一种网络资源管理方法、装置及计算机可读存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种网络资源管理方法、装置及计算机可读存储介质。包括：确定针对三方资源的高利用传输通道和低利用传输通道，三方资源包括网络带宽、数据流表和数据交换硬件设备信息流表；利用拉格朗日最大值和最小值对偶分解原理，构建网络资源分配模型；根据网络资源分配模型，确定资源互补算法，资源互补算法用于对数据流实际分配到的传输带宽进行动态调节，以最大化利用高利用传输通道实现传输。本方案能够充分利用网络带宽、数据流表和数据交换硬件设备信息流表三方资源，实现了网管资源的最优、公平和动态分配。

【技术实现步骤摘要】
一种网络资源管理方法、装置及计算机可读存储介质
本专利技术涉及计算机
，尤其涉及一种网络资源管理方法、装置及计算机可读存储介质。
技术介绍
大型网络系统的管理，基本上已离不开云计算平台，云计算平台构建的关键之一是对资源进行管理与分配。已有的网络资源分配机制，本质上采用的都是针对带宽的限定分配，这一机制具有一定的公平性是值得肯定的。然而，随着网络资源的巨型化和网络数据资源需求量的快速增长，通过带宽限定分配的机制，很难满足多用户对网络资源的共享需求。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术实施例期望提供一种网络资源管理方法、装置及计算机可读存储介质，能够充分利用网络带宽、数据流表和数据交换硬件设备信息流表三方资源，实现了网管资源的最优、公平和动态分配。本专利技术的技术方案是这样实现的：第一方面，本专利技术实施例提供一种网络资源管理方法，包括：确定针对三方资源的高利用传输通道和低利用传输通道，其中，三方资源包括网络带宽、数据流表和数据交换硬件设备信息流表，高利用传输通道用于传输可以通过数据交换机进行转发的高利用资源信息，低利用传输通道用于传输不能通过数据交换机进行转发的低利用资源信息；利用拉格朗日最大值和最小值对偶分解原理，构建网络资源分配模型；根据网络资源分配模型，确定资源互补算法，资源互补算法用于对数据流实际分配到的传输带宽进行动态调节，以最大化利用高利用传输通道实现传输。可选的，利用拉格朗日最大值和最小值对偶分解原理，构建网络资源分配模型，包括：定义网络资源管理参量，网络资源管理参量包括：数据交换机、交换机之间的数据传输链路、传输链路的网络带宽、交换机转发的数据流、交换机存储与转发的数据流表容量、数据流所需要的传输带宽、数据流实际分配到的传输带宽、信息转发的路径、网管过程所需要实现的功能和数据流传输实际分配到的传输带宽；根据网络资源管理参量，分别构建针对单个网管功能实现的某一个数据流表最优三方资源分配模型和针对全部网管功能实现的多个数据流表最优三方资源分配模型。可选的，针对单个网管功能实现的某一个数据流表最优三方资源分配模型为：其中，为数据流表是否发送至交换机的判断因子，O'为资源优化分配规则O的最大值，ND为某一个数据流实际分配到的传输带宽，DP为针对网管实现的功能P其转发的数据流的集合，λL为针对数据传输链路L的拉格朗日因子，λS为针对交换机S的拉格朗日因子。可选的，针对单个网管功能实现的某一个数据流表最优三方资源分配模型的优化规则为：可选的，针对全部网管功能实现的多个数据流表最优三方资源分配模型为：其中，为数据流表是否发送至交换机的判断因子，ND为某一个数据流实际分配到的传输带宽，DP为针对网管实现的功能P其转发的数据流的集合，λL为针对数据传输链路L的拉格朗日因子，λS为针对交换机S的拉格朗日因子，BL为针对传输链路L其传输链路带宽，RS为针对交换机S其数据流表容量，为网管全部功能实现时，网络带宽资源所需要的总量，为网管全部功能实现时，网络传输中数据流表资源所需要的总容量，μ为指定的梯度运算步距。可选的，针对全部网管功能实现的多个数据流表最优三方资源分配模型的优化规则为：可选的，还包括：构建网络资源分配验证模型，网络资源分配验证模型包括系统层次模型和网管数据流存储转发模型；根据系统层次模型和网管数据流存储转发模型，对资源互补算法进行仿真分析。第二方面，本专利技术实施例提供了一种网络资源管理装置，包括：处理器，处理器用于在执行计算机程序时实现具有上述第一方面任一特征的网络资源管理方法。第三方面，本专利技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现具有上述第一方面任一特征的网络资源管理方法。本专利技术实施例从网管信息传输方式和信息传输过程入手，对资源管理策略的应用进行分析，首先明确数据流表也是非常关键的网管资源；通过对网络带宽、数据流表和数据交换硬件设备信息流表三方资源的准确定义，提出了针对三方资源合理调配的“高利用”和“低利用”两个资源传输通道；利用拉格朗日最大值和最小值对偶分解原理，分别构建针对单个网管功能实现的某一个数据流表最优三方资源分配模型和针对全部网管功能实现的多一个数据流表最优三方资源分配模型；同时，针对“高利用”资源传输通道可能出现空闲状态，通过引入资源互补算法对数据流实际分配到的传输带宽进行动态调节。从而充分利用了网络带宽、数据流表和数据交换硬件设备信息流表三方资源，实现了网管资源的最优、公平和动态分配。附图说明图1为本专利技术实施例一提供的一种网络资源管理方法的流程示意图；图2为本专利技术实施例一提供的一种基于OpenFlow应用的网管信息转发流程图示；图3为本专利技术实施例一提供的一种基于OpenFlow应用的网管数据流表资源分配流程图示；图4为本专利技术实施例一提供的一种网管信息流量传输控制流程图示；图5为本专利技术实施例一提供的另一种网络资源管理方法的流程示意图；图6为本专利技术实施例一提供的一种基于NFV技术标准的SDN网络管理系统层次结构模型；图7为本专利技术实施例一提供的一种网管数据流存储转发模型；图8为本专利技术实施例一提供的一种网管数据流存储转发模型的数据流存储转发和资源分配算法实现流程图示；图9为本专利技术实施例二提供的一种网络资源管理装置的结构示意图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。需要说明的是，本专利技术中术语“系统”和“网络”在本文中常被可互换使用。本专利技术实施例中提到的“和/或”是指包括一个或更多个相关所列项目的任何和所有组合。本专利技术的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于限定特定顺序。还需要说明是，本专利技术下述各个实施例可以单独执行，各个实施例之间也可以相互结合执行，本专利技术实施例对此不作具体限制。随着网络资源的巨型化和网络数据资源需求量的快速增长，通过带宽限定分配的机制，很难满足多用户对网络资源的共享需求。网络资源分配机制是资源共享的重要前提，从投入和运行两个方面考虑，都是容易被忽视的环节，实现真正的资源公平分享，不需要考虑用户自身的网络基础条件，为其提供良好、公平的资源分享平台，也是一种服务功能和服务理念的体现。因此，在异构化网络系统中，软件定义网络(SoftwareDefinedNetwork，SDN)网管系统的构建，首先对网管资源引入最优化的资源分配策略，对于公平应用网络资源具有重大的实用价值。在SDN网管系统中，资源本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种网络资源管理方法，其特征在于，包括：/n确定针对三方资源的高利用传输通道和低利用传输通道，其中，三方资源包括网络带宽、数据流表和数据交换硬件设备信息流表，所述高利用传输通道用于传输可以通过数据交换机进行转发的高利用资源信息，所述低利用传输通道用于传输不能通过数据交换机进行转发的低利用资源信息；/n利用拉格朗日最大值和最小值对偶分解原理，构建网络资源分配模型；/n根据所述网络资源分配模型，确定资源互补算法，所述资源互补算法用于对数据流实际分配到的传输带宽进行动态调节，以最大化利用所述高利用传输通道实现传输。/n

【技术特征摘要】
1.一种网络资源管理方法，其特征在于，包括：
确定针对三方资源的高利用传输通道和低利用传输通道，其中，三方资源包括网络带宽、数据流表和数据交换硬件设备信息流表，所述高利用传输通道用于传输可以通过数据交换机进行转发的高利用资源信息，所述低利用传输通道用于传输不能通过数据交换机进行转发的低利用资源信息；
利用拉格朗日最大值和最小值对偶分解原理，构建网络资源分配模型；
根据所述网络资源分配模型，确定资源互补算法，所述资源互补算法用于对数据流实际分配到的传输带宽进行动态调节，以最大化利用所述高利用传输通道实现传输。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用拉格朗日最大值和最小值对偶分解原理，构建网络资源分配模型，包括：
定义网络资源管理参量，所述网络资源管理参量包括：数据交换机、交换机之间的数据传输链路、传输链路的网络带宽、交换机转发的数据流、交换机存储与转发的数据流表容量、数据流所需要的传输带宽、数据流实际分配到的传输带宽、信息转发的路径、网管过程所需要实现的功能和数据流传输实际分配到的传输带宽；
根据所述网络资源管理参量，分别构建针对单个网管功能实现的某一个数据流表最优三方资源分配模型和针对全部网管功能实现的多个数据流表最优三方资源分配模型。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述针对单个网管功能实现的某一个数据流表最优三方资源分配模型为：



其中，为数据流表是否发送至交换机的判断因子，O'为资源优化分配规则O的最大值，ND为某一个数据流实际分配到的传输带宽，DP为针对网管实现的功能P其转发的数据流的集合，λL为针对数据传输链路L的拉格朗日因子，λS为针对交...

【专利技术属性】
技术研发人员：舒忠，田学军，闵钢，段雅倩，张渊，王力，
申请(专利权)人：荆楚理工学院，
类型：发明
国别省市：湖北;42