[发明专利]一种网络测量中控制通道弹性扩展系统和方法

权利要求书

1.一种网络测量中控制通道的弹性扩展系统，其特征在于，包括：数据采集模块、过载/低载控制通道检测模块、最优迁移方案计算模块和迁移策略实施模块；

数据采集模块，用于收集控制通道统计信息以及拓扑统计信息；将控制通道统计信息发送给过载/低载控制通道检测模块，将控制通道统计信息、拓扑统计信息发送给最优迁移方案计算模块；其中，控制通道统计信息包括各个控制通道的实时负载，传输时延以及其中每条事件流的大小；网络拓扑信息包括：任意两台交换机间的所有路径和每条路径的时延和剩余带宽；

过载/低载控制通道检测模块，为过载和低载控制通道选择其中将要被迁移的事件流，将待迁移的事件流集合发送给最优迁移方案计算模块；

最优迁移方案计算模块，建立整数线性规划模型，将接收的控制通道统计信息、拓扑统计信息和待迁移的事件流集合作为模型的输入；模型的输出为迁移方案，包括各条待迁移事件流的目的控制通道及其新的路由；模型的目标函数是最小化待迁移事件流的新传输时延之和；

迁移策略实施模块，接收最优迁移方案计算模块的迁移方案，生成对应的交换机配置，将迁移方案实际部署在网络中。

2.根据权利要求1所述网络测量中控制通道的弹性扩展系统，其特征在于，在控制平面的SDN控制器植入数据采集模块，数据采集模块基于控制通道统计信息以及拓扑统计信息，计算出所有路径的剩余带宽和传输时延。

3.根据权利要求1所述网络测量中控制通道的弹性扩展系统，其特征在于，过载/低载控制通道检测模块包含三个预设的阈值Θ_top、Θ_bottom和Θ_safe；当一条控制通道的负载超过Θ_top时，过载/低载控制通道检测模块将其认定为过载控制通道；将负载低于Θ_bottom的控制通道认定为低载控制通道；Θ_safe用于终止过载控制通道的向外扩展；

对于过载的控制通道，过载/低载控制通道检测模块选择过载控制通道中规定传输时延最大的事件流加入迁移的事件流集合，直到过载控制通道的负载低于Θ_safe；

对于低载的控制通道，过载/低载控制通道检测模块选择低载控制通道中全部的事件流加入迁移的事件流集合。

4.根据权利要求1所述网络测量中控制通道的弹性扩展系统，其特征在于，最优迁移方案计算模块建立的整数线性规划模型的约束条件为：

(i)任何待迁移事件流不能迁移到原本的控制通道；

(ii)所有事件流必须被完全迁移；

(iii)不能造成新的过载的控制通道；

(iv)不能引起链路过载；

(v)所有事件流迁移后的传输时延不能超过它们的规定传输时延。

5.一种网络测量中控制通道的弹性扩展方法，其特征在于，权利要求1所述网络测量中控制通道的弹性扩展系统，在运行时采集控制通道的统计信息，拓扑中每条链路的负载、每条链路的传输时延和各个测量任务发送流事件的速率；根据采集到的信息检测过载和低载的控制通道，对过载的控制通道实施向外扩展，即迁移其中的一部分事件流降低其负载，以防止流事件的丢失，对低载的控制通道实施向内扩展，即迁移其中所有的事件流并关闭该控制通道，以提高网络资源的利用率；在实施向外/向内扩展时，保证不会出现新的过载控制通道、不会造成链路的过载、被迁移的事件流的新传输时延不会超过其规定的传输时延。