專利名稱：一種實現(xiàn)虛擬網(wǎng)絡(luò)映射的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種實現(xiàn)虛擬網(wǎng)絡(luò)映射的方法，屬于計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域，特別是屬于網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
網(wǎng)絡(luò)虛擬化是指將一個共用的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施從邏輯上劃分為多個相互隔離的、具有不同網(wǎng)絡(luò)拓撲的虛擬網(wǎng)絡(luò)。虛擬網(wǎng)絡(luò)一般包括多個節(jié)點和鏈路，每個節(jié)點或鏈路具有不同的資源需求。服務(wù)提供商通過租用底層網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)設(shè)施切片，減少了硬件相關(guān)的前期投入，并且利用底層網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施上開放的訪問控制權(quán)，能夠快速部署自定制的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議或架構(gòu)，提供多樣化的服務(wù)給終端用戶。然而在虛擬網(wǎng)絡(luò)的映射過程中，由于需要同時滿足節(jié)點和鏈路的資源需求，網(wǎng)絡(luò)虛擬化的映射問題是一個NP-hard問題。 目前與其相關(guān)的解決方案普遍基于啟發(fā)式算法而設(shè)計，但目前的啟發(fā)式虛擬網(wǎng)絡(luò)映射方案存在如下問題(I)探測范圍和映射性能之間難以實現(xiàn)平衡；(2)不必要的帶寬資源浪費；(3)忽視了虛擬網(wǎng)絡(luò)生命周期的重要性。因此在進行虛擬網(wǎng)絡(luò)映射的過程中，如何結(jié)合虛擬網(wǎng)絡(luò)的生命周期，實現(xiàn)虛擬網(wǎng)絡(luò)的高效映射和網(wǎng)絡(luò)物理資源的有效利用是目前計算機網(wǎng)絡(luò)工程領(lǐng)域一個急需要解決的技術(shù)難題。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的是發(fā)明一種實現(xiàn)虛擬網(wǎng)絡(luò)映射的方法，能夠利用虛擬網(wǎng)絡(luò)生命周期對映射性能的影響，實現(xiàn)虛擬網(wǎng)絡(luò)的高效映射和網(wǎng)絡(luò)物理資源的有效利用。為了達到上述目的，本發(fā)明提出了一種實現(xiàn)虛擬網(wǎng)絡(luò)映射的方法，所述方法包括下列操作步驟(I)把需要進行網(wǎng)絡(luò)映射的虛擬網(wǎng)絡(luò)按照其生命周期的長短進行優(yōu)先級排隊，即生命周期越短的虛擬網(wǎng)絡(luò)優(yōu)先級越高，排在隊列的前面，優(yōu)先進行網(wǎng)絡(luò)映射；(2)按照設(shè)定的映射周期，從步驟(I)所述的隊列中，依次提取出優(yōu)先級最高的虛擬網(wǎng)絡(luò)進行網(wǎng)絡(luò)映射；如果一個虛擬網(wǎng)絡(luò)在本映射周期內(nèi)網(wǎng)絡(luò)映射失敗，則把該虛擬網(wǎng)絡(luò)放回所述隊列中，等待在下一個映射周期內(nèi)，再對該虛擬網(wǎng)絡(luò)進行網(wǎng)絡(luò)映射；如果一個虛擬網(wǎng)絡(luò)在設(shè)定的映射時間內(nèi)沒有成功實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)映射，則該虛擬網(wǎng)絡(luò)被丟棄。所述步驟(2)中對虛擬網(wǎng)絡(luò)進行網(wǎng)絡(luò)映射的具體方法是包括如下操作步驟(21)利用復雜網(wǎng)絡(luò)降解技術(shù)對虛擬網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)進行分割，分割為核心網(wǎng)絡(luò)和邊緣網(wǎng)絡(luò)；(22)對于前面所述的核心網(wǎng)絡(luò)，使用節(jié)點優(yōu)先虛擬網(wǎng)絡(luò)映射方法進行網(wǎng)絡(luò)映射，以確保核心網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點有足夠的資源；(23)對于前面所述的邊緣網(wǎng)絡(luò)，使用鏈路優(yōu)先虛擬網(wǎng)絡(luò)映射方法進行網(wǎng)絡(luò)映射，以實現(xiàn)高效的網(wǎng)絡(luò)映射和有效的帶寬資源利用。所述步驟(21)的具體內(nèi)容包括如下操作步驟
(211)根據(jù)虛擬網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，遞歸性地刪除虛擬網(wǎng)絡(luò)中度數(shù)為I的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點及其與其相聯(lián)的鏈路或者直到虛擬網(wǎng)絡(luò)中只剩下三個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，剩余的網(wǎng)絡(luò)即為前面所述的虛擬網(wǎng)絡(luò)的核心網(wǎng)絡(luò)，該核心網(wǎng)絡(luò)中與被刪除的鏈路相聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點稱為核心根節(jié)占.(212)被刪除的節(jié)點和鏈路，加上對應的核心根節(jié)點構(gòu)成了多個樹狀拓撲結(jié)構(gòu)，每一個樹狀拓撲結(jié)構(gòu)，即為前面所述的邊緣網(wǎng)絡(luò)。所述步驟(22)中所述的節(jié)點優(yōu)先虛擬網(wǎng)絡(luò)映射方法的具體內(nèi)容是包括如下操作步驟(221)按照設(shè)定的虛擬網(wǎng)絡(luò)節(jié)點資源需求值計算方法，對核心網(wǎng)絡(luò)中的所有虛擬節(jié)點進行計算，獲得核心網(wǎng)絡(luò)中每個節(jié)點的資源需求值；
(222)按照設(shè)定的物理網(wǎng)絡(luò)節(jié)點資源能力值計算方法，對物理網(wǎng)絡(luò)中的所有物理節(jié)點進行計算，獲得物理網(wǎng)絡(luò)中每個節(jié)點的資源能力值；(223)按照資源需求值和資源能力值從高到低的順序分別對核心網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點和物理網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點進行排序，然后將當前資源需求值最高的一個核心網(wǎng)絡(luò)節(jié)點映射到當前資源能力值最高的一個物理網(wǎng)絡(luò)節(jié)點上，直到該核心網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點映射完畢；(224)對于核心網(wǎng)絡(luò)中的每一條虛擬鏈路，根據(jù)步驟(223)所完成的核心網(wǎng)絡(luò)節(jié)點和物理網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的映射關(guān)系，從物理網(wǎng)絡(luò)中找到能夠滿足該條虛擬鏈路資源需求的最短物理鏈路。所述步驟(23)中所述的鏈路優(yōu)先虛擬網(wǎng)絡(luò)映射方法的具體內(nèi)容是包括如下操作步驟(231)按照設(shè)定的虛擬網(wǎng)絡(luò)節(jié)點資源需求值計算方法，對邊緣網(wǎng)絡(luò)中除核心根節(jié)點之外的所有節(jié)點進行計算，獲得邊緣網(wǎng)絡(luò)中除核心根節(jié)點之外的每個節(jié)點的資源需求值；(232)按照設(shè)定的物理網(wǎng)絡(luò)節(jié)點資源能力值計算方法，對物理網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點重新進行計算，獲得物理網(wǎng)絡(luò)中每個節(jié)點當前的資源能力值；(233)對每一個邊緣網(wǎng)絡(luò)，選擇資源需求值最高的虛擬節(jié)點作為根節(jié)點，對邊緣網(wǎng)絡(luò)按照設(shè)定的遍歷算法進行遍歷，然后根據(jù)遍歷的順序確定除核心根節(jié)點之外的各個虛擬節(jié)點的映射順序；(234)對于每一個要映射的虛擬節(jié)點，物理網(wǎng)絡(luò)中滿足其中央處理器CPU需求的所有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點構(gòu)成該虛擬節(jié)點的可選映射節(jié)點集合；(235)按照設(shè)定的選擇原則，從所述的可選映射節(jié)點集合中選擇一個物理節(jié)點映射該虛擬節(jié)點；如果所述的可選映射節(jié)點集合為空，則回溯到上一成功實現(xiàn)映射的虛擬節(jié)點重新映射；(236)探測該虛擬節(jié)點與已完成映射的虛擬節(jié)點之間存在的所有虛擬鏈路需求是否同時都可以得到滿足；如果不能，則將該承載映射的物理節(jié)點從所述的可選映射節(jié)點集合中剔除，回到步驟(235)，重新對該虛擬節(jié)點進行映射；如果所有虛擬鏈路需求都得以滿足，則按照映射順序映射下一個虛擬節(jié)點，直至該邊緣網(wǎng)絡(luò)的所有虛擬節(jié)點都映射完畢；(237)回到步驟(234)，直到該虛擬網(wǎng)絡(luò)的所有邊緣網(wǎng)絡(luò)都完成映射。所述步驟(221)和(231)中所述的虛擬網(wǎng)絡(luò)節(jié)點資源需求值計算方法的具體內(nèi)容是虛擬網(wǎng)絡(luò)節(jié)點資源需求值等于該虛擬節(jié)點的中央處理器CPU需求值與該虛擬節(jié)點相聯(lián)的所有虛擬鏈路帶寬需求值之和的乘積；或者是虛擬網(wǎng)絡(luò)節(jié)點資源需求值等于與該虛擬節(jié)點相聯(lián)的所有虛擬鏈路帶寬需求值之和乘以該虛擬節(jié)點的度數(shù)，再加上該虛擬節(jié)點的中央處理器CPU需求值。所述步驟(222)和(232)中所述設(shè)定的物理網(wǎng)絡(luò)節(jié)點資源能力值計算方法的具體內(nèi)容是物理網(wǎng)絡(luò)節(jié)點資源能力值等于該物理節(jié)點的中央處理器CPU能力值與該物理節(jié)點相聯(lián)的所有物理鏈路帶寬能力值之和的乘積；或者是物理網(wǎng)絡(luò)節(jié)點資源能力值等于與該物理節(jié)點相聯(lián)的所有物理鏈路帶寬能力值之和乘以該物理節(jié)點的度數(shù)，再加上該物理節(jié)點的中央處理器CPU能力值。所述步驟(233)中對邊緣網(wǎng)絡(luò)進行遍歷的遍歷算法是廣度優(yōu)先遍歷算法或者是深度優(yōu)先遍歷算法。所述步驟(235)中所述的選擇原則的具體內(nèi)容是選擇當前資源能力值最高的物、理節(jié)點或者是選擇當前中央處理器CPU剩余能力最低的物理節(jié)點。本發(fā)明的有益效果在于本發(fā)明的虛擬網(wǎng)絡(luò)映射方法，結(jié)合了虛擬網(wǎng)絡(luò)的生命周期，實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)物理資源的有效利用，有效地提高了虛擬網(wǎng)絡(luò)映射的長期平均成功率，給底層網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施提供商帶來了更多的長期平均收益。


圖I是本發(fā)明的實現(xiàn)虛擬網(wǎng)絡(luò)映射的方法的流程圖。圖2是一個虛擬網(wǎng)絡(luò)的示意圖。圖3是圖2所示虛擬網(wǎng)絡(luò)的核心網(wǎng)絡(luò)示意圖。圖4是圖2所示虛擬網(wǎng)絡(luò)的邊緣網(wǎng)絡(luò)示意圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的詳細描述。參見圖1，介紹本發(fā)明提出的一種一種實現(xiàn)虛擬網(wǎng)絡(luò)映射的方法，所述方法包括下列操作步驟(I)把需要進行網(wǎng)絡(luò)映射的虛擬網(wǎng)絡(luò)按照其生命周期的長短進行優(yōu)先級排隊，即生命周期越短的虛擬網(wǎng)絡(luò)優(yōu)先級越高，排在隊列的前面，優(yōu)先進行網(wǎng)絡(luò)映射；(2)按照設(shè)定的映射周期，從步驟(I)所述的隊列中，依次提取出優(yōu)先級最高的虛擬網(wǎng)絡(luò)進行網(wǎng)絡(luò)映射；如果一個虛擬網(wǎng)絡(luò)在本映射周期內(nèi)網(wǎng)絡(luò)映射失敗，則把該虛擬網(wǎng)絡(luò)放回所述隊列中，等待在下一個映射周期內(nèi)，再對該虛擬網(wǎng)絡(luò)進行網(wǎng)絡(luò)映射；如果一個虛擬網(wǎng)絡(luò)在設(shè)定的映射時間內(nèi)沒有成功實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)映射，則該虛擬網(wǎng)絡(luò)被丟棄。所述步驟(2)中對虛擬網(wǎng)絡(luò)進行網(wǎng)絡(luò)映射的具體方法是包括如下操作步驟(21)利用復雜網(wǎng)絡(luò)降解技術(shù)對虛擬網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)進行分割，分割為核心網(wǎng)絡(luò)和邊緣網(wǎng)絡(luò)；(22)對于前面所述的核心網(wǎng)絡(luò)，使用節(jié)點優(yōu)先虛擬網(wǎng)絡(luò)映射方法進行網(wǎng)絡(luò)映射，以確保核心網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點有足夠的資源；
(23)對于前面所述的邊緣網(wǎng)絡(luò)，使用鏈路優(yōu)先虛擬網(wǎng)絡(luò)映射方法進行網(wǎng)絡(luò)映射，以實現(xiàn)高效的網(wǎng)絡(luò)映射和有效的帶寬資源利用。所述步驟(21)的具體內(nèi)容包括如下操作步驟(211)根據(jù)虛擬網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，遞歸性地刪除虛擬網(wǎng)絡(luò)中度數(shù)為I的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點及其與其相聯(lián)的鏈路或者直到虛擬網(wǎng)絡(luò)中只剩下三個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，剩余的網(wǎng)絡(luò)即為前面所述的虛擬網(wǎng)絡(luò)的核心網(wǎng)絡(luò)，該核心網(wǎng)絡(luò)中與被刪除的鏈路相聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點稱為核心根節(jié)占.參見圖2，圖2所示的虛擬網(wǎng)絡(luò)遞歸性地刪除虛擬網(wǎng)絡(luò)中度數(shù)為I的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點及其與其相聯(lián)的鏈路后，得到一個核心網(wǎng)絡(luò)(如圖3所示)，核心網(wǎng)絡(luò)中的核心根節(jié)點是節(jié)點a和節(jié)點C。(212)被刪除的節(jié)點和鏈路，加上對應的核心根節(jié)點構(gòu)成了多個樹狀拓撲結(jié)構(gòu)，每 一個樹狀拓撲結(jié)構(gòu)，即為前面所述的邊緣網(wǎng)絡(luò)。參見圖4，從圖2所示的虛擬網(wǎng)絡(luò)中得到兩個邊緣網(wǎng)絡(luò)(如圖4所示)。所述步驟(22)中所述的節(jié)點優(yōu)先虛擬網(wǎng)絡(luò)映射方法的具體內(nèi)容是包括如下操作步驟(221)按照設(shè)定的虛擬網(wǎng)絡(luò)節(jié)點資源需求值計算方法，對核心網(wǎng)絡(luò)中的所有虛擬節(jié)點進行計算，獲得核心網(wǎng)絡(luò)中每個節(jié)點的資源需求值；(222)按照設(shè)定的物理網(wǎng)絡(luò)節(jié)點資源能力值計算方法，對物理網(wǎng)絡(luò)中的所有物理節(jié)點進行計算，獲得物理網(wǎng)絡(luò)中每個節(jié)點的資源能力值；(223)按照資源需求值和資源能力值從高到低的順序分別對核心網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點和物理網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點進行排序，然后將當前資源需求值最高的一個核心網(wǎng)絡(luò)節(jié)點映射到當前資源能力值最高的一個物理網(wǎng)絡(luò)節(jié)點上，直到該核心網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點映射完畢；(224)對于核心網(wǎng)絡(luò)中的每一條虛擬鏈路，根據(jù)步驟(223)所完成的核心網(wǎng)絡(luò)節(jié)點和物理網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的映射關(guān)系，從物理網(wǎng)絡(luò)中找到能夠滿足該條虛擬鏈路資源需求的最短物理鏈路。所述步驟(23)中所述的鏈路優(yōu)先虛擬網(wǎng)絡(luò)映射方法的具體內(nèi)容是包括如下操作步驟(231)按照設(shè)定的虛擬網(wǎng)絡(luò)節(jié)點資源需求值計算方法，對邊緣網(wǎng)絡(luò)中除核心根節(jié)點之外的所有節(jié)點進行計算，獲得邊緣網(wǎng)絡(luò)中除核心根節(jié)點之外的每個節(jié)點的資源需求值；(232)按照設(shè)定的物理網(wǎng)絡(luò)節(jié)點資源能力值計算方法，對物理網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點重新進行計算，獲得物理網(wǎng)絡(luò)中每個節(jié)點當前的資源能力值；(233)對每一個邊緣網(wǎng)絡(luò)，選擇資源需求值最高的虛擬節(jié)點作為根節(jié)點，對邊緣網(wǎng)絡(luò)按照設(shè)定的遍歷算法進行遍歷，然后根據(jù)遍歷的順序確定除核心根節(jié)點之外的各個虛擬節(jié)點的映射順序；(234)對于每一個要映射的虛擬節(jié)點，物理網(wǎng)絡(luò)中滿足其中央處理器CPU需求的所有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點構(gòu)成該虛擬節(jié)點的可選映射節(jié)點集合；(235)按照設(shè)定的選擇原則，從所述的可選映射節(jié)點集合中選擇一個物理節(jié)點映射該虛擬節(jié)點；如果所述的可選映射節(jié)點集合為空，則回溯到上一成功實現(xiàn)映射的虛擬節(jié)點重新映射；(236)探測該虛擬節(jié)點與已完成映射的虛擬節(jié)點之間存在的所有虛擬鏈路需求是否同時都可以得到滿足；如果不能，則將該承載映射的物理節(jié)點從所述的可選映射節(jié)點集合中剔除，回到步驟(235)，重新對該虛擬節(jié)點進行映射；如果所有虛擬鏈路需求都得以滿足，則按照映射順序映射下一個虛擬節(jié)點，直至該邊緣網(wǎng)絡(luò)的所有虛擬節(jié)點都映射完畢；(237)回到步驟(234)，直到該虛擬網(wǎng)絡(luò)的所有邊緣網(wǎng)絡(luò)都完成映射。所述步驟(221)和(231)中所述的虛擬網(wǎng)絡(luò)節(jié)點資源需求值計算方法的具體內(nèi)容是虛擬網(wǎng)絡(luò)節(jié)點資源需求值等于該虛擬節(jié)點的中央處理器CPU需求值與該虛擬節(jié)點相聯(lián)的所有虛擬鏈路帶寬需求值之和的乘積；或者是虛擬網(wǎng)絡(luò)節(jié)點資源需求值等于與該虛擬節(jié)點相聯(lián)的所有虛擬鏈路帶寬需求值之和乘以該虛擬節(jié)點的度數(shù)，再加上該虛擬節(jié)點的中央處理器CPU需求值。比如一個虛擬網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的中央處理器CPU需求值是20GHz，與其連接的虛擬鏈路 總共有三條，帶寬需求分別是300M、500M和800M，則該虛擬節(jié)點的度數(shù)是3，則該節(jié)點的資源需求值可以計算為20 X (300+500+800) = 32000或者計算為(300+500+800) X 3+20 = 4820所述步驟(222)和(232)中所述設(shè)定的物理網(wǎng)絡(luò)節(jié)點資源能力值計算方法的具體內(nèi)容是物理網(wǎng)絡(luò)節(jié)點資源能力值等于該物理節(jié)點的中央處理器CPU能力值與該物理節(jié)點相聯(lián)的所有物理鏈路帶寬能力值之和的乘積；或者是物理網(wǎng)絡(luò)節(jié)點資源能力值等于與該物理節(jié)點相聯(lián)的所有物理鏈路帶寬能力值之和乘以該物理節(jié)點的度數(shù)，再加上該物理節(jié)點的中央處理器CPU能力值。比如一個物理網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的中央處理器CPU能力值是30GHz，與其連接的物理鏈路總共有三條，帶寬能力分別是300M、400M和500M，則該物理節(jié)點的度數(shù)是3，則該節(jié)點的資源能力值可以計算為30 X (300+400+500) = 36000或者計算為(300+400+500) X 3+30 = 3630所述步驟(233)中對邊緣網(wǎng)絡(luò)進行遍歷的遍歷算法是廣度優(yōu)先遍歷算法或者是深度優(yōu)先遍歷算法。所述步驟(235)中所述的選擇原則的具體內(nèi)容是選擇當前資源能力值最高的物理節(jié)點或者是選擇當前中央處理器CPU剩余能力最低的物理節(jié)點。發(fā)明人對本發(fā)明所提的方法進行了大量仿真實驗，實驗結(jié)果證明本發(fā)明的方法是有效的，并能提高虛擬網(wǎng)絡(luò)的平均映射成功率。
權(quán)利要求
1.一種實現(xiàn)虛擬網(wǎng)絡(luò)映射的方法，其特征在于所述方法包括下列操作步驟 (1)把需要進行網(wǎng)絡(luò)映射的虛擬網(wǎng)絡(luò)按照其生命周期的長短進行優(yōu)先級排隊，即生命周期越短的虛擬網(wǎng)絡(luò)優(yōu)先級越高，排在隊列的前面，優(yōu)先進行網(wǎng)絡(luò)映射； (2)按照設(shè)定的映射周期，從步驟(I)所述的隊列中，依次提取出優(yōu)先級最高的虛擬網(wǎng)絡(luò)進行網(wǎng)絡(luò)映射；如果一個虛擬網(wǎng)絡(luò)在本映射周期內(nèi)網(wǎng)絡(luò)映射失敗,則把該虛擬網(wǎng)絡(luò)放回所述隊列中，等待在下一個映射周期內(nèi)，再對該虛擬網(wǎng)絡(luò)進行網(wǎng)絡(luò)映射；如果一個虛擬網(wǎng)絡(luò)在設(shè)定的映射時間內(nèi)沒有成功實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)映射，則該虛擬網(wǎng)絡(luò)被丟棄。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種實現(xiàn)虛擬網(wǎng)絡(luò)映射的方法，其特征在于所述步驟(2)中對虛擬網(wǎng)絡(luò)進行網(wǎng)絡(luò)映射的具體方法是包括如下操作步驟 (21)利用復雜網(wǎng)絡(luò)降解技術(shù)對虛擬網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)進行分割，分割為核心網(wǎng)絡(luò)和邊緣網(wǎng)絡(luò)； (22)對于前面所述的核心網(wǎng)絡(luò)，使用節(jié)點優(yōu)先虛擬網(wǎng)絡(luò)映射方法進行網(wǎng)絡(luò)映射，以確保核心網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點有足夠的資源； (23)對于前面所述的邊緣網(wǎng)絡(luò)，使用鏈路優(yōu)先虛擬網(wǎng)絡(luò)映射方法進行網(wǎng)絡(luò)映射，以實現(xiàn)高效的網(wǎng)絡(luò)映射和有效的帶寬資源利用。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種實現(xiàn)虛擬網(wǎng)絡(luò)映射的方法，其特征在于所述步驟(21)的具體內(nèi)容包括如下操作步驟 (211)根據(jù)虛擬網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，遞歸性地刪除虛擬網(wǎng)絡(luò)中度數(shù)為I的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點及其與其相聯(lián)的鏈路或者直到虛擬網(wǎng)絡(luò)中只剩下三個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，剩余的網(wǎng)絡(luò)即為前面所述的虛擬網(wǎng)絡(luò)的核心網(wǎng)絡(luò)，該核心網(wǎng)絡(luò)中與被刪除的鏈路相聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點稱為核心根節(jié)點； (212)被刪除的節(jié)點和鏈路，加上對應的核心根節(jié)點構(gòu)成了多個樹狀拓撲結(jié)構(gòu)，每一個樹狀拓撲結(jié)構(gòu)，即為前面所述的邊緣網(wǎng)絡(luò)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種實現(xiàn)虛擬網(wǎng)絡(luò)映射的方法，其特征在于所述步驟(22)中所述的節(jié)點優(yōu)先虛擬網(wǎng)絡(luò)映射方法的具體內(nèi)容是包括如下操作步驟 (221)按照設(shè)定的虛擬網(wǎng)絡(luò)節(jié)點資源需求值計算方法，對核心網(wǎng)絡(luò)中的所有虛擬節(jié)點進行計算，獲得核心網(wǎng)絡(luò)中每個節(jié)點的資源需求值； (222)按照設(shè)定的物理網(wǎng)絡(luò)節(jié)點資源能力值計算方法，對物理網(wǎng)絡(luò)中的所有物理節(jié)點進行計算，獲得物理網(wǎng)絡(luò)中每個節(jié)點的資源能力值； (223)按照資源需求值和資源能力值從高到低的順序分別對核心網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點和物理網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點進行排序，然后將當前資源需求值最高的一個核心網(wǎng)絡(luò)節(jié)點映射到當前資源能力值最高的一個物理網(wǎng)絡(luò)節(jié)點上，直到該核心網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點映射完畢； (224)對于核心網(wǎng)絡(luò)中的每一條虛擬鏈路，根據(jù)步驟(223)所完成的核心網(wǎng)絡(luò)節(jié)點和物理網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的映射關(guān)系，從物理網(wǎng)絡(luò)中找到能夠滿足該條虛擬鏈路資源需求的最短物理鏈路。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種實現(xiàn)虛擬網(wǎng)絡(luò)映射的方法，其特征在于所述步驟(23)中所述的鏈路優(yōu)先虛擬網(wǎng)絡(luò)映射方法的具體內(nèi)容是包括如下操作步驟 (231)按照設(shè)定的虛擬網(wǎng)絡(luò)節(jié)點資源需求值計算方法，對邊緣網(wǎng)絡(luò)中除核心根節(jié)點之外的所有節(jié)點進行計算，獲得邊緣網(wǎng)絡(luò)中除核心根節(jié)點之外的每個節(jié)點的資源需求值； (232)按照設(shè)定的物理網(wǎng)絡(luò)節(jié)點資源能力值計算方法，對物理網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點重新進行計算，獲得物理網(wǎng)絡(luò)中每個節(jié)點當前的資源能力值； (233)對每一個邊緣網(wǎng)絡(luò)，選擇資源需求值最高的虛擬節(jié)點作為根節(jié)點，對邊緣網(wǎng)絡(luò)按照設(shè)定的遍歷算法進行遍歷，然后根據(jù)遍歷的順序確定除核心根節(jié)點之外的各個虛擬節(jié)點的映射順序； (234)對于每一個要映射的虛擬節(jié)點，物理網(wǎng)絡(luò)中滿足其中央處理器CPU需求的所有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點構(gòu)成該虛擬節(jié)點的可選映射節(jié)點集合； (235)按照設(shè)定的選擇原則，從所述的可選映射節(jié)點集合中選擇一個物理節(jié)點映射該虛擬節(jié)點；如果所述的可選映射節(jié)點集合為空，則回溯到上一成功實現(xiàn)映射的虛擬節(jié)點重新映射； (236)探測該虛擬節(jié)點與已完成映射的虛擬節(jié)點之間存在的所有虛擬鏈路需求是否同時都可以得到滿足；如果不能，則將該承載映射的物理節(jié)點從所述的可選映射節(jié)點集合中剔除，回到步驟(235)，重新對該虛擬節(jié)點進行映射；如果所有虛擬鏈路需求都得以滿足，則按照映射順序映射下一個虛擬節(jié)點，直至該邊緣網(wǎng)絡(luò)的所有虛擬節(jié)點都映射完畢； (237)回到步驟(234)，直到該虛擬網(wǎng)絡(luò)的所有邊緣網(wǎng)絡(luò)都完成映射。
6.根據(jù)權(quán)利要求4和5所述的一種實現(xiàn)虛擬網(wǎng)絡(luò)映射的方法，其特征在于所述步驟(221)和(231)中所述的虛擬網(wǎng)絡(luò)節(jié)點資源需求值計算方法的具體內(nèi)容是虛擬網(wǎng)絡(luò)節(jié)點資源需求值等于該虛擬節(jié)點的中央處理器CPU需求值與該虛擬節(jié)點相聯(lián)的所有虛擬鏈路帶寬需求值之和的乘積；或者是虛擬網(wǎng)絡(luò)節(jié)點資源需求值等于與該虛擬節(jié)點相聯(lián)的所有虛擬鏈路帶寬需求值之和乘以該虛擬節(jié)點的度數(shù)，再加上該虛擬節(jié)點的中央處理器CPU需求值。
7.根據(jù)權(quán)利要求4和5所述的一種實現(xiàn)虛擬網(wǎng)絡(luò)映射的方法，其特征在于所述步驟(222)和(232)中所述設(shè)定的物理網(wǎng)絡(luò)節(jié)點資源能力值計算方法的具體內(nèi)容是物理網(wǎng)絡(luò)節(jié)點資源能力值等于該物理節(jié)點的中央處理器CPU能力值與該物理節(jié)點相聯(lián)的所有物理鏈路帶寬能力值之和的乘積；或者是物理網(wǎng)絡(luò)節(jié)點資源能力值等于與該物理節(jié)點相聯(lián)的所有物理鏈路帶寬能力值之和乘以該物理節(jié)點的度數(shù)，再加上該物理節(jié)點的中央處理器CPU能力值。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種實現(xiàn)虛擬網(wǎng)絡(luò)映射的方法，其特征在于所述步驟(233)中對邊緣網(wǎng)絡(luò)進行遍歷的遍歷算法是廣度優(yōu)先遍歷算法或者是深度優(yōu)先遍歷算法。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種實現(xiàn)虛擬網(wǎng)絡(luò)映射的方法，其特征在于所述步驟(235)中所述的選擇原則的具體內(nèi)容是選擇當前資源能力值最高的物理節(jié)點或者是選擇當前中央處理器CPU剩余能力最低的物理節(jié)點。
全文摘要
一種實現(xiàn)虛擬網(wǎng)絡(luò)映射的方法，該方法包括下列操作步驟(1)把需要進行網(wǎng)絡(luò)映射的虛擬網(wǎng)絡(luò)按照其生命周期的長短進行優(yōu)先級排隊，即生命周期越短的虛擬網(wǎng)絡(luò)優(yōu)先級越高，排在隊列的前面，優(yōu)先進行網(wǎng)絡(luò)映射；(2)按照設(shè)定的映射周期，從步驟(1)所述的隊列中，依次提取出優(yōu)先級最高的虛擬網(wǎng)絡(luò)進行網(wǎng)絡(luò)映射；如果一個虛擬網(wǎng)絡(luò)在本映射周期內(nèi)網(wǎng)絡(luò)映射失敗，則把該虛擬網(wǎng)絡(luò)放回所述隊列中，等待在下一個映射周期內(nèi)，再對該虛擬網(wǎng)絡(luò)進行網(wǎng)絡(luò)映射；如果一個虛擬網(wǎng)絡(luò)在設(shè)定的映射時間內(nèi)沒有成功實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)映射，則該虛擬網(wǎng)絡(luò)被丟棄；本發(fā)明的方法實現(xiàn)了虛擬網(wǎng)絡(luò)的高效映射和網(wǎng)絡(luò)物理資源的有效利用。
文檔編號H04L12/46GK102710488SQ201210184748
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月7日
發(fā)明者卿蘇德, 廖建新, 張樂劍, 徐童, 戚琦, 朱曉民, 王敬宇, 王晶 申請人:北京郵電大學