[发明专利]基于大规模SDN的最小化转发链路数的节能方法

摘要

本发明公开了基于大规模SDN的最小化转发链路数的节能方案，该方案为一种基于大规模软件定义网络(Software Defined Network,SDN)的最小化活动链路数以实现网络资源的节能和优化方法。主要采用ILP数学模型架构大型网络拓扑，利用SDN控制层和数据层解耦的特点实现感知能量的功能并调整路由转发，在满足给定流量需求的基础上，考虑控制层流量的有界延迟及控制器之间的负载均衡最小化转发链路数，以实现能耗最小化。

主权项

基于大规模SDN的最小化转发链路数的节能方案，其特征在于，包括如下步骤：步骤1)：设SDN网络拓扑是一个有向图G＝(V,E,C)，其中V,E,C分别代表节点集合，链路集合，控制器节点集合，并且另外，表示网络中其余转发设备集合；D代表数据层任意节点间路由流量需求。P表示数据和控制路径，X表示活动链路，Y表示控制器‑交换机之间的关联，U表示链路利用率；步骤2)：对于网络中所有的控制节点对∈G，找到所有可能的控制路径并存储于Pc[pair]，即转发设备连接到网络中控制器的路径，这些路径受到有界延迟(Lb)的约束，且不经过除源节点或目的节点以外的其他控制器；步骤3)：对于网络中所有数据对的流量需求∈D，找到所有可能的数据路径并存储于Pd[pair]，且这些路径不经过网络中的任意控制器节点；步骤4)：对集合S中的转发设备按以下两个标准升序排列并存储于L中:4‑1)与其相关联的控制器的数量；4‑2)控制路径的数量；步骤5)：取L中的第一个节点n，对经过节点n的任意控制路径p∈Pc[n]执行以下循环：步骤6)：初始化(P',X',Y',U')；步骤7)：对于L中除去n以外的所有节点s执行路径选择算法PATHSELECTOR(s,None)，可确定其中每个转发器到达控制器的路径，以及在有界延迟(Lb)的约束下该控制器与之相关联；步骤8)：将P'中的节点对(c,s)列表存储到O中，对其中所有节点对执行路径选择算法PATHSELECTOR(c,s)，选择控制器‑转发设备节点对之间的最小活动链路路径；步骤9)：对于任意控制器对(c,c)∈G执行路径选择算法PATHSELECTOR (c,c)，选择控制器‑控制器节点对之间的最小活动链路路径；步骤10)：对于任意转发设备对(s,s)∈D执行路径选择算法PATHSELECTOR(s,s)，选择转发设备‑转发设备节点对之间的最小活动链路路径；步骤11)：由上述步骤确定的活动链路X′，若len(X')≤len(X)，则重新赋值len(X),P,X,Y,U←len(X'),P',X',Y',U'并结束循环，返回步骤5)，遍历所有p∈Pc[n]得出最终活动链路X；步骤12)：若仍len(X)＝∞，返回步骤5)，对L中下一节点执行上述步骤，直至len(X)≠∞。