[发明专利]软件定义网络中数据流路径更新方法及装置

权利要求书

1.一种软件定义网络中数据流路径更新方法，其特征在于，包含如下内容：

提取更新过程中一致性约束特征，确定约束逻辑关系，并根据初始网络配置与最终网络配置，建立线性规划模型；

求解线性规划模型，若模型无解，则返回约束逻辑关系确定过程对约束逻辑关系进行约束置换，重新建立线性规划模型；若模型有解，则获取执行复制匹配操作节点数目进行数据流拼接；

提取更新过程一致性约束特征中，将一致性特征抽象为一系列约束，并根据初始网络配置与最终网络配置，将一致性特征转化为一个线性规划模型，约束的实现通过更新顺序约束和标签匹配约束来实现，其中，一系列约束分为无环路约束、无黑洞约束、标签匹配约束和路径正确性约束；然后，确定约束间的逻辑关系，该逻辑关系包含置换关系及依赖关系；

约束置换过程中，对于限制同一异常的约束，利用标签匹配约束进行顺序更新约束的单向置换，保证其余约束逻辑语义不变，寻找模型的可解约束集合；

利用标签匹配约束进行顺序更新约束的单向置换，包含如下内容：

移除约束集合中所有与标签匹配约束有替换关系的约束条件；将标签匹配约束的依赖约束加入该约束集合，并重置顺序更新约束。

2.根据权利要求1所述的软件定义网络中数据流路径更新方法，其特征在于，重置顺序更新约束过程中，若顺序更新约束中所涉及的节点r在所加标签匹配约束中需要执行规则复制匹配，则对该节点r顺序更新约束进行重置，使得重置后的顺序更新约束中，原先在节点r之前更新的节点x，在该节点r的关键前置节点z更新或启用最终规则标签之前更新，其中，对于数据流路径s…k…n…d，定义节点n的关键前置节点为节点n的所有前置节点中所有满足性质1与2的节点：(1).节点的更新与否可以中断初始路径或者最终路径的转发；(2).到n路径中如果存在中间节点，则所有中间节点在初始状态与最终状态的下一跳节点相同。

3.根据权利要求1所述的软件定义网络中数据流路径更新方法，其特征在于，获取执行复制匹配操作节点数目进行数据流拼接中，若节点数目超过一个，则尝试用源路由机制拼接数据流的最终路径，更新数据流路径段拼接序列。

4.根据权利要求3所述的软件定义网络中数据流路径更新方法，其特征在于，更新数据流路径段拼接序列中，从现有路径段中寻找所有可能用以拼接数据流最终路径的路径段，形成候选拼接段集合C，假设数据流最终路径的跳数为L，从2到L，依次遍历数值作为段标识符序列的长度上界，建立用以寻找段标识符最短序列拼接集的整数线性规划模型，求解该整数线性规划模型，若模型有解，则得到源路由机制更新操作序列；若模型无解，则证明该流不可拼接，则将段标识符序列的长度上界加1，重新建立整数线性规划模型并求解，直到模型有解或者长度上界超过L，若最终求解仍然无解，则以原更新操作序列更新该数据流；

整数线性规划模型优化目标是让布尔变量metric取得最大值，该变量代表流f是否可拼接，整数线性规划模型表示为：

Maximize:metric (1)

Subject to:

其中，布尔变量w_f^x,y代表拼接段seg_x,y是否被用于拼接流f的最终路径，布尔变量a_e^x,y代表流f最终路径中的任意边e是否在拼接段seg_x,y中，式2约束拼接路径中必须含有最终路径中的所有边，L_f与L_f^*代表流f最终路径的跳数与拼接成的流路径的跳数，式3保证拼接路径与流最终路径的长度相同，式4中设定被选取的拼接段数目必须小于等于拼接段数目上界h。