一种动态网络拓扑资源的隔离方法和装置与流程

本发明涉及资源隔离，尤其涉及一种动态网络拓扑资源的隔离方法和装置。

背景技术：

1、随着网络智能化和物联网的快速发展，动态网络拓扑逐渐成为现如今较为常用的网络拓扑结构之一。相较于传统的静态网络拓扑，动态网络拓扑能够更为有效地适应多种不同的网络变化情况，例如网络节点的故障、链路的中断或者新增节点的添加等。

2、在动态网络拓扑的日常使用中，资源分配复杂性和流量负载的不均衡性通常是网络资源管理和优化所面临的重要问题。而在资源分配的过程中，需要考虑到各类资源的模态以及利用效率，但在现有技术中对于多模态资源隔离的研究也比较有限，但多模态资源的合理分配和隔离对于提高网络效率和保证通信质量非常重要。

3、传统的资源隔离方法通常是将网络资源划分为固定部分，每个固定部分分配一定的资源，同时也无法及时感知和适应网络拓扑的变化，无法根据新的拓扑信息进行资源的重新规划和分配，从而导致资源的利用效率下降。

技术实现思路

1、本发明提供了一种动态网络拓扑资源的隔离方法和装置，解决了传统的资源隔离方法通常是将网络资源划分为固定部分，每个固定部分分配一定的资源，同时也无法及时感知和适应网络拓扑的变化，无法根据新的拓扑信息进行资源的重新规划和分配，从而导致资源的利用效率下降的技术问题。

2、本发明提供的一种动态网络拓扑资源的隔离方法，包括：

3、按照预设周期获取动态网络的拓扑数据；

4、根据所述拓扑数据定位流量热点并进行资源分配后，通过对所述动态网络进行变化预测，确定网络变化预测数据；

5、对所述网络变化预测数据进行需求评估，生成初始资源隔离策略；

6、采用所述初始资源隔离策略进行资源隔离，生成资源隔离结果；

7、根据所述资源隔离结果对应的反馈信息，对所述初始资源隔离策略进行调整，生成最终资源隔离策略。

8、可选地，所述根据所述拓扑数据定位流量热点并进行资源分配后，通过对所述动态网络进行变化预测，确定网络变化预测数据，包括：

9、根据所述拓扑数据进行动态网络拓扑分析，确定所述动态网络中的流量热点；

10、按照所述流量热点对应的服务级别进行资源分配，更新所述拓扑数据；

11、通过预设的目标循环神经网络根据更新后的拓扑数据对所述动态网络进行变化预测，确定网络变化预测数据。

12、可选地，所述拓扑数据包括节点信息和网络结构信息；所述根据所述拓扑数据进行动态网络拓扑分析，确定所述动态网络中的流量热点，包括：

13、按照所述节点信息选取源节点和汇节点；

14、根据所述网络结构信息逐一检索所述源节点与所述汇节点之间的增广路径，并实时更新每条所述增广路径的流量信息，直至无法检索到增广路径；

15、选取所述增广路径中存在所述流量信息的节点连接作为所述动态网络中的流量热点。

16、可选地，还包括：

17、获取所述动态网络的历史拓扑数据；所述历史拓扑数据设有历史变化预测数据；

18、从所述历史拓扑数据中按顺序逐一选取离群点数据，并分别计算与各所述离群点数据相邻的多个历史拓扑数据之间的平均值；

19、对各所述平均值分别进行零均值归一化，构建历史数据集；

20、采用所述历史数据集和所述历史变化预测数据，结合标准反向传播算法和梯度下降法对预设的循环神经网络进行训练，得到目标循环神经网络。

21、可选地，所述网络变化预测数据包括不同模态的多种数据流；所述对所述网络变化预测数据进行需求评估，生成初始资源隔离策略，包括：

22、按照各种所述数据流分别对应的需求资源数量，从高至低分别设置各种所述数据流的优先级；

23、按照所述优先级从高至低分别设置各种所述数据流的资源配额比例；

24、按照所述资源配额比例将所述动态网络在当前时刻的可用资源分配至各种所述数据流，得到初始资源隔离策略。

25、可选地，还包括：

26、定期监测各种所述数据流和所述动态网络；

27、当出现新的可用资源，且已分配的可用资源未满足最高的优先级所属数据流对应的需求资源数量时，则将新的可用资源分配至最高的优先级所属数据流；

28、若接收到任一种所述数据流的更新需求资源数量，或者所述动态网络出现带宽变化，则跳转执行所述按照各种所述数据流分别对应的需求资源数量，从高至低分别设置各种所述数据流的优先级。

29、可选地，所述采用所述初始资源隔离策略进行资源隔离，生成资源隔离结果，包括：

30、解析所述初始资源隔离策略，确定多模态资源的资源信息，并按照所述资源信息设定时间窗口；

31、采用动态分片对所述时间窗口进行划分，得到多个时间片段，并对每个所述时间片段内的多模态资源分别采用资源缓冲技术进行存储；

32、根据每个所述时间片段内的多模态资源之间执行时间的重叠程度，调整所述时间片段的片段长度并记录；

33、当所述时间窗口结束时，采用所述片段长度、各个所述时间片段的开始时间和结束时间，生成资源隔离结果。

34、可选地，在所述当所述时间窗口结束时，采用所述片段长度、各个所述时间片段的开始时间和结束时间，生成资源隔离结果之前，还包括：

35、按照各所述多模态资源的紧急程度，调整所述多模态资源的优先级。

36、可选地，所述反馈信息包括网络延迟、数据包丢失率和能源消耗指标属性；所述根据所述资源隔离结果对应的反馈信息，对所述初始资源隔离策略进行调整，生成最终资源隔离策略，包括：

37、按照所述资源隔离结果对应的网络延迟、数据包丢失率和能源消耗指标属性，分别获取奖励函数；

38、以所述初始资源隔离策略为动作，按照所述奖励函数结合q-learning算法进行调整，生成最终资源隔离策略。

39、本发明还提供了一种动态网络拓扑资源的隔离装置，包括：

40、拓扑数据获取模块，用于按照预设周期获取动态网络的拓扑数据；

41、变化预测模块，用于根据所述拓扑数据定位流量热点并进行资源分配后，通过对所述动态网络进行变化预测，确定网络变化预测数据；

42、需求评估模块，用于对所述网络变化预测数据进行需求评估，生成初始资源隔离策略；

43、资源隔离模块，用于采用所述初始资源隔离策略进行资源隔离，生成资源隔离结果；

44、反馈调整模块，用于根据所述资源隔离结果对应的反馈信息，对所述初始资源隔离策略进行调整，生成最终资源隔离策略。

45、从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：

46、本发明通过按照预设周期获取动态网络的拓扑数据；根据拓扑数据定位流量热点并进行资源分配后，通过对动态网络进行变化预测，确定网络变化预测数据；对网络变化预测数据进行需求评估，生成初始资源隔离策略；采用初始资源隔离策略进行资源隔离，生成资源隔离结果；根据资源隔离结果对应的反馈信息，对初始资源隔离策略进行调整，生成最终资源隔离策略，从而有效提高资源的利用效率。