[發(fā)明專利]跨域虛擬網(wǎng)絡(luò)映射方法及其裝置、計算機可讀介質(zhì)

在審

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• 申請日: 2018-07-27
• 公開（公告）號: CN108965020A
• 公開（公告）日: 2018-12-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 姚海鵬;李晨兮;張培穎;紀(jì)哲
• 申請（專利權(quán)）人: 北京郵電大學(xué)
• 主分類號: H04L12/24
• 分類號: H04L12/24;H04L12/46
• 代理公司: 北京超凡志成知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11371
• 代理人: 郭新娟

本發(fā)明實施例提供了一種跨域虛擬網(wǎng)絡(luò)映射方法及其裝置、計算機可讀介質(zhì)，屬于虛擬網(wǎng)絡(luò)映射技術(shù)領(lǐng)域。所述方法包括：接收用戶端發(fā)送的VNR，將VNR劃分為單元子圖并發(fā)送至對應(yīng)候選域的本地控制器；接收本地控制器發(fā)送的候選節(jié)點方案和域內(nèi)部分信息，基于候選節(jié)點方案和域內(nèi)部分信息生成偽拓撲，并通過粒子群優(yōu)化算法計算所述偽拓撲上映射代價最小的最優(yōu)映射方案；根據(jù)所述最優(yōu)映射方案，將VNR劃分為單域子圖并發(fā)送至各個本地控制域。本發(fā)明通過改進在跨域虛擬網(wǎng)絡(luò)映射模型背景下的粒子群優(yōu)化算法，降低了原有算法的收斂速度，避免迭代陷入早熟而得到局部最優(yōu)解。進而使得映射方案的成本更加低廉，并降低了網(wǎng)絡(luò)映射開銷。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及虛擬網(wǎng)絡(luò)映射技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種跨域虛擬網(wǎng)絡(luò)映射方法及其裝置、計算機可讀介質(zhì)。

背景技術(shù)

虛擬網(wǎng)絡(luò)映射是一個資源分配問題，主要研究如何在滿足節(jié)點和鏈路的約束條件下，能夠為各種虛擬網(wǎng)絡(luò)請求提供物理網(wǎng)絡(luò)資源，同時更為有效地利用物理網(wǎng)絡(luò)資源，提高物理網(wǎng)絡(luò)資源利用率。一般的虛擬網(wǎng)絡(luò)(Virtual Network，簡稱VN)映射算法分為節(jié)點映射過程和鏈路映射過程兩個階段。節(jié)點映射過程主要是把虛擬網(wǎng)絡(luò)請求(Virtual NetworkRequest，簡稱VNR)中的節(jié)點，在滿足節(jié)點CPU計算資源約束的條件下，映射到物理網(wǎng)絡(luò)節(jié)點上。鏈路映射階段主要任務(wù)是把VNR中的虛擬鏈路，在滿足鏈路帶寬需求的條件下，映射到一個非循環(huán)的物理路徑上。

粒子群優(yōu)化算法是模擬大自然物種覓食行為的啟發(fā)式算法。每個粒子模擬一個個體，在解空間內(nèi)搜索最優(yōu)解(食物)，通過迭代更新粒子的位置和速度實現(xiàn)優(yōu)化過程。現(xiàn)有粒子群優(yōu)化算法的主要缺點在于：對于中小規(guī)模問題，迭代收斂速度過快，容易出現(xiàn)早熟，達到局部最優(yōu)解；對于離散化問題，如VNE問題，模型速度矢量往往是二值的，優(yōu)化效果相對較差。

根據(jù)物理網(wǎng)絡(luò)類別不同，虛擬網(wǎng)絡(luò)映射問題可以分為單域虛擬網(wǎng)絡(luò)映射和跨域虛擬網(wǎng)絡(luò)映射兩種。跨域物理網(wǎng)絡(luò)往往規(guī)模較大，為了實現(xiàn)VNR的高效映射，不必要獲得全部物理網(wǎng)絡(luò)信息。因此，全局控制器無法得知各個域內(nèi)所有的拓撲與資源信息，而只知道由本地控制器提供的部分域內(nèi)信息。此外，VN節(jié)點還可能受到地理位置的限制，即某些VN節(jié)點只能映射到固定幾個域中，這增加了問題的復(fù)雜性。因此，現(xiàn)有的跨域虛擬網(wǎng)絡(luò)映射還存在映射方案成本高、網(wǎng)絡(luò)映射開銷大的問題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種跨域虛擬網(wǎng)絡(luò)映射方法及其裝置、計算機可讀介質(zhì)，通過改進在跨域虛擬網(wǎng)絡(luò)映射模型背景下的粒子群優(yōu)化算法，降低了原有算法的收斂速度，避免迭代陷入早熟而得到局部最優(yōu)解。進而使得映射方案的成本更加低廉，并降低了網(wǎng)絡(luò)映射開銷。

第一方面，本發(fā)明實施例提供了一種跨域虛擬網(wǎng)絡(luò)映射方法，應(yīng)用于全局控制器，所述方法包括：

接收用戶端發(fā)送的VNR，將VNR劃分為單元子圖并發(fā)送至對應(yīng)候選域的本地控制器；

接收本地控制器發(fā)送的候選節(jié)點方案和域內(nèi)部分信息，基于候選節(jié)點方案和域內(nèi)部分信息生成偽拓撲，并通過粒子群優(yōu)化算法計算所述偽拓撲上映射代價最小的最優(yōu)映射方案；

根據(jù)所述最優(yōu)映射方案，將VNR劃分為單域子圖并發(fā)送至各個本地控制域。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實施例提供了第一方面的第一種可能的實施方式，其中，所述通過粒子群優(yōu)化算法計算所述偽拓撲上映射代價最小的最優(yōu)映射方案，具體包括：

步驟a，隨機生成粒子的初始位置X_i與初始速度V_i；

步驟b，通過計算所有粒子當(dāng)前適應(yīng)度，以預(yù)估映射代價，并更新粒子最佳位置X_pb與全局歷史最佳位置X_gb；

步驟c，根據(jù)以下算式，更新所有粒子的位置和速度；