[发明专利]软件定义网络中判定关键链路提供快速故障恢复的方法及装置

权利要求书

1.一种在软件定义网络中判定关键链路提供快速故障恢复的方法及装置，其特征在于，包括：

按需更新链路业务流数信息；

运用线性规划算法HILPR迭代求解网络拓扑的关键链路；

根据链路的关键指标和业务流数指标，计算所有链路的综合分数；

将链路分级，为不同级别的链路提供不同的保障机制。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述按需更新链路业务流数包括：

每条链路承载的业务流数目只需在两种情况下进行更新：1)业务流初次进入网络时，2)业务流对应的流表项失效时，并且不用控制器主动与交换机频繁交互。

当业务流初次进入到网络时，由于交换机中没有为该业务流设置相应的流表项，交换机则向控制器发送PACKET_IN消息，控制器通过PACKET_IN消息获得业务流的源节点和目的节点，并根据当前网络拓扑为该业务流计算路由，同时根据路由更新每条链路上经过的业务流数目，并为此业务流下发路由流表项；

当业务流对应的流表项失效时，交换机会向控制器发送流表删除消息，控制器收到消息后，会更新此业务流经过的链路上的业务流数目。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述运用线性规划算法HILPR迭代求解网络拓扑的关键链路包括：

使用HILPR算法中的松弛整数线性规划模型，在满足约束条件的情况下，将网络拓扑的连接对数目降低到最小，其中连接对的定义是网络中任意两个连通的节点之间组成一个节点对，并对此模型不断迭代，直到达到终止条件，此迭代过程完毕，即找到了该网络的关键链路。

其中，所述松弛整数线性规划模型的目标函数为：

minΣi,j∈Vcij]]>

其中c_ij表示顶点i和j的连接状态，若i和j连接则其为1，否则为0。V为拓扑中所有的顶点集合。

约束条件为：

cij+cjk-cik≤1,∀i,j,k∈V]]>

Σ(i,j)∈Emij(1-cij)≤λ]]>

c_ij∈{0,1}

其中第一个约束公式是为了保证顶点之间的连接的传递性，比如，顶点i和j相连，顶点j和h相连，那么顶点i和h也应该处于连接状态。第二个约束公式用来限制每次迭代过程产生的关键链路的数目，其中m_ij为摧毁一条链路所需的代价，在本发明中将所有链路失效所需的代价设置为1。λ为每次迭代从拓扑中发现的关键链路数目。在实际求解上述整数线性规划的解时使用的线性规划算法，每个处于连接的节点对对应的变量的范围在0到1之间变化，而在整数线性规划中变量只能为整数，最后将链路对应的变量进行排序，选择其中最小的λ个变量进行rounding到0的操作，即利用线性规划方法求解整数线性规划问题，这就是所谓的“松弛整数线性规划”。但是在这一步中，线性规划算法并不保证获得最优值，HILPR算法为了提高运行效率，只会在所有迭代完成后，再将关键链路和邻居链路进行比较，如果邻居链路比关键链路更优，则将关键链路和邻居链路进行替换，这个过程称为Swapping。但是，前一轮选择的链路准确性影响后面迭代时链路选取的有效性，为了保证质量，本发明方法在每一次迭代后，对选取的链路进行Swapping操作，保证每次选取链路的有效性。