基于弹性光网络的频谱效率优先任播路由资源重配置方法技术

本发明专利技术涉及一种基于弹性光网络的频谱效率优先任播路由资源重配置方法，该方法根据任播请求计算任播的多条阻塞率优化光路，用首次命中方式分配光路频谱块，并按频谱效率优先准则对阻塞率优化光路排序。然后，判断任播的阻塞率优化频率效率最高的光路目的节点是否为不可再生能源供电数据中心，如果是，则预留此阻塞率优化光路给任播请求，为任播请求计算一条连接可再生能源供电数据中心频谱效率次优的能耗优化光路，使用末端命中频谱分配方式分配频谱块；若不是，则判断该光路上是与其他任播的能耗优化光路频谱分配冲突，并将冲突的任播能耗优化光路重配置到其预留的阻塞率优化光路传输，保证在任播服务较低阻塞率的同时，节能传输任播的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光通信
，涉及一种基于弹性光网络的频谱效率优先任播路由资源重配置方法。
技术介绍
任播服务是IPv6定义的一种比较特殊的网络服务，他允许服务申请者访问共享同一任播地址所标识的任意一个数据中心服务器。随着信息通信行业的发展，特别是各种云计算、物联网、大数据和智能信息等应用使数据中心服务飞速发展，任播服务在网络中所占的比重越来越大。急剧增加的任播服务对网络的承载性能和带宽资源提出了严峻的要求，针对密集波分复有(DenseWavelengthDivisionMultiplexing,DWDM)粗粒度带宽分配和固定调制格式的缺陷，基于正交频分复用的细粒度带宽分配和可变调制格式的弹性光网络(ElasticOpticalNetworks,EONs)被认为是承载新兴任播类通信业务的理想承载方式。为了满足急剧增加的通信服务需求，通信网络在扩大网络规模和增加设备、提高资源利用率的同时，巨大的网络能耗成为通信网面临的起来越严峻的问题。研究表明：信息通信行业的能耗已经达到全球能源消耗的2％至10％，并且呈继续增长的趋势，未来将占全球电能消耗的50％以上。而云计算等数据中心服务的蓬勃发展，其巨大的运算需求以及业务流量使得数据中心能耗占信息通信行业能耗的比重越来越大，能耗问题将严重制约云计算等数据中心应用的可持续发展。面对自然资源减少和全球生态环境变化的压力，降低数据中心互联光网络的能耗刻不容缓。针对数据中心节能问题，网络中部分数据中心配置了受地理与时间因素可再生能源混合供电，以节约不可再生能源，并减少碳排放，达到绿色节能的服务目的。在混合供电的数据中心互联光网络中，对于任播服务，由于满足服务请求的数据中心有多个，因此，在基于弹性光网络的混合能源供电数据中心互联光网络的任播服务性能研究中，如何提高光纤链路频谱资源利用率和如何选择数据中心服务都将影响网络的阻塞率和能耗性能。由于任播的阻塞率性能与能耗问题二者相互制约，仅优化网络的阻塞率，则不能使业务请求尽可能选择可再生能源供电数据中心，无法尽可能减少网络的不可再生能源消耗；而仅减少网络的不可再生能源消耗，当可再生能源供电数据中心距离业务请求源节点的路径过长，则建立任播光路需要消耗更多的传输带宽资源，使弹性光网络的阻塞率增加。
技术实现思路
有鉴于此，针对部分数据中心配置可再生能源的混合能源供电数据中心互联弹性光网络中的动态任播业务，本专利技术提供一种基于弹性光网络的频谱效率优先任播路由资源重配置方法，提出了频谱效率优先的阻塞率优化光路和能耗优化光路传输任播请求，将任播业务尽量连接到可再生能源的数据中心服务，有利于保证业务的阻塞率较低且节约能耗。为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于弹性光网络的频谱效率优先任播路由资源重配置方法，该方法包括以下步骤：1)根据任播请求先计算多条阻塞率优化的光路连接到各个满足服务请求的数据中心；计算各条阻塞率优化光路的频谱效率，并按照频谱效率从高到低排序光路在一个集合P中；2)顺序取频谱效率优先的光路集合中的光路，如果光路目的节点是光路所选数据中心是不可再生能源中心，则按照弹性光网络中光路上频谱块一致性和连续性原则，使用FF(First-Fit，首次命中)方式分配频谱资源，预留此光路备用；并选择频谱效率次优的连接到可再生能源中心的P集合中的能耗优化光路，也按照弹性光网络中光路上频谱块一致性和连续性原则，使用LF(Last-Fit，末端命中)算法分配光路频谱资源，并确定能耗优化光路为该任播的传输光路；3)如果阻塞率优化光路目的节点是可再生数据中心，使用FF频谱方式分配带宽，若分配成功，则确定该光路为任播请求的传输光路；若频谱分配失败，光路带宽冲突，则查看此光路上的其它任播是否使用能耗优化光路传输，如果是，将该任播的能耗优化光路重配置到该业务预留的阻塞率优化光路传输。进一步的，该方法的具体步骤如下：S1：初始化：输入弹性光网络拓扑G(V，E，FS，DC)，V为节点集，E为光纤链路集，FS为链路频隙集合，DC＝{DC1,DC2,...,DCk本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于弹性光网络的频谱效率优先任播路由资源重配置方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：1)根据任播请求先计算多条阻塞率优化的光路连接到各个满足服务请求的数据中心；计算各条阻塞率优化光路的频谱效率，并按照频谱效率从高到低排序光路在一个集合P中；2)顺序取频谱效率优先的光路集合中的光路，如果光路目的节点是光路所选数据中心是不可再生能源中心，则按照弹性光网络中光路上频谱块一致性和连续性原则，使用FF(First‑Fit，首次命中)方式分配频谱资源，预留此光路备用；并选择频谱效率次优的连接到可再生能源中心的P集合中的能耗优化光路，也按照弹性光网络中光路上频谱块一致性和连续性原则，使用LF(Last‑Fit，末端命中)算法分配光路频谱资源，并确定能耗优化光路为该任播的传输光路；3)如果阻塞率优化光路目的节点是可再生数据中心，使用FF频谱方式分配带宽，若分配成功，则确定该光路为任播请求的传输光路；若频谱分配失败，光路带宽冲突，则查看此光路上的其它任播是否使用能耗优化光路传输，如果是，将该任播的能耗优化光路重配置到该业务预留的阻塞率优化光路传输。

【技术特征摘要】
1.一种基于弹性光网络的频谱效率优先任播路由资源重配置方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：1)根据任播请求先计算多条阻塞率优化的光路连接到各个满足服务请求的数据中心；计算各条阻塞率优化光路的频谱效率，并按照频谱效率从高到低排序光路在一个集合P中；2)顺序取频谱效率优先的光路集合中的光路，如果光路目的节点是光路所选数据中心是不可再生能源中心，则按照弹性光网络中光路上频谱块一致性和连续性原则，使用FF(First-Fit，首次命中)方式分配频谱资源，预留此光路备用；并选择频谱效率次优的连接到可再生能源中心的P集合中的能耗优化光路，也按照弹性光网络中光路上频谱块一致性和连续性原则，使用LF(Last...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘焕淋，陈德润，陈勇，徐一帆，陈浩楠，
申请(专利权)人：重庆邮电大学，
类型：发明
国别省市：重庆;50