[發(fā)明專利]一種軟件定義網(wǎng)絡(luò)虛擬網(wǎng)絡(luò)映射方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810027381.0
• 申請日: 2018-01-11
• 公開（公告）號: CN107959593B
• 公開（公告）日: 2019-11-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 柴蓉;謝德勝;黃蕾蕾;陳前斌
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶郵電大學(xué)
• 主分類號: H04L12/24
• 分類號: H04L12/24;H04L12/46
• 代理公司: 北京同恒源知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

本發(fā)明涉及一種軟件定義網(wǎng)絡(luò)虛擬網(wǎng)絡(luò)映射方法，屬于網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)領(lǐng)域。該方法包括以下步驟：S1建模SDN底層物理網(wǎng)絡(luò)資源特性；S2建模SDN底層物理網(wǎng)絡(luò)攻擊模型；S3建模虛擬網(wǎng)絡(luò)資源需求；S4建模虛擬網(wǎng)絡(luò)節(jié)點和鏈路映射標識；S5建模虛擬網(wǎng)絡(luò)映射成本；S6建模虛擬網(wǎng)絡(luò)安全傳輸概率；S7建模虛擬網(wǎng)絡(luò)節(jié)點映射限制條件；S8建模虛擬網(wǎng)絡(luò)鏈路映射限制條件；S9基于映射成本最小化和安全傳輸概率最大化，確定虛擬網(wǎng)絡(luò)映射策略。本發(fā)明所述方法綜合考慮物理網(wǎng)絡(luò)資源特性、虛擬網(wǎng)絡(luò)映射需求，網(wǎng)絡(luò)映射成本及安全傳輸特性，基于虛擬網(wǎng)絡(luò)映射成本最小化和安全傳輸概率最大化可實現(xiàn)虛擬網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化映射。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種軟件定義網(wǎng)絡(luò)虛擬網(wǎng)絡(luò)映射方法。

背景技術(shù)

網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)通過對物理網(wǎng)絡(luò)進行抽象，在同一物理網(wǎng)絡(luò)上創(chuàng)建出若干彼此隔離的虛擬網(wǎng)絡(luò)，支持不同虛擬網(wǎng)絡(luò)共用底層物理網(wǎng)絡(luò)資源，可有效提高資源利用率，為用戶提供靈活、多樣化的服務(wù)。軟件定義網(wǎng)絡(luò)(software defined network,SDN)所具有的控制平面與數(shù)據(jù)平面解耦、控制邏輯集中和網(wǎng)絡(luò)可編程等特點，對于實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)虛擬化具有典型優(yōu)勢。

SDN虛擬化技術(shù)結(jié)合了SDN及網(wǎng)絡(luò)虛擬化兩種技術(shù)的優(yōu)勢，通過對SDN底層物理網(wǎng)絡(luò)資源進行抽象，并映射為多個虛擬網(wǎng)絡(luò)，可實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源共享，提升網(wǎng)絡(luò)靈活性及智能化。網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)實現(xiàn)過程所涉及主要問題為虛擬網(wǎng)絡(luò)映射問題，即根據(jù)用戶虛擬網(wǎng)絡(luò)映射請求將物理網(wǎng)絡(luò)映射為虛擬網(wǎng)絡(luò)。如何綜合考慮物理網(wǎng)絡(luò)資源特性、虛擬網(wǎng)絡(luò)映射需求及網(wǎng)絡(luò)映射成本等問題，實現(xiàn)虛擬網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化映射是亟待解決的重要問題。

文獻[WangZ,WuJ,ChengG,etal.Mutine:AMutable Virtual Network Embeddingwith Game-Theoretic Stochastic Routing[C]//Global CommunicationsConference.IEEE,2016:1-6.]提出一種基于博弈論的隨機路由策略，將虛擬鏈路請求映射至一組物理鏈路。該算法通過優(yōu)化路由不可預(yù)測性從而提升數(shù)據(jù)包安全傳輸?shù)母怕剩撍惴ㄎ纯紤]虛擬網(wǎng)絡(luò)映射成本。文獻[Zhang P,Yao H,Liu Y.virtual network embeddingbased on computing,network and storage resource constraints[J].IEEE Internetof Things Journal,2017,PP(99):1-1.]提出一種基于計算、網(wǎng)絡(luò)和存儲三維資源約束的虛擬網(wǎng)絡(luò)映射模型，并設(shè)計了兩種啟發(fā)式算法以實現(xiàn)虛擬網(wǎng)絡(luò)映射，但所提方法未充分考慮虛擬網(wǎng)絡(luò)映射成本及底層物理網(wǎng)絡(luò)的安全性等問題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種軟件定義網(wǎng)絡(luò)虛擬網(wǎng)絡(luò)映射方法，在該方法中，考慮由一個控制器和多個物理交換機組成的SDN底層物理網(wǎng)絡(luò)，其中，交換機節(jié)點及連接交換機的鏈路均可能受到安全攻擊，針對多個虛擬網(wǎng)絡(luò)映射請求，在滿足虛擬網(wǎng)絡(luò)資源需求及底層物理網(wǎng)絡(luò)設(shè)備性能等限制條件下，以虛擬網(wǎng)絡(luò)映射成本最小化及虛擬網(wǎng)絡(luò)安全傳輸概率最大化為優(yōu)化目標，優(yōu)化確定虛擬網(wǎng)絡(luò)映射策略。

為達到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種軟件定義網(wǎng)絡(luò)虛擬網(wǎng)絡(luò)映射方法，在該方法中，考慮由一個控制器和多個物理交換機組成的SDN底層物理網(wǎng)絡(luò)，其中，交換機節(jié)點及連接交換機的鏈路均可能受到安全攻擊，針對多個虛擬網(wǎng)絡(luò)映射請求，在滿足虛擬網(wǎng)絡(luò)資源需求及底層物理網(wǎng)絡(luò)設(shè)備性能限制條件下，以虛擬網(wǎng)絡(luò)映射成本最小化及虛擬網(wǎng)絡(luò)安全傳輸概率最大化為優(yōu)化目標，優(yōu)化確定虛擬網(wǎng)絡(luò)映射策；該方法包括以下步驟：

S1：建模軟件定義網(wǎng)絡(luò)(software-defined networking,SDN)底層物理網(wǎng)絡(luò)資源特性；

S2：建模SDN底層物理網(wǎng)絡(luò)攻擊模型；

S3：建模虛擬網(wǎng)絡(luò)資源需求；