[发明专利]一种基于OpenNF机制的快速网络更新方法

权利要求书

1.一种基于OpenNF机制的快速网络更新方法，其特征在于：

对于单个数据流，所述方法包括：

步骤A1：当一个数据流开始被更新，对第一个需要更新的网络功能NF，控制器找到该网络功能NF之前的一个路由器，修改该路由器的路由规则，将数据流导向控制器以存储数据包；

步骤A2：所有网络功能NF等待其前一个网络功能NF到其之间链路上的所有飞行数据包被处理完毕后，各自开始进行更新；

步骤A3：对于每一个需要更新的网络功能NF，计算其控制器释放时间，取最大值作为实际控制器释放时间；

对于多个数据流，所述方法包括：

步骤B1：按照单个数据流的更新方法估计每个数据流的更新时间，通过相加获得所有数据流的更新时间T，将T均分为S个时间段，若在时隙s中，存在数据流正在更新，则q_s＝1，否则为0，且当q_s＝0时表示网络更新已经完成，从而确定多个数据流最短更新时间的优化目标为

步骤B2：计算控制器存储资源m^s，链路e上的流量负载每个NF的CPU使用率时隙t时节点v上的最大流条目确保关于q_s、的限制条件；其中，代表数据流i从旧路径更新到新路径的部分，代表数据流i在时隙s的开始更新标志，q_s表示在时隙s网络中是否有更新存在；

步骤B3：简化优化目标为更新过程中控制器存储资源空闲程度最低其中，C代表控制器容量，在不违反步骤B2资源限制条件的情况下，求解优化目标；

步骤A3中以优化方法计算其控制器释放时间，取最大值作为实际控制器释放时间，优化计算方法包括：

其中，Tr_old/new(n)代表NF_n和NF_n+1之间在新或旧路径上的传输时间，Pr_old/new(n)代表在旧或新NF_n上每个数据包的处理时间，N代表NF的数量；

步骤B3利用启发式算法求解该优化目标，包括：

检查是否有数据流已被更新或者有数据包已被释放；在不违反网络资源限制的情况下找到是否有可以被马上更新的数据流；找到拥有最大释放缓冲数据包时间的数据流a，如果数据流a能够开始更新，则将数据流a加入现有的更新数据流集中并更新网络，如果数据流a不能开始更新，则继续选择除数据流a外拥有最大释放缓冲数据包时间的数据流，直至遍历所有数据流。

2.根据权利要求1所述的基于OpenNF机制的快速网络更新方法，其特征在于，

对于多个数据流的步骤B2中的相关网络资源，计算如下：

式中，d_i代表数据流i的流量速率，K代表要更新的活动流数量，代表数据流i从旧路径更新到新路径的部分，t_s代表时隙的大小，代表在时隙s时的起始缓存时间，表示控制器在时隙s是否对缓冲数据包；

式中，代表数据流i在时隙s的开始更新标志，代表数据流i在时隙s的结束更新标志，代表链路e上的初始流量负载，ε'_ie是链路e是否属于数据流i的新路径标志；ε_ie是链路e是否属于数据流i的旧路径标志；

式中，代表NF的初始CPU利用率，c_i代表NF上用于处理数据流i的CPU负载，ζ′_iv代表v是否属于新路径，ζ_iv代表v是否属于旧路径；

式中，代表节点v上的初始最大流条目，代表服务器v上的旧规则是否可以被移除，代表服务器v上是否可以被加入新规则，η′_iv代表v是否属于新路径，r_i表示数据流在时隙s从旧路径更新到新路径的流量大小，η_iv代表v是否属于旧路径。

3.根据权利要求2所述的基于OpenNF机制的快速网络更新方法，其特征在于，对于多个数据流的步骤B2中的关于q_s、的限制条件，包括：