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龙图腾网获悉西安电子科技大学申请的专利混合SDN网络的链路故障保护方法、系统、设备及终端获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116405449B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-15发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310220418.2，技术领域涉及：H04L49/55；该发明授权混合SDN网络的链路故障保护方法、系统、设备及终端是由齐小刚;李家慧;刘立芳;冯海林;鹿存哲;莫丽娜设计研发完成，并于2023-03-09向国家知识产权局提交的专利申请。

本混合SDN网络的链路故障保护方法、系统、设备及终端在说明书摘要公布了：本发明属于软件定义网络技术领域，公开了一种混合SDN网络的链路故障保护方法、系统、设备及终端，系统提出用于解决SDN候选选择问题的FP‑SCS方法，其综合考虑节点的故障保护能力和链路的故障保护难度，从而部署能够保护所有链路的最少所需SDN交换机；在部署SDN交换机的基础上，利用SDN交换机路由的灵活性、借助基于目的节点的隧道机制，进一步提出了用于保护路径选择的FP‑PPS算法，其能够根据相互影响的路径参数各自的重要性选择最合适的保护路径。本发明可有效且快速地选择能够保护所有链路的最少SDN交换机，同时充分考虑相互影响的路径参数，从而灵活选择最合适的保护路径。

本发明授权混合SDN网络的链路故障保护方法、系统、设备及终端在权利要求书中公布了：1.一种混合SDN网络的链路故障保护方法，其特征在于，混合SDN网络的链路故障保护方法包括以下步骤： 步骤一，根据用户实际服务需求的目标与约束条件，针对混合SDN网络的链路故障保护问题建立优化模型； 步骤二，针对其中所涉及的SCS问题提出FP-SCS方法，该方法致力于最小化保护所有链路所需的SDN交换机数量； 步骤三，针对PPS问题，利用SDN交换机路由的灵活性、借助基于目的节点的隧道机制提出FP-PPS算法，以选择合适的保护路径并最终实现对混合SDN网络的故障保护； 步骤一中的优化模型的建立包括： 利用有向图G＝V,E表示网络拓扑，其中V为节点集，E为链路集；节点i和节点j间的双向链路包括两条有向链路，e1＝＜i,j＞和e2＝＜j,i＞；对于能够保证保护路径存在性的2-边连通图的网络拓扑，当链路e发生故障时，无法传输数据包的路径称为受影响路径，将其替换为不经过链路e的备用保护路径； 根据用户实际服务需求的目标与约束条件，针对混合SDN网络的链路故障保护问题建立优化模型；其中，优化模型如下式所示： Minimize: 以最小化对混合SDN网络中的所有链路进行故障保护所需的SDN交换机数量为目标函数； Subjectto: 其约束故障链路e的端路由器至少能够找到一个指定SDN交换机配置保护路径，从而传输数据包； 其保证当链路e发生故障时仅对端路由器配置一个指定SDN交换机； 同时，配置为指定SDN交换机的节点必须已经由传统路由器升级为SDN交换机； 式中，为二进制符号，当节点x为链路e的端路由器时否则 为二进制符号，当节点s到d的路径经过链路e时否则为二进制符号，当链路e故障时节点k被选为节点x的指定SDN交换机则否则 为二进制符号，当节点m为节点k的一跳邻居时否则uk为二进制符号，当节点k被选取升级为SDN交换机时uk＝1，否则uk＝0； 步骤二中的SDN候选选择方法包括： 基于演变至完全SDN网络的部署开销和设备停机时间对网络用户服务的影响，混合SDN网络故障保护中的SCS问题致力于最小化保护所有链路所需的SDN交换机数量，提出FP-SCS方法； FP-SCS方法具体包括：构建SDN候选表tSDN，为每条链路e识别合适候选SDN交换机的位置；如果节点δτ保护链路e，则将tSDNe,τ记为1，否则记为0；基于tSDN，选取重要的节点存储至sSDN，其负责保护具有最高保护难度且仅被一个节点保护的链路；将已被sSDN保护的链路从tSDN中删除以更新候选表；根据未被保护链路中具有最高保护难度的链路将预升级为SDN交换机的候选节点集缩减至csSDN；借助贪婪策略的思想，选取csSDN中对未被保护链路具有最大保护能力的节点并添加至sSDN；直到选取的节点sSDN具有保护所有链路的能力，则为最终升级为SDN交换机的节点集，FP-SCS方法结束； 步骤三中的保护路径选择算法包括： 在利用FP-SCS方法确定最少数量的SDN交换机后，利用SDN交换机的灵活路由选择合适的保护路径，以最终实现对混合SDN网络的故障保护；针对PPS问题借助基于目的节点的隧道机制提出FP-PPS算法，分析相互影响的保护路径长度PPL和最大链路利用率MLU的路径参数，根据参数各自的重要性选择最合适的保护路径； FP-PPS算法具体包括：基于网络节点间流量矩阵TN，在未受影响的路径上正常传输流量后，更新在TL中各链路的流量数据；基于对多条受影响路径的不同保护路径选择顺序影响保护后网络的整体流量分布，按受影响路径上需隧道流量大小降序对受影响路径进行排序，进而依次为其选择合适的保护路径；利用基于目的节点的隧道机制对受影响路径构建所有可用的保护路径，并设置路径分数对各路径的性能进行评估；根据路径参数PPL和MLU越小路径性能越优的属性，选择路径分数最小的保护路径；如果出现平局且α较大，说明PPL对用户需求占主导，则选择PPL较小的保护路径；否则，选择MLU较小的保护路径； 根据以下公式对链路e故障时从节点s到d的保护路径的路径分数进行计算，以评估路径性能： 式中，α和β为根据用户对PPL和MLU的实际需求设置的可变权重，且α+β＝1；和为从节点s到d的保护路径长度和路径的最大链路利用率的归一化结果，以将所有路径参数统一至同一数量级。

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