一种意图网络中时变意图的配置方法技术

本发明专利技术公开了一种意图网络中时变意图配置方法，提出了一种启发式算法，该算法是基于最大化单个时间片配置的一种贪心算法(MSP)，用于求解支持多策略时变意图的配置问题，MSP算法主要是由时间片选取算法和单个时间片配置算法组成。采用时间片选取算法按照未配置时间片中意图的总权重大小决定各时间片配置的先后顺序，接着使用单个时间片配置算法，考虑意图在整个有效时间的资源使用量的同时，对每个时间片中的意图进行配置。能够适用于配置不同优先级的时变意图，具有配置方案求解耗时短和意图配置成功率高的特点。

A Configuration Method of Time-varying Intentions in Intention Networks

【技术实现步骤摘要】
一种意图网络中时变意图的配置方法
本专利技术属于意图网络
，具体涉及一种意图网络中时变意图的配置方法。
技术介绍
随着软件定义网络(SDN)和网络功能虚拟化(NFV)的研究逐步深入，网络使用者对简化网络使用和管理的需求日益迫切，意图网络(IBN)这种让使用者只需告知网络所需要的网络目标，网络自动的实现并维护的新型网络结构逐渐成为软件定义网络领域研究的热点。意图网络时一种新型的网络架构，这种网络结构中可以为网络使用者提供意图接口，网络使用者通过意图接口表达想要实现的网络需求。使用者告知网络自身的需求也就是意图，网络自动实现并维持这一意图。使用者只用告知网络需要什么，而不用担心怎样去实现。由于意图网络在用户侧提供统一的网络接口，进一步对网络进行了抽象，使得网络使用者能够使用意图语言更加方便的制定网络策略，并且由意图网络的网络侧对各种资源和其他条件的约束纳入考虑后自动的实现这些网络策略。然而意图网络的设计中仍然面临挑战：在底层物理资源受限情况如何合理设计意图配置方案一配置更多意图的意图配置。因为意图的配置平不是简单将网络使用者所表达的意图翻译成相应的底层网络语言，注入SDN环境下的流表就完成了。在实际环境下，底层物理资源通常都是受限，如何在资源受限的条件下，尽可能多的实现网络使用者的意图，并合理使用网络资源是十分重要的。更多的，目前许多意图都是基于组粒度的，即一个意图中涉及的不止是一个网络节点(EP)而是多个如用户主机等网络节点组成的网络节点组(EPG)。特别是对于时变意图，即意图中对EPG的操作在不同的时间中会不同。对于这类意图的配置，现有的配置方案并不完善，对底层物理资源的使用还有可以进一步提升的空间。现有的在配置动态意图方法中，一种是实用有限状态机对动态意图，即时变意图在内的意图进行配置。在使用有限状态机配置时变意图时，为每个时变意图保存状态变化的有限状态机，当意图从其有限状态机中的一个状态到达另一个状态时，再根据切换使网络的状态重新配置意图。使用有限状态机的方式配置意图可以在意图状态变化时，实时的根据网络状态变化选择配置；在使用这种方法时由于意图状态切换的次数增多，对意图配置重新计算的次数也会增多，会消耗计算资源；意图的数量增多，即采用意图合并的方式减少了需要维护的有限状态机数量，但是需要维护的有限状态机也可能会增多。另一种方法中，在有的研究中按时间先后顺序再以图的形式进行时变意图的配置，以图的形式配置就是所有的意图用画图的方式展示在一起，从而清楚地了解到意图间的关系。首先将所有的时变意图进行时间花费，由于每个意图的时间维度变换节点时已知的，划分时间片的方式为按每个意图的起始结束时间取交集来划分时间片。之后再将已划分好的各时间片内意图表示在各时间片图中。接着从第一个划分的时间片开始，为当前时间片之前已配置的意图在将来时间预留出所需的资源。大致的过程是从划分的第一个时间片开始，最大化当前时间片的配置，并在将来时间中尽可能配置在前一时间片中有效的意图，直至配置完最后一个时间片。在该方法中，固定从第一个时间片开始，使得在前一时间配置的意图在当前时间片配置而使得当前时间片的意图更多更大权重的意图不能配置，影响整个时间片上的意图配置数的情况发生；而且没有考虑时变意图在整个时间域上资源使用情况，从而出意图资源占用在不同时间片差距悬殊而影响意图配置数目的情况。
技术实现思路
针对现有技术中的上述不足，本专利技术提供的意图网络中时变意图的配置方法解决了上述
技术介绍
中的问题。为了达到上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案为：一种意图网络中时变意图的配置方法，包括以下步骤：S1、读取并划分无冲突的时变意图集合S1中的时间片对象Tn；其中，时变意图集合S1＝{int1,int2,int3,...,intn}，inti∈S1，i为意图，i＝1,2,3,...,I；时间片对象Tn∈timeset，且timeset＝{T1,T2,T3,...,TN}，n为时间片对象的下标，n＝1,2,3,...,N，timeset为时间片对象集合；每个所述时间片对象Tn中保存有待配置的意图集合acIntentlist、成功配置的意图集合acedIntentlist和不能配置的意图集合notacIntentlist；S2、将意图在每个时间片对象内的子意图对象subint进行初始化；其中，每个子意图对象subint中保存有该意图inti的EP对对象stpair和意图id；S3、对每个EP对对象stpair进行初始化，并通过路径选择算法为每个EP对对象stpair选出对应的路径，并保存在对应的EP对对象stpair中；S4、设置当前选择时间片对象chooseTime和待配置时间片对象队列queue；并初始化集合Aintents和集合Nintents；其中，集合Aintents中的元素为已处理时间片对象中成功配置的所有意图id；集合Nintents中的元素为已处理时间片对象中未成功配置的所有意图id；S5、判断timeset中的时间片对象是否全部完成处理；若是，则进入步骤是S13；若否，则进入步骤S6；S6、判断当前选择时间片对象chooseTime为空，且待配置时间片对象队列queue为空是否同时成立；若是，则进入步骤S7；若否，则进入步骤S8；S7、根据stpair中保存的路径，通过时间片选取算法在timeset中选出时间片对象Tn，并保存至chooseTime中，进入步骤S9；S8、从队列queue中取出时间片Ti，并保存至chooseTime中，进入步骤S9；S9、判断chooseTime是否配置过；若是，将chooseTime置空，并返回步骤S5；若否，则进入步骤S10；S10、根据stpair中保存的路径，通过单个时间片配置算法对chooseTime中的意图进行配置，并更新Aintents和Nintents及其中的acedIntentlist和notacIntentlist，并标记chooseTime为已配置，进入步骤S11；S11、判断chooseTime与其相邻的时间片对象中的意图未配置过，且chooseTime中的acedIntentlist和notacIntentlist与其相邻的时间片对象中的acIntentlist有交集是否同时成立；若是，则进入步骤S12；若否，将chooseTime置空，并返回步骤S5；S12、将与chooseTime相邻的时间片对象存入队列queue中，并将chooseTime置空后返回步骤S5；S13、遍历timeset中所有已处理的时间片对象，根据每个时间片对象的acedIntentlist和notacdIntentlist，得到成功配置的意图集合S2，完成意图网络中时变意图的配置。进一步地，所述步骤S3中通过路径选择算法为每个EP对对象stpair选出对应的路径的方法具体为：A1、按照时间片对象中的意图的最大需求带宽Z，将网络拓扑中链路带宽小于需求带宽Z的链路去除，得到均大于需求带宽Z的拓扑为路径组成的网络拓扑结构；A2、确定当前网络拓扑结构中的直径d；A3、针对时间片对象中的每个意图，确定其对应的满足带宽需求且长度不超过d的路径；A4、根据确定的路径数量，对其进行处理后，保存在对应的EP对对象本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种意图网络中时变意图的配置方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、读取并划分无冲突的时变意图集合S1中的时间片对象Tn；其中，时变意图集合S1＝{int1,int2,int3,...,intn}，inti∈S1，i为意图，i＝1,2,3,...,I；时间片对象Tn∈timeset，且timeset＝{T1,T2,T3,...,TN}，n为时间片对象的下标，n＝1,2,3,...,N，timeset为时间片对象集合；每个所述时间片对象Tn中保存有待配置的意图集合acIntentlist、成功配置的意图集合acedIntentlist和不能配置的意图集合notacIntentlist；S2、将意图在每个时间片对象内的子意图对象subint进行初始化；其中，每个子意图对象subint中保存有该意图inti的EP对对象stpair和意图id；S3、对每个EP对对象stpair进行初始化，并通过路径选择算法为每个EP对对象stpair选出对应的路径，并保存在对应的EP对对象stpair中；S4、设置当前选择时间片对象choose Time和待配置时间片对象队列queue；并初始化集合Aintents和集合Nintents；其中，集合Aintents中的元素为已处理时间片对象中成功配置的所有意图id；集合Nintents中的元素为已处理时间片对象中未成功配置的所有意图id；S5、判断timeset中的时间片对象是否全部完成处理；若是，则进入步骤是S13；若否，则进入步骤S6；S6、判断当前选择时间片对象choose Time为空，且待配置时间片对象队列queue为空是否同时成立；若是，则进入步骤S7；若否，则进入步骤S8；S7、根据stpair中保存的路径，通过时间片选取算法在timeset中选出时间片对象Tn，并保存至choose Time中，进入步骤S9；S8、从队列queue中取出时间片Ti，并保存至choose Time中，进入步骤S9；S9、判断choose Time是否配置过；若是，将choose Time置空，并返回步骤S5；若否，则进入步骤S10；S10、根据stpair中保存的路径，通过单个时间片配置算法对choose Time中的意图进行配置，并更新Aintents和Nintents及其中的acedIntentlist和notacIntentlist，并标记choose Time为已配置，进入步骤S11；S11、判断choose Time与其相邻的时间片对象中的意图未配置过，且choose Time中的acedIntentlist和notacIntentlist与其相邻的时间片对象中的acIntentlist有交集是否同时成立；若是，则进入步骤S12；若否，将choose Time置空，并返回步骤S5；S12、将与choose Time相邻的时间片对象存入队列queue中，并将choose Time置空后返回步骤S5；S13、遍历timeset中所有已处理的时间片对象，根据每个时间片对象的acedIntentlist和notacdIntentlist，得到成功配置的意图集合S2，完成意图网络中时变意图的配置。...

【技术特征摘要】
1.一种意图网络中时变意图的配置方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、读取并划分无冲突的时变意图集合S1中的时间片对象Tn；其中，时变意图集合S1＝{int1,int2,int3,...,intn}，inti∈S1，i为意图，i＝1,2,3,...,I；时间片对象Tn∈timeset，且timeset＝{T1,T2,T3,...,TN}，n为时间片对象的下标，n＝1,2,3,...,N，timeset为时间片对象集合；每个所述时间片对象Tn中保存有待配置的意图集合acIntentlist、成功配置的意图集合acedIntentlist和不能配置的意图集合notacIntentlist；S2、将意图在每个时间片对象内的子意图对象subint进行初始化；其中，每个子意图对象subint中保存有该意图inti的EP对对象stpair和意图id；S3、对每个EP对对象stpair进行初始化，并通过路径选择算法为每个EP对对象stpair选出对应的路径，并保存在对应的EP对对象stpair中；S4、设置当前选择时间片对象chooseTime和待配置时间片对象队列queue；并初始化集合Aintents和集合Nintents；其中，集合Aintents中的元素为已处理时间片对象中成功配置的所有意图id；集合Nintents中的元素为已处理时间片对象中未成功配置的所有意图id；S5、判断timeset中的时间片对象是否全部完成处理；若是，则进入步骤是S13；若否，则进入步骤S6；S6、判断当前选择时间片对象chooseTime为空，且待配置时间片对象队列queue为空是否同时成立；若是，则进入步骤S7；若否，则进入步骤S8；S7、根据stpair中保存的路径，通过时间片选取算法在timeset中选出时间片对象Tn，并保存至chooseTime中，进入步骤S9；S8、从队列queue中取出时间片Ti，并保存至chooseTime中，进入步骤S9；S9、判断chooseTime是否配置过；若是，将chooseTime置空，并返回步骤S5；若否，则进入步骤S10；S10、根据stpair中保存的路径，通过单个时间片配置算法对chooseTime中的意图进行配置，并更新Aintents和Nintents及其中的acedIntentlist和notacIntentlist，并标记chooseTime为已配置，进入步骤S11；S11、判断chooseTime与其相邻的时间片对象中的意图未配置过，且chooseTime中的acedIntentlist和notacIntentlist与其相邻的时间片对象中的acIntentlist有交集是否同时成立；若是，则进入步骤S12；若否，将chooseTime置空，并返回步骤S5；S12、将与chooseTime相邻的时间片对象存入队列queue中，并将chooseTime置空后返回步骤S5；S13、遍历timeset中所有已处理的时间片对象，根据每个时间片对象的acedIntentlist和notacdIntentlist，得到成功配置的意图集合S2，完成意图网络中时变意图的配置。2.根据权利要求1所述的意图网络中时变意图的配置方法，其特征在于，所述步骤S3中通过路径选择算法为每个EP对对象stpair选出对应的路径的方法具体为：A1、按照时间片对象中的意图的最大需求带宽Z，将网络拓扑中链路带宽小于需求带宽Z的链路去除，得到均大于需求带宽Z的拓扑为路径组成的网络拓扑结构；A2、确定当前网络拓扑结构中的直径d；A3、针对时间片对象中的每个意图，确定其对应的满足带宽需求且长度不超过d的路径；A4、根据确定的路径数量，对其进行处理后，保存在对应的EP对对象stpair中。3.根据权利要求2所述的意图网络中时变意图的配置方法，其特征在于，所述步骤A4具体为：当确定的路径数量小于阈值k且大于0时，将确定的路径直接保存在对应的EP对对象stpair中，作为时间片选取算法和单个时间片配置算法中的输入数据；当确定的路径数量为0时，在对应的EP对对象stapir设定该子意图无路径标记；当确定的路径数量大于阈值k时，将确定的所有路径生成随机的01掩码，取出其中掩码为1对应的路径，保存在对应的EP对对象stpair中，作为时间片选取算法和单个时间片配置算法中的输入数据。4.根据权利要求1所述的意图网络中时变意图的配置方法，其特征在于，所述步骤S7中通过时间片选取算法在timeset中选出时间片对象Tn的方法具体为：B1、选出...

【专利技术属性】
技术研发人员：虞红芳，冯哲荟子，章雨鹏，孙罡，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川,51