[发明专利]基于WDM的阻塞IP传输网络的节能流量疏导方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，更具体地说，涉及一种基于WDM的阻塞IP传输网络的节能流量疏导方法和系统。

背景技术

在能源受限的世界中，降低功耗是互联网发展的迫切需要。基于WDM的IP网络预计将成为互联网骨干网的主导架构。根据最近的能效研究，IP层电子设备(特别是路由器)比光学层的光学器件消耗更多的能量。据悉，微机电系统(MEMS)的OXC功耗小于每比特交换10pJ。典型的高端核心路由器消耗约20nJ，这是OXC的2000倍。在光学层而非IP层交换流量是实现绿色上网的关键。

在光路旁路节能方法，重要的是将小IP流分组为大IP组以有效地使用光路带宽。在光学电路交换网络中，已经对流量疏导进行了广泛研究。流量疏导的目地是最大化网络吞吐量或最小化网络建设成本。最近越来越多的研究针对基于WDM的IP传输网络的能效问题，例如混合整数线性规划(MILP)优化模型或整数线性规划(ILP)模型。然而，几乎所有的MILP或ILP模型仅仅执行基于WDM的绿色IP网络的单目标优化并假定网络容量是无限的，却并没有考虑基于WDM的阻塞IP传输网络的节能流量疏导。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的执行基于WDM的绿色IP网络的单目标优化并假定网络容量是无限的，却并没有考虑基于WDM的阻塞IP传输网络的节能流量疏导的缺陷，提供一种基于WDM的阻塞IP传输网络的节能流量疏导方法和系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种网络节能流量疏导方法，包括：

S1、接收多个网络连接请求，并将所述多个网络连接请求随机分为至少两组网络连接请求；

S2、获取每组网络连接请求的每组平均网络能耗；

S3、基于预定网络能耗和所述每组平均网络能耗，接受或阻塞各组网络连接请求；

S4、基于所述预定网络能耗，分别接受或阻塞被阻塞的各组网络连接请求中的每个网络连接请求。

在本发明所述的网络节能流量疏导方法中，所述步骤S4进一步包括：

S41、从一组阻塞网络连接请求中选择一个待验证阻塞网络连接请求，并计算当前网络能耗以作为第一网络能耗；

S42、接受所述待验证阻塞网络连接请求，并计算当前网络能耗以作为第二网络能耗；

S43、判定所述第一网络能耗和第二网络能耗之差是否小于所述预定网络能耗，如果是，执行步骤S45，否则执行步骤S44；

S44、阻塞所述待验证阻塞网络连接请求并将剩余的阻塞网络连接请求作为所述一组阻塞网络连接请求以返回执行步骤S41，直至所述剩余的阻塞网络连接请求的数量为零；

S45、接受所述待验证阻塞网络连接请求并将剩余的阻塞网络连接请求作为所述一组阻塞网络连接请求以返回执行步骤S41，直至所述剩余的阻塞网络连接请求的数量为零。

在本发明所述的网络节能流量疏导方法中，所述预定网络能耗为xρα，ρ为正整数，α为网络连接请求的平均能耗，x为网络连接的基本带宽。

在本发明所述的网络节能流量疏导方法中，所述α＝9W/Gbps，ρ＝5，x＝2。

在本发明所述的网络节能流量疏导方法中，所述步骤S3包括：

S31、接受能耗小于或等于xρα的个网络连接请求，其中表示从节点s到d的第t连接请求，t为正整数；

S32、阻塞M个能耗大于xρα的阻塞网络连接请求，其中其中T表示网络的最大吞吐量容积，x表示网络连接的基本带宽。

本发明解决其技术问题采用的另一技术方案是，构造一种网络节能流量疏导方法，包括：

SA、从一组阻塞网络连接请求中选择一个待验证阻塞网络连接请求，并计算当前网络能耗以作为第一网络能耗；

SB、接受所述待验证阻塞网络连接请求，并计算当前网络能耗以作为第二网络能耗；

SC、判定所述第一网络能耗和第二网络能耗之差是否小于预定网络能耗，如果是，执行步骤SE，否则执行步骤SD；

SD、阻塞所述待验证阻塞网络连接请求并将剩余的阻塞网络连接请求作为所述一组阻塞网络连接请求并返回执行步骤SA，直至所述剩余的阻塞网络连接请求的数量为零；

SE、接受所述待验证阻塞网络连接请求并将剩余的阻塞网络连接请求作为所述一组阻塞网络连接请求并返回执行步骤SA，直至所述剩余的阻塞网络连接请求的数量为零。

在本发明所述的网络节能流量疏导方法中，所述预定网络能耗为xρα，ρ为正整数，α为网络连接请求的平均能耗，x为网络连接的基本带宽。