[发明专利]网络互联中的SRv6路由器渐进部署方法、系统和存储介质

说明书

本申请涉及一种网络互联中的SRv6路由器渐进部署方法、系统和存储介质。该方法包括：获取不同区域网络的路由路径，对所述路由路径用整数规划来进行建模，得到渐进部署问题；将所述渐进部署问题转化为图模型，根据所述图模型分别进行不同偏好收益的源路由协议的设计；基于短期效益影响，对所述图模型通过偏好短期效益的贪婪算法求解；基于长期效益影响，对所述图模型通过偏好长期效益的贪婪算法求解；通过强化学习的框架和贪婪算法的求解结果，对所述路由路径进行小规模的问题示例，使得不同区域网络的最大链路使用率最小化。结果表明短期效益的贪婪算法和长期效益的贪婪算法均可有效减少最大链路使用率，提高了网络数据流传递效率。

技术领域

本申请涉及通信领域，特别是涉及一种网络互联中的SRv6路由器渐进部署方法、系统和存储介质。

背景技术

当前越来越多的组织在不同地方设有分部，且每个分部会独立建设自己的局域网。为了在这些分部之间共享信息，需要将这些分部的局域网连在一起。实现这一目标的最简单方式就是将这些局域网都连接到公共的因特网上。但是，一些特殊部门，如国防和银行部门，有特殊的安全需求，希望能够将它们的数据在公网上隔离传输。为了解决这一问题，互联网服务提供商(ISP)提供了许多方法。

第一种方法是使用物理专线将这些分部的局域网直接连起来。尽管这种方法可以提供最高等级的安全和性能，但是租用物理专线的成本太高，有相当多的组织承受不了。第二种方法是是使用网络技术在公网上搭建一条虚拟电路。例如，ISP通常使用MPLS技术来在公网上搭建VPN。尽管MPLS技术比租用物理专线要便宜且能通过流量工程来提供不错性能，但是其需要在众多交换设备中进行标签分配且需要对诸多状态变量进行管理。最后一种方法是使用封装技术，，对来自客户的负载添加一个包头，之后这些被封装的数据包就可以在公网上进行传输。与MPLS相比，封装技术不需要管理网络中的状态且便于实现。但是这种封装技术在传输数据包时通常是使用尽力而为的网络层路由协议，并不支持流量工程。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种网络互联中的SRv6路由器渐进部署方法、系统和存储介质。

第一方面，本发明实施例提供了一种网络互联中的SRv6路由器渐进部署方法，包括以下步骤：

获取不同区域网络的路由路径，对所述路由路径用整数规划来进行建模，得到渐进部署问题；

将所述渐进部署问题转化为图模型，根据所述图模型分别进行不同偏好收益的源路由协议的设计；

基于短期效益影响，对所述图模型通过偏好短期效益的贪婪算法求解；

基于长期效益影响，对所述图模型通过偏好长期效益的贪婪算法求解；

通过强化学习的框架和贪婪算法的求解结果，对所述路由路径进行小规模的问题示例，使得不同区域网络的最大链路使用率最小化。

进一步的，所述获取不同区域网络的路由路径，对所述路由路径用整数规划来进行建模，得到渐进部署问题，包括：

根据不同区域网路的路由器数量和网路数据流向，进行网路源节点、目的节点和数据流大小构建三元组；

根据升级路由器的数量和位置，得到渐进部署问题的整数线性规划模型；

对所述渐进部署问题进行复杂化分析，证明所述渐进部署问题是NP-hard。

进一步的，所述基于短期效益影响，对所述图模型通过偏好短期效益的贪婪算法求解；包括：

将所述图模型从图论中进行审视，将图论中n个节点表示n条流的源节点；

获取图论中待决策的候选路由器和虚拟路由器的数量和位置；

寻找一个子图来满足每个源节点的度都恰好为1，候选路由器被子图覆盖和所有边的向量和的无穷范数最小。