[发明专利]一种SDN规则部署方法

说明书

本发明涉及一种SDN规则部署方法，属于通信网络技术领域。本方法建模用户流传输总时延为优化目标，实现规则缓存部署策略。该方法包括：S1：建模用户流标识；S2：建模用户流到目的节点的路径跳数；S3：建模用户流链路选择变量；S4：建模用户流传输总时延；S5：建模交换机容量限制；S6：基于用户流传输总时延最小化，确定规则缓存部署策略。本发明提供的方法可以有效保障用户的服务质量，满足用户规则缓存的需求，达到路由选择最优，实现用户流传输总时延最小化。

技术领域

本发明属于通信网络技术领域，涉及一种SDN规则部署方法。

背景技术

软件定义网络(Software-DefinedNetworking，SDN)从数据平面解耦合出网络的控制逻辑，通过在控制平面引入一个或多个控制器以逻辑集中的方式对数据平面中的数据转发设备(路由器和交换机)进行统一控制和管理。

在SDN中，每个网络流均与一组流处理规则，如数据包转发，删除和修改等相关联。根据流路径中的处理规则，网络中的数据转发设备，如交换机可在其流表中缓存相关规则。若交换机的流表中未缓存某些数据流的转发规则，则需发送建流请求至控制器，由控制器确定数据流转发路径，并下发通知至相关交换机。由于SDN控制器与交换机之间的控制平面时延较长，导致数据流传输性能受限。针对这一问题，可通过优化设计规则缓存机制提升数据流传输性能。

已有相关文章针对SDN规则缓存问题开展研究，如提出一种基于缓存成本最小化的规则部署算法；针对规则缓存内容问题，已有文章提出基于深度学习的规则预缓存算法，但现有研究较少考虑基于时延优化的规则部署问题。

综上所述，SDN中如何通过优化设计规则部署策略，实现网络时延最小化成为亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种SDN规则部署方法，在该方法中，针对一个控制器和多个交换机组成的SDN场景，设每个交换机内根据流的流行度均缓存了某些规则，以对到达流进行相应处理，若在交换机内未找到相应规则，则由控制器根据相关算法为该流计算一条路由规则，并将规则缓存在该路径上的所有交换机中，建模用户流传输总时延为优化目标，实现规则缓存部署策略。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种SDN规则部署方法，该方法为：针对一个控制器和多个交换机组成的SDN场景，假设每个交换机内根据流的流行度均缓存一定的规则，从而对到达流进行相应处理；若交换机内未存储相应转发规则，则由控制器根据相关算法计算路由规则，并将其缓存至该路径上的所有交换机中，建模用户流传输总时延为优化目标，实现规则缓存部署策略；该方法具体步骤为：

S1：建模用户流标识；

S2：建模用户流到目的节点的路径跳数；

S3：建模用户流链路选择变量；

S4：建模用户流传输总时延；

S5：建模交换机容量限制；

S6：基于用户流传输总时延最小化，确定规则缓存部署策略。

进一步，所述步骤S1具体为：令U_f＝{f₁,...,f_M}表示到达交换机的用户流集合，其中，f_i表示第i个用户流，令S_i为用户流f_i的数据量大小，1≤i≤F，F为用户流数目。