多交换节点协同的元能力编排方法_2

文档序号:9202540阅读:来源:国知局
理员需求将元能力组合起来实现多种多样的 服务,元能力编排功能模块生成的执行路径通过控制服务器映射到底层的网络拓补。
[0031] 在没有元能力编排功能模块的网络中,当一个数据包到达一个交换机,如果能匹 配到表项,它将被传输到下一跳;否则,它将被转发到一个控制服务器,在控制服务器中,路 由会被计算并安装到交换机中,因此剩余的数据包会直接被转发。在具有元能力编排功能 模块的网络中,过程将会改变,具体有W下步骤:
[0032] 步骤601 ;将网络管理员的策略解析为有序的组合链,包括约束集、目标集;
[0033] 步骤602 ;为每个元能力选取一个实例,并输出执行路径;每个执行路径由特有的 编码标识;
[0034] 步骤603 ;-个数据包到达交换机,如果有表项匹配则进行转发等操作,否则将上 传到控制服务器;
[0035] 步骤604 ;上传到控制服务器的数据包首先会被元能力编排功能模块处理;
[0036] 步骤605 ;如果数据包匹配到了执行路径中目标集中的一个,那么该个数据包所 在的流是一个策略关注的流;相应的执行路径会通过控制服务器安装到交换机拓扑中,接 下来的该个流的数据包将会直接被该条执行路径处理;
[0037] 步骤606 ;如果数据包没有匹配到任何执行路径的目标集,那么该个数据包会被 控制服务器处理。
[003引本发明的有益效果;
[0039] 1、本发明提出了W元能力为网络基本功能单元的元能力编排的方法,用于解决网 络中元能力的组合问题,通过此方法,网络的管理者可W方便地管理网络,实现各种各样的 管理策略。本发明能够为不同的业务请求提供定制化的元能力组合链,并实现多交换节点 间元能力的协同工作,便于开发者开发网络功能,W及网络管理员实现多样化的策略,加快 网络功能的创新。 (四)、【附图说明】:
[0040] 图1为组合链的结构示意图;
[0041] 图2为策略的描述示意图;
[0042] 图3为"策略-组合链-执行路径"映射流程图示意图;
[0043] 图4为模拟退火方法的示意图;
[0044]图5为元能力编排功能模块的结构示意图;
[0045] 图6为一个数据包到达交换机后的处理流程示意图;
[0046] 图7为一种兀能力应用场景不意图;
[0047] 图8为类型为pcxrt_scan的元能力的描述示意图;
[0048] 图9为类型为pcxrt_scan的元能力的一个实例示意图。 (五)、【具体实施方式】:
[0049] 多交换节点协同的元能力编排方法含有下列步骤:
[0化0] 步骤1 ;采用功能组合策略对网络管理员的网络节点管理方法进行描述,并将产 生的策略集标准化,即向开发者提供标准的策略库;
[CK)5U步骤2;通过全局的网络视图,采用元能力组合方法将多个交换节点的元能力编 排起来,该元能力组合方法包含"策略-组合链-执行路径"的映射过程。
[0化2] 元能力的要素描述包括一个九元组结构,5:=<1',1,0,1化8,6,尸,氏4〉,即,<类 型,输入接口集,输出接口集,标识,执行体,事件集,Facet分类,资源,属性集〉。
[0053] 步骤2中的策略含有目标集、元能力集和需求集(如图2所示);目标集是要执行 操作的目标集合(如在流量工程中,它是一些流的集合);元能力集是用类型标识的元能力 列表,元能力集中的元能力是有序排列的,而且目标集必须遍历元能力集里面的全部元能 力;需求集限定了完整的处理流水线所要遵循的性能需求,需求集采用服务质量指标表述 全局处理的行为约束。
[0054] 策略由网络运营商或网络管理员配置,根据该策略,针对不同的应用场景采用不 同的计划来管控网络。
[0化5] 步骤2中"策略-组合链-执行路径"的映射(如图3所示)过程分为两步,分别 为"策略-组合链"映射和"组合链-执行路径"映射,具体如下:
[0056] 步骤2. 1 策略-组合链"映射;一串包含元能力集的所有元素的有序集合被目标 集和需求集参数化,生成了一个有明确目标和请求的组合链;
[0057] "策略-组合链"映射表示为呂:1' 一>(^其中,i^cOxCxDg代表参数化 , _ _ 9 过程,P代表组合策略,0代表目标集,C代表元能力集,D代表需求集;映射值为表示 一个包含了一串元能力的有序集合,且包含了C的所有元素,是一个目标为0、需求为D的 参数化了组合链;
[005引步骤2. 2 组合链-执行路径"映射对每个元能力选择一个实例,根据元能力实 例的分布视图和网络拓扑,最终计算得到可行的执行路径;
[0059] "组合链-执行路径"映射描述为;f=?(/ 1/ 其中"一"代表映射 过程;C^ ={人乂乂,..乂},其中^^,代表组合链別勺第i个元能力;Ei二打式a€(^}代表 元能力的所有实例集,其中符号"a"代表实例化,也即"/iae,,代表e是元能力的实 例;如果F非空的话,"组合链-执行路径"映射会成功,即对于组合链,至少有一个可行 的执行路径存在。
[0060] "组合链-执行路径"映射方法采取"全局组合方法","全局组合方法"考虑了组合 链中元能力之间的合作关系,其步骤如下:
[0061] 步骤2.2. 1 ;对于元能力集中的每个元能力,分别选取其中一个实例,得到一条实 例化后的组合链;W此方法,得到实例化后的组合链集合;
[0062] 步骤2. 2. 2 ;根据网络实例部署视图和网络节点拓扑,选取符合网络连通性的可 行组合链集合;
[0063] 步骤2. 2. 3 ;在考虑整体的性能指标约束前提下,在可行组合链集合中选取最优 组合链。
[0064] 该方法能够充分地利用全局性能需求,将多个交换节点内的元能力实例编排,通 过各个元能力实例指标之间的互补,计算满足用户需求的处理流水线。
[0065] 每个元能力都拥有一个候选的实例集合,需要从该个集合中选取一个实例来执行 相关的具体操作。当组合链上所有的元能力都实例化之后,一个处理流水线即可实现,即执 行路径。将组合链的各个元能力实例化即可组成一条执行路径。
[0066] 步骤2. 2. 3可W描述为一个0-1线性规划问题,令g为线性规划问题的一个解,那 么可W称该个解是模拟退火方法的一个状态,令S是状态空间,它由可行解构成;采用模 拟退火方法选取最优组合链,包括W下步骤(如图4所示):
[0067] 步骤2. 2. 3. 1 ;从状态空间中选取系统的初始状态,并确定初始温度;
[0068] 步骤2. 2.3. 2 ;从状态集合空间随机选取一个状态,设为初始状态;S(g)是能 从状态g到达的状态集合;在控制温度T的情况下,计算从状态g到达状态g'的概率 PT(g,g'),其中g'代表状态集空间中除g之外的一个状态;
[0069] 步骤2. 2. 3. 3 ;依从状态g到达状态g'概率Pt(g,g'),更新当前状态;
[0070] 步骤2. 2. 3. 4 ;减小控制温度T;当达到最大的迭代次数或控制温度T= 0时,结 束;否则,转向步骤2. 2. 3. 2。
[0071] 组合链是由不同功能的元能力组合而成,且其中的元能力是有序排列;组合链结 构包括串行、并行和分叉(如图1所示)。其中,串行组合方案是最基本的组合方式,其他的
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