В статията се разглежда проблема за внедряване на софтуерно компонент в # xa0; вече съществуващата мрежа. Като се има предвид текстът на софтуера на задачата за оптимизация контролер определени мрежи и # xa0; математическо описание на базата на първичен-двойна алгоритъм.

Софтуер дефинирани мрежа # xa0; - е идеологията на изграждане на мрежа в # xa0; които са разделени от нивото на управление на мрежата и # xa0; ниво препращане на пакети. Общо за всички подходи за изграждане на софтуерно е, че софтуерно мрежа се състои от два основни компонента:

- # xa0; Контролер софтуерно мрежа (CS). В COP е логично централизирана функция [1], [2]. Мрежата обикновено се контролира от един или повече от Конференцията на страните. COP определя пътят напред за всяка нишка в # xa0; мрежа;

- # xa0; софтуер дефинирани мрежов елемент пренасочване (EF). ЕР форма в данни # xa0; мрежа. препращане на пакети логика определя COP и # xa0 на; реализира # xa0; масата спедиция.

Проблемът на пътното движение е # xa0; че в # xa0; софтуерни дефинираните компоненти вероятен сценарий ще се въвежда постепенно в # xa0; съществуваща мрежа. В # xa0; такава мрежа не е задължително целия трафик, който се контролира от един от Конференцията на страните. Може да има няколко COP за различни части от мрежата, и # xa0; някои части на мрежата може да се използва съществуващата маршрутизация # xa0; мрежа. Основният въпрос е # xa0; какво друго може да се направи ефективно в # xa0; управление на трафика, където целият трафик # xa0; мрежа могат да бъдат централно управлявани от един от Конференцията на страните.

Rassmatrivaemayaset състои от централна COP, която изчислява маршрутните таблици за редица VC. Очаква се, че ЕП е подмножество на възлите в # xa0; мрежа. Останалите възли # xa0; тече определен стандарт мрежа хмел по-хоп маршрутизация протокол (например OSPF). COP сканира мрежата и # xa0; събира информация за # xa0; състояние на връзката. маршрутизация пакети и ЕП # xa0; логика за изчисляване на таблицата за маршрутизация на ЕП е в # xa0; централна COP. В # xa0; допълнение към # xa0; изпращане на пакети, ES изпълнява някои прости измерване на трафика, които се предоставят на Конференцията на страните. CS използва тази информация # xa0; трафик с # xa0; информация, разпространявана в # xa0; мрежа # xa0; използване на OSPF-ТЕ протокол за динамично променят маршрутните таблици, свързани с ЕП с # xa0; да се адаптират към # xa0, промяна пътни условия. Конвенционалните мрежови възли са стандартни рутери използват нормално механизъм хмел по-хоп маршрутизиране [3]. Предполага се, че промените няма да бъдат направени в # xa0; обикновени възли и # xa0, те може да не знаят за това, # xa0; съществуване в ЕП # xa0; мрежа.

Мрежа Example # xa0; COP и # xa0; пренасочващи елементи, показани на фиг. 1. елементите за пренос на # xa0; възли 2, 9, 14 се контролират от външната страна на COP. Тази мрежа ще се използва за илюстриране на концепциите, изложени в # xa0; тук. За простота, ние приемаме, че всички връзки в # xa0; мрежа са двупосочно и # xa0; тегло линии са монтирани в # xa0; единица. Сега ние описваме на COP и # xa0 ЕР-подробно.

1.1 пренасочване елемент софтуер дефинирани мрежа

ЕР има следните функции:

Доставка: ЕР акт # xa0; главно # xa0 както маршрутизация елементи. В таблицата за маршрутизация се изчислява COP [4]. EPO могат да се справят повече от следните преходи за дадената дестинация възел. Ако имате няколко следващите хмел до тази дестинация възел, ЕП може да се раздели на трафика към # xa0; дестинация в # xa0; предварително определен ред през следващите няколко възела.

1.2 контролер софтуер дефинирани мрежа

COP изпълнява всякаква логика и маршрутизация # xa0; координира определяне на маршрута на VC, за да се постигне най-доброто представяне на мрежата. COP изпълнява следните функции:

изчисляване на маршрут: Конференцията на страните е отговорен за изчисляване на таблици за маршрутизация на всички ЕП в # xa0; мрежа. Изчисление се извършва с # xa0; като се има предвид маршрута провежда в обичайните единици (въз основа на теглата на OSPF комуникационни линии), трафик на комуникационни линии (въз основа на OSPF-ТЕ) и # xa0; текущия модел на движението (на базата на измервания в Флорида). Алгоритъмът за изчисляване на маршрута за ЕП трябва да се гарантира, че на маршрута ще се проведе на начини без вериги, като същевременно минимизират претоварване на мрежата.

2. Отчет за проблема на Конференцията на страните

Ние илюстрира някои от концепциите, очертани в # xa0; предходната алинея, с помощта на фиг. 2. Ние приемаме, че всички тегла са равни на един и # xa0; непрекъсната комуникация са най-краткия път дървото # xa0; възел 13. Припомнете си, че възлите 2, 9, 14 са ЕР. Трябва да се отбележи, че NH (6, 13) = 10, NH (1, 13) = 2 и # xa0; и т.н. Прекъснатите линии показват алтернативни маршрути възможни от ЕП. Например, монтаж 2 може да бъде разделена на трафик към възел 13 чрез два различни преходи, един ще възел 5, и # xa0; на друг възел 11.

Фиг. 2. дървото на кратките пътища от възел 13

Определение 1: C # xa0; на базата на набор от C # xa0; VC пътека S = u0, u1, u2. UK = г # xa0; от възел S # xa0; местоназначението възел г # xa0 на; ще бъдат наричани възможно ако за J = 1,2. к, (Uj-1, Uj) ∈ E # xa0; и

Път към изпълнимия файл, където u0, u1, u2. Великобритания различно, се нарича валиден път. Psd означават набор от допустимите маршрути между S # xa0; и г.

Определението предполага, че е начина по който е възможно, ако на следващия преход към # xa0; дадена дестинация възел за всички общи елементи на мрежата, определен алгоритъм за намиране на най-краткия път. Освен това е възможно пример, ако няма цикли. Ето защо, ние трябва да се уверите, че целият трафик между ите # xa0 и г # xa0; трябва да бъде насочена към P ∈ Psd.

Например, на фиг. 2, 3-2-5-12-13 е валиден път от 3 до 13. Имайте предвид, че това не е най-късият път, който е 3-2-11-13. 3-6-11-13 път не е валидно, тъй като следващата стъпка за възела 3, което не е VC трябва да бъде следващата стъпка по най-краткия път, който е на възел 2.

Дефиниция 2: Като се има предвид най-краткия път за маршрутизиране на нормален възел, трафикът, който отива от източника към # xa0; дестинация без транзитно преминаване през ЕП се нарича неконтролирано. Ако източникът на пакет е на ЕП, или ако тя преминава през най-малко една ЕП, преди да стигнат до местоназначението си, а след това на трафика ще се нарича контролирана.

С други думи, наблюдава движението се състои от пакети, които преминават през най-малко един VC. Например трафик от 6 до 13, насочено към OSPF на 10.06.13 и # xa0; тъй като не 6 не са 10 VC, трафикът от възел 6 до възел 13 не се контролира. В # xa0; разлика трафик от възел 8 минава през възел 9 до 13, която е ЕРО, и по този начин движението се контролира.

Дефиниция 3: Ние казваме, че пакетът за ЕП u∈Cvvodit ако

- # xa0; Възел ф # xa0, тя е на път OSPF маршрутизиране за пакета;

- # xa0; Пакет минава през ф # xa0; преди да мине през всяка друга EF.

Трафик, който влезе с # xa0; при използване на еритропоетин ф ∈ C # xa0, защото някои от дестинация възел г ∈ N, ще означаваме спиралата.

Ето защо, за всички следи трафика има уникален ЕП, която въвежда този трафик. Нека да се убедите в това на фиг. 3. На тази фигура, числото до # xa0; възел представлява скоростта на движение от възела към # xa0; възел 13. Например, трафикът от възел 1 до # xa0; възел 13 (T1,13) е 3 единици. 3 Чрез трафик определение 3-13 се прилага # xa0; чрез VC-2. Например, на фигура 3, I2,13 = 9, I9,13 = 13 и # xa0; I14,13 = 5. Както вече беше посочено, стойностите не са известни TSD COP. Измерванията на разположение на стойностите на COP са WUD, което е трафикът към дестинация г, която минава през възел ф ∈ C.

Фиг. 3. Независим трафик към ЕП

3. Състав на проблема на COP

От контролиран е на трафика, който минава през ЕП, че е необходимо да се вземе предвид мнението на трафика към ЕП. Трафик спирала, въведена в ЕП ф ∈ C трябва да стигнат до местоназначението г. Това е възможно само за една от най-валидни пътеки P ∈ лапа. . Нека г (д) обозначава ненасочван потока на ред е цел е изграждането на COP следи маршрут трафик по такъв начин, че забавяне и # на xa0; загуба на пакети по линията са сведени до # xa0; минимум. Един от най-естествените цели за Конференцията на страните е да се намали максимално използване на връзки в # xa0; Network (х (P) # xa0 - поток в # xa0; път P):

- # xa0; Първият набор от неравенството показва, че общият дебит на връзката, която е сумата от неконтролирано поток (представители възходящ г (д)) и # xa0 контролирано поток (което е вторият от сумата от дясната страна) е по-малко от продукта от максимално използване на комуникационни линии ( θ) на пропускателната способност на връзката нагоре (в (д));

- # xa0; Вторият набор от неравенство показва, че общият вход трафик се насочва към # xa0; мрежа;

- # xa0; В третия сет на неравенството гарантира, че потокът по някакъв начин е неотрицателно.

Оптималната стойност на θ е максималното усвояване на всяка връзка. Ако оптималната стойност на θ <1, то ни одна из связей не будет использоваться чрезмерно. После того, как КС решает эту задачу оптимизации, то легко вычислить следующие переходы и соответствующие веса во всех ЭП для каждого пункта назначения.

В горната формула, е налице предположение, че стойностите ВМУ и # xa0; г (д) са известни. В действителност двете стойности ВМУ и # xa0; и г (е) трябва да се изчислява с # xa0; чрез COP на базата на измерванията, направени от ЕРО и # xa0; също протокол съобщение OSPF-ТЕ, получен чрез COP.

3.1 Dynamic изчисление и ВМУ # xa0; г (д)

Измерените стойности, които са на разположение за COP

- # xa0; Заредете връзка е (д) за всички връзки д ∈ E, която може да бъде получена от OSPF-ТЕ.

- # xa0; Стойността WUD за всички ф ∈ C # xa0; за всички г ∈ N. се измерва и ЕР # xa0; се предава # xa0; COP.

Използването на тези две стойности трябва да изчисли COP стойност ж (е) за всички д ∈ E # xa0; ВМУ и за всички ф ∈ C # xa0; за всички г ∈ N. Първо, трябва да се изчисли ВМУ. Помислете фиксирана дестинация възел г. KS знае текущия маршрут на # xa0; дестинация възел г. Той знае, че всяко едно от следните преходи за всички възли г # xa0 и всички ЕП, но не знае всичко следващите хмела до местоназначението и # xa0; разпределението на трафика, ако има няколко опции за маршрута.

Дефиниция 4: Като се има предвид възел на дестинация г # xa0 и текущата маршрутизация # xa0; процедура мрежово маршрутизиране uzlovv # xa0 С в сравнение с това г # xa0 е дефинирана като подредбата на възли в # xa0 С \ D # xa0; такава, че ако ф ∈ C # xa0; появява преди о ∈ C # xa0; в този списък, а след това няма друг поток, чието направление г, която се изпраща от V # xa0; да ф. Определяне на реда, за маршрутите до местоназначението възел г # xa0 на, както Я (г) и # xa0; фактът, че ф # xa0; появява преди о # xa0; в R (г) как ф ≺d ст.

Този ред на маршрута е добре дефинирана за всяка целева възел г, тъй като не може да има линии в # xa0; маршрути за движение, за дестинация г. Да предположим, че настоящото маршрута към # xa0; възел 13 се появява, както е показано на фиг. 4. отразява само част от маршрута, която е свързана с # xa0 ЕР. В # xa0; този случай, трябва да се обърне внимание, че трафикът от възел 9 минава през възел 14. Ето защо, 9 ≺13 14. Една цел маршрутизация (2, 9, 14). Друга поръчка е възможно, но след това възелът 14 трябва да се появи след монтаж 9.

Алгоритъмът за изчисляване на стойността спирала

За всяка дестинация възел г ∈ N

1. # Xa0; Изчислява маршрутизиране за R (г);
2. # Xa0; Към първия възел ф # xa0; за R (г) определя ВМУ = WUD;
3. # Xa0; Изграждане на първия канал за поток от ф # xa0; Г # xa0; и инсталиране βv (ф, г) като част от потока, който достига възел V ∈ C;
4. # Xa0; За всеки следващ възел w # xa0; за R (г). Определете Изграждане на първия канал за поток от w # xa0; Г # xa0; и да βv (т, г) за всички V ∈ C.

След ВМУ стойности са известни за всички ф ∈ C # xa0; за всички г ∈ N, е необходимо да се изчислят стойностите на грам (д), което е неконтролирано преминаване трафик по линия д ∈ Е. Това се извършва, както следва: поток се въвежда в устройството # xa0; възел ф ∈ C # xa0; за цел г ∈ N # xa0 ;. и αe (ф, г) се изчислява, която е част от един поток, който се изпраща по линията д Тъй ВМУ известен ф ∈ C, може да бъде пресмятам

COP вече знае ВМУ стойности за всички възли ф ∈ C # xa0; за всички г ∈ N, и # xa0; също стойности г (е) за всички д ∈ Е.

3.2 Състав на динамични проблеми маршрутизация

Необходимо да се маршрутизация регулировчик да се минимизира максимално използване на връзки в # xa0; мрежа. Еквивалентно на проблем, който е по-удобно да се реши, е да се създаде на честотната лента на фиксирани линии, но се промени за въвеждане на трафика, така че тя все още е поставен в # xa0; мрежа. Този проблем е # xa0; следното:

Ако оптималната ДълЖината> 1, а след това текущия трафик да бъде пренасочен към ЕП, като същевременно се гарантира, че цялата комуникация е по-малко от една употреба. Въпреки факта, че проблемът има експоненциална брой променливи, е възможно да се реши проблема и да е желаното ниво на точност, като се използва линеен двойна алгоритъм.

За да напишете линейна програма (решение) за динамично проблема с маршрутизация показана по-горе, е необходимо да се свържат с двойна променливи L (E) на # xa0; пропускателна способност на канала за комуникация и # xa0; zud да се ограничи търсенето. Прав-двойна алгоритъм сега може да се запише като # xa0; форма

Да предположим, че L (E) е настроен като връзка тегло д ∈ Е. Луд означен като най-краткия път от ф # xa0; Г # xa0 ;. С връзки тежести L (Е) връзка д десния двойна алгоритъм може сега да бъде пренаписана в # xa0; а

С други думи, като се има всеки набор от неотрицателни тегла на връзки L (E), горната граница на # xa0; динамичен проблем маршрута.

В тази книга, проблемът за внедряване на софтуерно компонент в # xa0 се счита, съществуващата мрежа. проблем контролер софтуер дефинирани мрежа и # xa0 се формулира, въвежда понятието приемлив и приложим # xa0 контролирано път приложение трафик # xa0; мрежа и # xa0; за маршрутизиране възли. Също така с участието на формулировката динамични при маршрутизация на софтуерно мрежа контролер и # xa0; му математическо описание се основава на първичното-двойна алгоритъм.

Основни понятия (генерирани автоматично). възел дестинация, CE в мрежа маршрутизиране VC, дестинацията г, таблици за маршрутизация, с цел маршрутизация, съществуването на ЕПВ в мрежата, редица VC, таблица за маршрутизация, множество от ЕПВ от ЕПВ, EPO с цел, ЕП и други възли защита следва да уникалната ЕП, стандартна таблица за маршрутизация, таблица за маршрутизация, възел дестинация, маршрутизация COP трафик, няколко COP.