[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

本發明公開了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，網絡初始化，建立以虛擬網絡映射成本最低為目標函數的優化方法，建立滿足目標函數優化方法的約束條件，計算光再生器的數量。本發明可以極大的降低虛擬光網絡在映射過程中使用的光再生器的數量，從而降低虛擬光網絡的映射成本，在完成相同的虛擬光網絡映射時，可以使網絡運營商獲得更高的利潤。

技術領域

本發明涉及一種資源分配方法，特別是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，屬于光通信領域。

背景技術

5G業務，人工智能、云計算、大數據、智能家居和物聯網的快速發展，網絡資源效率成為一個嚴重的挑戰問題。此外，由于網絡數據存儲與計算能力的提升，急需要提高數據中心網絡的存儲能力，以提供充足的帶寬接入與數據存儲能力。通過考慮面向數據中心的光網絡虛擬化技術，可以消除光網絡的資源分配與調度僵化問題。這是因為網絡虛擬化技術為在多個虛擬網絡請求之間共享物理計算和網絡資源提供了一種有效的方法，并在分配資源時提供了更大的靈活性和效率。虛擬光網絡(VON)映射是網絡虛擬化研究的基本內容之一，它的主要目的是在滿足節點計算資源和帶寬資源約束的基礎上，將虛擬光網絡映射到物理網絡，從而實現物理層資源的有效利用。由此可見研究面向數據中心的空分復用頻譜靈活光網絡(SDM-EON)中的網絡虛擬化技術是解決當前存在的網絡資源效率問題的重要途徑之一。

虛擬光網絡映射目前面臨三大難題：資源約束，拓撲多樣化，在線請求的即時性，這些難題導致在多項式時間內很難求出它的最優解(NP-Hard)，即是NP-Hard問題。虛擬網絡映射是NP-Hard問題，一般通過設計啟發式算法求出近似解。到目前為止，在頻譜靈活光網絡上映射虛擬網絡已經取得了許多成果。例如，如何降低底層物理網絡的映射成本，如何降低阻塞率提高資源利用率，如何使底層網絡節點和鏈路負載均衡等。然而，對于網絡運營商而言，如何提高虛擬網絡映射后的總利潤是他的主要目標，所以優化網絡的映射成本和提高網絡的資源利用率將成為一個關鍵技術，以使網絡運營達到最佳狀態。

發明內容

本發明公開了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，實現了面向數據中心的空分復用頻譜靈活光網絡中虛擬光網絡的最低映射成本，提高了網絡運營商的總收益。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：

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；

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；

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。

進一步地，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；