[发明专利]应用于NS3并行仿真的网络分割优化算法

权利要求书

1.应用于NS3并行仿真的网络分割优化算法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、通过解析Netflow数据获得流量矩阵；再读取并处理得到数据库中的路由表，生成路由矩阵文件；具体实现方法为：Netflow数据表示在一个源IP地址和目的IP地址间传输的单向数据流，每一行Netflow数据分别为：采集设备IP、源节点IP、源节点端口、目的节点IP、目的节点端口、协议类型、包数目、包大小、采集的开始与结束时间；

通过统计每个节点总的流量得到流量矩阵，记为X；流量矩阵X表示网络中任意OD对之间的流量，X是一个m×1的矩阵；矩阵的每一行元素为一个节点的流量总数量；

从采集的SNMP数据生成的路由表的存储数据库中，取出路由表数据，得到路由矩阵，记为A；A是一个n×m维的矩阵，n为链路数，m为OD的总对数；A中的元素记为a_ij，i表示链路，j表示OD对；当第j个OD对通过第i个链路进行流量传输时，令a_ij＝1，否则令a_ij＝0；

S2、生成链路流量和节点流量，通过路由矩阵文件和流量矩阵生成链路流量，将链路流量结合链路连接状况文件生成节点流量；具体实现方法为：通过读取路由矩阵文件和流量矩阵文件，根据式(1)得到链路流量；

Y＝AX (1)

其中，Y表示链路流量，是一个n×1的矩阵；

链路连接状况文件的每一行的前两项为路由器设备名称，后两项为路由器设备对应的节点编号；根据式(1)得到的链路流量，结合链路连接状况获得节点流量；

S3、生成对应Metis划分算法的CSR格式文件，通过标准化链路权重和节点权重，生成对应Metis划分算法的CSR格式文件；具体实现方法为：选择使用对数函数标准化链路流量作为链路权重结果，选择使用对数函数标准化节点流量作为节点权重结果：

y＝log₁₀(x) (2)

式中，y表示链路权重或节点权重，x表示对应的链路流量或节点流量；

通过对数标准化后，没有流量的链路被标准化为1，而流量之间的幂级差距在权重中表现为个位数的差距；

对于有a个节点，b条边的图G＝(V,E)，V表示图G的点集合，E表示图G的边集合；CSR格式文件的首行有三个参数：a、b、fmt，其中fmt参数是包括顶点大小、顶点权重和边权重的三位二进制数；

生成的CSR格式文件中，第一行的三项分别为：节点数a、边数b以及权值格式fmt；从第二行开始，每一行都代表一个节点的链路连接情况和对应权重值，其中第一项为节点权重，后面的每两项分别代表相连的节点和相应的链路权重值。

2.根据权利要求1所述的应用于NS3并行仿真的网络分割优化算法，其特征在于，所述步骤S2中获得节点流量的具体实现方法为：

S21、读取流量矩阵文件，获得流量矩阵；

S22、读取路由矩阵文件，获得路由矩阵；

S23、通过公式(1)获得链路流量；

S24、判断链路流量结构体中链路数目是否等于拓扑链路数，若是则执行步骤S25，否则结束操作；

S25、读取链路连接状况文件，获得链路连接状况；

S26、通过链路连接状况获得每个节点所关联的链路，得到节点的流量；

S27、判断获得的节点数是否和拓扑节点数相同，若相同则执行步骤S28，否则结束操作；

S28、将链路流量和节点流量写入相应文件，结束操作。