[发明专利]一种流量感知的云计算虚拟服务迁移方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种流量感知的云计算虚拟服务迁移方法，属于云计算领域。

背景技术

互联网的迅猛发展以及协议、架构的开放性，要求路由交换系统支持功能的实时更新和结构的灵活扩展。然而，与互联网开放性相反的是现有路由交换体系相对封闭。网络设备厂商出于商业目的不对外公开其系统设计，阻碍了第三方研发机构的发展。同时，不同网络设备厂商在设备功能、接口实现等方面的差异很大，互不兼容，不利于路由交换设备创新研制以及相关软件行业的健康发展。因此，互联网亟需新一代路由交换软件平台，以适应下一代网络体系结构的演进需求，改善现有的网络设备开发模式，促进互联网设备制造行业的发展。基于此，目前开发了一种开放式可扩展、可重构的路由交换软件平台，可以解决上述矛盾，但是却没有相应的虚拟服务迁移策略，致使迁移时间过长，资源利用率低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种流量感知的云计算虚拟服务迁移方法，使得网络运营商能够按照自身需求灵活地调整路由策略，兼顾网络的性能与耗能。

本发明的特征在于，它是在互联网现有域内路由机制的基础上简单修改路由表结构后实现的，依次含有以下步骤：

步骤(1.)：域内的中央控制器收集域内路由器(也称为节点)的广播消息，汇总后计算出当前域内各个网络节点之间传输的流量值；

步骤(2.)：根据步骤(1.)的计算结果，建立一个流量矩阵，其中，行数和列数均表示节点数目，矩阵元素是该行所对应的节点(称为源节点)需要传输到该列所对应的节点(称为目的节点)的流量值；

步骤(3.)：初始化网络链路的权重、网络链路负载的最优间隙阈值，比如，网络中每条链路的权重都初始化为1，最优间隙阈值初始化为1.0*10^-3。并依次按照以下步骤处理：

步骤(3.1.)：根据现有网络链路权重，计算每条链路的最优负载值，得到全局的最优网络链路负载；

步骤(3.2.)：对于步骤(2.)所述流量矩阵中的每一个目的节点，计算每个源节点到该目的节点的最优路由。最优路由包含的信息有：该“源-目的”节点对使用的链路序列、在每条链路上分配的流量值。

步骤(3.3.)：根据步骤(3.1.)中得到的最优网络链路负载和步骤(3.2.)得到的最优路由信息，计算新的网络链路权重；

步骤(3.4.)：根据步骤(3.1.)得到的最优网络链路负载、步骤(3.2.)得到的所有“源-目的”节点对在每一条链路上分配的流量，计算两者之间的最优间隙值，如果该值小于步骤(3.3.)中设定的最优间隙阈值，则继续执行步骤(4.)；否则，返回步骤步骤(3.1.)；

步骤(4.)：检查每个“源-目的”节点对使用的路由中是否存在等值多路径，即，从同一源节点到同一目的节点是否存在多条路径。如果是，则执行步骤(5.)；否则，执行步骤(6.)；

步骤(5.)：对每个存在等值多路径的“源-目的”节点对，根据步骤(3.1.)得到的最优网络链路负载，计算其在每条路径上的流分离比例；

步骤(6.)：中央控制器将步骤(3.3.)得到的链路权重，以及步骤(5.)得到的流分离比例配置到相应的域内路由器上。

附图说明

图1.系统模型图；

具体实施过程

在本发明的描述中，为了实现路由器节点对网络流的按比例分离，对现有的路由表进行了简单修改，每条路由表项包含的基本信息域有：目标子网、下一跳路由器、出接口以及流分离比例。对于某一目标子网，如果仅存在唯一的下一跳，则该表项中的分离比例置为1；如果存在多个下一跳，则每个下一跳对应的分离比例值介于0～1之间，并且全部分离比例值的和为1.

为了在路由器的控制平面能够实现上述流分离机制，本发明引入了基于哈希的流分离结构。哈希函数可表示为y＝h(x)，其中x为下一跳路由器标识，y为流分离比例。

当网络运营商需要调整网络流量管理目标时，首先使用中央控制器收集域内路由器广播消息，获取当前网络的流量矩阵，再计算两套网络链路负载：第一套是根据现有网络链路权重计算最优链路负载，第二套是根据网络流量矩阵计算的所有“源-目的”节点对在每一条链路上的负载值。然后通过不断缩小两套链路负载的最优间隙值，得到最终的链路权重以及流分离比例。计算过程结束以后，中央控制器将计算结果配置到对应的域内路由器中。