專利名稱：基于業(yè)務(wù)區(qū)分的認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)QoS路由選擇方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)識別，尤其涉及一種基于業(yè)務(wù)區(qū)分的認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)QoS路選擇方法，屬于網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)識別、區(qū)分服務(wù)、QoS、人工智能、認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
近年來，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和應(yīng)用的迅速發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)接入形式的多樣化，網(wǎng)絡(luò)變得越來越復(fù)雜，對日益復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行管理是當(dāng)前通信網(wǎng)絡(luò)面臨的主要挑戰(zhàn)之一，同時，用戶對于網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量的要求越來越高。QoS選路是一個有效解決QoS問題的方法。QoS選路的目的就是尋找一個路徑，使得該路徑能滿足若干網(wǎng)絡(luò)性能參數(shù)指標(biāo)，即為選路約束的QoS參數(shù)，包括帶寬、時延、時延抖動、傳輸成功率等。路由算法則利用路由協(xié)議提供的信息生成滿足QoS參數(shù)要求的路徑。此實體在保證生成的路徑能夠滿足QoS約束同時，主要考慮算法在成功率、響應(yīng)速度、計算復(fù)雜性以及實現(xiàn)負(fù)載平衡等方面的有效性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對背景技術(shù)中的問題，提出一種基于業(yè)務(wù)區(qū)分的認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)QoS路由選擇方法。本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題，采用以下技術(shù)方案:
本發(fā)明提出一種基于業(yè)務(wù)區(qū)分的認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)QoS路由選擇方法，包括以下步驟:
步驟1)，數(shù)據(jù)采集:由網(wǎng)絡(luò)中的路由器采集并計算網(wǎng)絡(luò)的QoS參數(shù)以及網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)信
息；
步驟2)，業(yè)務(wù)類型信息采集:在邊緣路由器上識別出各個數(shù)據(jù)流所屬于業(yè)務(wù)類型的種類，并記錄識別出的業(yè)務(wù)類型信息；
步驟3)，流量聚合:以服務(wù)域為單位，該服務(wù)域內(nèi)的路由器以及邊緣路由器將各自所采集的信息發(fā)往該服務(wù)域的域認(rèn)知服務(wù)器，每個域的域認(rèn)知服務(wù)器將需要相同QoS指標(biāo)的數(shù)據(jù)流打上標(biāo)簽，將其歸為一類數(shù)據(jù)流；
步驟4)，實時狀態(tài)統(tǒng)計:在每個服務(wù)域中，將網(wǎng)絡(luò)QoS參數(shù)、網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)信息匯聚到域認(rèn)知服務(wù)器，并進(jìn)行處理，域認(rèn)知服務(wù)器將處理后的網(wǎng)絡(luò)QoS參數(shù)、網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)信息發(fā)送到負(fù)責(zé)維護(hù)全網(wǎng)QoS信息的中心服務(wù)器；
步驟5)，存儲路由策略:根據(jù)下一階段網(wǎng)絡(luò)可能的狀態(tài)，每當(dāng)一個新的數(shù)據(jù)流到達(dá)，域認(rèn)知服務(wù)器根據(jù)其標(biāo)簽向中心服務(wù)器查詢，中心服務(wù)器根據(jù)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)中的資源和存儲的路由查詢是否存在最佳的路由；當(dāng)存在最佳路由，則域認(rèn)知服務(wù)器就不再重新計算路由，按照存在的最佳路由選擇的路徑發(fā)送數(shù)據(jù)包；否則進(jìn)入下一步驟；
步驟6)，路由選擇:根據(jù)某一時間段網(wǎng)絡(luò)的QoS參數(shù)以及數(shù)據(jù)流的類型，由域認(rèn)知服務(wù)器為該類型的數(shù)據(jù)流選擇與其相適應(yīng)的路由選擇算法，并根據(jù)所選擇的路徑傳送數(shù)據(jù)包； 步驟7)，選擇相應(yīng)的路由后，由域認(rèn)知服務(wù)器將其結(jié)果反饋給中心認(rèn)知服務(wù)器，每隔一定時間，重復(fù)步驟6)，域認(rèn)知服務(wù)器以QoS需求參數(shù)為等級，根據(jù)QoS需求參數(shù)不同的數(shù)據(jù)計算選擇不同的路由，中心認(rèn)知服務(wù)器根據(jù)域認(rèn)知服務(wù)器的信息構(gòu)造出跨域路由。進(jìn)一步的，本發(fā)明的基于業(yè)務(wù)區(qū)分的認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)QoS路由選擇方法，所述QoS參數(shù)包括時延、抖動、可用帶覽、總帶覽。進(jìn)一步的，本發(fā)明的基于業(yè)務(wù)區(qū)分的認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)QoS路由選擇方法，步驟6)所述路由選擇具體如下:
對于FTP，P2P類型的業(yè)務(wù)選擇瓶頸性約束路由選擇算法，在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D中，直接去除帶寬小于所要求其帶寬的鏈路；
對于時間延遲類數(shù)據(jù)流采用RSP算法；
對于多約束的QoS路由，選擇單一混合參數(shù)鏈路狀態(tài)算法、MWA_MCP算法、ATCMC0P算法或者普適QoS選路算法-PQR。本發(fā)明采用以上技術(shù)方案，具有以下技術(shù)效果:
I)與業(yè)務(wù)識別結(jié)合，實現(xiàn)業(yè)務(wù)區(qū)分的同時將業(yè)務(wù)按照Q0S的要求進(jìn)行區(qū)分。2)多重路由算法，根據(jù)不同的業(yè)務(wù)不同QoS要求，選擇合適的QoS路由算法，得到
最佳路由。3)與區(qū)分服務(wù)相結(jié)合，將復(fù)雜度盡量限制在邊緣路由器和域認(rèn)知服務(wù)器，無需對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)和協(xié)議進(jìn)行大規(guī)模更改即可實現(xiàn)認(rèn)知，因此具備良好的可擴(kuò)展性。4)域認(rèn)知服務(wù)器和邊緣路由器實行同步計算，邊緣路由器將網(wǎng)絡(luò)中的信息傳遞給域認(rèn)知服務(wù)器，域認(rèn)知服務(wù)器把域內(nèi)信息傳遞給中心服務(wù)器。域認(rèn)知服務(wù)器和中心服務(wù)器同步計算和存儲路由。


圖1是基于業(yè)務(wù)區(qū)分的認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)QoS路由選擇方法的流程圖。圖2是本發(fā)明實現(xiàn)過程及拓?fù)鋱D。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)說明:
本發(fā)明提出了一種基于業(yè)務(wù)區(qū)分的認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)QoS路由選擇方法。該方法融合了認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)、區(qū)分服務(wù)以及日趨成熟的業(yè)務(wù)識別技術(shù)，為網(wǎng)絡(luò)QoS提供保障。其中，邊緣路由器負(fù)責(zé)業(yè)務(wù)的采集和識別，邊緣路由器將該域內(nèi)的一些QoS信息等收集起來，計算和存儲跨域路由信息，并傳送給域認(rèn)知服務(wù)器，域認(rèn)知服務(wù)器將這些信息反饋給中心服務(wù)器。如圖1，以及結(jié)合圖2所示，本發(fā)明包括以下步驟:
1.數(shù)據(jù)采集
功能:采集計算網(wǎng)絡(luò)的時延、抖動，吞吐量等QoS參數(shù)，以及網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，例如判斷網(wǎng)絡(luò)是否擁塞，網(wǎng)絡(luò)各關(guān)鍵業(yè)務(wù)所占比例等信息所需的數(shù)據(jù)。路由器將采集的信息記錄成一個個的表項，如下:
Timedelay鏈路時間延遲Cpu_process CPU 利用率 Bandth帶寬
Jitter抖動。業(yè)務(wù)類型信息采集
功能:采用業(yè)務(wù)識別技術(shù)，識別出各個數(shù)據(jù)流屬于哪種類型，并記錄該信息。業(yè)務(wù)識別的結(jié)果是為了取得該種業(yè)務(wù)需要何種QoS。流量聚合
邊緣路由器以及核心路由器將各自所采集的信息發(fā)往該區(qū)分服務(wù)域的中心服務(wù)器:域認(rèn)知服務(wù)器。每個與服務(wù)器將需要相同QoS指標(biāo)的數(shù)據(jù)流打上標(biāo)簽，將其歸為一類數(shù)據(jù)流。比如一般業(yè)務(wù)可以下表打上標(biāo)簽:
權(quán)利要求
1.一種基于業(yè)務(wù)區(qū)分的認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)QoS路由選擇方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟1)，數(shù)據(jù)采集:由網(wǎng)絡(luò)中的路由器采集并計算網(wǎng)絡(luò)的QoS參數(shù)以及網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)信息； 步驟2)，業(yè)務(wù)類型信息采集:在邊緣路由器上識別出各個數(shù)據(jù)流所屬于業(yè)務(wù)類型的種類，并記錄識別出的業(yè)務(wù)類型信息； 步驟3)，流量聚合:以服務(wù)域為單位，該服務(wù)域內(nèi)的路由器以及邊緣路由器將各自所采集的信息發(fā)往該服務(wù)域的域認(rèn)知服務(wù)器，每個域的域認(rèn)知服務(wù)器將需要相同QoS指標(biāo)的數(shù)據(jù)流打上標(biāo)簽，將其歸為一類數(shù)據(jù)流； 步驟4)，實時狀態(tài)統(tǒng)計:在每個服務(wù)域中，將網(wǎng)絡(luò)QoS參數(shù)、網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)信息匯聚到域認(rèn)知服務(wù)器，并進(jìn)行處理，域認(rèn)知服務(wù)器將處理后的網(wǎng)絡(luò)QoS參數(shù)、網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)信息發(fā)送到負(fù)責(zé)維護(hù)全網(wǎng)QoS信息的中心服務(wù)器； 步驟5)，存儲路由策略:根據(jù)下一階段網(wǎng)絡(luò)可能的狀態(tài)，每當(dāng)一個新的數(shù)據(jù)流到達(dá)，域認(rèn)知服務(wù)器根據(jù)其標(biāo)簽向中心服務(wù)器查詢，中心服務(wù)器根據(jù)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)中的資源和存儲的路由查詢是否存在最佳的路由；當(dāng)存在最佳路由，則域認(rèn)知服務(wù)器就不再重新計算路由，按照存在的最佳路由選擇的路徑發(fā)送數(shù)據(jù)包；否則進(jìn)入下一步驟；步驟6)，路由選擇:根據(jù)某一時間段網(wǎng)絡(luò)的QoS參數(shù)以及數(shù)據(jù)流的類型，由域認(rèn)知服務(wù)器為該類型的數(shù)據(jù)流選擇與其相適應(yīng)的路由選擇算法，并根據(jù)所選擇的路徑傳送數(shù)據(jù)包；步驟7)，選擇相應(yīng)的路由后，由域認(rèn)知服務(wù)器將其結(jié)果反饋給中心認(rèn)知服務(wù)器，每隔一定時間，重復(fù)步驟6)，域認(rèn)知服務(wù)器以QoS需求參數(shù)為等級，根據(jù)QoS需求參數(shù)不同的數(shù)據(jù)計算選擇不同的路由，中心認(rèn)知服務(wù)器根據(jù)域認(rèn)知服務(wù)器的信息構(gòu)造出跨域路由。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于業(yè)務(wù)區(qū)分的認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)QoS路由選擇方法，其特征在于，所述QoS參數(shù)包括時延、抖動、可用帶寬、總帶寬。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于業(yè)務(wù)區(qū)分的認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)QoS路由選擇方法，其特征在于，步驟6)所述路由選擇具體如下: 對于FTP，P2P類型的業(yè)務(wù)選擇瓶頸性約束路由選擇算法，在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D中，直接去除帶寬小于所要求其帶寬的鏈路； 對于時間延遲類數(shù)據(jù)流采用RSP算法； 對于多約束的QoS路由，選擇單一混合參數(shù)鏈路狀態(tài)算法、MWA_MCP算法、ATCMC0P算法或者普適QoS選路算法-PQR。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于業(yè)務(wù)區(qū)分的認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)QoS路由選擇方法，該方法以流量分類和業(yè)務(wù)識別為中心，通過識別在網(wǎng)絡(luò)中運(yùn)行的業(yè)務(wù)，聚合有相似QoS參數(shù)的數(shù)據(jù)流，從而為不同QoS要求的應(yīng)用選擇不同的路由算法，對于同時需要多個QoS參數(shù)的業(yè)務(wù)，可以通過多約束條件下的路由算法，為不同業(yè)務(wù)提供的相對良好的服務(wù)，同時也在一定程度上節(jié)省了網(wǎng)絡(luò)的資源。該方法結(jié)合了現(xiàn)有的區(qū)分服務(wù)架構(gòu)和三層管理的體系結(jié)構(gòu)，不僅具有可擴(kuò)展性,而且可以從全局和局部對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行控制。
文檔編號H04L12/725GK103188152SQ201110458880
公開日2013年7月3日 申請日期2011年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月31日
發(fā)明者孫雁飛, 亓?xí)x, 酈江源, 李施 申請人:南京郵電大學(xué)