專利名稱：Savi交換機(jī)過(guò)濾表生存期參數(shù)自適應(yīng)調(diào)整方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及ー種SAVI交換機(jī)過(guò)濾表生存期參數(shù)自適應(yīng)調(diào)整方法。
背景技術(shù)：
SAVI (Source Address Validation Improvements,源地址驗(yàn)證方案)提供了一種主機(jī)級(jí)別的源地址驗(yàn)證方案，該方案被部署在接入設(shè)備上。SAVI交換機(jī)進(jìn)行源地址驗(yàn)證的核心思想是通過(guò)監(jiān)聽與IPv6地址分配有關(guān)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議報(bào)文，將主機(jī)通過(guò)合法方式配置的IPv6地址、該網(wǎng)卡的MAC地址以及上連端口號(hào)存到交換機(jī)的綁定表中，并下載到交換機(jī)的過(guò)濾表中。每當(dāng)下連端ロ有報(bào)文通過(guò)時(shí)，交換機(jī)會(huì)查詢?cè)撨^(guò)濾表以確定該報(bào)文是否可以通過(guò)。這些過(guò)濾表都是使用TCAM等硬件，由于硬件資源價(jià)格比較昂貴，同時(shí)接入層交換機(jī)等設(shè)備的價(jià)格又不能太高，因此過(guò)濾表項(xiàng)的數(shù)量通常非常有限，通常只能支持幾百個(gè)過(guò)濾表項(xiàng)。交換機(jī)會(huì)為過(guò)濾表中的每個(gè)表項(xiàng)設(shè)置生存期，當(dāng)生存期滿時(shí)，交換機(jī)會(huì)發(fā)送NS請(qǐng)求(Neighbor Solicitation,鄰居請(qǐng)求)來(lái)判斷該表項(xiàng)對(duì)應(yīng)的主機(jī)是否還存活。SAVI交換機(jī)的部署方式分為級(jí)聯(lián)和非級(jí)聯(lián)兩種，如圖I所示。級(jí)聯(lián)部署方式是SAVI交換機(jī)下連其它普通交換機(jī)，如圖I (a)所示，而非級(jí)聯(lián)部署方式是SAVI交換機(jī)下直接連接主機(jī)，如圖I (b)所示。對(duì)于非級(jí)聯(lián)的部署場(chǎng)景，交換機(jī)能夠檢測(cè)到接入端ロ的down事件，從而迅速將與該端ロ相關(guān)的過(guò)濾表項(xiàng)刪除。然而這種方式在級(jí)聯(lián)部署的情況下并不可行，因?yàn)榇藭r(shí)SAVI交換機(jī)下連的是普通交換機(jī)，而該交換機(jī)通常不會(huì)斷電，從而SAVI交換機(jī)無(wú)法檢測(cè)到端ロ的down事件。因此只有等待過(guò)濾表項(xiàng)的生存期滿后，交換機(jī)針對(duì)該表項(xiàng)進(jìn)行確認(rèn)過(guò)程時(shí)，才會(huì)發(fā)現(xiàn)該表項(xiàng)對(duì)應(yīng)的主機(jī)已經(jīng)離開，從而將該表項(xiàng)刪除。因此，在級(jí)聯(lián)部署方式下，對(duì)過(guò)濾表項(xiàng)生存期參數(shù)設(shè)置ー個(gè)合理的值是非常重要的。如果該值設(shè)置的太小，那么每個(gè)過(guò)濾表項(xiàng)每次生存期滿后交換機(jī)都要進(jìn)行確認(rèn)過(guò)程，這將增加交換機(jī)的負(fù)載，同時(shí)也會(huì)消耗一定的網(wǎng)絡(luò)帶寬；而如果該值設(shè)置的太大，則交換機(jī)就不能及時(shí)的檢測(cè)到用戶的離開，因此無(wú)用的過(guò)濾表項(xiàng)就會(huì)占用寶貴的過(guò)濾表資源。更糟糕的是，如果過(guò)濾表被填滿，那么新的過(guò)濾表項(xiàng)將無(wú)法被填入，導(dǎo)致合法的報(bào)文也被丟棄，從而引起網(wǎng)絡(luò)拒絕服務(wù)的嚴(yán)重后果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的g在至少解決上述技術(shù)缺陷之一，特別提出ー種SAVI交換機(jī)過(guò)濾表生存期參數(shù)自適應(yīng)調(diào)整方法，該方法可以對(duì)過(guò)濾表生存期參數(shù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的實(shí)施例提出了ー種SAVI交換機(jī)過(guò)濾表生存期參數(shù)自適應(yīng)調(diào)整方法，包括如下步驟設(shè)置SAVI交換機(jī)的過(guò)濾表生存期參數(shù)，在所述過(guò)濾表生存期參數(shù)內(nèi)收集預(yù)設(shè)エ 作周期時(shí)間內(nèi)所述SAVI交換機(jī)的用戶在線記錄和所述SAVI交換機(jī)的過(guò)濾表的負(fù)荷狀態(tài)；
根據(jù)所述SAVI交換機(jī)的用戶在線記錄和過(guò)濾表的負(fù)荷狀態(tài)，獲得多個(gè)備選過(guò)濾表生存期參數(shù)值；從所述多個(gè)備選過(guò)濾表生存期參數(shù)值中，選取初始過(guò)濾表生存期參數(shù)最優(yōu)值，并設(shè)置過(guò)濾表項(xiàng)數(shù)調(diào)整閾值；在所述SAVI交換機(jī)運(yùn)行的每個(gè)所述工作周期時(shí)間的第一個(gè)采樣點(diǎn)，基于上ー個(gè)工作周期時(shí)間過(guò)濾表的運(yùn)行情況，計(jì)算本工作周期時(shí)間的過(guò)濾表生存期參數(shù)最優(yōu)值；以及在所述工作周期時(shí)間的每個(gè)采樣點(diǎn)，計(jì)算所述過(guò)濾表的平均表項(xiàng)數(shù)，并將所述過(guò)濾表的平均表項(xiàng)數(shù)與過(guò)濾表項(xiàng)數(shù)調(diào)整閾值進(jìn)行比較，井根據(jù)比較結(jié)果實(shí)時(shí)調(diào)整所述過(guò)濾表生存期參數(shù)，其中，在當(dāng)前采樣點(diǎn)，當(dāng)所述過(guò)濾表的平均表項(xiàng)數(shù)大于所述過(guò)濾表項(xiàng)數(shù)調(diào)整閾值時(shí)，將當(dāng)前過(guò)濾表生存期參數(shù)值迅速調(diào)??；反之，如果在當(dāng)前采樣點(diǎn)，當(dāng)所述過(guò)濾表的平 均表項(xiàng)數(shù)小于所述過(guò)濾表項(xiàng)數(shù)調(diào)整閾值，且上一采樣點(diǎn)的過(guò)濾表生存期參數(shù)小于所述過(guò)濾表生存期參數(shù)的最優(yōu)值時(shí)，將當(dāng)前過(guò)濾表生存期參數(shù)值調(diào)大，但是該值不允許超過(guò)所述過(guò)濾表生存期參數(shù)的最優(yōu)值。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的SAVI交換機(jī)過(guò)濾表生存期參數(shù)自適應(yīng)調(diào)整方法，可以在SAVI交換機(jī)在非級(jí)聯(lián)的部署方式下，根據(jù)SAVI交換機(jī)中過(guò)濾表項(xiàng)數(shù)的變化對(duì)過(guò)濾表項(xiàng)生存期參數(shù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，在保證交換機(jī)過(guò)濾表在任何時(shí)間都不會(huì)被填滿的前提下盡可能減少交換機(jī)對(duì)過(guò)濾表項(xiàng)的重復(fù)確認(rèn)次數(shù)。本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本發(fā)明的實(shí)踐了解到。


本發(fā)明上述的和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從下面結(jié)合附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中圖I (a)為SAVI交換機(jī)的非級(jí)聯(lián)部署方式的示意圖；圖I (b)為SAVI交換機(jī)的級(jí)聯(lián)部署方式的示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例的SAVI交換機(jī)過(guò)濾表生存期參數(shù)自適應(yīng)調(diào)整方法的流程圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例的各種配置情況下過(guò)濾表項(xiàng)數(shù)的⑶F曲線；圖4為本發(fā)明實(shí)施例的各種配置情況下Avgrc的⑶F曲線；圖5為本發(fā)明實(shí)施例的各種配置情況下Rw的⑶F曲線；圖6為本發(fā)明實(shí)施例的高負(fù)載的SAVI交換機(jī)三周內(nèi)過(guò)濾表項(xiàng)數(shù)和生存期參數(shù)值隨時(shí)間的變化情況；圖7為本發(fā)明實(shí)施例的低負(fù)載的SAVI交換機(jī)三周內(nèi)過(guò)濾表項(xiàng)數(shù)和生存期參數(shù)值隨時(shí)間的變化情況；圖8為本發(fā)明實(shí)施例的高負(fù)載的SAVI交換機(jī)在一個(gè)突發(fā)時(shí)間段內(nèi)過(guò)濾表項(xiàng)數(shù)和生存期參數(shù)值隨時(shí)間的變化情況；以及圖9為本發(fā)明實(shí)施例的低負(fù)載的SAVI交換機(jī)在一個(gè)突發(fā)時(shí)間段內(nèi)過(guò)濾表項(xiàng)數(shù)和生存期參數(shù)值隨時(shí)間的變化情況。
具體實(shí)施例方式下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對(duì)本發(fā)明的限制。下文的公開提供了許多不同的實(shí)施例或例子用來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的不同結(jié)構(gòu)。為了簡(jiǎn)化本發(fā)明的公開，下文中對(duì)特定例子的部件和設(shè)置進(jìn)行描述。當(dāng)然，它們僅僅為示例，并且目的不在于限制本發(fā)明。此外，本發(fā)明可以在不同例子中重復(fù)參考數(shù)字和/或字母。這種重復(fù)是為了簡(jiǎn)化和清楚的目的，其本身不指示所討論各種實(shí)施例和/或設(shè)置之間的關(guān)系。此夕卜，本發(fā)明提供了的各種特定的エ藝和材料的例子， 但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以意識(shí)到其他エ藝的可應(yīng)用于性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征之“上”的結(jié)構(gòu)可以包括第一和第二特征形成為直接接觸的實(shí)施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之間的實(shí)施例，這樣第一和第二特征可能不是直接接觸。在本發(fā)明的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是機(jī)械連接或電連接，也可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通，可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)的具體含義。參照下面的描述和附圖，將清楚本發(fā)明的實(shí)施例的這些和其他方面。在這些描述和附圖中，具體公開了本發(fā)明的實(shí)施例中的ー些特定實(shí)施方式，來(lái)表示實(shí)施本發(fā)明的實(shí)施例的原理的ー些方式，但是應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的實(shí)施例的范圍不受此限制。相反，本發(fā)明的實(shí)施例包括落入所附加權(quán)利要求書的精神和內(nèi)涵范圍內(nèi)的所有變化、修改和等同物。如圖2所示，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的SAVI交換機(jī)過(guò)濾表生存期參數(shù)自適應(yīng)調(diào)整方法，包括以下步驟SlOl :設(shè)置SAVI交換機(jī)的過(guò)濾表生存期參數(shù)，在過(guò)濾表生存期參數(shù)內(nèi)收集預(yù)設(shè)エ作周期時(shí)間內(nèi)SAVI交換機(jī)的用戶在線記錄和SAVI交換機(jī)的過(guò)濾表的負(fù)荷狀態(tài)在本發(fā)明實(shí)施例中，將工作周期時(shí)間設(shè)置為ー個(gè)星期，即7天。需要理解的是，上述的ー個(gè)星期的工作周期時(shí)間示例只是為了便于對(duì)本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，而不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。首先對(duì)如下幾個(gè)概念進(jìn)行說(shuō)明(I)過(guò)濾表耗盡率(R0):設(shè)在一段時(shí)間內(nèi)有Na個(gè)采樣周期，其中如果有N。個(gè)采樣周期過(guò)濾表的資源被耗盡，則定義=$。(2)過(guò)濾表無(wú)用資源占用率(Rw):設(shè)在一段時(shí)間內(nèi)，所有的過(guò)濾表項(xiàng)被從I到η標(biāo)記。如果ー個(gè)過(guò)濾表項(xiàng)i在らi時(shí)間點(diǎn)被添加到過(guò)濾表中，在^時(shí)間點(diǎn)被刪除，而與該過(guò)濾表項(xiàng)關(guān)聯(lián)的主機(jī)在ん時(shí)間點(diǎn)離開網(wǎng)絡(luò)，則定義5^ = Σ =ι(^2 _ hi) = Σ = (^2 — hi) _ Sa。(3)平均重復(fù)確認(rèn)次數(shù)(Avglie):在一段時(shí)間內(nèi)，所有的過(guò)濾表項(xiàng)被從I到η標(biāo)記。如果ー個(gè)過(guò)濾表項(xiàng)生存期滿，則SAVI交換機(jī)會(huì)發(fā)送NS請(qǐng)求給對(duì)應(yīng)的主機(jī)。如果該源地址仍然被使用，則主機(jī)會(huì)用NA (neighbor advertisement)消息響應(yīng)。在收到響應(yīng)消息后，交換機(jī)會(huì)按照當(dāng)前配置的生存期參數(shù)值重置該表項(xiàng)的生存期。例如，如果配置的生存期參數(shù)值為5分鐘，而一臺(tái)主機(jī)的在線時(shí)間是17分鐘，那么交換機(jī)針對(duì)該表項(xiàng)一共會(huì)進(jìn)行4次確認(rèn)過(guò)程，其中在理想環(huán)境下只有一次是必須的，因此針對(duì)該表項(xiàng)的重復(fù)確認(rèn)次數(shù)是3次。針
對(duì)表項(xiàng)i的重復(fù)確認(rèn)次數(shù)被記為，而平均重復(fù)確認(rèn)次數(shù)被定義為隨著配置的過(guò)濾表生存期參數(shù)值的増加，盡管AvgD。會(huì)減少，但是Rw會(huì)増加，同時(shí)Ro>0的可能性也會(huì)増加。ル>0意味著網(wǎng)絡(luò)在某個(gè)時(shí)間段內(nèi)發(fā)生過(guò)由于過(guò)濾表被填滿而導(dǎo)致新的用戶連網(wǎng)被拒絕的情況。在SAVI交換機(jī)運(yùn)行的某段時(shí)間內(nèi)，如果V0，Rw很大，而Avgrc很小，可以得出在某些時(shí)間段內(nèi)，過(guò)濾表被填滿，并很有可能發(fā)生過(guò)拒絕服務(wù)的情況，然而很多過(guò)期無(wú)用的表項(xiàng)占用了有限的過(guò)濾表資源。因此需要調(diào)整生存期配置參數(shù)，將其變成較小值。在SAVI交換機(jī)運(yùn)行的某段時(shí)間內(nèi)，如果ル>0，Rw很小，而Avgrc很大，可以得出在某些時(shí)間段內(nèi)，過(guò)濾表被填滿，但是由于Avglic很大并且Rw很小，因此為過(guò)濾表生存期配置參數(shù)選擇ー個(gè)較小值將對(duì)減輕過(guò)濾表的負(fù)擔(dān)貢獻(xiàn)很小。這種情況主要是由于下連主機(jī)使用 了太多的過(guò)濾表項(xiàng)。為了發(fā)現(xiàn)這種異常情況，利用運(yùn)行監(jiān)控模塊分析采集到的用戶記錄來(lái)發(fā)現(xiàn)是否存在多個(gè)過(guò)濾表項(xiàng)都有同樣的MAC地址。如果存在，則該運(yùn)行監(jiān)控模塊會(huì)自動(dòng)調(diào)整連接該異常主機(jī)的端ロ所允許產(chǎn)生的過(guò)濾表項(xiàng)數(shù)上限；如果不存在，則該交換機(jī)確實(shí)運(yùn)行在高負(fù)載的情況下，因此發(fā)出警報(bào)，建議管理員部署新的SAVI交換機(jī)來(lái)分擔(dān)負(fù)載。在SAVI交換機(jī)運(yùn)行的某段時(shí)間內(nèi)，如果Rtj=O，Avgnc很小，可以得出該SAVI交換機(jī)運(yùn)行在ー個(gè)良好的狀態(tài)下。將求解每臺(tái)交換機(jī)初始最優(yōu)生存期參數(shù)值可以被建模成如下最優(yōu)化問(wèn)題，如式I至式3，該最優(yōu)化問(wèn)題雖然沒(méi)有直接將Rw作為ー個(gè)限制條件，但是由于Rw與ル密切相關(guān)，對(duì)ル進(jìn)行約束，相當(dāng)于間接地對(duì)Rw做了約束，因此這里為了對(duì)問(wèn)題進(jìn)行簡(jiǎn)化，只將ル作為限制條件。Min Avgcc (t)(I)s. t. Ro(t)=0(2)Minlifelime 彡 t 彡 Maxlifelime(3)Avgrc⑴和ル⑴分別代表當(dāng)生存期配置參數(shù)值被設(shè)成t時(shí)指標(biāo)Avgrc和Rq的值，而且出于安全性以及性能上的考慮，t不能超過(guò)Maxlifetime,也不能低于Minlifetime,而Maxlifetime和Minlifetime的值則由網(wǎng)絡(luò)管理員設(shè)定。隨著Rw值的增加，ル>0的可能性也會(huì)増加。為了保證R0=O,當(dāng)選擇最優(yōu)的生存期配置參數(shù)值吋，Rw的值需要盡量小。因此進(jìn)ー步將上述的最優(yōu)化問(wèn)題轉(zhuǎn)換成下面的多目標(biāo)最優(yōu)化問(wèn)題，如式4至式6。即獲得多個(gè)備選過(guò)濾表生存期參數(shù)值。同-Rw(t)代表當(dāng)生存期配置參數(shù)值被設(shè)成t時(shí)指標(biāo)Rw的值。Min Avgcc (t)(4)Min Rw(t)(5)s. t. Minlifelime 彡 t 彡 Maxlifelime(6)通過(guò)將過(guò)濾表生存期配置參數(shù)設(shè)置成一個(gè)很小的值來(lái)收集ー個(gè)星期內(nèi)用戶比較準(zhǔn)確的在線記錄，即每個(gè)用戶的上線和下線時(shí)間，以及其上線的地點(diǎn)等，用戶在線記錄可以通過(guò)對(duì)過(guò)濾表中表項(xiàng)的采集并分析得出。因?yàn)閷⑦^(guò)濾表生存期配置參數(shù)設(shè)置成較小值，因此在級(jí)聯(lián)部署的情況下SAVI交換機(jī)也能夠盡快刪除過(guò)濾表中過(guò)期無(wú)用的表項(xiàng)，因此SAVI網(wǎng)管系統(tǒng)采集到的用戶在線記錄是近似于準(zhǔn)確描述實(shí)際情況的。然后可以基于這一星期的用戶在線記錄，找出每臺(tái)SAVI交換機(jī)的初始最優(yōu)生存期配置參數(shù)值。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，設(shè)置SAVI交換機(jī)的過(guò)濾表生存期參數(shù)為5分鐘。S102 :根據(jù)SAVI交換機(jī)的用戶在線記錄和過(guò)濾表的負(fù)荷狀態(tài)，獲得備選過(guò)濾表生存期參數(shù)值的集合。 為了解決上述問(wèn)題，在本步驟中為過(guò)濾表項(xiàng)數(shù)設(shè)置ー個(gè)調(diào)整閾值，該值可以由管理員根據(jù)網(wǎng)絡(luò)實(shí)際負(fù)載進(jìn)行設(shè)置。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，設(shè)置過(guò)濾表項(xiàng)數(shù)調(diào)整閾值，包括設(shè)置影響過(guò)濾表項(xiàng)平均值的權(quán)重、過(guò)濾表的總?cè)萘俊⑸嫫趨?shù)允許的最大值、采樣周期，以及第ー閾值次數(shù)。獲得多個(gè)備選過(guò)濾表生存期參數(shù)值分為兩種情況第一種情況對(duì)于小于或等于Maxlifetime,且大于或等于Minlifetime,且能夠被采樣周期Psampling整除的所有值，分別作為配置的生存期參數(shù)值，并對(duì)于上述每ー個(gè)生存期參數(shù)值，進(jìn)行如下處理首先將過(guò)濾表平均表項(xiàng)數(shù)超額次數(shù)設(shè)置為O。在預(yù)設(shè)工作周期時(shí)間內(nèi)的每個(gè)采樣點(diǎn)，計(jì)算其平均過(guò)濾表項(xiàng)數(shù)，并將該值與過(guò)濾表項(xiàng)數(shù)調(diào)整閾值比較，如果平均過(guò)濾表項(xiàng)數(shù)超過(guò)閾值，則將過(guò)濾表平均表項(xiàng)數(shù)超額次數(shù)加1，如果對(duì)于預(yù)設(shè)工作周期時(shí)間內(nèi)的每個(gè)采樣點(diǎn)計(jì)算后，過(guò)濾表平均表項(xiàng)數(shù)超額次數(shù)小于第一閾值次數(shù)，則將其加入到備選過(guò)濾表生存期參數(shù)值的集合中。第二種情況如果對(duì)于第一種情況，計(jì)算出來(lái)的備選過(guò)濾表生存期參數(shù)值的集合為空，則說(shuō)明對(duì)于小于或等于Maxlifetime,且大于或等于Minlifetime,且能夠被采樣周期Psampling整除的所有值都不能滿足在預(yù)設(shè)工作周期時(shí)間內(nèi)過(guò)濾表平均表項(xiàng)數(shù)超額次數(shù)小于第一閾值次數(shù)，此時(shí)先將小于或等于Maxlifetime,且大于或等于Minlifetime,且能夠被采樣周期Psampling整除的所有值都加入到備選過(guò)濾表生存期參數(shù)值的集合中。S103 :從備選過(guò)濾表生存期參數(shù)值的集合中，選取初始過(guò)濾表生存期參數(shù)最優(yōu)值。下面對(duì)計(jì)算初始最優(yōu)過(guò)濾表生存期參數(shù)步驟進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。同樣計(jì)算初始最優(yōu)過(guò)濾表生存期參數(shù)值也分為兩種情況，分別對(duì)應(yīng)于S102中的兩種情況。第一種情況對(duì)于備選過(guò)濾表生存期參數(shù)值的集合中的每ー個(gè)元素，將其作為生存期參數(shù)值后，對(duì)于在預(yù)設(shè)工作周期時(shí)間內(nèi)計(jì)算該交換機(jī)的平均重復(fù)確認(rèn)次數(shù)(AvgD。)，選擇Avglie最小的值作為初始最優(yōu)過(guò)濾表生存期參數(shù)值。如果有多個(gè)值對(duì)應(yīng)的Avglie相等，則再計(jì)算這些值對(duì)應(yīng)的過(guò)濾表無(wú)用資源占用率(Rw)，從這些值中選擇Rw最小的值作為初始最優(yōu)過(guò)濾表生存期參數(shù)值。第二種情況對(duì)于備選過(guò)濾表生存期參數(shù)值的集合中的每ー個(gè)元素，將其作為生存期參數(shù)值后，對(duì)于在預(yù)設(shè)工作周期時(shí)間內(nèi)計(jì)算該交換機(jī)的過(guò)濾表無(wú)用資源占用率(Rw)，選擇Rw最小的值作為初始最優(yōu)過(guò)濾表生存期參數(shù)值。如果有多個(gè)值對(duì)應(yīng)的Rw相等，則再計(jì)算這些值對(duì)應(yīng)的平均重復(fù)確認(rèn)次數(shù)(Avglie)，從這些值中選擇Avgrc最小的值作為初始最優(yōu)過(guò)濾表生存期參數(shù)值。在本發(fā)明的實(shí)施例中，S101 S103步驟的執(zhí)行過(guò)程被部署在SAVI交換機(jī)網(wǎng)管系統(tǒng)中。針對(duì)每臺(tái)SAVI交換機(jī)計(jì)算出初始最優(yōu)過(guò)濾表生存期參數(shù)后，該值將被配置到每臺(tái)SAVI交換機(jī)。S104 :在SAVI交換機(jī)運(yùn)行的每個(gè)所述工作周期時(shí)間的第一個(gè)采樣點(diǎn)，基于上ー個(gè)工作周期時(shí)間過(guò)濾表的運(yùn)行情況，計(jì)算本工作周期時(shí)間的過(guò)濾表生存期參數(shù)最優(yōu)值。當(dāng)所述SAVI交換機(jī)在上ー個(gè)工作周期時(shí)間內(nèi)，過(guò)濾表平均表項(xiàng)數(shù)超額次數(shù)小于預(yù)設(shè)的所述第一閾值次數(shù)，且上ー個(gè)工作周期時(shí)間內(nèi)所述過(guò)濾表生存期參數(shù)的最優(yōu)值小于所述過(guò)濾表生存期參數(shù)允許的最大值時(shí)，將上一工作周期過(guò)濾表生存期參數(shù)的最優(yōu)值加上一個(gè)采樣周期時(shí)間，作為當(dāng)前工作周期的過(guò)濾表生存期參數(shù)最優(yōu)值。當(dāng)所述SAVI交換機(jī)在上ー個(gè)工作周期時(shí)間內(nèi)，過(guò)濾表平均表項(xiàng)數(shù)超額次數(shù)大于或等于預(yù)設(shè)的所述第一閾值次數(shù)，且上ー個(gè)工作周期時(shí)間內(nèi)所述過(guò)濾表生存期參數(shù)的最優(yōu)值大于所述過(guò)濾表生存期參數(shù)允許的最小值時(shí)，將上一工作周期過(guò)濾表生存期參數(shù)的最優(yōu)值減去一個(gè)采樣周期時(shí)間，作為當(dāng)前工作周期的過(guò)濾表生存期參數(shù)最優(yōu)值。、
對(duì)于動(dòng)態(tài)調(diào)整階段，每個(gè)交換機(jī)過(guò)濾表生存期參數(shù)最優(yōu)值在ー個(gè)工作周期時(shí)間內(nèi)只有ー個(gè)，相當(dāng)于ー個(gè)基準(zhǔn)。大多數(shù)時(shí)間過(guò)濾表的實(shí)際生存期參數(shù)值均為該過(guò)濾表生存期參數(shù)最優(yōu)值。當(dāng)出現(xiàn)突發(fā)情況時(shí)，實(shí)際生存期參數(shù)值才會(huì)調(diào)整，突發(fā)過(guò)去后，該值還會(huì)逐漸調(diào)整回“最優(yōu)值”，而為了保證“最優(yōu)值”這個(gè)基準(zhǔn)會(huì)隨著實(shí)際運(yùn)行而進(jìn)行調(diào)整，所以在每個(gè)工作周期時(shí)間的第一個(gè)采樣點(diǎn)，要根據(jù)上ー個(gè)周期中的實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行微調(diào)。S105 :在工作周期時(shí)間的每個(gè)采樣點(diǎn)，計(jì)算過(guò)濾表的平均表項(xiàng)數(shù)，并將過(guò)濾表的平均表項(xiàng)數(shù)與過(guò)濾表項(xiàng)數(shù)調(diào)整閾值進(jìn)行比較，井根據(jù)比較結(jié)果實(shí)時(shí)調(diào)整過(guò)濾表生存期參數(shù)。具體地，通過(guò)監(jiān)控SAVI交換機(jī)當(dāng)前的過(guò)濾表項(xiàng)數(shù)，計(jì)算過(guò)濾表的平均表項(xiàng)數(shù),而過(guò)濾表的平均表項(xiàng)數(shù)的定義見式(7)，其中avgs表示在采樣點(diǎn)S時(shí)的過(guò)濾表的平均表項(xiàng)數(shù)；aVgs_i表示在采樣點(diǎn)S-I時(shí)計(jì)算出來(lái)的過(guò)濾表的平均表項(xiàng)數(shù)表示過(guò)濾表生存期參數(shù)配置成lifetime,在采樣點(diǎn)s時(shí)的過(guò)濾表項(xiàng)數(shù)；wn為ー個(gè)百分比權(quán)值，由管理員指定,用來(lái)調(diào)節(jié)歷史數(shù)據(jù)(avgy)在計(jì)算avgs時(shí)的影響。為了避免極短時(shí)間內(nèi)的突發(fā)性，在計(jì)算過(guò)濾表的平均表項(xiàng)數(shù)時(shí)采用了與歷史數(shù)據(jù)求加權(quán)平均的方法。avgs = (I - Wn) · avgs_t + wn . Nffetime (7)如果過(guò)濾表的平均表項(xiàng)數(shù)超過(guò)了管理員配置的閾值，則當(dāng)前的生存期參數(shù)被調(diào)整成較小的值，具體該值的計(jì)算方法見式(8)，其中avgsi利用式(7)在采樣點(diǎn)s時(shí)計(jì)算出來(lái)的過(guò)濾表的平均表項(xiàng)數(shù)，Iifetimes表示在采樣點(diǎn)s時(shí)應(yīng)該使用的過(guò)濾表生存期參數(shù)值，lifetime^表示在采樣點(diǎn)s_l時(shí)已經(jīng)使用的過(guò)濾表生存期參數(shù)值；否則為當(dāng)前的生存期參數(shù)值加上一個(gè)采樣周期時(shí)間(Psampling)，該采樣周期時(shí)間是指代理輪詢過(guò)濾表項(xiàng)數(shù)的周期，即Iifetimes=Iifetimes-Jpsamplini^而最優(yōu)值則是生存期參數(shù)值的上限。Ufethnes =-— · Lifetimes^1(8)其中，Iifetimes為當(dāng)前采樣點(diǎn)的過(guò)濾表生存期參數(shù)，C為過(guò)濾表的總?cè)萘?，avgs為過(guò)濾表當(dāng)前的平均表項(xiàng)數(shù)，lifetime^為上ー采樣點(diǎn)的過(guò)濾表生存期參數(shù)。在當(dāng)前采樣點(diǎn)，當(dāng)過(guò)濾表的平均表項(xiàng)數(shù)小于過(guò)濾表項(xiàng)數(shù)調(diào)整閾值，且上一采樣點(diǎn)的過(guò)濾表生存期參數(shù)小于所述過(guò)濾表生存期參數(shù)的最優(yōu)值時(shí)，將上一采樣點(diǎn)的過(guò)濾表生存期參數(shù)加上采樣周期時(shí)間，設(shè)置為當(dāng)前采樣點(diǎn)的過(guò)濾表生存期參數(shù)。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，步驟S104和步驟S105在每臺(tái)SAVI交換機(jī)的代理中實(shí)現(xiàn)。下面對(duì)初始過(guò)濾表生存期參數(shù)最優(yōu)值的選取和對(duì)過(guò)濾表生存期參數(shù)的實(shí)時(shí)調(diào)整的詳細(xì)步驟進(jìn)行說(shuō)明。I、選取初始過(guò)濾表生存期參數(shù)對(duì)于每臺(tái)SAVI交換機(jī)在SAVI網(wǎng)管系統(tǒng)中都執(zhí)行以下調(diào)整步驟步驟(I):管理員設(shè)置如下參數(shù)Wn :影響過(guò)濾表項(xiàng)平均值的權(quán)重；C :過(guò)濾表的總?cè)萘?；?:調(diào)整閾值(總?cè)萘康陌俜直?； Maxlfetiffle::生存期配置參數(shù)可取的最大值；Minlifetiffle::生存期配置參數(shù)可取的最小值；Psampling :采樣周期(以分鐘為單位)；Total : 一個(gè)星期的總分鐘數(shù)；Countmax :對(duì)于某個(gè)生存期參數(shù)值，一周內(nèi)該交換機(jī)允許過(guò)濾表的平均表項(xiàng)數(shù)超過(guò)閾值β · C的次數(shù)。步驟⑵初始化如下參數(shù)Settime :可選的過(guò)濾表生存期值的集合，該集合中的元素小于Maxlifetime，大于Minlifetime,冋時(shí) gを夠被 PsampIing 整除。Setsampling :ー個(gè)星期內(nèi)所有采樣點(diǎn)的時(shí)間集合，每個(gè)元素以分鐘為單位，即每個(gè)元素都小于Total，同時(shí)能夠被Psampling整除。Candidatelifetime :算法執(zhí)行時(shí)的中間結(jié)果集合，初始為空。步驟(3):對(duì)于Settime集合中的每ー個(gè)元素t，依次執(zhí)行以下步驟步驟(3. I):將count變量設(shè)成O,該變量用來(lái)表示對(duì)于元素t,該交換機(jī)在這一周內(nèi)的平均過(guò)濾表項(xiàng)數(shù)大于或等于閾值β · C的次數(shù)。步驟(3. 2):對(duì)于Setsampling集合中的每ー個(gè)元素S，依次執(zhí)行以下步驟步驟(3.2.1):如果s等于0，即在第一個(gè)采樣點(diǎn)時(shí)，過(guò)濾表平均表項(xiàng)數(shù)avg等于八ぴ，其中iVsf表示如果過(guò)濾表生存期參數(shù)配置成t，在采樣點(diǎn)s時(shí)的過(guò)濾表項(xiàng)數(shù)；如果s不等于0，即不在第一個(gè)采樣點(diǎn)吋，avg等于如下結(jié)果1減去Wn后乘以上一個(gè)采樣點(diǎn)時(shí)計(jì)算的avg,最后再加上Wn-^iVt步驟(3. 2. 2):如果步驟(3. 2. I)中計(jì)算出來(lái)的avg大于閾值β · C,則將count變量加I。步驟(3. 2. 3):如果count大于或者等于countmax，則說(shuō)明如果將生存期參數(shù)配置成t，過(guò)濾表被填滿的概率很大，因此結(jié)束步驟3. 2。步驟(3.3):如果經(jīng)過(guò)步驟(3.2)后,count變量仍小于Countmax,則說(shuō)明從這一周的用戶在線記錄來(lái)看，選擇t作為生存期參數(shù)值時(shí)，過(guò)濾表被填滿的概率較小，可以將t作為ー個(gè)備選值，因此將t加入到Candidatelifetime集合中。步驟⑷如果Candidatelifetime集合不為空,說(shuō)明經(jīng)過(guò)步驟(3)后,根據(jù)一周的用戶在線記錄，已經(jīng)選出了一系列備選的生存期參數(shù)值，當(dāng)使用這些值進(jìn)行配置時(shí)，過(guò)濾表被填滿的概率都較小。
從這一系列備選值中選出最優(yōu)的ー個(gè)值，因此依次執(zhí)行以下步驟步驟(4.I):將如^ぎ_〖設(shè)成無(wú)窮大，如^fmai表示當(dāng)生存期參數(shù)值配置成optimal時(shí)，在一周內(nèi)過(guò)濾表項(xiàng)的平均 重復(fù)確認(rèn)次數(shù)。步驟(4.2):對(duì)于Candidatelifetime集合中的每ー個(gè)元素t，依次執(zhí)行以下步驟步驟(4. 2. I):基于一周內(nèi)的用戶在線記錄,計(jì)算表示當(dāng)生存期參數(shù)值配置成t時(shí)，在一周內(nèi)過(guò)濾表項(xiàng)的平均重復(fù)確認(rèn)次數(shù)。步驟(4. 2. 2):如果小于如冗fmai，則說(shuō)明當(dāng)選取t作為生存期參數(shù)值吋，比選取optimal時(shí)的平均重復(fù)確認(rèn)次數(shù)要小，因此將optimal重新設(shè)成t，同時(shí)將Avg^timal
重新設(shè)成。步驟(4.2.3):如果如等于如沒(méi)忠1·へ則說(shuō)明當(dāng)選取t和optimal作為生存期參數(shù)值時(shí)，從平均重復(fù)確認(rèn)次數(shù)(AvgD。)這一指標(biāo)來(lái)看，二者是等價(jià)的，此時(shí)考慮過(guò)濾表無(wú)用資源占用率(Rw)這ー過(guò)濾表運(yùn)行指標(biāo)。因此依次執(zhí)行以下步驟步驟(4. 2. 3. I):基于一周內(nèi)的用戶在線記錄，分別計(jì)算路和/4pti—，其中/^和分別表示當(dāng)生存期參數(shù)值被配置成t和optimal時(shí)，在一周內(nèi)過(guò)濾表的無(wú)用資源占用率。步驟(4. 2. 3. 2):如果ヽ于,則說(shuō)明選取t作為生存期參數(shù)值吋，從過(guò)濾表無(wú)用資源占用率(Rw)這一指標(biāo)來(lái)看要優(yōu)于選取optimal。因此將optimal重新設(shè)成t。步驟(5):如果Candidatelifetime集合為空,則說(shuō)明經(jīng)過(guò)步驟⑶后,根據(jù)一周的用戶在線記錄，發(fā)現(xiàn)從Settime集合中選取任何ー個(gè)元素作為生存期參數(shù)值，都不能保證在任何一個(gè)采樣點(diǎn)，平均過(guò)濾表項(xiàng)數(shù)avg小于閾值β · C，即任何ー個(gè)值作為生存期參數(shù)值都有可能導(dǎo)致在某個(gè)采樣點(diǎn)過(guò)濾表被填滿的概率較高，這種情況可能是由于交換機(jī)下接入的用戶數(shù)較多造成的。此時(shí)只能選取ー個(gè)值，使得Rw盡可能的小，即盡可能提高過(guò)濾表的使用效率。因此依次執(zhí)行以下步驟步驟(5. I):將設(shè)成無(wú)窮大，表示當(dāng)生存期參數(shù)值配置成optimal時(shí)，在一周內(nèi)過(guò)濾表的無(wú)用資源占用率。步驟(5.2):對(duì)于Settime集合中的每ー個(gè)元素t，依次執(zhí)行以下步驟步驟(5. 2. I):基于一周內(nèi)的用戶在線記錄，計(jì)算レ表示當(dāng)生存期參數(shù)值被配置成t時(shí)，在一周內(nèi)過(guò)濾表的無(wú)用資源占用率。步驟(5. 2. 2):如果路小于，則說(shuō)明當(dāng)選取t作為生存期參數(shù)值吋，比選取optimal時(shí)的過(guò)濾表無(wú)用資源占用率小，因此將optimal重新設(shè)成t，同時(shí)將，重新設(shè)成/ 步驟(5. 2. 3):如果路等于則說(shuō)明當(dāng)選取t和optimal作為生存期參數(shù)值時(shí)，從無(wú)用資源占用率(Rw)這一指標(biāo)來(lái)看，二者是等價(jià)的，此時(shí)再次考慮平均重復(fù)確認(rèn)次數(shù)(Avglic)這ー過(guò)濾表運(yùn)行指標(biāo)。因此依次執(zhí)行以下步驟步驟(5. 2. 3. I):基于一周內(nèi)的用戶在線記錄，分別計(jì)算如^;和ル^ff，其中ル和mai分別表示當(dāng)生存期參數(shù)值被配置成t和optimal時(shí)，在一周內(nèi)平均重復(fù)確認(rèn)次數(shù)。步驟(5. 2. 3. 2):如果如^;小于如^,則說(shuō)明選取t作為生存期參數(shù)值吋，從平均重復(fù)確認(rèn)次數(shù)(AvgD。)這一指標(biāo)來(lái)看要優(yōu)于選取optimal。因此將optimal重新設(shè)成t。步驟(6):返回求出的optimal作為該SAVI交換機(jī)的初始最優(yōu)生存期配置參數(shù)值，并通過(guò)自動(dòng)配置腳本將該值配置到該SAVI交換機(jī)中。2、實(shí)時(shí)調(diào)整過(guò)濾表生存期參數(shù)該部分在每臺(tái)SAVI交換機(jī)本身的軟件代理中予以實(shí)現(xiàn)步驟(I):管理員通過(guò)配置設(shè)置如下參數(shù)
Wn :影響過(guò)濾表項(xiàng)平均值的權(quán)重；C :過(guò)濾表的總?cè)萘?；Y :調(diào)整閾值(總?cè)萘康陌俜直?；Maxlifetiffle :生存期配置參數(shù)可取的最大值；Minlifetiffle :生存期配置參數(shù)可取的最小值；Psampling :采樣周期(以分鐘為單位)；Optimalinit :初始值選取階段計(jì)算出的初始最優(yōu)生存期參數(shù)值；count.:—周內(nèi)該交換機(jī)過(guò)濾表的平均表項(xiàng)數(shù)超過(guò)閾值β · C次數(shù)的閾值。步驟⑵初始化如下參數(shù)Optimalcur :表示在當(dāng)前一周內(nèi)生存期參數(shù)的最優(yōu)值,將其設(shè)成optimalinit.lifetime :當(dāng)前采樣點(diǎn)時(shí)SAVI交換機(jī)應(yīng)該選取的生存期參數(shù)值，將其設(shè)成Optimalinitcount :該交換機(jī)在一周內(nèi)的平均過(guò)濾表項(xiàng)數(shù)大于或等于閾值Y · C的次數(shù)，將其設(shè)成O。步驟(3):在交換機(jī)實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，對(duì)于到達(dá)的采樣點(diǎn)S，依次執(zhí)行以下步驟步驟(3. I):如果s是某一周的第一個(gè)采樣點(diǎn)，但不是交換機(jī)運(yùn)行時(shí)的第一個(gè)采樣點(diǎn)，則依次執(zhí)行以下步驟步驟(3.I. I):如果 count 小于 Countmax,并且 Optimalcur 小于 Maxlifetime,貝丨J 說(shuō)明通過(guò)該交換機(jī)上一周實(shí)際運(yùn)行發(fā)現(xiàn)，該交換機(jī)過(guò)濾表的負(fù)載比原先預(yù)想的要低，因此將Optimaleur向上調(diào)整ー個(gè)采樣周期Psampling,即將Optimaleur重新設(shè)成原Optimaleur加上PsampIing^但是Optimaleur不能超過(guò)Maxlifetime。并且將count重新初始化成O。步驟(3.I. 2):如果 count 大于或等于 countmax,并且 Optimalcur 大于 Minlifetime 貝丨J說(shuō)明通過(guò)該交換機(jī)上一周實(shí)際運(yùn)行發(fā)現(xiàn)，該交換機(jī)過(guò)濾表的負(fù)載比原先預(yù)想的要高，因此將optimal·向下調(diào)整ー個(gè)采樣周期Psampling,即將optimal·重新設(shè)成原optimal·減去PsampIing^ 但是 Optimaleur 不能低于 Min
lifetime°
并且將count重新初始化成O。步驟(3. 2):如果s是交換機(jī)運(yùn)行時(shí)的第一個(gè)采樣點(diǎn)，則令過(guò)濾表的平均表項(xiàng)數(shù)avg等于Npfetime, iVsH/etime表示過(guò)濾表生存期參數(shù)配置成lifetime，在采樣點(diǎn)s時(shí)的過(guò)濾表項(xiàng)數(shù)。步驟(3.3):令過(guò)濾表的平均表項(xiàng)數(shù)avg等于如下結(jié)果1減去Wn后乘以上ー個(gè)采樣點(diǎn)時(shí)計(jì)算的avg，最后再加上Wn乘以JVffetime。步驟(3.4):如果過(guò)濾表的平均表項(xiàng)數(shù)avg大于閾值Y · C，說(shuō)明在采樣點(diǎn)S，過(guò)濾表的負(fù)載已經(jīng)較重，需要迅速將生存期配置參數(shù)lifetime的值減少，從而讓過(guò)期無(wú)用的過(guò)濾表項(xiàng)盡快被刪除，從而降低過(guò)濾表的負(fù)載。因此將lifetime的值調(diào)整為如下值C減去avg后再除以C,最后再將結(jié)果與當(dāng)前的lifetime值相乘。并且將該lifetime的值設(shè)置到生存期參數(shù)中，如果該結(jié)果小于Minlifetime，則將lifetime的值調(diào)整為Minlifetime。同時(shí)將count 加 I ο步驟(3.5):如果過(guò)濾表的平均表項(xiàng)數(shù)avg小于閾值Y · C,而且lifetime小于optimal·,則將lifetime向上調(diào)整ー個(gè)采樣周期，即將lifetime重新設(shè)成原lifetime加上Ps pling。并且將該lifetime的值設(shè)置到生存期參數(shù)中。步驟(4):返回步驟(3)，進(jìn)入下一個(gè)采樣周期。
SAVI交換機(jī)網(wǎng)管系統(tǒng)對(duì)清華大學(xué)校園網(wǎng)內(nèi)將近1000臺(tái)實(shí)際運(yùn)行的SAVI交換機(jī)進(jìn)行監(jiān)控，周期性的獲得交換機(jī)中過(guò)濾表的內(nèi)容。由于清華大學(xué)的學(xué)生宿舍采用直連的方式部署SAVI交換機(jī)，每個(gè)端ロ可以檢測(cè)到主機(jī)斷開網(wǎng)絡(luò)的down事件，從而快速的刪除無(wú)用的過(guò)濾表項(xiàng)，因此通過(guò)對(duì)SAVI交換機(jī)過(guò)濾表內(nèi)容的周期性獲取，可以收集到用戶準(zhǔn)確的上網(wǎng)行為。下面以校園網(wǎng)用戶的準(zhǔn)確上網(wǎng)信息為例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行評(píng)估?；诓杉降膶?shí)際用戶上網(wǎng)記錄進(jìn)行試驗(yàn)?zāi)M，從試驗(yàn)結(jié)果得出以下結(jié)論盡管在理想情況下過(guò)濾表中的表項(xiàng)數(shù)很少，但是如果采用級(jí)聯(lián)方式部署SAVI交換機(jī)，并且過(guò)濾表生存期參數(shù)被配置成默認(rèn)的4小吋，那么實(shí)際的過(guò)濾表項(xiàng)數(shù)是非常多的。然而如果使用本發(fā)明實(shí)施例提供的自適應(yīng)調(diào)整方法，負(fù)載會(huì)被顯著降低。從校園網(wǎng)內(nèi)的909臺(tái)SAVI交換機(jī)中得到用戶的上網(wǎng)信息，這些交換機(jī)分布在大約30個(gè)子網(wǎng)中。利用4周用戶近似準(zhǔn)確的上網(wǎng)記錄來(lái)模擬級(jí)聯(lián)部署方式假設(shè)當(dāng)前的每三臺(tái)SAVI交換機(jī)上連一臺(tái)虛擬的SAVI交換機(jī)，而這三臺(tái)SAVI交換機(jī)則認(rèn)為其是普通交換機(jī)，即原來(lái)三臺(tái)交換機(jī)的過(guò)濾表項(xiàng)將集中在這一臺(tái)虛擬的SAVI交換機(jī)上。如果子網(wǎng)內(nèi)的交換機(jī)數(shù)不能被3整除，則剩下的余數(shù)對(duì)應(yīng)的交換機(jī)將被虛擬出一臺(tái)級(jí)聯(lián)的SAVI交換機(jī)。銳捷SG2400型號(hào)的SAVI交換機(jī)的過(guò)濾表容量是220，而一臺(tái)交換機(jī)可以直連24臺(tái)主機(jī)。從收集到的用戶上網(wǎng)信息顯示，當(dāng)使用IPv6網(wǎng)絡(luò)時(shí)，一臺(tái)主機(jī)平均會(huì)產(chǎn)生三個(gè)使用的IPv6地址。那么如果選擇3作為實(shí)驗(yàn)?zāi)M時(shí)的聚合數(shù)，在理想情況下，虛擬出的SAVI交換機(jī)下連的用戶數(shù)大概是216(3X3X24)。因此認(rèn)為選擇3作為聚合數(shù)是合理的。最終一共得到了 310臺(tái)虛擬的級(jí)聯(lián)部署的SAVI交換機(jī)，并得到了它們對(duì)應(yīng)的4周用戶上網(wǎng)記求。首先對(duì)理想情況進(jìn)行定義。SAVI交換機(jī)采用ー種理想的方式知道用戶的準(zhǔn)確下線時(shí)間，因此交換機(jī)可以及時(shí)刪除無(wú)用的過(guò)濾表項(xiàng)來(lái)最大程度的利用過(guò)濾表資源。在級(jí)聯(lián)部署模式下，除非主機(jī)主動(dòng)發(fā)送通知報(bào)文給交換機(jī)告知其離開，以上定義的理想情況不可能被實(shí)現(xiàn)，但是可以使用該情況作為其它方法的調(diào)整目標(biāo)?；?周的真實(shí)用戶上網(wǎng)信息來(lái)模擬在理想情況下310臺(tái)虛擬SAVI交換機(jī)的運(yùn)行過(guò)程，也對(duì)過(guò)濾表生存期參數(shù)被分別靜態(tài)配置成15分鐘和240分鐘的情況進(jìn)行模擬，最后使用動(dòng)態(tài)調(diào)整方法來(lái)模擬虛擬交換機(jī)的運(yùn)行過(guò)程。對(duì)于動(dòng)態(tài)調(diào)整方法，設(shè)置輸入?yún)?shù)值為wn=0. 5，C=220, β =0. 8，Maxlifetime=240 分鐘，psampling=5 分鐘；在方法的第二部分設(shè)置輸入?yún)?shù)值為wn=0. 5，C=220, Y =0. 5，Maxlifetime=240 分鐘，psampling=5 分鐘。選擇240分鐘作為一種靜態(tài)配置情況的原因是該值是銳捷SG2400型號(hào)交換機(jī)過(guò)濾表生存期參數(shù)的默認(rèn)值，在當(dāng)其它校園網(wǎng)采用級(jí)聯(lián)部署方式時(shí)，如果管理員不對(duì)該參數(shù)進(jìn)行任何修改，那么該種類型的交換機(jī)在這些網(wǎng)絡(luò)中的實(shí)際運(yùn)行效果。如果選擇15分鐘作為ー種靜態(tài)配置情況的原因是通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)采用傳統(tǒng)的靜態(tài)配置方法時(shí)，只有生存期參數(shù)值被配置成小于或等于15分鐘才能保證虛擬出的310臺(tái)SAVI交換機(jī)在4周內(nèi)的任何時(shí)間點(diǎn)上過(guò)濾表都不會(huì)被填滿。使用Rw, Avg10 R0以及過(guò)濾表項(xiàng)數(shù)4個(gè)指標(biāo)來(lái)評(píng)估當(dāng)采用不同方法時(shí)虛擬交換機(jī)的 運(yùn)行狀況。計(jì)算出每臺(tái)虛擬SAVI交換機(jī)4周內(nèi)Rw，Avgnc和過(guò)濾表項(xiàng)數(shù)的值并分別繪制它們的累積概率分布曲線(cumulative distribution function, Q)F)。圖3為過(guò)濾表項(xiàng)數(shù)的⑶F曲線，圖4是指標(biāo)Avgirc的⑶F曲線，圖5是指標(biāo)Rw的⑶F曲線，310臺(tái)虛擬SAVI交換機(jī)各個(gè)指標(biāo)的平均值如表I所示。
權(quán)利要求
1.一種SAVI交換機(jī)過(guò)濾表生存期參數(shù)自適應(yīng)調(diào)整方法，其特征在于，包括如下步驟 設(shè)置SAVI交換機(jī)的過(guò)濾表生存期參數(shù)，在所述過(guò)濾表生存期參數(shù)內(nèi)收集預(yù)設(shè)工作周期時(shí)間內(nèi)所述SAVI交換機(jī)的用戶在線記錄和所述SAVI交換機(jī)的過(guò)濾表的負(fù)荷狀態(tài)； 根據(jù)所述SAVI交換機(jī)的用戶在線記錄和過(guò)濾表的負(fù)荷狀態(tài)，獲得多個(gè)備選過(guò)濾表生存期參數(shù)值； 從所述多個(gè)備選過(guò)濾表生存期參數(shù)值中，選取初始過(guò)濾表生存期參數(shù)最優(yōu)值，并設(shè)置過(guò)濾表項(xiàng)數(shù)調(diào)整閾值； 在所述SAVI交換機(jī)運(yùn)行的每個(gè)所述工作周期時(shí)間的第一個(gè)采樣點(diǎn)，基于上一個(gè)工作周期時(shí)間過(guò)濾表的運(yùn)行情況，計(jì)算本工作周期時(shí)間的過(guò)濾表生存期參數(shù)最優(yōu)值；以及 在所述工作周期時(shí)間的每個(gè)采樣點(diǎn)，計(jì)算所述過(guò)濾表的平均表項(xiàng)數(shù)，并將所述過(guò)濾表的平均表項(xiàng)數(shù)與過(guò)濾表項(xiàng)數(shù)調(diào)整閾值進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果實(shí)時(shí)調(diào)整所述過(guò)濾表生存期參數(shù)，其中，在當(dāng)前采樣點(diǎn)，當(dāng)所述過(guò)濾表的平均表項(xiàng)數(shù)大于所述過(guò)濾表項(xiàng)數(shù)調(diào)整閾值時(shí)，將當(dāng)前過(guò)濾表生存期參數(shù)值迅速調(diào)??；反之，如果在當(dāng)前采樣點(diǎn)，當(dāng)所述過(guò)濾表的平均表項(xiàng)數(shù)小于所述過(guò)濾表項(xiàng)數(shù)調(diào)整閾值，且上一采樣點(diǎn)的過(guò)濾表生存期參數(shù)小于所述過(guò)濾表生存期參數(shù)的最優(yōu)值時(shí)，將當(dāng)前過(guò)濾表生存期參數(shù)值調(diào)大，但是該值不允許超過(guò)所述過(guò)濾表生存期參數(shù)的最優(yōu)值。
2.如權(quán)利要求I所述的SAVI交換機(jī)過(guò)濾表生存期參數(shù)自適應(yīng)調(diào)整方法，其特征在于，所述設(shè)置SAVI交換機(jī)的過(guò)濾表生存期參數(shù)，包括如下步驟設(shè)置所述SAVI交換機(jī)的過(guò)濾表生存期參數(shù)為5分鐘。
3.如權(quán)利要求I所述的SAVI交換機(jī)過(guò)濾表生存期參數(shù)自適應(yīng)調(diào)整方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)工作周期時(shí)間為7天。
4.如權(quán)利要求I所述的SAVI交換機(jī)過(guò)濾表生存期參數(shù)自適應(yīng)調(diào)整方法，其特征在于，所述設(shè)置過(guò)濾表項(xiàng)數(shù)調(diào)整閾值，還進(jìn)一步包括 設(shè)置影響過(guò)濾表項(xiàng)平均值的權(quán)重、過(guò)濾表的總?cè)萘?、生存期參?shù)允許的最大值、采樣周期，以及第一閾值次數(shù)。
5.如權(quán)利要求4所述的SAVI交換機(jī)過(guò)濾表生存期參數(shù)自適應(yīng)調(diào)整方法，其特征在于，所述計(jì)算初始最優(yōu)過(guò)濾表生存期參數(shù)，包括如下步驟 對(duì)于允許的且能夠被采樣周期整除的所有過(guò)濾表生存期參數(shù)值，分別做如下處理 在預(yù)設(shè)工作周期時(shí)間內(nèi)的每個(gè)采樣點(diǎn)，將過(guò)濾表平均表項(xiàng)數(shù)超額次數(shù)設(shè)置為O，其中，所述過(guò)濾表平均表項(xiàng)數(shù)超額次數(shù)用于統(tǒng)計(jì)所述SAVI交換機(jī)在當(dāng)前的過(guò)濾表生存期參數(shù)值的設(shè)置情況下，在預(yù)設(shè)工作周期時(shí)間內(nèi)的平均過(guò)濾表項(xiàng)數(shù)大于或等于調(diào)整閾值乘以過(guò)濾表總?cè)萘康拇螖?shù)； 在預(yù)設(shè)工作周期時(shí)間內(nèi)的每個(gè)采樣點(diǎn)，計(jì)算所述過(guò)濾表的平均表項(xiàng)數(shù)，當(dāng)所述過(guò)濾表的平均表項(xiàng)數(shù)大于過(guò)濾表項(xiàng)數(shù)調(diào)整閾值時(shí)，將過(guò)濾表平均表項(xiàng)數(shù)超額次數(shù)加I ; 如果對(duì)于當(dāng)前的過(guò)濾表生存期參數(shù)的設(shè)置情況，對(duì)于預(yù)設(shè)工作周期時(shí)間內(nèi)的所有采樣點(diǎn)，過(guò)濾表平均表項(xiàng)數(shù)超額次數(shù)小于預(yù)設(shè)的所述第一閾值次數(shù)，則將當(dāng)前的過(guò)濾表生存期參數(shù)列入初始最優(yōu)過(guò)濾表生存期參數(shù)的備選之一； 根據(jù)所述預(yù)設(shè)工作周期時(shí)間過(guò)濾表的平均重復(fù)確認(rèn)次數(shù)和過(guò)濾表的無(wú)用資源占用率，從初始最優(yōu)過(guò)濾表生存期參數(shù)的備選值中選擇一個(gè)作為初始最優(yōu)過(guò)濾表生存期參數(shù)的備選值。
6.如權(quán)利要求5所述的SAVI交換機(jī)過(guò)濾表生存期參數(shù)自適應(yīng)調(diào)整方法，其特征在于，在所述SAVI交換機(jī)運(yùn)行的每個(gè)所述工作周期時(shí)間的第一個(gè)采樣點(diǎn)，計(jì)算所述過(guò)濾表生存期參數(shù)最優(yōu)值，還進(jìn)一步包括 將所述過(guò)濾表平均表項(xiàng)數(shù)超額次數(shù)重置為O。
7.如權(quán)利要求6所述的SAVI交換機(jī)過(guò)濾表生存期參數(shù)自適應(yīng)調(diào)整方法，其特征在于，所述計(jì)算當(dāng)前工作周期的過(guò)濾表生存期參數(shù)最優(yōu)值，包括 當(dāng)所述SAVI交換機(jī)在上一個(gè)工作周期時(shí)間內(nèi)，過(guò)濾表平均表項(xiàng)數(shù)超額次數(shù)小于預(yù)設(shè)的所述第一閾值次數(shù)，且上一個(gè)工作周期時(shí)間內(nèi)所述過(guò)濾表生存期參數(shù)的最優(yōu)值小于所述過(guò)濾表生存期參數(shù)允許的最大值時(shí)，將上一工作周期過(guò)濾表生存期參數(shù)的最優(yōu)值加上一個(gè)采樣周期時(shí)間，作為當(dāng)前工作周期的過(guò)濾表生存期參數(shù)最優(yōu)值。
8.如權(quán)利要求6所述的SAVI交換機(jī)過(guò)濾表生存期參數(shù)自適應(yīng)調(diào)整方法，其特征在于，所述計(jì)算當(dāng)前工作周期的過(guò)濾表生存期參數(shù)最優(yōu)值，包括 當(dāng)所述SAVI交換機(jī)在上一個(gè)工作周期時(shí)間內(nèi)，過(guò)濾表平均表項(xiàng)數(shù)超額次數(shù)大于或等于預(yù)設(shè)的所述第一閾值次數(shù)，且上一個(gè)工作周期時(shí)間內(nèi)所述過(guò)濾表生存期參數(shù)的最優(yōu)值大于所述過(guò)濾表生存期參數(shù)允許的最小值時(shí)，將上一工作周期過(guò)濾表生存期參數(shù)的最優(yōu)值減去一個(gè)采樣周期時(shí)間，作為當(dāng)前工作周期的過(guò)濾表生存期參數(shù)最優(yōu)值。
9.如權(quán)利要求6所述的SAVI交換機(jī)過(guò)濾表生存期參數(shù)自適應(yīng)調(diào)整方法，其特征在于，所述將所述過(guò)濾表的平均表項(xiàng)數(shù)與過(guò)濾表項(xiàng)數(shù)調(diào)整閾值進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果實(shí)時(shí)調(diào)整所述過(guò)濾表生存期參數(shù)，包括 在當(dāng)前采樣點(diǎn)，當(dāng)所述過(guò)濾表的平均表項(xiàng)數(shù)大于過(guò)濾表項(xiàng)數(shù)調(diào)整閾值時(shí)，按照如下公式設(shè)置當(dāng)前采樣點(diǎn)的過(guò)濾表生存期參數(shù)，并將過(guò)濾表平均表項(xiàng)數(shù)超額次數(shù)加I ;Iifetimes = " aJas Ilfetime^1, 其中，Iifetimes為當(dāng)前采樣點(diǎn)的過(guò)濾表生存期參數(shù)，C為所述過(guò)濾表的總?cè)萘?，avgs為過(guò)濾表當(dāng)前的平均表項(xiàng)數(shù)，lifetime^為上一采樣點(diǎn)的過(guò)濾表生存期參數(shù)。
10.如權(quán)利要求6所述的SAVI交換機(jī)過(guò)濾表生存期參數(shù)自適應(yīng)調(diào)整方法，其特征在于，將所述過(guò)濾表的平均表項(xiàng)數(shù)與過(guò)濾表項(xiàng)數(shù)調(diào)整閾值進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果實(shí)時(shí)調(diào)整所述過(guò)濾表生存期參數(shù)，包括 在當(dāng)前采樣點(diǎn)，當(dāng)所述過(guò)濾表的平均表項(xiàng)數(shù)小于過(guò)濾表項(xiàng)數(shù)調(diào)整閾值，且上一采樣點(diǎn)的過(guò)濾表生存期參數(shù)小于所述過(guò)濾表生存期參數(shù)的最優(yōu)值時(shí)，將上一采樣點(diǎn)的過(guò)濾表生存期參數(shù)加上一個(gè)采樣周期時(shí)間，設(shè)置為當(dāng)前采樣點(diǎn)的過(guò)濾表生存期參數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明提出一種SAVI交換機(jī)過(guò)濾表生存期參數(shù)自適應(yīng)調(diào)整方法，包括設(shè)置交換機(jī)的過(guò)濾表生存期參數(shù)，收集預(yù)設(shè)工作周期時(shí)間內(nèi)交換機(jī)的用戶在線記錄和交換機(jī)的過(guò)濾表的負(fù)荷狀態(tài)；獲得多個(gè)備選過(guò)濾表生存期參數(shù)值；選取初始過(guò)濾表生存期參數(shù)最優(yōu)值并設(shè)置過(guò)濾表項(xiàng)數(shù)調(diào)整閾值；在交換機(jī)運(yùn)行的每個(gè)工作周期時(shí)間的第一個(gè)采樣點(diǎn)，基于上一個(gè)工作周期時(shí)間過(guò)濾表的運(yùn)行情況，計(jì)算本工作周期時(shí)間的過(guò)濾表生存期參數(shù)最優(yōu)值；在每個(gè)采樣點(diǎn)，計(jì)算過(guò)濾表的平均表項(xiàng)數(shù)并與過(guò)濾表項(xiàng)數(shù)調(diào)整閾值進(jìn)行比較，實(shí)時(shí)調(diào)整過(guò)濾表生存期參數(shù)。本發(fā)明可以對(duì)過(guò)濾表生存期參數(shù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整。
文檔編號(hào)H04L12/24GK102710448SQ20121019394
公開日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月12日
發(fā)明者姜寧, 安常青, 李福亮, 楊家海 申請(qǐng)人:清華大學(xué)