[發明專利]一種增強的基于路徑的虛擬光網絡映射方法

在審

• 申請號: 201711032502.2
• 申請日: 2017-10-29
• 公開（公告）號: CN107800649A
• 公開（公告）日: 2018-03-13
• 發明（設計）人: 陳曉華;李春芝;蔣云良
• 申請（專利權）人: 湖州師范學院
• 主分類號: H04L12/911
• 分類號: H04L12/911;H04J14/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種增強的基于路徑的虛擬光網絡映射方法，依次包括以下步驟：

a）根據虛擬光網絡映射的特點，創建擴展圖；

b）根據虛擬鏈路的端點，在擴展圖中建立多條路徑；

c）在擴展圖基礎上，構建增強的基于路徑的虛擬光網絡映射整數線性規劃（ILP）模型；

d）求解已建立的ILP模型。

2.如權利要求1所述的一種增強的基于路徑的虛擬光網絡映射方法，其特征是，所述步驟a）創建擴展圖 ，方法如下：

a1）通過無向圖對物理SLICE拓撲結構建模，其中為網絡節點集合，為服務器節點集合，為網絡的邊集合，為服務器節點的CPU集合，為邊容量集合，每條邊的容量相同，為光纖頻譜槽的數量；

a2）通過無向圖對虛擬光網絡建模，其中表示虛擬節點集合，表示虛擬鏈路集合，表示虛擬節點請求的CPU集合，表示虛擬鏈路的帶寬集合；

a3）根據和，創建擴展有向圖，其中；和分別為鏈路和帶寬集合，其創建方法如下：在中，對于，在中添加兩條鏈路和，其帶寬分別為邊的帶寬；對于每個虛擬節點，如果存在服務器節點，如果節點的CPU大于等于的CPU，則添加兩條鏈路和，其帶寬為一個較大的值MAXVALUE，MAXVALUE為常量。

3.如權利要求1所述的一種增強的基于路徑的虛擬光網絡映射方法，其特征是，所述步驟b）在擴展圖中建立多條路徑，方法如下：

b1）對于每條虛擬鏈路,在擴展有向圖中，找到節點和連接的不同服務器節點和，以Dijkstra算法求解到之間最短路徑，記錄該路徑為節點和之間通過和的一條路徑；

b2）去掉鏈路和，返回到b1)，繼續求解一條路徑，直到找到路徑數量等于，為常量，，可設定。

4.如權利要求1所述的一種增強的基于路徑的虛擬光網絡映射方法，其特征是，所述步驟c）在擴展圖基礎上，構建增強的基于路徑的虛擬光網絡映射ILP模型，模型構建方法如下：

目標函數：

節點映射約束：

一個虛擬節點只能映射到一個服務器節點：

一個服務器節點映射的虛擬節點不能超過一個：

每條映射路徑總和不能超過通過的路徑數量：

鏈路映射到路徑的約束：

一條虛擬鏈路只能映射到一條路徑：

一條路徑最多被映射給一條虛擬鏈路：

一條虛擬鏈路映射的物理路徑總和不能超過節點的度：

頻譜分配約束：

虛擬鏈路映射到路徑上鏈路頻譜槽數量：

虛擬鏈路映射鏈路的頻譜緊鄰性約束：

頻譜槽索引最大值約束：

分配的頻譜槽起始索引約束：

分配的頻譜槽起始索引唯一性約束：

任意兩個不同虛擬鏈路的共享鏈路上的頻譜槽索引最大值約束：

在路徑上的頻譜連續性約束：

頻譜槽的不重疊性約束：

其中，（1）參數包括：、、；表示虛擬鏈路在路徑上請求的頻譜槽數量；表示經過鏈路的路徑數量；表示虛擬鏈路在路徑上的第個起始頻譜槽索引；表示最大的頻譜槽索引；表示路徑是否通過鏈路，如果通過，則，否則；

（2）集合包括：、、、、、、、、、、、和；是頻譜槽索引集合，；是虛擬鏈路集合；是路徑集合；是虛擬鏈路可映射的路徑集合；表示虛擬節點集合；表示服務器節點集合；表示擴展圖的節點集合，；表示與虛擬節點的相連接的鏈路集合；表示與服務器節點相連接的虛擬節點組成的鏈路集合；表示虛擬鏈路在路徑上可能的起始頻譜槽索引集合；表示與服務器節點相連接的虛擬節點組成的鏈路集合；表示虛擬節點可以映射的服務器節點集合；

（3）決策變量包括：、、、、、；為二進制決策變量，如果虛擬鏈路映射在路徑上，則，否則；為二進制決策變量，，表示虛擬節點是否映射到服務器節點上，如果是，，否則；表示分配給虛擬鏈路的頻譜槽結束索引；表示分配給虛擬鏈路的頻譜槽起始索引；表示分配給虛擬鏈路的頻譜槽總的數量；為二進制決策變量，如果虛擬鏈路映射在路徑上起始頻譜槽索引為，則，否則；為二進制決策變量，如果虛擬鏈路分配的頻譜槽起始索引小于虛擬鏈路分配的頻譜槽起始索引，則為，否則；為整數決策變量，當虛擬鏈路在路徑分配的頻譜槽起始索引小于分配的頻譜槽起始索引，。

5.如權利要求1所述的一種增強的基于路徑的虛擬光網絡映射方法，其特征是，所述步驟d）求解已建立的ILP模型，，工具包括：GNU Linear Programming Kit（GLPK）、CPLEX、MATLAB、LINGO。