一种应用于软件定义网络的流量工程方法

摘要

本发明公开了一种应用于软件定义网络的流量工程方法，其步骤主要为：获取网络拓扑、链路容量、业务流集合和近似参数；初始化链路长度、第一流变量和第二流变量；将源节点相同的业务流分为一类；依次对每类业务流进行带宽分配；输出最终带宽分配方案。本发明虽然基于近似算法，但得到的近似解非常接近利用线性规划所求得的最优解，同时，本发明提出的近似算法对近似率参数并不敏感，与近似算法相比，即使采用较大近似参数求得的目标函数值与采用较小的近似参数求得的目标函数值非常接近，由于本发明提出的算法与近似算法在计算复杂度上一样，因此，选择较大的近似参数可显著地提升算法的计算效率，而这对大规模网络的流量工程是非常有意义的。

主权项

一种应用于软件定义网络的流量工程方法，其特征在于：包括以下步骤：S1.获取网络拓扑信息，网络拓扑信息包括：网络拓扑其中代表节点集合，节点数量为n，代表链路集合，链路总数为m；链路e的链路容量c(e),业务流集合其中业务流k的带宽需求为d(k)；近似参数w；S2.定义链路e的链路长度为l(e)，将链路长度l(e)初始化为δ/c(e)，其中ε≤1‑(1+w)^‑1/3，式中，ε为中间参数；为链路e关联第一流变量f_k(e)和第二流变量并将第一流变量f_k(e)和第二流变量初始化为0；S3.根据源节点对业务流进行分类，将源节点相同的业务流分为一类，得到S类业务流，S≥1，业务流k待分配的带宽需求初始化为d^k＝d(k)；S4.对于第j类业务流，1≤j≤S，为第j类业务流中的业务流找到其最短路径，第j类业务流中的所有的业务流的最短路径构成最短路径树t；S5.为第j类业务流中每条业务流对应的最短路径分配带宽资源，直到最短路径树t上的一条链路的带宽耗尽或第j类业务流中所有业务流的带宽需求都得到满足；记录业务流k分配到的带宽f^k、最短路径树t上链路e通过的业务量f(e)；然后，更新链路e关联的第一流变量f_k(e)；更新业务流k剩余所需分配的带宽d^'k，更新链路e的链路长度l(e)，从第j类业务流中移除带宽需求得到满足的业务流；S6.判断迭代条件D(l)＜1是否满足：若D(l)＜1且当前类业务流仍有带宽需求时，则跳转步骤S4；若D(l)＜1且当前类业务流没有带宽需求时，则进行下一类业务流的带宽分配，跳转步骤S4；若D(l)≥1时，则跳转步骤S7；S7.当S类业务流均完成带宽分配时，若D(l)＜1，则记录下中间结果，即令跳转步骤S3；若D(l)≥1，则跳转步骤S8；S8.判断最后一轮迭代中所有类业务流的带宽需求是否完全得到满足：当所有类业务流的带宽需求没有完全得到满足时，令g为对所有链路求得的链路容量与链路上通过的流量之比的最小值，将放大倍，放大后的即作为最终的带宽分配方案输出；当所有类业务流的带宽需求完全得到满足时，令g为对所有链路求得的链路容量与链路上通过的流量之比的最小值，将f_k(e)放大倍，放大后的f_k(e)即作为最终的带宽分配方案输出。