CN102223281B - 基于虚拟网络资源需求动态变化的再映射方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于虚拟网络资源需求动态变化的再映射方法，涉及互联网技术领域。所述方法包括步骤：建立物理网络模型、虚拟网络模型和物理网络可用资源模型，并根据所述物理网络模型和虚拟网络模型建立原有虚拟网络映射模型；根据所述物理网络模型和所述原有虚拟网络映射模型确定可用的物理网络资源；针对虚拟网络资源需求动态变化，明确需要再映射的虚拟节点和虚拟链路，确定所述需要再映射的虚拟节点参加再映射过程的顺序；按照顺序，对所述需要再映射的虚拟节点完成节点映射和相应的链路映射，更新所述可用的物理网络资源。本发方法以最小化资源消耗为优化目标，使得每个虚拟网络在再映射过程中资源代价最小化，符合实际情况。

Description

基于虚拟网络资源需求动态变化的再映射方法

技术领域

本发明涉及互联网技术领域，特别涉及一种基于虚拟网络资源需求动态变化的再映射方法。

背景技术

网络虚拟化以其在网络的运营、部署及演进等各方面的优势，得到了研究界和业界的高度重视。网络虚拟化技术通过构建大规模实验平台，可以支持不同类型的并行网络实验，从而为支持不同体系结构和服务的网络创新实验提供了较好的解决方案。近几年来，网络虚拟化这一关键技术已被广泛运用于未来网络研究计划中的网络创新实验基础设施建设，包括美国的全球网络创新环境GENI计划(GlobalEnvironment for Network Innovations，全球网络创新环境)、欧盟的FIRE(Future Internet Research and Experimentation，未来互联网研究和试验)项目及日本的未来网络研究AKARI计划(AKARI意为“黑暗中指向未来的一丝灯光”，日本的网络研究计划)。

网络虚拟化，即在一个共享的物理平台上，通过虚拟化技术，将网络中节点资源(计算资源、转发资源等)和链路资源(带宽)细粒度分割成虚拟资源，进而基于此进行分配和利用，组成多个相互隔离的并行可编程虚拟子网。由于物理资源的稀缺，虚拟资源的调度和管理成为网络虚拟化的一个重要问题。

具体而言，该问题涉及虚拟资源的初始化和动态调度两个方面：初始化指在建立虚拟网络的过程中，根据具体的资源需求，预分配相关的节点资源和链路资源，即虚拟网络映射问题；动态调度则是指在管理虚拟网络的过程中，各个虚拟网络的资源需求可能动态变化，初始的虚拟网络映射结果无法满足动态需求，此时需要在各个虚拟网络之间重新分配各种物理资源，即虚拟网络再映射问题。

基于共享的物理平台，虚拟网络映射问题考虑如何为虚拟拓扑中的虚拟节点、虚拟链路寻找合适的物理节点、物理链路，进而形成一个物理拓扑作为映射结果。当然，在映射的过程中需要考虑各种约束条件，比如虚拟节点的计算资源要求、虚拟链路的带宽或者延时要求、拓扑要求等等。研究人员已经证明，带有虚拟节点、虚拟链路资源约束的虚拟网络映射问题是NP难的。即使假设虚拟节点的映射已经完成，继续完成虚拟链路的映射还是NP难问题。因此，虚拟网络映射问题的研究主要采取启发式方法的思路。下面，简单总结已有映射方法的特征：

(1)一些方法为了简化映射问题，对虚拟网络的映射过程提出了额外的假设：考虑特定的虚拟网络拓扑结构映射，比如星形拓扑；考虑静态的映射过程，即需要映射的虚拟网络均为已知的；考虑节点资源充足或者链路资源充足条件下，只研究虚拟链路或者虚拟节点的映射过程。上述假设降低了映射问题的难度，虽然提出了资源有效的启发式方法，但是也局限了上述方法的可应用范围。在网络虚拟化环境中，尤其是在基于虚拟化的网络实验平台中，物理网络的资源是有限的，虚拟网络的到来是动态过程，虚拟网络的拓扑是随机的，因此上述方法都无法描述真实的网络虚拟化环境。

(2)现有方法在处理映射问题时有两种思路：第一种是把映射过程分为两个阶段，先进行节点映射，再进行链路映射，这就将完整的映射问题割裂成两个子问题，而两个子问题之间有很强的相关性，互相依赖；第二种是联合考虑节点映射和链路映射。在将节点映射和链路映射分开考虑时，大多数方法首先采取贪婪算法来孤立地进行节点映射，然后在各个节点间进行链路映射，一般采取最短路径等算法。虽然联合考虑节点映射和链路映射使得整个处理过程更加复杂，但是基于最优化目标，能够使得映射结果有更好的最优化程度。

(3)现有方法均考虑虚拟网络的初始化映射问题，即根据虚拟网络建立时的资源需求分配物理节点、链路，在映射过程完成之后，假设物理网络、虚拟网络资源需求都保持不变。

总之，现有研究都没有考虑如果虚拟网络资源需求动态变化，导致原有映射结果无法满足新的虚拟网络需求时的虚拟网络再映射问题。

在基于虚拟化的网络实验平台中，每个虚拟网络即为一个独立的实验。在实验的过程中，用户可能根据实际需要来更改实验内容，导致虚拟网络资源需求发生变化：实验规模的扩大，需要新增虚拟节点、虚拟链路，使得虚拟拓扑发生变化；实验已分配的节点、链路上的资源需求变化，需要改变虚拟节点、虚拟链路的资源约束。这两种情况都有可能导致已有的映射结果不能满足新需求，需要将部分虚拟节点、虚拟链路进行再映射。因此，研究基于虚拟网络资源需求动态变化的再映射方法，有非常重要的理论价值和实际价值。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：如何提供一种基于虚拟网络资源需求动态变化的再映射方法，以便从单个虚拟网络的角度来最小化再映射过程的整体资源消耗。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于虚拟网络资源需求动态变化的再映射方法，其包括步骤：

S100：建立物理网络模型、虚拟网络模型和物理网络可用资源模型，并根据所述物理网络模型和虚拟网络模型建立原有虚拟网络映射模型；

S200：根据所述物理网络模型和所述原有虚拟网络映射模型确定可用的物理网络资源；

S300：针对虚拟网络资源需求动态变化，明确需要再映射的虚拟节点和虚拟链路，确定所述需要再映射的虚拟节点参加再映射过程的顺序；

S400：判断是否所述需要再映射的虚拟节点都已经完成再映射，如果是，结束再映射过程，否则，按照所述顺序选定当前需要再映射的虚拟节点后执行S500；

S500：针对所述当前需要再映射的虚拟节点，根据所述物理网络可用资源模型从所述可用的物理网络资源中确定候选的物理节点集合，根据映射代价最小化原则从所述候选的物理节点集合中选择最优的物理节点，完成节点映射和链路映射，更新所述可用的物理网络资源，执行S400。

优选地，所述步骤S100中，通过将物理网络抽象为一个带权重的第一无向图G^S＝(N^S，E^S)建立所述物理网络模型，其中，N^S是所有物理节点的集合，E^S是所有物理链路的集合。

优选地，所述步骤S100中，通过将虚拟网络抽象为一个带权重的第二无向图G^V＝(N^V，E^V)建立所述虚拟网络模型，其中，N^V是所有虚拟节点的集合，E^V是所有虚拟链路的集合。

优选地，所述步骤S100中，建立所述物理网络可用资源模型具体包括，使用S_N(n^S)表示物理节点n^S上的剩余CPU资源，使用S_E(e^S)表示物理链路e^S上的剩余带宽资源，并且所述S_N(n^S)和S_E(e^S)满足下面公式：

$S_N\left(n^S\right)=c\left(n^S\right)-\underset{\∀n^V\↑n^S}{\mathrm{\Σ}}c\left(n^V\right)$

$S_E\left(e^S\right)=b\left(e^S\right)-\underset{\∀e^V\↑e^S}{\mathrm{\Σ}}b\left(e^V\right)$

其中，c(n^S)表示物理节点n^S的CPU资源，n^V表示建立在物理节点n^S上的虚拟节点，

表示对于所有建立在物理节点n^S上的虚拟节点n^V，c(n^V)表示虚拟节点n^V的CPU资源需求；

b(e^S)表示物理链路e^S的带宽资源，e^V表示建立在物理链路e^S上的虚拟链路，

表示对于所有建立在物理链路e^S上的虚拟链路e^V，b(e^V)表示虚拟链路e^V的带宽需求。

优选地，所述步骤S100中，建立所述原有虚拟网络映射模型是指，建立虚拟网络资源需求动态变化前的虚拟网络模型

与所述物理网络模型中物理节点和物理链路的映射关系

其中，

表示所述物理网络模型中物理节点集合的子集，表示所述物理网络模型中物理链路集合子集。

优选地，所述步骤S200中，所述可用的物理网络资源为，所述物理网络模型中未被所述原有虚拟网络映射模型占用的物理节点和物理链路。

优选地，所述步骤S200中，通过从所述物理网络模型中去除被所述原有虚拟网络映射模型占用的物理节点和物理链路，以确定所述可用的物理网络资源。

优选地，所述步骤S300中，所述需要再映射的虚拟节点包括：虚拟网络资源需求动态变化后新增的虚拟节点和CPU资源需求增加的原有虚拟节点；所述需要再映射的虚拟链路包括：虚拟网络资源需求动态变化后新增的虚拟链路和带宽需求增加的原有虚拟链路。

优选地，所述步骤S300中，按照与所述虚拟节点连接的虚拟链路的数量从多到少的顺序，确定所述需要再映射的虚拟节点参加再映射过程的顺序。

优选地，所述步骤S500中，通过从所述可用的物理网络资源中去除所述节点映射所对应的物理节点以及所述链路映射所对应的物理链路，更新所述可用的物理网络资源。

(三)有益效果

虚拟网络在运营期间，可以快速、便捷地根据自身虚拟资源需求的变化，依托本发明的方法，进行虚拟网络的再映射：一方面，只针对原有映射结果的部分虚拟节点、虚拟链路进行再映射，减少了再映射过程的计算复杂度、时间复杂度；另一方面，以最小化资源消耗为优化目标，使得每个虚拟网络在再映射过程中资源代价最小化，符合实际情况。同时，在具体的方法设计中，引入映射顺序、映射代价等约束条件，提高了再映射过程的效率。

附图说明

图1是本发明实施例的基于虚拟网络资源需求动态变化的再映射方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

图1是本发明实施例的基于虚拟网络资源需求动态变化的再映射方法的流程图。如图1所示，所示方法包括步骤：

S100：首先需要建立物理网络模型、虚拟网络模型、物理网络可用资源模型、原有虚拟网络映射模型。

物理网络模型：将物理网络抽象为一个带权重的第一无向图G^S＝(N^S，E^S)，其中N^S是所有物理节点的集合，E^S是所有物理链路的集合。在描述物理网络中的资源时，以CPU容量来表示节点资源，以带宽容量来表示链路资源：对于每个物理节点n^S∈N^S，CPU容量为c(n^S)；对于每条链路e^S(i，j)∈E^S(i，j∈N^S)，带宽容量为b(e^S(i，j))。虚拟网络从物理网络获取物理节点、物理链路资源，需要支付一定的资源使用费(即映射过程的资源消耗)。根据物理网络自身的特性，对物理节点n^S上的单位CPU资源支付P_n(n^S)，对物理链路e^S(i，j)上的单位带宽资源支付p_l(n^S)。

虚拟网络模型：将虚拟网络抽象为一个带权重的第二无向图G^V＝(N^V，E^V)，其中N^V是所有虚拟节点的集合，E^V是所有虚拟链路的集合。在描述虚拟网络中的资源需求时，同样关注CPU资源和链路带宽资源：虚拟节点n^V∈N^V的CPU资源需求为c(n^V)，虚拟链路e^V∈E^V的带宽需求为b(e^V)。当虚拟网络资源需求动态变化时，虚拟网络必然发生变化：

表示原有的虚拟网络，

表示动态变化后的虚拟网络。

物理网络可用资源模型：虚拟网络映射过程，是基于物理网络的可用资源进行，因此需要对物理网络可用资源进行描述。S_N(n^S)表示物理节点n^S上的剩余CPU资源，S_E(e^S)表示物理链路e^S上的剩余带宽资源：

$S_N\left(n^S\right)=c\left(n^S\right)-\underset{\∀n^V\↑n^S}{\mathrm{\Σ}}c\left(n^V\right)$

$S_E\left(e^S\right)=b\left(e^S\right)-\underset{\∀e^V\↑e^S}{\mathrm{\Σ}}b\left(e^V\right)$

其中，c(n^S)表示物理节点n^S的CPU资源，n^V表示建立在物理节点n^S上的虚拟节点，

表示对于所有建立在物理节点n^S上的虚拟节点n^V，c(n^V)表示虚拟节点n^V的CPU资源需求；

b(e^S)表示物理链路e^S的带宽资源，e^V表示建立在物理链路e^S上的虚拟链路，

表示对于所有建立在物理链路e^S上的虚拟链路e^V，b(e^V)表示虚拟链路e^V的带宽需求。

原有虚拟网络映射模型：使用

表示原有的虚拟网络映射模型，其中，

表示虚拟网络资源需求动态变化前的虚拟网络模型，并且

即

是所述物理网络模型中物理节点集合N^S的子集，

是所述物理网络模型中物理链路集合E^S的子集。基于虚拟网络资源需求动态变化的再映射，是在原有的虚拟网络映射之中，根据动态变化之后的虚拟网络进行再映射。当虚拟网络从

变化为

需要分析具体的资源需求变化，完成再映射过程。

根据上述系统模型，分析资源需求动态变化如何影响虚拟网络的再映射，进而提出最优化目标，将资源需求动态变化的再映射问题描述为一个最优化问题。从到

虚拟网络的各种资源需求变化可以分为如下3类：

(1)虚拟资源的减少、删除：具体包括已有虚拟节点、虚拟链路的删除，或者资源需求量减少。只需要在原有的虚拟网络映射模型M₁中删除相应的虚拟节点、虚拟链路，或者释放相应的资源量给物理网络即可，对再映射过程没有影响。

(2)新增虚拟节点、虚拟链路：新增虚拟节点、虚拟链路，必然使得虚拟拓扑改变。这些新增虚拟节点、虚拟链路无法在原有的虚拟网络映射模型M₁中体现，因此必须在物理网络模型中进行再映射。

(3)已有虚拟节点、虚拟链路的资源需求量增加：已有虚拟节点、虚拟链路的资源需求量增加，而在原有的虚拟网络映射模型M₁中，对应的可用物理资源不能满足新要求，因此释放这些已用的物理资源，并寻找新的物理资源进行再映射。

针对新增虚拟节点、虚拟链路，以及部分已有虚拟节点、虚拟链路进行虚拟网络再映射过程，用

来表示需要再映射的拓扑，其中

表示需要再映射的虚拟节点，

表示需要再映射的虚拟链路。在再映射过程中，虚拟网络为所有物理资源支付费用，因此从虚拟网络的角度出发，需要为这部分新增资源支付费用

$C(G_1^V,G_2^V)=\underset{n^V\∈R_N^V}{\mathrm{\Σ}}\underset{n^V\↑n^S}{\mathrm{\Σ}}c\left(n^V\right)p_n\left(n^S\right)+\underset{e^V\∈R_L^V}{\mathrm{\Σ}}\underset{e^V\↑e^S}{\mathrm{\Σ}}b\left(e^V\right)p_l\left(e^V\right)$

其中，n^V↑n^S表示对于建立在物理节点n^S上的虚拟节点n^V，e^V↑e^S表示对于建立在物理链路e^S上的虚拟链路e^V。

因此，基于虚拟网络资源需求动态变化的再映射问题可以视为一个最优化问题：

$\min C(G_1^V,G_2^V)$

假设

表示需要再映射的拓扑，

表示再映射的结果，其中 $R_N^S\⊆N^S,R_L^S\⊆E^S.$

S200：根据物理网络模型和原有虚拟网络映射模型确定可用的物理网络资源。

在物理网络模型中，部分物理节点、物理链路已经被原有虚拟网络映射模型M₁中的虚拟节点、虚拟链路占据，不能参加再映射过程M₂。在进行再映射时，需要从物理网络模型中去除这些不能参加再映射的物理节点和物理链路，进而明确可用物理网络资源：

表示可用物理节点集合，表示可用物理链路集合。

S300：针对虚拟网络资源需求动态变化，明确需要再映射的虚拟节点和虚拟链路，区分已完成再映射的虚拟节点和虚拟链路，确定需要再映射的虚拟节点参加再映射过程的顺序。

需要再映射的虚拟节点和虚拟链路包括：新增虚拟节点、虚拟链路，以及资源需求量增加了的已有虚拟节点和虚拟链路。另外，为了表示再映射过程的进程，需要区分已完成再映射的虚拟节点、虚拟链路，和未完成再映射的虚拟节点、虚拟链路：

表示已完成再映射的虚拟节点集合，表示未完成再映射的虚拟节点集合，初始化时

表示已完成再映射的虚拟链路集合，

表示未完成再映射的虚拟链路集合，初始化时

在再映射过程中，当时，选择一个虚拟节点v∈UFN^V，根据约束条件寻找物理节点完成再映射，并将相应的虚拟链路

映射到物理网络中；当

时，此时完成了整个再映射过程。因此，需要确定各个虚拟节点参加再映射过程的先后顺序。在本发明实施例所述方法中，将节点映射和链路映射一并考虑，因此把各个虚拟节点按照与之连接的虚拟链路数量进行降序排列，根据降序排列的顺序依次进行再映射过程。

S400：判断需要再映射的虚拟节点是否都已经完成再映射，如果是(即

)，结束再映射过程，否则执行S500。

S500：针对当前需要再映射的虚拟节点，根据物理网络可用资源模型从可用的物理网络资源中确定候选的物理节点集合，根据映射代价最小化原则从候选的物理节点集合中选择最优的物理节点，完成映射，更新可用的物理网络资源，执行S400。具体步骤如下：

首先，确定满足资源约束的候选的物理节点集合。

假设虚拟节点v∈UFN^V第一个进行再映射过程，首先根据该节点的资源约束条件来确定可能映射成功的物理节点。虚拟节点有2个资源约束条件：物理节点上的剩余CPU资源满足虚拟节点的需求，即S_N(v₀)≥c(v)，v₀∈AN^S；与物理节点连接的所有物理链路，能满足虚拟节点与已完成再映射的节点之间的带宽要求：

$\∀e^V(v,w)\∈R_L^V(w\∈{\mathrm{FN}}^V),\∃e^S(v_0,v^{\′})\∈{\mathrm{AE}}^S,s.t.S_E\left(e^S(v_0,v^{\′})\right)\≥b\left(e^V(v,w)\right)$

满足上述2个资源约束条件的物理节点构成候选的物理节点集合，记为S(v)。

然后，选择映射代价最小的物理节点，完成节点映射。

在S(v)中选择合适的物理节点，完成虚拟节点v的再映射。整个再映射的优化目标是最小化

因此需要考虑再映射过程中各个候选物理节点的映射代价，并选择映射代价最小的物理节点进行映射，即用MC(v，w)，w∈S(v)来表示将v映射到w的映射代价：

$\mathrm{MC}(v,w)=[c\left(v\right)p_n\left(w\right)+\underset{v^{\′}\∈{\mathrm{FN}}^V,e^V(v,v^{\′})\∈{\mathrm{UFE}}^V}{\mathrm{\Σ}}b\left(e^V(v,v^{\′})\right)p_l\left(M_2\left(e^V(v,v^{\′})\right)\right)]P(v,{\mathrm{UFN}}^V)$

在上述表达式中，c(v)P_n(w)表示CPU资源的使用费用；将v映射到w之后，还需要把 $\∀e^V(v,v^{\′})\∈{\mathrm{UFE}}^V,v^{\′}\∈{\mathrm{FN}}^V$ 在物理网络中映射，对于虚拟链路e^V(v，v′)，假设将其映射至物理链路M₂(e^V(v，v′))，则b(e^V(v，v′))p_l(M₂(e^V(v，v′)))表示这种映射方式下的带宽使用费用，如果有多条物理链路能够满足虚拟链路的要求，则选择带宽使用费用最小的那种映射方式作为M₂(e^V(v，v′))。在本发明所述方法中，除了用CPU资源、带宽资源的使用总费用来描述映射代价，还引入了未来映射标识P(v，w，UFN^V)，用以表征将v映射到w之后，尚未进行再映射的虚拟节点、虚拟链路可以在现有映射结果下有可能完成映射。

关注当v映射到w，完成 $\∀e^V(v,v^{\′})\∈{\mathrm{UFE}}^V,v^{\′}\∈{\mathrm{FN}}^V$ 在物理网络中的映射之后，w的剩余物理链路资源能否完成后继的映射

$\∀e^V(v,v_0)\∈{\mathrm{UFE}}^V,v_0\∈{\mathrm{UFN}}^V$

如果 $\∃e^V(v,v_0),\∀w^{\′}\∈{\mathrm{AN}}^S,b\left(e^V(v,v_0)\right)\≥S_E\left(e^S(w,w^{\′})\right),$ 即任意一条剩余的可用链路资源无法满足后继的虚拟链路e^V(v，v₀)带宽要求，表明后继映射无法进行，未来映射标记P(v，w，UFN^V)＝0，则MC(v，w)＝0；否则，所有后继虚拟链路都有可能映射到物理网络中，未来映射标记P(v，w，UFN^V)＝1。最终，在为v选择最优的物理节点时，选择映射代价MC(v，w)最小且非零的物理节点w。

最后，根据选择的物理节点完成链路映射，更新可用的物理网络资源，执行S400。

将虚拟节点v∈UFN^V映射至物理节点w∈AN^S后，同时需要选择相应的物理链路与虚拟链路进行映射e^V(v，v′)∈UFE^V，v′∈FN^V；在完成上述节点映射、链路映射之后，更新物理网络模型中的可用物理物理资源，即AN^S，AE^S，S_N(n^S)，S_E(e^S)；对于再映射进程进行更新，即UFN^V，UFE^V，FN^V，FE^V。此时，完成了一个虚拟节点的再映射过程，执行S400，判断是否需要进行下一个虚拟节点的再映射。

虚拟网络在运营期间，可以快速、便捷地根据自身虚拟网络资源需求的变化，依托本发明实施例所述方法，进行虚拟网络的再映射：一方面，只针对原有映射结果的部分虚拟节点、虚拟链路进行再映射，减少了再映射过程的计算复杂度、时间复杂度；另一方面，以最小化资源消耗为优化目标，使得每个虚拟网络在再映射过程中资源代价最小化，符合实际情况。同时，在具体的方法设计中，引入映射顺序、映射代价等约束条件，提高了再映射过程的效率。

以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (8)

1.一种基于虚拟网络资源需求动态变化的再映射方法，其特征在于，包括步骤：

S100：建立物理网络模型、虚拟网络模型和物理网络可用资源模型，并根据所述物理网络模型和虚拟网络模型建立原有虚拟网络映射模型；

S200：根据所述物理网络模型和所述原有虚拟网络映射模型确定可用的物理网络资源；

S300：针对虚拟网络资源需求动态变化，明确需要再映射的虚拟节点和虚拟链路，确定所述需要再映射的虚拟节点参加再映射过程的顺序；

S400：判断是否所述需要再映射的虚拟节点都已经完成再映射，如果是，结束再映射过程，否则，按照所述顺序选定当前需要再映射的虚拟节点后执行S500；

S500：针对所述当前需要再映射的虚拟节点，根据所述物理网络可用资源模型从所述可用的物理网络资源中确定候选的物理节点集合，根据映射代价最小化原则从所述候选的物理节点集合中选择最优的物理节点，完成节点映射和链路映射，更新所述可用的物理网络资源，执行S400；

所述步骤S100中，建立所述物理网络可用资源模型具体包括，使用S_N(n^S)表示物理节点n^S上的剩余CPU资源，使用S_E(e^S)表示物理链路e^S上的剩余带宽资源，并且所述S_N(n^S)和S_E(e^S)满足下面公式：

$S_N\left(n^S\right)=c\left(n^S\right)-\underset{\∀n^V\↑n^S}{\mathrm{\Σ}}c\left(n^V\right)$

$S_E\left(e^S\right)=b\left(e^S\right)-\underset{\∀e^V\↑e^S}{\mathrm{\Σ}}b\left(e^V\right)$

其中，c(n^S)表示物理节点n^S的CPU资源，n^V表示建立在物理节点n^S上的虚拟节点，

表示对于所有建立在物理节点n^S上的虚拟节点n^V，c(n^V)表示虚拟节点n^V的CPU资源需求；

b(e^S)表示物理链路e^S的带宽资源，e^V表示建立在物理链路e^S上的虚拟链路，

表示对于所有建立在物理链路e^S上的虚拟链路e^V，b(e^V)表示虚拟链路e^V的带宽需求；

所述步骤S300中，所述需要再映射的虚拟节点包括：虚拟网络资源需求动态变化后新增的虚拟节点和CPU资源需求增加的原有虚拟节点；所述需要再映射的虚拟链路包括：虚拟网络资源需求动态变化后新增的虚拟链路和带宽需求增加的原有虚拟链路。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S100中，通过将物理网络抽象为一个带权重的第一无向图G^S＝(N^S,E^S)建立所述物理网络模型，其中，N^S是所有物理节点的集合，E^S是所有物理链路的集合。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S100中，通过将虚拟网络抽象为一个带权重的第二无向图G^V＝(N^V,E^V)建立所述虚拟网络模型，其中，N^V是所有虚拟节点的集合，E^V是所有虚拟链路的集合。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S100中，建立所述原有虚拟网络映射模型是指，建立虚拟网络资源需求动态变化前的虚拟网络模型与所述物理网络模型中物理节点和物理链路的映射关系其中，表示所述物理网络模型中物理节点集合的子集，

表示所述物理网络模型中物理链路集合的子集。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S200中，所述可用的物理网络资源为，所述物理网络模型中未被所述原有虚拟网络映射模型占用的物理节点和物理链路。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤S200中，通过从所述物理网络模型中去除被所述原有虚拟网络映射模型占用的物理节点和物理链路，以确定所述可用的物理网络资源。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S300中，按照与所述虚拟节点连接的虚拟链路的数量从多到少的顺序，确定所述需要再映射的虚拟节点参加再映射过程的顺序。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S500中，通过从所述可用的物理网络资源中去除所述节点映射所对应的物理节点以及所述链路映射所对应的物理链路，更新所述可用的物理网络资源。