CN111431799B - 网络流量传输优化方法、装置、系统及可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种网络流量传输优化方法、装置、系统及可读存储介质，所述方法包括：根据网络系统的各相邻连接的网络节点之间的当前流量，为由所述网络系统简化过来的连通图中的对应的边赋予相应的加权值，以得到加权连通图；确定所述加权连通图中的流量传输待优化的两个网络节点之间的最小生成树和流量传输的最短路径；进行分流比例计算处理，以计算出所述两个网络节点之间的总流量在所述两个路径的且符合预设条件的分流比例；将所述分流比例对应分发给所述两个路径上的每个网络节点，以使得所述每个网络节点根据所述分流比例执行流量传输工作。本发明能够很好地对网络系统进行流量传输的优化。
Description
技术领域
本发明涉及网络技术领域，尤其涉及一种网络流量传输优化方法、装置、系统及可读存储介质。
背景技术
随着互联网的快速发展，网络规模急剧增加，在飞速剧增的网络规模面前，当前的网络带宽开始不堪重负。在传统网络领域，主要是通过流量控制来均衡网络负载，由于流量控制中的全局网络拓扑实现复杂，从而降低了网络的实际性能。并且，传统的网络流量控制，主要针对于I P和端口进行控制，主要适用于服务型的网络环境，随着P2P的蓬勃发展，面对这种流量大、种类多、端口不固定且特征变化快的网络系统，传统的流量控制则存在许多局限，不能够很好地对网络系统进行流量传输的优化。
发明内容
本发明实施例提供一种网络流量传输优化方法、装置、系统及可读存储介质，能够很好地对网络系统进行流量传输的优化，尤其是应用有P2P技术的网络系统。
本发明一实施例提供一种网络流量传输优化方法，其包括：
根据网络系统的各相邻连接的网络节点之间的当前流量，为由所述网络系统简化过来的连通图中的对应的边赋予相应的加权值，以得到加权连通图；
确定所述加权连通图中的流量传输待优化的两个网络节点之间的最小生成树和流量传输的最短路径；
进行分流比例计算处理：根据所述两个网络节点之间的所述最小生成树的路径和所述最短路径两者在所述加权连通图中的权值，并根据该两个路径上的每条连通图的边的流量负载上限，计算所述两个网络节点之间的总流量在所述两个路径的且符合预设条件的分流比例；其中，预设条件包括：根据所述分流比例进行流量传输的所述两个路径上的每条连通图的边的流量负载，均小于该边的流量负载上限；
将所述分流比例对应分发给所述两个路径上的每个网络节点，以使得所述每个网络节点根据所述分流比例执行流量传输工作。
作为上述方案的改进，根据所述分流比例进行流量传输的所述两个路径上的每条连通图的边的流量负载具体为：均小于该边的流量负载上限*α；其中，
β代表为通信流畅度等级，且其为预设的常数。
作为上述方案的改进，所述进行分流比例计算处理，具体包括：
根据所述两个网络节点之间的所述最小生成树的路径和所述最短路径两者在所述加权连通图中的权值，并根据该两个路径上的每条连通图的边的流量负载上限与所述α，计算所述两个网络节点之间的总流量在所述两个路径的且符合预设条件的分流比例。
作为上述方案的改进，所述通信流畅度等级有至少两个，每个所述通信流畅度等级对应一个预设的常数；
则在计算所述分流比例时，按照通信流畅度等级的值从小到大依次计算，直至能够求解出所述分流比例。
作为上述方案的改进，所述通信流畅度等级有四个，分别为：极速β＝1.5，快速β＝1.8，中速β＝2.0，慢速β＝2.5。
作为上述方案的改进，在所述计算所述两个网络节点之间的总流量在所述两个路径的且符合预设条件的分流比例之后，所述方法还包括：
判断所述网络系统的所有流量传输待优化的两个网络节点间的所述两个路径是否均能够计算出分流比例；
若是，则采用当前计算出的分流比例；
若否，则根据基于当前计算出的分流比例进行权值更新的加权连通图，来重新构造所述网络系统的所有流量传输待优化的两个网络节点的之间的最小生成树，以基于重新构造的最小生成树来重新执行所述分流比例计算处理，直至计算出所有流量传输待优化的两个网络节点的所述两个路径的分流比例，或者达到预设的迭代计算次数。
作为上述方案的改进，所述方法还包括：
若达到预设的迭代计算次数且不能计算出所有流量传输待优化的两个网络节点间的所述两个路径的分流比例，则降低通信流畅度等级并重新计算所述分流比例，直至能够求解出所有流量传输待优化的两个网络节点间的所述两个路径的分流比例；
其中，所述通信流畅度等级有至少两个，每个所述通信流畅度等级对应一个预设的常数；且在计算所述分流比例时，按照通信流畅度等级的值从小到大依次计算，直至能够求解出所述分流比例。
作为上述方案的改进，所述网络系统为SDN网络系统。
本发明另一实施例对应提供了一种网络流量传输优化装置，其包括：
加权连通图生成模块，用于根据网络系统的各相邻连接的网络节点之间的当前流量，为由所述网络系统简化过来的连通图中的对应的边赋予相应的加权值，以得到加权连通图；
路径确定模块，用于确定所述加权连通图中的流量传输待优化的两个网络节点之间的最小生成树和流量传输的最短路径；
分流比例计算模块，用于进行分流比例计算处理：根据所述两个网络节点之间的所述最小生成树的路径和所述最短路径两者在所述加权连通图中的权值，并根据该两个路径上的每条连通图的边的流量负载上限，计算所述两个网络节点之间的总流量在所述两个路径的且符合预设条件的分流比例；其中，预设条件包括：根据所述分流比例进行流量传输的所述两个路径上的每条连通图的边的流量负载，均小于该边的流量负载上限；
分发模块，用于将所述分流比例对应分发给所述两个路径上的每个网络节点，以使得所述每个网络节点根据所述分流比例执行流量传输工作。
本发明另一实施例提供了一种网络控制系统，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述发明实施例所述的网络流量传输优化方法。
本发明另一实施例提供了一种存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行上述发明实施例所述的网络流量传输优化方法。
相比于现有技术，本发明实施例提供的所述网络流量传输优化方法、装置、系统及可读存储介质，通过将网络系统简化为一张连通图，每个节点代表一个网络设备且每条边代表设备之间的连接；再根据网络系统的实际流量，为每一条边进行加权，形成一个加权的连通图；接着，确定所述加权连通图中的流量传输待优化的两个网络节点之间的最小生成树和流量传输的最短路径；然后，根据所述两个网络节点之间的所述最小生成树的路径和所述最短路径两者在所述加权连通图中的权值，并根据该两个路径上的每条连通图的边的流量负载上限，计算所述两个网络节点之间的总流量在所述两个路径的且符合预设条件的分流比例；最后，将所述分流比例分发给所述两个路径上的每个网络节点，以使得所述每个网络节点根据所述分流比例执行流量传输工作，这样就能够确保根据所述分流比例进行流量传输的两个网络节点之间的流量负载不会超过流量负载上限，从而确保网络系统的各个网络节点之间的流量传输不会出现堵塞的现象。由上分析可知，本发明实施例能够好地对网络系统进行流量传输的优化。
附图说明
图1是本发明一实施例提供的一种网络流量传输优化方法的流程示意图；
图2是一种由示例的网络系统简化成的加权连通图；
图3是一种示例的网络系统的流量传输优化示意图；
图4是本发明一实施例提供的一种网络流量传输优化装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参见图1，是本发明一实施例提供的一种网络流量传输优化方法的流程示意图。所述方法包括：
S10，根据网络系统的各相邻连接的网络节点之间的当前流量，为由所述网络系统简化过来的连通图中的对应的边赋予相应的加权值，以得到加权连通图。
其中，将网络系统简化为一张连通图，连通图中每个节点代表一个网络设备，连通图中每条边代表网络设备之间的连接；接着，再根据网络系统的各相邻连接的网络节点之间的的实际流量，为连通图中的每一条边进行对应加权，形成一个加权的连通图。具体地，根据网络系统中的网络设备的流量接收和发送的记录，可以统计出网络系统的相邻连接的两根网络设备之间的流量关系。
需要说明的是，相邻连接指的是在网络连接关系上，两个网络设备是直接连接(可以是无线连接，也可以是有线连接)的，两个网络设备之间的流量传输可以不经过其他网络设备的中转。
可以理解的是，网络节点为网络系统中的网络设备。
S11，确定所述加权连通图中的流量传输待优化的两个网络节点之间的最小生成树和流量传输的最短路径。
在得到加权连通图后，构建所述加权连通图中的流量传输待优化的两个网络节点之间的最小生成树，例如可以通过Kruska l算法或其他算法来构建所述最小生成树；其中，以加权连通图中的边为对象，不断地加入新的不构成环路的权值最小边来构成所述最小生成树。
可以理解的是，两个网络节点之间的流量传输的最短路径为两个网络节点之间的流量传输不需要经过第三者的中转的路径。此外，需要说明的是，流量传输待优化的两个网络节点可以是整个网络系统中的所有节点，也可以是判断出两个网络节点之间的流量传输会出现不顺畅的网络节点，在此不做具体限定。
需要指出的是，若两个网络节点之间存在两条或两条以上的经过线路条数相等的所述最短路径，则选择路径上权值总和最小的一条，若是权值总和也相等，则任选一条作为最短路径。
S12，进行分流比例计算处理：根据所述两个网络节点之间的所述最小生成树的路径和所述最短路径两者在所述加权连通图中的权值，并根据该两个路径上的每条连通图的边的流量负载上限，计算所述两个网络节点之间的总流量在所述两个路径的且符合预设条件的分流比例；其中，预设条件包括：根据所述分流比例进行流量传输的所述两个路径上的每条连通图的边的流量负载，均小于该边的流量负载上限。
在得到所述两个网络节点之间的所述最小生成树的路径和所述最短路径后，可以根据当前得到的加权连通图来计算出这两个路径的各自的权值。然后，根据所述两个网络节点之间的所述两个路径的权值和该路径上的每条连通图的边的流量负载上限，计算所述两个网络节点之间的总流量在所述两个路径的所述分流比例。
S13，将所述分流比例对应分发给所述两个路径上的每个网络节点，以使得所述每个网络节点根据所述分流比例执行流量传输工作。
在本发明实施例中，通过将网络系统简化为一张连通图，每个节点代表一个网络设备且每条边代表设备之间的连接；再根据网络系统的实际流量，为每一条边进行加权，形成一个加权的连通图；接着，确定所述加权连通图中的流量传输待优化的两个网络节点之间的最小生成树和流量传输的最短路径；然后，根据所述两个网络节点之间的所述最小生成树的路径和所述最短路径两者在所述加权连通图中的权值，并根据该两个路径上的每条连通图的边的流量负载上限，计算所述两个网络节点之间的总流量在所述两个路径的且符合预设条件的分流比例；最后，将所述分流比例分发给所述两个路径上的每个网络节点，以使得所述每个网络节点根据所述分流比例执行流量传输工作，这样就能够确保根据所述分流比例进行流量传输的两个网络节点之间的流量负载不会超过流量负载上限，从而确保网络系统的各个网络节点之间的流量传输不会出现堵塞的现象。由上分析可知，本发明实施例能够好地对网络系统进行流量传输的优化。
需要说明的是，所述网络流量传输优化方法可以是由网络控制系统来执行。该网络控制系统可以是集成在一个设备(例如网络控制服务器)中的，可以是一个控制器，也可以是由多个控制设备组成，在此不做具体限定。可以理解的是，网络系统的流量是时时变化的，为了更好地保证网络系统的通信，就需要对流量转发策略进行优化更新。即，网络控制系统是会通过实时收集网络系统的流量数据，定时地更新优化流量的转发策略，从而保证整个网络系统的通信效率。
进一步地，根据所述分流比例进行流量传输的所述两个路径上的每条连通图的边的流量负载具体为：均小于该边的流量负载上限*α；其中，
β代表为通信流畅度等级，且其为预设的常数。
在本发明实施例中，示例性地，所述步骤S12具体包括：
根据所述两个网络节点之间的所述最小生成树的路径和所述最短路径两者在所述加权连通图中的权值，并根据该两个路径上的每条连通图的边的流量负载上限与所述α，计算所述两个网络节点之间的总流量在所述两个路径的且符合预设条件的分流比例。
在本发明实施例中，通过设定一个α值来参与所述分流比例的计算，这样可以考虑到当前的网络系统的流量总量和所有线路的流量负载总和，从而能够使得计算出的分流比例会与当前的网络系统的流量传输更加地匹配。并且，通过根据设定好的通信流畅度等级来计算分流比例，这样可以使得计算出的分流比例能够符合当前的通信流畅度要求。
为了便于对本发明实施例的理解，在此进行如下示例说明：
请参见图2，假设网络系统包括A、B、C与D四个网络设备，网络控制系统根据这四个网络设备的当前的流量接收和发送的记录，可以统计出这些网络设备与相邻连接的设备之间的当前的流量关系，为了更加清楚地说明，暂时先对图中的流量的方向进行忽略。其中，设备之间的网络流量大小(包括输入流量与输出流量)用数值记录，例如设备A与设备B之间的当前的流量大小用数字9表示，就代表这两个设备之间流入流出的网络流量为9个单位。通过记录网络设备内部的流量数据记录，可以很容易计算出相连设备之间的流量大小，即网络系统形成的连通图的加权值，例如，设备A与设备B之间的流量传输在该连通图中的加权值为9。
若要优化A与D之间的流量传输，根据上述得到的加权连通图后，可以利用Kruskal算法来构建设备A与设备D之间的最小生成树：即以连通图中的边为对象，不断地加入新的不构成环路的权值最小边来构成最小生成树。最终，构建出来的A与D之间的最小生成树的路径为：A-B-C-D，该路径的权值为9+3+8＝20。
接着，根据网络系统的路由信息，可以找出设备A与设备D之间的流量传输的最短路径为A-D，该最短路径的权值为36。
所以，从A到D之间得到的两条流量传输的路径(包括最小生成树路径和最短路径)分别为：A→D、A→B→C→D，只需要让连通图中的A与D之间的该两条路径上的所有边的流量低于该边正常通信的流量负载上限，即可达到网络通信的最优。
假设A→D路径分流比例为a，A→B→C→D分流比例为b，AB，BC，CD，AD之间的正常通讯时流量负载上限为S1，S2，S3，S4，根据上述信息，可以得到以下的用于求解分流比例的线性规划方程公式：
其中，
随着网络系统的通信流量的增加，α值也随之增加，从而保证了上述公式，能够得到最优解。
β是一个常数，通过实际数据进行统计和建模，可以将这个参数求解出来。当β的值为固定的常数时，则可能不存在最优解，为了保证系数的合理性和最优解的存在，可以将β值划分为多个等级，分别保证整个网络系统能够极速、快速、中速、慢速通信。
当存在最优解的情况下，β值越小网络通信则越通畅快速，根据这个特点，可以制定类似下述的分级情形：
极速：β＝1.5
快速：β＝1.8
中速：β＝2.0
慢速：β＝2.5
具体的分级情况需要通过统计和建模得出，根据网络系统的实际需求，可以设定一个默认通信等级，在不存在最优解的情况下，通信等级则随之下降，直至可以求解出最优解为止。
假设AB、BC、CD、AD四条线路正常通讯时的负载上限相同，均为20，即：
S＝S1＝S2＝S3＝S4＝20
默认通信等级为中速，即β＝2.0，则可计算出：
同时可以求出其中一个解为：
a＝0.375，b＝0.625
最后得出的A与D之间的流量转发情况如图3所示。其中，A→B→C→D路径上的每条边的加号后面的数字为A与D之间的流量在该边的分流流量。
最终网络控制系统根据求解的值，可以制定出流量转发策略，并分发给网络系统的对应的节点(例如A、B、C与D四个网络设备)。
由于网络系统的节点纵多，因此，在计算两个网络节点之间的总流量在最小生成树路径和最短路径的分流比例时，有部分的两个网络节点有可能计算不出最优解(即计算不出符合所述预设条件这一要求的分流比例的解)。即，当整个网络系统中存在的节点数十分庞大时，上述的用于求解分流比例的线性规划方程的不等式数量也大大增加，算法的计算复杂度也随之剧增。为了保证算法的简便快速，在以下实施例中采用一种局部最优化的方式将上述的用于求解分流比例的线性方程组分解简化，具体为：
其中，在确定了通信流畅度等级后，可以确定β值的大小，通过β值，可以同时计算出α系数：
之后，对连通图中的每条边进行比较，找出所有通讯流量线路负载*α值的边，比如上述示例中的网络系统，其中：
AD＝36≥S4*α＝28
然后，对出现通讯流量超过负载限度的线路进行线性规划计算，得出最短物理路径和最小生成树路径的分流比例，并及时更新到整个网络系统之中，形成新的权值。之后，依次对其余符合条件的线路，即通讯流量≥线路负载*α值的线路进行计算，并同时更新网络系统的权值，直至得出最优解。
每一次权值的更新，都可能造成最小生成树的改变，但若在每一次线路的计算之后，都重新计算最小生成树，则会大大的增加计算量，为此，则做出以下策略：
进一步地，在所述计算所述两个网络节点之间的总流量在所述两个路径的且符合预设条件的分流比例之后，所述方法还包括：
S120，判断所述网络系统的所有流量传输待优化的两个网络节点间的所述两个路径是否均能够计算出分流比例；
具体地，在对网络系统的所有流量传输待优化的两个网络节点之间的所述两个路径(即通讯流量≥线路负载*α值的线路)在进行分流比例计算时，判断用于求解分流比例的线性规划方程是否都存在解。
S121，若是，则采用当前计算出的分流比例；
S122，若否，则根据基于当前计算出的分流比例进行权值更新的加权连通图，来重新构造所述网络系统的所有流量传输待优化的两个网络节点的之间的最小生成树，以基于重新构造的最小生成树来重新执行所述分流比例计算处理，直至计算出所有流量传输待优化的两个网络节点的所述两个路径的分流比例，或者达到预设的迭代计算次数。
其中，当判断结果为若否时，根据基于当前计算出的符合要求的分流比例来控制网络系统的对应的网络设备进行流量传输，然后对加权连通图的权值进行更新，并根据权值更新后的加权连通图，来重新构造所述网络系统的所有流量传输待优化的两个网络节点的之间的最小生成树，以基于重新构造的最小生成树来重新执行所述分流比例计算处理，直至计算出所有流量传输待优化的两个网络节点的所述两个路径的分流比例，或者达到预设的迭代计算次数。
在本发明实施例中，通过采用上述的分流比例的求解方式，能够大大减少计算量，不需要每次均在权值更新后来构造最小生成树而重新计算分流比例，而是在判断出有流量传输待优化的两个网络节点间的所述两个路径不能够计算出分流比例时，才进行网络系统的加权连通图的权值更新，这样能够使得计算方法大大地简化了，可以轻松完成对大型的网络系统得流量转发策略进行计算。
进一步地，所述方法还包括：
S123，若达到预设的迭代计算次数且不能计算出所有流量传输待优化的两个网络节点间的所述两个路径的分流比例，则降低通信流畅度等级并重新计算所述分流比例，直至能够求解出所有流量传输待优化的两个网络节点间的所述两个路径的分流比例；其中，所述通信流畅度等级有至少两个，每个所述通信流畅度等级对应一个预设的常数；且在计算所述分流比例时，按照通信流畅度等级的值从小到大依次计算，直至能够求解出所述分流比例。
当无法获得当前通信流畅度等级的分流比例的解时，可以通过降级通信流畅度等级，来求出低一级的通信流畅度等级情况下的分流比例的解。
在上述发明实施例中，示例性地，所述网络系统可以为SDN网络系统。SDN(Software Defined Network，软件定义网络)作为当前网络研究的前沿技术，其具有设备的数据平面和控制平面相分离、集中式地控制器获得全局网络的状态信息，以及应用层灵活的可编程能力等优良特性。因此，本发明实施例的上述的网络流量传输优化方法能够较好地应用于SDN网络系统中。
参见图4，是本发明一实施例提供的一种网络流量传输优化装置的结构示意图。所述装置包括：
加权连通图生成模块，用于根据网络系统的各相邻连接的网络节点之间的当前流量，为由所述网络系统简化过来的连通图中的对应的边赋予相应的加权值，以得到加权连通图；
路径确定模块，用于确定所述加权连通图中的流量传输待优化的两个网络节点之间的最小生成树和流量传输的最短路径；
分流比例计算模块，用于进行分流比例计算处理：根据所述两个网络节点之间的所述最小生成树的路径和所述最短路径两者在所述加权连通图中的权值，并根据该两个路径上的每条连通图的边的流量负载上限，计算所述两个网络节点之间的总流量在所述两个路径的且符合预设条件的分流比例；其中，预设条件包括：根据所述分流比例进行流量传输的所述两个路径上的每条连通图的边的流量负载，均小于该边的流量负载上限；
分发模块，用于将所述分流比例对应分发给所述两个路径上的每个网络节点，以使得所述每个网络节点根据所述分流比例执行流量传输工作。
在本发明实施例中，通过将网络系统简化为一张连通图，每个节点代表一个网络设备且每条边代表设备之间的连接；再根据网络系统的实际流量，为每一条边进行加权，形成一个加权的连通图；接着，确定所述加权连通图中的流量传输待优化的两个网络节点之间的最小生成树和流量传输的最短路径；然后，根据所述两个网络节点之间的所述最小生成树的路径和所述最短路径两者在所述加权连通图中的权值，并根据该两个路径上的每条连通图的边的流量负载上限，计算所述两个网络节点之间的总流量在所述两个路径的且符合预设条件的分流比例；最后，将所述分流比例分发给所述两个路径上的每个网络节点，以使得所述每个网络节点根据所述分流比例执行流量传输工作，这样就能够确保根据所述分流比例进行流量传输的两个网络节点之间的流量负载不会超过流量负载上限，从而确保网络系统的各个网络节点之间的流量传输不会出现堵塞的现象。由上分析可知，本发明实施例能够好地对网络系统进行流量传输的优化。
作为上述方案的改进，根据所述分流比例进行流量传输的所述两个路径上的每条连通图的边的流量负载具体为：均小于该边的流量负载上限*α；其中，
β代表为通信流畅度等级，且其为预设的常数。
作为上述方案的改进，所述分流比例计算模块具体用于：
根据所述两个网络节点之间的所述最小生成树的路径和所述最短路径两者在所述加权连通图中的权值，并根据该两个路径上的每条连通图的边的流量负载上限与所述α，计算所述两个网络节点之间的总流量在所述两个路径的且符合预设条件的分流比例。
作为上述方案的改进，所述通信流畅度等级有至少两个，每个所述通信流畅度等级对应一个预设的常数；
则在计算所述分流比例时，按照通信流畅度等级的值从小到大依次计算，直至能够求解出所述分流比例。
作为上述方案的改进，所述通信流畅度等级有四个，分别为：极速β＝1.5，快速β＝1.8，中速β＝2.0，慢速β＝2.5。
作为上述方案的改进，所述装置还包括：
判断模块，用于判断所述网络系统的所有流量传输待优化的两个网络节点间的所述两个路径是否均能够计算出分流比例；
第一响应模块，用于若是，则采用当前计算出的分流比例；
第二响应模块，用于若否，则根据基于当前计算出的分流比例进行权值更新的加权连通图，来重新构造所述网络系统的所有流量传输待优化的两个网络节点的之间的最小生成树，以基于重新构造的最小生成树来重新执行所述分流比例计算处理，直至计算出所有流量传输待优化的两个网络节点的所述两个路径的分流比例，或者达到预设的迭代计算次数。
作为上述方案的改进，所述装置还包括：
第三响应模块，用于若达到预设的迭代计算次数且不能计算出所有流量传输待优化的两个网络节点间的所述两个路径的分流比例，则降低通信流畅度等级并重新计算所述分流比例，直至能够求解出所有流量传输待优化的两个网络节点间的所述两个路径的分流比例；
其中，所述通信流畅度等级有至少两个，每个所述通信流畅度等级对应一个预设的常数；且在计算所述分流比例时，按照通信流畅度等级的值从小到大依次计算，直至能够求解出所述分流比例。
作为上述方案的改进，所述网络系统为SDN网络系统。
本发明另一实施例提供了一种网络控制系统，该实施例的网络控制系统包括：处理器、存储器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序。所述处理器执行所述计算机程序时实现上述各个网络流量传输优化方法实施例中的步骤。或者，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能。
示例性的，所述计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器中，并由所述处理器执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序在所述**装置/终端设备中的执行过程。
所述网络控制系统可以是集成在一个设备(例如网络控制服务器)中的，可以是一个控制器，也可以是由多个控制设备组成。
所称处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器是所述网络控制系统的控制中心，利用各种接口和线路连接整个网络控制系统的各个部分。
所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现所述网络控制系统的各种功能。所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
其中，所述网络控制系统集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
需说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。另外，本发明提供的装置实施例附图中，模块之间的连接关系表示它们之间具有通信连接，具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (11)
1.一种网络流量传输优化方法，其特征在于，包括：
根据网络系统的各相邻连接的网络节点之间的当前流量，为由所述网络系统简化过来的连通图中的对应的边赋予相应的加权值，以得到加权连通图；
确定所述加权连通图中的流量传输待优化的两个网络节点之间的最小生成树和流量传输的最短路径；其中，所述最短路径为两个网络节点之间的流量传输不需要经过第三者的中转的路径；
进行分流比例计算处理：根据所述两个网络节点之间的所述最小生成树的路径和所述最短路径两者在所述加权连通图中的权值，并根据该两个路径上的每条连通图的边的流量负载上限，计算所述两个网络节点之间的总流量在所述两个路径的且符合预设条件的分流比例；其中，预设条件包括：根据所述分流比例进行流量传输的所述两个路径上的每条连通图的边的流量负载，均小于该边的流量负载上限；
将所述分流比例对应分发给所述两个路径上的每个网络节点，以使得所述每个网络节点根据所述分流比例执行流量传输工作。
2.如权利要求1所述的网络流量传输优化方法，其特征在于，根据所述分流比例进行流量传输的所述两个路径上的每条连通图的边的流量负载具体为：均小于该边的流量负载上限*α；其中，
β代表为通信流畅度等级，且其为预设的常数。
3.如权利要求2所述的网络流量传输优化方法，其特征在于，所述进行分流比例计算处理，具体包括：
根据所述两个网络节点之间的所述最小生成树的路径和所述最短路径两者在所述加权连通图中的权值，并根据该两个路径上的每条连通图的边的流量负载上限与所述α，计算所述两个网络节点之间的总流量在所述两个路径的且符合预设条件的分流比例。
4.如权利要求3所述的网络流量传输优化方法，其特征在于，所述通信流畅度等级有至少两个，每个所述通信流畅度等级对应一个预设的常数；
则在计算所述分流比例时，按照通信流畅度等级的值从小到大依次计算，直至能够求解出所述分流比例。
5.如权利要求4所述的网络流量传输优化方法，其特征在于，所述通信流畅度等级有四个，分别为：极速β＝1.5，快速β＝1.8，中速β＝2.0，慢速β＝2.5。
6.如权利要求2-5任一项所述的网络流量传输优化方法，其特征在于，在所述计算所述两个网络节点之间的总流量在所述两个路径的且符合预设条件的分流比例之后，所述方法还包括：
判断所述网络系统的所有流量传输待优化的两个网络节点间的所述两个路径是否均能够计算出分流比例；
若是，则采用当前计算出的分流比例；
若否，则根据基于当前计算出的分流比例进行权值更新的加权连通图，来重新构造所述网络系统的所有流量传输待优化的两个网络节点的之间的最小生成树，以基于重新构造的最小生成树来重新执行所述分流比例计算处理，直至计算出所有流量传输待优化的两个网络节点的所述两个路径的分流比例，或者达到预设的迭代计算次数。
7.如权利要求6所述的网络流量传输优化方法，其特征在于，所述方法还包括：
若达到预设的迭代计算次数且不能计算出所有流量传输待优化的两个网络节点间的所述两个路径的分流比例，则降低通信流畅度等级并重新计算所述分流比例，直至能够求解出所有流量传输待优化的两个网络节点间的所述两个路径的分流比例；
其中，所述通信流畅度等级有至少两个，每个所述通信流畅度等级对应一个预设的常数；且在计算所述分流比例时，按照通信流畅度等级的值从小到大依次计算，直至能够求解出所述分流比例。
8.如权利要求1所述的网络流量传输优化方法，其特征在于，所述网络系统为SDN网络系统。
9.一种网络流量传输优化装置，其特征在于，包括：
加权连通图生成模块，用于根据网络系统的各相邻连接的网络节点之间的当前流量，为由所述网络系统简化过来的连通图中的对应的边赋予相应的加权值，以得到加权连通图；
路径确定模块，用于确定所述加权连通图中的流量传输待优化的两个网络节点之间的最小生成树和流量传输的最短路径；其中，所述最短路径为两个网络节点之间的流量传输不需要经过第三者的中转的路径；
分流比例计算模块，用于进行分流比例计算处理：根据所述两个网络节点之间的所述最小生成树的路径和所述最短路径两者在所述加权连通图中的权值，并根据该两个路径上的每条连通图的边的流量负载上限，计算所述两个网络节点之间的总流量在所述两个路径的且符合预设条件的分流比例；其中，预设条件包括：根据所述分流比例进行流量传输的所述两个路径上的每条连通图的边的流量负载，均小于该边的流量负载上限；
分发模块，用于将所述分流比例对应分发给所述两个路径上的每个网络节点，以使得所述每个网络节点根据所述分流比例执行流量传输工作。
10.一种网络控制系统，其特征在于，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至8中任意一项所述的网络流量传输优化方法。
11.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如权利要求1至8中任意一项所述的网络流量传输优化方法。
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