[发明专利]基于分布式网络的多个流请求集中控制处理方法

权利要求书

1.一种基于分布式网络的多个流请求集中控制处理方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1：获取网络拓扑中每两点间的所有路径，并记录；

步骤S2：获取每两点间链路开销最小的路径，并记录在矩阵H中；

步骤S3：当网络同时接收到多个流请求时，根据流请求，对源点和汇点间的所有路径做线性规划，且令虚假节点的开销与链路的开销的总和最小；

通过无向图G＝(V,E)表示网络拓扑，V表示节点集合，E表示链路集合；w_ij表示链路(i,j)∈E的带宽，c_ij表示单位流量从链路(i,j)∈E流过所造成的链路相关开销，d_ij表示从链路(i,j)∈E流过的流量；通过R表示一组流请求的集合，r_a∈R表示为一个流请求，s_a为r_a所请求的源点，t_a为r_a所请求的汇点，d_a为r_a所请求的流量带宽，P_a为从s_a到t_a的所有路径的集合，p_b∈P_a为从s_a到t_a的一条路径，为p_b∈P_a这条路径传输的流量；若链路(i,j)在一条路径p_b上，则记为(i,j)∈p_b；

在所述步骤S3中，所述线性规划的三个约束条件分别为：

约束条件1：对于每条链路，该链路上的流量等于该链路所在的所有路径上的流量的和；

约束条件2：对于每条链路，该链路上的流量不大于链路的带宽；

约束条件3：对于每个请求，从该请求的源点到该请求的汇点的所有路径上的流量和等于该请求所请求的流量带宽；

目标函数为：使虚假节点相关的开销与链路相关的开销的总和最小；

其中，为权重参数，F为所需要添加的虚假节点个数；

按照如下方式计算需要添加的虚假节点个数：

对流请求一一遍历，在遍历到每个流请求时，再对网络中的每个节点进行遍历，获取度大于或等于3的节点；将虚假节点被添加在度大于或等于3的节点处，记g_a'为节点a'∈V的度，对于a'∈V，g_a'≥3，记在a'处添加的虚假节点个数为F_a'，则

步骤S4：通过源点和汇点间的路径上所传输的数据所占用的带宽，以及网络中每两点间的链路开销最小的路径表示网络中添加的虚假节点个数，并在计算每个流请求需要添加的虚假节点个数时，将已经处理过的流请求所添加的虚假节点遍历一遍。

2.根据权利要求1所述的基于分布式网络的多个流请求集中控制处理方法，其特征在于，所述矩阵H为一个|V|×|V|的矩阵，用于存放网络中每个节点到其它所有节点的链路开销最小的路径上的下一跳，h_ij为H的第i行第j个元素，即从i∈V到j∈V的链路开销最小的路径上的下一跳。

3.根据权利要求2所述的基于分布式网络的多个流请求集中控制处理方法，其特征在于，在所述矩阵H中记录：在没有添加虚假节点的情况下，流量从网络中的每个节点流向网络中的每个节点时，OSPF计算出的路由的下一跳；对于任意i,j∈V，获取从i到j的路径集合，记为P_ij,则h_ij为上的第2个节点。

4.根据权利要求1所述的基于分布式网络的多个流请求集中控制处理方法，其特征在于，

对于r_a∈R，a'∈V，F_a'的计算方法为：

若从a'流向的流量与从a'流出的流量总和相等，则在节点a'处增加0个虚假节点；

若从a'流向的流量为0，且从a'流向a'的邻接点的流量与从a'流出的流量总和相等，则在节点a'处增加1个虚假节点；

若从a'流向的流量为0，且不存在从a'流向a'的邻接点的流量与从a'流出的流量总和相等，在则节点a'处增加F′个虚假节点；

若同时满足如下条件：从a'流向的流量与从a'流出的流量总和不相等；从a'流向的流量不为0；从a'流向的流量等于从a'流出的流量总和的一半；从a'流向a'的非的邻接点的流量与从a'流向的流量相等，则在节点a'处增加1个虚假节点；

除上述情况以外的其它情况，在节点a'处增加F′个虚假节点；其中，F′为预先分配的虚假节点开销；

在按上述方式给F_a'赋值之后，遍历之前处理过的流请求所选择的路由；若之前处理过的流请求所选择的路由在节点a'处的分流比例与正在计算其所需添加虚假节点个数的路由的分流比例相同，则将添加的F_a'个虚假节点删除。