基于p4和机器学习的

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1、李倩，张凯，魏浩然，张娇智能网络基于P4和机器学习的路由选择方案探讨IntelligentNetwork基于P4和机器学习的DiscussiononRoutingSchemeBasedonP4andMachineLearning路由选择方案探讨李倩，张凯，魏浩然，张娇（北京邮电大学，北京100876）LiQian，ZhangKai，WeiHaoran，ZhangJiao（BeijingUniversityofPostsandTelecommunications，Beijing100876，China）摘要：关键词：

2、传统路由解决方案存在着网络不可感知、收敛慢等缺点。随着数据平面编程语言P4；强化学习；路由选择；智能化网络P4的发展，数据平面具备了实时采集网络状态信息的能力。但大量采集数据通doi：10.12045/j.issn.1007-3043.2018.012.002过人为方式难以处理，应用机器学习工具可以很好地解决数据处理困难的问题。中图分类号：TP181在以上2个基础上，通过搭建平台对基于P4和机器学习的路由选择方案进行实文献标识码：A验，测试结果表明使用强化学习算法协助路由策略生成的方案表现出良好的性文章编号：100

3、7-3043（2018）12-0007-05能。由此观之，机器学习在网络领域的潜力巨大，是实现网络智能化的重要工具。Abstract：Traditionalroutingsolutionshavealwayshadshortcomingssuchasinsensitivitytothenetworkandslowconvergence.WiththedevelopmentofthedataplaneprogramminglanguageP4，thedataplanehastheabilitytocollectnet

4、workstatusinforma-tioninrealtime.However，alargeamountofdataisdifficulttoprocessthroughhumanmethods，andtheapplicationofma-chinelearningtoolscansolvetheproblemofdifficultdataprocessing.Basedontheabovetwofoundations，theP4andma-chinelearning-basedroutingschemesare

5、testedbybuildingaplatform.Thetestresultsshowthattheschemeusingthere-inforcementlearningalgorithmtoassisttheroutingstrategygenerationhasgoodperformance.Fromthispointofview，ma-chinelearninghasgreatpotentialinthefieldofnetworking，andisanimportanttoolforrealizingn

6、etworkintelligence.Keywords：P4；Reinforementlearning；Routing；Intelligentnetwork引用格式：李倩，张凯，魏浩然，等.基于P4和机器学习的路由选择方案探讨［J］.邮电设计技术，2018（12）：7-11.体信息（如排队时延、队列拥塞状况、流量到达速率等1概述［1］等）。其次，传统路由策略还存在收敛慢的缺陷，由近年来，关于是否可以将机器学习方法应用到网于相邻交换机之间的信息交换是有一定间隔的，因此络中的讨论吸引了众多网络从业人员的关注。与此当某条

7、链路或节点出现故障时，网络不能及时感知，同时，许多人也从网络最基础问题——路由问题着就会造成大量数据包重传，加剧网络拥塞的情况发手，尝试通过实践检验这一讨论的可行性。生。一直以来，路由选择都是网络工程中的重要一软件定义网络的出现，数控分离的思想使得实时环，传统的路由策略一般以最短跳数为转发路径，网获取网络真实状态变为可能。通过基于数据平面可［2-3］络设备没有能力采集数据包在转发过程中经历的具编程语言P4的带内网络遥测框架，数据平面可以——————————实时收集数据包在数据平面转发过程中的网络状态收稿日期：201

8、8-11-09信息，并将其封装在数据包头中。这样不仅不需要控邮电设计技术/2018/1207智能网络李倩，张凯，魏浩然，张娇IntelligentNetwork基于P4和机器学习的路由选择方案探讨制平面的干预，还减少了大量网络探测包带来的开包中。信息接收器收集并选择性地报告这些指令的销。数据平面收集的大量信息全部交由控制器处理，收集结果。这种模式允许监视器在