[發明專利]一種基于企業網的能耗感知的虛擬網絡映射方法

在審

• 申請號: 202011241244.0
• 申請日: 2020-11-09
• 公開（公告）號: CN112436991A
• 公開（公告）日: 2021-03-02
• 發明（設計）人: 楊東旭;叢鑫
• 申請（專利權）人: 遼寧工程技術大學
• 主分類號: H04L12/46
• 分類號: H04L12/46;H04L12/24;H04L12/721;H04L12/725;H04L12/733
• 代理公司: 北京華夏正合知識產權代理事務所(普通合伙) 11017
• 代理人: 韓登營;張麗萍

本發明公開了一種基于企業網的能耗感知的虛擬網絡映射方法，步驟為：構建網絡模型和構建能耗模型，本發明通過建立新的網絡模型和能耗模型，對企業級虛擬網絡映射問題，先進行節點映射，在進行鏈路映射，采用兩階段的能耗感知的映射算法，針對企業級網絡提出了能耗感知模型包括節點能耗和鏈路能耗，以這個能耗模型作為虛擬網絡映射的目標函數，實現了較高的資源利用率，縮短了虛擬請求的映射時間，有效的降低了企業網中虛擬網絡映射的能耗。通過對企業網的網絡模型進行構建，構建新的能耗模型，優先把虛擬網絡請求映射的到能耗最小的并且滿足需求的物理網路上，降低了運行時間，明顯降低了虛擬網絡映射的能耗，有比較高的虛擬網絡映射成功率。

技術領域

本發明屬于虛擬網絡映射方法的技術領域，尤其涉及一種基于企業網的能耗感知的虛擬網絡映射方法。

背景技術

互聯網經過長時間的發展，對人們的生活帶來了極大的便利，最近幾年互聯網更是以極大的速度發展，現在互聯網上運行了很多的應用和很多的網絡技術，網絡規模的增加直接導致能耗的增加。

網絡規模的增加也會導致網絡僵化的產生，所以為了解決互聯網僵化問題的產生和網絡能耗的增加，出現網絡虛擬化技術，主要就是把服務提供商和基礎設施提供商分開，主要是把不同的虛擬網絡共存在同一物理網絡上，從而實現對不同服務提供商的特殊要求，網絡虛擬化中主要就是虛擬網絡映射問題，能夠實現多樣化的網絡的要求。

網絡虛擬化的主要就是虛擬網絡拓撲，包括服務提供商的不同的虛擬節點和虛擬鏈路，通過基礎設施提供商向不同的服務提供商提供不同的網絡拓撲，這樣就可以做到服務提供商和基礎設施提供商的解耦，不同的虛擬網絡之間相互獨立。

為了解決網絡虛擬化中對于虛擬網絡高效的分配和控制底層物理網絡，虛擬網絡映射技術就產生了，虛擬網絡映射技術作為核心問題就是為了把帶有節點約束和鏈路約束的虛擬網絡請求映射到物理網絡上，虛擬網路映射問題是一個NP-Hard問題，如何高效率的把帶有約束的虛擬網路請求映射在物理網絡上是一個主要問題，目前很多算法都是以降低虛擬網絡映射的成本為目標，主要是為了提高底層網絡映射收益，很少有研究在考慮虛擬網絡映射問題中能耗問題。能耗問題已經成為了一個不可忽視的問題，現有的節能虛擬網絡映射方法都是為了降低能耗提高運營商收益。

但是能耗開銷已經占用數據中心30％到40％的能耗總開銷，占企業運營開銷的50％到60％，因此，企業為了降低運行費用就要優化虛擬網絡映射過程中的能源消耗。在現有的虛擬網絡映射方法上，針對企業網的特點，提出了一種基于企業網的能耗感知虛擬網絡映射方法。

大部分節能的虛擬網絡映射方法都是把底層網絡的所有節點設為同一功耗，然后主要的節能技術就是通過關閉不工作的節點來實現節能的目標。這些節能算法雖然可以很好的在互聯網環境中應用，但是在企業網中，由于在底層物理網路中不存在不工作節點，因此能耗優化問題不是最小化工作節點的數量，所以目前提出的大部分節能的虛擬網絡映射方法不能很好的應用在企業網的能耗管理中。

發明內容

基于以上現有技術的不足，本發明所解決的技術問題在于提供一種基于企業網的能耗感知的虛擬網絡映射方法，通過對企業底層物理網絡的能耗優化虛擬網絡映射問題進行研究，建立物理網路節點和鏈路的能耗模型，把最小化能耗為目標，構造虛擬網絡映射問題的數學優化模型然后設計能耗感知的虛擬網絡映射虛擬網絡映射方法。

為了解決上述技術問題，本發明通過以下技術方案來實現：

本發明提供一種基于企業網的能耗感知的虛擬網絡映射方法，針對企業級虛擬網絡映射的特征，重新構建了網絡模型和能耗模型，如下所示：

構建網絡模型