一种路由路径选择的方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及云计算技术领域，具体而言，涉及一种路由路径选择的方法和装置。
【背景技术】
[0002] 在云计算中，各个虚拟机对资源的调度具有随机性、突发性，因此支持云计算的网 络应承受以快速且可靠的方式传送大量数据。而云计算本身就是一种高效实现绿色计算的 方式，通过虚拟化技术，实现对资源的有效整合，通过休眠技术，实现节能。
[0003]目前，针对云计算的空闲能耗和冗余能耗，国内外提出了许多解决方案，现有的提 高网络能效的方法可以分为三大方向：一是面向网络硬件设备的能耗节约问题，通过对硬 件控制方案、降低CPU能耗和设计绿色网络元器件等实现；二是从网络全局的角度进行分 析能够更好地指导网络节能策略的设计；三是基于网络拓扑的能效问题，利用能耗管理机 制和最优化模型达到节能的目的。
[0004] 但是，上述方法的策略过于单一，使得网络能效优化不能达到最佳。面对云计算业 务流量的突发性、波动性和实效性，无法降低网络能耗并且提高通信效率。
[0005] 针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
【发明内容】
[0006] 本发明实施例提供了一种路由路径选择的方法和装置，以至少解决现有技术无法 降低网络能耗和提高通信效率的技术问题。
[0007] 根据本发明实施例的一个方面，提供了一种路由路径选择的方法，包括：在接收到 路由请求后，获取历史流量数据；根据所述历史流量数据建立流量感知模型；根据所述流 量感知模型利用LBUS休眠策略休眠网络中的预定链路，并生成路由路径；其中，所述预定 链路包括链路的中间性小于或等于中间性门限值且链路利用率小于或等于预设利用率门 限值的链路；基于预设约束条件根据Dijkstra算法得到所述路由路径中能耗最小的路径； 在所述网络中的链路负载不为零时，判断所述网络中的路径的链路容量是否满足请求带 宽；在所述链路容量满足请求带宽时，判断所述网络中的路径的延迟是否小于预设延迟值； 在所述延迟小于或等于预设延迟值时，按照所述能耗最小的路径完成路由。
[0008] 可选地，所述根据所述历史流量数据建立流量感知模型包括：对所述历史流量数 据进行零均值处理；将零均值处理过的历史流量数据进行小波分解；在确定所述小波分解 后的历史流量数据为高频时，进行小波重构，并确定GM模型得到第一预测时间序列；在确 定所述小波分解后的历史流量数据为非高频时，确定AR模型，并对所述AR模型进行小波重 构得到第二预测时间序列；合成所述第一预测时间序列和所述第二预测时间序列得到所 述流量感知模型。
[0009] 可选地，所述根据所述流量感知模型利用LBUS休眠策略休眠网络中的预定链路 包括：通过最短路径法或随机游走法测量所述网络中链路的中间性；将所述链路的中间性 按照升序排序，得到链路队列；判断所述链路队列中的当前链路是否超出所述链路队列的 长度；在确定所述当前链路未超出所述链路队列的长度时，休眠所述当前链路；设置链路 权重为与链路利用率有关的函数，对所述历史流量数据进行路由，确定链路利用率低的链 路；统计所述链路利用率低的链路对应的路由请求故障次数；在所述路由请求故障次数不 大于零时，删除所述当前链路。
[0010] 可选地，所述预设约束条件包括：路由中流量出入守恒；目的节点从其他节点接 收流量，而不向临近节点发送流量；中间节点的流量出入守恒；链路的最高利用率小于或 等于所述预设利用率门限值以及路由占用的链路数目小于或等于预设数目门限值。
[0011] 可选地，在所述链路容量不满足请求带宽时，所述方法还包括：将当前链路权重设 置为无穷大；利用所述当前链路的权重进行重路由，获得新的路由路径；并在确定所述新 的路由路径的链路容量满足请求带宽时，确定重路由成功，并继续基于所述预设约束条件 根据Dijkstra算法得到所述新的路由路径中能耗最小的路径；在所述延迟大于预设延迟 值时，所述方法还包括：将当前链路权重设置为无穷大；利用所述当前链路的权重进行重 路由，获得新的路由路径；并在确定所述新的路由路径的延迟小于或等于所述预设延迟值 时，确定重路由成功，并继续基于所述预设约束条件根据Dijkstra算法得到所述新的路由 路径中能耗最小的路径。
[0012] 根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种路由路径选择的装置，包括：获取单 元，用于在接收到路由请求后，获取历史流量数据；模型建立单元，用于根据所述历史流量 数据建立流量感知模型；路径生成单元，用于根据所述流量感知模型利用LBUS休眠策略休 眠网络中的预定链路，并生成路由路径；其中，所述预定链路包括链路的中间性小于或等于 中间性门限值且链路利用率小于或等于预设利用率门限值的链路；处理单元，用于基于预 设约束条件根据Dijkstra算法得到所述路由路径中能耗最小的路径；第一判断单元，用 于在所述网络中的链路负载不为零时，判断所述网络中的路径的链路容量是否满足请求带 宽；第二判断单元，用于在所述链路容量满足请求带宽时，判断所述网络中的路径的延迟是 否小于预设延迟值；路由单元，用于在所述延迟小于或等于预设延迟值时，按照所述能耗最 小的路径完成路由。
[0013] 可选地，所述模型建立单元用于通过以下步骤执行根据所述历史流量数据建立流 量感知模型：对所述历史流量数据进行零均值处理；将零均值处理过的历史流量数据进 行小波分解；在确定所述小波分解后的历史流量数据为高频时，进行小波重构，并确定GM 模型得到第一预测时间序列；在确定所述小波分解后的历史流量数据为非高频时，确定AR 模型，并对所述AR模型进行小波重构得到第二预测时间序列；合成所述第一预测时间序列 和所述第二预测时间序列得到所述流量感知模型。
[0014] 可选地，所述路径生成单元用于通过以下步骤执行根据所述流量感知模型利用 LBUS休眠策略休眠网络中的预定链路：通过最短路径法或随机游走法测量所述网络中链 路的中间性；将所述链路的中间性按照升序排序，得到链路队列；判断所述链路队列中的 当前链路是否超出所述链路队列的长度；在确定所述当前链路未超出所述链路队列的长度 时，休眠所述当前链路；设置链路权重为与链路利用率有关的函数，对所述历史流量数据进 行路由，确定链路利用率低的链路；统计所述链路利用率低的链路对应的路由请求故障次 数；在所述路由请求故障次数不大于零时，删除所述当前链路。
[0015] 可选地，所述预设约束条件包括：路由中流量守恒；目的节点从其他节点接收流 量，而不向临近节点发送流量；中间节点的流量出入守恒；链路的最高利用率小于或等于 所述预设利用率门限值以及路由占用的链路数目小于或等于预设数目门限值。
[0016] 可选地，所述装置还包括：重路由单元，用于在所述链路容量不满足请求带宽时， 将当前链路权重设置为无穷大；利用所述当前链路的权重进行重路由，获得新的路由路径； 并在确定所述新的路由路径的链路容量满足请求带宽时，确定重路由成功，并继续基于所 述预设约束条件根据Dijkstra算法得到所述新的路由路径中能耗最小的路径；所述重路 由单元，还用于在所述延迟大于预设延迟值时，将当前链路权重设置为无穷大；利用所述当 前链路的权重进行重路由，获得新的路由路径；并在确定所述新的路由路径的延迟小于或 等于所述预设延迟值时，确定重路由成功，并继续基于所述预设约束条件根据Dijkstra算 法得到所述新的路由路径中能耗最小的路径。
[0017] 在本发明实施例中，在接收到路由请求后，获取历史流量数据；根据该历史流量数 据建立流量感知模型；根据该流量感知模型利用LBUS休眠策略休眠网络中的预定链路，并 生成路由路径；其中，该预定链路包括链路的中间性小于或等于中间性门限值且链路利用 率小于或等于预设利用率门限值的链路；基于预设约束条件根据Dijkstra算法得到该路 由路径中能耗最小的路径；在该网络中的的链路负载不为零时，判断所述网络中的路径的 链路容量是否满足请求带宽；在该链路容量满足请求带宽时，判断该网络中的路径的延迟 是否小于预设延迟值；在该延迟小于或等于预设延迟值时，按照该能耗最小的路径完成路 由。这样，通过建立流量感知模型，并通过流量感知模型将链路中间性和利用率低的链路休 目民，建立满足云计算业务需求的能效智能路由模型，以此减少云计算的能耗。从而解决现 有技术无法降低网络能耗和提高通信效率的技术问题。
【附图说明】
[0018] 此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发 明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
[0019] 图1是根据本发明实施例的一种可选的路由路径选择方法的流程示意图；
[0020] 图2是根据本发明实施例的一种可选的流量感知模型建立方法的流程示意图；
[0021] 图3是根据本发明实施例的一种可选的仿真示意图；
[0022] 图4是根据本发明实施例的另一种可选的仿真示意图；
[0023] 图5是根据本发明实施例的第三种可选的仿真示意图；
[0024] 图6是根据本发明实施例的第四种可选的仿真示意图；
[0025] 图7是根据本发明实施例的第五种可选的仿真示意图；
[0026] 图8是根据本发明实施例的第六种可选的仿真示意图；
[0027] 图9是根据本发明实施例的第七种可选的仿真示意图；
[0028] 图10是根据本发明实施例的八种可选的仿真示意图；
[0029] 图11是根据本发明实施例的第九种可选的仿真示意图；
[0030] 图12是根据本发明实施例的一种可选的路由路径选择的装置的结构示意图；
[0031] 图13是根据本发明实施例的另一种可选的路由路径选择的装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0032] 为了使本技术领域