[发明专利]一种数据中心网络设备信息采集节点部署方法

权利要求书

1.一种数据中心网络设备信息采集节点部署方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：收集一段时间内网络中各设备节点的运行状态数据，测量网络中每条链路的时延；

步骤2：根据所述设备节点的运行状态数据，计算每个设备节点的最佳监控频率和监控容忍时延；

步骤3：根据设备节点的监控容忍时延和网络链路时延计算当设备节点被部署为采集节点后在其监控范围内的设备节点；

步骤4：利用每个设备节点的监控范围构建数学模型，根据所述模型计算并选择采集节点，得到最优采集节点部署方案。

2.根据权利要求1所述的一种数据中心网络设备信息采集节点部署方法，其特征在于，步骤1中所述网络包含n个设备节点v_i(i＝1,2,...,n)，每个设备节点v_i包含m个运行状态s_ik(k＝1,2,...,m)，设备节点v_i与设备节点v_j之间的时延为最短链路时延t_ij。

3.根据权利要求2所述的一种数据中心网络设备信息采集节点部署方法，其特征在于，步骤2具体包括以下步骤：

步骤2.1：对设备节点的每个运行状态数据序列进行傅里叶变化：

步骤2.2：计算设备节点所有运行状态数据序列的最大频率:

f_max(v_i)＝max{f_max(s_ik)},k＝1,2,…,m

步骤2.3：由奈奎斯特采样定理可知，当采样频率大于等于信号的最大频率的2倍时，采样信号可以无损的恢复为原始信号，为了在信息收集端恢复每个设备节点的运行状态数据，设定设备节点v_i的最佳监控频率为：

则设备节点v_i的监控容忍时延为：

4.根据权利要求3所述的一种数据中心网络设备信息采集节点部署方法，其特征在于，步骤3中信息采集节点x_j是从设备节点中选取得到，当某个设备节点被选择作为信息采集节点时，处在其监控范围内的设备节点v_i应满足到信息采集节点x_j的链路时延小于设备节点v_i的监控容忍时延：t_ij≤R(v_i)。

5.根据权利要求4所述的一种数据中心网络设备信息采集节点部署方法，其特征在于，步骤4具体包括以下步骤：

步骤4.1：所述数学模型的优化目标是最小化信息采集节点的数量，同时满足所有设备节点都可以以最佳监控频率被监控，因此根据设备节点监控范围可构建以下数学模型：

s.t.

x_j∈{0,1},j＝1,2,…,n

其中，a_ij＝1表示设备节点v_i处在信息采集节点x_j的监控范围内，a_ij＝0则表示设备节点v_i处在信息采集节点x_j的监控范围外，x_j＝1表示设备节点v_j被选择作为信息采集节点，x_j＝1则表示设备节点v_j未被选择作为信息采集节点，表示每个设备节点v_i至少能被一个信息采集节点x_j监控；

步骤4.2：利用分支定界法求解上述整数线性规划模型，求解结果为最少的信息采集节点的数量和被选中作为信息采集节点的设备节点；

步骤4.3：若存在多个最少信息采集节点部署方案，为了使设备节点信息采集更高效，选择总时延T_total最小的作为最优信息采集节点部署方案：

其中，x表示步骤4.2中求解得到的一种最优解。