[發明專利]一種實現虛擬網絡映射的方法

無效

• 申請號: 201210184748.2
• 申請日: 2012-06-07
• 公開（公告）號: CN102710488A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 廖建新;徐童;朱曉民;王晶;卿蘇德;王敬宇;張樂劍;戚琦
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學
• 主分類號: H04L12/46
• 分類號: H04L12/46
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種實現虛擬網絡映射的方法，屬于計算機網絡技術領域，特別是屬于網絡虛擬化技術領域。

背景技術

網絡虛擬化是指將一個共用的網絡基礎設施從邏輯上劃分為多個相互隔離的、具有不同網絡拓撲的虛擬網絡。虛擬網絡一般包括多個節點和鏈路，每個節點或鏈路具有不同的資源需求。服務提供商通過租用底層網絡的基礎設施切片，減少了硬件相關的前期投入，并且利用底層網絡基礎設施上開放的訪問控制權，能夠快速部署自定制的網絡協議或架構，提供多樣化的服務給終端用戶。然而在虛擬網絡的映射過程中，由于需要同時滿足節點和鏈路的資源需求，網絡虛擬化的映射問題是一個NP-hard問題。

目前與其相關的解決方案普遍基于啟發式算法而設計，但目前的啟發式虛擬網絡映射方案存在如下問題：(1)探測范圍和映射性能之間難以實現平衡；(2)不必要的帶寬資源浪費；(3)忽視了虛擬網絡生命周期的重要性。因此在進行虛擬網絡映射的過程中，如何結合虛擬網絡的生命周期，實現虛擬網絡的高效映射和網絡物理資源的有效利用是目前計算機網絡工程領域一個急需要解決的技術難題。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是發明一種實現虛擬網絡映射的方法，能夠利用虛擬網絡生命周期對映射性能的影響，實現虛擬網絡的高效映射和網絡物理資源的有效利用。

為了達到上述目的，本發明提出了一種實現虛擬網絡映射的方法，所述方法包括下列操作步驟：

(1)把需要進行網絡映射的虛擬網絡按照其生命周期的長短進行優先級排隊，即生命周期越短的虛擬網絡優先級越高，排在隊列的前面，優先進行網絡映射；

(2)按照設定的映射周期，從步驟(1)所述的隊列中，依次提取出優先級最高的虛擬網絡進行網絡映射；如果一個虛擬網絡在本映射周期內網絡映射失敗，則把該虛擬網絡放回所述隊列中，等待在下一個映射周期內，再對該虛擬網絡進行網絡映射；如果一個虛擬網絡在設定的映射時間內沒有成功實現網絡映射，則該虛擬網絡被丟棄。

所述步驟(2)中對虛擬網絡進行網絡映射的具體方法是包括如下操作步驟：

(21)利用復雜網絡降解技術對虛擬網絡拓撲結構進行分割，分割為核心網絡和邊緣網絡；

(22)對于前面所述的核心網絡，使用節點優先虛擬網絡映射方法進行網絡映射，以確保核心網絡中的節點有足夠的資源；

(23)對于前面所述的邊緣網絡，使用鏈路優先虛擬網絡映射方法進行網絡映射，以實現高效的網絡映射和有效的帶寬資源利用。

所述步驟(21)的具體內容包括如下操作步驟：

(211)根據虛擬網絡的網絡拓撲結構，遞歸性地刪除虛擬網絡中度數為1的網絡節點及其與其相聯的鏈路或者直到虛擬網絡中只剩下三個網絡節點，剩余的網絡即為前面所述的虛擬網絡的核心網絡，該核心網絡中與被刪除的鏈路相聯的網絡節點稱為核心根節點；

(212)被刪除的節點和鏈路，加上對應的核心根節點構成了多個樹狀拓撲結構，每一個樹狀拓撲結構，即為前面所述的邊緣網絡。

所述步驟(22)中所述的節點優先虛擬網絡映射方法的具體內容是包括如下操作步驟：

(221)按照設定的虛擬網絡節點資源需求值計算方法，對核心網絡中的所有虛擬節點進行計算，獲得核心網絡中每個節點的資源需求值；

(222)按照設定的物理網絡節點資源能力值計算方法，對物理網絡中的所有物理節點進行計算，獲得物理網絡中每個節點的資源能力值；

(223)按照資源需求值和資源能力值從高到低的順序分別對核心網絡的節點和物理網絡的節點進行排序，然后將當前資源需求值最高的一個核心網絡節點映射到當前資源能力值最高的一個物理網絡節點上，直到該核心網絡中的所有節點映射完畢；

(224)對于核心網絡中的每一條虛擬鏈路，根據步驟(223)所完成的核心網絡節點和物理網絡節點的映射關系，從物理網絡中找到能夠滿足該條虛擬鏈路資源需求的最短物理鏈路。

所述步驟(23)中所述的鏈路優先虛擬網絡映射方法的具體內容是包括如下操作步驟：

(231)按照設定的虛擬網絡節點資源需求值計算方法，對邊緣網絡中除核心根節點之外的所有節點進行計算，獲得邊緣網絡中除核心根節點之外的每個節點的資源需求值；

(232)按照設定的物理網絡節點資源能力值計算方法，對物理網絡中的所有節點重新進行計算，獲得物理網絡中每個節點當前的資源能力值；