一種sdn網絡中基于負載預測的流量控制方法
【專利摘要】本發明公開了一種SDN網絡中基于負載預測的流量控制方法，屬于通信技術領域。本發明的SDN網絡中基于負載預測的流量控制方法包括以下步驟：S1：交換機向SDN控制器反饋每條鏈路在時隙內的流量信息；S2：SDN控制器根據交換機反饋的鏈路信息統計鏈路流量周期性變化規律；S3：到達預測時間點時，SDN控制器統計每條鏈路上的流量負載范圍，得到時段內的平均流量參數；S4：SDN控制器根據交換機反饋的實時鏈路流量信息，得到時段內的短期平均流量參數。該發明的SDN網絡中基于負載預測的流量控制方法通過鏈路流量預測值和實時鏈路狀態，動態調節流量轉發策略，有效減輕鏈路負載并解決網絡擁塞問題，具有很好的推廣應用價值。
【專利說明】
-種SDN網絡中基于負載預測的流量控制方法
技術領域
[0001] 本發明設及通信技術領域，具體提供一種SDN網絡中基于負載預測的流量控制方 法。
【背景技術】
[0002] 隨著計算機技術的飛速發展，用戶對網絡性能提出越來越高的要求，用于運行用 戶業務的數據流量也越來越大。網絡流量控制主要有Ξ種方法，即源端控制、目的端控制和 數據傳輸過程中控制。傳統的網絡架構要實現W上控制需要添加大量協議且配置復雜，而 軟件定義網絡SDN是一種新型的網絡架構，它分離控制平面和轉發平面，降低網絡復雜度， 通過靈活的控制算法提高網絡的運行效率。SDN網絡通過化enFlow協議探測整個網絡的拓 撲結構，同時感知底層網絡的拓撲變化，W及鏈路的負載狀況，W此在控制平面建立并維護 一個整網的拓撲視圖和負載表。SDN控制器是根據化enFlow協議設計的網絡控制軟件，用 于管理數據流、配置網絡設備、制定流表(Flow Table)、承擔網絡業務與網絡設備間的通 訊。SDN控制器監測整個網絡的狀態，并根據協議要求制定轉發流表并下發到相應交換機 處。
[0003] 隨著時間的變化，網絡的鏈路流量負載通常呈現Ξ個規律:鏈路負載的周期性變 化規律、一次性任務或突發事件引起的峰值負載變化、由于業務增長引起的負載長期增長 趨勢。某條鏈路傳輸流量過載或者某個突發流霸占據服務都會導致網絡擁塞、服務性能降 低，給客戶帶來不便。現有技術下，還沒有專口根據負載的變化來實時調整SDN網絡中流量 分配的技術，當網絡流量波動較大時，容易造成網絡擁塞的問題尚未得到解決。
【發明內容】
[0004] 本發明的技術任務是針對上述存在的問題，提供一種通過鏈路流量預測值和實時 鏈路狀態，動態調節流量轉發策略，從而有效減輕鏈路負載并解決網絡擁塞問題的SDN網絡 中基于負載預測的流量控制方法。
[0005] 為實現上述目的，本發明提供了如下技術方案： 一種SDN網絡中基于負載預測的流量控制方法，包括W下步驟： S1:化enFlow交換機向SDN控制器反饋當前網絡信息W及每條鏈路在時隙內的流量信 息； S2: SDN控制器根據化enFlow交換機反饋的鏈路信息統計鏈路流量周期性變化規律； S3:設定預測時間點，至Ij達預測時間點時，SDN控制器統計每條鏈路上的流量負載范圍， 得到Γ$時段內的平均流量參數^，依據平均流量參數制定負載均衡的轉發流表，并將轉 發流表下發到對應的交換機端口； S4:SDN控制器實時監測流量傳輸過程，根據交換機反饋的實時鏈路流量信息，得到：ξ 時段內的短期平均流量參數此動態調節鏈路流量負載的平均流量參數并調節轉發 流表。
[0006] 步驟SI所述當前網絡信息為當前網絡的拓撲結構。
[0007] 步驟S4中，若實時鏈路流量呈上升趨勢，則鏈路預測平均流量參數為反之 呈下降趨勢則預測平均流量參數為S ，并W此來調節轉發流表。
[000引作為優選，步驟S1所述每條鏈路在時隙1內的流量信息包括每條鏈路的剩余寬 帶、每條業務數據流的傳輸速率、各交換機端口的轉發速率、傳輸平均時延。
[0009] 作為優選，步驟S3中SDN控制器根據業務數據包的目的MAC地址，依據平均流量參 數1"$采用最短路徑算法制定負載均衡的轉發流表。
[0010] 所述MAC地址為物理地址或硬件地址。若業務數據包沒有轉發到目的MAC地址，貝U 反饋一個錯誤信息給SDN控制器，SDN控制器檢測此傳輸鏈路上是否有突發的流量過載，并 重新制定轉發流表，來緩解鏈路流量壓力。
[0011] 與現有技術相比，本發明具有W下突出的有益效果:本發明所述SDN網絡中基于負 載預測的流量控制方法，SDN控制器統計每條鏈路上的平均流量參數載I，且SDN控制器實時 監測流量傳輸過程，根據交換機反饋的實時鏈路流量信息，得到:?時段內的短期平均流量 參數1|，若實時鏈路流量呈上升趨勢，則鏈路預測平均流量參數為?f?，反之呈下降趨 勢則預測平均流量參數為此來調節轉發流表，可W動態調節流量轉發策略，及時 發現網絡擁塞問題，有效減輕鏈路負載，從而可W保證網絡高效的運行。
【附圖說明】
[001^ 圖1是本發明所述SDN網絡中基于負載預測的流量控制方法的過程示意圖。
【具體實施方式】
[001引下面將結合附圖和實施例，對本發明的SDN網絡中基于負載預測的流量控審巧法 作進一步詳細說明。 實施例
[0014]如圖1所示，本發明的SDN網絡中基于負載預測的流量控制方法，包括W下步驟： S1:化enFlow交換機向SDN控制器反饋當前網絡信息W及每條鏈路在時隙T內的流量 信息。
[001引OpenFlow交換機通過LLDP協議(鏈路層發現協議)感知前網絡信息，即底層網絡的 拓撲結構。每條鏈路的流量信息包括剩余帶寬、每條業務數據流的傳輸速率、各交換機端口 的轉發速率、傳輸平均時延等。
[0016] S2: SDN控制器根據化enFlow交換機反饋的鏈路信息統計鏈路流量周期性變化規 律。
[0017] S3:設定預測時間點，到達預測時間點時，SDN控制器統計每條鏈路上的流量負載 范圍，得到1"$時段內的平均流量參數fi，依據平均流量參數^制定負載均衡的轉發流表，并 將轉發流表下發到對應的交換機端口。
[0018] SDN控制器根據業務數據包的目的MAC地址即物理地址或硬件地址，依據平均流量 參數采用最短路徑算法制定負載均衡的轉發流表。若業務數據包沒有轉發到目的MAC地 址，則反饋一個錯誤信息給SDN控制器，SDN控制器檢測此傳輸鏈路上是否有突發的流量過 載，并重新制定轉發流表，來緩解鏈路流量壓力。
[0019] S4:SDN控制器實時監測流量傳輸過程，根據交換機反饋的實時鏈路流量信息，得 到ξ時段內的短期平均流量參數此動態調節鏈路流量負載的平均流量參數并適當 調節轉發流表。
[0020] 若實時鏈路流量呈上升趨勢，則鏈路預測平均流量參數為^ + ^，反之呈下降趨 勢則預測平均流量參數為^-1?，并W此來調節轉發流表。
[0021] W上所述的實施例，只是本發明較優選的【具體實施方式】，本領域的技術人員在本 發明技術方案范圍內進行的通常變化和替換都應包含在本發明的保護范圍內。
【主權項】
1. 一種SDN網絡中基于負載預測的流量控制方法，其特征在于:包括以下步驟： Sl:OpenFl〇W交換機向SDN控制器反饋當前網絡信息以及每條鏈路在時隙1內的流量信 息； S2: SDN控制器根據OpenFlow交換機反饋的鏈路信息統計鏈路流量周期性變化規律； S3:設定預測時間點，到達預測時間點時，SDN控制器統計每條鏈路上的流量負載范圍， 得到@時段內的平均流量參數#^，依據平均流量參數1^制定負載均衡的轉發流表，并將轉 發流表下發到對應的交換機端口； S4:SDN控制器實時監測流量傳輸過程，根據交換機反饋的實時鏈路流量信息，得到g 時段內的短期平均流量參數，以此動態調節鏈路流量負載的平均流量參數并調節轉發 流表。2. 根據權利要求1所述的SDN網絡中基于負載預測的流量控制方法，其特征在于:步驟 S1所述每條鏈路在時隙1*內的流量信息包括每條鏈路的剩余寬帶、每條業務數據流的傳輸 速率、各交換機端口的轉發速率、傳輸平均時延。3. 根據權利要求1或2所述的SDN網絡中基于負載預測的流量控制方法，其特征在于:步 驟S3中SDN控制器根據業務數據包的目的MAC地址，依據平均流量參數.?采用最短路徑算法 制定負載均衡的轉發流表。
【文檔編號】H04L12/801GK106059942SQ201610622523
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年8月2日
【發明人】熊琦, 鄭亮, 于治樓
【申請人】浪潮集團有限公司