【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及网络通信技术和网络空间安全领域，尤其涉及一种光缆传输业务网络负载优化配置方法。
技术介绍
1、目前，针对网络配置信息攻击是网络对抗中常用且有效的手段。以往的网络负载配置往往只关注最大化的利用物理链路资源，缺乏对恶意攻击的抵抗能力。尤其是多条逻辑网络路径共用一条物理路径时，恶意攻击方攻击一条物理路径便可以使多条业务路径瘫痪。网络在负载配置上如果能够增强抗恶意攻击能力，不仅可以增强网络鲁棒性，也可以减少网络诊断与修复的资源消耗。此外以往的网络负载配置并没有考虑网络自身的修复能力，在负载配置上简单考虑资源最大化不足以满足现实需要，也没有充分的利用网络修复能力。尤其是面对网络蓄意攻击时，资源最大化的配置方案由于链路过度集中往往会被攻击方大大程度的降低效能。网络负载配置应该在兼顾资源利用与网络安全两方面来考虑，结合自身抗恶意攻击能力选取最好的配置方案。
2、为了降低这种攻击对网络的影响，如何优化己方网络结构和负载配置，提高网络的生存能力，是当前需要解决的关键问题之一。在部分物理网络边或节点遭到破坏情况下，如何通过网络负载优化，使得网络仍可以通过其他网管节点经迂回路径实施远程修复，从而增强网络的韧性，并提高网络的稳定性和鲁棒性，以确保网络资源的合理分配和负载均衡，是当前需要解决的核心问题之一。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题在于，在部分物理网络边或节点遭到破坏情况下，如何通过网络负载优化，使得网络仍可以通过其他网管节点经迂回路径实施远程修复，从而增强网
2、为了解决上述技术问题，本专利技术实施例第一方面，公开了一种光缆传输业务网络负载优化配置方法，包括：
3、s1，获取物理网结构信息、逻辑网结构信息和网络配置需求信息；
4、所述物理网的结构信息，包括物理网所包含的网络节点，网络节点之间的连接关系信息；所述逻辑网的结构信息，包括逻辑网所包含的网络节点，网络节点之间的连接关系信息；所述网络配置需求信息的取值，为网络连接性能最优、网络攻击修复性能最优或网络抗攻击性能最优；
5、s2，对物理网结构信息和逻辑网结构信息进行建模处理，得到网络矩阵；
6、s3，对所述网络矩阵和网络配置需求信息进行优化处理，得到最优网络负载配置方案。
7、所述网络矩阵，包括：物理网络承载能力邻接矩阵和逻辑网络负载需求矩阵；
8、所述物理网络承载能力邻接矩阵p，其第i行、第j列的元素，表示物理网络中序号为i和j的节点之间的对应边的负载承接能力值，，表示物理网络的节点数量；
9、所述逻辑网络负载需求矩阵l，其第i行、第j列的元素，表示逻辑网络中序号为i和j的节点之间的对应边的负载需求值，，表示逻辑网络的节点数量。
10、所述对所述网络矩阵和网络配置需求信息进行优化处理，得到最优网络负载配置方案，包括：
11、s31，利用所述网络矩阵，构建得到约束函数集合；
12、s32，利用所述网络矩阵，构建得到目标函数集合；
13、s33，利用网络需求匹配模型，对所述网络配置需求信息和目标函数集合进行匹配处理，得到网络负载配置优化模型；
14、s34，对网络负载配置优化模型进行求解，得到最优网络负载配置矩阵；所述最优网络负载配置矩阵，用于表示最优网络负载配置方案。
15、所述利用所述网络矩阵，构建得到约束函数集合，包括：
16、s311，利用所述网络矩阵，构建得到负载配置方案矩阵和邻接矩阵c；
17、s312，利用邻接矩阵和网络矩阵，构建得到第一约束函数；
18、s313，利用所述负载配置方向矩阵，构建得到第二约束函数；
19、s314，利用所述负载配置方案矩阵，构建得到第三约束函数；
20、s315，对所述第一约束函数、第二约束函数、第三约束函数进行组合处理，得到约束函数集合；
21、所述利用所述网络矩阵，构建得到负载配置方案矩阵和邻接矩阵c，包括：
22、利用所述网络矩阵，构建得到待求负载配置方案矩阵m；所述待求负载配置方案矩阵m的表达式为：
23、，
24、其中，表示矩阵m的第i行、第j列的元素，其取值为逻辑网络的逻辑边的第j条路径的主路径或备份路径的负载配置值，i表示主路径或备份路径，i=1表示逻辑网络的主路径，i=2表示逻辑网络的备份路径；在逻辑网络的负载配置中，对于每条边配置一条主路径和一条备份路径，需要配置共条路径及对应的负载配置值；表示逻辑网络的路径数目；
25、将逻辑网络的逻辑边e的主路径的负载配置方案矩阵定义为，矩阵中行下标表示逻辑边e的出发点序号，列下标表示逻辑边e的到达点序号；的表达式为：
26、，
27、其中，i，j分别代表物理网络的节点序号，表示为逻辑边e配置的主物理路径中节点i和节点j所连边的负载配置值，若所述负载配置值取值为0，代表逻辑边e没有占用该条边的资源；
28、将逻辑网络的逻辑边e的备份路径的负载配置方案矩阵定义为，该矩阵行下标和列下标定义与相同，其中元素表示为逻辑边e配置的备份物理路径中节点i和节点j所连边的负载配置值，若所述负载配置值取值为0，代表逻辑边e没有占用该条边的资源；
29、利用矩阵，构建得到邻接矩阵c；所述邻接矩阵c的表达式为：
30、，
31、其中，邻居矩阵c为逻辑网络的所有的逻辑边e对应的负载配置方案矩阵与其转置矩阵之和。
32、所述第一约束函数，其表达式为：
33、，
34、其中，为邻接矩阵c的第i行、第j列的元素；
35、所述第二约束函数，其表达式为：
36、，e=1,2，...，，表示矩阵中的非零项，表示矩阵中的非零项；
37、所述第三约束函数，其表达式为：
38、，
39、其中，表示零范数。
40、所述利用所述网络矩阵，构建得到目标函数集合，包括：
41、s321，利用所述网络矩阵，构建得到网络连接性能最优目标函数；
42、s322，基于网络随机攻击场景，构建得到网络攻击修复性能最优目标函数；
43、s323，基于网络蓄意攻击场景，构建得到网络抗攻击性能最优目标函数；
44、s324，对所述网络连接性能最优目标函数、网络攻击修复性能最优目标函数、网络抗攻击性能最优目标函数进行组合，得到目标函数集合。
45、所述利用网络需求匹配模型，对所述网络配置需求信息和目标函数集合进行匹配处理，得到网络负载配置优化模型，包括：
46、对所述网络配置需求信息的取值进行判别处理，当所述网络配置需求信息的取值为网络连接性能最优时，利用约束函数集合和网络连接性能最优目标函数，构建得到网络负载配本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种光缆传输业务网络负载优化配置方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的光缆传输业务网络负载优化配置方法，其特征在于，所述利用所述网络矩阵，构建得到约束函数集合，包括：
3.如权利要求2所述的光缆传输业务网络负载优化配置方法，其特征在于，所述利用所述网络矩阵，构建得到负载配置方案矩阵和邻接矩阵C，包括：
4.如权利要求2所述的光缆传输业务网络负载优化配置方法，其特征在于，所述第一约束函数，其表达式为：
5.如权利要求4所述的光缆传输业务网络负载优化配置方法，其特征在于，所述利用所述网络矩阵，构建得到目标函数集合，包括：
6.如权利要求5所述的光缆传输业务网络负载优化配置方法，其特征在于，所述网络连接性能最优目标函数的表达式为：
7.如权利要求5所述的光缆传输业务网络负载优化配置方法，其特征在于，所述网络抗攻击性能最优目标函数的表达式为：
8.如权利要求4所述的光缆传输业务网络负载优化配置方法，其特征在于，利用网络需求匹配模型，对所述网络配置需求信息和目标函数集合进行匹配处理，得到网络负
...【技术特征摘要】
1.一种光缆传输业务网络负载优化配置方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的光缆传输业务网络负载优化配置方法，其特征在于，所述利用所述网络矩阵，构建得到约束函数集合，包括：
3.如权利要求2所述的光缆传输业务网络负载优化配置方法，其特征在于，所述利用所述网络矩阵，构建得到负载配置方案矩阵和邻接矩阵c，包括：
4.如权利要求2所述的光缆传输业务网络负载优化配置方法，其特征在于，所述第一约束函数，其表达式为：
5.如权利要求4所述的光缆传输业务网络负载...
【专利技术属性】
技术研发人员：张翼飞，杜星葵，刘春生，束妮娜，杨方，颜康，李珊珊，余静波，周政伟，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：
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