[發明專利]面向數據中心的虛擬光網絡映射成本的資源分配方法

有效

• 申請號: 202011621746.6
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112822038B
• 公開（公告）日: 2023-02-17
• 發明（設計）人: 揭水平;陳伯文;吳水清;符小東;馬宗仰;房洪蓮
• 申請（專利權）人: 中天通信技術有限公司;中天寬帶技術有限公司;江蘇中天科技股份有限公司
• 主分類號: H04L41/0895
• 分類號: H04L41/0895;H04L41/0896;H04L41/0894;H04L41/142;H04Q11/00
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 陳亮亮

1.一種面向數據中心的虛擬光網絡映射成本的資源分配方法，其特征在于包含以下步驟：

步驟一：網絡初始化；

所述步驟一具體為

給定一個物理網絡G^p(V^p,E^p,C^p,F^p)，其中，V^p代表一組數據中心，E^p代表一組物理鏈路，C^p代表每個數據中心擁有的計算資源，F^p代表每條鏈路上可用的頻譜間隙數目；

一組虛擬光網絡G^v(V^v,E^v,C^v,B^v)，其中，V^v,E^v,C^v和B^v分別代表一組虛擬節點，一組虛擬鏈路，一組節點計算資源需求和一組鏈路帶寬需求；

設定|V^p|、|E^p|、|C^p|、|F^p|的個數，分別表示物理光網絡中數據中心數目、光纖鏈路數目、每個數據中心的可用計算資源數目及每個纖芯的頻譜間隙數目；

同時設定每根光纖的纖芯數目；

步驟二：建立以虛擬網絡映射成本最低為目標函數的優化方法；

所述步驟二具體為

面向數據中心的空分復用頻譜靈活光網絡中虛擬光網絡映射的成本問題，優化目標函數用如下式子表示：

其中，G^v是給出的一組虛擬光網絡，是在第n個虛擬光網絡上的一組虛擬鏈路，TC代表光轉發器的單價，RC代表光再生器的單價；和分別代表第n個虛擬光網絡的虛擬鏈路所需要的光轉發器和光再生器的數量；

由于虛擬光網絡的映射成本只與光轉發器和光再生器的數量有關，式(2)的目標是在滿足虛擬光網絡映射的相關約束條件的同時，使用最少的光轉發器和光再生器；

步驟三：建立滿足目標函數優化方法的約束條件；

步驟四：計算光再生器的數量；

所述步驟四具體為

在成功映射完一個虛擬光網絡后，所需光再生器的數量可由公式(16)得出，其中R表示的是所選用的線速率和調制格式下光再生器的最大可達距離，D_(k,l)指的是物理鏈路(k,l)的距離；

通過約束條件和光再生器的計算公式可以找出在面向數據中心的空分復用頻譜靈活光網絡中映射虛擬光網絡時路由、頻譜、纖芯資源的分配方法。

2.按照權利要求1所述的面向數據中心的虛擬光網絡映射成本的資源分配方法，其特征在于：所述步驟三具體為

在虛擬光網絡映射時，節點和數據中心需要滿足以下約束條件：

(1)光交換節點約束條件；

(2)數據中心計算資源容量約束；

(3)流守恒約束；

(4)路由約束；

(5)帶寬容量約束；

(6)頻譜連續性約束；

(7)頻譜一致性約束；

(8)纖芯唯一性約束。

3.按照權利要求2所述的面向數據中心的虛擬光網絡映射成本的資源分配方法，其特征在于：所述光交換節點約束條件為

其中，為二進制變量，如果虛擬節點i成功映射到光交換節點k上則值為1，否則為0；是在第n個虛擬光網絡上的一組虛擬節點；

所述數據中心計算資源容量約束為

其中，表示第n個虛擬光網絡上虛擬節點i的計算資源需求，C_k表示在面向數據中心的空分復用頻譜靈活光網絡上數據中心k的總計算資源的數量。

4.按照權利要求2所述的面向數據中心的虛擬光網絡映射成本的資源分配方法，其特征在于：所述流守恒約束為

其中，為二進制變量，如果第n個虛擬光網絡上的虛擬鏈路(i,j)占用了物理鏈路(k,l)的c核的第f個slot則為1，否則為0，表示的是虛擬鏈路(i,j)所需要的頻譜間隙數。