一种基于链路关联度的互联网绿色路由节能方法

本发明属于互联网节能，具体涉及一种基于链路关联度的互联网绿色路由节能方法。

背景技术：

1、近几年由于云计算、工业互联网和5g的普及和随之带来的互联网产业的升级，基础互联网络的用户规模呈现出爆炸式增长。接入网络设备数量的激增导致整体网络的规模不断扩大，如何应对与日俱增的网络能耗和自然资源日渐短缺之间的矛盾成为了人们无法忽视的问题。研究表明，互联网的能耗占据全部能耗的10％左右。为了解决上述问题，人们提出了绿色网络的概念，以降低网络能耗。目前，绿色网络节能问题的解决方案大致可以分为三类：第一类是研究传统网络的节能问题；第二类则是研究新型网络体系结构中的节能问题，如软件定义网络(software defined network，sdn)节能和内容中心网络(content-centric networking，ccn)节能；第三类是研究混合网络中的节能问题。第一类传统网络的节能方案又可划分为物理层节能、数据链路层节能、网络层节能和运输层节能。其中网络层节能可分为网络设备节能和节能路由，该节能路由存在的没有考虑链路之间关联度的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是解决现有网络节能中的节能路由存在的没有考虑链路之间关联度的技术问题，提供一种基于链路关联度的互联网绿色路由节能方法。

2、为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

3、一种基于链路关联度的互联网绿色路由节能方法，其包括以下步骤：

4、步骤1：输入初始拓扑g＝(v,e,w)，其中：g为无向连通图，v为无向连通图中路由器节点的集合，e为无向连通图中链路的集合，w为无向连通图中链路权值的集合；备选关闭链路集合e’＝e；

5、步骤2：判断备选关闭链路集合e’是否为空，若是，进行步骤3，否则进行步骤8；

6、步骤3：为备选关闭链路集合e’中所有的链路的两端计算一条代价最小最短路径，每次计算最短路径时，默认这条链路本身为关闭状态；将最短路径加入到最短路径集合中；

7、步骤4：根据最短路经集合，计算初始链路状态矩阵；

8、步骤5：根据链路状态矩阵计算备选关闭链路集合e’中每一条链路的链路关联度，并找到链路关联度最小的链路e’；所述链路关联度即为统计链路状态矩阵每条链路所在行中元素为1的个数；

9、步骤6：将链路e’从备选关闭链路集合e’中删除，并将链路e’所对应的最短路径存放到关闭链路最短路径集合中，将链路e’存放到关闭链路集合中；

10、步骤7：将链路e’对应的最短路径所包含的链路从备选关闭链路集合e’中删除，并将这些链路在链路状态矩阵对应列的元素全部更新为*，并将链路e’对应的最短路径存放到备份路径集合中，之后进行步骤2；

11、步骤8：输出关闭链路集合和备份路径集合。

12、进一步地，所述步骤3中计算一条代价最小最短路径的方法为：

13、步骤3.1：计算链路(a,b)两端的最短路径，首先将链路(a,b)从g中删除；

14、步骤3.2：利用迪杰斯特拉算法计算a,b两端的最短路径为{a,d,b}，计算之后将链路(a,b)重新加入到无向连通图g中，并将最短路径{a,d,b}添加到最短路经集合中。

15、进一步地，所述步骤4中计算初始链路状态矩阵的方法为：

16、步骤4.1：找出链路(a,b)两端节点a和b的最短路径{a,d,b}所对应的链路元素(a,d)，(b,d)；

17、步骤4.2：将链路(a,b)所在行中列号为(a,d)和(b,d)的位置填1，其余位置填*；

18、步骤4.3：将链路状态矩阵对角线全部填0。

19、本发明的有益效果是：

20、与背景技术相比，1.本发明具有不需要使用链路流量信息就能够高效的关闭链路，并且能源的节约率优于通过流量信息关闭链路的方案。2.本发明在筛选关闭链路的过程中为关闭链路的端节点计算备份路径，充分考虑到备份路径对筛选关闭链路时所产生的连锁反应。因此，本发明为互联网服务提供商解决路由节能问题提供了一种有效的方法。

技术特征：

1.一种基于链路关联度的互联网绿色路由节能方法，其特征是，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于链路关联度的互联网绿色路由节能方法，其特征在于：所述步骤3中计算一条代价最小最短路径的方法为：

3.根据权利要求1所述的一种基于链路关联度的互联网绿色路由节能方法，其特征在于：所述步骤4中计算初始链路状态矩阵的方法为：

技术总结
本发明涉及一种基于链路关联度的互联网绿色路由节能方法。本发明的技术方案是：一种基于链路关联度的互联网绿色路由节能方法，其包括以下步骤：步骤1：输入初始拓扑G＝(V,E,W)，备选关闭链路集合E’＝E；步骤2：判断备选关闭链路集合E’是否为空；步骤3：为E’中所有的链路的两端计算一条代价最小最短路径；步骤4：根据最短路经集合，计算初始链路状态矩阵；步骤5：根据链路状态矩阵计算E’中每一条链路的链路关联度，并找到链路关联度最小的链路e’；步骤6：将e’从E’中删除，并将e’所对应的最短路径存放到关闭链路最短路径集合中；步骤7：将e’对应的最短路径所包含的链路从E’中删除；步骤8：输出关闭链路集合和备份路径集合。

技术研发人员：耿海军,金子琨
受保护的技术使用者：山西大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11