软件定义网络中判定关键链路提供快速故障恢复的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种在软件定义网络中判定关键链路提供快速故障恢复的方法及装置，所述方法为:根据控制器实时探测获取网络拓扑；根据交换机发送的PACKET_IN消息统计每条链路承载的业务流的数目；在当前网络拓扑中，运用线性规划算法HILPR进行迭代求解，获取关键链路；接着，根据从网络中去除单条链路后减少的连接对数目，为链路赋予关键指标；再结合关键链路的关键指标和其上承载的业务流数指标，得出其综合分数；然后根据链路所得分数，将链路分为不同的级别，并提供不同的链路保障机制：为级别高的链路提供基于备用路径的保护机制，而为级别较低的链路提供由控制器介入的恢复机制。

【技术实现步骤摘要】
软件定义网络中判定关键链路提供快速故障恢复的方法及装置
本专利技术涉及软件定义网络中链路保障
，特别是一种软件定义网络中判定关键链路提供快速故障恢复的方法及装置。
技术介绍
目前，互联网时代的到来衍生了很多新型业务，并且为了更好满足用户的需求，业务的各项指标也越来越高，同时对承载这些业务的网络提出了新的要求。其中，运营商网络为了保证语音通信的服务质量，要求业务流的延迟时间在50ms之内。同时，为了保证业务的可持续运转，必须为链路提供保障使得链路出现故障时能够快速恢复。现有关于链路的快速恢复方案主要分为两类：一类是恢复策略，即当链路出现故障时，控制器只有接收到交换机的通知后才会为受影响的业务流计算新的路由并下发新路由，但是由于这个过程通常包括链路故障被控制器感知的时间以及控制器与交换机交互的时间，恢复时间一般较长；一类是保护策略，即预先为业务流经过的链路提供备用路径，当链路发生故障时，不需要控制器介入，交换机会自动切换到备用路由从而实现快速切换。但是，为业务流经过的每条链路提供备份路径会导致网络中备用路径的流表项快速增长，从而导致流表项有效利用率不高。另外，交换机中用来存储流表项本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在软件定义网络中判定关键链路提供快速故障恢复的方法及装置，其特征在于，包括：按需更新链路业务流数信息；运用线性规划算法HILPR迭代求解网络拓扑的关键链路；根据链路的关键指标和业务流数指标，计算所有链路的综合分数；将链路分级，为不同级别的链路提供不同的保障机制。

【技术特征摘要】
1.一种在软件定义网络中判定关键链路提供快速故障恢复的方法及装置，其特征在于，包括：按需更新链路业务流数信息；运用线性规划算法HILPR迭代求解网络拓扑的关键链路；根据链路的关键指标和业务流数指标，计算所有链路的综合分数；将链路分级，为不同级别的链路提供不同的保障机制。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述按需更新链路业务流数包括：每条链路承载的业务流数目只需在两种情况下进行更新：1)业务流初次进入网络时，2)业务流对应的流表项失效时，并且不用控制器主动与交换机频繁交互。当业务流初次进入到网络时，由于交换机中没有为该业务流设置相应的流表项，交换机则向控制器发送PACKET_IN消息，控制器通过PACKET_IN消息获得业务流的源节点和目的节点，并根据当前网络拓扑为该业务流计算路由，同时根据路由更新每条链路上经过的业务流数目，并为此业务流下发路由流表项；当业务流对应的流表项失效时，交换机会向控制器发送流表删除消息，控制器收到消息后，会更新此业务流经过的链路上的业务流数目。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述运用线性规划算法HILPR迭代求解网络拓扑的关键链路包括：使用HILPR算法中的松弛整数线性规划模型，在满足约束条件的情况下，将网络拓扑的连接对数目降低到最小，其中连接对的定义是网络中任意两个连通的节点之间组成一个节点对，并对此模型不断迭代，直到达到终止条件，此迭代过程完毕，即找到了该网络的关键链路。其中，所述松弛整数线性规划模型的目标函数为：其中cij表示顶点i和j的连接状态，若i和j连接则其为1，否则为0。V为拓扑中所有的顶点集合。约束条件为：cij∈{0,1}其中第一个约束公式是为了保证顶点之间的连接的传递性，比如，顶点i和j相连，顶点j和h相连，那么顶点i和h也应该处于连接状态。第二个约束公式用来限制每次迭代过程产生的关键链路的数目，其中mij为摧毁一条链路所需的代价，在本发明中将所有链路失效所需的代价设置为1。λ为每次迭代从拓扑中发现的关键链路数目。在实际求解上述整数线性规划的解时使用的线性规划算法，每个处于连接的节点对对应的变量的范围在0到1之间变化，而在整数线性规划中变量只能为整数，最后将链路对应的变量进行排序，选择其中最小的λ个变量进行rounding到0的操作，即利用线性规划方法求解整数线性规划问题，这就是所谓的“松弛整数线性规划”。但是在这一步中，线性规划算法并不保证获得最优值，HILPR算法为了提高运行效率，只会在所有迭代完成后，再将关键链路和邻居链路进行比较，如果邻居链路比关键链路更优，则将关键链路和邻居链路进行替换，这个过程称为Swapping。但是，前一轮选择的链路准确性影响后面迭代时链路选取的有效性，为了保证质量，本发明方法在每一次迭代后，对选取的链路进行Swapping操作，保证每次选取链路的有效性。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述不断迭代达到终止条件包括：在HILPR算法中，需要输入参数：关键链路总数K，当获取的链路数目达到K时，则迭代过程截止。但是，对于实际网络，确定网络中存在的关键链路数目并不容易。因此，本发明提供了一种间接计算的方法。首先定义连接对为网络中任意两个连通节点构成连接对。定义网络可靠性ρ为：ρ＝ConnectedPairs(G\CL)/ConnectedPairs(G)其中G表示网络的初始拓扑，G\CL表示从初始网络中删除已选中的关键链路集后的拓扑，ConnectedPairs()函数用于计算所输入拓扑的连接对数目。...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔鸿雁，刘凯，张雨晨，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：北京,11