[发明专利]一种基于SDN的链路往返时延测量方法

说明书

本发明公开了一种基于SDN网络的链路往返时延测量方法，在满足监测器容量约束的条件下，将测量成本(监测器、流规则和带宽的成本)最小化，并决定监测器所部署的网络节点和每个监测器测量的待测链路，然后将计算出的结果部署在SDN网络中，发送探测数据包并测量链路的往返时延。同时，本发明基于SDN的链路往返时延测量方法还具有以下有益效果：(1)、由于硬件的计算能力和带宽的约束，每个监测器都有测量容量的限制，本发明考虑了监测器容量的约束。(2)、解决了监测器部署和待测链路分配问题，并计算出的结果部署来进行链路往返时延的测量。

技术领域

本发明属于网络管理技术领域，更为具体地讲，涉及一种基于SDN的链路往返时延测量方法。

背景技术

端到端的链路往返时延测量方法测量一组选定路径的累积端到端时延，然后从测量到的端到端路径时延中推断出单条链路的时延。端到端方法不需要在每个节点上运行特殊的测量模块和协议，消耗的资源(例如带宽和监测器)较少。现有的端到端计算方法大致可以分为两类：统计方法和代数方法。在统计方法中，链路时延被建模为随机变量，并从实测的端到端时延(如某些路径的端到端时延)估算随机链路时延的分布或参数(如方差和均值)。在代数方法中，链路时延在测量过程中被视为常数，可以先测量出端到端时延，然后使用线性代数方法计算出链路时延。

软件定义网络(Software Defined Networking，SDN)是一种新型的网络架构，通过将网络转发设备的控制平面与数据平面分离，实现网络流量的灵活控制。与传统IP网络不同，SDN网络的控制器可以获取SDN节点的流表统计数据、网络拓扑等信息，并且可以为SDN节点设计转发逻辑，具有高度的自主权。SDN网络中，利用其灵活的转发控制能力，网络管理员可以方便地设置各种测量路径(如简单路径、循环路径、组播树等)。

然而，如何在解决SDN网络上部署监测器和分别待测链路是目前研究的重点。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于SDN的链路往返时延测量方法，在考虑监测器容量的约束条件下，有效地解决监测器部署和链路分配问题，从而完成链路往返时延的测量。

为实现上述发明目的，本发明基于SDN的链路往返时延测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)、使用基于投标策略的近似算法在网络节点中选取若干个节点来部署多个监测器，并决定每个监测器测量哪些待测链路

1.1)、投标准备

1.1.1)、将SDN中的网络节点表示成节点x₁，x₂，...，x_n，待测链路表示成节点y₁，y₂，...，y_m，其中，n为SDN中网络节点的数量，m为SDN中待测链路的数量；

1.1.2)、计算各个网络节点测量每条待测链路的测量成本

网络节点x_i处的监测器测量待测链路y_j的测量成本c_ij由流规则成本和探测成本构成，即c_ij＝r_ij+p_ij，其中，r_ij为网络节点x_i按照最短路转发探测数据包测量待测链路y_j的往返时延时使用的流规则成本，p_ij为网络节点x_i按照最短路转发探测数据包测量待测链路y_j的往返时延时探测数据包在最短路径上传输所产生的成本(探测成本)；