[發明專利]一種基于SVDD的網絡切片物理節點異常檢測方法

有效

• 申請號: 202010107298.1
• 申請日: 2020-02-21
• 公開（公告）號: CN111371742B
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發明（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: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

本發明涉及一種基于SVDD的網絡切片物理節點異常檢測方法，屬于移動通信技術領域。該方法在網絡切片場景下，采用網絡切片部署和VNF產生觀測數據的模型，結合考慮無監督異常檢測和VNF觀測數據網絡切片間共享，構建分布式部署于各網絡切片管理器上的網絡切片物理節點異常檢測模型，通過隨機近似函數實現在各切片內分布式處理VNF觀測數據，最后采用隨機梯度下降法實現分布式在線的物理節點異常檢測。本發明能夠在利用虛擬網絡功能觀測數據實現物理節點異常檢測的同時，保證觀測數據在切片內處理，從而解決VNF運營方擔憂的信息泄露問題。

技術領域

本發明屬于移動通信技術領域，涉及一種網絡切片場景下的物理節點異常檢測方法。

背景技術

隨著移動互聯網技術的快速發展，如今正在研究下一代通信系統，以滿足更加多樣化的業務需求。移動通信系統發展的主要推動力之一是需要支持各種垂直行業，這些垂直行業有著截然不同的業務需求，業務場景更加多樣化。傳統網絡采用的架構方法，無法滿足垂直市場在延遲，可擴展性，可用性和可靠性方面提出的多樣化性能需求。如何在同一個底層物理網絡上服務多種性能需求不同的業務，網絡切片技術應運而生。

網絡切片將一個物理網絡劃分為多個虛擬網絡，每個虛擬網絡都可以針對特定類型的應用程序或用戶進行定制和優化，根據不斷變化的用戶需求將共享的物理網絡資源動態高效地分配給各邏輯網絡切片。軟件定義網絡(Software Defined Network,SDN)和網絡功能虛擬化(Network Function Virtualization,NFV)等技術，可以為運營商提供創建多個虛擬網絡切片所需的可編程、靈活和模塊化特性。網絡切片由虛擬網絡功能(Virtualnetwork function,VNF)根據用戶場景或業務模型進行組合，形成有序的VNF集合，即服務功能鏈(Service Function Chain,SFC)。

網絡切片增加了網絡管理的復雜性，尤其是在部署有大量網絡切片的情況下，因此對網絡切片的自動化管理至關重要。實現網絡切片的自動化管理，首先要能夠迅速檢測到網絡切片中的異常。

針對現有技術，發現其存在如下缺點：現有網絡切片研究大都針對服務功能鏈的部署和遷移問題，有部分研究針對VNF的異常檢測問題。盡管網絡切片中底層物理節點的異常會導致在它上面部署的所有網絡切片的性能下降，但少有研究針對底層物理節點進行異常檢測；現有的網絡切片異常檢測研究多采用網絡中觀測數據集中處理的方式，有研究在網絡中引入了額外的通信開銷，此類通信會占用網絡中的帶寬資源，同時帶來了更多的時間成本；網絡切片異常檢測中機器學習類的研究常采取的離線訓練方式，與VNF的動態部署特性相沖突，檢測模型在不能實現動態更新的情況下會出現明顯的老化效應，即檢測性能的下降。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種分布式在線的網絡切片中物理節點異常檢測方法，該方法能夠在有效利用VNF觀測信息實現底層物理節點異常檢測的同時，避免VNF觀測數據在切片間的共享，動態更新檢測模型。

為達到上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種基于SVDD的網絡切片物理節點異常檢測方法，在網絡切片場景下，采用網絡切片部署和虛擬網絡功能(Virtual network function,VNF)產生觀測數據的模型，結合考慮無監督異常檢測和VNF觀測數據網絡切片間共享，構建分布式部署于各網絡切片管理器上的網絡切片物理異常檢測模型，通過隨機近似函數實現在各切片內分布式處理VNF觀測數據，最后采用隨機梯度下降法實現分布式在線的物理節點異常檢測。