[发明专利]一种无线SDN下优先级驱动的切换优化方法

说明书

本发明公开了一种无线SDN下优先级驱动的切换优化方法，该方法在无线SDN网络下，提出了优先级驱动的转发和资源预留方法，通过优先级驱动，能够对现有的低优先级业务流进行操作，减少其所占据带宽或者缩短其流表持续时间，所空余出来的资源用于满足高优先级的业务流，解决了传统的网络中不能对现有的流进行操作、只能等待现有流转发完成才能进行新的操作的问题。本发明有利于业务复杂，接入切换频繁的场景下切换流畅性和切换前后资源一致性的优化，在业务复杂多样、接入密集场景下如大型商圈，娱乐场所等很高的应用价值。

技术领域

本发明涉及SDN计算机网络领域，具体涉及一种无线SDN下优先级驱动的切换优化策略。

背景技术

近年来，随着软件定义网络(Software-Defined Networking，SDN)的诞生与兴起，越来越多的学者和机构开始研究并且应用SDN技术。其中OpenFlow协议作为使用最广泛的SDN实现技术，在与无线网络结合的研究中获得了广泛的关注，它可能可以使得传统难以实现的特性成为现实。Odin提出了轻量级虚拟接入点(Light Virtual Access Point，LVAP)，它为每一个接入到网路中的用户提供了一个虚拟的接入点，即一对一映射。OpenRadio讨论了可编程的无线数据平面问题，它提供了一个软件抽象层，将无线网络分割为处理平面(即数据层)和决策平面(即控制层)，并设计了可编程的无线接口。通过OpenRadio，运营商仅需编写相应的数据转发规则，降低了对无线网络配置的复杂度。SoftRAN利用了SDN的全局信息，从而高效地协调基站RAN(Radio Access Network)所管理的各个无线接入设备，合理分配频谱资源，降低传输能耗。PANE为用户提供了一个API，通过调用该API，认证用户可以提出预留网络的请求等等。

在带宽分配方面，研究人员提出了ATBG算法，将数据中心的业务根据带宽敏感度和延迟敏感度分为三类，根据已知的业务类型、业务带宽需求、原地址以及目的地址进行业务带宽保障；基于合作博弈算法的带宽分配策略是将多个个汇聚流对带宽分配的竞争行为建模为一个合作博弈，通过寻求此博弈的纳什谈判解来确定优化的带宽分配策略，权衡各汇聚流的最小带宽，保证带宽分配的公平性。Netstitcher通过获取资源信息和带宽的使用情况，使用存储转发算法(Store and Forward)，优先传输延迟敏感度高的数据，延迟敏感度低的数据会被暂存，在带宽资源有空闲时传输，根据带宽的使用情况进行实时的调整。此方案通过调度策略对带宽在时间上进行了分配，减小了其他业务对延时敏感度高的业务的影响，但是对业务流量的划分粒度较大，没有充分考虑不同流量对于带宽需求的差异，用户在无线切换场景下，会导致无线切换前后资源分配的问题。

发明内容

本发明的目的是提出一种无线SDN下优先级驱动的切换优化方法，采用优先级驱动的转发和资源预留的方式，结合SDN的控制层、数据层分离，以及灵活编程的特点，能最大限度地对网络资源进行分配并实现接入的无缝切换，用以解决当前用户在无线切换时存在卡顿、切换前后分配资源不一致的问题。

为了实现上述任务，本发明采用以下技术方案：

一种无线SDN下优先级驱动的切换优化方法，包括以下步骤：

步骤1，建立无线SDN网络

采用SDN控制器、多个OVS交换机以及多个无线AP，通过三级连接的方式构成无线SDN网络；

步骤2，为新接入SDN网络的用户下达转发决策

步骤2.1，无线AP判断是否有新用户接入；

步骤2.2，当有新用户接入无线AP时，针对用户的业务流进行流表匹配；

步骤2.3，将业务流依据是否延迟敏感、所需带宽大小以及业务的重要程度进行划分为6个优先级；

步骤2.4，对于不同的优先级，对业务流执行不同的转发策略：