專利名稱：流量工程和服務(wù)器選擇的聯(lián)合優(yōu)化方法、系統(tǒng)及相關(guān)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，尤其涉及流量工程和服務(wù)器選擇的聯(lián)合優(yōu)化方法、系統(tǒng)及 相關(guān)設(shè)備。
背景技術(shù)：
互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商(ISP，Internet Service Provider)憑借其擁有的物理網(wǎng)絡(luò)提 供互連網(wǎng)連接。由于在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲性垂?jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)之間存在多條路經(jīng)，因此，當(dāng)ISP規(guī)劃 從某個(gè)源節(jié)點(diǎn)發(fā)送一定的流量到某個(gè)目的節(jié)點(diǎn)時(shí)，其需要決定如何分配在每條路徑上的流 量，從而使網(wǎng)絡(luò)的整體性能(例如，延遲、負(fù)載均衡等方面)最優(yōu)，ISP需要解決的上述問(wèn)題 稱作流量工程(TE，Traffic Engineering)問(wèn)題。而內(nèi)容提供商(CP，Content Provider)利用互聯(lián)網(wǎng)連接向其用戶提供內(nèi)容方面的 服務(wù)例如文件、音頻和視頻的共享等等。與ISP不同的是，CP沒(méi)有權(quán)限去改變底層網(wǎng)絡(luò)的 路由。對(duì)應(yīng)每個(gè)用戶請(qǐng)求，CP需要決定如何將用戶請(qǐng)求的流量分配到不同的服務(wù)器，CP需 要解決的上述問(wèn)題稱作服務(wù)器選擇(ss，Server Selection)問(wèn)題。一般地，ISP和CP分別獨(dú)立地求解TE和SS，兩者之間不存在可以相互共享的信 息。由于TE和SS都會(huì)影響網(wǎng)絡(luò)狀況，ISP和CP都需要不斷調(diào)整TE和SS，直至系統(tǒng)達(dá)到 穩(wěn)定的狀態(tài)。如前所述，由于ISP和CP兩者之間一般沒(méi)有信息的交流，因此，在不合作場(chǎng)景 下，CP需要依靠對(duì)端到端等底層網(wǎng)絡(luò)信息的探測(cè)來(lái)解決SS ；在部分合作場(chǎng)景下，ISP向CP 提供準(zhǔn)確的底層網(wǎng)絡(luò)信息，例如拓?fù)湫畔ⅰ㈡溌窢顟B(tài)信息和路由信息等。然而，由于ISP對(duì) TE和CP對(duì)SS的優(yōu)化目標(biāo)總是存在著不一致，這使得雙方都希望站在自己的立場(chǎng)上最優(yōu)化 自身的目標(biāo)。因此，無(wú)論是在不合作場(chǎng)景下或是部分合作場(chǎng)景下，TE和SS的這種非合作博 弈機(jī)制只能保證系統(tǒng)收斂到次優(yōu)的平衡，系統(tǒng)性能無(wú)法達(dá)到帕雷托(Pareto)最優(yōu)。為了保證系統(tǒng)收斂到帕雷托最優(yōu)，ISP和CP需要實(shí)現(xiàn)TE和SS之間的聯(lián)合優(yōu)化。 在聯(lián)合優(yōu)化中，ISP和CP實(shí)現(xiàn)完全信息共享，即ISP向CP提供自己的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔?、鏈?狀態(tài)信息和路由信息等，而CP向ISP提供自己的服務(wù)器信息、用戶需求信息等。在兩者實(shí) 現(xiàn)完全信息共享時(shí)，TE和SS不再被獨(dú)立解決。聯(lián)合優(yōu)化對(duì)于TE和SS是同時(shí)進(jìn)行的，而不 是采取一種迭代的方式(即ISP進(jìn)行一次TE，CP再進(jìn)行一次SS，如此循環(huán))。這種聯(lián)合優(yōu) 化對(duì)很多應(yīng)用，例如點(diǎn)播業(yè)務(wù)等，均能取得很好的效果。然而，上述TE與SS的聯(lián)合優(yōu)化面臨的一個(gè)挑戰(zhàn)性問(wèn)題是如何設(shè)計(jì)一個(gè)快速收斂 的協(xié)議，確保系統(tǒng)取得最優(yōu)性能的同時(shí)，盡可能少地暴露ISP和CP彼此之間的信息。例如， ISP盡可能少地暴露網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔?、鏈路狀態(tài)信息和路由信息等，而CP盡可能少地暴露服 務(wù)器信息、用戶需求信息等。針對(duì)上述TE與SS的聯(lián)合優(yōu)化面臨的問(wèn)題，業(yè)界提出了聯(lián)合SS和TE (COST， Cooperative SS and TE)協(xié)議。COST利用對(duì)偶分解將初始的聯(lián)合優(yōu)化問(wèn)題分解為兩個(gè)類 似于TE和SS的子優(yōu)化問(wèn)題以及一個(gè)主優(yōu)化問(wèn)題。兩個(gè)子優(yōu)化問(wèn)題之間通過(guò)共同的對(duì)偶變 量相互關(guān)聯(lián)，而主優(yōu)化問(wèn)題則負(fù)責(zé)不斷更新關(guān)聯(lián)的對(duì)偶變量以使系統(tǒng)逼近最優(yōu)解。在解決TE和SS的聯(lián)合優(yōu)化問(wèn)題時(shí)，給定關(guān)聯(lián)的對(duì)偶變量，ISP解決類似TE的子優(yōu)化問(wèn)題TE-NBS， 而CP解決類似SS的子優(yōu)化問(wèn)題SS-NBS。在每一輪優(yōu)化過(guò)后，根據(jù)兩個(gè)子優(yōu)化問(wèn)題的解，系 統(tǒng)通過(guò)解決主優(yōu)化問(wèn)題來(lái)更新關(guān)聯(lián)的對(duì)偶變量，用于下一輪的聯(lián)合優(yōu)化。經(jīng)過(guò)足夠多輪的 優(yōu)化之后，COST確保能夠取得最優(yōu)的系統(tǒng)性能。在具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，ISP可以利用現(xiàn)有的技術(shù)來(lái)解決類似TE的子優(yōu)化問(wèn)題TE-NBS。由 于要求得到子優(yōu)化問(wèn)題的最優(yōu)解，可以采用的技術(shù)包括應(yīng)用了集中化算法的多協(xié)議標(biāo)簽交 換(MPLS，Multi-Protocol Label Switching)和應(yīng)用了分布式算法的按指數(shù)懲罰的流量分 割(PEFT，Penalizing Exponential Flow-spliTting)。同時(shí)，CP 需要得到準(zhǔn)確的底層網(wǎng)絡(luò) 信息(包括拓?fù)湟约皶r(shí)延)來(lái)解決類似SS的子問(wèn)題SS-NBS。由于COST需要經(jīng)過(guò)多輪的優(yōu)化，并且在每一輪優(yōu)化過(guò)程中ISP需要解決和TE類 似的子優(yōu)化問(wèn)題TE-NBS，CP需要解決和SS類似的子優(yōu)化問(wèn)題SS-NBS，而兩者之間是通過(guò)更 新網(wǎng)絡(luò)中各條鏈路的價(jià)格來(lái)實(shí)現(xiàn)通信的，相較于現(xiàn)有的TE協(xié)議，COST的時(shí)耗成倍增長(zhǎng)(正 比于優(yōu)化的輪數(shù))，進(jìn)一步地，由于COST所需的信息傳遞不僅包括每一輪優(yōu)化中解決兩個(gè) 子優(yōu)化問(wèn)題的信息傳遞，還包括解決主優(yōu)化問(wèn)題時(shí)更新關(guān)聯(lián)的對(duì)偶變量所需的信息傳遞。 這就是說(shuō)，COST在達(dá)到最優(yōu)解的過(guò)程中需要較長(zhǎng)的收斂時(shí)間和大量的信息傳遞。此外，COST在解決SS優(yōu)化問(wèn)題時(shí)，要求ISP向CP提供關(guān)鍵的底層網(wǎng)絡(luò)信息(例 如網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔?、鏈路狀態(tài)信息等)。但在很多時(shí)候，這樣的要求對(duì)于ISP并不合理，尤其當(dāng) ISP在合作中占有主導(dǎo)地位的時(shí)候；當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中包含多個(gè)CP時(shí)，ISP也不愿意向每一個(gè)CP都 泄漏關(guān)鍵的底層網(wǎng)絡(luò)信息。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例提供流量工程和服務(wù)器選擇的聯(lián)合優(yōu)化方法、系統(tǒng)及相關(guān)設(shè)備，在 無(wú)需ISP向CP泄漏關(guān)鍵底層網(wǎng)絡(luò)信息的前提下，以較短的收斂時(shí)間和少量的信息傳遞求得 最優(yōu)解。本發(fā)明實(shí)施例提供一種流量工程和服務(wù)器選擇的聯(lián)合優(yōu)化方法，包括路由器確 定承載屬于同一用戶節(jié)點(diǎn)的流量的各個(gè)向外鏈路；所述路由器獲取所述各個(gè)向外鏈路的最優(yōu)鏈路權(quán)重，所述最優(yōu)鏈路權(quán)重通過(guò)求解 增加了虛擬節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞木W(wǎng)絡(luò)熵最大化NEMR問(wèn)題而得；所述路由器根據(jù)所述最優(yōu)鏈路權(quán)重和所述屬于同一用戶節(jié)點(diǎn)的流量，確定所述屬 于同一用戶節(jié)點(diǎn)的流量在所述各個(gè)向外鏈路中任意一條向外鏈路(U，ν)上的分割策略，其 中，U表示所述路由器所在的節(jié)點(diǎn)，V表示構(gòu)成所述向外鏈路(U，V)的另一節(jié)點(diǎn)。本發(fā)明實(shí)施例提供一種流量工程和服務(wù)器選擇的聯(lián)合優(yōu)化方法，包括服務(wù)器從 與其連接的路由器處獲取所述路由器至用戶節(jié)點(diǎn)的最短路徑長(zhǎng)度和所述路由器至所述用 戶節(jié)點(diǎn)的等價(jià)數(shù)；所述服務(wù)器獲取各個(gè)虛擬鏈路的最優(yōu)鏈路權(quán)重，所述最優(yōu)鏈路權(quán)重通過(guò)求解增加 了虛擬節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞木W(wǎng)絡(luò)熵最大化NEMR問(wèn)題而得，所述虛擬鏈路為網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲性黾?的所述虛擬節(jié)點(diǎn)的所述服務(wù)器構(gòu)成；所述服務(wù)器根據(jù)所述最優(yōu)鏈路權(quán)重、所述最短路徑長(zhǎng)度、所述等價(jià)數(shù)和屬于所述 用戶節(jié)點(diǎn)的總流量需求，確定在所述服務(wù)器上分配給所述用戶節(jié)點(diǎn)的流量需求。
本發(fā)明實(shí)施例提供一種流量工程和服務(wù)器選擇的聯(lián)合優(yōu)化方法，包括通過(guò)在網(wǎng) 絡(luò)拓?fù)渖显黾犹摂M節(jié)點(diǎn)，將所述網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渖细鱾€(gè)服務(wù)器節(jié)點(diǎn)至用戶節(jié)點(diǎn)的流量需求轉(zhuǎn)化為 所述虛擬節(jié)點(diǎn)至所述用戶節(jié)點(diǎn)的虛擬流量，所述虛擬流量恒等于所述用戶節(jié)點(diǎn)的總流量需 求，所述虛擬節(jié)點(diǎn)與所述網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渖系母鱾€(gè)服務(wù)器節(jié)點(diǎn)之間構(gòu)成虛擬鏈路；以所述虛擬流量為多物品網(wǎng)絡(luò)流MCF問(wèn)題中用戶需求約束項(xiàng)的常量，求解所述 MCF問(wèn)題得到所述網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涓鱾€(gè)鏈路上的最優(yōu)流量，所述網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涓鱾€(gè)鏈路包括所述網(wǎng)絡(luò) 拓?fù)渖系奈锢礞溌泛退鎏摂M鏈路，所述MCF問(wèn)題中用戶需求約束項(xiàng)為
權(quán)利要求
1.一種流量工程和服務(wù)器選擇的聯(lián)合優(yōu)化方法，其特征在于，包括 路由器確定承載屬于同一用戶節(jié)點(diǎn)的流量的各個(gè)向外鏈路；所述路由器獲取所述各個(gè)向外鏈路的最優(yōu)鏈路權(quán)重，所述最優(yōu)鏈路權(quán)重通過(guò)求解增加 了虛擬節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞木W(wǎng)絡(luò)熵最大化NEMR問(wèn)題而得；所述路由器根據(jù)所述最優(yōu)鏈路權(quán)重和所述屬于同一用戶節(jié)點(diǎn)的流量，確定所述屬于同 一用戶節(jié)點(diǎn)的流量在所述各個(gè)向外鏈路中任意一條向外鏈路(u，ν)上的分割策略，其中，u 表示所述路由器所在的節(jié)點(diǎn)，ν表示構(gòu)成所述向外鏈路(u，ν)的另一節(jié)點(diǎn)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述最優(yōu)鏈路權(quán)重和所述屬于同 一用戶節(jié)點(diǎn)的流量，確定所述屬于同一用戶節(jié)點(diǎn)的流量在所述各個(gè)向外鏈路中任意一條向 外鏈路(u，ν)上的分割策略包括計(jì)算所述路由器經(jīng)過(guò)所述任意一條向外鏈路(u，ν)至所述用戶節(jié)點(diǎn)的最短路徑長(zhǎng)度 與所述路由器至所述用戶節(jié)點(diǎn)的最短路徑長(zhǎng)度之差值；根據(jù)所述差值和所述路由器至所述用戶節(jié)點(diǎn)的等價(jià)數(shù)，確定所述屬于同一用戶節(jié)點(diǎn)的 流量在所述各個(gè)向外鏈路中任意一條向外鏈路(u，ν)上的分割比例；計(jì)算所述屬于同一用戶節(jié)點(diǎn)的流量與所述分割比例的乘積，得到所述屬于同一用戶節(jié) 點(diǎn)的流量在所述各個(gè)向外鏈路中任意一條向外鏈路(u，ν)上的分割的流量。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述差值和所述路由器至所述用 戶節(jié)點(diǎn)的等價(jià)數(shù)，確定所述屬于同一用戶節(jié)點(diǎn)的流量在所述各個(gè)向外鏈路中任意一條向外 鏈路(u，ν)上的分割比例包括計(jì)算所述等價(jià)數(shù)與一衰減參數(shù)的乘積，得到所述任意一條向外鏈路(U，V)的流量分割 函數(shù)，所述流量分割函數(shù)與所述任意一條向外鏈路(U，V)對(duì)應(yīng)，所述衰減參數(shù)是自然指數(shù) 的所述差值次冪的倒數(shù)；計(jì)算所述各個(gè)向外鏈路對(duì)應(yīng)的流量分割函數(shù)的和；求取所述流量分割函數(shù)與所述和的比值，得到所述屬于同一用戶節(jié)點(diǎn)的流量在所述各 個(gè)向外鏈路中任意一條向外鏈路(U，V)上的分割比例。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，還包括所述路由器將所述路由器至所述用戶節(jié)點(diǎn)的最短路徑長(zhǎng)度和所述路由器至所述用戶 節(jié)點(diǎn)的等價(jià)數(shù)發(fā)送至與所述路由器相連接的服務(wù)器。
5.如權(quán)利要求1至4任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述各個(gè)向外鏈路中的每一個(gè) 節(jié)點(diǎn)至所述用戶節(jié)點(diǎn)的最短路徑長(zhǎng)度小于所述路由器至所述用戶節(jié)點(diǎn)的最短路徑長(zhǎng)度。
6.一種流量工程和服務(wù)器選擇的聯(lián)合優(yōu)化方法，其特征在于，包括服務(wù)器從與其連接的路由器處獲取所述路由器至用戶節(jié)點(diǎn)的最短路徑長(zhǎng)度和所述路 由器至所述用戶節(jié)點(diǎn)的等價(jià)數(shù)；所述服務(wù)器獲取各個(gè)虛擬鏈路的最優(yōu)鏈路權(quán)重，所述最優(yōu)鏈路權(quán)重通過(guò)求解增加了虛 擬節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞木W(wǎng)絡(luò)熵最大化NEMR問(wèn)題而得，所述虛擬鏈路為網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲性黾拥乃?述虛擬節(jié)點(diǎn)的所述服務(wù)器構(gòu)成；所述服務(wù)器根據(jù)所述最優(yōu)鏈路權(quán)重、所述最短路徑長(zhǎng)度、所述等價(jià)數(shù)和屬于所述用戶 節(jié)點(diǎn)的總流量需求，確定在所述服務(wù)器上分配給所述用戶節(jié)點(diǎn)的流量需求。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述最優(yōu)鏈路權(quán)重、所述最短路徑長(zhǎng)度、所述等價(jià)數(shù)和屬于所述用戶節(jié)點(diǎn)的總流量需求，確定在所述服務(wù)器上分配給所述用 戶節(jié)點(diǎn)的流量需求包括計(jì)算所述虛擬節(jié)點(diǎn)經(jīng)過(guò)所述任意一條虛擬鏈路(Ns，Si)至所述用戶節(jié)點(diǎn)的最短路徑 長(zhǎng)度與所述虛擬節(jié)點(diǎn)至所述用戶節(jié)點(diǎn)的最短路徑長(zhǎng)度之差值，其中，Ns表示所述虛擬節(jié)點(diǎn)， Si表示構(gòu)成所述虛擬鏈路(Ns，Si)的另一節(jié)點(diǎn)；根據(jù)所述等價(jià)數(shù)和所述差值，確定所述總流量需求在所述各個(gè)虛擬鏈路中任意一條虛 擬鏈路(Ns, Si)上的分割比例；計(jì)算所述總流量需求與所述分割比例的乘積，得到所述總流量需求在與所述任意一條 虛擬鏈路(Ns，Si)對(duì)應(yīng)的服務(wù)器上分配給所述用戶節(jié)點(diǎn)的流量需求。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述等價(jià)數(shù)和所述差值，確定所述 總流量需求在所述各個(gè)虛擬鏈路中任意一條虛擬鏈路(Ns，Si)上的分割比例包括由所述等價(jià)數(shù)獲取所述服務(wù)器至所述用戶節(jié)點(diǎn)的等價(jià)數(shù)；計(jì)算所述服務(wù)器至所述用戶節(jié)點(diǎn)的等價(jià)數(shù)與一衰減參數(shù)的乘積，得到所述任意一條虛 擬鏈路(Ns，Si)的流量需求分割函數(shù)，所述流量需求分割函數(shù)與所述任意一條虛擬鏈路 (Ns, Si)對(duì)應(yīng)，所述衰減參數(shù)是自然指數(shù)的所述差值次冪的倒數(shù)； 計(jì)算所述各個(gè)虛擬鏈路對(duì)應(yīng)的流量分割函數(shù)的和；求取所述流量需求分割函數(shù)與所述和的比值，得到所述總流量需求在所述各個(gè)虛擬鏈 路中任意一條虛擬鏈路(Ns，Si)上的分割比例。
9.一種流量工程和服務(wù)器選擇的聯(lián)合優(yōu)化方法，其特征在于，包括通過(guò)在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渖显黾犹摂M節(jié)點(diǎn)，將所述網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渖细鱾€(gè)服務(wù)器節(jié)點(diǎn)至用戶節(jié)點(diǎn)的流 量需求轉(zhuǎn)化為所述虛擬節(jié)點(diǎn)至所述用戶節(jié)點(diǎn)的虛擬流量，所述虛擬流量恒等于所述用戶節(jié) 點(diǎn)的總流量需求，所述虛擬節(jié)點(diǎn)與所述網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渖系母鱾€(gè)服務(wù)器節(jié)點(diǎn)之間構(gòu)成虛擬鏈路；以所述虛擬流量為多物品網(wǎng)絡(luò)流MCF問(wèn)題中用戶需求約束項(xiàng)的常量，求解所述MCF問(wèn) 題得到所述網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涓鱾€(gè)鏈路上的最優(yōu)流量，所述網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涓鱾€(gè)鏈路包括所述網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渖?的物理鏈路和所述虛擬鏈路，所述MCF問(wèn)題中用戶需求約束項(xiàng)為Σ《ν— Σ /^=Ζ)(\0，▽乂￡廠’？￡廠￥中，(8，力^已表示網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D(sy)eE(u7s)已 EG(V, Ε)中從服務(wù)器節(jié)點(diǎn)S到節(jié)點(diǎn)V的有向鏈路，(U，S) e E表示從節(jié)點(diǎn)U到服務(wù)器節(jié)點(diǎn)s 的有向鏈路，V和E分別表示節(jié)點(diǎn)集合和鏈路集合，表示有向鏈路(s，ν)上屬于用戶節(jié) 點(diǎn)t的流量需求，表示有向鏈路(u，s)上屬于用戶節(jié)點(diǎn)t的流量需求，D(s，t)表示從服 務(wù)器節(jié)點(diǎn)s到用戶節(jié)點(diǎn)t的流量需求，所述D(s，t)為所述用戶需求約束項(xiàng)的常量；根據(jù)所述鏈路上的最優(yōu)流量求解網(wǎng)絡(luò)熵最大化NEMR問(wèn)題，得到所述虛擬鏈路和物理 鏈路上的最優(yōu)鏈路權(quán)重；將所述最優(yōu)鏈路權(quán)重分發(fā)至所述網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渖系穆酚善鞴?jié)點(diǎn)。
10.一種路由器，其特征在于，包括向外鏈路確定模塊，用于確定承載屬于同一用戶節(jié)點(diǎn)的流量的各個(gè)向外鏈路； 獲取模塊，用于獲取所述向外鏈路確定模塊確定的各個(gè)向外鏈路的最優(yōu)鏈路權(quán)重，所 述最優(yōu)鏈路權(quán)重通過(guò)求解增加了虛擬節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞木W(wǎng)絡(luò)熵最大化NEMR問(wèn)題而得； 分割策略確定模塊，用于根據(jù)所述最優(yōu)鏈路權(quán)重和所述屬于同一用戶節(jié)點(diǎn)的流量，確定所述屬于同一用戶節(jié)點(diǎn)的流量在所述各個(gè)向外鏈路中任意一條向外鏈路(U，ν)上的分 割策略，其中，U表示所述路由器所在的節(jié)點(diǎn)，V表示構(gòu)成所述向外鏈路(U，V)的另一節(jié)點(diǎn)。
11.如權(quán)利要求10所述的路由器，其特征在于，所述分割策略確定模塊包括 第一差值計(jì)算單元，用于計(jì)算所述路由器經(jīng)過(guò)所述任意一條向外鏈路(u，ν)至所述用戶節(jié)點(diǎn)的最短路徑長(zhǎng)度與所述路由器至所述用戶節(jié)點(diǎn)的最短路徑長(zhǎng)度之差值；第一分割比例確定單元，用于根據(jù)所述路由器至所述用戶節(jié)點(diǎn)的等價(jià)數(shù)和所述第一差 值計(jì)算單元求得的差值，確定所述屬于同一用戶節(jié)點(diǎn)的流量在所述各個(gè)向外鏈路中任意一 條向外鏈路(u，ν)上的分割比例；分割流量計(jì)算單元，用于計(jì)算所述屬于同一用戶節(jié)點(diǎn)的流量與所述分割比例的乘積， 得到所述屬于同一用戶節(jié)點(diǎn)的流量在所述各個(gè)向外鏈路中任意一條向外鏈路(u，ν)上的 分割的流量。
12.如權(quán)利要求11所述的路由器，其特征在于，所述第一分割比例確定單元包括第一乘積計(jì)算單元，用于計(jì)算所述等價(jià)數(shù)與一衰減參數(shù)的乘積，得到所述任意一條向 外鏈路(u，ν)的流量分割函數(shù)，所述流量分割函數(shù)與所述任意一條向外鏈路(u，ν)對(duì)應(yīng)，所 述衰減參數(shù)是自然指數(shù)的所述差值次冪的倒數(shù)；第一求和單元，用于計(jì)算與所述各個(gè)向外鏈路對(duì)應(yīng)的流量分割函數(shù)的和； 第一比例求取單元，用于求取所述流量分割函數(shù)與所述和的比值，得到所述屬于同一 用戶節(jié)點(diǎn)的流量在所述各個(gè)向外鏈路中任意一條向外鏈路(u，ν)上的分割比例。
13.一種服務(wù)器，其特征在于，包括第一獲取模塊，用于從與所述服務(wù)器連接的路由器處獲取所述路由器至用戶節(jié)點(diǎn)的最 短路徑長(zhǎng)度和所述路由器至所述用戶節(jié)點(diǎn)的等價(jià)數(shù)；第二獲取模塊，用于獲取各個(gè)虛擬鏈路的最優(yōu)鏈路權(quán)重，所述最優(yōu)鏈路權(quán)重通過(guò)求解 增加了虛擬節(jié)點(diǎn)Ns的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞木W(wǎng)絡(luò)熵最大化NEMR問(wèn)題而得，所述虛擬鏈路為網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?中增加的所述虛擬節(jié)點(diǎn)與所述服務(wù)器構(gòu)成；流量確定模塊，用于根據(jù)屬于所述用戶節(jié)點(diǎn)的總流量需求、所述第二獲取模塊獲取的 最優(yōu)鏈路權(quán)重以及所述第一獲取模塊獲取的最短路徑長(zhǎng)度和所述路由器至所述用戶節(jié)點(diǎn) 的等價(jià)數(shù)，確定在所述服務(wù)器上分配給所述用戶節(jié)點(diǎn)的流量需求。
14.如權(quán)利要求13所述的服務(wù)器，其特征在于，所述流量確定模塊包括第二差值計(jì)算單元，用于計(jì)算所述虛擬節(jié)點(diǎn)經(jīng)過(guò)所述任意一條虛擬鏈路(Ns，Si)至 所述用戶節(jié)點(diǎn)的最短路徑長(zhǎng)度與所述虛擬節(jié)點(diǎn)至所述用戶節(jié)點(diǎn)的最短路徑長(zhǎng)度之差值，其 中，Ns表示所述虛擬節(jié)點(diǎn)，Si表示構(gòu)成所述虛擬鏈路(Ns，Si)的另一節(jié)點(diǎn)；第二分割比例確定單元，用于根據(jù)所述路由器至所述用戶節(jié)點(diǎn)的等價(jià)數(shù)和所述第二差 值計(jì)算單元計(jì)算所得差值，確定所述總流量需求在所述各個(gè)虛擬鏈路中任意一條虛擬鏈路 (Ns, Si)上的分割比例；流量需求計(jì)算單元，用于計(jì)算所述總流量需求與所述分割比例的乘積，得到所述總流 量需求在與所述任意一條虛擬鏈路(Ns，Si)對(duì)應(yīng)的服務(wù)器上的分配給所述用戶節(jié)點(diǎn)的流 量需求。
15.如權(quán)利要求14所述的服務(wù)器，其特征在于，所述第二分割比例確定單元包括 等價(jià)數(shù)獲取單元，由所述路由器的等價(jià)數(shù)獲取所述服務(wù)器至所述用戶節(jié)點(diǎn)的等價(jià)數(shù)；第二乘積計(jì)算單元，用于計(jì)算所述服務(wù)器至所述用戶節(jié)點(diǎn)的等價(jià)數(shù)與與一衰減參數(shù)的 乘積，得到所述任意一條虛擬鏈路(Ns，Si)的流量需求分割函數(shù)，所述流量需求分割函數(shù) 與所述任意一條虛擬鏈路(Ns，Si)對(duì)應(yīng)，所述衰減參數(shù)是自然指數(shù)e的所述差值次冪的倒 數(shù)；第二求和單元，用于計(jì)算與所述各個(gè)虛擬鏈路對(duì)應(yīng)的流量分割函數(shù)的和； 第二比例求取單元，用于求取所述流量需求分割函數(shù)與所述和的比值，得到所述總流 量需求在所述各個(gè)虛擬鏈路中任意一條虛擬鏈路(Ns，Si)上的分割比例。
16.一種最優(yōu)鏈路權(quán)重獲取裝置，其特征在于，包括轉(zhuǎn)化模塊，用于通過(guò)在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渖显黾犹摂M節(jié)點(diǎn)，將所述網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渖细鱾€(gè)服務(wù)器節(jié)點(diǎn) 至用戶節(jié)點(diǎn)的流量需求轉(zhuǎn)化為所述虛擬節(jié)點(diǎn)至所述用戶節(jié)點(diǎn)的虛擬流量，所述虛擬流量恒 等于所述用戶節(jié)點(diǎn)的總流量需求，所述虛擬節(jié)點(diǎn)與所述網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渖系母鱾€(gè)服務(wù)器節(jié)點(diǎn)之間 構(gòu)成虛擬鏈路；最優(yōu)流量求取模塊，用于以所述虛擬流量為多物品網(wǎng)絡(luò)流MCF問(wèn)題中用戶需求約束項(xiàng) 的常量，求解所述MCF問(wèn)題得到所述網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涓鱾€(gè)鏈路的最優(yōu)流量，所述網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涓鱾€(gè)鏈 路包括所述網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渖系奈锢礞溌泛退鎏摂M鏈路，所述MCF問(wèn)題中用戶需求約束項(xiàng)為
17.一種流量工程和服務(wù)器選擇的聯(lián)合優(yōu)化系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括最優(yōu)鏈路 權(quán)重獲取裝置、服務(wù)器和路由器；所述最優(yōu)鏈路權(quán)重獲取裝置，用于通過(guò)在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渖显黾犹摂M節(jié)點(diǎn)，將所述網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?上各個(gè)服務(wù)器節(jié)點(diǎn)至用戶節(jié)點(diǎn)的流量需求轉(zhuǎn)化為所述虛擬節(jié)點(diǎn)至所述用戶節(jié)點(diǎn)的虛擬流 量，所述虛擬流量恒等于所述用戶節(jié)點(diǎn)的總流量需求，所述虛擬節(jié)點(diǎn)與所述網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渖系?各個(gè)服務(wù)器節(jié)點(diǎn)之間構(gòu)成虛擬鏈路，以所述虛擬流量為多物品網(wǎng)絡(luò)流MCF問(wèn)題中用戶需求 約束項(xiàng)的常量，求解所述MCF問(wèn)題得到所述網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涓鱾€(gè)鏈路的最優(yōu)流量，所述網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?各個(gè)鏈路包括所述網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渖系奈锢礞溌泛退鎏摂M鏈路，所述MCF問(wèn)題中用戶需求約束項(xiàng)為
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例提供流量工程和服務(wù)器選擇的聯(lián)合優(yōu)化方法、系統(tǒng)及相關(guān)設(shè)備，在無(wú)需ISP向CP泄漏關(guān)鍵底層網(wǎng)絡(luò)信息的前提下，以較短的收斂時(shí)間和少量的信息傳遞求得最優(yōu)解。所述方法包括路由器確定承載屬于同一用戶節(jié)點(diǎn)的流量的各個(gè)向外鏈路；獲取所述各個(gè)向外鏈路的最優(yōu)鏈路權(quán)重；根據(jù)所述最優(yōu)鏈路權(quán)重和所述屬于同一用戶節(jié)點(diǎn)的流量，確定所述屬于同一用戶節(jié)點(diǎn)的流量在所述各個(gè)向外鏈路中任意一條向外鏈路(u，v)上的分割策略。本發(fā)明不需要多輪的計(jì)算，大大減少了信息的傳遞量，加快了系統(tǒng)的收斂時(shí)間，總體上耗時(shí)更少，確定流量分割的效率也更高。
文檔編號(hào)H04L12/56GK102136998SQ20101027010
公開(kāi)日2011年7月27日 申請(qǐng)日期2010年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月30日
發(fā)明者張洪波, 文劉飛, 施廣宇, 陳雙幸 申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司