[發明專利]一種邊緣設備上虛擬網絡功能鏈的部署方法和設備

有效

• 申請號: 202010336838.3
• 申請日: 2020-04-26
• 公開（公告）號: CN111538567B
• 公開（公告）日: 2023-06-09
• 發明（設計）人: 夏飛;宋滸;鄒昊東;巫乾軍;董清泉;陳宇航;俞俊
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司信息通信分公司;國電南瑞科技股份有限公司
• 主分類號: G06F9/455
• 分類號: G06F9/455;H04L41/0823;H04L67/1001
• 代理公司: 南京泉為知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32408
• 代理人: 許丹丹

1.一種邊緣設備上虛擬網絡功能鏈的部署方法，其特征在于，包括以下步驟：

根據邊緣網絡的物理拓撲信息以及虛擬網絡功能鏈的請求信息，結合鏈內虛擬網絡功能之間通信對CPU資源的消耗，構建虛擬網絡功能鏈CPU消耗模型，得到鏈整體要消耗的CPU資源，所述虛擬網絡功能鏈CPU消耗模型如下：

其中，表示某一個虛擬網絡功能鏈請求，其中f₁…f_r是請求的虛擬網絡功能的集合，r表示鏈的長度；表示某個虛擬網絡功能f處的入口流速，表示f處的出口流速；α_f是計算/通信消耗資源比率；

根據鏈整體要消耗的CPU資源，在滿足鏈時延約束的候選部署路徑上，利用動態規劃算法查找從請求的源邊緣設備到目的邊緣設備的最小成本部署方案，所述成本以節點當前負載的指數來衡量。

2.根據權利要求1所述的邊緣設備上虛擬網絡功能鏈的部署方法，其特征在于，所述滿足鏈時延約束的候選部署路徑為提前給定的滿足鏈時延約束的路徑或通過下式得到的跳數最多的路徑：

P(u，l)＝max{P(u，l-1)，max_{e＝(v，u)∈E}P(v，l-l_e)+e}

其中，P(u，l)表示從源節點s到目的節點u的滿足延遲約束l的最長路徑，E表示兩個邊緣節點u，v之間的路徑的集合，等式表示P(u，l)取P(u，l-1)和max_{e＝(v，u)∈E}P(v，l-l_e)+e中較長的路徑，P(u，l-1)表示從源節點s到目的節點u的滿足延遲約束l-1的最長路徑，max_{e＝(v，u)∈E}P(v，l-l_e)表示從源節點s到節點v的滿足延遲約束l-l_e的最長路徑，max_{e＝(v，u)∈E}P(v，l-l_e)+e表示從源節點s到u的最長路徑是所有從s到v的路徑中最長的路徑，加上u，v之間的路徑e。

3.根據權利要求1所述的邊緣設備上虛擬網絡功能鏈的部署方法，其特征在于，所述動態規劃算法方程如下：

其中，表示將鏈的第0～j個網絡功能部署到路徑P的第0～i個邊緣設備上的成本，0～i是沿路徑P的邊緣設備索引，0～j是鏈中的網絡功能索引，動態規劃方程表達的是，將鏈的第0～j個網絡功能部署到路徑P的第0～i個邊緣設備上的成本被分為兩部分：在第0～i-1個設備上部署第0～x個網絡功能，在剩余設備i上部署第x～j個網絡功能，通過迭代所有可能的x∈[0，j]，找到cost最小值的情況下的x。

4.根據權利要求3所述的邊緣設備上虛擬網絡功能鏈的部署方法，其特征在于，所述成本cost通過累計0～i個邊緣設備上的權重w(n)所得，所述權重w(n)表示任意節點n當前負載的指數計算值：

其中，γ是參數，1＜γ＜2，負載load(n)是節點n上現有的負載，在請求r到達時，負載load(n)已知，C是節點n的CPU容量，Λ是最優部署情況的估計值。

5.根據權利要求1所述的邊緣設備上虛擬網絡功能鏈的部署方法，其特征在于，所述虛擬網絡功能鏈部署方法還包括負載調節步驟：通過在負載最重的節點上移除一些請求，以均衡各個邊緣設備的負載。

6.根據權利要求5所述的邊緣設備上虛擬網絡功能鏈的部署方法，其特征在于，所述負載調節包括以下步驟：

按指定周期檢查所有節點上的當前負載，選擇負載最重的節點n；

找到通過節點n的請求集Δ′，選出請求集Δ′中引起負載最重的δ個請求集合，為Δ；

利用動態規劃算法對Δ中的δ個請求進行重新部署。

7.一種計算機設備，其特征在于，所述設備包括：

一個或多個處理器；

存儲器；以及

一個或多個程序，其中所述一個或多個程序被存儲在所述存儲器中，并且被配置為由所述一個或多個處理器執行，所述程序被處理器執行時實現如權利要求1-6中的任一項所述方法的步驟。