CN102694732A

CN102694732A - 一种基于局部虚拟化的虚拟网构建方法和系统

Info

Publication number: CN102694732A
Application number: CN2012101769765A
Authority: CN
Inventors: 关洪涛; 张建华; 谢高岗; 刘俊杰; 王永功; 贺鹏
Original assignee: Institute of Computing Technology of CAS
Current assignee: Institute of Computing Technology of CAS
Priority date: 2012-05-31
Filing date: 2012-05-31
Publication date: 2012-09-26
Anticipated expiration: 2032-05-31
Also published as: CN102694732B

Abstract

本发明公开了一种基于局部虚拟化的虚拟网构建方法和系统，包括如下步骤：虚拟网管理中心获得物理网络中每个物理路由器的状态信息，建立物理网络拓扑结构；虚拟网管理中心获得建立虚拟网的请求消息，生成虚拟网标识；虚拟网管理中心经过映射算法的计算，将虚拟网的虚拟路由器映射到相关的物理路由器，将虚拟网的虚拟链路映射到相关的物理链路；虚拟网管理中心计算虚拟网每条虚拟链路的链路标识，并将虚拟网的链路标识、虚拟链路上映射到的物理路由器的端口信息和虚拟网标识的对应关系信息发送到相关的物理路由器，虚拟网的生命周期开始。使用本发明构建的虚拟网的链路标识的计算方法，使物理网络突破了同时最多运行4094个虚拟网的限制。

Description

一种基于局部虚拟化的虚拟网构建方法和系统

技术领域

本发明涉及一种虚拟网构建方法和系统，特别是涉及一种基于局部虚拟化的虚拟网构建方法和系统。

背景技术

随着科学技术的不断发展，网络规模的不断扩大，传统互联网由于自身体系结构的限制，难以适应新型业务不断的发展。例如：针对服务质量提出的InteServ/RSVP和DiffServ两种不同的体系机构模型、IP组播技术等，这些技术经过长时间的研究，均未得到大规模的部署。究其原因：一是网络的僵化；二是资源的共享性，服务之间彼此干扰。为此，提出了网络虚拟化技术。在未来互联网体系结构中，主要分为基础设施提供商和虚拟网提供商。

虚拟路由器，即VR(Virtual Router)，是实现网络虚拟化技术的关键设备，用来构建虚拟网的基础设施。VR是在软件和硬件层实现的路由器功能的仿真，VR是一种逻辑设备。每个虚拟路由器有自己独立的路由表和转发表、自己专用的I/O端口、缓存空间和网络管理软件。虚拟路由器在支持虚拟化的物理路由器中生成，每个物理路由器中可以同时存在多个虚拟路由器。所有的虚拟路由器共享所有的物理路由器端口。

多个支持虚拟化的物理路由器互连，组成一个物理网络，构成了虚拟网的基础设施。虚拟网管理中心VNC（Virtual Network Center）用来对虚拟网进行集中式管理，提高虚拟网管理员对虚拟环境的控制。VNC收集整个物理网络拓扑结构、每个路由器的状态信息。当有新的建立虚拟网的请求的时候，VNC根据相关的映射算法，将虚拟网映射到物理网络上。

VLAN(Virtual Local Area Network),是一种将局域网设备从逻辑上划分成一个个的网段，从而实现虚拟工作组的新兴数据交换技术。VLAN的协议字段有12bits，由于0和4095有特殊用途，因此，最多支持4094个虚拟局域网。在物理路由器中，区分不同的虚拟网有多种途径，VLAN是其中一种非常重要的方式，本专利是基于VLAN的区分方式。

现有的基于VLAN的虚拟网构建方法中，VNID(Virtual Network ID)与对应的虚拟网中所有虚拟链路的VLANID相同，VLANID为12bits的长度，所以全网可构建的虚拟网的数量为4094。如图1所示，VNID为3的虚拟网的虚拟路由器映射到物理路由器B、D和E，虚拟网所有虚拟链路的VLANID都为3。VNID为1的虚拟网（图1中未标出）的虚拟路由器映射到物理路由器A、B和E，虚拟网所有虚拟链路的VLANID都为1。VNID为2的虚拟网（图1中未标出）的虚拟路由器映射到物理路由器B、C和D，虚拟网所有虚拟链路的VLANID都为2。VNID为3的虚拟网中，虚拟网由a、b和c三台虚拟路由器组成，虚拟网链路为ab、bc和ac三条，其中，虚拟链路ab映射到物理链路BE，虚拟链路bc映射到物理链路ED，虚拟链路ac映射到物理链路BD。在对每个虚拟网中VNID和所有VLANID进行统一映射的过程中，VNID为3的虚拟网的所有虚拟链路的VLANID都是3。从图1中，可以明显的看出，整个物理网络映射的最大规模为4094，整个网络的可扩展性受到了限制。

发明内容

本发明的主要目的是为了增加物理网络的可扩展性，消除由于VLAN的协议字段有12bits，而带来的整个物理网络映射的最大规模为4094的限制。

为实现上述目的，本发明公开了一种基于局部虚拟化的虚拟网构建方法，步骤如下：

步骤一：用于对虚拟网进行管理的虚拟网管理中心获得物理网络中每个物理路由器的状态信息，所述虚拟网管理中心建立物理网络拓扑结构；

步骤二：所述虚拟网管理中心获得建立虚拟网的请求消息，生成虚拟网标识；

步骤三：所述虚拟网管理中心经过映射算法的计算，将所述虚拟网的虚拟路由器映射到所述物理路由器，将所述虚拟网的虚拟链路映射到物理链路，将两种映射关系发送到所述虚拟路由器映射到的所述物理路由器；

步骤四：所述虚拟网管理中心计算每条所述虚拟网的所述虚拟链路的链路标识，并将所述虚拟网的所述虚拟链路的所述链路标识、所述虚拟链路上的每个所述虚拟路由器映射到的所述物理路由器的端口信息和所述虚拟网标识的对应关系分别发送到所述虚拟链路上的每个所述虚拟路由器映射到的所述物理路由器，所述虚拟网的生命周期开始。

所述建立虚拟网的请求消息可以是用户向所述虚拟网管理中心发送的，也可以是所述虚拟网管理中心自己生成的。

所述映射算法可以是：将所述虚拟网中的每条所述虚拟链路分别映射到所述物理网络中的一条所述物理链路的子图同构算法、将所述虚拟网中的每条所述虚拟链路分别映射到所述物理网络中的一条物理路径的分步映射算法、将所述虚拟网中的每条所述虚拟链路分别映射到所述物理网络中的多条所述物理路径的分步映射算法。

所述虚拟网的所述虚拟链路的所述链路标识可以根据当时与所述虚拟链路映射到的所述物理链路上的所有所述虚拟链路的计数值而获得，也可以是小于与所述物理链路有所述映射关系的所有所述虚拟链路的最大链路标识且当前不是所述链路标识的数值中的最小的数值。

当所述虚拟网的生命周期结束时，所述虚拟网管理中心获得虚拟网生命周期结束的请求消息，所述虚拟网管理中心向所述虚拟网映射到的所述物理路由器发送虚拟网注销消息，收回相应的物理资源，所述物理路由器接收所述虚拟网注销消息后，将与所述虚拟网相关的所述虚拟路由器注销。

所述虚拟网生命周期结束的请求消息可以是用户向所述虚拟网管理中心发送的，也可以是所述虚拟网管理中心自己生成的。

本发明还公开了一种基于局部虚拟化的虚拟网构建系统，其特征在于，包括物理网络拓扑结构建立模块、请求消息获得模块、映射模块和链路标识计算模块：

所述物理网络拓扑结构建立模块，接收每个所述物理路由器发送的各自的所述状态信息，根据所述状态信息建立物理网络拓扑结构，将所述物理网络拓扑结构发送给所述映射模块；

所述请求消息获得模块，获得建立虚拟网的请求消息，生成虚拟网标识，将所述建立虚拟网的请求消息和所述虚拟网标识发送给所述映射模块；

所述映射模块，经过映射算法的计算，将所述虚拟网的虚拟路由器映射到所述物理路由器，将所述虚拟网的虚拟链路映射到物理链路，将两种映射关系发送到所述虚拟路由器映射到的所述物理路由器和所述链路标识计算模块；

所述链路标识计算模块，计算所述虚拟网的所述虚拟链路的链路标识，并将所述虚拟网的所述虚拟链路的所述链路标识、所述虚拟链路上的每个所述虚拟路由器映射到的所述物理路由器的端口信息和所述虚拟网标识的对应关系分别发送到所述虚拟链路上的每个所述虚拟路由器映射到的所述物理路由器，所述虚拟网的生命周期开始。

本发明的有益效果在于：

根据物理链路当时的映射计数为虚拟网的每条虚拟链路分配VLANID。因为本发明实现了VLANID与虚拟网的VNID分离映射，所以突破了构建虚拟网4094个数的限制，提高了物理网络的利用率，增强了网络的可扩展性。

附图说明

图1为现有技术中VNID与VLANID统一映射的虚拟网构建示意图；

图2为本发明的虚拟网构建流程图；

图3为将虚拟网的每条虚拟链路分别映射到物理网络中的一条物理链路的子图同构算法的示意图；

图4为将虚拟网的每条虚拟链路分别映射到物理网络中的一条物理路径的分步映射算法的示意图；

图5为将虚拟网中的每条虚拟链路分别映射到物理网络中的多条物理路径的分步映射算法的示意图；

图6为本发明的实现VNID与VLANID分离映射的虚拟网构建示意图；

图7为本发明的虚拟网构建系统结构图。

其中，附图标记：

虚拟网10

虚拟路由器a/b/c 虚拟链路ab/ac/bc/cd/ef

物理网络20

物理路由器A/B/C/D/E 物理链路AB/AE/BC/BD/BE/CD/DE

物理链路201 物理路径202/203/204

客户端m/n/k

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面参照附图并举实施例，对本发明做进一步详细说明。

如图2所示，本发明构建虚拟网的步骤如下：

步骤一S21：VNC获得物理网络中每个物理路由器的状态信息，建立物理网络拓扑结构。

VNC管理整个物理网络，维护着整个网络的配置信息。

状态信息包括端口个数，端口转发能力，链路连接状态。

当整个物理网络拓扑结构建好之后，VNC为每个物理路由器设置定时器，物理路由器定时向VNC发送报告自己运行状态的心跳数据，当在规定的时间内VNC没有收到物理路由器的心跳数据时，VNC向物理路由器发送探测包，检测物理路由器的状态。如果定时器超时，VNC检查物理路由器的超时原因。如果物理路由器不可达，VNC更新物理网络拓扑结构。对物理路由器相关的虚拟网，进行重新映射。

心跳数据是物理路由器用来向VNC（Virtual Network Center）发送的数据包，该数据包主要目的是向VNC报告“自己现在仍然正常工作”。数据包的内容包括虚拟路由器的编号，比如：VR0，VR1，VR2等。

一较佳实施例，VNC检查物理路由器的超时原因是物理路由器宕机，那么VNC将宕机物理路由器从物理网络拓扑结构中删除，再重新生成物理网络拓扑结构，重新部署与物理路由器相关的虚拟网。

步骤二S22：VNC获得建立虚拟网的请求消息，生成虚拟网标识。

建立虚拟网的请求消息包括虚拟网的拓扑结构信息以及每个虚拟路由器的相关属性。

虚拟路由器的相关属性包括每个链路的带宽，带宽可以相同，也可以不相同；虚拟路由器的计算能力；虚拟路由器的地理位置。

一较佳实施例，用户自己生成包括虚拟网拓扑结构以及每个虚拟路由器的相关属性的请求消息，发送给VNC，VNC获得建立虚拟网的请求消息后，生成虚拟网标识。

另一较佳实施例，VNC自己生成建立虚拟网的请求消息，生成虚拟网标识。

步骤三S23：VNC经过映射算法的计算，将虚拟网的虚拟路由器映射到物理路由器，将虚拟网的虚拟链路映射到物理链路，将两种映射关系发送到虚拟路由器映射到的物理路由器。为了满足不同的实验要求，本发明公开了三种虚拟网映射算法，但本发明不以此为限。这三种映射算法的区别在于虚拟网的边映射方式不同。

图3为一种将虚拟网中的每条虚拟链路分别映射到物理网络中的一条物理链路的子图同构算法的示意图，将建立虚拟网的请求消息里虚拟网的每个虚拟路由器映射到物理网络中的物理路由器。在物理路由器中生成一台虚拟路由器，虚拟路由器之间的连接和建立虚拟网的请求消息一致，即直接连接，不经过任何的中间节点。图3中，虚拟网10的VNID为4，由两台虚拟路由器a和b组成，a和b之间有一条虚拟链路ab。a映射到物理路由器E上，b映射到物理路由器上D。虚拟链路ab映射到物理网络20上一条物理链路201，即DE，不经过任何中间节点。

图4为一种将虚拟网中的每条虚拟链路分别映射到物理网络中的一条物理路径的分步映射算法的示意图，算法主要特点是一条虚拟链路映射到一个物理路径。第一步映射节点，将建立虚拟网的请求消息里虚拟网中每个虚拟路由器映射到物理路由器上，一较佳实施例，采用贪婪算法，按照建立虚拟网的请求消息中虚拟路由器的属性在物理路由器中选择资源最多的路由器；第二步映射链路，一较佳实施例，采用最短路径，将虚拟网10中的一条虚拟链路映射到物理网络20中的一条物理路径，这条物理路径可能是一条物理链路也可能是多条物理链路，当多条物理链路存在的时候中间有中继节点。虚拟网10的VNID为5，由c和d两台虚拟路由器组成，c和d之间有一条虚拟链路cd。c映射到物理路由器A，d映射到物理路由器D。虚拟链路cd映射到物理网络20上一条物理路径202，也就是两条物理链路（AE、ED），存在中间节点E。

图5为一种将虚拟网中的每条虚拟链路分别映射到物理网络中的多条物理路径的分步映射算法的示意图，算法的主要特点是一条虚拟链路映射到多条物理路径。第一步映射节点，将建立虚拟网的请求消息里虚拟网中的虚拟路由器映射到物理路由器上，一较佳实施例，采用贪婪算法，按照建立虚拟网的请求消息中虚拟路由器的属性在物理路由器中选择资源最多的路由器；第二步映射链路，一较佳实施例，采用MCF（Multi-Commodity Flow）算法，将虚拟网10中的一条虚拟链路映射到物理网络20中的多条物理路径。每条物理路径由一条或者多条物理链路组成，当由多条物理链路组成的时候，物理路径中有中继节点。虚拟网10的VNID为6，由e和f两台虚拟路由器组成，e和f之间有一条虚拟链路ef。虚拟网10的虚拟路由器e映射到物理路由器A，虚拟网10的虚拟路由器f映射到物理路由器D。在这种映射方式中，采用MCF算法后，虚拟链路ef映射到物理网络20中的两条物理路径203和204，即（AE、ED）和（AB、BC、CD）。随着建立虚拟网的请求消息不断到达VNC，VNC顺序将虚拟网映射到物理网络20中。当单条物理路径不能满足虚拟网链路的需求后，可以用多条物理路径来满足，来最大程度地利用物理资源。

步骤四S24：VNC计算每条虚拟网的虚拟链路的链路标识，并将虚拟网的虚拟链路的链路标识、虚拟链路上的每个虚拟路由器映射到的物理路由器的端口信息和虚拟网标识的对应关系分别发送到每个虚拟路由器映射到的物理路由器，虚拟网的生命周期开始。下面结合图6的物理网络20和图3所示的将虚拟网中的每条虚拟链路分别映射到物理网络中的一条物理链路的子图同构算法，介绍VLANID的计算方法。

首先，第1个建立虚拟网的请求消息到达VNC。VNC根据建立虚拟网的请求消息生成VNID为1的虚拟网（图6中未标出），虚拟网由三台虚拟路由器a1、b1和c1组成，a1和b1之间有一条虚拟链路a1b1，b1和c1之间有一条虚拟链路b1c1，a1和c1之间有一条虚拟链路a1c1。a1映射到物理路由器A上，b1映射到物理路由器B上，c1映射到物理路由器E上。a1b1映射到物理链路AB，b1c1映射到物理链路BE，a1c1映射到物理链路AE。此时，AB、BE和AE映射计数为0，小于4094。在VNID为1的虚拟网中，AB、BE和AE的VLANID号均为1。映射完毕后，各个边的映射计数分别加1，即AB的映射计数为1，BE的映射计数为1，AE的映射计数为1。

接着，第2个建立虚拟网的请求消息到达VNC。VNC根据建立虚拟网的请求消息生成VNID为2的虚拟网（图6中未标出），虚拟网由三台虚拟路由器a2、b2和c2组成，a2和b2之间有一条虚拟链路a2b2，b2和c2之间有一条虚拟链路b2c2，a2和c2之间有一条虚拟链路a2c2。a2映射到物理路由器B上，b2映射到物理路由器C上，c2映射到物理路由器D上。a2b2映射到物理链路BC，b2c2映射到物理链路CD，a2c2映射到物理链路BD。此时，BC映射计数为0、BD映射计数为0、CD映射计数为0，小于4094。在VNID为2的虚拟网中，BC的VLANID号为1、BD的VLANID号为1、CD的VLANID号为1，这时VNID为2的虚拟网的VLANID与VNID不同，且比VNID小。映射完毕后，各个边的映射计数分别加1，即BC的映射计数为1，BD的映射计数为1，CD的映射计数为1。

接着，第3个建立虚拟网的请求消息到达VNC。VNC根据建立虚拟网的请求消息生成VNID为3的虚拟网，虚拟网由三台虚拟路由器a、b和c组成，a和b之间有一条虚拟链路ab，b和c之间有一条虚拟链路bc，a和c之间有一条虚拟链路ac。a映射到物理路由器B上，b映射到物理路由器E上，c映射到物理路由器D上。ab映射到物理链路BE，bc映射到物理链路ED，ac映射到物理链路BD。此时，BE映射计数为1、ED映射计数为0、BD映射计数为1，小于4094。在VNID为3的虚拟网中，BE的VLANID号为2、ED的VLANID号为1、BD的VLANID号为2，这时VNID为3的虚拟网的VLANID与VNID不同，且比VNID小。映射完毕后，各个边的映射计数分别加1，即BE的映射计数为2，ED的映射计数为1，BD的映射计数为2。

从图中可以看出，总共有虚拟网请求1，虚拟网请求2和虚拟网请求3,3个虚拟网映射到物理网络20上。如果虚拟网1,2和3的VNID和VLANID分别相同的话，当前的VLANID最大值应该是3，而不是2。由于用于构建虚拟网的VLANID的范围是1至4094，因此，可以此种映射方式获得的VLANID不大于现有技术的映射方式获得的VLANID，可以增加虚拟网映射的成功率，显著提高物理网络的利用率。

上述映射过程为一较佳实施例，采用图3所示的算法，即虚拟网10中的每条虚拟链路分别映射到物理网络20中的一条物理链路。另一较佳实施例，采用图4所示的算法，将虚拟网10中的每一条虚拟链路分别映射到物理网络20中的一条物理路径。另一较佳实施例，采用图5所示的算法，将虚拟网10中的每一条虚拟链路分别映射到物理网络20中的多条物理路径，来增加物理资源的利用率。

本方法中，如果VNC接到不再继续租用虚拟网的虚拟网生命周期结束的消息后，VNC向虚拟网映射到的物理路由器发送虚拟网注销消息，收回相应的物理资源，将虚拟网的VLANID注销，将VLANID收回。

物理路由器接收虚拟网注销消息后，将与虚拟网相关的虚拟路由器注销。

随着原有虚拟网不断的注销，新的虚拟网建立消息的不断到达，VNID连续的虚拟网映射到同一物理链路上的虚拟链路的VLANID可能不再连续。一较佳实施例，每次VNC进行虚拟链路映射的时候，首先确定与该物理链路有映射关系的所有虚拟链路中的最大VLANID，挑选小于最大VLANID且当前没被使用的最小数值作为此虚拟链路的VLANID，将该VLANID发送到相应的物理路由器。

下面为使用本发明构建的虚拟网中转发数据包的一较佳实施例。该实施例以图6为例进行说明，其中数据包从虚拟网10的虚拟路由器a转入（也就是，从B转入），数据包的下一跳虚拟路由器是c（也就是，下一跳是D），VNID=3，物理路由器B、D和E中进行数据转发的线路处理卡标识CardID都为1。VNC在构建VNID=3的虚拟网10时，会计算出虚拟路由器到物理路由器的映射关系、虚拟链路到物理链路的映射关系和每条虚拟链路的VLANID,如下：

VNID=3；

a被映射到B；b被映射到E；c被映射到D；

ab被映射到BE；ac被映射到BD；bc被映射到ED；

ab的VLANID=2；

ac的VLANID=2；

bc的VLANID=1；

ma的VLANID=3；

bn的VLANID=3；

ck的VLANID=3；

VNC向B、D和E分别发送虚拟路由器到物理路由器的映射关系，虚拟链路到物理链路的映射关系，虚拟网10的虚拟链路的链路标识、虚拟链路上的虚拟路由器映射到的物理路由器的端口信息和虚拟网标识的对应关系：

VNC向物理路由器B发送的信息包括：

a映射到B；ab映射到BE；ac映射到BD；

CardID=1、PORT=0且VLANID=3，VNID=3，链路为ma；

CardID=1、PORT=2且VLANID=2，VNID=3，链路为ab；

CardID=1、PORT=3且VLANID=2，VNID=3，链路为ac。

VNC向物理路由器D发送的信息包括：

c映射到D；ac映射到BD；bc映射到ED；

CardID=1、PORT=1且VLANID=2，VNID=3，链路为ac；

CardID=1、PORT=2且VLANID=1，VNID=3，链路为bc；

CardID=1、PORT=3且VLANID=3，VNID=3，链路为ck。

VNC向物理路由器E发送的信息包括：

b映射到E；ab映射到BE；bc映射到ED；

CardID=1、PORT=0且VLANID=2，VNID=3，链路为ab；

CardID=1、PORT=2且VLANID=3，VNID=3，链路为bn；

CardID=1、PORT=3且VLANID=1，VNID=3，链路为bc。

虚拟网10中数据包转发过程如下：

1.物理路由器B接到数据包后，根据数据包转入的物理路由器的端口信息，即线路处理卡标识CardID=1、端口标识PORT=0，和数据包中的VLANID=3，根据VNC发送信息，识别数据包所属的虚拟网10的VNID=3，也可判断出对应的链路是ma；

2.物理路由器B从VNC发送信息中，查询出VNID=3对应的虚拟网10中与B有映射关系的那个虚拟路由器a；

3.物理路由器B查询虚拟路由器a的路由表，确定数据包转发的下一跳虚拟路由器c、数据包转出的线路处理卡标识CardID=1及其端口标识PORT=3；

4.物理路由器B在VNC发送信息中，查询VNID=3的虚拟网10中与虚拟路由器c有映射关系的物理路由器D，以及链路ac在虚拟网10中的VLANID=2；

5.物理路由器B用虚拟网10中ac对应的VLANID=2更换数据包中已有的VLANID；

6.物理路由器B通过线路处理卡标识CardID=1及其端口标识PORT=3的端口将数据包转发给D。

数据包在VNID=3的虚拟网10中后续的转发过程与上述过程相同。

下面用一较佳实施例介绍如何根据物理端口信息和VLANID识别虚拟网10。D接到数据包后，根据接收数据包的线路处理卡标识CardID=1及其端口标识PORT=1和数据包中的VLANID=2，在VNC发送信息中，识别数据包所属的虚拟网10的VNID=3，也可判断对应的链路是ac。

本发明的技术方案中，VNC计算的每个链路的VLANID不超过所属虚拟网的VNID。所以消除由于VLAN的协议字段有12bits，而最多支持4094个虚拟网的限制。

图7为本发明的虚拟网构建系统的结构图。

系统包括物理网络拓扑结构建立模块、请求消息获得模块、映射模块和链路标识计算模块：

物理网络拓扑结构建立模块71，接收每个物理路由器发送的各自的状态信息，根据状态信息建立整个物理网络拓扑结构，将拓扑结构发送给映射模块；

请求消息获得模块72，获得建立虚拟网的请求消息，生成虚拟网标识，将建立虚拟网的请求消息和虚拟网标识发送给映射模块；

映射模块73，经过映射算法的计算，将虚拟网的虚拟路由器映射到物理路由器，将虚拟网的虚拟链路映射到物理链路，将两种映射关系发送到虚拟路由器映射到的物理路由器和链路标识计算模块；

链路标识计算模块74，计算虚拟网的虚拟链路的链路标识，并将虚拟网的虚拟链路的链路标识、虚拟链路上的每个虚拟路由器映射到的物理路由器的端口信息和虚拟网标识的对应关系分别发送到虚拟链路上每个虚拟路由器映射到的物理路由器，虚拟网的生命周期开始。

本系统还可以包括注销模块75（图7中用虚线标出），接收虚拟网生命周期结束的请求消息，向各个虚拟网映射到的物理路由器发送虚拟网注销消息，收回相应的物理资源,包括将虚拟网的链路标识注销，将虚拟网的链路标识收回。物理路由器接收注销模块发送的虚拟网注销消息后，将与虚拟网相关的虚拟路由器注销。

本发明与现有技术相比，提高了物理网络承载虚拟网的能力，增强了网络映射的可扩展性。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制，任何所属技术领域的技术人员，若在不脱离本发明所提出技术特征的范围内，利用本发明所公开的技术内容所作出局部更动或修改的等效实施例，并且未脱离本发明的技术特征内容，均仍属于本发明技术特征的范围内。

Claims

1.一种基于局部虚拟化的虚拟网构建方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述基于局部虚拟化的虚拟网构建方法，其特征在于，所述建立虚拟网的请求消息可以是用户向所述虚拟网管理中心发送的，也可以是所述虚拟网管理中心自己生成的。

3.根据权利要求1所述基于局部虚拟化的虚拟网构建方法，其特征在于，所述映射算法可以是：将所述虚拟网中的每条所述虚拟链路分别映射到所述物理网络中的一条所述物理链路的子图同构算法、将所述虚拟网中的每条所述虚拟链路分别映射到所述物理网络中的一条物理路径的分步映射算法、将所述虚拟网中的每条所述虚拟链路分别映射到所述物理网络中的多条所述物理路径的分步映射算法。

4.根据权利要求1所述基于局部虚拟化的虚拟网构建方法，其特征在于，所述虚拟网的所述虚拟链路的所述链路标识可以根据当时与所述虚拟链路映射到的所述物理链路上的所有所述虚拟链路的计数值而获得，也可以是小于与所述物理链路有所述映射关系的所有所述虚拟链路的最大链路标识且当前不是所述链路标识的数值中的最小的数值。

5.根据权利要求1所述基于局部虚拟化的虚拟网构建方法，其特征在于，当所述虚拟网的生命周期结束时，所述虚拟网管理中心获得虚拟网生命周期结束的请求消息，所述虚拟网管理中心向所述虚拟网映射到的所述物理路由器发送虚拟网注销消息，收回相应的物理资源，所述物理路由器接收所述虚拟网注销消息后，将与所述虚拟网相关的所述虚拟路由器注销。

6.根据权利要求5所述基于局部虚拟化的虚拟网构建方法，其特征在于，所述虚拟网生命周期结束的请求消息可以是用户向所述虚拟网管理中心发送的，也可以是所述虚拟网管理中心自己生成的。

7.一种基于局部虚拟化的虚拟网构建系统，其特征在于，包括物理网络拓扑结构建立模块、请求消息获得模块、映射模块和链路标识计算模块：

8.根据权利要求7所述基于局部虚拟化的虚拟网构建系统，其特征在于，所述建立虚拟网的请求消息可以是用户向所述虚拟网管理中心发送的，也可以是所述虚拟网管理中心自己生成的。

9.根据权利要求7所述基于局部虚拟化的虚拟网构建系统，其特征在于，所述映射算法可以是：将所述虚拟网中的每条所述虚拟链路分别映射到所述物理网络中的一条所述物理链路的子图同构算法、将所述虚拟网中的每条所述虚拟链路映射到所述物理网络中的一条物理路径的分步映射算法、将所述虚拟网中的每条所述虚拟链路映射到所述物理网络中的多条所述物理路径的分步映射算法。

10.根据权利要求7所述基于局部虚拟化的虚拟网构建系统，其特征在于，所述虚拟网的所述虚拟链路的所述链路标识可以根据当时与所述虚拟链路映射到的所述物理链路上的所有所述虚拟链路的计数值而获得，也可以是小于与所述物理链路有所述映射关系的所有所述虚拟链路的最大链路标识且当前不是所述链路标识的数值中的最小的数值。