[发明专利]一种多路径传输中最优路径选择方法

权利要求书

1.一种多路径传输中最优路径选择方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：RYU控制器获取相关网络拓扑信息，所述网络拓扑信息包含；switch_list、link_list、switch_port_table、link_to_port、interior_ports、access_ports、以及基于跳数的网络拓扑邻接矩阵；

步骤2、根据邻接矩阵，调用NetworkX工具中的shortest_simple_paths算法基于跳数计算出网络拓扑中任何一对节点间的K条路径，存储在字典形式的路径集中；

步骤3、RYU控制器通过周期性下发packet-out消息到交换机，获取到交换机中端口流量信息和流表流量信息；

步骤4、当一条流到来，根据源目IP，在access_ports中查询是否存在相关信息，若存在则可获得其源目交换机；若不存在，则结合access_ports和ARP协议，记录相关信息到access_table中，同时获得该主机挂靠的交换机及其连接端口；依据获得的源目交换机，从之前计算好的路径集中读取源目交换机的Top-K路径集；

步骤5、对TOP-K路径优劣进行评价；

步骤6：通过对TOP-K路径评价后，根据其评价选择出评价M最高的路径作为最优路径，并将该最优路径下发到沿途交换机中。

2.如权利要求1所述的多路径传输中最优路径选择方法，步骤1包括：

步骤1.1：RYU控制器通过LLDP协议获取到数据平面的交换机信息和链路连接信息；

步骤1.2：通过调用RYU控制器的API接口读取交换机信息switch_list和链路连接信息link_list；

步骤1.3：通过分析整合交换机信息switch_list和链路连接信息link_list可得出以下信息：

1)switch_port_table：网络中所有交换机与其所包含的端口对应表；

2)link_to_port：网络中任意一条链路中源目交换机与源目端口的对应表；

3)interior_ports：网络中的满足只与交换机相连的交换机与其所包含的端口对应表；

4)access_ports：网络中的满足与主机相连的交换机与其所包含的端口对应表；

步骤1.4：根据link_to_port和switch_list构建基于跳数的网络拓扑邻接矩阵。

3.如权利要求1所述的多路径传输中最优路径选择方法，步骤3还包括：将获取到的流量信息进行统计分析，每条链路入端口处的流量信息记作该链路流量信息，并且将各链路的流量信息存储于邻接矩阵中，同时周期性更新邻接矩阵的信息以供制定路由策略时参考。

4.如权利要求1所述的多路径传输中最优路径选择方法，步骤5：对Top-K路径进行评价，具体包括以下步骤：

步骤5.1：Top-K路径中各条路径读取相关信息

在各条路径中，读取其组成链路的可用带宽信息及计算该路径的跳数；

步骤5.2：计算链路可用带宽均衡程度BBD

在一条路径中，读取其各链路的可用带宽信息，计算出一条路径中链路可用带宽的最大值和最小值，并按照公式计算其比值，可得出一条路径中的链路可用带宽均衡程度BBD，

BBD＝Min(e_sd)/Max(e_sd)；

其中，e_sd表示节点s到节点d的路径中各链路可用带宽的集合

步骤5.3：计算路径时延影响程度PD

在一条路径中，计算其路径跳数来估算其路径时延；使用如下公式计算：

PD＝2/N

其中，N代表节点s到节点d的路径中经过的节点数；

步骤5.4：计算路径平均链路可用带宽最优度LBW

在Top-K路径中，计算各条路径的平均链路可用带宽，得出其最大值，综合各条路径的路径平均链路可用带宽最优度LBW如下：

LBW=E(esd*)/Max(E(esd1),L E(esdn))]]>

其中，表示节点s到节点d的第n条路径中各链路可用带宽的集合；表示被评价路径中各链路可用带宽的集合。

步骤5.5：综合各部分影响评价路径优劣

多路径传输中最优路径的选择依据3方面，现结合统计学交互作用中的相加模型对各部分进行结合，得到如下公式：

M＝a*BBD+b*PD+c*LBW

其中，a代表了链路可用带宽均衡程度对最优路径选择的影响，b代表了路径时延对最优路径选择的影响，c代表了链路可用带宽大小对最优路径选择的影响。