[發明專利]時延、資源和能耗感知的虛擬網絡在線遷移方法和裝置

在審

• 申請號: 202110055302.9
• 申請日: 2021-01-15
• 公開（公告）號: CN112910960A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 胡穎
• 申請（專利權）人: 鄭州輕工業大學
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08;G06F9/455
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 張心龍

本發明涉及一種時延、資源和能耗感知的虛擬網絡在線遷移方法和裝置，檢測當前時間區間的持續計時器是否已經持續預設時間間隔，若是，則進入下一個時間區間，重置持續計時器，并計算所有流的節點和鏈路帶寬資源需求量，同時計算流延遲，若不是，則檢測對節點資源需求量、鏈路帶寬資源需求量、時延、節點資源利用率的相關數據，并按照應用預設的流遷移算法進行遷移計算，實現虛擬網絡在線遷移，因此，從時延、資源和能耗三方面對問題進行分析，在滿足資源和時延要求的同時節約能耗，在相鄰兩個時間區間進行過渡時，使用時間區間內的最大流速率重新計算服務功能鏈請求的資源需求量和流延遲，根據流量變化趨勢進行遷移，保證服務質量。

技術領域

本發明涉及一種時延、資源和能耗感知的虛擬網絡在線遷移方法和裝置。

背景技術

傳統的網絡結構較為“僵化”，需要部署多種專用的硬件設備以提供各種服務，改變服務類型可能需要更換硬件設備。網絡功能虛擬化(NFV，network functionvirtualization)使用通用的硬件設備來部署多種功能軟件，這種提供服務功能的模式解耦了硬件和軟件，從而實現靈活的功能部署。其中，虛擬網絡功能是特定網絡功能在共享的通用硬件資源上的軟件實現。

目前，虛擬網絡功能的遷移算法中，大多是對離線遷移算法的研究。而在目前為數不多的在線遷移算法中，只考慮資源需求和時延受流速的影響，但未見考慮某個流的速率變化對同在一個節點上其他流延遲的影響。同時，未考慮網絡流量整體呈上升趨勢這一因素。事實上，流速變化會引起資源需求的變化，同時改變所在節點的資源利用率，進而引起其它共用節點的流端到端時延的變化。對于不再滿足時延需求的流，或不再滿足資源需求的節點，應選擇其上的NFV實例重新映射(遷移)。同時，流量降低可能增加資源利用率較低節點的數量，為了進一步降低能耗，應遷移此類節點上NFV實例，從而使得更多的節點處于關閉狀態。另外，網絡中流量整體上呈上升趨勢，但每日網絡流量隨時間的變化趨勢是有規律的。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供一種時延、資源和能耗感知的虛擬網絡在線遷移方法和裝置。

一種時延、資源和能耗感知的虛擬網絡在線遷移方法，包括：

步驟A1：檢測當前時間區間的持續計時器是否已經持續預設時間間隔，若是，轉步驟A2；若不是，轉步驟A3；

步驟A2：進入下一個時間區間，重置持續計時器，并使用所述下一個時間區間的最大流速率計算所有流的節點和鏈路帶寬資源需求量，同時計算流延遲；

步驟A3：檢測是否存在節點資源需求量高于節點資源總容量的節點，若存在，轉步驟A7，若不存在，轉步驟A4；

步驟A4：檢測是否存在鏈路帶寬資源需求量高于鏈路帶寬資源總容量的鏈路，若存在，轉步驟A8，若不存在，轉步驟A5；

步驟A5：檢測是否存在時延高于預設時延要求的流，若存在，轉步驟A9，若不存在，轉步驟A6；

步驟A6：檢測是否存在節點資源利用率低于預設節點資源利用率最小值的節點，若存在且流量變化趨勢為下降，轉步驟A10，否則，轉步驟A1；

步驟A7：對映射所述節點資源需求量高于節點資源總容量的節點資源需求量最高的流應用預設的流遷移算法進行遷移，轉步驟A4；

步驟A8：對映射所述鏈路帶寬資源需求量高于鏈路帶寬資源總容量的鏈路的帶寬需求量最高的流應用所述預設的流遷移算法進行遷移，轉步驟A5；

步驟A9：對所述時延高于預設時延要求的流應用所述預設的流遷移算法進行遷移，轉步驟A6；

步驟A10：對所述節點資源利用率低于預設節點資源利用率最小值的節點內所有NFV實例所在的流應用所述預設的流遷移算法進行遷移，轉步驟A1。

進一步地，所述預設的流遷移算法的過程包括：