一种确定节能路由的方法和装置制造方法
【专利摘要】本发明实施例提供了一种确定节能路由的方法，涉及通信领域，包括获取网络的拓扑结构，起始节点，目标节点和流量数据，流量数据包括网络内的所有节点之间的流量记录；根据网络拓扑结构和流量数据，利用整数线性规划算法计算起始节点和目标节点之间的节能路由和节能路由对应的预留带宽。
【专利说明】一种确定节能路由的方法和装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及通信领域，特别涉及一种确定节能路由的方法和装置。
【背景技术】
[0002]互联网的运行需要消耗大量的电能。2007年互联网消耗的电能占当年全球消耗电能的5.3%，而同年美国互联网消耗的总电能占其总耗电量的9.4%。与此同时，所消耗的大量电能中，有大量的电能被浪费掉了。随着网络规模不断扩大和业务量的飞速增长，网络对电能的需求和消耗不断增长，对网络的运行成本以及生态环境都产生了巨大压力。因而网络节能技术得到越来越多的重视。
[0003]冗余链路和带宽的部署极大地提高了网络的可靠性。但是，经验表明骨干网的平均链路带宽占用率不足40%。然而，链路在带宽占用率很低时也必须保持开启，这就意味着大量的电能被浪费了。
[0004]现有技术中确定路由的方法存在节能效果差和节能路由计算时间过长的问题。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明实施例提供一种确定节能路由的方法和装置，可用于确定网络内起始节点和目标节点之间的节能路由。
[0006]一方面，本发明实施例提供一种确定节能路由的方法，包括:获取网络的拓扑结构，起始节点，目标节点和流量数据，流量数据包括网络内的所有节点之间的流量记录；根据网络拓扑结构和流量数据，利用整数线性规划算法计算起始节点和目标节点之间的节能路由和节能路由对应的预留带宽；整数线性规划算法的目标函数为网络内的闲置链路的数量最大化，整数线性规划算法的约束条件包括流量约束条件，流量约束条件使用起始节点和目标节点之间的流量流经任意链路的流量值。
[0007]另一方面，本发明实施例提供一种确定节能路由的装置，包括网络数据获取单元，用于获取网络的拓扑结构、起始节点和流量数据，所述流量数据包括所述网络内的所有节点之间的流量；节能路由计算单元，用于根据网络拓扑结构和流量数据，利用整数线性规划算法计算所述起始节点和目标节点之间的节能路由和所述节能路由对应的预留带宽；所述整数线性规划算法的目标函数为所述网络内的闲置链路的数量最大化，所述整数线性规划算法的约束条件包括流量约束条件，所述流量约束条件使用所述起始节点和目标节点之间的流量流经任意链路的流量值。
[0008]采用本发明实施例的技术方案，尽可能保证网络中闲置链路数量最大化。节能路由通过路由器之间的协同工作，将网络流量汇聚到网络中的部分链路上进行传输，使得网络中有的链路不承载流量，可以将这些链路关闭或置于休眠状态，从而节省能耗。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1为本发明实施例提供的确定节能路由的方法对应的流程图；[0010]图2为本发明实施例提供的确定节能路由的方法和装置所确定的网络拓扑示意图；
[0011]图3为本发明实施例提供的确定节能路由的装置的示意图。
【具体实施方式】
[0012]为了使本发明实施例的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。本发明的【具体实施方式】包括控制网络设备的方法和装置。本发明的实施方式所包括的方法可由通用计算机或网络服务器等硬件设备实现。
[0013]根据本发明 的一个实施例，如图1所示，确定节能路由的方法包括:
[0014]100，获取网络的拓扑结构、起始节点和流量数据，所述流量数据包括所述网络内的所有节点之间的流量。
[0015]举例来说，上述的网络拓扑结构至少包括:所述网络中链路的带宽，所述网络中的节点之间的连接关系以及链路的网络性能，所述网络性能参数具体可以为链路的时延、丢包率或时延抖动等参数，也可以是将上述多个单一的性能参数作为输入通过特定算法得到综合性能参数。举例来说，所述性能路由中的网络性能参数值的值越小，表示性能越好，也就是路由越越优。值得说明的是，如何判定路由优越性基于选取参数以及参数对应的特定算法，上述定义只是可能的一种判定路由优越性的方式。本发明实施例中以开放式最短路径优先(Open Shortest Path First, OPSF)协议为例来衡量网络中各条链路的网络性能。
[0016]本发明的一个应用场景如图2所示，网络中共有1、2、3、4和5共5个节点(Node)，1-2、2-1、2-5、5-2、1-3、3-1、3-5、5-3、1-4、4-1、4-5、5-4 共 12 条链路(因为链路是双向的)，每条链路的带宽为lGbps。其中节点I和5例如可以为运营商边缘设备PE(Pix)ViderEdge);节点2、3和4例如可以为运营商路由器P (Provider Edge)。节点I和5通过2、3和4分别与节点5相连。
[0017]在本发明实施例中，可以用流量矩阵表示各个节点之间的流量。对应的流量矩阵表如表1所示，各个节点之间的流量单位为Gbps。该表表示从Nodel到Node5有恒定的IGbps的流量，即Dli5 = I。其他节点之间流量为0，例如Dli2 = O。
[0018]
【权利要求】
1.一种确定节能路由的方法，其特征在于，包括: 获取网络的拓扑结构，起始节点，目标节点和流量数据，所述流量数据包括所述网络内的所有节点之间的流量记录； 根据所述的网络拓扑结构和流量数据，利用整数线性规划算法计算所述起始节点和目标节点之间的节能路由和所述节能路由对应的预留带宽； 所述整数线性规划算法的目标函数为所述网络内的闲置链路的数量最大化，所述整数线性规划算法的约束条件包括流量约束条件，所述流量约束条件使用所述起始节点和目标节点之间的流量流经任意链路的流量值。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述网络拓扑结构至少包括: 所述网络中的链路的带宽，所述网络中的链路的权值和所述网络中的节点之间的连接关系。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述整数线性规划算法由公式表示如
4.根据权利要求1至3任意一项所述的方法，其特征在于，所述约束条件由公式表示如
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，满足目标函数
6.根据权利要求1至5任意一项所述的方法，其特征在于，还包括: 在计算节能路由之前确定路由搜索空间时，对节能路由的节能效果进行排序，优先将将节能效果最优的路由包含在路由搜索空间内。
7.一种确定节能路由的装置，其特征在于，包括: 网络数据获取单元，用于获取网络的拓扑结构、起始节点和流量数据，所述流量数据包括所述网络内的所有节点之间的流量。 节能路由计算单元，用于根据网络拓扑结构和流量数据，利用整数线性规划算法计算所述起始节点和目标节点之间的节能路由和所述节能路由对应的预留带宽； 所述整数线性规划算法的目标函数为所述网络内的闲置链路的数量最大化，所述整数线性规划算法的约束条件包括流量约束条件，所述流量约束条件使用所述起始节点和目标节点之间的流量流经任意链路的流量值。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述网络拓扑结构至少包括: 所述网络中的链路的带宽，所述网络中的链路的权值和所述网络中的节点之间的连接关系。
9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述整数线性规划算法由公式表示如下:
10.根据权利要求7至9任意一项所述的装置，其特征在于，所述约束条件由公式表示如下:
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，满足目标函数
12.根据权利要求7至11任意一项所述的装置，其特征在于，所述节能路由计算单元具体包括节能路由计算子单元和搜索空间确定单元，其中，所述搜索空间确定单元用于对节能路由的节能效果进行排序，优先将将节能效果最优的路由包含在路由搜索空间内。
【文档编号】H04L12/701GK103685011SQ201210341473
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2012年9月14日 优先权日:2012年9月14日
【发明者】张民贵 申请人:华为技术有限公司