一种软件定义网络中多业务流QoS保障的链路负载均衡方法技术

本发明专利技术公开了一种软件定义网络中多业务流QoS保障的链路负载均衡方法，属于软件定义网络架构负载均衡计算技术领域。本发明专利技术在SDN环境下，利用SDN集中控制的全局性优势，将改进的K最短路径算法与QoS保障相结合，以链路的负载均衡度为目标函数，以业务的QoS参数为约束条件，在K条最短路径中选择最佳路径。本发明专利技术实现了网络对业务流处理的高区分度处理，对不同的业务按需提供资源，增加了业务对网络需求的灵活性程度；可以有效提升网络吞吐量和流接受率，同时降低选择路径的时延和链路的丢包率。因此，在网络带宽资源使用效率方面，本发明专利技术具有明显的优势；在业务服务质量上，对需要业务保障的业务能够保证其基本的业务需求。

【技术实现步骤摘要】
一种软件定义网络中多业务流QoS保障的链路负载均衡方法
本专利技术属于软件定义网络架构(SoftwareDefinedNetwork，SDN)负载均衡计算
，具体涉及一种软件定义网络中多业务流QoS保障的链路负载均衡方法。
技术介绍
QoS是指网络能够运用各种技术解决网络延迟和阻塞问题，为指定的网络通信提供更好的服务能力。链路资源可以根据当前的业务需求和链路情况，灵活调整网络中的流量负载来适应网络流量的变化而链路负载均衡是将流量的传输相对均衡地分配在网络链路上，从而提升网络的性能以及流传输的质量。由于网络设备及环境限制，传统网络链路负载均衡算法(随机算法、轮询算法、加权轮询算法、最少连接算法、加权最小连接算法等。)为静态非实时性负载均衡，只能从局部网络进行优化，不能根据网络资源状态的变化进行方案的调整，并且传统网络架构的臃肿和业务不敏感性导致只能单独地研究业务QoS或者是网络负载均衡。随着网络新业务的不断出现以及日趋紧张的网络资源对传统网络架构提出了新的挑战，需要一种新型网络架构对业务的多样性和资源利用率同时进行考虑。软件定义网络架构(SoftwareDefinedNetwor本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种软件定义网络中多业务流QoS保障的链路负载均衡方法，其特征在于，包括以下步骤：Step1：初始化网络拓扑和流事件，对流事件i进行路径选择，i＝1,2……n；Step2：判断到来的业务流事件是否达到最大值Numflow，如果未达到则执行Step3，否则执行Step4；Step3：改进网络拓扑，转向Step2；Step4：判断网络拓扑中的链路剩余带宽是否满足业务流带宽需求，如果没有则执行Step5，否则执行Step6；Step5：删除此条链路；Step6：使用改进K值最短路径算法从中选出前K条资源充足、跳数少的路径；Step7：判断业务流是否需要QoS保障，如果需要则执行Step8，否则执行S...

【技术特征摘要】
1.一种软件定义网络中多业务流QoS保障的链路负载均衡方法，其特征在于，包括以下步骤：Step1：初始化网络拓扑和流事件，对流事件i进行路径选择，i＝1,2……n；Step2：判断到来的业务流事件是否达到最大值Numflow，如果未达到则执行Step3，否则执行Step4；Step3：改进网络拓扑，转向Step2；Step4：判断网络拓扑中的链路剩余带宽是否满足业务流带宽需求，如果没有则执行Step5，否则执行Step6；Step5：删除此条链路；Step6：使用改进K值最短路径算法从中选出前K条资源充足、跳数少的路径；Step7：判断业务流是否需要QoS保障，如果需要则执行Step8，否则执行Step10；Step8：在K条路径中根据QoS判断方法，选择M条满足QoS保障的路径；Step9：判断M是否不小于K/2，如果不小于则令M＝K/2，否则M＝M；Step10：根据负载均衡度计算公式选出负载均衡度最高的路径；Step11：输出相关性能评估参数值，结束。2.根据权利要求1所述的软件定义网络中多业务流QoS保障的链路负载均衡方法，其特征在于，Step1中，网络拓扑中包括拓扑节点数目N，节点延迟Delay，链路数目SN，链路带宽BW，链路丢包率Loss；业务流数目Numflow；还包括四种业务流的数目，分别为邮件Numemail、数据Numdata、语音Numaudio、视频Numvideo，各业务的带宽需求最大值Flowmax(email/data/audio/video)和最小值Flowmin(email/data/audio/video)；流事件i的到来服从泊松分布，离开服从寿命函数。3.根据权利要求1所述的软件定义网络中多业务流QoS保障的链路负载均衡方法，其特征在于，所述Step4中，判断网络拓扑中的链路剩余带宽是否满足业务流带宽需求，其中，业务流带宽约束条件为：0<bws≤BW(i,j)∈path(s)；式中，bws为业务S所需的带宽，BW(i,j)∈path(s)为业务S所经过链路(i,j)的网络剩余带宽资源。4.根据权利要求1所述的软件定义网络中多业务流QoS保障的链路负载均衡方法，其特征在于，所述Step6中，改进K值最短路径是对迪杰斯特拉算法中的权值进行重定义，以链路剩余带宽倒数作为权值，在进行选择时，选择路径权值小的，选择方案权值的目标函数如下公式所示：式中，p为选择的路径，load(i,j)为链路(i,j)的剩余带宽。5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵季红，苏珂嫄，曲桦，蔡田杰，罗金，樊斌，
申请(专利权)人：西安邮电大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61