一种5G协同SDN网络负载均衡调度的方法及存储介质与流程

专利2026-09-16  2


本发明涉及5g协同sdn网络领域,具体涉及一种5g协同sdn网络负载均衡调度的方法及存储介质。


背景技术:

1、随着计算机技术的飞速发展,信息网络已经成为社会发展的重要保证。在云网融合时代大背景下,灵活敏捷的网络服务能力直接影响运营商的竞争力。传统基于硬件设备的网络功能,其封闭性和不可编程性导致管理非常复杂。在基于sdn交换设备的网终中部署网络功能,其控制与数据分离的架构使网终功能的管理更加便利,并且可以通过拓展openflow协议来实现对网络功能的高效管控。其中,sdn是一种将网络控制功能与转发功能分离、实现控制可编程的新兴网络架构。这种架构将从控制层从网络设备转移到外部计算设备,使得底层的基础设施对于应用和网络服务而言是透明的、抽象的,网络可被视为一个逻辑的或虚拟的实体。但是,网络功能的流量引导负载并发问题一直存在。

2、因此,亟需一种5g协同sdn网络负载均衡调度的方法,来解决网络功能的流量引导负载并发问题。


技术实现思路

1、本发明针对现有技术中的不足,提供一种5g协同sdn网络负载均衡调度的方法及存储介质,以解决网络功能的流量引导负载并发问题。

2、为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:

3、一种5g协同sdn网络负载均衡调度的方法,其特征在于,包括如下步骤:

4、通过命令执行获得网络内发起节点到可连通的接收节点的延时单位,并根据延时单位将可连通的接收节点从小到大排列;采用分层信息交互算法对所有可连通的接收节点进行关联度分析,并根据关联度的大小,将所有可连通的接收节点中关联度高于权重预设阈值的组成接收集群,关联度低于权重预设阈值的组成次优接收集群;发起节点按预设比例分别向接收集群和次优接收集群进行流量转发。

5、为优化上述技术方案,采取的具体措施还包括:

6、进一步地,所述采用分层信息交互算法对所有可连通的接收节点进行关联度分析,具体包括:

7、利用日志服务获得发起节点与可连通的接收节点的虚拟机之间,以及发起节点与可连通的接收节点的物理机及虚拟机之间的关联关系往来,作为第一层;

8、在基于第一层关联关系往来的基础上,跟踪获取发起节点与可连通的接收节点之间的传输数据,作为第二层,从而组成接收节点-分类关键字交互矩阵r,并对对应的关键字标记形成相对应的权重矩阵,将接收节点-分类关键字交互矩阵r与权重矩阵相乘,得出可连通的接收节点与发起节点之间的关联度矩阵。

9、进一步地,所述根据关联度的大小,将所有可连通的接收节点中关联高于预设阈值的组成接收集群,关联度低于预设阈值的组成次优接收集群,具体包括:

10、根据所得的关联度矩阵,将关联度矩阵中每个分类关键字对应的数值分别与对应的权重预设阈值相对比,将关联度矩阵中每个分类关键字对应的数值均高于权重预设阈值的关联度矩阵,其所对应的可连通的接收节点,划分组成接收集群,将关联度矩阵中每个分类关键字对应的数值存在低于权重预设阈值的关联度矩阵,其所对应的可连通的接收节点,划分组成次优接收集群。

11、进一步地,根据发起节点分别向接收集群和次优接收集群进行流量转发所预设的比例,确定划入接收集群或优接收集群的百分比占比,并通过划入接收集群或优接收集群的百分比占比,确定每个分类关键字的权重预设阈值。

12、进一步地,接收集群与优接收集群之间可根据延时动态调整相对的百分比占比,从而按照其中接收节点对应的关联度矩阵与权重预设阈值的符合程度,依次按序改变对应接收节点所在的集群。

13、进一步地,得出可连通的接收节点与发起节点之间的关联度矩阵之后,通过矩阵分解法进行矩阵的相似度整合优化,确认接收节点-分类关键字交互矩阵r中分类关键字的最优分配数值。

14、进一步地,所述通过矩阵分解法进行矩阵的相似度整合优化,确认接收节点-分类关键字交互矩阵r中分类关键字的最优分配数值,具体包括:

15、设存在m个接收节点,n个分类关键字,即接收节点-分类关键字交互矩阵r为mxn,利用矩阵分解的思想将r分解为两个低秩的矩阵u和v,用二者的乘积去逼近r,公式化如下:

16、r≈utv

17、其中,且k<<min(m,n);其中,矩阵u和v的列向量ui和vj,采用线性回归的思想,得到目标函数如下:

18、

19、其中,k是评分已知的(i,j)对,rij为矩阵r的列向量,λ为正则化因子,代表矩阵范数;

20、根据所求得的最小的l(u,v)中的u和v,重新得到r’,根据r’获得分类关键字的最优分配数值。

21、进一步地,发起节点按预设比例分别向接收集群和次优接收集群进行流量转发时,发起节点流量优先向接收集群或次优接收集群内延时小的邻近的接收节点进行流量转发。

22、进一步地,在可连通的接收节点部署istio“虚拟服务(virtualservice)”接收器。

23、进一步地,一种计算机可读存储介质,存储有计算机程序,其特征在于:所述计算机程序使计算机执行如上述的一种5g协同sdn网络负载均衡调度的方法。

24、本发明的有益效果是:

25、本发明区别于传统基于硬件设备的网络功能,其封闭性和不可编程性导致管理非常复杂,负载均衡硬件扩展成本高的问题。创新性的通过网络内发起节点到可连通各节点的延时单位对接收节点进行从小到大的排列,其次,采用分层信息交互算法对所有可连通的接收节点进行关联度分析,根据关联度的大小,将所有可连通的接收节点划分组成接收集群和次优接收集群,并使集群之间可根据延时动态调整节点所在集群;然后,在发起节点流量向接收节点进行流量转发时,每个转发节点可以看做是一个接收器和“虚拟服务”。以此,更加合理地进行流量的分流,从而缓解并发压力造成的网络堵塞,解决网络功能的流量引导负载并发问题。



技术特征:

1.一种5g协同sdn网络负载均衡调度的方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种5g协同sdn网络负载均衡调度的方法,其特征在于,所述采用分层信息交互算法对所有可连通的接收节点进行关联度分析,具体包括:

3.根据权利要求2所述的一种5g协同sdn网络负载均衡调度的方法,其特征在于,所述根据关联度的大小,将所有可连通的接收节点中关联高于预设阈值的组成接收集群,关联度低于预设阈值的组成次优接收集群,具体包括:

4.根据权利要求3所述的一种5g协同sdn网络负载均衡调度的方法,其特征在于:根据发起节点分别向接收集群和次优接收集群进行流量转发所预设的比例,确定划入接收集群或优接收集群的百分比占比,并通过划入接收集群或优接收集群的百分比占比,确定每个分类关键字的权重预设阈值。

5.根据权利要求4所述的一种5g协同sdn网络负载均衡调度的方法,其特征在于:接收集群与优接收集群之间可根据延时动态调整相对的百分比占比,从而按照其中接收节点对应的关联度矩阵与权重预设阈值的符合程度,依次按序改变对应接收节点所在的集群。

6.根据权利要求2所述的一种5g协同sdn网络负载均衡调度的方法,其特征在于:得出可连通的接收节点与发起节点之间的关联度矩阵之后,通过矩阵分解法进行矩阵的相似度整合优化,确认接收节点-分类关键字交互矩阵r中分类关键字的最优分配数值。

7.根据权利要求6所述的一种5g协同sdn网络负载均衡调度的方法,其特征在于,所述通过矩阵分解法进行矩阵的相似度整合优化,确认接收节点-分类关键字交互矩阵r中分类关键字的最优分配数值,具体包括:

8.根据权利要求1所述的一种5g协同sdn网络负载均衡调度的方法,其特征在于:发起节点按预设比例分别向接收集群和次优接收集群进行流量转发时,发起节点流量优先向接收集群或次优接收集群内延时小的邻近的接收节点进行流量转发。

9.根据权利要求1所述的一种5g协同sdn网络负载均衡调度的方法,其特征在于:在可连通的接收节点部署istio“虚拟服务(virtualservice)”接收器。

10.一种计算机可读存储介质,存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序使计算机执行如权利要求1-9任一项所述的一种5g协同sdn网络负载均衡调度的方法。


技术总结
本发明公开了一种5G协同SDN网络负载均衡调度的方法,包括如下步骤:通过命令执行获得网络内发起节点到可连通的接收节点的延时单位,并根据延时单位将可连通的接收节点从小到大排列;采用分层信息交互算法对所有可连通的接收节点进行关联度分析,并根据关联度的大小,将所有可连通的接收节点中关联度高于权重预设阈值的组成接收集群,关联度低于权重预设阈值的组成次优接收集群;发起节点按预设比例分别向接收集群和次优接收集群进行流量转发。本发明区别于传统基于硬件设备的网络功能,能够更加合理地进行流量的分流,从而缓解并发压力造成的网络堵塞,解决网络功能的流量引导负载并发问题。

技术研发人员:王向锋,陈乃准
受保护的技术使用者:中电信数智科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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