運用模糊理論進行資源預留的本地策略控制方法
2023-05-12 10:41:11
專利名稱：運用模糊理論進行資源預留的本地策略控制方法
技術領域：
本發明涉及一種進行傳輸網絡資源預留時的本地策略控制方法，尤其涉及傳統的數據網，光同步數字傳送網以及自動交換光網絡(AS0N)中資源預留的本地控制策略。
技術背景在目前數據網以及光同步數字傳送網提供的數據通信服務(如FTP和E-Mail等)和多媒 體服務(如視頻會議、IP電話和遠程教育等)裡，給用戶提供更好的服務質量(QoS)是非 常必要的。因此在使用上述的網絡服務時，必須為相應的網絡資源(如帶寬)提供合理的資 源預留，RSVP協議很好地完成了這個功能。運用RSVP進行資源預留，主要與三個控制參數 有關，gp: FLOWSPEC、 ADSPEC和SENDER—TSPEC，這些參數由RSVP協議用來傳送QoS要求以 及相關策略信息，RSVP協議把這些參數統稱為對象。SENDER-TSPEC對象描述了由網絡服務提 供商(ISP)向傳輸網絡中的設備以及用戶提供服務的能力，如網絡帶寬流量信息，該對象在 傳輸過程不能被修改。ADSPEC對象用於由傳輸網絡中的設備(如路由器，交換機等)向用戶 發送網絡性能信息(如延遲，帶寬)，該對象提供給用戶的信息是計算和綜合了相關參數之 後形成的。FLOWSPEC對象則由用戶產生，並發送給傳輸網絡路徑中沿途的網絡設備以及服務 提供商，為了獲取相應的網絡服務。FLOWSPEC對象指明了用戶所要求的網絡服務類型和服務 參數等，它由ADSPEC和SENDERJTSPEC通過相關的本地策略綜合形成，因此該對象包括了資 源預留所需要的信息。因此在網絡資源預留的過程中，本地控制策略是非常重要的，而RSVP協議並沒有提供策 略模型，因此如何合理地選擇本地控制策略進行資源預留，為用戶提供更好的網絡服務是必 須要考慮的問題。 發明內容針對現有技術存在的缺陷和不足，本發明提供一種能夠根據當前資源與本地應用的要求 對策略選擇過程進行實時調節的運用模糊理論進行資源預留的本地策略控制方法。為達到上述目的，本發明採用以下技術方案 一種運用模糊理論進行資源預留的本地策 略控制方法，包括如下步驟-歩驟A，資源預留進程從服務提供商獲取其提供的流量信息，該流量信息組成了 SENDER一TSPEC對象，包含在PATH消息中，資源預留進程將該對象提供給模糊策略庫；步驟B，網絡中同步數字系列設備、路由器以及主機中的應用進程在資源預留協議中註冊， 初始化或修改ADSPEC對象，運載關於服務質量控制能力和應用自身需求的信息，將ADSPEC 對象加入到PATH消息中，資源預留進程將該對象提供給模糊策略庫；步驟C，模糊策略庫收到SENDER—TSPEC和ADSPEC對象中的數據後，模糊策略庫通過模糊 處理算法，分析處理數據，得到FLOWSPEC對象；歩驟D，將FLOWSPEC對象包含在RESV消息中，通過資源預留進程發送到應用進程，並通 知傳輸網中沿途各個節點設備的預留請求。優選的在所述運用模糊理論進行資源預留的本地策略控制方法中，還包括歩驟E，當節點設備的應用進程發生變化，修改了 ADSPEC對象時，執行步驟C，模糊策 略庫實時地作出調整，並輸出相應的FLOWSPEC參數。優選的在所述運用模糊理論進行資源預留的本地策略控制方法中，步驟C包括-步驟C1，建立FLOWSPEC參數控制表；步驟C2，根據模糊策略庫收到的SENDER—TSPEC和ADSPEC對象中的數據，在所述FLOWSPEC 參數控制表査找FLOWSPEC參數輸出的模糊值；將該模糊值轉換到實際的精確值範圍內，調整 確定FLOWSPEC參數精確值。優選的在所述運用模糊理論進行資源預留的本地策略控制方法中，步驟Cl具體為步驟Cll，設置模糊條件語句，模糊條件語句的格式如"IF (SENDER—TSPEC參數偏差量 的變化情況)AND (ADSPEC參數變化率的變化情況)THEN FLOWSPEC參數控制"的類型，這裡 SENDER—TSPEC參數偏差量，ADSPEC參數變化率以及FLOWSPEC參數輸出類似與日常生活中對 事物的模糊性描述，如很好，較大等等)。條件句的前件為輸入狀態，後件為控制變量，它 說明SENDER—TSPEC參數偏差量和ADSPEC參數變化率處於的某種狀態與應該給出的FLOWSPEC 參數控制之間的關係。由於閂常生活中用於決策的大部分信息都是基於語義的方式而非數值 的方式，因此模糊控制規則是對人類行為和進行決策分析過程最自然的描述方式。條件為 SENDER—TSPEC參數偏差量和ADSPEC參數變化率處於的狀態，控制變量為FLOWSPEC參數；歩驟C12，在條件語句的基礎上，根據實際數據計算出FLOWSPEC參數控制表，設置 SENDER—TSPEC參數、ADSPEC參數和FLOWSPEC參數的精確值變化範圍，和模糊值變化範圍。 對於網絡帶寬，精確值變化範圍為[10M， IOOM]，模糊值變化範圍為[最小，較小，正常，較 大，最大]。優選的在所述運用模糊理論進行資源預留的本地策略控制方法中，步驟C2具體為 步驟C21，在進行資源預留時，獲取SENDER—TSPEC參數和ADSPEC參數的實際精確值，並將這兩個精確值調整到預先設置的精確值變化範圍內；歩驟C22，將調整後的精確值轉換為模糊值；根據得到SENDER—TSPEC參數的模糊值大小，判斷其在預先設定的模糊值變化範圍中所處的位置，相應調整ADSPEC參數變化率對應的權
值；步驟C23，根據ADSPEC參數變化率對應的權值調整策略表，該表是以模糊條件語句作為 基礎的一個二維矩陣，其中SENDER—TSPEC參數和ADSPEC參數分別為矩陣的橫向和縱向， FLOWSPEC參數為交點；步驟C24，根據上述得到的SENDER—TSPEC參數和ADSPEC參數模糊值，査詢該表得到 FLOWSPEC參數輸出的模糊值；歩驟C25，將得到的FLOWSPEC參數模糊值轉換到實際的精確值範圍內，根據設定的實際 範圍調整FLOWSPEC參數精確值。優選的在所述運用模糊理論進行資源預留的本地策略控制方法中，步驟C22具體為C221，將調整後的精確值轉換為模糊值；比如實際調整後得到的帶寬為70M，轉換為模 糊值，得到較大。C222，根據得到SENDER—TSPEC參數的模糊值大小，判斷其在步驟C12中設定的模糊值變 化範圍中所處的位置a) 如果負偏差或者正偏差很大，比如說離最小或最大很近，此時表示SENDER—TSPEC參 數偏差量較大，也就是服務提供商和用戶之間的偏差很大，這樣可以對SENDER—TSPEC 參數偏差量加以較大的權值，使得它所佔的權重增加，用來消除這個偏差。b) 如果負偏差或者正偏差很小，比如說離正常很近，此時表示SENDER_TSPEC參數偏差 量較小，也就是服務提供商和用戶期望值之間的偏差很小，這樣可以對ADSPEC參數 變化率加以較大的權值，使得它所佔的權重增加，用來保持當前的現狀不變。有益效果本發明所述的策略方法使用範圍廣，在資源預留過程中可以根據當前資源與 本地應用的要求對策略選擇過程進行實時地調節，因此具有很好的可擴展性和可移植性。該 策略控制方法非常容易用電腦程式實現，算法複雜度小，並且具有良好的實時性。
圖1本地策略控制方法示意圖；圖2利用RSVP進行資源預留時策略控制示意圖。
具體實施方式
參照附圖1，本發明所述的本地策略控制方法主要由四個部分構成，分別是SENDER-TSPEC 參數收集、ADSPEC參數收集、模糊策略庫和FLOWSPEC參數輸出。參照附圖2，本發明運用模糊理論進行資源預留的本地策略控制方法如下所示-第一步，將單板，PC以及交換機組建一個簡單的網絡拓撲。第二歩，以單板作為服務提供者，運行RSVP協議進行資源預留，通過測試工具向單板下
發所提供的帶寬信息10M，帶寬參數記錄在SENDER一TSPEC對象中，並組建PATH消息包。 第三步，交換機中的RSVP協議配置採取默認配置，可以根據實際情況修改。 第四步，在PC機上運行協議仿真程序，接收由單板發送到PATH消息包，獲取其中的SENDER—TSPEC參數和ADSPEC參數，第五步，在PC機上運行模擬應用程式，提出帶寬需求，同時帶寬需求實時發生變化，設置變化範圍為[1M 20M]，並傳遞給協議仿真程序。同時根據帶寬的變化範圍，我們在算法中為SENDER一TSPEC參數和ADSPEC參數分別設置權值0. 4， 0. 6。 第六步，定義策略庫中的規則如下(1) 如果PC中的模擬應用程式提供的帶寬需求遠大於單板中下發的帶寬能力，並且模 擬應用程式還需要更大的帶寬，那麼提出預留帶寬請求則相應的減小。(2) 如果PC中的模擬應用程式提供的帶寬需求與在單板中下發的帶寬能力相差很小， 並且模擬應用程式不需要更大的帶寬，那麼提出預留帶寬請求則保持不變。(3) 如果PC中的模擬應用程式提供的帶寬需求遠小於單板中下發的帶寬能力，並且模 擬應用程式需要更大的帶寬，那麼提出預留帶寬請求則相應的增大。由於模擬程序的帶寬需求實時地發生變化，因此得出的實際帶寬預留不僅要滿足模擬程 序的要求，同時也要儘可能地符合單板提供的帶寬能力。通過以上的設置，當帶寬需求在所 規定的範圍內變化時，仿真得到最終穩定的FL0WSPEC參數的時間控制在5秒以內，同時得出 的帶寬預留值與單板提供的帶寬能力比較，波動不超過5%。同時，也仿真了不採取策略控 制的情形，也就是在用戶希望得到多少帶寬就為其預留多少帶寬的情況下，得出的帶寬預留 值與單板提供的帶寬能力比較，波動在20%左右，表示在這種情況下帶寬使用是不合理的。 因此，通過上述的仿真比較，運用本發明的策略控制方法，可以在短時間內合理地得到理想 帶寬預留值。綜上所述，該方法可以靈活地運用在不同環境中，對網絡中的計算資源、存儲資源以及 數據資源進行預留的過程，都可以在本地決策過程中根據當前資源與本地應用的實際需求進 行合理地策略控制和調節，因此具有很好的可擴展性和可移植性。
權利要求
1、一種運用模糊理論進行資源預留的本地策略控制方法，包括如下步驟步驟A，資源預留進程從服務提供商獲取其提供的流量信息，該流量信息組成了SENDER_TSPEC對象，包含在PATH消息中，資源預留進程將該對象提供給模糊策略庫；步驟B，網絡中同步數字系列設備、路由器以及主機中的應用進程在資源預留協議中註冊，初始化或修改ADSPEC對象，運載關於服務質量控制能力和應用自身需求的信息，將ADSPEC對象加入到PATH消息中，資源預留進程將該對象提供給模糊策略庫；步驟C，模糊策略庫收到SENDER_TSPEC和ADSPEC對象中的數據後，模糊策略庫通過模糊處理算法，分析處理數據，得到FLOWSPEC對象；步驟D，將FLOWSPEC對象包含在RESV消息中，通過資源預留進程發送到應用進程，並通知傳輸網中沿途各個節點設備的預留請求。
2、 根據權利要求l所述的運用模糊理論進行資源預留的本地策略控制方法，其特徵在於還包括步驟E，當節點設備的應用進程發生變化，修改了 ADSPEC對象時，執行歩驟C，模糊策 略庫實時地作出調整，並輸出相應的FLOWSPEC參數。
3、 根據權利要求l所述的運用模糊理論進行資源預留的本地策略控制方法，其特徵在於步驟C包括步驟Cl ，建立FL0WSPEC參數控制表；步驟C2，根據模糊策略庫收到的SENDER—TSPEC和ADSPEC對象中的數據，在所述FL0WSPEC 參數控制表査找FLOWSPEC參數輸出的模糊值；將該模糊值轉換到實際的精確值範圍內，調整 確定FLOWSPEC參數精確值。
4、 根據權利要求3所述的運用模糊理論進行資源預留的本地策略控制方法，其特徵在於 步驟C1具體為步驟Cll，設置模糊條件語句，條件為SENDER_TSPEC參數偏差量和ADSPEC參數變化率處 於的狀態，控制變量為FLOWSPEC參數；歩驟C12,在條件語句的基礎上，根據實際數據計算出FLOWSPEC參數控制表，設置 SENDER一TSPEC參數、ADSPEC參數和FLOWSPEC參數的精確值變化範圍，和模糊值變化範圍。
5、 根據權利要求3或4所述的運用模糊理論進行資源預留的本地策略控制方法，其特徵 在於步驟C2具體為步驟C21，在進行資源預留時，獲取SENDER—TSPEC參數和ADSPEC參數的實際精確值，並 將這兩個精確值調整到預先設置的精確值變化範圍內；步驟C22，將調整後的精確值轉換為模糊值；根據得到SENDER—TSPEC參數的模糊值大小， 判斷其在預先設定的模糊值變化範圍中所處的位置，相應調整ADSPEC參數變化率對應的權 值；步驟C23，根據ADSPEC參數變化率對應的權值調整策略表，該表是以模糊條件語句作為 基礎的一個二維矩陣，其中SENDER—TSPEC參數和ADSPEC參數分別為矩陣的橫向和縱向， FLOWSPEC參數為交點；步驟C24，根據上述得到的SENDER—TSPEC參數和ADSPEC參數模糊值，査詢該表得到 FLOWSPEC參數輸出的模糊值；步驟C25，將得到的FLOWSPEC參數模糊值轉換到實際的精確值範圍內，根據設定的實際 範圍調整FLOWSPEC參數精確值。
6、根據權利要求5所述的運用模糊理論進行資源預留的本地策略控制方法，其特徵在於 步驟C22具體為C221，將調整後的精確值轉換為模糊值；C222，根據得到SENDERJSPEC參數的模糊值大小，判斷其在步驟C12中設定的模糊值變 化範圍中所處的位置a) 如果負偏差或者正偏差很大，對SENDER一TSPEC參數偏差量加以較大的權值，使得它 所佔的權重增加；b) 如果負偏差或者正偏差很小，對ADSPEC參數變化率加以較大的權值，使得它所佔的 權重增加，用來保持當前的現狀不變。
全文摘要
本發明公開了一種運用模糊理論進行資源預留的本地策略控制方法，包括資源預留進程獲取流量信息，該流量信息組成了SENDER_TSPEC對象，包含在PATH消息中，資源預留進程將該對象提供給模糊策略庫；初始化或修改ADSPEC對象，運載關於服務質量控制能力和應用自身需求的信息，將ADSPEC對象加入到PATH消息中，資源預留進程將該對象提供給模糊策略庫；模糊策略庫通過模糊處理算法，分析處理數據，得到FLOWSPEC對象；將FLOWSPEC對象包含在RESV消息中，通過資源預留進程發送到應用進程，並通知傳輸網中沿途各個節點設備的預留請求。本發明所述的策略方法使用範圍廣，在資源預留過程中可以根據當前資源與本地應用的要求對策略選擇過程進行實時地調節，因此具有很好的可擴展性和可移植性。
文檔編號H04Q3/52GK101163255SQ200610141099
公開日2008年4月16日 申請日期2006年10月12日 優先權日2006年10月12日
發明者陶慕柳 申請人:中興通訊股份有限公司