(57)【要約】【課題】本発明はネットワークソースリユース及びソフトウェアによりマルチソースを定義するルーティングメカニズムを開示した。【解決手段】定量化また重畳化可能なコンポジットネットワークソースモデルを構築し、まずはソースによっての時間遅延の減少への寄与度を異なるタイプのソースの換算メトリックとし、キャッシュとリンクとによっての時間遅延への影響をそれぞれ定量化し、またキャッシュとリンクに対して定量化のリユースを行い、統一的に表現し、二つのノードの間のリンクのコンポジットソースと、経路のコンポジットソースと領域のコンポジットソースを含む。コンポジットソースをメトリックとし、ネットワークでコンポジットソース付きの「ダミーノード」を添加し、ルーティングプロトコルに誘ってネットワークトポロジの変化を発見させて新しいルーティング発見過程を行う。【選択図】図1
2019122040.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
S11〜S13を含む：
前記S11は、ユーザがコンテンツoを取得したいと仮定し、ユーザがノードsに位置し、その上流がノードiであり、一つのリンクによっての時間遅延の減少に対する寄与度を物理的距離と、帯域幅との関数として表現し、この上で更にリンクと時間遅延とのマッピングを定量化し、具体的には下記のように表す：
2019122040.tif 000041
その中に、Bはノードsからその上流のノードiまでのリンクの帯域幅であり、dはノードsからその上流のノードiまでの距離であり、α1とα2はそれぞれ帯域幅と距離の重みパラメータであり、且つ
2019122040.tif 000042
である；
前記S12は、一つのノードキャッシュによっての時間遅延の減少に対する寄与度を関数として表現し、更にキャッシュと時間遅延とのマッピングを定量化し、具体的には下記のように表す：
2019122040.tif 000043
その中に、Mi (o)はノードiにおけるコンテンツoを記憶したCMの数量であり、E(o)はコンテンツoの復号に必要なCMの数量であり、前記CM（Coded Message）はノードを記憶また転送するネットワーク符号化ブロックである；
前記S13は、前記S11と前記S12に基づいてリンクと、キャッシュと時間遅延のマッピングの定量値を得た後、それらを、二つのノードの間の一つのリンクのコンポジットソースと、複数のリンクを含む一つの経路のコンポジットソースと、複数の経路を含む領域のコンポジットソースとを含む三つのタイプのコンポジットソースに統一的に表現する；
前記Ｓ13において、一つのリンクと、一つの経路と一つの領域といった三種類のネットワークの基本構成ユニットはいずれもコンポジットソースのメトリックを備えており、ネットワークの範囲により、タイプごとにコンポジットソースのサイズを重畳し、顆粒を調整する；具体的な工程が下記のように：
ノードsからその上流のノードｉまでの間の一つのリンクのコンポジットソース、すなわちノードｉのコンポジットソースは具体的に下記のように表す：
2019122040.tif 000044
その中に、αとβはそれぞれリンクと、キャッシュと遅延時間のマッピングが占める重みパラメータを表す；
経路jがkつのリンクを含む場合、前記経路のコンポジットソースはkつのリンクのコンポジットソースの重畳であり、具体的には下記のように表す：
2019122040.tif 000045
；
領域area内のwつの経路によってマルチソース伝送を行う場合、前記領域のコンポジットソースはwつの経路のコンポジットソースの重畳であり、具体的には下記のように表す：
2019122040.tif 000046
であることを特徴とするネットワークソースリユース。
【請求項２】
請求項1に記載の任意一つのデータセンタネットワークにおけるマルチソースリユース方法によりマルチソースモデルを得て、該マルチソースモデルによりコンポジットソースの配置を行い、具体的にはS21〜24を含む：
前記S21は、SDNアーキテクチャに基づいたデータセンタにおいて、グローバルネットワークビューを有するSDNコントロールプレーンがコンポジットソース状態とユーザニーズを感知し、トラヒックの分布を分析することによって、アイドル経路を発見し、トラヒック最適化目標を決定する；前記SDNとはSoftware Defined Networkであり、ソフトウェアディフィンドネットワークである。
前記S22は、前記S21に基づいてトラヒック最適化目標を決定し、SDNコントロールプレーンが最適化理論により「ダミーノード」を展開する最適案を制定し、展開数量と展開場所を含む；前記「ダミーノード」とは実際ネットワークでは存在しておらず、ロジックに偽って添加したノードである；「ダミーノード」の展開方法はネットワークにルーティングプロトコルの状態通報を放送し、該通報には「ダミーノード」を通じて他ノードまで達する情報が含まれ、これにより「ダミーノード」を偽って添加するプロセスを完了する；
前記S22はS221〜S223を含む：
前記S221は、負荷バランスをトラヒック最適化目標とし、ネットワークトポロジにおいて適切な場所にwつのコンポジットソース付きの「ダミーノード」を添加する案を見出すことによって、ネットワークトポロジを「変え」、仮に「ダミーノード」iのコンポジットソースがCost（o）iであり、コンポジットソースCost（o）iをダイナミックルーティングプロトコルによって要求されるコストメトリック
2019122040.tif 000047
に転換し、
2019122040.tif 000048
である；
前記S222は、前記S221に記載の前記「ダミーノード」の案の具体的なプロセスは以下のような多目標最適化問題に転換する：
2019122040.tif 000049
その中に、一つのネットワークG=(V,E,C)を仮定する；Eがリンクコレクションであり、E={e1…em}であり、emでmつ目のリンクを表す；Cが新しく添加された「ダミーノード」コレクションであり、C={c1…cw}であり、cwでwつ目の新しく添加された「ダミーノード」を表す；Vが全てのノードのコレクションであり、V={v1…vn}であり、vnでnつ目のノードを表す；LoadGでネットワーク全体のリンクトラヒックのジニ係数を表し、
2019122040.tif 000050
と定義し、θuでuつ目のリンクのトラヒック負荷を表し、θvでvつ目のリンクのトラヒック負荷を表し、
2019122040.tif 000051
がリンクトラヒックの平均値である；
前記多目標最適化問題は下記のように制約されている：
[1]. 
2019122040.tif 000052
であり、各リンクのトラヒック負荷が第一閾値θより小さく、クオリティオブサービスQoSを実現する；
[2] . 
2019122040.tif 000053
であり、各経路における各ノードのコストの総和が第二閾値Dより小さく、経路選択のクオリティを保証する；
その中に、viでiつ目のノードを表し、vjでjつ目のノードを表し、
2019122040.tif 000054
がノードviとノードvjの間のリンクにおける各ノードのコストの総和である；ノードviとノードvjとの間の経路にはzつのノードが含まれていると仮定すると、
2019122040.tif 000055
である；
前記S223は、最適化理論を再度利用して前記多目標最適化問題を解き、制約条件を満たした「ダミーノード」の数w及びその配置位置を得る；前記最適化理論は整数線形計画アルゴリズムを採用する；
前記S23は、ダイナミックルーティングプロトコルがネットワークトポロジの変化を発見した後、ルーティング発見過程を再起動する；
前記S23の具体的な工程が下記のように：
「ダミーノード」の添加によってネットワークトポロジに変化が起きた時、OSPFプロトコルが
2019122040.tif 000056
をコストメトリックとし、ルーティング発見過程を再起動し、すなわちDijkstraアルゴリズムで元-宛先の間の最短経路を改めて計算し、それに該経路における各ノードのコスト総和を最小にさせる；
前記S24は、データ通報を新発見したルーティングにより伝送する；
前記トラヒック最適化目標は負荷バランスと、故障経路の回避と、最小限のエネルギー消費との三つのいずれかまたは任意の組み合わせを含む；
トラヒック負荷をアイドル経路に移動する方法によって負荷バランスのトラヒック最適化目標を達する；前記アイドル経路はトラヒック負荷がカスタム閾値より小さい経路を指し、リアルタイムトラヒックを分析することにより、条件を満たす経路を発見することを特徴とするソフトウェアによりマルチソースを定義するルーティングメカニズム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はクラウドコンピューティングデータセンタネットワーク技術分野に関し、特にネットワークソースリユース及びソフトウェアによりマルチソースを定義するルーティングメカニズムに関する。
【背景技術】
【０００２】
データセンタネットワーク(Data Center Network，DCN)はクラウドコンピューティングインフラにおいて重要な一席を占めしている。研究によると、ネットワークノードのキャッシュ配置によってはデータが経路をアクセスする平均長さを減少するまたデータホットを避けることができ、ネットワークのスループット率を高める。キャッシュが一種の新しいネットワークソースになった後、DCNネットワーク環境にはリンクと、キャッシュ等の多ネットワークソースの並存という特徴が現れてくる。このため、本発明は一種のデータセンタネットワークにおけるマルチソースリユースのモデルを提示し、また配置を行う。本発明において、ネットワークソース（リンク、キャッシュ）が伝送性能パラメータ（時間遅延）に影響を与える共同特性を発見することによって、それらを定量化可能、重畳可能なコンポジットネットワークソースモデル（コンポジットソースと略称する）に説明し、それをルーティング/伝送とネットワークソースとが深く整合する性能比較メトリックとする；またモデルの顆粒を調整可能にさせ、マルチソース使用率を高めるソース割振りメトリックとする。
【０００３】
本発明において、ノードが記憶また転送したのは全てネットワーク符号化ブロックCM（Coded Message）であり、マルチソーストランスファの考えは、ユーザが複数のデータソース（オリジナルコンテンツサーバまたは中間ノード）から、複数の経路を経由して、一定数量の線形独立なCMを収集すれば、復号を実現し、データトランスファジョブを完了することができる。その中に、リンクとキャッシュとはそれぞれデータ伝送ジョブにおける送信時間遅延と伝播時間遅延に影響を与えており、両者の影響程度はいずれも定量化されることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】中国特許出願公開第103685347号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は現有技術中の欠点と不足を克服し、ネットワークソースリユースを提供し、ソースによっての時間遅延の減少に対する寄与度を異なったタイプのソースの換算メトリックとし、すなわまずはちキャッシュとリンクによっての時間遅延に対する影響をそれぞれ定量化して表現し、それからキャッシュとリンクに対して定量化のリユースを行う。
【０００６】
本発明のもう一つの目的はソフトウェアによりマルチソースを定義するルーティングメカニズムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を実現するため、本発明は下記の技術プランを採用する：
【０００８】
ネットワークソースリユースは、S11〜S13を含む：
【０００９】
前記S11は、ユーザがコンテンツoを取得したいと仮定し、ユーザがノードsに位置し、その上流がノードiであり、一つのリンクによっての時間遅延の減少に対する寄与度を物理的距離と、帯域幅との関数として表現し、この上で更にリンクと時間遅延とのマッピングを定量化し；
【００１０】
前記S12は、一つのノードキャッシュによっての時間遅延の減少に対する寄与度を関数として表現し、更にキャッシュと時間遅延とのマッピングを定量化し表現する；
【００１１】
前記S13は、前記S11と前記S12に基づいてリンクと、キャッシュと時間遅延のマッピングの定量値を得た後、それらを、二つのノードの間の一つのリンクのコンポジットソースと、複数のリンクを含む一つの経路のコンポジットソースと、複数の経路を含む一つの領域のコンポジットソースとを含む三つのタイプのコンポジットソースに統一的に表現する。
【００１２】
優先的な技術プラントして、前記S11において、前記リンクと時間遅延とのマッピングを定量化することについて、具体的には以下のように表す：
【００１３】
2019122040.tif 000003
【００１４】
その中に、Bはノードsからその上流のノードiまでのリンクの帯域幅であり、dはノードsからその上流のノードiまでの距離であり、α1とα2はそれぞれ帯域幅と距離の重みパラメータであり、且つ
2019122040.tif 000004
である。
【００１５】
優先的な技術プラントして、前記S12において、キャッシュと時間遅延とのマッピングを定量化することについて、具体的には以下のように表す：
【００１６】
2019122040.tif 000005
【００１７】
その中に、Mi (o)はノードiにおけるコンテンツoを記憶したCMの数量であり、E(o)はコンテンツoの復号に必要なCMの数量であり、前記CM（Coded Message）はノードが記憶また転送するネットワーク符号化ブロックである。
【００１８】
優先的な技術プラントして、S13において、一つのリンクと、一つの経路と一つの領域といった三種類のネットワークの基本構成ユニットはいずれもコンポジットソースのメトリックを備えており、ネットワークの範囲により、タイプごとにコンポジットソースのサイズを重畳し、顆粒を調整する；具体的な工程は以下のように：
【００１９】
ノードsからその上流のノードiまでの間の一つのリンクのコンポジットソース、すなわちノードiのコンポジットソースは、具体的には下記のように表す：
【００２０】
2019122040.tif 000006
【００２１】
その中に、αとβはそれぞれリンクと、キャッシュと時間遅延のマッピングが占める重みパラメータを表す；
【００２２】
経路jがkつのリンクを含む場合、前記経路のコンポジットソースはkつのリンクのコンポジットソースの重畳であり、具体的には下記のように表す：
【００２３】
2019122040.tif 000007
【００２４】
領域area内のwつの経路によってマルチソース伝送を行う時、前記領域のコンポジットソースはwつの経路のコンポジットソースの重畳であり、具体的には下記のように表す：
【００２５】
2019122040.tif 000008
【００２６】
ソフトウェアによりマルチソースを定義するルーティングメカニズムは、具体的にはS21〜S24を含む：
【００２７】
前記S21は、SDNアーキテクチャに基づいたデータセンタにおいて、グローバルネットワークビューを有するSDNコントロールプレーンがコンポジットソース状態とユーザニーズを感知し、トラヒックの分布を分析することによって、アイドル経路を発見し、トラヒック最適化目標を決定する；前記SDNとはSoftware Defined Networkであり、ソフトウェアディフィンドネットワークである；
【００２８】
前記S22は、前記S21に基づいてトラヒック最適化目標を決定し、SDNコントロールプレーンが最適化理論により「ダミーノード」を展開する最適案を制定し、展開数量と展開場所を含む；前記「ダミーノード」とは実際ネットワークでは存在しておらず、ロジックに偽って添加したノードである；「ダミーノード」の展開方法はネットワークにルーティングプロトコルの状態通報を放送し、該通報には「ダミーノード」を通じて他ノードまで達する情報が含まれ、これにより「ダミーノード」を偽って添加するプロセスを完了する；
【００２９】
前記S23は、ダイナミックルーティングプロトコルがネットワークトポロジの変化を発見した後、ルーティング発見過程を再起動する；
【００３０】
前記S24は、データ通報を新発見したルーティングにより伝送する。
【００３１】
優先的な技術プランとして、前記S22の具体的な工程はS221〜S223を含む：
【００３２】
前記S221は、負荷バランスをトラヒック最適化目標とし、ネットワークトポロジにおいて適切な場所にwつのコンポジットソース付きの「ダミーノード」を添加する案を見出すことによって、ネットワークトポロジを「変え」、仮に「ダミーノード」iのコンポジットソースがCost(o)iであり、コンポジットソースCost(o)iをダイナミックルーティングプロトコルによって要求されるコストメトリック
2019122040.tif 000009
に転換し、
2019122040.tif 000010
である；
【００３３】
前記S222は、前記S221に記載の前記「ダミーノード」の案の具体的なプロセスは以下のような多目標最適化問題に転換する：
【００３４】
2019122040.tif 000011
【００３５】
その中に、一つのネットワークG=(V,E,C)を仮定する；Eがリンクコレクションであり、E={e1…em}であり、emでmつ目のリンクを表す；Cが新しく添加された「ダミーノード」コレクションであり、C={c1…cw}であり、cwでwつ目の新しく添加された「ダミーノード」を表す；Vが全てのノードのコレクションであり、V={v1…vn}であり、vnでnつ目のノードを表す；LoadGでネットワーク全体のリンクトラヒックのジニ係数を表し、
2019122040.tif 000012
と定義し、θuでuつ目のリンクのトラヒック負荷を表し、θvでvつ目のリンクのトラヒック負荷を表し、
2019122040.tif 000013
がリンクトラヒックの平均値である；
【００３６】
前記多目標最適化問題は下記のように制約されている：
【００３７】
[1]. 
2019122040.tif 000014
であり、各リンクのトラヒック負荷が第一閾値θより小さく、クオリティオブサービスQoSを実現する；
[2] .
2019122040.tif 000015
であり、各経路における各ノードのコストの総和が第二閾値Dより小さく、経路選択のクオリティを保証する；
【００３８】
その中に、viでiつ目のノードを表し、vjでjつ目のノードを表し、
2019122040.tif 000016
がノードviとノードvjの間のリンクにおける各ノードのコストの総和である；ノードviとノードvjとの間の経路にはzつのノードが含まれていると仮定すると、
2019122040.tif 000017
である；
【００３９】
前記S223は、最適化理論を再度利用して前記多目標最適化問題を解き、制約条件を満たした「ダミーノード」の数w及びその配置位置を得る；前記最適化理論は整数線形計画アルゴリズムを採用する。
【００４０】
優先的な技術プラントして、前記S23の具体的な工程は以下のように：
【００４１】
「ダミーノード」の添加によってネットワークトポロジに変化が起きた時、OSPFプロトコルが
2019122040.tif 000018
をコストメトリックとし、ルーティング発見過程を再起動し、すなわちDijkstraアルゴリズムで元-宛先の間の最短経路を改めて計算し、それに該経路における各ノードのコスト総和を最小にさせる。
【００４２】
優先的な技術プラントして、前記トラヒック最適化目標が負荷バランスと、故障経路の回避と、最小限のエネルギー消費との三つのいずれかまたは任意の組み合わせを含む。
【００４３】
優先的な技術プラントして、トラヒック負荷をアイドル経路に移動する方法によって負荷バランスのトラヒック最適化目標を達する；前記アイドル経路はトラヒック負荷がカスタム閾値より小さい経路を指し、リアルタイムトラヒックを分析することにより、条件を満たす経路を発見する。
【発明の効果】
【００４４】
本発明は現有技術に対して以下の長所と効果を持っている：
【００４５】
（1）本発明のネットワークソースリユースは、ネットワークソースによっての時間遅延の減少に対する寄与度を異なったネットワークソースの中間換算メトリックとし、またこれをコンポジットソースの統一記載の基礎とし、メルチソースをリユースするモデルを構築する新しい発想ではある。該モデルはルーティングと伝動方法のために性能比較メトリックを添加し、マルチソース利用効率を上げるためにソース分配メトリックを添加し、マルチデータソース選択のメトリックとすることもできる。
【００４６】
（2）本発明のネットワークソースリユースはキャッシュとリンクのよっての時間遅延に対する影響をそれぞれ定量化し表現し、またキャッシュとリンクに対して量化のリユースを行い、それらを統一表現し、二つのノードの間のリンクのコンポジットソースと、経路のコンポジットソースと領域のコンポジットソースとを含み、三種類のコンポジットソースの大きさが重畳でき、顆粒が調整できる。
【００４７】
（3）本発明のソフトウェアによりマルチソースを定義するルーティングメカニズムは、「ソフトウェアリファクタリング」という考えに基づき、集中式でコンポジットソース付きの「ダミーノード」を配置する+分散ルーティングというソース配置の新しい発送を提示し、ソース最適化分布をガイドとするトラヒック最適化を実現する。集中式で限りある「ダミーノード」を配置する複雑度が高くなく、限りある「ダミーノード」によってのルーティング収束過程も複雑ではない。これは複雑度の小さいソース配置を犠牲とし、膨大なMouse flowのためにトラヒック最適化を実現する方法である。
【００４８】
（4）本発明はルーティングに応用する面では、コンポジットソースをルーティングメトリックとした後、リンクとキャッシュ等のソースが十分に活用されたため、ネットワークスループット率が高まり、エンド・ツー・エンドの遅延が下がり、データセンタのエネルギー消費も減少する。ソース利用率に応用する面では、ネットワークCOPが上昇する。マルチデータソース選択に応用する面では、データソースの負荷がよりバランスを取る。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】図1は本発明の全体ジョブ流れ図である。
【図２】図2（a）-図2（b）は本発明においての「ダミーノード」を添加してルーティングを改善する見取り図であり、図2（b）は「ダミーノード」を添加した後のネットワークトポロジの構造概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００５０】
下記に付図と具体的な実施例を合わせて本発明についてさらなる説明を行う。図1の示すように、本発明の方法は二つの部分を含み、頂部の破線枠は本発明におけるネットワークソースリユースであり、底部の破線枠は本発明のソフトウェアによりマルチソースを定義するルーティングメカニズムである。
【００５１】
ネットワークソースリユースは、S11〜S13を含む：
【００５２】
前記S11は、ユーザがコンテンツoを取得したいと仮定し、ユーザがノードsに位置し、その上流がノードiであり、一つのリンクによっての時間遅延の減少に対する寄与度を物理的距離と、帯域幅との関数として表現し、この上で更にリンクと時間遅延とのマッピングを定量化し、具体的には以下のように表す：
【００５３】
2019122040.tif 000019
【００５４】
その中に、Bはノードsからその上流のノードiまでのリンクの帯域幅であり、dはノードsからその上流のノードiまでの距離であり、α1とα2はそれぞれ帯域幅と距離の重みパラメータであり、且つ ；一つのリンクの距離が短いほど、また帯域幅が大きいほど、伝送ジョブ完了までの時間が少なくなる；実際に、DCNにおける各リンクの物理的距離にはそれほど差がなく、従ってBはその中で主な影響因子である。
【００５５】
前記S12は、マルチソース伝送とは、複数のノードから指定数量の線形独立なCMを収集することであり、一つの複数のノードから組み合わせられたリンク、または複数のリンクから組み合わせられた一つの領域から収集したCMの数量が目標に達すれば、伝送ジョブが完了できる。したがって、リンクまたは領域の基本構成ユニットとして、一つのノードのCMが多ければ多いほど、伝送ジョブの完了までかかる時間が少なくなる。したがって、一つのノードにおいてのコンテンツ（または全体コンテンツ）CMの数量が目標数量に占める割合と、時間遅延の減少との間にはマッピングが存在している。該割合の重畳可能性によってはキャッシュにリンクと同じの重畳特性を持たせるため、この上で更にノード（一つのリンク）と、経路と領域におけるキャッシュを重畳また比較する。  
【００５６】
従って、一つのノードキャッシュによっての時間遅延の減少に対する寄与度を関数として表現し、更にキャッシュと時間遅延とのマッピングを定量化し、具体的には以下のように表す：
【００５７】
2019122040.tif 000020
【００５８】
その中に、Mi (o)はノードiにおけるコンテンツoを記憶したCMの数量であり、E(o)はコンテンツoの復号に必要なCMの数量であり、前記CM（Coded Message）はノードが記憶また転送するネットワーク符号化ブロックである。
【００５９】
前記S13は、前記S11と前記S12に基づいてリンクと、キャッシュと時間遅延のマッピングの定量値を得た後、それらを、二つのノードの間の一つのリンクのコンポジットソースと、複数のリンクを含む一つの経路のコンポジットソースと、複数の経路を含む一つの領域のコンポジットソースとを含む三つのタイプのコンポジットソースに統一的に表現し、一つのリンクと、一つの経路と一つの領域といった三種類のネットワークの基本構成ユニットはいずれもコンポジットソースのメトリックを備えており、ネットワークの範囲により、タイプごとにコンポジットソースのサイズを重畳し、顆粒を調整し、具体的なプロセスは以下のように：
【００６０】
前記二つのノードの間の一つのリンクのコンポジットソースは具体的には下記のように表す：
【００６１】
2019122040.tif 000021
【００６２】
その中に、αとβはそれぞれリンクと、キャッシュと時間遅延のマッピングが占める重みパラメータを表す；
【００６３】
経路jがkつのリンクを含む場合、前記経路のコンポジットソースはkつのリンクのコンポジットソースの重畳であり、具体的には下記のように表す：
【００６４】
2019122040.tif 000022
【００６５】
領域area内のwつの経路によってマルチソース伝送を行う時、前記領域のコンポジットソースはwつの経路のコンポジットソースの重畳であり、具体的には下記のように表す：
【００６６】
2019122040.tif 000023
【００６７】
上記から分かるように、Cost(o)iと、
2019122040.tif 000024
と
2019122040.tif 000025
はそれぞれ一つのノード（一つのリンク）と、一つの経路と、一つの領域等のネットワークの基本構成ユニットのパフォーマンスを反映し、また比較性と重畳性を備えており、従って、Cost(o)iと、
2019122040.tif 000026
と
2019122040.tif 000027
はルーティングのメトリックとしても、多データソースを選択するためのメトリックとすることができる。
【００６８】
一般には、一つのリンクには二つのノードが含まれ、本実施例1においては、コンポジットソースは帯域幅とキャッシュを含み、一つのノードのコンポジットソースは実際に一つのノードのキャッシュと、その下流の一つのリンク（ノード）の帯域幅のコンポジットとを含み、故に、一つのリンクのコンポジットソースと、一つのノードのコンポジットソースとの意味が同じく、一つのノードのキャッシュ及びその下流の一つのリンク（ノード）の帯域幅のコンポジットということを指している。本実施例1において定義された一つのリンク（ノード）のコンポジットソースはコンポジットソースの「ダミーノード」を添加することに効果的である。
【００６９】
下記は一つの具体的な応用実例である
【００７０】
ユーザがコンテンツoを取得したいと仮定し、ユーザがノードsに位置し、その上流がノードｉであり、α1＝10000、α2＝100とすると、
2019122040.tif 000028
である。その中に、ｄがノードｓからその上流のノードｉまでの距離であり、単位がKmであり；Ｂがノードｓからその上流のノードｉまでのリンクの帯域幅であり、単位がMbpsである。C_Costi(o)＝
2019122040.tif 000029
。α=1またβ=1とすると、ノードｓとノードｉとの間のリンクのコンポジットソースは
2019122040.tif 000030
である。
【００７１】
実施例2
【００７２】
実施例1に述べたように、一つのノード（一つのリンク）と、一つの経路と一つの領域等のネットワークの基本構成ユニットはいずれもコンポジットソースのメトリックを備えている。本実施例2は「ソフトウェアリファクタリング」という考えに基づき、DCNにおけるMouse flowのために分散ネームルーティングをデザインし、すなわちネットワークでコンポジットソース付けの「ダミーノード」を加え、ルーティングプロトコルに誘ってネットワークトポロジの変化を発見させ、これによりトラヒックを誘って所定ノードと、経路または領域に向かわせる。
【００７３】
図1の示すように、本実施例2のソフトウェアによりマルチソースを定義するルーティングメカニズムは下記のS21〜S24を含む：
前記S21は、SDNアーキテクチャに基づいたデータセンタにおいて、グローバルネットワークビューを有するSDNコントロールプレーンがコンポジットソース状態とユーザニーズを感知し、トラヒックの分布を分析することによって、アイドル経路を発見し、トラヒック最適化目標を決定する；前記SDNとはSoftware Defined Networkであり、 ソフトウェアディフィンドネットワークである。
【００７４】
前記S22は、前記S21に基づいてトラヒック最適化目標を決定し、SDNコントロールプレーンが最適化理論により「ダミーノード」を展開する最適案を制定し、展開数量と展開場所を含む；前記「ダミーノード」とは実際ネットワークでは存在しておらず、ロジックに偽って添加したノードである；「ダミーノード」の展開方法はネットワークにルーティングプロトコルの状態通報を放送し、該通報には「ダミーノード」を通じて他ノードまで達する情報が含まれ、これにより「ダミーノード」を偽って添加するプロセスを完了する；前記S22はS221〜S223を含む：
【００７５】
前記S221は、負荷バランスをトラヒック最適化目標とし、ネットワークトポロジにおいて適切な場所にwつのコンポジットソース付きの「ダミーノード」を添加する案を見出すことによって、ネットワークトポロジを「変え」、仮に「ダミーノード」iのコンポジットソースがCost（o）iであり、コンポジットソースCost（o）iをダイナミックルーティングプロトコルによって要求されるコストメトリック
2019122040.tif 000031
に転換し、
2019122040.tif 000032
である；
【００７６】
前記S222は、前記S221に記載の前記「ダミーノード」の案の具体的なプロセスは以下のような多目標最適化問題に転換する：
【００７７】
2019122040.tif 000033
【００７８】
その中に、一つのネットワークG=(V,E,C)を仮定する；Eがリンクコレクションであり、E={e1…em}であり、emでmつ目のリンクを表す；Cが新しく添加された「ダミーノード」コレクションであり、C={c1…cw}であり、cwでwつ目の新しく添加された「ダミーノード」を表す；Vが全てのノードのコレクションであり、V={v1…vn}であり、vnでnつ目のノードを表す；LoadGでネットワーク全体のリンクトラヒックのジニ係数を表し、
2019122040.tif 000034
と定義し、θuでuつ目のリンクのトラヒック負荷を表し、θvでvつ目のリンクのトラヒック負荷を表し、
2019122040.tif 000035
がリンクトラヒックの平均値である；
【００７９】
前記多目標最適化問題は下記のように制約されている：
【００８０】
[1].
2019122040.tif 000036
であり、各リンクのトラヒック負荷が第一閾値θより小さく、クオリティオブサービスQoSを実現する；
[2] .
2019122040.tif 000037
であり、各経路における各ノードのコストの総和が第二閾値Dより小さく、経路選択のクオリティを保証する；
【００８１】
その中に、vjでiつ目のノードを表し、vjでjつ目のノードを表し、
2019122040.tif 000038
がノードviとノードvjの間のリンクにおける各ノードのコストの総和である；ノードviとノードvjとの間の経路にはzつのノードが含まれていると仮定すると、
2019122040.tif 000039
である；
【００８２】
前記S223は、最適化理論を再度利用して前記多目標最適化問題を解き、制約条件を満たした「ダミーノード」の数w及びその配置位置を得る；前記最適化理論は整数線形計画アルゴリズムを採用する。
【００８３】
前記S23は、ダイナミックルーティングプロトコルがネットワークトポロジの変化を発見した後、ルーティング発見過程を再起動する；
「ダミーノード」の添加によってネットワークトポロジに変化が起きた時、OSPFプロトコルがCost（o）iをコストメトリックとし、ルーティング発見過程を再起動し、すなわちDijkstraアルゴリズムで元-宛先の間の最短経路を改めて計算し、それに該経路における各ノードのコスト総和を最小にさせる。
【００８４】
前記S24は、データ通報を新発見したルーティングにより伝送する。
【００８５】
本実施例2において、ロジックに「ダミーノード」を偽って添加することによってルーティングプロトコルに誘ってネットワークトポロジの変化を発見させる。
【００８６】
本実施例2においてはトラヒック負荷をアイドル経路に移動する方法によって負荷バランスのトラヒック最適化目標を達する；前記アイドル経路でトラヒック負荷の少ない経路を表し、且つアイドル経路のトラヒック負荷がその上限の50%より小さく、リアルタイムのトラヒックを分析することによっては条件を満たす経路を発見することができる。
【００８７】
本実施例2において、前記トラヒック最適化目標が負荷バランスと、故障経路の回避と、最小限のエネルギー消費との三つのいずれかまたは任意の組み合わせを含む。
【００８８】
以下は一つの具体的な応用実例である
【００８９】
図２（a）-図2（b）に示したのは「ダミーノード」を添加してルーティングを改善することである；その中に、図２（a）は原始ネットワークトポロジの略図であり、&#22270;2（b）は「ダミーノード」を添加した後のネットワークトポロジの略図であり、S1-D1の間の元経路はA-D-E-F（コストが12である）であり、
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=1の「ダミーノード」Pが添加されると、自分を通じてノードFまで到着できるとネットワークに放送する。従って、OSPFがルーティング発見過程を起動し、最後、S1-D1のために新経路A-P-F（コストが6である）を見出し、またノードPが実際に存在していないため、パケット転送の実際経路はA-B-C-Fである。こういうトラヒック負荷をアイドル経路に移動する方法によって、負荷バランスの目標が達成できる。
【００９０】
上記のように、本発明は集中式と分散式の長所を兼ね備えている：集中式的に限りある「ダミーノード」を配置する複雑程度が高くなく、また限りある「デミーノード」によってのルーティング収束過程もあまり複雑ではない。これは一種の複雑程度の小さいソース配置を犠牲とし、膨大なMouse flowのためにトラヒック最適化を実現する方法であり、ソース最適化分布をガイドとするトラヒック最適化構想である。
【００９１】
以上に述べたのはただ本実用新型のより良い実施例で、本実用新型を限定することに使わないである。本実用新型の意義と原則のもとで行う全ての修正、同等の入れ替えと改善などは本実用新型の保護範囲に含まれる。
【図１】
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【図２】
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