基于转移代价的SDN网络拥塞链路调整方法与流程

技术特征：

1.一种基于转移代价的SDN网络拥塞链路调整方法，其特征在于，通过以下步骤来实现：

a).获取链路拓扑，在SDN网络下，控制器根据OpenFlow v1.0标准协议，使用链路层发现协议LLDP获取全局网络拓扑；

b).获取数据流信息，控制器定时向SDN网络中每一个OpenFlow交换机发送查询消息，以获取OpenFlow交换机上每个端口的数据流信息，数据流信息包括了数据流的头部标识和流速大小；

c).判断拥塞状态，判断链路中的传输队列长度是否超过了链路容量设定的门限值，如果超过，则表明该链路处于拥塞状态，执行步骤d)；如果没有超过，则执行步骤b)，重新获取数据流信息；

d).选择待转移流，从流经拥塞链路的数据流中选择合适的流作为待转移流，以便对待转流进行重路由；

e).重路由的调整，则按照步骤e-1)和步骤e-2)对其进行重路由调整；

e-1).如果待转移流的路由为等价单拥塞链路，则从现有网络拓扑结构中寻找链路改变量最少的新路由，作为待转移流的新路由，并确保新路由的延迟、带宽满足转移流的业务需求；

e-2).如果待转移流的路由为多拥塞链路，则首先将多拥塞链路分解为多个等价单拥塞链路的组合，然后再按照步骤e-1)的方法为每个等价单拥塞链路选择转移代价最小的新路由，最终形成避开多拥塞链路的新路由；

f).流表路由的调整，SDN网络的控制器下发路由调整后的新流表，以调整待转移流的传输路径，避免拥塞的出现。

2.根据权利要求1所述的基于转移代价的SDN网络拥塞链路调整方法，其特征在于，步骤e-1)所述的重路由通过以下步骤来实现：

e-1-1).设定南向、北向路由，设待转移流的源节点、目的节点分别为S和D，其拥塞链路为AB段，定义南向重路由是以拥塞链路的起始节点A为起点、沿向目的节点D的方向计算重路由；定义北向重路由是以拥塞链路的终节点B为终点、沿源节点S向下的方向计算重路由；

e-1-2).计算链路改变数，对于需要删除m条旧链路且增加节点数为n的从X到Y的路由调整方案，记为XY(m,n)，通过公式（1）计算链路改变数△P：

△P=m+n+1 （1）

m为要删除的旧链路数目，由于至少要删除拥塞链路，故m≥1；n为新增加节点数，n≥0；

e-1-3).寻找转移代价最小的路由，控制器根据步骤e-1-2)中链路改变数的计算公式，求取链路改变数的最小值；在链路改变取最小值时，判断是否存在避开等价单拥塞链路的南向或北向路由，如果存在，则选取满足条件的南向或北向路由作为新路由，重路由结束；如果不存在，则执行步骤e-1-4)；

e-1-4).递增链路改变数，如果网络拓扑中要删除的旧链路数或新节点数可继续增加时，则通过增加要删除的旧链路数或增加新增加节点数，递增链路改变数△P，执行步骤e-1-5)；反之，则执行步骤e-1-6)；

e-1-5).链路递增后的判断，递增链路改变数后，控制器判断是否存在绕开等价单拥塞链路的南向或北向路由，如果存在，则选取该路由为新路由，重路由结束；如果不存在，则执行步骤e-1-4)；

e-1-6).采用传统的Dijkstra算法计算最短路由作为新路由。

3.根据权利要求1或2所述的基于转移代价的SDN网络拥塞链路调整方法，其特征在于：步骤b)获取数据流信息的方法为：控制器定时向网络中每一个OpenFlow交换机发送端口状态信息请求报文PSQ，每个OpenFlow交换机收到PSQ报文后，都向控制器反馈一个端口状态回复信息PSR，该PSR信息记录了交换机每个端口上流经的数据流的信息，其包括数据流的头部标识和流速大小信息。

4.根据权利要求1或2所述的基于转移代价的SDN网络拥塞链路调整方法，其特征在于：步骤c)中如果链路的利用率达到90%，则判定当前链路处于拥塞状态。

5.根据权利要求1或2所述的基于转移代价的SDN网络拥塞链路调整方法，其特征在于：步骤d)中从流经拥塞链路的数据流中，选择流经拥塞链路最少的流作为待转移流，以降低转移代价。