[發明專利]一種多路徑跨域架構的動態流量調度系統

在審

• 申請號: 202310026340.0
• 申請日: 2023-01-09
• 公開（公告）號: CN116319559A
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發明（設計）人: 曹少榮;李明洋;毛媛媛;謝偉棟;高超超;張明棟;何奕潔;王蔚;胡巖;王建偉
• 申請（專利權）人: 國網甘肅省電力公司慶陽供電公司
• 主分類號: H04L47/10
• 分類號: H04L47/10;H04L47/12;H04L47/125;H04L45/02;H04L45/12;H04L45/125
• 代理公司: 北京興智翔達知識產權代理有限公司 11768
• 代理人: 張顯益

本發明涉及計算機網絡調度技術領域，特別涉及一種多路徑跨域架構的動態流量調度系統，包括自調整多路徑流量控制系統、網絡跨域擁塞控制機制和動態流量調度模塊；所述自調整多路徑流量控制系統利用OpenFlow控制器，支持多路徑根據網絡的特點，找到最優空閑路徑，提高網絡吞吐量；所述網絡跨域擁塞控制機制采用了一種基于流量分配優化模型的鏈路利用率的樣本方差；所述動態流量調度模塊設計了一種改進的協同進化算法動態調整流量實現最優分配方案。本發明的有益效果是：本發明有利于網絡利用率高，實現動態優化配置，提高網絡整體性能，為云計算和物聯網提供更好的服務。

技術領域

本發明涉及計算機網絡調度技術領域，特別涉及一種多路徑跨域架構的動態流量調度系統。

背景技術

互聯網的發展使得用戶對于網絡的依賴和需求越來越高。通信大數據及流量信息的處理直接關系了網絡的質量和效率。隨著網絡規模不斷擴大，網絡流量的分配調度問題日益突出，且受到越來越多的關注。網絡數據流量的爆炸式增長對流量調度提出了新的挑戰。在網絡數據流量分配調度中，較高的吞吐量可以提高帶寬利用率，減小傳輸時間，有效減少網絡擁塞，保證網絡的可靠性。

在現實生活的應用中，網絡結構是復雜多變的，網絡流量傳輸要求也是千變萬化，這都使得網絡流量調度變得十分困難。而且，單一控制域的架構以及扁平集中式的架構很難滿足對頻繁轉發請求消息和網絡統計信息處理的要求，嚴重影響了流量的均衡分配和動態優化調度。另一方面，現有的流量調度策略無法根據多個域的鏈路狀態和流量的變化實現動態調整，當控制域增多時，域間的管理規模和請求延時也限制了網絡的性能。

如果網絡中多條流量的傳輸都集中到同一域間路徑或者都經過同一個域，那么就會增加域內路由的負擔以及造成域間路徑的擁塞，影響整個網絡的性能。因此，根據域間鏈路高帶寬，低時延的特性，設計一種跨域的動態流量調整策略是十分必要的。根據提取的流量的信息參數和調度策略，使得全局流量能夠最大化地合理均勻分配。

發明內容

本發明的目的在于針對背景技術中提出的問題，提供一種多路徑跨域架構的動態流量調度系統，通過自調整多路徑流量控制方法、網絡跨域擁塞控制機制、動態流量調度模塊，提升網絡服務質量，提高網絡的穩定性和靈活性。

為了實現上述目的，本發明提供以下技術方案：

一種多路徑跨域架構的動態流量調度系統，其特征在于，包括自調整多路徑流量控制系統、網絡跨域擁塞控制機制和動態流量調度模塊；所述網絡跨域擁塞控制機制從宏觀上解決大規模網絡負載均衡問題；所述自調整多路徑流量控制系統和動態流量調度模塊實現了多路徑下靈活地流量控制策略；

三大模塊主要針對特定的網絡架構的流量調度進行優化設計，并充分考慮到域間大規模多路徑的網絡場景部署要求；三個模塊的協同避免了多個域的鏈路分配和流量分布無法進行動態調整的限制。本系統根據域間多個路徑的狀態及實時流量采用不同的策略實現協同調度，提高鏈路利用率和吞吐率；

所述自調整多路徑流量控制系統利用OpenFlow控制器，支持多路徑根據網絡的特點，找到最優空閑路徑，提高網絡吞吐量；

所述網絡跨域擁塞控制機制采用了一種基于流量分配優化模型的鏈路利用率的樣本方差；

所述動態流量調度模塊設計了一種改進的協同進化算法動態調整流量實現最優分配方案。

優選地，在自調整多路徑流量控制方法中，利用OpenFlow控制器，支持多路徑根據網絡的特點，找到最優空閑路徑；在數據流信息到達OpenFlow之后，OpenFlow首先開始查找流表項內是否匹配；如果有，則轉發此數據流，如果沒有，則轉發到控制器。

優選地，在自調整多路徑流量控制方法中，控制器采用自調整流量控制系統計算最優路由路徑，根據優先級順序將最優路徑反饋給交換機評估鏈路狀態，實時檢測流量。