[发明专利]一种SDN环境下保证服务质量的流量调度方法

权利要求书

1.一种SDN环境下保证服务质量的流量调度方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)当接收到用户预约的新业务流时，如果无法直接加入网络，则重新计算网络中所有业务流的传输路径信息，确定流量调度方案；

(2)确定流量调度方案后，根据计算出的传输路径信息和原始传输路径信息构建依赖图，决策流表更新顺序；

(3)进行依赖图更新，若更新过程中发现死锁环路的问题，则通过环路检测，将产生死锁的交换机节点提交至控制器协助转发，同时将链路带宽信息进行更新；

其中，步骤(1)具体包括以下步骤：

(101)用户预约的新业务流S进入网络时，计算新业务流S的最短路径，并判断是否可以直接加入网络，如果可以，则结束，否则执行步骤(102)；

(102)将包括新业务流在内的所有业务流进行全排列，并将网络中所有链路带宽资源设为初始值；其中全排列顺序为带宽从大到小，全排列序列中第一条业务流为父节点，其余业务流为叶子节点，首先按全排列序列指定的流顺序进行处理；

(103)对于第i条流，计算源节点到目的节点的最短路径；设其所需带宽为b_i，源交换机为u_i，目的交换机为v_i，前i-1条流加入网络之后，对于网络拓扑上的任意一条链路e(u,v)，设B_e(u,v)为该链路被前i-1条流已经占用的带宽，则该链路满足公式C_e(u,v)-B_e(u,v)≥b_i约束：其中C_e(u,v)为链路初始带宽，E为转发节点之间的链路集合，V为网络中所有的交换机节点集合；

(104)对于第i条流，如果存在源节点到目的节点的满足带宽的传输路径，则更新链路带宽使用情况，执行步骤(105)；如果否，则将叶子节点进行重新排列得到新的全排列序列，将新的全排列序列中父节点的下一个叶子节点作为第i条流，进行步骤(103)；

(105)检测全排列序列是否遍历完成，如果是，则结束；如果否，则对该序列下一个叶子节点的业务流进行步骤(103)。

2.根据权利要求1所述的SDN环境下保证服务质量的流量调度方法，其特征在于，步骤(2)具体为：创建链路节点和流节点的依赖图，然后对业务流按照占用带宽进行排序；其中，链路节点表示为((u,v),b)，其中u,v为链路的相邻节点，b为该链路当前剩余带宽，流节点表示为(f_i,b_i)，其中f_i为第i条流，b_i为该流所需带宽；依赖图中每个流节点前后分别为它的新旧传输路径中依赖的链路节点。

3.根据权利要求2所述的SDN环境下保证服务质量的流量调度方法，其特征在于，步骤(3)具体包括以下步骤：

(301)选择占用带宽最大的节点，然后查看其前置链路剩余带宽是否能够满足迁移需求；如果可以，完成流的迁移并更新对应的前置和后置链路节点，从迁移流节点集合中删除该节点；如果否，则从剩余节点中选择占用带宽最大的节点重复步骤(301)；

(302)检查流节点集合大小是否发生变化，如果大小没变，说明发生死锁，利用控制器作为带外传输点协助转发流量；如果集合元素减少，执行步骤(303)；

(303)检查迁移流节点集合中是否还有元素，如果有，重复步骤(301)至(302)直至集合为空；否则向交换机节点下发控制器协助转发的业务流的流表。

4.根据权利要求3所述的SDN环境下保证服务质量的流量调度方法，其特征在于，步骤(302)中控制器作为带外传输点协助转发流量，具体处理过程为：依赖图更新的过程中，由于链路带宽剩余不足导致无法移动任何一条业务流，在产生死锁的若干条业务流中，决策出一条或者多条流将其暂时性上传至控制器，由控制器协助转发，直接将数据包转发至目的交换机节点，直至死锁的环路解开，然后控制器下发这些业务流的新的传输路径上的交换机流表，至此完成所有业务流的传输路径的更新。