大规模软件定义网络中满足多约束参数的路由方法与流程

技术特征：
1.大规模软件定义网络中满足多约束参数的路由方法，其步骤包括如下：(1)初始化探测包：(1a)域网络控制器接受源主机发送的路由请求，路由请求信息中包括时延、带宽、丢包率和抖动的服务质量参数值、源主机地址、目的主机地址；(1b)将探测包中路由请求服务质量值字段和域内约束值字段，均标记为服务质量参数值；(1c)将探测包中的类型字段标记为探测包类型；将路由请求标示符字段标记为源主机地址、目的主机地址和控制器生成的随机数；将路径记录字段和子路径服务质量累加值字段标记为零；(1d)域网络控制器启动定时器，将定时器的时间值设为路由请求信息要求时延的2倍；(2)生成探测包：(2a)域网络控制器运行启发式基于多约束的最优路径H_MCOP的算法，将探测包中域内约束值字段内容作为该算法的参数，得到从域网络入口转发器到所有域网络边界出口转发器之间的域内最优路径；(2b)将域内最优路径和与出口转发器相连的域间路径连接成新子路径；(2c)判定新子路径的服务质量参数和探测包中子路径服务质量累加值字段的累加和是否小于探测包要求的服务质量参数值，若是，则执行步骤(2d)；否则，删除该新子路径，执行步骤(2g)；(2d)运用探测包记录方法，在域网络控制器中记录探测包信息；(2e)在域网络控制器中预留域内网络带宽资源，其预留时间设为路由请求信息要求时延的2倍；(2f)域网络控制器生成一个探测包副本，运用探测包修改方法，修改探测包的内容；(2g)判定所有新子路径是否都处理完毕，若是，则执行步骤(3)；否则，执行步骤(2c)；(3)探测路径：(3a)计算探测包在域网络控制器上的等待时间Δt；(3b)域网络控制器在等待时间Δt过后，将探测包发送到探测包标记的网络中；(3c)判定域网络入口转发器之前是否收到过同样路由请求标示符的探测包，若是，则执行步骤(3d)；否则，执行步骤(4)；(3d)运用探测包记录方法，将探测包信息记录到域网络控制器中，作为待拼接子路径，丢弃探测包，继续执行步骤(3c)；(4)域网络控制器判断探测包是否到达目的主机所在网络，若是，则执行步骤(5)；否则，转向步骤(2)；(5)生成完整路径：(5a)域网络控制器通过启发式基于多约束的最优路径H_MCOP的算法，得到域网络入口转发器到域网络出口转发器之间的域内最优路径；(5b)判定域内最优路径的服务质量参数和探测包中子路径服务质量累加值字段的累加和是否小于探测包要求的服务质量参数，若是，则执行步骤(5c)；否则，丢弃探测包，继续执行步骤(5a)；(5c)运用探测包记录方法，在域网络控制器中记录探测包信息；(5d)将探测包中子路径服务质量累加值字段标记为域内最优路径的服务质量参数和探测包中子路径服务质量累加值字段的累加和，将域网络控制器在全网中的序号添加到探测包中路径记录字段；(5e)将探测包中的类型字段标记为确认包类型；(6)发送确认包：(6a)域网络控制器判定确认包是否到达源主机所在网络，若是，执行步骤(6h)；否则，执行步骤(6b)；(6b)域网络控制器通过读取确认包中路径记录字段信息，得出确认包在本域网络中的出口转发器信息；(6c)在控制器中对应的出口转发器位置，判定是否有与确认包中路由请求标示符相同的待拼接子路径，若有，则执行步骤(6d)；否则，执行步骤(6g)；(6d)将确认包路径记录字段中控制器序号集合与保存在控制器的路径记录中控制器序号集合做差集运算，得出后续子路径，域网络控制器将后续子路径和待拼接子路径连接成新完整路径；(6e)判定新完整路径的服务质量参数值是否小于或者等于确认包中要求的服务质量参数值，若是，则执行步骤(6f)；否则，删除该新完整路径，继续执行步骤(6e)；(6f)域网络控制器生成新完整路径对应的确认包；(6g)依据确认包中路径记录字段的信息，域网络控制器发送确认包到上游域网络控制器，执行步骤(6a)；(6h)域网络控制器保存确认包中携带的路径信息，丢弃确认包；(6i)当步骤(1d)启动的定时器到时后，执行步骤(7)；(7)选取最优路径：(7a)运用最优路径选择方法，域网络控制器从探测到的多条路径中选取最优路径；(7b)将最优路径对应确认包中的类型字段修改为选路类型，得到选路包；(7c)域网络控制器启动一个选路定时器，该选路定时器的时间设为路由请求信息要求时延的2倍；(8)判定域间路径是否满足约束：对于域网络控制器和选路包中标记的下游域网络控制器之间的域间路径，判定其服务质量参数值是否小于或者等于记录在域网络入口转发器中保存的域间路径服务质量参数值，若是，则执行步骤(9)；否则，将选路包中类型字段标记为失败类型，执行步骤(11)；(9)确认最优路径：(9a)域网络控制器下发流表到域内最优路径经过的域网络转发器中，预留域内最优路径和域间路径的带宽资源；(9b)沿选路包路径记录字段中的路径，域网络控制器发送选路包到下游域网络控制器；(10)判定选路包是否到达目的主机所在网络，若是，则执行步骤(15)；否则，执行步骤(8)；(11)发送失败包；沿失败包路径记录字段中的路径，域网络控制器反向发送该失败包到上游域网络控制器；(12)判定失败包是否到达源主机所在网络，若是，从域网络控制器中删除最优路径和选路定时器，执行步骤(7)；否则，执行步骤(13)；(13)释放预留资源：(13a)域网络控制器删除下发到域内最优路径上域网络转发器中的流表，释放域内最优路径和域间路径的带宽资源；(13b)沿失败包路径记录字段中的路径，域网络控制器反向发送该失败包到上游域网络控制器；(14)判定失败包是否到达源主机所在网络，若是，从域网络控制器中删除最优路径和选路定时器，执行步骤(7)；否则，执行步骤(13)；(15)探测过程结束：当步骤(7c)启动的选路定时器到时后，选路成功。2.根据权利要求1所述的大规模软件定义网络中满足多约束参数的路由方法，其特征在于，步骤(2a)、步骤(5a)中所述的启发式基于多约束的最优路径H_MCOP算法按下列步骤进行：设p为一条从源节点到目的节点的路径，定义非线性代价函数其中，λ≥1，c1、c2…cK是给定的K个约束值，他们存储在探测包中域内约束值字段中，w1(p)、w2(p)…wK(p)是路径p对应的K个服务质量参数值；第一步，从目的主机到源主机的反向寻路，将系数λ＝1时的上述非线性代价函数作为迪杰斯特拉Dijkstra的参数，通过迪杰斯特拉Dijkstra算法，得出反向寻路最短路径；第二步，判定反向寻路最短路径的线性函数值是否大于服务质量参数的个数，若是，返回给域控制器一个寻路失败信息，执行第五步；否则，执行第三步；第三步，从源主机到目的主机的正向寻路，将系数λ>1时的上述非线性函数作为迪杰斯特拉Dijkstra的参数，通过迪杰斯特拉Dijkstra算法，得出正向寻路最短路径；第四步，判定正向寻路最短路径的服务质量参数是否小于或者等于路径请求信息中的服务质量参数值，若是，则返回给域控制器正向寻路最短路径的信息；否则，返回给域控制器一个寻路失败信息；第五步，结束启发式基于多约束的最优路径H_MCOP算法。3.根据权利要求1所述的大规模软件定义网络中满足多约束参数的路由方法，其特征在于，步骤(2d)、步骤(3d)、步骤(5c)中所述的探测包记录方法按下列步骤进行：第一步，在域网络控制器的信息表中找见探测包的入口转发器位置；第二步，根据探测包中内容，在入口转发器位置记录以下信息：入口转发器号、路由请求标示符、路径记录、子路径服务质量参数值、域内路径记录、下一跳和域间路径服务质量参数值；第三步，再在入口转发器位置的路径记录字段，添加本网络中域控制器的序号。4.根据权利要求1所述的大规模软件定义网络中满足多约束参数的路由方法，其特征在于，步骤(2f)中所述的探测包修改方法按下列步骤进行：第一步，将探测包中子路径服务质量累加值字段标记为新子路径的服务质量参数和探测包中子路径服务质量累加值字段的累加和；第二步，将探测包中域内约束值字段标记为原有值与新子路径的服务质量参数之差；第三步，将域网络控制器在全网中的序号添加到探测包中路径记录字段。5.根据权利要求1所述的大规模软件定义网络中满足多约束参数的路由方法，其特征在于，步骤(7a)中所述的最优路径选择方法按下列步骤进行：第一步，通过查看保存在域网络控制器中的路径记录信息，得出路径跨域软件定义网络的数目；第二步，按数目进行升序排列；第三步，选取数目最小的路径作为最优路径。