[发明专利]一种软件定义光网络中时间相关的业务调度策略

说明书

本发明公开了一种软件定义网络中时间相关的业务调度策略，其特征是按如下步骤进行：1用户节点向集中式控制器发送应用请求，集中式控制器获取相应的有效资源集合；2判断最大有效资源是否存在；3估算有效频隙和有效频隙资源；4获得传输时间和占用频隙数；5获得最大频谱占有率和最大应用资源占有率并调节之间的比重，从而实现应用资源优先、频谱资源优先或应用资源与频谱资源负载均衡的业务调度。本发明能实现数据中心互联网络向灵活化和可编程化发展，达到灵活组网和集中控制的目的，从而能实现资源的高效利用，显著地改善网络性能。

技术领域

本发明涉及业务调度领域，尤其涉及时间感知的软件定义网络跨层控制架构和考虑时间弹性的跨层优化策略。

背景技术

随着云服务的快速发展，数据中心作为提供信息存储和信息处理能力的重要载体，是支撑新一代互联网应用的基础设施。用户数和业务量的激增导致数据中心规模持续增大，数据中心间信息流不断增长，高效高性能通信处理海量信息的需求愈发突出，亟待通过通信网络技术解决面临的这些难题，以完成数据中心的互联需求。传统电交换支撑网络的电互联由于在互联时延和交换容量等关键需求上面临严峻挑战，难以满足新型数据中心的服务需求。超大容量、高带宽和灵活等优势使光网络成为服务大规模数据中心组网的关键技术。特别是灵活栅格光网络，灵活度高、弹性大等信道特征恰好可以满足高突发性、高宽带等数据中心网络的需求，将成为极具前景的光互联解决方案。在宽带、时延等方面，光互联比电互联具有极大的优势。

针对日益提升的用户数量与高等级用户服务质量需求，现有数据中心光互联网络架构缺乏统一有效的组网与控制方式，从而导致了数据中心光互联面临着规模扩展困难、资源利用低效等问题。软件定义网络(Software Defined Network,SDN)作为当下前沿的集中式控制技术，可以在一定程度上为数据中心光互联组网提供优秀的控制方式，但资源利用有限的问题并没有得到解决。

发明内容

本发明为克服现有技术的不足之处，提出一种软件定义网络中时间相关的业务调度策略，以期能实现数据中心互联网络向灵活化和可编程化发展，达到灵活组网和集中控制的目的，从而能实现资源的高效利用，显著地改善网络性能。

本发明为解决技术问题采用如下技术方案：

本发明一种软件定义网络中时间相关的业务调度策略，所述软件定义网络中包括：N个数据中心节点、m个用户节点和一个集中式控制器；所述集中式控制器通过网络分别与所述N个数据中心节点和m个用户节点通信；其特点是，所述业务调度策略是按如下步骤进行：

步骤1、第i个用户节点向所述集中式控制器发送第j个应用请求，用于向数据中心节点传输第j个业务；所述第i个用户节点的第j个应用请求记为表示第j个业务的传输起始时刻；表示第j个业务的传输结束时刻；表示第j个业务的数据量；1≤i≤m；

步骤2、所述集中式控制器接收到所述第j个应用请求R_j后，获取第n个数据中心节点从第j个业务的数据传输起始时刻到传输结束时刻时间段内的有效应用资源之和，记为第n个有效资源V_n，从而获得N个数据中心节点从第j个业务的数据传输起始时刻到传输结束时刻时间段内的有效应用资源之和，记为有效资源集合V＝{V₁,V₂,…,V_n,…,V_N}；1≤n≤N；

步骤3、将所述有效资源集合V中的元素进行降序排序，并从中选取前S个有效资源作为候选有效资源集合，记为V′＝{V₁′,V₂′,…,V_s′,…,V_S′}；V₁′表示最大有效资源；V_s′表示前S个有效资源中第s个有效资源；1≤s≤S；