[发明专利]基于纳什议价的SDN负载均衡方法、系统、设备及存储介质

权利要求书

1.一种基于纳什议价的SDN负载均衡方法，其特征在于，包括：

获取原始的网络拓扑结构，建立连通性约束，生成交换机与控制器的重构网络映射矩阵；

以重构网络映射矩阵作为策略空间，对纳什议价博弈模型中建立的目标函数进行求解；所述目标函数包括负载均衡度收益函数与迁移代价收益函数复合后形成的评价函数和多个约束条件；所述目标函数表示各个博弈方在策略空间内不断议价协商，其中，负载均衡度为一个博弈方；迁移代价为另一个博弈方；

对目标函数进行求解时采用改进后的萤火虫优化算法进行求解；计算帕累托最优解，得到纳什均衡解。

2.根据权利要求1所述的均衡方法，其特征在于，所述连通性约束，在设立时，包括以下参数中的任意一种或多种：

待迁移交换机与目标控制器之间的最小跳数、数据传输速率、控制器容量、最大迭代次数。

3.根据权利要求1所述的均衡方法，其特征在于，在构建的所述纳什议价博弈模型中，两个博弈方的收益函数复合形成的评价函数为max(LBD-a_LBD)(Cost-a_cost)；

其中，LBD为负载均衡度作为博弈方的收益函数，Cost为迁移代价作为博弈方的收益函数；a_LBD和a_Cost分别为负载均衡度和迁移代价的议价破裂点。

4.根据权利要求3所述的均衡方法，其特征在于，

所述负载均衡度的收益函数为

其中，为控制器的平均负载，σ为标准差LBD表示负载均衡度；

所述迁移代价的收益函数为

其中，为交换机迁移代价，m_k表示交换机s_k是否发生迁移，且满足

5.根据权利要求1所述的均衡方法，其特征在于，还包括在所述纳什议价博弈模型中建立公平议价协议，所述公平议价协议包括制定初始议价破裂点约束条件和议价破裂点的更新约束条件。

6.根据权利要求5所述的均衡方法，其特征在于，所述初始议价破裂点约束条件为不低于负载均衡度和迁移代价的最低门限值；

所述议价破裂点的更新约束条件为：

其中，为上一次负载均衡度议价破裂点，LBD^k-1为当前负载均衡度收益；为上一次迁移代价的议价破裂点，Cost^k-1为当前迁移代价的收益。

7.根据权利要求5所述的均衡方法，其特征在于，采用改进的萤火虫算法进行求解时，包括以下步骤：

S1、在满足约束的前提下，初始化萤火虫位置、初始化议价破裂点a_LBD和a_cost、初始化萤火虫种群数以及最大迭代次数I_iter；

S2、根据博弈模型目标函数确定对应的萤火虫亮度，保存亮度最大的个体C_elite；

S3、根据混沌理论和萤火虫位置式，更新萤火虫位置；

S4、计算位置更新后各萤火虫的亮度，用亮度最大的个体C_elite替换亮度最差的个体

S5、判断亮度最大和最差个体的差值是否小于常数ζ，若是，则按议价破裂点更新约束条件式，更新当前议价破裂点，否则循环执行步骤2-4

S6、终止条件判断，若达到最大迭代次数I_iter，则结束循环，输出最优萤火虫位置，否则继续执行步骤2-4。