基于PMT技術的網絡節能算法研究

趙 曦

(91550部隊，遼寧 大連 116023)

互聯網設備和業務的發展，不斷豐富著人們的日常與社交生活，卻也帶來了能耗急劇升高的關鍵問題[1-2]。據統計和報道，互聯網能耗占據了美國總能耗的2%～10%[3]。此外，互聯網能源效率也極低，為互聯網的可持續發展帶來了挑戰[4]。因此，如何有效減少互聯網(IP網絡)所需能耗受到了業界關注。

開放最短路徑優先(OSPF)是IP網絡中較為常見且使用頻繁的域內路由協議。然而，由于業務流量的動態變化特性，OSPF利用鏈路權重優化流量分布的節能效果不佳[5-6]。此外，目前的文獻對節能中業務量時間段的劃分標準和方法不清晰，且業務量在各時間段切換的拓撲收斂更新時間會降低網絡性能[7-8]。因此，以動態變化的流量為依據，對時間片段進行合理劃分是非常重要的。

針對上述問題，本文基于預置多拓撲(PMT)技術設計了一種互聯網節能(ESPMT)算法。該算法先以歷史動態業務量為依據，對時間進行劃分，并將各時間片中出現的流量峰值輸入到該片段的節能問題中，從而得到流量最小的冗余和較好的節能效果。之后，利用鄰域搜索設計快速啟發式算法對鏈路權重進行優化，完成節能子拓撲的設計，從而實現鏈路容量約束下的單拓撲極限節能。

1 多拓撲的時間分割設計

本文基于歷史記錄中各時間段所表現出的流量特征對節能子拓撲進行設計，以實現業務流量動態變化下網絡設備的工作和休眠調節。通常，IP網絡流量曲線圖在正常工作時會同時呈現波峰和波谷特征(帶寬余量充足)。……