基于软件定义网络架构降低全网数据流转发延迟的方法技术

技术编号:15115853 阅读:118 留言:0更新日期:2017-04-09 12:14
本发明专利技术涉及一种基于软件定义网络(SDN)架构降低全网数据流转发延迟的方法,属于计算机网络技术领域。降低全网数据流的转发延迟对于服务提供商和最终用户都是至关重要的。本发明专利技术提出的基于SDN架构降低全网数据流转发延迟的方法具体如下:首先根据控制器中的数据流信息和链路信息,路由方案确定数据流的转发路径,其次根据控制器中的数据流信息和链路信息以及路由方案得到的转发路径,带宽分配方案对网络带宽资源进行调度和合理分配,最后根据得到的带宽分配方式,更新控制器中的信息,作为后续路由方案的依据。该方法将路由方案与流调度进行有效的结合,使其能够在多项式时间内为新加入的数据流寻找一条有益于全网延迟的转发路径和相应的带宽分配方式。对比现有的技术,传输效率和在期望时间内可完成的数据流数目都有很明显的提升。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种基于软件定义网络(SDN)架构降低全网数据流转发延迟的方法,属于计算机网络

技术介绍
为了提高网络服务的效率和获得更好的用户体验,降低全网数据流的转发延迟变得刻不容缓。路由和流调度是两种常见的提高全网数据流转发效率的方法,然而在现有研究中,出于对计算复杂度的考虑,路由和调度的研究往往是相互独立的:在路由方案中,调度方案常常被忽略;而在调度方案中,转发路径通常被认为是已知条件。不可否认的是,路由和流调度相互合作有助于更好的降低数据流传输延迟。路由方案不仅可以帮助数据流选择一条更加快速的转发路径,而且可以帮助数据流避开拥塞的链路,给自身争取更多带宽资源。流调度方案则在转发路径确定的情况下,对受到影响的数据流增加保护,同时尽可能降低新加入的数据流的传输延迟,让实时性高的数据流获得更多的带宽资源,保证更多数据流能够在期望时间内完成传输。新加入的数据流和受影响的数据流信息进行更新,更新后的信息作为后续路由方案的依据。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了降低整个网络中所有数据流的转发延迟而提出一种基于SDN架构的降低全网数据流转发延迟的方法。本专利技术是通过下述技术方案实现的:本方案用表示一个网络,其中V是网络节点集合,包括网络中的交换机和路由器,E表示网络中的链路集合,同时用fSet表示数据流集合,eSet表示链路集合。而一条数据流则是一个应用中一次传输的通信数据,用一个五元组表示,其中M表示数据流未传输的数据量,B表示数据流拥有的带宽,T表示数据流五元组上次更新的时间,L是数据流的剩余期望完成时间,始终为正,P则表示数据流的转发路径。假设要为一条数据流fc={Mc,Bc,Tc,Lc,Pc本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于软件定义网络架构降低全网数据流转发延迟的方法,其特征在于,具体实现步骤如下:步骤1:寻找一条转发路径,初始化候选解集合cset,最优解optS,当前解curS;扩展候选解集合cset;在候选解集合cset中寻找效用值最大的解作为当前解curS,并将效用值最大的解从候选解集合cset中删除,直到交换机LN就是目的交换机dDot,或者候选解集合cset变成空集,然后返回最优解optS;步骤2、进行带宽分配:scale、maxGen、crossRate以及mutationRate是四个关键参数,分别表示解空间规模、最大迭代次数、解交叉重组的概率以及解突变的概率;步骤3、更新数据流信息,在数据流五元组中,更新fc的M,B,T,L,P五项信息,其中M表示数据流未传输的数据量,B表示数据流拥有的带宽,T表示数据流五元组上次更新的时间,L是数据流的剩余期望完成时间,始终为正,P则表示数据流的转发路径;受影响的数据流fi更新待传输数据流、带宽、信息更新时间、剩余期望完成时间四个值,更新后的数据流信息存入控制器中。

【技术特征摘要】
2015.12.10 CN 20151090758261.一种基于软件定义网络架构降低全网数据流转发延迟的方法,其特
征在于,具体实现步骤如下:
步骤1:寻找一条转发路径,初始化候选解集合cset,最优解optS,
当前解curS;扩展候选解集合cset;在候选解集合cset中寻找效用值最
大的解作为当前解curS,并将效用值最大的解从候选解集合cset中删除,
直到交换机LN就是目的交换机dDot,或者候选解集合cset变成空集,然
后返回最优解optS;
步骤2、进行带宽分配:scale、maxGen、crossRate以及mutationRate是四
个关键参数,分别表示解空间规模、最大迭代次数、解交叉重组的概率以
及解突变的概率;
步骤3、更新数据流信息,在数据流五元组中,更新fc的M,B,T,L,P五项信息,其中M表示数据流未传输的数据量,B表
示数据流拥有的带宽,T表示数据流五元组上次更新的时间,L是数
据流的剩余期望完成时间,始终为正,P则表示数据流的转发路径;
受影响的数据流fi更新待传输数据流、带宽、信息更新时间、剩余期望完
成时间四个值,更新后的数据流信息存入控制器中。
2.一种基于软件定义网络架构降低全网数据流转发延迟的方法,其特
征还在于,寻找转发路径的步骤为:
步骤1、令候选解集合cset为空集,软件定义网络架构中的openflow
控制器运行迪杰斯特拉算法(Dijkstra算法)得到的原始解origS设为最
优解optS,初始化当前解curS为一个仅包含源交换机sDot的解;
步骤2、扩展候选解集合cset:用LN表示当前解curS的最后一个节
点,如果LN与目标节点一致,即与目的交换机dDot一致,则将当前解curS
赋值给最优解optS;否则,找出所有与LN相连的节点,将其作为一个集
合C;对于集合C的每一个节点,将其加入当前解curS,构成一个新的解
ne...

【专利技术属性】
技术研发人员:沈蒙祝烈煌高海华张琼宇
申请(专利权)人:北京理工大学
类型:发明
国别省市:北京;11

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