[发明专利]一种基于SDN和NFV的网控编码方法

说明书

本发明公开了一种基于SDN和NFV的网控编码方法，首先采用多态流量学习、识别与关联方法对网络流量进行学习和分析，并建立网络的关联流量模型；其次在关联流量模型的基础上，调用网控编码逻辑编排策略发现并制造网络编码的机会，最终建立高效、可控、可定义的网络信息传输机制。本发明首次提出并定义网控编码概念，充分发挥了SDN/NFV技术与网络编码技术各自的优势，探索、拓展其内涵、外延及应用模式，推动了数据传输效率的提升和网络传输模式的突破并将两者深入融合、延伸，形成了拓扑‑流量‑编码联合优化编排的网控编码，提高了网络信息传输效率，降低了网络传输压力。

技术领域

本发明属于网络信息传输技术领域，具体涉及一种基于SDN和NFV的网控编码方法的设计。

背景技术

随着移动社交、实时视频、虚拟现实、云计算、大数据等网络业务的不断丰富，网络需要传输的信息量越来越大，这给现有网络带来了巨大的传输压力。虽然升级网络硬件、提高网络带宽能够解决部分压力，但通常伴随着高昂的升级成本，因此现有的网络信息传输技术已经很难适应当下海量信息的高效传输需求。

网络编码技术(Network Coding，NC)自2000年提出后，在理论方面已经发展的相当成熟，它将信息传输从传统的“存储-转发”模式革命性的改变为“存储-编码-转发”的模式，实现传统路由难以实现的“最大流最小割”网络容量的上限。但网络编码需要重新定义传统的路由、交换设备，且其应用效果受到网络拓扑和流量特征的影响，这给网络编码的应用和普及带来了巨大的阻碍。

SDN/NFV技术的迅速发展给网络编码的应用带来了新的契机。软件定义网络(Software Defined Network，SDN)以及与SDN密切相关的网络功能虚拟化(NetworkFunction Virtualization，NFV)技术将重塑网络架构，在数据缓存、调度、处理和路由等多方面提供了更高的灵活性，使得网络编码在未来网络中的应用和普及成为可能。

但目前关于SDN/NFV技术与网络编码协同工作的研究，主要集中在两者的简单相加或者实现方案上。这些工作虽然验证了网络编码在SDN网络中的可行性和有效性，但是没有真正充分发挥SDN/NFV技术与网络编码技术深层协作可能带来的巨大优势。

基于此，本发明首次提出并定义网控编码(Network Orchestrated Coding，NOC)概念，旨在充分发挥SDN/NFV技术与网络编码技术各自的优势，并将两者深入融合、延伸，形成拓扑、流量、编码联合优化编排的网控编码，提高网络信息传输效率，降低网络传输压力。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术只能实现SDN/NFV技术与网络编码技术二者之间的简单相加，无法实现二者之间的深度融合与延伸的问题，提出了一种基于SDN和NFV的网控编码方法。

本发明的技术方案为：一种基于SDN和NFV的网控编码方法，包括以下步骤：

S1、采用多态流量学习、识别与关联方法对网络流量进行学习和分析，掌握网络中主要数据流量的特点、流量间的关系以及流量内容的关联性，进行不同流量的特征识别和业务分类，并建立网络的关联流量模型；

S2、在关联流量模型的基础上，调用网控编码逻辑编排策略，发现并制造网络协作编码的机会，建立流量-拓扑最优匹配策略，并形成网控编码二维分布图，实现网控编码最优逻辑编排策略，最终建立高效、可控、可定义的网络信息传输机制。

进一步地，步骤S1中的多态流量学习、识别与关联方法具体包括以下三个阶段：

S11、学习阶段：网络中负责数据传输与控制的网控设备对多态流量特征进行学习，根据预约式流量的预约信息和非预约式流量的历史特征将流量划分为内联流量和协控流量；