CN104852963B - 一种面向可重构网的Agent系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种面向可重构网的Agent结构，连接管理模块用于管理Agent与端系统、Agent与网络节点以及Agent与其它Agent的连接建立与通信；资源管理模块用于管理网络拓扑资源、节点计算资源、链路带宽资源和节点元能力资源；服务承载网管理模块用于管理构建于Agent所在域之上且正在运行的服务承载网；自治管理模块通过控制循环实现对可重构网络的自治管理。本发明通过Agent在域服务器中的构建与部署，使域之间组成多Agent的结构，达到可重构网络域内自治、域间协作的效果；通过连接管理模块、服务承载网管理模块、资源管理模块和自治管理模块及其之间的通信，达到了端到端连接请求充分满足，服务承载网合理配置、负载均衡，资源合理分配与回收，资源状态变化及时感知与更新的效果。

Description

一种面向可重构网的Agent系统

技术领域

本发明涉及网络通信技术领域，具体涉及一种面向可重构网络中的Agent系统。

背景技术

近年来，基于IP协议的互联网体系结构暴露出了一些内在的设计缺陷，使得互联网已经难以满足不断出现的新型业务的需求，互联网需要革新。对下一代互联网的研究已经在全球范围展开，如美国的FIA计划和SDN，欧洲的FP7计划，我国的可重构网络，面向服务的未来互联网项目等。

在可重构网络的体系结构中，通过资源的虚拟化，在底层网络之上构建服务承载网，从而实现对多种不同业务类型的支持，为用户提供端到端的网络服务。目前，多Agent技术已经被用于实现网络的自治管理和控制。在我国，公开号103338150A的中国发明专利，提出了可重构网络体系结构的建立方法及相应的装置、服务器和路由器。但是，并未在可重构网络中部署Agent实现管理功能，也未对可重构网络的自治管理进行探讨。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种面向可重构网的Agent系统，通过在域服务器中构建及部署Agent，使域之间组成多Agent的结构，实现可重构网络域内的自治管理及域间的协作。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下：

一种面向可重构网的Agent系统，包括连接管理模块、资源管理模块、服务承载网管理模块和自治管理模块；其中，连接管理模块用于管理Agent与端系统、Agent与网络节点以及Agent与其它Agent的连接建立与通信；资源管理模块用于管理网络拓扑资源、节点计算资源、链路带宽资源和节点元能力资源；服务承载网管理模块用于管理构建于Agent所在域之上且正在运行中的服务承载网；自治管理模块通过控制循环实现对可重构网络的自治管理。

其中，所述连接管理模块包括Agent与端系统之间的通信接口、Agent与其它Agent之间的通信接口和Agent与网络节点之间的通信接口；所述Agent与其它Agent之间的通信接口用于实现Agent与其它域Agent之间的连接建立及通信，实现跨域信息交换及协作；所述Agent与端系统之间的通信接口用于实现Agent与域内端系统之间的连接建立及通信，所述Agent与端系统之间的通信接口内部包含端到端连接请求管理模块，该模块对每一个到达的端系统请求向自治管理模块发送端到端连接请求消息；所述Agent与网络节点之间的通信接口用于实现Agent与网络节点之间的连接建立及通信。

其中，所述资源管理模块通过Agent与网络节点之间的通信接口，感知节点与链路的位置信息并生成网络拓扑视图，感知节点与链路的资源状态并生成网络资源视图，感知节点拥有的元能力状况并生成节点元能力视图；周期性向自治管理模块提交网络资源视图数据、同时发送资源提交消息；或当节点与链路的资源状态发生变化时，更新网络资源视图，并向自治管理模块提交更新后的资源视图数据、同时发送资源更新消息。

其中，所述服务承载网管理模块包括配置模块、监控模块、添加模块和删除模块；所述配置模块用于配置服务承载网的运行环境和部署服务承载网的网络协议，所述监控模块用于监控和更新服务承载网的运行状态和负载状况，所述添加模块用于将新创建完成的服务承载网添加至管理列表，所述删除模块用于当服务承载网运行时间到期后将服务承载网从管理列表中删除，并向自治管理模块发送拆除该服务承载网的消息。

其中，所述自治管理模块监测来自Agent与端系统之间的通信接口的端到端的连接请求消息、来自删除模块的服务承载网拆除消息和来自资源管理模块的资源提交与更新消息，并利用控制循环根据不同的消息类型实现不同的自治管理功能；所述控制循环由消息监测、功能分析和执行组成，通过动态规划器和策略库中的规则，设定运行参数，调整控制循环的运行频率；

(1)当监测到来自Agent与端系统之间的通信接口的端到端连接请求消息时，对请求数据进行分析，在知识库中查询是否有满足其需求的服务承载网，如果有，则从服务承载网管理模块获取服务承载网的运行状态和负载状况，选择负载最低的服务承载网，返回其信息给端系统，更新其运行状态和负载状况，更新知识库中的服务承载网用户列表；如果无满足需求的服务承载网，则分析当前网络拓扑和可用资源状态，确定服务承载网的构建算法，执行构建算法，分配资源，创建服务承载网，将新创建的服务承载网添加至管理列表，更新知识库中的资源数据，更新资源视图；

(2)监测到来自删除模块的服务承载网拆除消息时，分析消息数据，判断服务承载网类型，确定拆除算法，执行拆除算法，拆除该服务承载网，释放占用的资源，从管理列表和知识库中删除该服务承载网的信息，更新知识库中的资源数据，更新资源视图；

(3)监测到来自资源管理模块的资源提交或更新消息时，分析消息数据，确定执行功能，将资源视图数据存储至知识库或更新知识库中资源数据。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

本发明通过Agent在域服务器中的构建与部署，使域之间组成多Agent的结构，达到了可重构网络域内自治、域间协作的效果；通过连接管理模块、服务承载网管理模块、资源管理模块和自治管理模块及其之间的通信，达到了端到端连接请求充分满足，服务承载网合理配置、负载均衡，资源合理分配与回收，资源状态变化及时感知与更新的效果。

附图说明

图1为本发明面向可重构网络的Agent结构框图；

图2为在现有技术中加入Agent之后的可重构网络及服务承载网的结构示意图；

图3为自治管理模块监测的消息类型示意图；

图4为自治管理模块对来自资源管理模块消息的自治管理过程流程图；

图5为自治管理模块对来自服务承载网管理模块消息的自治管理过程流程图；

图6为自治管理模块对来自连接管理模块消息的自治管理过程流程图。

具体实施方式

如图1所示，本发明公开了一种面向可重构网的Agent系统，包括连接管理模块、资源管理模块、服务承载网管理模块和自治管理模块；其中，连接管理模块用于管理Agent与端系统、Agent与网络节点以及Agent与其它Agent的连接建立与通信；资源管理模块用于管理网络拓扑资源、节点计算资源、链路带宽资源和节点元能力资源；服务承载网管理模块用于管理构建于Agent所在域之上且正在运行中的服务承载网；自治管理模块通过控制循环实现对可重构网络的自治管理。

其中，所述连接管理模块包括Agent与端系统之间的通信接口、Agent与其它Agent之间的通信接口和Agent与网络节点之间的通信接口；所述Agent与其它Agent之间的通信接口用于实现Agent与其它域Agent之间的连接建立及通信，实现跨域信息交换及协作；所述Agent与端系统之间的通信接口用于实现Agent与域内端系统之间的连接建立及通信，所述Agent与端系统之间的通信接口内部包含端到端连接请求管理模块，该模块对每一个到达的端系统请求向自治管理模块发送端到端连接请求消息；所述Agent与网络节点之间的通信接口用于实现Agent与网络节点之间的连接建立及通信。

其中，所述资源管理模块通过Agent与网络节点之间的通信接口，感知节点与链路的位置信息并生成网络拓扑视图，感知节点与链路的资源状态并生成网络资源视图，感知节点拥有的元能力状况并生成节点元能力视图；周期性向自治管理模块提交网络资源视图数据、同时发送资源提交消息；或当节点与链路的资源状态发生变化时，更新网络资源视图，并向自治管理模块提交更新后的资源视图数据、同时发送资源更新消息。

其中，所述服务承载网管理模块包括配置模块、监控模块、添加模块和删除模块；所述配置模块用于配置服务承载网的运行环境和部署服务承载网的网络协议，所述监控模块用于监控和更新服务承载网的运行状态和负载状况，所述添加模块用于将新创建完成的服务承载网添加至管理列表，所述删除模块用于当服务承载网运行时间到期后将服务承载网从管理列表中删除，并向自治管理模块发送拆除该服务承载网的消息。

如图3所示，所述自治管理模块监测来自Agent与端系统之间的通信接口的端到端的连接请求消息、来自删除模块的服务承载网拆除消息和来自资源管理模块的资源提交与更新消息，并利用控制循环根据不同的消息类型实现不同的自治管理功能；所述控制循环由消息监测、功能分析和执行组成，通过动态规划器和策略库中的规则，设定运行参数，调整控制循环的运行频率。

(1)如图4所示，自治管理模块对来自资源管理模块消息的自治管理，通过下述步骤：1)分析消息数据；2)判断消息类型；3)如果是资源提交消息，则对提交的资源数据进行检查并存入知识库；如果是资源更新消息，则更新知识库中的资源数据；如果是其它消息，则执行对应的消息处理功能；4)执行完毕后返回执行结果，然后继续进行消息监测。

(2)如图5所示，自治管理模块对来自服务承载网管理模块消息的自治管理，通过下述步骤：1)分析消息数据；2)判断消息类型；3)如果是拆除服务承载网的消息，则确定拆除算法，执行拆除算法，释放占用资源，从服务承载网管理模块的管理列表中删除该服务承载网的信息，从知识库中删除该服务承载网，更新知识库中的资源数据，发送更新资源视图消息给资源管理模块；如果是其它消息，则执行相应的消息处理功能；4)执行完毕后返回执行结果，然后继续进行消息监测。

(3)如图6所示，自治管理模块对来自Agent与端系统之间的通信接口的消息的自治管理，通过下述步骤：1)分析消息数据；2)判断消息类型；3)如果是连接建立请求消息，则在知识库中查询是否存在满足需求的服务承载网，如果存在，得到符合条件的服务承载网集合，从服务承载网管理模块获取服务承载网的运行状态和负载状况，选择负载最低的服务承载网，将该服务承载网的信息返回给端系统，并通知服务承载网管理模块更新其运行状态与负载状况，更新知识库中服务承载网的用户列表，如果不存在，则分析当前网络拓扑和可用资源状态，确定服务承载网的构建算法，执行构建算法，分配资源，将新创建的服务承载网添加至服务管理模块中的管理列表，更新知识库中的资源数据，发送更新资源视图消息给资源管理模块；如果是其它消息，则执行相应的消息处理功能。4)执行完毕后返回执行结果，然后继续进行消息监测。

如图2所示为在现有技术中加入Agent之后的可重构网络及服务承载网的结构示意图，图中，通过Agent与端系统之间的通信接口，实现端系统1、端系统2与Agent1之间的连接与通信，端系统3、端系统4与Agent2之间的连接与通信；通过Agent与其它Agent之间的通信接口，实现自治域1中的Agent1与自治域2中的Agent2之间的连接与通信；通过Agent与网络节点之间的通信接口，实现Agent1与自治域1内的4个网络节点的连接与通信，Agent2与自治域2内的3个网络节点的连接与通信；通过资源管理模块，Agent1感知自治域1内的网络拓扑，资源和元能力信息，并生成相应的视图，Agent2感知自治域2内的网络拓扑，资源和元能力信息，并生成相应的视图；Agent1与Agent2通过服务承载网管理模块分别对服务承载网1和服务承载网2进行管理，当服务承载网1创建完成后，Agent1将其添加至管理列表，然后进行配置与监控，当服务承载网2运行时间到期时，Agent2将其从管理列表中删除。

Claims (1)

1.一种面向可重构网的Agent系统，其特征在于：包括连接管理模块、资源管理模块、服务承载网管理模块和自治管理模块；其中，连接管理模块用于管理Agent与端系统、Agent与网络节点以及Agent与其它Agent的连接建立与通信；资源管理模块用于管理网络拓扑资源、节点计算资源、链路带宽资源和节点元能力资源；服务承载网管理模块用于管理构建于Agent所在域之上且正在运行中的服务承载网；自治管理模块通过控制循环实现对可重构网络的自治管理；

所述连接管理模块包括Agent与端系统之间的通信接口、Agent与其它Agent之间的通信接口和Agent与网络节点之间的通信接口；所述Agent与其它Agent之间的通信接口用于实现Agent与其它域Agent之间的连接建立及通信，实现跨域信息交换及协作；所述Agent与端系统之间的通信接口用于实现Agent与域内端系统之间的连接建立及通信，所述Agent与端系统之间的通信接口内部包含端到端连接请求管理模块，该模块对每一个到达的端系统请求向自治管理模块发送端到端连接请求消息；所述Agent与网络节点之间的通信接口用于实现Agent与网络节点之间的连接建立及通信；

所述资源管理模块通过Agent与网络节点之间的通信接口，感知节点与链路的位置信息并生成网络拓扑视图，感知节点与链路的资源状态并生成网络资源视图，感知节点拥有的元能力状况并生成节点元能力视图；周期性向自治管理模块提交网络资源视图数据、同时发送资源提交消息；或当节点与链路的资源状态发生变化时，更新网络资源视图，并向自治管理模块提交更新后的资源视图数据、同时发送资源更新消息；

所述服务承载网管理模块包括配置模块、监控模块、添加模块和删除模块；所述配置模块用于配置服务承载网的运行环境和部署服务承载网的网络协议，所述监控模块用于监控和更新服务承载网的运行状态和负载状况，所述添加模块用于将新创建完成的服务承载网添加至管理列表，所述删除模块用于当服务承载网运行时间到期后将服务承载网从管理列表中删除，并向自治管理模块发送拆除该服务承载网的消息；

所述自治管理模块监测来自Agent与端系统之间的通信接口的端到端的连接请求消息、来自删除模块的服务承载网拆除消息和来自资源管理模块的资源提交与更新消息，并利用控制循环根据不同的消息类型实现不同的自治管理功能；所述控制循环由消息监测、功能分析和执行组成，通过动态规划器和策略库中的规则，设定运行参数，调整控制循环的运行频率；

(1)当监测到来自Agent与端系统之间的通信接口的端到端连接请求消息时，对请求数据进行分析，在知识库中查询是否有满足其需求的服务承载网，如果有，则从服务承载网管理模块获取服务承载网的运行状态和负载状况，选择负载最低的服务承载网，返回其信息给端系统，更新其运行状态和负载状况，更新知识库中的服务承载网用户列表；如果无满足需求的服务承载网，则分析当前网络拓扑和可用资源状态，确定服务承载网的构建算法，执行构建算法，分配资源，创建服务承载网，将新创建的服务承载网添加至管理列表，更新知识库中的资源数据，更新资源视图；

(2)监测到来自删除模块的服务承载网拆除消息时，分析消息数据，判断服务承载网类型，确定拆除算法，执行拆除算法，拆除该服务承载网，释放占用的资源，从管理列表和知识库中删除该服务承载网的信息，更新知识库中的资源数据，更新资源视图；

(3)监测到来自资源管理模块的资源提交或更新消息时，分析消息数据，确定执行功能，将资源视图数据存储至知识库或更新知识库中资源数据。