[發(fā)明專利]一種基于SDN的智能電網(wǎng)切片虛擬資源分配方法和系統(tǒng)

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202110595001.5
• 申請日: 2021-05-28
• 公開（公告）號: CN113204913A
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發(fā)明（設計）人: 李錦煊;王莉;孫磊;王維;凌雨詩;陳永濤;王敏;陸嘉恩;洪丹柯;朱海龍
• 申請（專利權）人: 廣東電網(wǎng)有限責任公司廣州供電局;中國南方電網(wǎng)有限責任公司
• 主分類號: G06F30/25
• 分類號: G06F30/25;G06F111/06;G06F113/04
• 代理公司: 佛山市禾才知識產(chǎn)權代理有限公司 44379
• 代理人: 梁永健

本發(fā)明公開了一種基于SDN的智能電網(wǎng)切片虛擬資源分配方法和系統(tǒng)，該方法包括以下步驟：步驟一：構建基于SDN的網(wǎng)絡虛擬化架構，所述基于SDN的網(wǎng)絡虛擬化架構包括智能電網(wǎng)控制平臺和支持SDN技術的底層網(wǎng)絡；步驟二：在所述智能電網(wǎng)控制平臺上采用模擬退火?粒子群的方法分配智能電網(wǎng)系統(tǒng)網(wǎng)絡切片虛擬資源并找出最優(yōu)解。該方法和系統(tǒng)便于InP對于本身網(wǎng)絡的管控也利于快速的實現(xiàn)重映射完成動態(tài)的資源分配，同時保證了智能電網(wǎng)系統(tǒng)中的安全性。采用模擬退火?粒子群的方法分配虛擬資源并找出最優(yōu)解，具有較強的特征分辨能力；引入SDN虛擬網(wǎng)絡架構，有利于控制平臺與數(shù)據(jù)平臺分離，從而更加方便網(wǎng)絡切片資源的管理。

技術領域

本發(fā)明涉及移動通信技術領域，尤其涉及一種基于SDN的智能電網(wǎng)切片虛擬資源分配方法和系統(tǒng)。

背景技術

隨著智能電網(wǎng)技術的發(fā)展，智能電網(wǎng)系統(tǒng)中承載的資源負荷越來越多，需要構建智能電網(wǎng)系統(tǒng)的資源優(yōu)化分配模型，采用自適應的資源調(diào)度和檢索方法進行智能電網(wǎng)系統(tǒng)的資源分配，提高智能電網(wǎng)系統(tǒng)的輸出可靠性和穩(wěn)定性。

傳統(tǒng)網(wǎng)絡切片虛擬資源分配方法有基于網(wǎng)絡切片的網(wǎng)絡效用最大化虛擬資源分配算法。它是通過采用商業(yè)話模式將頻譜資源作為收益載體，并對不同切片網(wǎng)絡進行差異化定價。同時將計算資源和回程鏈路作為開銷，考慮了切片網(wǎng)絡對計算資源和頻譜資源的差異性需求，通過拉格朗日對偶分解設計了分布式迭代算法對效用模型進行求解。該算法優(yōu)點是使得網(wǎng)絡資源獲得了收益，但缺點是特征分辨能力不強。還有一種是基于性能感知的網(wǎng)絡切片部署方法。在網(wǎng)絡切片實例部署時，采用先虛擬節(jié)點映射再虛擬鏈路映射的兩階段部署方式。在虛擬節(jié)點部署階段，首先從資源供需的角度定義了VNF的性能影響因子，然后求出網(wǎng)絡切片實例中所有VNF在可部署的物理服務器上的性能影響因子總和，在虛擬鏈路部署階段，采用最短路徑算法求出鏈路映射結果。該方法有效降低了其他網(wǎng)絡切片實例對自身的服務性能影響，但缺點是虛擬資源分配的自適應性較差。

傳統(tǒng)的網(wǎng)絡虛擬化架構是使用FlowVisor，其通過在硬件抽象層和控制層之間加入虛擬化層的方式來實現(xiàn)網(wǎng)絡虛擬化，雖然此方法簡單且易于部署，但由于SP(互聯(lián)網(wǎng)應用中服務提供者)通過自身的策略，通過自身的控制器與底層交換機進行交互，這需要SP對于底層資源的分配進行了解。同時由于虛擬化層的透明性，SP無法快速的對其進行軟件編程以達到動態(tài)資源配置的目的。這些都讓FlowVisor方案僅適用于小型網(wǎng)絡的建設，而無法實現(xiàn)智能電網(wǎng)系統(tǒng)大型網(wǎng)絡的全面部署。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提出一種基于SDN的智能電網(wǎng)切片虛擬資源分配方法，采用模擬退火-粒子群的方法分配智能電網(wǎng)系統(tǒng)網(wǎng)絡切片虛擬資源并找出最優(yōu)解，引入了SDN(軟件定義網(wǎng)絡)技術，能夠容納海量的智能電網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸，同時可以根據(jù)需求進行靈活的變動，從而適應新業(yè)務的需求，保證服務的質(zhì)量。

本發(fā)明的目的在于提出一種基于SDN的智能電網(wǎng)切片虛擬資源分配系統(tǒng)，引入SDN虛擬網(wǎng)絡架構，有利于控制平臺與數(shù)據(jù)平臺分離，從而更加方便網(wǎng)絡切片資源的管理。

為達此目的，本發(fā)明采用以下技術方案：

一種基于SDN的智能電網(wǎng)切片虛擬資源分配方法，包括以下步驟：

步驟一：構建基于SDN的網(wǎng)絡虛擬化架構；

步驟二：基于構建的網(wǎng)絡虛擬化架構進行智能電網(wǎng)系統(tǒng)網(wǎng)絡切片虛擬資源分配優(yōu)化；

所述網(wǎng)絡虛擬化架構包括SP虛擬網(wǎng)絡對InP的底層物理網(wǎng)絡進行映射，然后以整個網(wǎng)絡的吞吐量為優(yōu)化目標，以模擬退火-粒子群的方法對優(yōu)化目標進行調(diào)試，并獲得得最佳的VNF映射方案即采用模擬退火-粒子群的方法分配智能電網(wǎng)系統(tǒng)網(wǎng)絡切片虛擬資源并找出最優(yōu)解。

進一步的，采用模擬退火-粒子群的方法分配智能電網(wǎng)系統(tǒng)網(wǎng)絡切片虛擬資源并找出最優(yōu)解包括以下步驟：