[发明专利]基于SDN的云平台资源调度与管理系统及其应用方法

说明书

本发明公开一种基于SDN的云平台资源调度与管理系统及其应用方法，包括网络拓扑学习模块、链路状态评估模块、路由模块；利用SDN控制器，通过网络拓扑学习模块可以完成拓扑学习，获得云平台的网络拓扑，链路评估模块根据状态参数剩余带宽和丢包率评估链路状态，路由模块通过改进的蚁群算法查找目标资源，查找过程中若得到多条路径，则随机选择一条合适的路径进行资源的分配，然后对所选取的路径上的交换机下发流表完成资源调度，从而实现基于SDN的云平台资源的调度与管理。

技术领域

本发明属于计算机应用技术领域，具体涉及一种基于SDN的云平台资源调度与管理系统及其应用方法。

背景技术

随着互联网和数据中心的发展,实时系统越来越多地应用于各种分布式环境而形成的云计算已越来越受到科学界和商业领域的关注。云计算的主要思想是把互联网上的各种计算资源整合在一起，但是，大规模云计算系统使用的资源具有高度动态性和异构性，资源环境具有的不可靠状态，使得云计算系统出现大规模资源调度失败的可能性大大增加，因此有效管理云平台资源迫在眉睫。

SDN的提出，给了我们解决问题新方法，它将传统网络设备的数据平面和控制平面分离，将控制平面的功能集中放在控制器上实现，通过集中式的控制器，以标准化的接口对各种网络设备进行管理和配置。目前，如Floodlight等均提供了用于数据帧转发的模块，采用Dijkstra最短路算法。但是此算法容易导致数据流集中到同一条路径进行转发，造成网络拥塞。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于解决现有技术中存在的不足，提供一种基于SDN的云平台资源调度与管理系统及其应用方法，在SDN的平台上利用改进的蚁群算法进行路由，为云平台资源调度提供新思路。

技术方案：本发明的一种基于SDN的云平台资源调度与管理系统，包括网络拓扑学习模块、链路状态评估模块和算法路由模块，其中，网络拓扑学习模块学习记录全局的网络拓扑，链路状态评估模块对当前链路状态进行评估得到状态参数，路由模块在资源调度进行路由选择，用户基于SDN网络分别通过这三个模块完成拓扑学习、链路状态评估以及算法路由的选择；

上述基于SDN的云平台资源调度与管理系统的应用方法包括以下步骤：

(1)用户首先通过网络拓扑学习模块完成拓扑学习，此过程使用监听机制来实现，当控制器捕获到监听事件发生时，调用相应函数进行处理，记录拓扑信息，提供全局网络拓扑；

(2)通过链路状态评估模块对当前链路进行状态评估，了解当前链路的情况，评估参数包括剩余带宽，丢包率和跳数，然后通过查询当前交换机端口参数的方法来获取丢包率和剩余带宽，接着对参数进行处理得到带宽使用量和丢包率，并存储以备使用；

(3)通过路由模块对步骤(2)所得结果相乘得到当前链路的指数，调用路由算法得出到达目标资源的路径，在多条路径的情况下随机选取一条作为合适路径，对该路径上的交换机下发流表；

所述步骤(3)的具体过程为：

(3.1)将链路状态评估模块所获取的带宽使用量及丢包率相乘，相乘得到的结果评价当前链路状态，得到链路状态指数；

(3.2)路由算法即改进蚁群算法初始化参数：设置最大循环次数N_MAX，初始化M只蚂蚁，初始化信息素列表，可选路径列表以及蚂蚁禁忌表；

(3.3)循环次数N＝N+1；

(3.4)蚂蚁数目k＝N+1；