一种网络带宽资源均衡调度方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种网络带宽资源均衡调度方法及装置，所述方法包括：S1：根据网络的链路信息和业务信息构建罚函数，采用所述罚函数和粒子群算法构建网络调度算法模型；S2：根据所述网络调度算法模型，生成网络资源分配策略；S3：使用所述网络资源分配策略，对网络的链路和业务进行网络带宽资源均衡调度。采用本发明专利技术的一种网络带宽资源均衡调度方法解决了现有技术存在的链路带宽饱和与带宽利用率低的技术问题。

A Network Bandwidth Resource Balanced Scheduling Method and Device

【技术实现步骤摘要】
一种网络带宽资源均衡调度方法及装置
本专利技术涉及通信
，尤其是涉及一种网络带宽资源均衡调度方法及装置。
技术介绍
目前，互联网数据中心(InternetDateCenter，简称IDC)网络为互联网内容提供商(ICP)、企业、媒体和各类网站提供大规模、高质量、安全可靠的专业化服务器托管、空间租用、网络批发带宽以及ASP、EC等业务。为了达到为企业及其商业联盟实施价值链管理的平台的目标，互联网数据中心必须具备大规模的场地及机房设施，高速可靠的内外部网络环境，系统化的监控支持手段等一系列条件的主机存放环境。而且，数据中心不仅要提供快速安全的网络，还提供对服务器监管、流量监控等网络管理方面的服务，而且要有高度可靠的、安全的机房网络环境。然而，现有阶段，IDC网络还存在以下诸多技术问题：建设成本高：传统交换机厂商设备价格昂贵，核心路由器或核心交换机设备运维费用奇高，当网络或业务遇到瓶颈，不断增加硬件扩容网络，增加建设费用，业务或网络使用回退后，造成不必要浪费。带宽利用率低：复杂广域网中网络带宽利用率不足50％。网络带宽不能随业务量而改变。网络带宽不能动态调整，造成带宽利用率极低。组网复杂、故障定位难、恢复慢：多种类型、厂家的设备运行复杂的传统高级协议。出现故障后继续厂家协助复杂分析、非专业人士无法定位。简单二层环网无法满足和支撑足够大的网络规模。网络可视化差，网络非可预见隐患问题。难以应对混合云的需求：需要独立的一套机制来应对和处理混合云互联需求。自建节点与租用运营商pop点间的资源无法均衡分担与切换，流量就近分流往往问题繁多。业务模式僵化、固定，业务创新困难：固定的费率和计费方式。计费周期和模式固定。传统网络转发模式固定，可供用户控制的东西少之又少。业务变更慢，网络跟业务难分离：无论业务新建或取消，处理时间长。无法快速变更业务，例如按需带宽分配。对动态业务或应用变化很难调整。因此，亟需对IDC网络存在的上述问题进行优化和改进的技术需求。现有技术中，通常认为解决IDC网络问题思路集中在：通过SDN控制器根据数据中心网络中的链路、网络设备、业务情况的分析与研究，造成网络拥堵、业务质量下降、网络环境不稳定的情况主要原因是业务在某时间点相互竞争、相互争抢网络资源，链路在某段时间内出现了波动与拥塞，需要通过一种方法来解决网络中业务争抢网络资源造成的网络问题。具体表现为：在SDN网络中需根据业务优先级动态分配链路带宽，业务带宽不仅与业务优先级有关，还与网络拓扑、路由策略、链路实际带宽约束有关。请参考图1，图1是根据现有技术的网络带宽分配策略下的链路结构示意图。如图1所示，从终端i到终端j上的业务1在网络中经过路径1-3-7-6，业务2经过1-3-2-7-6，业务3经过1-2-7-6，则共同使用的链路有1-3、7-6。可能存在以下问题：1.链路带宽饱和：在不考虑带宽分配的策略中，这两条链路带宽如果饱和，则业务无法分配到保证基本通信的带宽，则通信发生中断。2.带宽利用率低：若每条链路根据当前业务数量平均分配带宽，则相同业务在不同链路上分配的带宽可能不同，在完整的业务通信链路中，只会取最小带宽为业务带宽，造成部分链路带宽的浪费，降低网络带宽资源利用率。然而，现有技术中并未提出有效的解决网络中业务争抢网络资源造成的网络问题。
技术实现思路
现有技术存在的问题：链路带宽饱和与带宽利用率低。针对现有技术存在的缺陷，第一方面，本专利技术提供了一种网络带资源均衡调度方法，包括：S1：根据网络的链路信息和业务信息构建罚函数，采用所述罚函数和粒子群算法构建网络调度算法模型；S2：根据所述网络调度算法模型，生成网络资源分配策略；S3：使用所述网络资源分配策略，对网络的链路和业务进行网络带宽资源均衡调度。进一步，所述链路信息包括：链路优先级和链路带宽。进一步，所述业务信息包括以下至少之一：业务属性、业务在终端上运行的权重、业务需要的带宽、业务经由所述链路信息中的链路占用的带宽、以及业务在任意两终端之间的中断速率。进一步，所述构建网络调度算法模型的过程包括：设置所述构建所述网络调度算法模型所需要的带宽资源粒子的种群规模；初始化所述种群规模中所有带宽资源粒子的维度、位置和速度；所述S2中生成网络资源分配策略的具体过程包括：使用预先构建的适应度函数，对所述种群规模中所有带宽资源粒子的维度、位置和速度进行迭代运算，得到能为网络进行最优带宽资源分配的网络资源分配策略。进一步，所述网络为软件定义网络SDN网络。第二方面，本专利技术提供了一种网络带宽资源均衡调度装置，包括：构建模块，用于根据网络的链路信息和业务信息构建罚函数，采用所述罚函数和粒子群算法构建网络调度算法模型；生成模块，用于根据网络调度算法模型，生成网络资源分配策略；调度模块，用于使用所述网络资源分配策略，对网络的链路和业务进行网络带宽资源均衡调度。进一步，所述链路信息包括：链路优先级和链路带宽。进一步，所述业务信息包括以下至少之一：业务属性、业务在终端上运行的权重、业务需要的带宽、业务经由所述链路信息中的链路占用的带宽、以及业务在任意两终端之间的中断速率。进一步，所述构建模块进一步包括：设置单元，用于设置为构建所述网络调度算法模型所需要的带宽资源粒子的种群规模；初始化单元，用于初始化所述种群规模中所有带宽资源粒子的维度、位置和速度；所述生成模块进一步包括：运算单元，用于使用预先构建的适应度函数，对所述种群规模中所有带宽资源粒子的维度、位置和速度进行迭代运算，得到能为网络进行最优带宽资源分配的网络资源分配策略。进一步，所述网络为软件定义网络SDN网络。本专利技术的有益效果是：采用本专利技术的一种网络带宽资源均衡调度方法解决了现有技术存在的链路带宽饱和与带宽利用率低的技术问题。附图说明图1是根据现有技术的网络带宽分配策略下的链路结构示意图；图2是本专利技术的一种网络带宽资源均衡调度方法的流程示意图；图3是本专利技术的一种网络带宽资源均衡调度装置的结构示意图。具体实施方式以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定装备结构、接口、技术之类的具体细节，以便透彻理解本专利技术。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本专利技术。在其它情况中，省略对众所周知的装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本专利技术的描述。如图2所示，一种网络带宽资源均衡调度方法的流程示意图，包括以下步骤：S1：根据网络的链路信息和业务信息构建罚函数，采用所述罚函数和粒子群算法构建网络调度算法模型；S2：根据网络调度算法模型，生成网络资源分配策略；S3：使用所述网络资源分配策略，对网络的链路和业务进行网络带宽资源均衡调度。所述构建的网络调度算法模型为：设网络中终端集合为N，从终端i到终端j上的业务集合为Mi,j，节点集合为K，则优化模型的数学描述为：其中，ωi,j,m为终端i到终端j上业务m的权重；Bi,j,m为该业务的链路带宽；为路由系数，若则表示终端i到终端j上的业务m经过了节点k1到节点k2间的链路，反之则表示该业务未经过k1到k2间的链路。为k1到k2间链路的最大带宽；为终端i到终端j上业务m的中断速率(最低速率要求)；i，j为集合N中的元素，集合N为网络终端集合；m为集合Mi，j中的元素，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种网络带宽资源均衡调度方法，其特征在于，包括：S1：根据网络的链路信息和业务信息构建罚函数，采用所述罚函数和粒子群算法构建网络调度算法模型；S2：根据所述网络调度算法模型，生成网络资源分配策略；S3：使用所述网络资源分配策略，对网络的链路和业务进行网络带宽资源均衡调度。

【技术特征摘要】
1.一种网络带宽资源均衡调度方法，其特征在于，包括：S1：根据网络的链路信息和业务信息构建罚函数，采用所述罚函数和粒子群算法构建网络调度算法模型；S2：根据所述网络调度算法模型，生成网络资源分配策略；S3：使用所述网络资源分配策略，对网络的链路和业务进行网络带宽资源均衡调度。2.根据权利要求1所述的网络带宽资源均衡调度方法，其特征在于，所述链路信息包括：链路优先级和链路带宽。3.根据权利要求2所述的网络带宽资源均衡调度方法，其特征在于，所述业务信息包括以下至少之一：业务属性、业务在终端上运行的权重、业务需要的带宽、业务经由所述链路信息中的链路占用的带宽、以及业务在任意两终端之间的中断速率。4.根据权利要求1所述的网络带宽资源均衡调度方法，其特征在于，所述构建网络调度算法模型的过程包括：设置所述构建所述网络调度算法模型所需要的带宽资源粒子的种群规模；初始化所述种群规模中所有带宽资源粒子的维度、位置和速度；所述S2中生成网络资源分配策略的具体过程包括：使用预先构建的适应度函数，对所述种群规模中所有带宽资源粒子的维度、位置和速度进行迭代运算，得到能为网络进行最优带宽资源分配的网络资源分配策略。5.根据权利要求1至4中任一项所述的网络带宽资源均衡调度方法，其特征在于，所述网络为软件定义网络SDN网络。6.一种网络...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹哲铭，
申请(专利权)人：北京思特奇信息技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11