[發(fā)明專利]一種基于SVDD的網(wǎng)絡切片物理節(jié)點異常檢測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010107298.1
• 申請日: 2020-02-21
• 公開（公告）號: CN111371742B
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發(fā)明（設計）人: 陳前斌;王兆堃;王威麗;廖皓;唐倫
• 申請（專利權）人: 重慶郵電大學
• 主分類號: H04L9/40
• 分類號: H04L9/40;H04L41/0893
• 代理公司: 北京同恒源知識產(chǎn)權代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

1.一種基于SVDD的網(wǎng)絡切片物理節(jié)點異常檢測方法，其特征在于，該方法在網(wǎng)絡切片場景下，采用網(wǎng)絡切片部署和虛擬網(wǎng)絡功能(Virtual network function,VNF)產(chǎn)生觀測數(shù)據(jù)的模型，結合考慮無監(jiān)督異常檢測和VNF觀測數(shù)據(jù)網(wǎng)絡切片間共享，構建分布式部署于各網(wǎng)絡切片管理器上的網(wǎng)絡切片物理節(jié)點異常檢測模型，通過隨機近似函數(shù)實現(xiàn)在各切片內分布式處理VNF觀測數(shù)據(jù)，最后采用隨機梯度下降法實現(xiàn)分布式在線的物理節(jié)點異常檢測；

該檢測方法具體包括以下步驟：

步驟401：初始化t＝0時刻各網(wǎng)絡切片管理器上的網(wǎng)絡切片物理節(jié)點異常檢測模型參數(shù)；

步驟402：t＝t+1；

步驟403：分布式收集t時刻目標物理節(jié)點上所有VNF的觀測數(shù)據(jù)；

步驟404：各網(wǎng)絡切片管理器上的網(wǎng)絡切片物理節(jié)點異常檢測模型參數(shù)更新模塊根據(jù)隨機近似函數(shù)計算VNF觀測數(shù)據(jù)的隨機近似值；

其中，隨機近似函數(shù)為z(x_n(t))＝[z₁(x_n(t)),…,z_D(x_n(t))]^T，其中，z_D(x_n(t)) 為原始VNF觀測數(shù)據(jù)x_n(t)的映射，x_n(t)為部署在物理節(jié)點m上的第n個VNF在t時刻的觀測數(shù)據(jù)向量，n＝1,2,…,N，N為部署在目標物理節(jié)點上的VNF數(shù)量；D為隨機特征空間的維度；

步驟405：各網(wǎng)絡切片管理器內的分布式參數(shù)更新模塊計算當前時刻各參數(shù)的梯度；

步驟406：各網(wǎng)絡切片管理器根據(jù)隨機梯度下降法更新當前時刻網(wǎng)絡切片物理節(jié)點異常檢測模型參數(shù)，包括R_n(t)、a_n(t)以及ξ_n(t)，其中a_n(t)、R_n(t)、ξ_n(t)分別為t時刻第n個VNF對應網(wǎng)絡切片內參數(shù)更新所得隨機特征空間中超球面的球心、半徑和松弛變量；

步驟407：各網(wǎng)絡切片管理器計算分布式判別函數(shù)g(x_n(t))：

其中，sgn為符號函數(shù)；若g(x_n(t))＝1，則t時刻第n個VNF觀測數(shù)據(jù)x_n(t)在隨機特征空間中位于參數(shù)更新所得超球面內；若g(x_n(t))＝-1，則x_n(t)位于超球面以外；

步驟408：物理節(jié)點管理模塊根據(jù)各網(wǎng)絡切片管理器更新所得g(x_n(t))判決物理節(jié)點運行狀態(tài)；

步驟409：若物理節(jié)點運行狀態(tài)正常，則直接返回步驟401，否則先丟棄當前時刻參數(shù)，再返回步驟401。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種基于SVDD的網(wǎng)絡切片物理節(jié)點異常檢測方法，其特征在于，所述網(wǎng)絡切片部署和VNF產(chǎn)生觀測數(shù)據(jù)的模型，具體包括：底層物理網(wǎng)絡由M個相互聯(lián)通的物理節(jié)點組成，網(wǎng)絡中映射到物理節(jié)點m上的VNF共有N個；部署到物理網(wǎng)絡上的網(wǎng)絡切片有三種：增強型移動寬帶(Enhanced Mobile Broadband,EMBB)網(wǎng)絡切片對應的SFC由6個VNF組成，超可靠低時延(Ultra Reliable Low Latency Communication,URLLC)網(wǎng)絡切片對應的SFC由5個VNF組成，海量機器類型通信(Massive Machine Type Communication,MMTC)網(wǎng)絡切片對應的SFC由4個VNF組成；各網(wǎng)絡切片管理器采集本切片內VNF的觀測數(shù)據(jù)，在t時刻對物理節(jié)點m的觀測數(shù)據(jù)為s(t)＝(x₁(t),x₂(t),…,x_n(t),…,x_N(t))^T，其中，x_n(t),n＝1,2,…,N為部署在物理節(jié)點m上的第n個VNF在t時刻的觀測數(shù)據(jù)向量，由流速率、排隊時延、處理時延和協(xié)議類型組成。