[发明专利]基于业务可靠性的网络节点资源分配方法

说明书

一种基于业务可靠性的网络节点资源分配方法，包括，1、计算多业务下节点的重要度。根据不同业务的流程特征计算三种业务下的节点重要度。网络中业务流程影响着每个节点的负载分布。2、建立基于业务可靠性的节点资源分配的优化模型，将业务可靠度作为优化目标，节点资源总量即所有节点处理能力总量、缓存大小的总量作为约束条件。3、基于遗传算法求解节点资源分配。用遗传算法求解节点资源分配的优化模型，在遗传算法的初始种群中考虑各节点的重要度得到初始分配。本发明考虑了对两种资源的分配－处理能力和队列资源，决定了业务的可靠性；同时，在对节点的处理能力和缓存资源进行分配时，能够针对不同的业务需求给出相应的节点资源分配方案。

技术领域

本发明属于可靠性及安全(安全系统工程)技术领域，具体涉及一种基于业务可靠性的网络节点资源分配方法。

背景技术

随着时代的进步和科技的发展，网络从单一的业务传输网发展成为多业务融合的综合传输网。业务类型的多样和业务量的庞大使得当今的网络所面临的最大挑战是：有限的网络资源和日益增长的用户需求之间的矛盾。网络常常因为节点的流量过载使业务无法正常运行，如网络的拥塞会给人们带来许多不便和经济损失。因而，网络节点资源的匮乏是影响网络服务质量的关键因素，如何对网络节点资源进行更加合理有效的分配变得尤为重要。

目前已有的对于节点资源分配方法的研究中，无论是对节点处理能力还是对节点队列资源，通常都是考虑节点的度和介数或者提出其他能够表征节点重要性的参数，但这些已有的概念都是基于网络物理层的拓扑结构，描述的更多是网络的结构特征，实际网络中流量的生成率呈现不均匀特性，故基于网络结构属性的资源分配都是不够准确的。然而，考虑流量生成率异质性影响的资源分配方案仍有不足，对业务的考虑不够深入，无法针对不同的业务给出其相应的分配方案。本发明提供一种基于业务可靠性的节点资源分配方法，能够针对网络中不同的业务需求给出相应的节点资源分配方案，具有工程上的重要意义。

发明内容

本发明为了解决已有网络节点资源分配方法仅关注于网络结构的特征或流量生成的异质性，不适用于网络中实际业务对资源的需求问题，因此提出一种基于业务可靠性的节点资源分配方法。该方法从业务需求出发，在对节点的处理能力和缓存资源进行分配时，充分考虑业务对网络的影响，能够针对不同的业务需求给出相应的节点资源分配方案，为工程使用提供一种可行的理论支持。

本发明提供了一种基于业务可靠性的网络节点资源分配方法，具体流程如下：

步骤一：计算多业务下节点的重要度。

首先，根据不同业务的流程特征计算三种业务(随机型、定制型、程序化)下的节点重要度。网络中业务流程影响着每个节点的负载分布。

三种类型业务下的节点重要度定义如下：

(1)随机型业务：随机选择端到端的最短路径作为业务路径，因此可以考察节点的介数来描述节点的重要度，节点的介数是指所有节点对之间通过某节点的最短路径数。随机型业务中节点i的重要度定义为节点i的介数。

(2)定制型业务：规定端到端之间的业务路径必须经过某特定节点S，对于定制型业务下源节点N₁到目的节点N₂的业务路径，等价于两条最短路径之和：N₁到节点S的最短路径和节点S到N₂的最短路径。定制型业务下节点的重要度作如下定义：定制型业务中节点i的重要度定义为所有边缘节点与节点S之间通过节点i的最短路径条数的2倍。