一种SDN架构下区分服务网络关键链路识别方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种SDN架构下区分服务网络关键链路识别方法及系统，该方法包括：建立SDN架构下业务存在主路由和备用路由的电力通信网络主备路由模型；计算业务层链路关联风险、传输层链路关联风险、物理拓扑层链路关联风险；根据三个层面的链路关联风险值计算链路综合重要度；确定关键链路。本发明专利技术算法能够对SDN架构下区分服务网络中的关键链路进行有效识别，若选取关键链路进行重点保护，可以有效的提高网络可靠性；弥补了国内外在SDN网络中考虑主路由和备用路由情况下关键链路识别方法的空白。

【技术实现步骤摘要】
一种SDN架构下区分服务网络关键链路识别方法及系统
本专利技术涉及SDN架构下区分服务网链路分析
，特别是涉及一种SDN架构下区分服务网络关键链路识别方法及系统。
技术介绍
在信息时代快速发展的背景下，各类区分服务网络对可靠性、安全性、实时性和网络资源的调度管控能力都提出了更高的要求。网络中的节点相对可靠，可采用备用设备保证其可靠性，而链路则相对脆弱，因其分布广泛、数量巨大，无法全部采用备用链路来保证其可靠性，因此，识别网络中的关键链路，采用局部保护方式，对提高网络整体的可靠性非常重要。现有研究大多是基于单一路由来研究网元关键度，如基于物理拓扑层的路由研究，和基于传输层或服务层的单一业务路由研究。但是在很多实际应用中，业务路由需要采用保护配置，如“1：1”、“N：1”和“N：M”等保护模式，其中很多重要业务采用“1：1”的保护模式，该模式可靠性较高，当主用路由发生故障时，业务可以切换到备用路由继续传输，因此，考虑主备路由情况下的关键链路识别的研究具有重要意义。现有区分服务网络在配置主备路由时，由于没有全局调度能力，容易造成业务分布不均衡和通信资源的浪费等问题，且网络控制不够灵活，不能及时为业务更新路由。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种SDN架构下区分服务网络关键链路识别方法及系统，通过评估移除链路后对业务层、传输层和物理拓扑层的风险影响大小来识别链路在每一层的关键性，移除前后的链路关联风险变化值越大，表明该链路在该层越关键，然后再通过自适应系数对三层的影响值进行融合，从而得到链路的综合重要度，并依此识别关键链路。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：一种SDN架构下区分服务网络关键链路识别方法，包括：建立SDN架构下的区分服务网中业务存在主路由与备用路由的电力通信网络主备路由模型；所述主路由和所述备用路由为链路完全分离的两条路径；计算所述电力通信网络主备路由模型内链路失效前后的链路关联业务集中的业务风险变化，确定业务层链路关联风险；计算所述电力通信网络主备路由模型内链路失效前后的链路所承载流量的风险变化，确定传输层链路关联风险；计算所述电力通信网络主备路由模型内链路失效前后的链路关联节点对之间的路径效率的数学期望变化，确定物理拓扑层链路关联风险；根据所述业务层链路关联风险、所述传输层链路关联风险以及所述物理拓扑层链路关联风险计算链路综合重要度；按照所述业务的重要度，根据所述链路综合重要度识别所述业务的关键链路。可选的，所述业务层链路关联风险为：LRS(Eij)＝RS(Eij)-RS0(Eij)；其中，RS0(Eij)为链路Eij失效前的链路关联业务集中的业务风险，s为源节点；d为目标节点；H(Eij)表示链路Eij失效前，链路关联业务的源目节点对集合；k为任一业务，K(Eij)为链路Eij的关联业务集；I(k)为业务k的重要度；为链路Eij失效前从源节点s到目的节点d的业务k的主路由可靠性；为链路Eij失效前从源节点s到目的节点d的业务k的备用路由可靠性；RS(Eij)为链路失效后的链路关联业务集中的业务风险，PathW(s,d,k)为链路Eij失效后，重新分配的从源节点s到目的节点d的业务k的主路由可靠性；PathB(s,d,k)为链路Eij失效后，重新分配的从源节点s到目的节点d的业务k的备用路由可靠性。可选的，所述传输层链路关联风险为：LRT(Eij)＝RT(Eij)-RT0(Eij)；其中，LRT(Eij)为传输层链路关联风险；RT0(Eij)为链路Eij失效前，链路Eij关联业务集中的流量风险，T(k)为业务k的带宽；RT(Eij)为链路Eij失效后，链路Eij关联业务集中的流量风险，可选的，所述物理拓扑层链路关联风险为：LRP(Eij)＝RP0(Eij)-RP(Eij)；其中，LRP(Eij)为物理拓扑层链路关联风险；RP0(Eij)为链路Eij失效前，链路Eij关联节点对之间路径效率的数学期望，L(Eij)为链路Eij失效前，主路由或备用路由经过链路Eij的节点对集合；为链路Eij失效前，链路Eij关联节点对之间的主路由可靠性；为Eij失效前，链路Eij关联节点对之间的备用路由可靠性；为源目节点对(s，d)之间的主路由路径长度；为源目节点对(s，d)之间的备用路由路径长度；RP(Eij)为链路Eij失效后，链路Eij关联节点对之间路径效率的数学期望，PathW(s,d)为链路Eij失效前，链路Eij关联节点对之间的主路由可靠性；PathB(s,d)为Eij失效前，链路Eij关联节点对之间的备用路由可靠性。可选的，所述链路综合重要度为：其中，LR(Eij)为链路综合重要度；为所述业务层链路关联风险的归一化值；为所述传输层链路关联风险的归一化值；为所述物理拓扑层链路关联风险的归一化值；ε1为为所述业务层链路关联风险的权重系数；ε2为所述传输层链路关联风险的权重系数；ε3为所述物理拓扑层链路关联风险的权重系数。一种SDN架构下区分服务网络关键链路识别系统，包括：电力通信网络主备路由模型建立模块，用于建立SDN架构下的区分服务网中业务存在主路由与备用路由的电力通信网络主备路由模型；所述主路由和所述备用路由为链路完全分离的两条路径；业务层链路关联风险确定模块，用于计算所述电力通信网络主备路由模型内链路失效前后的链路关联业务集中的业务风险变化，确定业务层链路关联风险；传输层链路关联风险确定模块，用于计算所述电力通信网络主备路由模型内链路失效前后的链路所承载流量的风险变化，确定传输层链路关联风险；物理拓扑层链路关联风险确定模块，用于计算所述电力通信网络主备路由模型内链路失效前后的链路关联节点对之间的路径效率的数学期望变化，确定物理拓扑层链路关联风险；链路综合重要度计算模块，用于根据所述业务层链路关联风险、所述传输层链路关联风险以及所述物理拓扑层链路关联风险计算链路综合重要度；关键链路识别模块，用于按照所述业务的重要度，根据所述链路综合重要度识别所述业务的关键链路。可选的，所述业务层链路关联风险为：LRS(Eij)＝RS(Eij)-RS0(Eij)；其中，RS0(Eij)为链路Eij失效前的链路关联业务集中的业务风险，s为源节点；d为目标节点；H(Eij)表示链路Eij失效前，链路关联业务的源目节点对集合；k为任一业务，K(Eij)为链路Eij的关联业务集；I(k)为业务k的重要度；为链路Eij失效前从源节点s到目的节点d的业务k的主路由可靠性；为链路Eij失效前从源节点s到目的节点d的业务k的备用路由可靠性；RS(Eij)为链路失效后的链路关联业务集中的业务风险，PathW(s,d,k)为链路Eij失效后，重新分配的从源节点s到目的节点d的业务k的主路由可靠性；PathB(s,d,k)为链路Eij失效后，重新分配的从源节点s到目的节点d的业务k的备用路由可靠性。可选的，所述传输层链路关联风险为：LRT本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种SDN架构下区分服务网络关键链路识别方法，其特征在于，包括：/n建立SDN架构下的区分服务网中业务存在主路由与备用路由的电力通信网络主备路由模型；所述主路由和所述备用路由为链路完全分离的两条路径；/n计算所述电力通信网络主备路由模型内链路失效前后的链路关联业务集中的业务风险变化，确定业务层链路关联风险；/n计算所述电力通信网络主备路由模型内链路失效前后的链路所承载流量的风险变化，确定传输层链路关联风险；/n计算所述电力通信网络主备路由模型内链路失效前后的链路关联节点对之间的路径效率的数学期望变化，确定物理拓扑层链路关联风险；/n根据所述业务层链路关联风险、所述传输层链路关联风险以及所述物理拓扑层链路关联风险计算链路综合重要度；/n按照所述业务的重要度，根据所述链路综合重要度识别所述业务的关键链路。/n

【技术特征摘要】
1.一种SDN架构下区分服务网络关键链路识别方法，其特征在于，包括：
建立SDN架构下的区分服务网中业务存在主路由与备用路由的电力通信网络主备路由模型；所述主路由和所述备用路由为链路完全分离的两条路径；
计算所述电力通信网络主备路由模型内链路失效前后的链路关联业务集中的业务风险变化，确定业务层链路关联风险；
计算所述电力通信网络主备路由模型内链路失效前后的链路所承载流量的风险变化，确定传输层链路关联风险；
计算所述电力通信网络主备路由模型内链路失效前后的链路关联节点对之间的路径效率的数学期望变化，确定物理拓扑层链路关联风险；
根据所述业务层链路关联风险、所述传输层链路关联风险以及所述物理拓扑层链路关联风险计算链路综合重要度；
按照所述业务的重要度，根据所述链路综合重要度识别所述业务的关键链路。


2.根据权利要求1所述的SDN架构下区分服务网络关键链路识别方法，其特征在于，所述业务层链路关联风险为：
LRS(Eij)＝RS(Eij)-RS0(Eij)；其中，RS0(Eij)为链路Eij失效前的链路关联业务集中的业务风险，s为源节点；d为目标节点；H(Eij)表示链路Eij失效前，链路关联业务的源目节点对集合；k为任一业务，K(Eij)为链路Eij的关联业务集；I(k)为业务k的重要度；为链路Eij失效前从源节点s到目的节点d的业务k的主路由可靠性；为链路Eij失效前从源节点s到目的节点d的业务k的备用路由可靠性；RS(Eij)为链路失效后的链路关联业务集中的业务风险，PathW(s,d,k)为链路Eij失效后，重新分配的从源节点s到目的节点d的业务k的主路由可靠性；PathB(s,d,k)为链路Eij失效后，重新分配的从源节点s到目的节点d的业务k的备用路由可靠性。


3.根据权利要求2所述的SDN架构下区分服务网络关键链路识别方法，其特征在于，所述传输层链路关联风险为：
LRT(Eij)＝RT(Eij)-RT0(Eij)；其中，LRT(Eij)为传输层链路关联风险；RT0(Eij)为链路Eij失效前，链路Eij关联业务集中的流量风险，T(k)为业务k的带宽；RT(Eij)为链路Eij失效后，链路Eij关联业务集中的流量风险，


4.根据权利要求3所述的SDN架构下区分服务网络关键链路识别方法，其特征在于，所述物理拓扑层链路关联风险为：
LRP(Eij)＝RP0(Eij)-RP(Eij)；其中，LRP(Eij)为物理拓扑层链路关联风险；RP0(Eij)为链路Eij失效前，链路Eij关联节点对之间路径效率的数学期望，L(Eij)为链路Eij失效前，主路由或备用路由经过链路Eij的节点对集合；为链路Eij失效前，链路Eij关联节点对之间的主路由可靠性；为Eij失效前，链路Eij关联节点对之间的备用路由可靠性；为源目节点对(s，d)之间的主路由路径长度；为源目节点对(s，d)之间的备用路由路径长度；RP(Eij)为链路Eij失效后，链路Eij关联节点对之间路径效率的数学期望，PathW(s,d)为链路Eij失效前，链路Eij关联节点对之间的主路由可靠性；PathB(s,d)为Eij失效前，链路Eij关联节点对之间的备用路由可靠性。


5.根据权利要求4所述的SDN架构下区分服务网络关键链路识别方法，其特征在于，所述链路综合重要度为：

其中，LR(Eij)为链路综合重要度；为所述业务层链路关联风险的归一化值；为所述传输层链路关联风险的归一化值；为所述物理拓扑层链路关联风险的归一化值；ε1为为所述业务层链路关联风险的权重系数；ε2为所述传输层链路关联风险的权重系数；ε3为所述物理拓扑层链路关联风险的权重系数。


6.一种SDN架构下区分服务网络关键链路识别系统，其特征在于，包括：
电力通...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊冰，谭洪涛，李亚群，吴润泽，
申请(专利权)人：华北电力大学，
类型：发明
国别省市：北京;11