一種基于網(wǎng)絡(luò)與用戶協(xié)作休眠的路由方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及網(wǎng)絡(luò)的控制和管理，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備休眠調(diào)度W及網(wǎng)絡(luò)路徑計算領(lǐng)域，特別 設(shè)及一種基于網(wǎng)絡(luò)與用戶協(xié)作休眠的路由方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 研究表明，網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備的能源消耗占全世界能源消耗的10%，而且80%的二氧 化碳排放是由網(wǎng)絡(luò)設(shè)備產(chǎn)生的，降低網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的能源消耗，提高網(wǎng)絡(luò)設(shè)備能源利用率成為 當(dāng)務(wù)之急。然而，當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)環(huán)境在設(shè)計之初，為了應(yīng)對網(wǎng)絡(luò)高峰流量負載，采用了冗余部署 的策略，甚至是過度部署，事實表明在網(wǎng)絡(luò)高峰時期網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的使用率只有30%，在閑時低 至5%;而且，網(wǎng)絡(luò)流量是動態(tài)變化的，在熱點地區(qū)可能會導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)設(shè)備擁塞而在偏遠地區(qū) 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備沒有被充分利用。
[0003] 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的休眠可W有效降低網(wǎng)絡(luò)的能耗。網(wǎng)絡(luò)休眠調(diào)度方法通過控制網(wǎng)絡(luò)，將 流量調(diào)度在一部分網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中，并調(diào)控其他的空閑的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進入休眠。然而網(wǎng)絡(luò)集中式 的休眠調(diào)度屬于NP問題，其調(diào)度計算的復(fù)雜度較高，可能會導(dǎo)致休眠調(diào)度的速度跟不上流 量變化的速度，甚至可能導(dǎo)致丟包和網(wǎng)絡(luò)鏈路中斷。另外，如何及時準確地獲取網(wǎng)絡(luò)流量需 求也是亟需解決的問題。
[0004] 用戶參與網(wǎng)絡(luò)路徑選擇能準確地獲得用戶的流量需求，用戶選路達到均衡后，網(wǎng) 絡(luò)控制器調(diào)控空閑的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進入休眠，而不是根據(jù)流量的變化進行休眠調(diào)度，有效地解 決了 W上兩個問題。然而，在用戶選路的過程中可能達到多重均衡的狀態(tài)，其中壞的均衡狀 態(tài)也將導(dǎo)致高價格的選路策略。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點與不足，在用戶自主路由選擇的基礎(chǔ)上， 提供一種基于網(wǎng)絡(luò)與用戶協(xié)作休眠的路由方法，主要是提出一種網(wǎng)絡(luò)控制器提供最佳路由 傳輸策略的機制，具體為網(wǎng)絡(luò)控制器引導(dǎo)用戶進行路由選擇的機制。
[0006] 本發(fā)明的目的通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)：一種基于網(wǎng)絡(luò)與用戶協(xié)作休眠的路由方 法，其特征在于，包括W下步驟：
[0007] S1、網(wǎng)絡(luò)控制器向有業(yè)務(wù)請求的用戶周期性公布網(wǎng)絡(luò)的拓撲，包括網(wǎng)絡(luò)節(jié)點和網(wǎng) 絡(luò)鏈路信息，現(xiàn)有的每條網(wǎng)絡(luò)鏈路和每個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點已用帶寬和總帶寬，所述網(wǎng)絡(luò)鏈路使用 價格，所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點使用價格W及定價規(guī)則，同時向用戶發(fā)布一種經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)控制器計算的 最優(yōu)穩(wěn)定路由策略作為用戶選擇路徑的參考；
[000引S2、每個用戶根據(jù)網(wǎng)絡(luò)控制器公布的定價規(guī)則，分別計算出接受網(wǎng)絡(luò)控制器提供 的路由策略和各條業(yè)務(wù)源端到目的端能夠到達路徑的價格；
[0009] S3、用戶根據(jù)計算結(jié)果，獨立地選擇價格適當(dāng)便宜的路徑，并將所選擇的路徑提交 給網(wǎng)絡(luò)控制器.
[0010] S4、網(wǎng)絡(luò)控制器根據(jù)所收到的用戶路徑選擇結(jié)果，更新網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)和路由策略；
[0011] S5、網(wǎng)絡(luò)控制器調(diào)控處于穩(wěn)定即承載的業(yè)務(wù)量無變化且空閑狀態(tài)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點和網(wǎng) 絡(luò)鏈路進入休眠；
[0012] S6、已結(jié)束網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的用戶通知網(wǎng)絡(luò)控制器或直接退出網(wǎng)絡(luò)，繼續(xù)使用網(wǎng)絡(luò)服務(wù) 的用戶重復(fù)步驟S2、S3;
[0013] S7、網(wǎng)絡(luò)控制器在收到用戶服務(wù)結(jié)束通知后，周期性回收未有業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)發(fā)的空閑用 戶路徑帶寬，并重新計算路徑和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的已用帶寬，然后重復(fù)步驟S1、S4、S5。
[0014] 優(yōu)選的，步驟S1中，所述的定價規(guī)則是一種促進用戶共享網(wǎng)絡(luò)鏈路與網(wǎng)絡(luò)節(jié)點W 節(jié)約能源的協(xié)同機制，即同一網(wǎng)絡(luò)鏈路或網(wǎng)絡(luò)節(jié)點承載的用戶業(yè)務(wù)量越大，單位業(yè)務(wù)量的 價格越低，具體為:使用同一網(wǎng)絡(luò)鏈路或網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的用戶，單位業(yè)務(wù)量的價格為該網(wǎng)絡(luò)鏈路 或網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的使用價格除W該網(wǎng)絡(luò)鏈路的已用帶寬。
[0015] 優(yōu)選的，所述單位業(yè)務(wù)量的計量單位是比特位/秒。
[0016] 優(yōu)選的，步驟S1中，所述的最優(yōu)穩(wěn)定路由策略一般是能使用戶的路由選擇達到穩(wěn) 定，即每個用戶均沒有價格適當(dāng)便宜的路徑供選擇，且性能最優(yōu)的路徑選擇的集合。
[0017] 優(yōu)選的，引起所述最優(yōu)穩(wěn)定路由策略改變的因素有：（1)用戶的業(yè)務(wù)帶寬需求改 變；（2)用戶退出網(wǎng)絡(luò)或者新的用戶進入網(wǎng)絡(luò)；（3)網(wǎng)絡(luò)物理拓撲發(fā)生變化。
[0018] 優(yōu)選的，步驟S2中，所述的價格計算過程如下:將一個用戶所選擇的路徑中設(shè)及的 網(wǎng)絡(luò)鏈路和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的價格加起來就是該用戶選擇該路徑的價格。
[0019] 優(yōu)選的，步驟S3中，所述的價格適當(dāng)便宜的路徑，是指若存在路徑的價格低于當(dāng)前 路徑的價格時，用戶將重新選擇最便宜的路徑，一般而言網(wǎng)絡(luò)控制器提供的路由策略是最 便宜的。
[0020] 優(yōu)選的，所述重新選擇最便宜的路徑的價格比當(dāng)前路徑的價格低10%。
[0021] 優(yōu)選的，步驟S4中，所述的更新網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)和路由策略是指網(wǎng)絡(luò)控制器根據(jù)用戶提 交的選路結(jié)果，重新計算每條網(wǎng)絡(luò)鏈路已用帶寬；網(wǎng)絡(luò)控制器若監(jiān)聽到用戶進入網(wǎng)絡(luò)或者 退出網(wǎng)絡(luò)，則重新計算最優(yōu)路由策略。
[0022] 優(yōu)選的，步驟51、54、55、57中，網(wǎng)絡(luò)控制器周期性地發(fā)布網(wǎng)絡(luò)信息并更新信息；用 戶收到網(wǎng)絡(luò)控制器發(fā)布的信息，則重復(fù)步驟S2、S3、S6。
[0023] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點和有益效果：
[0024] 1、本發(fā)明提出一種用戶與網(wǎng)絡(luò)的協(xié)作機制W促進用戶和網(wǎng)絡(luò)共同節(jié)約能源，采取 運種機制，能有效準確地獲取用戶對網(wǎng)絡(luò)的需求，巧妙地解決了現(xiàn)有技術(shù)中難W獲取網(wǎng)絡(luò) 流量需求的問題。
[0025] 2、本發(fā)明提出用戶選路達到最優(yōu)穩(wěn)定均衡后，網(wǎng)絡(luò)控制器調(diào)控空閑的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進 入休眠，而不是根據(jù)流量的變化進行休眠調(diào)度，解決了現(xiàn)有技術(shù)中休眠調(diào)度速度跟不上流 量變化速度的問題。
[0026] 3、本發(fā)明提出用戶參與網(wǎng)絡(luò)選路的過程，將計算分散到客戶端，減少了網(wǎng)絡(luò)控制 器端的計算量；網(wǎng)絡(luò)控制器為用戶提供最優(yōu)穩(wěn)定路由策略作為參考，減少了用戶端的計算 量，同時使路徑選擇達到最優(yōu)穩(wěn)定的均衡狀態(tài)，大大地提高了網(wǎng)絡(luò)的資源利用率和降低網(wǎng) 絡(luò)維護成本W(wǎng)及用戶使用網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的成本。
【附圖說明】
[0027] 圖1為本發(fā)明所述的一種基于網(wǎng)絡(luò)與用戶協(xié)作休眠的路由方法的流程圖。
[0028] 圖2為圖1所述方法在網(wǎng)絡(luò)控制器控制下的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0029] 下面結(jié)合實施例及附圖對本發(fā)明作進一步詳細的描述，但本發(fā)明的實施方式不限 于此。
[0030] -種基于網(wǎng)絡(luò)與用戶協(xié)作休眠的路由方法，其特征在于，包括W下順序的步驟：
[0031] S1、網(wǎng)絡(luò)控制器向有業(yè)務(wù)請求的用戶周期性公布網(wǎng)絡(luò)的拓撲，包括網(wǎng)絡(luò)節(jié)點和網(wǎng) 絡(luò)鏈路信息，現(xiàn)有的每條網(wǎng)絡(luò)鏈路和每個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點已用帶寬和總帶寬，所述網(wǎng)絡(luò)鏈路使用 價格，所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點使用價格W及定價規(guī)則，同時向用戶發(fā)布一種經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)控制器計算的 最優(yōu)穩(wěn)定路由策略作為用戶選擇路徑的參考；
[0032] S2、每個用戶根據(jù)網(wǎng)絡(luò)控制器公布的定價規(guī)則，分別計算出接受網(wǎng)絡(luò)控制器提供 的路由策略和各條業(yè)務(wù)源端到目的端能夠到達路徑的價格；
[0033] S3、用戶根據(jù)計算結(jié)果，獨立地選擇價格適當(dāng)便宜的路徑，并將所選擇的路徑提交 給網(wǎng)絡(luò)控制器.
[0034] S4、網(wǎng)絡(luò)控制器根據(jù)所收到的用戶路徑選擇結(jié)果，更新網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)和路由策略；
[0035] S5、網(wǎng)絡(luò)控制器調(diào)控處于穩(wěn)定即承載的業(yè)務(wù)量無變化且空閑狀態(tài)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點和網(wǎng) 絡(luò)鏈路進入休眠；
[0036] S6、已結(jié)束網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的用戶通知網(wǎng)絡(luò)控制器或直接退出網(wǎng)絡(luò)，繼續(xù)使用網(wǎng)絡(luò)服務(wù) 的用戶重復(fù)步驟S2、S3;
[0037] S7、網(wǎng)絡(luò)控制器在收到用戶服務(wù)結(jié)束通知后，周期性回收未有業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)發(fā)的空閑用 戶路徑帶寬，并重新計算路徑和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的已用帶寬，然后重復(fù)步驟S1、S4、S5。
[0038] 進一步的，步驟S1中，所述的定價規(guī)則是一種促進用戶共享網(wǎng)絡(luò)鏈路與網(wǎng)絡(luò)節(jié)點 W節(jié)約能源的協(xié)同機制，即同一網(wǎng)絡(luò)鏈路或網(wǎng)絡(luò)節(jié)點承載的用戶業(yè)務(wù)量越大，單位業(yè)務(wù)量 的價格越低，具體為:使用同一網(wǎng)絡(luò)鏈路或網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的用戶，單位業(yè)務(wù)量的價格為該網(wǎng)絡(luò)鏈 路或網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的使用價格除W該網(wǎng)絡(luò)鏈路的已用帶寬。
[0039] 更進一步的，所述單位業(yè)務(wù)量的計量單位是比特位/秒。
[0040] 進一步的，步驟S1中，所述的最優(yōu)穩(wěn)定路由策略一般是能使用戶的路由選擇達到 穩(wěn)定，即每個用戶均沒有價格適當(dāng)便宜的路徑供選擇，且性能最優(yōu)的路徑選擇的集合。
[0041] 更進一步的，引起