CN114884825B - 一种网络规划方法、装置及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本公开实施例提供了一种网络规划方法、装置及电子设备,通过基于业务流量数据,在网络拓扑图中进行未开通链路的开通操作和已开通链路的扩容操作,以使调整后的网络拓扑图满足流量约束条件,得到初始网络规划策略,然后根据初始网络规划策略拓展得到多个扩展网络规划策略,最后获取初始网络规划策略及各扩展网络规划策略的得分,选取得分最高的网络规划策略作为目标网络规划策略,通过新增链路和对已开通链路进行扩容得到满足流量约束条件的网络拓扑优化及扩容方案。
Description
技术领域
本公开涉及计算机技术领域,特别是涉及一种网络规划方法、装置及电子设备。
背景技术
随着新业务和新应用不断涌现,网络流量呈现爆发式增长,网络也越来越复杂。网络运营商需要不断优化现有网络和规划建设新网络,来应对流量增长的挑战同时满足不同业务的QoS(QualityofService,服务质量)需求,因此,如何规划设计网络越来越重要。
发明内容
本公开实施例的目的在于提供一种网络规划方法、装置及电子设备,以实现规划设计网络。具体技术方案如下:
本公开实施例提供了一种网络规划方法,包括:
获取网络的网络拓扑图及业务流量数据,其中,所述网络拓扑图包括所述网络中的各节点、节点之间的已开通链路、已开通链路的带宽,所述业务流量数据表示所述网络中各业务所需的流量;
基于所述业务流量数据,在网络拓扑图中进行未开通链路的开通操作和已开通链路的扩容操作,以使调整后的网络拓扑图满足流量约束条件,得到初始网络规划策略,其中,所述流量约束条件表示当前的网络规划策略下,网络拓扑图中的链路满足所述业务流量数据的流量需求;
根据所述初始网络规划策略拓展得到多个扩展网络规划策略;
获取所述初始网络规划策略及各扩展网络规划策略的得分,选取得分最高的网络规划策略作为目标网络规划策略。
一种可能的实施例中,所述基于所述业务流量数据,在网络拓扑图中进行未开通链路的开通操作和链路的扩容操作,以使调整后的网络拓扑图满足流量约束条件,得到初始网络规划策略,包括:
获取各链路的选取概率,其中,所述各链路包括各已开通链路及各未开通链路;
针对当前的网络拓扑图,按照各链路的选取概率,选取一条链路;
若当前选取的链路为未开通链路,则将当前选取的链路配置为已开通,并按照预设颗粒度配置当前选取的链路的带宽;
若当前选取的链路为已开通链路,则按照预设颗粒度增加当前选取的链路的带宽;
基于所述业务流量数据,判断当前的网络拓扑图是否满足流量约束条件;
若不满足流量约束条件,则返回执行步骤:针对所述网络拓扑图,按照各链路的选取概率,选取一条链路;
若满足流量约束条件,则确定当前的网络拓扑图对应的网络规划策略得到初始网络规划策略。
一种可能的实施例中,所述获取各链路的选取概率,包括:
根据网络拓扑图中各节点的权重,确定各节点之间链路的重要度;
根据各链路的重要度,计算得到各链路的选取概率。
一种可能的实施例中,所述根据所述初始网络规划策略拓展得到多个扩展网络规划策略,包括:
将所述初始网络规划策略作为策略树状图的根节点;
在所述策略树状图中选取当前待扩展的节点,基于当前待扩展的节点的网络规划策略,扩展得到预设数量个扩展网络规划策略作为当前待扩展的节点的子节点,其中,初始的当前待扩展的节点为所述根节点,当前待扩展的节点为上一待扩展的节点的子节点,所述扩展网络规划策略满足流量约束条件;
重复执行步骤:在所述策略树状图中选取当前待扩展的节点,基于当前待扩展的节点的网络规划策略,扩展得到预设数量个网络规划策略作为当前待扩展的节点的子节点,直至满足预设终止条件。
一种可能的实施例中,所述在所述策略树状图中选取当前待扩展的节点,基于当前待扩展的节点的网络规划策略,扩展得到预设数量个扩展网络规划策略作为当前待扩展的节点的子节点,包括:
在所述策略树状图中选取当前待扩展的节点,其中,在所述策略树状图中仅包括所述根节点时,当前待扩展的节点为所述根节点;在所述策略树状图中包括多个节点时,当前待扩展的节点为上一待扩展的节点的子节点;
基于当前待扩展的节点的网络规划策略,生成预设数量个当前待扩展的节点的子节点,其中,针对当前待扩展的节点的每一个子节点,该子节点继承当前待扩展的节点的至少一个开通操作和至少一个扩容操作;
针对当前待扩展的节点的每一个子节点,确定该子节点的第一网络拓扑图,基于所述业务流量数据,在该子节点的第一网络拓扑图中进行未开通链路的开通操作和已开通链路的扩容操作,以使调整后的该子节点的第一网络拓扑图满足流量约束条件;根据调整后的该子节点的第一网络拓扑图更新该子节点。
一种可能的实施例中,所述方法还包括:
针对所述初始网络规划策略及各所述扩展网络规划策略中的任一网络规划策略,计算该网络规划策略的成本得分及时延得分,根据该网络规划策略的成本得分及时延得分,计算该网络规划策略的得分。
一种可能的实施例中,所述计算该网络规划策略的成本得分,包括:
针对该网络规划策略中的每一开通操作,根据该开通操作开通的链路的长度,计算该开通操作的开通成本;根据该开通操作开通的链路的长度及带宽,计算该开通操作的带宽成本;计算该开通操作的开通成本与带宽成本的和,得到该开通操作的操作成本;
针对该网络规划策略中的每一扩容操作,根据该扩容操作扩容的链路的长度及增加的带宽,计算该扩容操作的操作成本;
对该网络规划策略中各开通操作及各扩容操作的操作成本求和,得到该网络规划策略的总成本;根据该网络规划策略的总成本,计算得到该网络规划策略的成本得分。
一种可能的实施例中,所述计算该网络规划策略的时延得分,包括:
针对所述业务流量数据中的每一业务,根据该网络规划策略下负责该业务的各链路的长度及链路数目,计算得到该业务的时延;
根据该网络规划策略下各业务的时延及预设时延参数,计算得到该网络规划策略的时延得分。
本公开实施例还提供了一种网络规划装置,包括:
获取模块,用于获取网络的网络拓扑图及业务流量数据,其中,所述网络拓扑图包括所述网络中的各节点、节点之间的已开通链路、已开通链路的带宽,所述业务流量数据表示所述网络中各业务所需的流量;
处理模块,用于基于所述业务流量数据,在网络拓扑图中进行未开通链路的开通操作和已开通链路的扩容操作,以使调整后的网络拓扑图满足流量约束条件,得到初始网络规划策略,其中,所述流量约束条件表示当前的网络规划策略下,网络拓扑图中的链路满足所述业务流量数据的流量需求;
扩展模块,用于根据所述初始网络规划策略拓展得到多个扩展网络规划策略;
选取模块用于,获取所述初始网络规划策略及各扩展网络规划策略的得分,选取得分最高的网络规划策略作为目标网络规划策略。
一种可能的实施例中,所述处理模块,包括:
获取子模块,用于获取各链路的选取概率,其中,所述各链路包括各已开通链路及各未开通链路;
选取子模块,用于针对当前的网络拓扑图,按照各链路的选取概率,选取一条链路;
配置子模块,用于若当前选取的链路为未开通链路,则将当前选取的链路配置为已开通,并按照预设颗粒度配置当前选取的链路的带宽;
扩容子模块,用于若当前选取的链路为已开通链路,则按照预设颗粒度增加当前选取的链路的带宽;
判断子模块,用于基于所述业务流量数据,判断当前的网络拓扑图是否满足流量约束条件;
第一处理子模块,用于若不满足流量约束条件,则返回执行步骤:针对所述网络拓扑图,按照各链路的选取概率,选取一条链路;
第二处理子模块,用于若满足流量约束条件,则确定当前的网络拓扑图对应的网络规划策略得到初始网络规划策略。
一种可能的实施例中,所述获取子模块具体用于:
根据网络拓扑图中各节点的权重,确定各节点之间链路的重要度;
根据各链路的重要度,计算得到各链路的选取概率。
一种可能的实施例中,所述扩展模块包括:
第三处理子模块,用于将所述初始网络规划策略作为策略树状图的根节点;
扩展子模块,用于在所述策略树状图中选取当前待扩展的节点,基于当前待扩展的节点的网络规划策略,扩展得到预设数量个扩展网络规划策略作为当前待扩展的节点的子节点,其中,初始的当前待扩展的节点为所述根节点,当前待扩展的节点为上一待扩展的节点的子节点,所述扩展网络规划策略满足流量约束条件;
重复子模块,用于重复执行步骤:在所述策略树状图中选取当前待扩展的节点,基于当前待扩展的节点的网络规划策略,扩展得到预设数量个网络规划策略作为当前待扩展的节点的子节点,直至满足预设终止条件。
一种可能的实施例中,所述扩展子模块具体用于:
在所述策略树状图中选取当前待扩展的节点,其中,在所述策略树状图中仅包括所述根节点时,当前待扩展的节点为所述根节点;在所述策略树状图中包括多个节点时,当前待扩展的节点为上一待扩展的节点的子节点;
基于当前待扩展的节点的网络规划策略,生成预设数量个当前待扩展的节点的子节点,其中,针对当前待扩展的节点的每一个子节点,该子节点继承当前待扩展的节点的至少一个开通操作和至少一个扩容操作;
针对当前待扩展的节点的每一个子节点,确定该子节点的第一网络拓扑图,基于所述业务流量数据,在该子节点的第一网络拓扑图中进行未开通链路的开通操作和已开通链路的扩容操作,以使调整后的该子节点的第一网络拓扑图满足流量约束条件;根据调整后的该子节点的第一网络拓扑图更新该子节点。
一种可能的实施例中,所述装置还包括:
时延得分计算模块,用于针对所述初始网络规划策略及各所述扩展网络规划策略中的任一网络规划策略,计算该网络规划策略的成本得分及时延得分,根据该网络规划策略的成本得分及时延得分,计算该网络规划策略的得分。
一种可能的实施例中,所述时延得分计算模块具体用于:
针对该网络规划策略中的每一开通操作,根据该开通操作开通的链路的长度,计算该开通操作的开通成本;根据该开通操作开通的链路的长度及带宽,计算该开通操作的带宽成本;计算该开通操作的开通成本与带宽成本的和,得到该开通操作的操作成本;
针对该网络规划策略中的每一扩容操作,根据该扩容操作扩容的链路的长度及增加的带宽,计算该扩容操作的操作成本;
对该网络规划策略中各开通操作及各扩容操作的操作成本求和,得到该网络规划策略的总成本;根据该网络规划策略的总成本,计算得到该网络规划策略的成本得分。
一种可能的实施例中,所述时延得分计算模块具体用于:
针对所述业务流量数据中的每一业务,根据该网络规划策略下负责该业务的各链路的长度及链路数目,计算得到该业务的时延;
根据该网络规划策略下各业务的时延及预设时延参数,计算得到该网络规划策略的时延得分。
本公开实施例还提供了一种电子设备,包括:处理器、通信接口、存储器和通信总线,其中,所述处理器,通信接口,存储器通过通信总线完成相互间的通信;
存储器,用于存放计算机程序;
处理器,用于执行存储器上所存放的程序时,实现上述第一方面任一所述的任一项所述的网络规划方法。
本公开实施例还提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面任一所述的任一所述的网络规划方法。
本公开实施例还提供了一种包含指令的计算机程序产品,当其在计算机上运行时,使得计算机执行上述任一所述的网络规划方法。
本公开实施例有益效果:
本公开实施例提供的网络规划方法、装置及电子设备,通过基于业务流量数据,在网络拓扑图中进行未开通链路的开通操作和已开通链路的扩容操作,以使调整后的网络拓扑图满足流量约束条件,得到初始网络规划策略,然后根据初始网络规划策略拓展得到多个扩展网络规划策略,最后获取初始网络规划策略及各扩展网络规划策略的得分,选取得分最高的网络规划策略作为目标网络规划策略,通过新增链路和对已开通链路进行扩容得到满足流量约束条件的网络拓扑优化及扩容方案。
当然,实施本公开的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,还可以根据这些附图获得其他的实施例。
图1为本公开实施例提供的网络规划方法的一种流程示意图;
图2为本公开实施例提供的图1中S120步骤的一种流程示意图;
图3为本公开实施例提供的蒙特卡洛树搜索步骤的一种示意图;
图4为本公开实施例提供的蒙特卡洛数搜索应用于网络规划的架构图;
图5为本公开实施例提供的过程控制模块的一种流程图;
图6为本公开实施例提供的网络规划装置的一种结构示意图;
图7为本公开实施例提供的电子设备的一种结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本公开实施例中的附图,对本公开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公开一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例,本领域普通技术人员基于本公开所获得的所有其他实施例,都属于本公开保护的范围。
本公开实施例提供了一种网络规划方法、装置、电子设备、计算机可读存储介质及包含指令的计算机程序产品,以实现规划设计网络。
下面,首先对本公开实施例提供的网络规划方法进行介绍。该方法应用于任一可以提供网络规划服务的电子设备,例如,个人计算机、服务器等。本公开实施例所提供的网络规划方法可以被设置于电子设备中的软件、硬件电路和逻辑电路中的至少一种实现。
如图1所示,图1为本公开实施例提供的网络规划方法的一种流程示意图,包括:
S110,获取网络的网络拓扑图及业务流量数据;
S120,基于上述业务流量数据,在网络拓扑图中进行未开通链路的开通操作和已开通链路的扩容操作,以使调整后的网络拓扑图满足流量约束条件,得到初始网络规划策略;
S130,根据上述初始网络规划策略拓展得到多个扩展网络规划策略;
S140,获取上述初始网络规划策略及各扩展网络规划策略的得分,选取得分最高的网络规划策略作为目标网络规划策略。
网络运营商需要不断优化现有网络和规划建设新网络,来应对流量增长的挑战同时满足不同业务的QoS需求,在规划建设新网络时,一般是基于现有的网络拓扑图来进行优化,因此需要获取当前的网络拓扑图,网络拓扑图包括网络中的各节点、节点之间的已开通链路、已开通链路的带宽,业务流量数据表示网络中各业务所需的流量。
因为要满足业务需求,所以要基于获取的业务流量数据来对网络拓扑图中的各个链路进行开通或者扩容操作,以使得调整后的网络拓扑图满足流量约束条件,流量约束条件表示当前的网络规划策略下,网络拓扑图中的链路满足业务流量数据的流量需求。为了方案清楚以及布局清晰,下文结合另一实施例进行详细说明使调整后的网络拓扑图满足流量约束条件,得到初始网络规划策略的具体方式。
在获取了初始网络规划策略后,需要在此基础上进行拓展,以拓展得到多个扩展网络规划策略,最后根据初始网络规划策略及各扩展网络规划策略的得分,选取得分最高的网络规划策略作为目标网络规划策略。
通过基于业务流量数据,在网络拓扑图中进行未开通链路的开通操作和已开通链路的扩容操作,以使调整后的网络拓扑图满足流量约束条件,得到初始网络规划策略,然后根据初始网络规划策略拓展得到多个扩展网络规划策略,最后获取初始网络规划策略及各扩展网络规划策略的得分,选取得分最高的网络规划策略作为目标网络规划策略,通过新增链路和对已开通链路进行扩容得到满足流量约束条件的网络拓扑优化及扩容方案。
基于图1的实施例,本公开实施例提供了图1中S120步骤的一种流程示意图,如图2所示,在一种可能的实施方式中,上述步骤S120具体可以通过以下步骤实现:
S121,获取各链路的选取概率,其中,上述各链路包括各已开通链路及各未开通链路;
S122,针对当前的网络拓扑图,按照各链路的选取概率,选取一条链路;
S123,判断当前选取的链路是否为未开通链路,若是则执行步骤S124,若否执行步骤S125;
S124,将当前选取的链路配置为已开通,并按照预设颗粒度配置当前选取的链路的带宽;
S125,按照预设颗粒度增加当前选取的链路的带宽;
S126,基于上述业务流量数据,判断当前的网络拓扑图是否满足流量约束条件;若不满足流量约束条件,则返回执行步骤S122;若满足流量约束条件,则执行步骤S127;
S127,确定当前的网络拓扑图对应的网络规划策略得到初始网络规划策略。
在网络预测得到的未来的流量矩阵中假设共有D个业务需求,则可以为每个业务规划出预设数量个备选路径,例如,预测得到的几年后的流量矩阵,假设共有1296个业务需求;每个需求的备选路径数量5。在计算链路的容量是否满足业务流量需求时,可以按照ECMP(Equal-CostMultipathRouting,等价路由)的流量分配方法将需求分配给每一条备用路径,从而得到全拓扑下所有链路负载的流量。则在规划出来的新的网络拓扑图需要满足每个业务的流量需求。
另外,每条链路是有链路利用率要求的,例如,一条链路的利用率不能超过u,例如u为0.8,即要求每条链路的利用率不能超过0.8。基于业务的流量需求和各个链路的容量需求,从获取的网络拓扑图中来选择是将哪些未开通的链路开通,哪些已开通的链路进行扩容,以满足业务的流量需求。
具体的,在选择链路时,通常是选择链路和选择容量颗粒度,且先选择链路后选择颗粒度,选择链路和选择颗粒度的操作具有原子性,要么全部执行要么都不执行。若所选链路为已开通链路,则表示对所选的已开通链路增加单位颗粒度的容量。若所选链路为未开通链路,则表示开通所选的未开通链路并对其增加单位颗粒度的容量。
在确定网络规划策略时,实际是先按照一个概率选取一条链路;判断该链路是否已开通,若未开通,则将当前选取的链路配置为已开通,并按照预设颗粒度配置当前选取的链路的带宽,若为已开通链路,则按照预设颗粒度增加当前选取的链路的带宽对其进行扩容。同一链路不同颗粒度被选择的概率相等。获取的网络规划策略实际是确定网络中各个链路的状态,该状态包括链路的开通状态以及链路的容量值。假设获得的网络的网络拓扑图为G={V,E},网络拓扑图是一个无环无向图,V为节点集,E为链路集,N表示未开通链路数量,N=V(V-1)/2-E;扩容的容量颗粒度为M,是一个有序集合,表示可以选择的容量颗粒度,第i个颗粒度则表示为mi,i=1,2,…,M。则最终得到网络规划策略实际是(E+N)×M个解空间,即,是否对已开通的链路进行扩容,是否对未开通的链路进行开通,再对开通的链路进行扩容。
基于业务流量数据,判断当前的网络拓扑图是否满足流量约束条件,若不满足流量约束条件,则返回执行步骤针对上述网络拓扑图,按照各链路的选取概率,选取一条链路,若满足流量约束条件,则确定当前的网络拓扑图对应的网络规划策略得到初始网络规划策略。其中,网络拓扑图中各个链路的流量均不大于其可用容量,具体的流量约束条件需要如下几个公式:
D表示业务的总数量,其中hd表示第d个业务的总流量,Pd表示第d各业务的备选路径总数量,xdp表示第d个业务经过第p条备选路径的流量,δedp取1时表示第d个业务的第p条备选路径包括链路e,第d个业务的第p条备选路径不包括链路e时,δedp取0,u表示链路利用率,ce表示链路e的固有容量,ye,i表示对第e个链路进行了第i个颗粒度的扩容操作,ne=0时,表征链路e是未开通链路,ne=1时,表征链路e是已开通链路。
若满足流量约束条件,说明此时确定得到的网络规划策略已满足业务流量的需求,则可以保留当前的网络规划策略,然后在此基础上再确定出最优的网络规划策略。具体的,可以基于成本约束,扩容约束、抖动约束、Qos约束和SLA(Service level agreement,服务等级协议)约束等约束条件来确定。
针对网络拓扑图为G={V,E},本方案的输出为新增链路(拓扑优化)和链路扩容方案,输出的解空间可表示为{y1,1,y1,2,…,y(E+N),M},即确定出网络拓扑中E+N条链路的状态,其中,若e=1,2,…,E,则ye,i表示对第e个链路进行了第i个颗粒度的扩容操作,若e=E+1,E+2,…,E+N,若ye,i≠0,则表示开通了第e条链路并对其进行了第i个颗粒度的扩容操作。
基于图2的实施例,在一种可能的实施方式中,上述步骤S121具体可以通过以下步骤实现:
根据网络拓扑图中各节点的权重,确定各节点之间链路的重要度;
根据各链路的重要度,计算得到各链路的选取概率。
在选取链路时,可以依据链路的选取概率来选择链路,其中链路的选取概率可以基于链路的重要度来确定,链路的重要度越高,则链路选取的概率就越大。链路的重要度可以基于链路在网络拓扑中的全局领域重叠度来表示,链路在网络拓扑中的全局领域重叠度越高,则表示该链路满足的业务数量越多,即,多个业务均需要经由该链路来完成。为此,计算网络拓扑中两两节点的全局领域重叠度,以此为基础,得到全拓扑下每条链路被选中的概率。
具体的,可以根据网络拓扑图中各节点的权重,确定各节点之间链路的重要度,根据各链路的重要度,计算得到各链路的选取概率。
在一种可能的实施方式中,上述步骤S130具体可以通过以下步骤实现:
将上述初始网络规划策略作为策略树状图的根节点;
在上述策略树状图中选取当前待扩展的节点,基于当前待扩展的节点的网络规划策略,扩展得到预设数量个扩展网络规划策略作为当前待扩展的节点的子节点,其中,初始的当前待扩展的节点为上述根节点,当前待扩展的节点为上一待扩展的节点的子节点,上述扩展网络规划策略满足流量约束条件;
重复执行步骤:在上述策略树状图中选取当前待扩展的节点,基于当前待扩展的节点的网络规划策略,扩展得到预设数量个网络规划策略作为当前待扩展的节点的子节点,直至满足预设终止条件。
在获取了初始网络规划策略之后,可以基于蒙特卡洛树搜索方法在初始网络规划策略的基础上搜索最优的网络规划策略。具体的,可以将初始网络规划策略作为策略树状图的根节点,在策略树状图中选取当前待扩展的节点,基于当前待扩展的节点的网络规划策略,扩展得到预设数量个扩展网络规划策略作为当前待扩展的节点的子节点,其中,初始的当前待扩展的节点为根节点,当前待扩展的节点为上一待扩展的节点的子节点,扩展网络规划策略满足流量约束条件,重复执行步骤:在策略树状图中选取当前待扩展的节点,基于当前待扩展的节点的网络规划策略,扩展得到预设数量个网络规划策略作为当前待扩展的节点的子节点,直至满足预设终止条件。
具体的,蒙特卡洛树搜索是一个启发式算法,本公开中,蒙特卡洛树的一个节点表示的是一个网络规划策略,即一组{y1,1,y1,2,…,y(E+N),M},如图3,其实施的大体框架可按如下进行描述:
1.初始化:初始化根节点的属性。
1.1状态:行动状态初始化为未完成,拓展状态初始化为可扩展;
1.2动作:根节点初始化动作为空;
1.3得分:初始得分为0;
1.4访问次数:初始访问次数为1;
2.迭代操作
2.1选择:从根节点开始,按照UCT(Upper Confidence bound applied to Trees,信任度上限树算法)的方法选择值得扩展且可扩展状态为“可扩展”的节点;
2.2扩展:在待扩展节点下新增一个子节点,并初始化新节点的属性;
2.2.1状态:行动状态初始化为未完成,拓展状态初始化为可扩展;
2.2.2动作:新节点在其父节点的动作中按搜索策略继承一个链路开通和扩容操作;
2.2.3得分:初始得分为0;
2.2.4访问次数:初始访问次数为1;
2.3.模拟:
节点将自身的动作属性值带入环境中,创建一个智能体对象与环境进行交互。交互完成后,环境会给智能体对象输出一个本次动作得分,节点根据该得分来计算节点得分。将本次动作得分和历史最高分动作得分进行比较,如果高于历史最高分则判为胜,并将超过的分数按照一定的比例折算为节点得分,如果低于历史最高分则判为负则算节点得分为0。
2.4.反馈:将模拟所得的得分从新节点递归逐个加到根节点。
3.终止条件:满足一定的迭代次数或达到一定的运算时间或内存超过一定数值。
4.输出:找到得分最高的节点,并把输出该节点的动作属性值(网络规划方案),即各个链路(包括新增链路)的扩容量。
蒙特卡洛树搜索基于上述强化学习模块提供的多个网络规划样本(链路新增和扩容方案和该方案的评分)进行最优方案的搜索,最终会输出一个最优的链路新增和扩容方案,即各个链路(包括新增链路)的扩容量。
通过增添扩展节点的继承机制可以加速算法收敛,具体的,继承机制即扩展节点会继承一个父节点的链路开通和扩容操作,该链路开通和扩容操作的选取遵循智能体的搜索策略。在蒙特卡洛树搜索中,得分越高的节点越容易被选择,且越容易扩展子节点,因此继承高得分节点链路开通和扩容操作能够加快算法的收敛速度。如此可以提高网络规划的规划效率,这样可以大大减少得到最优解的时间。
在一种可能的实施方式中,上述在上述策略树状图中选取当前待扩展的节点,基于当前待扩展的节点的网络规划策略,扩展得到预设数量个扩展网络规划策略作为当前待扩展的节点的子节点,包括:
在上述策略树状图中选取当前待扩展的节点,其中,在上述策略树状图中仅包括上述根节点时,当前待扩展的节点为上述根节点;在上述策略树状图中包括多个节点时,当前待扩展的节点为上一待扩展的节点的子节点;
基于当前待扩展的节点的网络规划策略,生成预设数量个当前待扩展的节点的子节点,其中,针对当前待扩展的节点的每一个子节点,该子节点继承当前待扩展的节点的至少一个开通操作和至少一个扩容操作;
针对当前待扩展的节点的每一个子节点,确定该子节点的第一网络拓扑图,基于上述业务流量数据,在该子节点的第一网络拓扑图中进行未开通链路的开通操作和已开通链路的扩容操作,以使调整后的该子节点的第一网络拓扑图满足流量约束条件;根据调整后的该子节点的第一网络拓扑图更新该子节点。
通过上述方法可以扩展得到扩展网络规划策略作为当前待扩展的节点的子节点。为了算法快速收敛,可以根据实际需要设置子节点的最大数量,例如,最大子节点数量设为2。
在一种可能的实施方式中,上述方法还包括:
针对上述初始网络规划策略及各上述扩展网络规划策略中的任一网络规划策略,当只考虑成本约束时,计算该网络规划策略的成本得分;将网络规划策略的成本得分作为网络规划策略的得分;
当只考虑时延约束时,计算该网络规划策略的时延得分;将网络规划策略的时延得分作为网络规划策略的得分;
当同时考虑成本和时延约束时,计算该网络规划策略的成本得分和时延得分,根据该网络规划策略的成本得分和时延得分,计算该网络规划策略的得分。
网络规划的一个重要目标就是提升网络建设投入产出比,即如何最低成本地进行规划设计网络,以满足需求。要达成这个目标,通常针对不同的应用场景,基于不同设计侧重点,设计相应的目标函数和约束条件,当要最低成本地进行规划设计网络时,可以设置成本约束条件,通过计算成本来选择一个最优的网络规划策略。
具体的,当只考虑成本约束时,可以先计算每个网络规划策略下的成本,然后按照成本从大到小的顺序,选择成本最小的网络规划策略来构建新的网络拓扑图,即开通哪些链路,对哪些链路进行扩容,最终得到各个链路的最终状态,即链路的开通状态以及链路的容量大小。
当只考虑时延约束时,可以先计算每个网络规划策略下的时延,然后按照时延从大到小的顺序,选择时延最小的网络规划策略来构建新的网络拓扑图,即开通哪些链路,对哪些链路进行扩容,最终得到各个链路的最终状态,即链路的开通状态以及链路的容量大小。
实际上,在进行网络规划时,不仅要考虑建设成本,还需要有时延,抖动、扩容等。因此,在网络规划时还需要增加时延约束、抖动约束、扩容约束等。例如,当基于初始网络规划策略得到各个扩展网络规划策略时,可以基于成本约束和时延约束来获取一个最终的网络规划策略,从而得到最终的网络拓扑图。
例如,在进行网络规划时,需要同时考虑成本和时延,则在计算网络规划策略的得分时,该得分实际由基本得分和时延约束满足得分组成,其中,基本得分是基于建设成本计算得到的,即为成本得分,时延约束满足得分即为时延得分,当得到成本得分和时延得分之后,可以直接基于该两个得分来计算网络规划策略的得分,具体的可以将成本得分和时延得分进行加权计算。以此可以实现在时延约束下通过使用新增链路及扩容操作使得网络拓扑在最低成本下满足预测得到的未来几年后的流量矩阵。为了方案清楚以及布局清晰,下文结合另一实施例进行详细说明获取计算成本得分和时延得分的具体方式。
当然,根据实际需求,还可以增加一些其他约束条件,例如,扩容约束、抖动约束、Qos约束和SLA(Service level agreement,服务等级协议)约束等,当有多个约束条件时,需要基于所有的约束条件来计算网络规划策略的得分,具体的,在计算各个约束条件下的得分之后,将所有的得分进行加权计算,以得到网络规划策略的得分。约束条件基于实际需要进行设定,在此不作限定。
在一种可能的实施方式中,上述计算该网络规划策略的成本得分,包括:
针对该网络规划策略中的每一开通操作,根据该开通操作开通的链路的长度,计算该开通操作的开通成本;根据该开通操作开通的链路的长度及带宽,计算该开通操作的带宽成本;计算该开通操作的开通成本与带宽成本的和,得到该开通操作的操作成本;
针对该网络规划策略中的每一扩容操作,根据该扩容操作扩容的链路的长度及增加的带宽,计算该扩容操作的操作成本;对该网络规划策略中各开通操作及各扩容操作的操作成本求和,得到该网络规划策略的总成本;根据该网络规划策略的总成本,计算得到该网络规划策略的成本得分。
在对未开通链路进行开通时,需要开通操作开通的链路的长度及带宽,有开通成本,在对已开通的链路进行扩容时,具有扩容操作的操作成本,其中,开通成本主要与链路的长度有关,扩容成本不仅与链路的长度有关,还与扩容量有关,例如,开通成本106元/km,扩容成本设为103元/(km·Gbps)。
其中,在对已开通链路进行扩容时,可以按照预设的颗粒度进行扩容,其中扩容的容量颗粒度为M,是一个有序集合,表示可以选择的容量颗粒度,第i个颗粒度则表示为mi。
例如,容量颗粒度为2,颗粒度设置为10G和100G,则,第1个颗粒度为10G,第2个颗粒度为100G,每次扩容时可以选择是按照10G进行扩容,或者按照100G进行扩容。
假设扩容成本ρe,开通成本Ke;
如果操作的对象链路e是已开通链路,则该次操作的成本为ρemi,对链路e的累计操作成本为
如果操作的对象链路e是未开通链路,则该次操作的成本为Ke+ρemi,对链路e的累计操作成本为
其中,ye,i表示对第e个链路进行了第i个颗粒度的扩容操作。
假设获得的网络的网络拓扑图为G={V,E},网络拓扑图是一个无环无向图,V为节点集,E为链路集,N表示未开通链路数量,N=V(V-1)/2-E;挑选G中任意一条已开通链路e∈{1,2,…,E},从M中任意选颗粒度mi对其进行扩容;
挑选G中任意一条未开通链路进行开通e∈{E+1,E+2,…,E+N},从M中任意选颗粒度mi对其进行扩容;
则网络规划策略的成本为/>
网络规划策略的成本得分为
其中,Rb表示基本得分的量纲转换常数,Wb表示基本得分占最终得分的比重,ne=0时,表征链路e是未开通链路,ne=1时,表征链路e是已开通链路。
在一种可能的实施方式中,上述计算该网络规划策略的时延得分,包括:
针对上述业务流量数据中的每一业务,根据该网络规划策略下负责该业务的各链路的长度及链路数目,计算得到该业务的时延;
根据该网络规划策略下各业务的时延及预设时延参数,计算得到该网络规划策略的时延得分。
在进行网络规划时,针对每一个业务,可以为该业务规划多条备选路径,即,通过多条路径来实现该业务,例如,每个业务的备选路径数量为5,则通过规划的5条路径来实现该业务。在获取了网络规划策略之后,该网络规划策略需要满足时延约束条件。具体的时间约束条件与负责各个业务的各路径的长度有关。
在获取了各业务的各链路的长度及链路数目之后,针对每一个业务,可以基于该业务的各链路的长度计算该业务的各个备选路径的长度,针对上述业务流量数据中的每一业务,根据该网络规划策略下负责该业务的各路径的长度,计算得到该业务的时延,根据该网络规划策略下各业务的时延及预设时延参数,计算得到该网络规划策略的时延得分。
其中针对每一个业务该业务的每条备选路径的长度为该备选路径的所有链路的长度之和,一条备选路径的跳数等于该备选路径的链路总数量减一,针对每一个业务,将该业务的每条备选路径长度用L(Pdp)来表示,备选路径的跳数用C(Pdp)来表示,假设1跳的时延等同于1000km的时延,则设置一个量纲转换常量Lc=1000,则时延约束可以表示为:
其中D表示业务的总数量,d表示第d个业务,Pd表示第d个业务的备选路径总数量,L(Pdp)表示第d个业务的第P条备选路径的长度,C(Pdp)表示第d个业务的第P条备选路径的跳数,xdp表示第d个需求经过第p条备选路径的流量,R表示为时延约束系数,lmax表示为原始拓扑下的时延值。
当满足上述公式时,说明满足了设置的时延约束,例如,当设置R为0.8时,表示网络规划策略(新网络拓扑)下的全局时延要下降到原网络拓扑下的全局时延的0.8倍。
若满足则获得奖励,该奖励项称之为时延满足奖励项,即,网络规划策略的时延得分,用Rd表示时延得分的量纲转换常数,Wrd表示时延得分占最终得分的比重,则时延得分可以表示为:
基于上述实施例,可以设计一种强扩展性兼高运行效率的网络规划解决方案。通过采用强化学习的思路,根据网络规划问题建模,设计一个符合优化目标的可扩展性强交互环境,允许修改环境的约束模块以满足业务场景中复杂多约束的需求,并结合蒙特卡洛树搜索,使智能体更快地得到最优化的解,为复杂的大规模网络规划中相关业务场景提供优化的解决方案。即,设计一个基于蒙特卡洛树搜索和强化学习的多约束和高效率的网络规划问题最优化求解框架,适用的业务场景为通过新增链路和对链路进行扩容得到满足多约束条件的网络拓扑优化及扩容方案。
具体的,在蒙特卡洛树搜索的模拟步骤中加入基于网络规划的强化学习模块,使其为蒙特卡洛树搜索提供符合网络规划问题的样本(链路新增和扩容方案和该方案的评分)。该模块分为两个部分:交互环境框架、智能体搜索策略框架。总架构图如图4所示。该交互环境框架分为四个组成部分:链路新增和扩容操作搜索区域、过程控制模块、约束模块和评分模块;
链路新增和扩容操作搜索区域为:选择链路和选择颗粒度,且先选择链路后选择颗粒度。该操作具有原子性,要么全部执行要么都不执行。若所选链路为已开通链路,则表示对所选的已开通链路增加单位颗粒度的容量。若所选链路为未开通链路,则表示开通所选的未开通链路并对其增加单位颗粒度的容量。
过程控制模块:用于控制智能体在环境中的交互流程,流程图如图5所示。
1)智能体状态初始化:初始化智能体控制块,智能体控制块储存的信息有链路开通和扩容操作集合、链路开通和扩容操作搜索策略和本次动作得分。
2)环境初始化(网络拓扑中的网络状态信息初始化):初始化网络状态信息,包括但不限于当前网络拓扑和流量矩阵,网络状态信息初始化会生成与当前业务场景有关的各种必需变量,因此需要根据实际的业务场景进行设置。
3)智能体搜索链路开通和扩容操作:智能体在链路开通和扩容操作搜索区域内,以一定的搜索策略进行收集,一次迭代过程中收集一个,搜索策略需要根据实际的业务场景进行选取。
4)环境计算链路负载:在每次迭代之后,当前拓扑的结构可能会发生变化,从而导致链路的负载情况也会发生变化,而智能体动作终止条件与链路的负载情况相关,因此需要及时计算链路的负载;
5)智能体动作终止条件:环境的各条负载不大于其可用容量时,智能体动作终止;即,网络拓扑中各个链路的负载不大于其可用容量;
6)环境计算约束满足情况:智能体动作终止之后,环境的约束模块约束满足条件,并输出约束满足结果给评分模块。
7)环境计算智能体此次动作得分:环境的评分模块根据该网络规划的目标函数和约束满足情况来计算智能体本次动作的最终得分。
8)环境将得分反馈给智能体:环境的评分模块将最终得分写入智能体的本次动作得分中;
9)智能体离开环境:智能体携带链路开通和扩容操作集合和本次动作得分属性值离开环境。
约束模块:用于设置业务场景下不同的约束条件,且支持多约束条件;
评分模块:用于给智能体在此次动作中搜索到的解进行评分。得分由两个部分组成:基本得分和约束满足奖励得分。基本得分根据目标函数进行设置,约束满足得分则根据约束条件进行设置。
通过上述方案,该环境分为链路开通和扩容操作搜索区域、过程控制模块、约束模块和评分模块,具有很强的扩展性,允许用户修改环境中的约束模块以满足现实业务场景下更为复杂的约束条件;即,可根据现实业务场景添加多约束条件,可扩展性强。而且根据现实的网络规划目标重点和优先级调整算法的搜索策略,以满足现实业务场景下灵活的网络规划策略,灵活性强。
基于上述方法实施例,本公开实施例提供了一种网络规划装置,如图6所示,图6为本公开实施例提供的网络规划装置的一种结构示意图,上述装置包括:
获取模块610,用于获取网络的网络拓扑图及业务流量数据,其中,上述网络拓扑图包括上述网络中的各节点、节点之间的已开通链路、已开通链路的带宽,上述业务流量数据表示上述网络中各业务所需的流量;
处理模块620,用于基于上述业务流量数据,在网络拓扑图中进行未开通链路的开通操作和已开通链路的扩容操作,以使调整后的网络拓扑图满足流量约束条件,得到初始网络规划策略,其中,上述流量约束条件表示当前的网络规划策略下,网络拓扑图中的链路满足上述业务流量数据的流量需求;
扩展模块630,用于根据上述初始网络规划策略拓展得到多个扩展网络规划策略;
选取模块640,用于获取上述初始网络规划策略及各扩展网络规划策略的得分,选取得分最高的网络规划策略作为目标网络规划策略。
在一种可能的实施例中,上述处理模块620,包括:
获取子模块,用于获取各链路的选取概率,其中,上述各链路包括各已开通链路及各未开通链路;
选取子模块,用于针对当前的网络拓扑图,按照各链路的选取概率,选取一条链路;
配置子模块,用于若当前选取的链路为未开通链路,则将当前选取的链路配置为已开通,并按照预设颗粒度配置当前选取的链路的带宽;
扩容子模块,用于若当前选取的链路为已开通链路,则按照预设颗粒度增加当前选取的链路的带宽;
判断子模块,用于基于上述业务流量数据,判断当前的网络拓扑图是否满足流量约束条件;
第一处理子模块,用于若不满足流量约束条件,则返回执行步骤:针对上述网络拓扑图,按照各链路的选取概率,选取一条链路;
第二处理子模块,用于若满足流量约束条件,则确定当前的网络拓扑图对应的网络规划策略得到初始网络规划策略。
在一种可能的实施例中,上述获取子模块具体用于:
根据网络拓扑图中各节点的权重,确定各节点之间链路的重要度;
根据各链路的重要度,计算得到各链路的选取概率。
在一种可能的实施例中,上述扩展模块630包括:
第三处理子模块,用于将上述初始网络规划策略作为策略树状图的根节点;
扩展子模块,用于在上述策略树状图中选取当前待扩展的节点,基于当前待扩展的节点的网络规划策略,扩展得到预设数量个扩展网络规划策略作为当前待扩展的节点的子节点,其中,初始的当前待扩展的节点为上述根节点,当前待扩展的节点为上一待扩展的节点的子节点,上述扩展网络规划策略满足流量约束条件;
重复子模块,用于重复执行步骤:在上述策略树状图中选取当前待扩展的节点,基于当前待扩展的节点的网络规划策略,扩展得到预设数量个网络规划策略作为当前待扩展的节点的子节点,直至满足预设终止条件。
在一种可能的实施例中,上述扩展子模块具体用于:
在上述策略树状图中选取当前待扩展的节点,其中,在上述策略树状图中仅包括上述根节点时,当前待扩展的节点为上述根节点;在上述策略树状图中包括多个节点时,当前待扩展的节点为上一待扩展的节点的子节点;
基于当前待扩展的节点的网络规划策略,生成预设数量个当前待扩展的节点的子节点,其中,针对当前待扩展的节点的每一个子节点,该子节点继承当前待扩展的节点的至少一个开通操作和至少一个扩容操作;
针对当前待扩展的节点的每一个子节点,确定该子节点的第一网络拓扑图,基于上述业务流量数据,在该子节点的第一网络拓扑图中进行未开通链路的开通操作和已开通链路的扩容操作,以使调整后的该子节点的第一网络拓扑图满足流量约束条件;根据调整后的该子节点的第一网络拓扑图更新该子节点。
在一种可能的实施例中,上述装置还包括:
时延得分计算模块,用于针对上述初始网络规划策略及各上述扩展网络规划策略中的任一网络规划策略,计算该网络规划策略的成本得分及时延得分,根据该网络规划策略的成本得分及时延得分,计算该网络规划策略的得分。
在一种可能的实施例中,上述时延得分计算模块具体用于:
针对该网络规划策略中的每一开通操作,根据该开通操作开通的链路的长度,计算该开通操作的开通成本;根据该开通操作开通的链路的长度及带宽,计算该开通操作的带宽成本;计算该开通操作的开通成本与带宽成本的和,得到该开通操作的操作成本;
针对该网络规划策略中的每一扩容操作,根据该扩容操作扩容的链路的长度及增加的带宽,计算该扩容操作的操作成本;
对该网络规划策略中各开通操作及各扩容操作的操作成本求和,得到该网络规划策略的总成本;根据该网络规划策略的总成本,计算得到该网络规划策略的成本得分。
在一种可能的实施例中,上述时延得分计算模块具体用于:
针对上述业务流量数据中的每一业务,根据该网络规划策略下负责该业务的各链路的长度及链路数目,计算得到该业务的时延;
根据该网络规划策略下各业务的时延及预设时延参数,计算得到该网络规划策略的时延得分。
关于上述实施例中的装置,其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述,此处将不做详细阐述说明。
本公开实施例还提供了一种电子设备,如图7所示,包括处理器701、通信接口702、存储器703和通信总线704,其中,处理器701,通信接口702,存储器703通过通信总线704完成相互间的通信,
存储器703,用于存放计算机程序;
处理器701,用于执行存储器703上所存放的程序时,实现如下步骤:
获取网络的网络拓扑图及业务流量数据,其中,上述网络拓扑图包括上述网络中的各节点、节点之间的已开通链路、已开通链路的带宽,上述业务流量数据表示上述网络中各业务所需的流量;
基于上述业务流量数据,在网络拓扑图中进行未开通链路的开通操作和已开通链路的扩容操作,以使调整后的网络拓扑图满足流量约束条件,得到初始网络规划策略,其中,上述流量约束条件表示当前的网络规划策略下,网络拓扑图中的链路满足上述业务流量数据的流量需求;
根据上述初始网络规划策略拓展得到多个扩展网络规划策略;
获取上述初始网络规划策略及各扩展网络规划策略的得分,选取得分最高的网络规划策略作为目标网络规划策略。
可选的,处理器701,用于执行存储器703上所存放的程序时,还可以实现上述任一网络规划方法。
上述电子设备提到的通信总线可以是外设部件互连标准(Peripheral ComponentInterconnect,PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture,EISA)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图中仅用一条粗线表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
通信接口用于上述电子设备与其他设备之间的通信。
存储器可以包括随机存取存储器(Random Access Memory,RAM),也可以包括非易失性存储器(Non-Volatile Memory,NVM),例如至少一个磁盘存储器。可选的,存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。
上述的处理器可以是通用处理器,包括中央处理器(Central Processing Unit,CPU)、网络处理器(Network Processor,NP)等;还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现场可编程门阵列(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。
在本公开提供的又一实施例中,还提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质内存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一网络规划方法的步骤。
在本公开提供的又一实施例中,还提供了一种包含指令的计算机程序产品,当其在计算机上运行时,使得计算机执行上述实施例中任一网络规划方法。
在上述实施例中,可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时,可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时,全部或部分地产生按照本公开实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中,或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输,例如,所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质,(例如,软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如,DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid State Disk(SSD))等。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于装置、电子设备、计算机可读存储介质及包含指令的计算机程序产品实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上所述仅为本公开的较佳实施例,并非用于限定本公开的保护范围。凡在本公开的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均包含在本公开的保护范围内。
Claims (17)
1.一种网络规划方法,其特征在于,包括:
获取网络的网络拓扑图及业务流量数据,其中,所述网络拓扑图包括所述网络中的各节点、节点之间的已开通链路、已开通链路的带宽,所述业务流量数据表示所述网络中各业务所需的流量;
基于所述业务流量数据,在网络拓扑图中进行未开通链路的开通操作和已开通链路的扩容操作,以使调整后的网络拓扑图满足流量约束条件,得到初始网络规划策略,其中,所述流量约束条件表示当前的网络规划策略下,网络拓扑图中的链路满足所述业务流量数据的流量需求;
根据所述初始网络规划策略拓展得到多个扩展网络规划策略;
获取所述初始网络规划策略及各扩展网络规划策略的得分,选取得分最高的网络规划策略作为目标网络规划策略。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述业务流量数据,在网络拓扑图中进行未开通链路的开通操作和链路的扩容操作,以使调整后的网络拓扑图满足流量约束条件,得到初始网络规划策略,包括:
获取各链路的选取概率,其中,所述各链路包括各已开通链路及各未开通链路;
针对当前的网络拓扑图,按照各链路的选取概率,选取一条链路;
若当前选取的链路为未开通链路,则将当前选取的链路配置为已开通,并按照预设颗粒度配置当前选取的链路的带宽;
若当前选取的链路为已开通链路,则按照预设颗粒度增加当前选取的链路的带宽;
基于所述业务流量数据,判断当前的网络拓扑图是否满足流量约束条件;
若不满足流量约束条件,则返回执行步骤:针对所述网络拓扑图,按照各链路的选取概率,选取一条链路;
若满足流量约束条件,则确定当前的网络拓扑图对应的网络规划策略得到初始网络规划策略。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述获取各链路的选取概率,包括:
根据网络拓扑图中各节点的权重,确定各节点之间链路的重要度;
根据各链路的重要度,计算得到各链路的选取概率。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述初始网络规划策略拓展得到多个扩展网络规划策略,包括:
将所述初始网络规划策略作为策略树状图的根节点;
在所述策略树状图中选取当前待扩展的节点,基于当前待扩展的节点的网络规划策略,扩展得到预设数量个扩展网络规划策略作为当前待扩展的节点的子节点,其中,初始的当前待扩展的节点为所述根节点,当前待扩展的节点为上一待扩展的节点的子节点,所述扩展网络规划策略满足流量约束条件;
重复执行步骤:在所述策略树状图中选取当前待扩展的节点,基于当前待扩展的节点的网络规划策略,扩展得到预设数量个网络规划策略作为当前待扩展的节点的子节点,直至满足预设终止条件。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述在所述策略树状图中选取当前待扩展的节点,基于当前待扩展的节点的网络规划策略,扩展得到预设数量个扩展网络规划策略作为当前待扩展的节点的子节点,包括:
在所述策略树状图中选取当前待扩展的节点,其中,在所述策略树状图中仅包括所述根节点时,当前待扩展的节点为所述根节点;在所述策略树状图中包括多个节点时,当前待扩展的节点为上一待扩展的节点的子节点;
基于当前待扩展的节点的网络规划策略,生成预设数量个当前待扩展的节点的子节点,其中,针对当前待扩展的节点的每一个子节点,该子节点继承当前待扩展的节点的至少一个开通操作和至少一个扩容操作;
针对当前待扩展的节点的每一个子节点,确定该子节点的第一网络拓扑图,基于所述业务流量数据,在该子节点的第一网络拓扑图中进行未开通链路的开通操作和已开通链路的扩容操作,以使调整后的该子节点的第一网络拓扑图满足流量约束条件;根据调整后的该子节点的第一网络拓扑图更新该子节点。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
针对所述初始网络规划策略及各所述扩展网络规划策略中的任一网络规划策略,计算该网络规划策略的成本得分及时延得分,根据该网络规划策略的成本得分及时延得分,计算该网络规划策略的得分。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述计算该网络规划策略的成本得分,包括:
针对该网络规划策略中的每一开通操作,根据该开通操作开通的链路的长度,计算该开通操作的开通成本;根据该开通操作开通的链路的长度及带宽,计算该开通操作的带宽成本;计算该开通操作的开通成本与带宽成本的和,得到该开通操作的操作成本;
针对该网络规划策略中的每一扩容操作,根据该扩容操作扩容的链路的长度及增加的带宽,计算该扩容操作的操作成本;
对该网络规划策略中各开通操作及各扩容操作的操作成本求和,得到该网络规划策略的总成本;根据该网络规划策略的总成本,计算得到该网络规划策略的成本得分。
8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述计算该网络规划策略的时延得分,包括:
针对所述业务流量数据中的每一业务,根据该网络规划策略下负责该业务的各链路的长度及链路数目,计算得到该业务的时延;
根据该网络规划策略下各业务的时延及预设时延参数,计算得到该网络规划策略的时延得分。
9.一种网络规划装置,其特征在于,包括:
获取模块,用于获取网络的网络拓扑图及业务流量数据,其中,所述网络拓扑图包括所述网络中的各节点、节点之间的已开通链路、已开通链路的带宽,所述业务流量数据表示所述网络中各业务所需的流量;
处理模块,用于基于所述业务流量数据,在网络拓扑图中进行未开通链路的开通操作和已开通链路的扩容操作,以使调整后的网络拓扑图满足流量约束条件,得到初始网络规划策略,其中,所述流量约束条件表示当前的网络规划策略下,网络拓扑图中的链路满足所述业务流量数据的流量需求;
扩展模块,用于根据所述初始网络规划策略拓展得到多个扩展网络规划策略;
选取模块用于,获取所述初始网络规划策略及各扩展网络规划策略的得分,选取得分最高的网络规划策略作为目标网络规划策略。
10.根据权利要求9所述的装置,其特征在于,所述处理模块,包括:
获取子模块,用于获取各链路的选取概率,其中,所述各链路包括各已开通链路及各未开通链路;
选取子模块,用于针对当前的网络拓扑图,按照各链路的选取概率,选取一条链路;
配置子模块,用于若当前选取的链路为未开通链路,则将当前选取的链路配置为已开通,并按照预设颗粒度配置当前选取的链路的带宽;
扩容子模块,用于若当前选取的链路为已开通链路,则按照预设颗粒度增加当前选取的链路的带宽;
判断子模块,用于基于所述业务流量数据,判断当前的网络拓扑图是否满足流量约束条件;
第一处理子模块,用于若不满足流量约束条件,则返回执行步骤:针对所述网络拓扑图,按照各链路的选取概率,选取一条链路;
第二处理子模块,用于若满足流量约束条件,则确定当前的网络拓扑图对应的网络规划策略得到初始网络规划策略。
11.根据权利要求10所述的装置,其特征在于,所述获取子模块具体用于:
根据网络拓扑图中各节点的权重,确定各节点之间链路的重要度;
根据各链路的重要度,计算得到各链路的选取概率。
12.根据权利要求9所述的装置,其特征在于,所述扩展模块包括:
第三处理子模块,用于将所述初始网络规划策略作为策略树状图的根节点;
扩展子模块,用于在所述策略树状图中选取当前待扩展的节点,基于当前待扩展的节点的网络规划策略,扩展得到预设数量个扩展网络规划策略作为当前待扩展的节点的子节点,其中,初始的当前待扩展的节点为所述根节点,当前待扩展的节点为上一待扩展的节点的子节点,所述扩展网络规划策略满足流量约束条件;
重复子模块,用于重复执行步骤:在所述策略树状图中选取当前待扩展的节点,基于当前待扩展的节点的网络规划策略,扩展得到预设数量个网络规划策略作为当前待扩展的节点的子节点,直至满足预设终止条件。
13.根据权利要求12所述的装置,其特征在于,所述扩展子模块具体用于:
在所述策略树状图中选取当前待扩展的节点,其中,在所述策略树状图中仅包括所述根节点时,当前待扩展的节点为所述根节点;在所述策略树状图中包括多个节点时,当前待扩展的节点为上一待扩展的节点的子节点;
基于当前待扩展的节点的网络规划策略,生成预设数量个当前待扩展的节点的子节点,其中,针对当前待扩展的节点的每一个子节点,该子节点继承当前待扩展的节点的至少一个开通操作和至少一个扩容操作;
针对当前待扩展的节点的每一个子节点,确定该子节点的第一网络拓扑图,基于所述业务流量数据,在该子节点的第一网络拓扑图中进行未开通链路的开通操作和已开通链路的扩容操作,以使调整后的该子节点的第一网络拓扑图满足流量约束条件;根据调整后的该子节点的第一网络拓扑图更新该子节点。
14.根据权利要求9所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:
时延得分计算模块,用于针对所述初始网络规划策略及各所述扩展网络规划策略中的任一网络规划策略,计算该网络规划策略的成本得分及时延得分,根据该网络规划策略的成本得分及时延得分,计算该网络规划策略的得分。
15.根据权利要求14所述的装置,其特征在于,所述时延得分计算模块具体用于:
针对该网络规划策略中的每一开通操作,根据该开通操作开通的链路的长度,计算该开通操作的开通成本;根据该开通操作开通的链路的长度及带宽,计算该开通操作的带宽成本;计算该开通操作的开通成本与带宽成本的和,得到该开通操作的操作成本;
针对该网络规划策略中的每一扩容操作,根据该扩容操作扩容的链路的长度及增加的带宽,计算该扩容操作的操作成本;
对该网络规划策略中各开通操作及各扩容操作的操作成本求和,得到该网络规划策略的总成本;根据该网络规划策略的总成本,计算得到该网络规划策略的成本得分。
16.根据权利要求14所述的装置,其特征在于,所述时延得分计算模块具体用于:
针对所述业务流量数据中的每一业务,根据该网络规划策略下负责该业务的各链路的长度及链路数目,计算得到该业务的时延;
根据该网络规划策略下各业务的时延及预设时延参数,计算得到该网络规划策略的时延得分。
17.一种电子设备,其特征在于,包括处理器、通信接口、存储器和通信总线,其中,处理器,通信接口,存储器通过通信总线完成相互间的通信;
存储器,用于存放计算机程序;
处理器,用于执行存储器上所存放的程序时,实现权利要求1-8任一所述的方法步骤。
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