一種確定節(jié)能路由的方法和裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明實施例提供了一種確定節(jié)能路由的方法，涉及通信領(lǐng)域，包括獲取網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)，起始節(jié)點，目標節(jié)點和流量數(shù)據(jù)，流量數(shù)據(jù)包括網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所有節(jié)點之間的流量記錄；根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)和流量數(shù)據(jù)，利用整數(shù)線性規(guī)劃算法計算起始節(jié)點和目標節(jié)點之間的節(jié)能路由和節(jié)能路由對應(yīng)的預留帶寬。
【專利說明】一種確定節(jié)能路由的方法和裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，特別涉及一種確定節(jié)能路由的方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]互聯(lián)網(wǎng)的運行需要消耗大量的電能。2007年互聯(lián)網(wǎng)消耗的電能占當年全球消耗電能的5.3%，而同年美國互聯(lián)網(wǎng)消耗的總電能占其總耗電量的9.4%。與此同時，所消耗的大量電能中，有大量的電能被浪費掉了。隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不斷擴大和業(yè)務(wù)量的飛速增長，網(wǎng)絡(luò)對電能的需求和消耗不斷增長，對網(wǎng)絡(luò)的運行成本以及生態(tài)環(huán)境都產(chǎn)生了巨大壓力。因而網(wǎng)絡(luò)節(jié)能技術(shù)得到越來越多的重視。
[0003]冗余鏈路和帶寬的部署極大地提高了網(wǎng)絡(luò)的可靠性。但是，經(jīng)驗表明骨干網(wǎng)的平均鏈路帶寬占用率不足40%。然而，鏈路在帶寬占用率很低時也必須保持開啟，這就意味著大量的電能被浪費了。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中確定路由的方法存在節(jié)能效果差和節(jié)能路由計算時間過長的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明實施例提供一種確定節(jié)能路由的方法和裝置，可用于確定網(wǎng)絡(luò)內(nèi)起始節(jié)點和目標節(jié)點之間的節(jié)能路由。
[0006]一方面，本發(fā)明實施例提供一種確定節(jié)能路由的方法，包括:獲取網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)，起始節(jié)點，目標節(jié)點和流量數(shù)據(jù)，流量數(shù)據(jù)包括網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所有節(jié)點之間的流量記錄；根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)和流量數(shù)據(jù)，利用整數(shù)線性規(guī)劃算法計算起始節(jié)點和目標節(jié)點之間的節(jié)能路由和節(jié)能路由對應(yīng)的預留帶寬；整數(shù)線性規(guī)劃算法的目標函數(shù)為網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的閑置鏈路的數(shù)量最大化，整數(shù)線性規(guī)劃算法的約束條件包括流量約束條件，流量約束條件使用起始節(jié)點和目標節(jié)點之間的流量流經(jīng)任意鏈路的流量值。
[0007]另一方面，本發(fā)明實施例提供一種確定節(jié)能路由的裝置，包括網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)獲取單元，用于獲取網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)、起始節(jié)點和流量數(shù)據(jù)，所述流量數(shù)據(jù)包括所述網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所有節(jié)點之間的流量；節(jié)能路由計算單元，用于根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)和流量數(shù)據(jù)，利用整數(shù)線性規(guī)劃算法計算所述起始節(jié)點和目標節(jié)點之間的節(jié)能路由和所述節(jié)能路由對應(yīng)的預留帶寬；所述整數(shù)線性規(guī)劃算法的目標函數(shù)為所述網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的閑置鏈路的數(shù)量最大化，所述整數(shù)線性規(guī)劃算法的約束條件包括流量約束條件，所述流量約束條件使用所述起始節(jié)點和目標節(jié)點之間的流量流經(jīng)任意鏈路的流量值。
[0008]采用本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，盡可能保證網(wǎng)絡(luò)中閑置鏈路數(shù)量最大化。節(jié)能路由通過路由器之間的協(xié)同工作，將網(wǎng)絡(luò)流量匯聚到網(wǎng)絡(luò)中的部分鏈路上進行傳輸，使得網(wǎng)絡(luò)中有的鏈路不承載流量，可以將這些鏈路關(guān)閉或置于休眠狀態(tài)，從而節(jié)省能耗。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為本發(fā)明實施例提供的確定節(jié)能路由的方法對應(yīng)的流程圖；[0010]圖2為本發(fā)明實施例提供的確定節(jié)能路由的方法和裝置所確定的網(wǎng)絡(luò)拓撲示意圖；
[0011]圖3為本發(fā)明實施例提供的確定節(jié)能路由的裝置的示意圖。
【具體實施方式】
[0012]為了使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。本發(fā)明的【具體實施方式】包括控制網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的方法和裝置。本發(fā)明的實施方式所包括的方法可由通用計算機或網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器等硬件設(shè)備實現(xiàn)。
[0013]根據(jù)本發(fā)明 的一個實施例，如圖1所示，確定節(jié)能路由的方法包括:
[0014]100，獲取網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)、起始節(jié)點和流量數(shù)據(jù)，所述流量數(shù)據(jù)包括所述網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所有節(jié)點之間的流量。
[0015]舉例來說，上述的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)至少包括:所述網(wǎng)絡(luò)中鏈路的帶寬，所述網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點之間的連接關(guān)系以及鏈路的網(wǎng)絡(luò)性能，所述網(wǎng)絡(luò)性能參數(shù)具體可以為鏈路的時延、丟包率或時延抖動等參數(shù)，也可以是將上述多個單一的性能參數(shù)作為輸入通過特定算法得到綜合性能參數(shù)。舉例來說，所述性能路由中的網(wǎng)絡(luò)性能參數(shù)值的值越小，表示性能越好，也就是路由越越優(yōu)。值得說明的是，如何判定路由優(yōu)越性基于選取參數(shù)以及參數(shù)對應(yīng)的特定算法，上述定義只是可能的一種判定路由優(yōu)越性的方式。本發(fā)明實施例中以開放式最短路徑優(yōu)先(Open Shortest Path First, OPSF)協(xié)議為例來衡量網(wǎng)絡(luò)中各條鏈路的網(wǎng)絡(luò)性能。
[0016]本發(fā)明的一個應(yīng)用場景如圖2所示，網(wǎng)絡(luò)中共有1、2、3、4和5共5個節(jié)點(Node)，1-2、2-1、2-5、5-2、1-3、3-1、3-5、5-3、1-4、4-1、4-5、5-4 共 12 條鏈路(因為鏈路是雙向的)，每條鏈路的帶寬為lGbps。其中節(jié)點I和5例如可以為運營商邊緣設(shè)備PE(Pix)ViderEdge);節(jié)點2、3和4例如可以為運營商路由器P (Provider Edge)。節(jié)點I和5通過2、3和4分別與節(jié)點5相連。
[0017]在本發(fā)明實施例中，可以用流量矩陣表示各個節(jié)點之間的流量。對應(yīng)的流量矩陣表如表1所示，各個節(jié)點之間的流量單位為Gbps。該表表示從Nodel到Node5有恒定的IGbps的流量，即Dli5 = I。其他節(jié)點之間流量為0，例如Dli2 = O。
[0018]
【權(quán)利要求】
1.一種確定節(jié)能路由的方法，其特征在于，包括: 獲取網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)，起始節(jié)點，目標節(jié)點和流量數(shù)據(jù)，所述流量數(shù)據(jù)包括所述網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所有節(jié)點之間的流量記錄； 根據(jù)所述的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)和流量數(shù)據(jù)，利用整數(shù)線性規(guī)劃算法計算所述起始節(jié)點和目標節(jié)點之間的節(jié)能路由和所述節(jié)能路由對應(yīng)的預留帶寬； 所述整數(shù)線性規(guī)劃算法的目標函數(shù)為所述網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的閑置鏈路的數(shù)量最大化，所述整數(shù)線性規(guī)劃算法的約束條件包括流量約束條件，所述流量約束條件使用所述起始節(jié)點和目標節(jié)點之間的流量流經(jīng)任意鏈路的流量值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)至少包括: 所述網(wǎng)絡(luò)中的鏈路的帶寬，所述網(wǎng)絡(luò)中的鏈路的權(quán)值和所述網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點之間的連接關(guān)系。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述整數(shù)線性規(guī)劃算法由公式表示如
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任意一項所述的方法，其特征在于，所述約束條件由公式表示如
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，滿足目標函數(shù)
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任意一項所述的方法，其特征在于，還包括: 在計算節(jié)能路由之前確定路由搜索空間時，對節(jié)能路由的節(jié)能效果進行排序，優(yōu)先將將節(jié)能效果最優(yōu)的路由包含在路由搜索空間內(nèi)。
7.一種確定節(jié)能路由的裝置，其特征在于，包括: 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)獲取單元，用于獲取網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)、起始節(jié)點和流量數(shù)據(jù)，所述流量數(shù)據(jù)包括所述網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所有節(jié)點之間的流量。 節(jié)能路由計算單元，用于根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)和流量數(shù)據(jù)，利用整數(shù)線性規(guī)劃算法計算所述起始節(jié)點和目標節(jié)點之間的節(jié)能路由和所述節(jié)能路由對應(yīng)的預留帶寬； 所述整數(shù)線性規(guī)劃算法的目標函數(shù)為所述網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的閑置鏈路的數(shù)量最大化，所述整數(shù)線性規(guī)劃算法的約束條件包括流量約束條件，所述流量約束條件使用所述起始節(jié)點和目標節(jié)點之間的流量流經(jīng)任意鏈路的流量值。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)至少包括: 所述網(wǎng)絡(luò)中的鏈路的帶寬，所述網(wǎng)絡(luò)中的鏈路的權(quán)值和所述網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點之間的連接關(guān)系。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述整數(shù)線性規(guī)劃算法由公式表示如下:
10.根據(jù)權(quán)利要求7至9任意一項所述的裝置，其特征在于，所述約束條件由公式表示如下:
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，滿足目標函數(shù)
12.根據(jù)權(quán)利要求7至11任意一項所述的裝置，其特征在于，所述節(jié)能路由計算單元具體包括節(jié)能路由計算子單元和搜索空間確定單元，其中，所述搜索空間確定單元用于對節(jié)能路由的節(jié)能效果進行排序，優(yōu)先將將節(jié)能效果最優(yōu)的路由包含在路由搜索空間內(nèi)。
【文檔編號】H04L12/701GK103685011SQ201210341473
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年9月14日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月14日
【發(fā)明者】張民貴 申請人:華為技術(shù)有限公司