于信息熵感知的超多目標控制器放置方法。本發明要解決的技術問題通過以下技術方案實現：