[发明专利]基于SDN电力通信网络的数据路径确定方法、装置及系统

说明书

本发明公开了一种基于SDN电力通信网络的数据路径确定方法、装置及系统，所述方法包括获取业务请求；获取路由优化模型，所述路由优化模型的优化目标包括网络链路负载的标准偏差最小和激活链路的总数最少；基于所述业务请求中的相关数据，求解所述路由优化模型，获得帕累托最优前沿，所述帕累托最优前沿中包括若干条数据路径；以时延为选择依据，从帕累托最优前沿中选择满足设定时延要求的数据路径，完成SDN电力通信网络数据路径的确定。本发明实现了以较小的能耗换取了网络可靠性的大幅提高。

技术领域

本发明属于电力通信网络技术领域，具体涉及一种基于SDN电力通信网络的数据路径确定方法、装置及系统。

背景技术

由于智能电网的快速发展，电力通信网络业务和流量急剧增加。如何提高电力通信网络的可靠性是关键问题。然而，传统的电力通信网络的架构难以满足当前智能电网的需求。软件地名义网络(Software Defined Network，SDN)的出现打破了传统电力通信网络的封闭性。SDN具有开放接口、按需调用和集中控制的特点，因此SDN可以提供更多的网络支持以确保网络的可靠性。链路负载均衡是网络可靠性的重要指标，其可以在SDN架构中轻松实现。但是，与传统网络相比，带内SDN可以激活更多承载控制业务或数据业务的光纤链路，以实现链路负载平衡，从而导致更多的网络能耗。因此，如何在SDN架构下实现电力通信网络的链路负载均衡与能耗之间的权衡称为了一个新的待研究目标。

2017年张丹在她的硕士毕业论文《软件定义网络中负载均衡路由算法研究》中，公开了链路负载均衡主要基于调度。当整个网络达到负载均衡阈值时，将搜索此状态下负载最大的链路，并安排满足链路条件的“大象流”以实现负载均衡。窦浩铭在2019年出版的《南京邮电大学学报》第1期中提出了一种动态重路由方法，以解决传统的负载均衡策略容易造成的“大象流”问题。利用SDN控制器提取的网络数据链路和交换信息用于评估单个路径，然后确定是否需要重新路由。

2018年梁玥在她的硕士毕业论文《基于SDN的负载均衡路由算法研究》中提出了一种动态链路负载均衡路由方法，该方法分为两个阶段。初始阶段是根据链路的剩余带宽，从源交换机和目的交换机之间的所有可能路径集中选择匹配的链路。在动态优化阶段，将定期检查网络链路负载，并使用多链路子算法，综合考虑最少带宽实现数据业务的路径选择。以上主要是研究链路负载均衡的实现，而电力通信网络的节能研究内容相对较少。

上述方法中主要考虑单个指标，链路负载均衡或能耗，但是许多实际问题需要同时满足多个目标。例如，2017年李春在她的硕士论文《软件定义网络中负载均衡策略研究》中公开了，根据不同业务属性和相应的服务质量(QoS)要求的设置参数不同的权重。然后，通过计算多条路径的效用值和负载交换信息获得影响QoS的主要影响因素的值，最后，在考虑所有因素的情况下选择最适合通信的路径。该方法的缺点是仅考虑单个数据路径的因素，而没有考虑所选路径对整个网络的影响。梁本来在2011年出版的《计算机工程》第37卷第9期“基于流量调度的多链路负载均衡算法”中提出了多链路负载均衡算法(CIAP)，主要考虑链路剩余带宽的协方差和时延两个指标，并使用该算法将IP分片映射到每个对应的链路，让链路达到相对的负载平衡状态。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种基于SDN电力通信网络的数据路径确定方法、装置及系统，实现了以较小的能耗换取了网络可靠性的大幅提高。

为了实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

第一方面，本发明提供了一种基于SDN电力通信网络的数据路径确定方法，包括：

获取业务请求；

基于所述业务请求确定出电力通信网络的数据路径，所述电力通信网络数据路径的确定步骤包括：

获取路由优化模型，所述路由优化模型的优化目标包括网络链路负载的标准偏差最小和激活链路的总数最少；