[发明专利]一种软件定义网络中多业务流QoS保障的链路负载均衡方法

权利要求书

1.一种软件定义网络中多业务流QoS保障的链路负载均衡方法，其特征在于，包括以下步骤：

Step1：初始化网络拓扑和流事件，对流事件i进行路径选择，i＝1,2……n；

Step2：判断到来的业务流事件是否达到最大值Num_flow，如果未达到则执行Step3，否则执行Step4；

Step3：改进网络拓扑，转向Step2；

Step4：判断网络拓扑中的链路剩余带宽是否满足业务流带宽需求，如果没有则执行Step5，否则执行Step6；

Step5：删除此条链路；

Step6：使用改进K值最短路径算法从中选出前K条资源充足、跳数少的路径；

Step7：判断业务流是否需要QoS保障，如果需要则执行Step8，否则执行Step10；

Step8：在K条路径中根据QoS判断方法，选择M条满足QoS保障的路径；

QoS判断方法由业务类型和其QoS模型决定，不同业务的QoS与其选择路径的时延和丢包率相关，时延的计算公式如下：

式中，d_e2e为路径的延时，delay_node为节点的延时；

丢包率的计算公式如下：

式中，l_e2e为路径的丢包率，lossRate_link为链路的丢包率；

当业务类型为数据业务时，则有：

QoS_′data＝λ·log(μ·o_d·(1-l_e2e))；

式中，o_d为Data业务平均比特率，λ、μ均为网络模型特定参数值；

当业务类型为话音业务时，则有：

式中，T为当无丢包和延迟时，Audio最大的QoS值，γ、δ、ε、为根据具体网络模型而确定的值；

当业务类型为视频业务时，则有：

式中，c_v为视频编码格式，o_v为比特率，R(c_v,o_v)和Q(c_v)为网络模型特定函数；当视频采用H.264高清格式时，Q(c_v)用值3.5近似，R(c_v,o_v)用Ic近似，其中v₁＝3.8，B_r＝10⁵Mbps，v₂＝3.6；

Step9：判断M是否不小于K/2，如果不小于则令M＝K/2，否则M＝M；

Step10：根据负载均衡度计算公式选出负载均衡度最高的路径；

Step11：输出相关性能评估参数值，结束。

2.根据权利要求1所述的软件定义网络中多业务流QoS保障的链路负载均衡方法，其特征在于，Step1中，网络拓扑中包括拓扑节点数目N，节点延迟Delay，链路数目SN，链路带宽BW，链路丢包率Loss；业务流数目Num_flow；还包括四种业务流的数目，分别为邮件Num_email、数据Num_data、语音Num_audio、视频Num_video，各业务的带宽需求最大值Flow_max(email/data/audio/video)和最小值Flow_min(email/data/audio/video)；流事件i的到来服从泊松分布，离开服从寿命函数。

3.根据权利要求1所述的软件定义网络中多业务流QoS保障的链路负载均衡方法，其特征在于，所述Step4中，判断网络拓扑中的链路剩余带宽是否满足业务流带宽需求，其中，业务流带宽约束条件为：

0bw_s≤BW_{(i,j)∈path(s)}；

式中，bw_s为业务S所需的带宽，BW_{(i,j)∈path(s)}为业务S所经过链路(i,j)的网络剩余带宽资源。