CN105610676A - 一种软件定义网络虚拟映射方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种软件定义网络虚拟映射方法及装置，应用于控制层设备，所述控制层设备接收虚拟网络请求，将虚拟网络请求中一个连接度最大的虚拟节点确定为虚拟核心节点；获得底层网络核心节点；将所述虚拟核心节点映射至所述底层网络核心节点；从与虚拟核心节点相连的第一跳节点开始，根据虚拟网络请求中记录的要求量，对应从与底层网络核心节点相连的第一跳底层网络节点开始，在底层网络中逐一获取满足虚拟节点的资源要求量和虚拟链路的资源要求量的底层网络节点和链路进行映射，直至虚拟网络请求中所有的虚拟节点和虚拟链路映射完成。本发明实施例能够使底层网络节点被均衡映射。

Description

一种软件定义网络虚拟映射方法及装置

技术领域

本发明涉及软件定义网络领域，特别涉及一种软件定义网络虚拟映射方法及装置。

背景技术

软件定义网络(SDN)是解决网络僵化问题的非常有发展前景的方法。SDN中分离数据层和控制层，并简化网络管理。控制层运行自主映射算法，根据网络虚拟请求，向底层共享网络发送相应的映射方案。

虚拟网络映射问题主要涉及如何合理与高效地映射虚拟网络请求到一个共享的底层网络中。现有技术在将网络虚拟请求中的虚拟节点映射到底层网络的底层网络节点时，并没有考虑底层网络节点的所承受负载的情况，即只要判断某一底层网络节点剩余的资源量满足相应虚拟节点资源量要求，就能够将该底层网络节点与对应虚拟节点进行映射，而不考虑在底层网络中是否存在其它未被使用或未被充分使用的底层网络节点，进而造成底层网络底层网络节点未被均衡映射。

发明内容

本发明实施例公开了一种软件定义网络虚拟映射方法及装置，使底层网络节点能够被均衡映射。

为达到上述目的，本发明实施例公开了一种软件定义网络虚拟映射方法，应用于控制层设备，所述方法包括步骤：

A、接收虚拟网络请求，所述虚拟网络请求为一个加权无向图，其中包括：每个虚拟节点的资源要求量、每个虚拟节点之间的连接关系和具有连接关系的虚拟节点间虚拟链路的资源要求量；

B、按照第一预设规则，将虚拟网络请求中一个连接度最大的虚拟节点确定为虚拟核心节点；

C、按照第二预设规则，基于底层网络加权无向图，获得底层网络核心节点；

D、将所述虚拟核心节点映射至所述底层网络核心节点；

E、从与虚拟核心节点相连的第一跳节点开始，根据虚拟网络请求中每个虚拟节点的资源要求量、每个虚拟节点之间的连接关系和具有连接关系的虚拟节点间虚拟链路的资源要求量，对应从与底层网络核心节点相连的第一跳底层网络节点开始，在底层网络中逐一获取满足虚拟节点的资源要求量和虚拟链路的资源要求量的底层网络节点和链路进行映射，直至虚拟网络请求中所有的虚拟节点和虚拟链路映射完成。

较佳的，所述按照第一预设规则，将虚拟网络请求中一个连接度最大的虚拟节点确定为虚拟核心节点，包括：

对连接度最大的虚拟节点中的每一个虚拟节点进行AR评估，确定AR评估值最大的一个虚拟节点为虚拟核心节点。

较佳的，所述按照第二预设规则，基于底层网络加权无向图，获得底层网络核心节点，包括：

根据预设资源库中保存的底层网络加权无向图中每个底层网络节点的未使用资源量和已使用资源量的信息，确定剩余资源量占比最大的底层网络节点为底层网络核心节点；所述预设资源库中保存有底层网络中每个底层网络节点的未使用资源量和已使用资源量的信息，和每个底层网络节点之间的连接关系，以及具有连接关系的节点间底层网络节点链路的可用带宽资源量。

较佳的，所述步骤E，包括：

E1、将所述虚拟核心节点作为当前父虚拟节点，将所述底层网络核心节点作为当前真父底层网络节点；

E2、确定与当前父虚拟节点经过一跳连接的所有未映射虚拟节点为子虚拟节点；确定与当前真父底层网络节点经过一跳连接的所有未映射底层网络节点为子底层网络节点；

E3、取出每个子虚拟节点，执行步骤E31、E32和E33；

E31、确定待选底层网络节点，以使所述待选底层网络节点与当前父底层网络节点间底层网络链路可用资源量满足该子虚拟节点与对应的父虚拟节点间链路资源要求量；将所有待选底层网络节点与当前父底层网络节点间底层网络链路确定为可用链路；

E32、判断待选底层网络节点中，是否至少有一个待选底层网络节点的未使用资源量不小于该子虚拟节点的资源要求量，若是，则按照预设的规则，选择其中一个待选底层网络节点与该子虚拟节点建立映射关系，并将该建立映射关系的子底层网络节点标识为已映射底层网络节点，将该子虚拟节点标识为已映射虚拟节点，并确定已映射路径；所述已映射路径由连通该已映射底层网络节点与当前真父底层网络节点的可用链路构成，所述已映射路径与已映射虚拟节点到当前父虚拟节点间的虚拟链路具有映射关系，直到取尽了所有子虚拟节点，之后执行E33；若否，则将所有当前待选底层网络节点确定为伪父底层网络节点，执行E321、E322和E323；

E321、确定与所述伪父底层网络节点经过一跳连接的所有未映射底层网络节点为新子底层网络节点；

E322、确定新的待选底层网络节点，以使所述新的待选底层网络节点与对应的伪父底层网络节点间底层网络链路可用资源量满足该子虚拟节点与对应的父虚拟节点间链路资源要求量，并将该底层网络链路标识为可用链路；

E323、在E322确定出的待选底层网络节点中，执行E32；

E33、判断是否完成所有虚拟节点的映射，若是则执行E4，若否，则将每个子虚拟节点确定为新的当前父虚拟节点，将与每个子虚拟节点建立映射关系的已映射底层网络节点确定为新的当前真父底层网络节点，执行E2、E3；

E4、根据虚拟节点之间的连接关系，确定未映射的虚拟链路；

E5、针对每条未映射的虚拟链路，确定其所对应的两个已映射底层网络节点，在所述两个已映射底层网络节点间确定一条满足该未映射的虚拟链路资源量要求的连通路径，与该未映射的虚拟链路建立映射关系。

较佳的，所述在所述两个已映射底层网络节点间确定一条满足该未映射的虚拟链路资源量要求的连通路径，与该未映射的虚拟链路建立映射关系，包括：

采用k-最短路径法，在所述两个已映射底层网络节点间确定一条满足该未映射的虚拟链路资源量要求的连通路径，与该未映射的虚拟链路建立映射关系。

本发明实施例还公开了一种软件定义网络虚拟映射装置，应用于控制层设备，所述装置包括：

接收模块，用于接收虚拟网络请求，所述虚拟网络请求为一个加权无向图，其中包括：每个虚拟节点的资源要求量、每个虚拟节点之间的连接关系和具有连接关系的虚拟节点间虚拟链路的资源要求量；

虚拟核心节点模块，用于按照第一预设规则，将虚拟网络请求中一个连接度最大的虚拟节点确定为虚拟核心节点；

底层网络核心节点模块，用于按照第二预设规则，基于底层网络加权无向图，获得底层网络核心节点；

核心节点映射模块，用于将所述虚拟核心节点映射至所述底层网络核心节点；

映射模块，用于从与虚拟核心节点相连的第一跳节点开始，根据虚拟网络请求中每个虚拟节点的资源要求量、每个虚拟节点之间的连接关系和具有连接关系的虚拟节点间虚拟链路的资源要求量，对应从与底层网络核心节点相连的第一跳底层网络节点开始，在底层网络中逐一获取满足虚拟节点的资源要求量和虚拟链路的资源要求量的底层网络节点和链路进行映射，直至虚拟网络请求中所有的虚拟节点和虚拟链路映射完成。

较佳的，所述虚拟核心节点模块，具体用于：

对连接度最大的虚拟节点中的每一个虚拟节点进行AR评估，确定AR评估值最大的一个虚拟节点为虚拟核心节点。

较佳的，所述底层网络核心节点模块，具体用于：

根据预设资源库中保存的底层网络加权无向图中每个底层网络节点的未使用资源量和已使用资源量的信息，确定剩余资源量占比最大的底层网络节点为底层网络核心节点，所述预设资源库中保存有底层网络中每个底层网络节点的未使用资源量和已使用资源量的信息，和每个底层网络节点之间的连接关系，以及具有连接关系的节点间底层网络节点链路的可用带宽资源量。

较佳的，所述映射模块，包括：

父节点子模块，用于将所述虚拟核心节点作为当前父虚拟节点，将所述底层网络核心节点作为当前真父底层网络节点；

子节点子模块，用于确定与当前父虚拟节点经过一跳连接的所有未映射虚拟节点为子虚拟节点；确定与当前真父底层网络节点经过一跳连接的所有未映射底层网络节点为子底层网络节点；

映射子模块，用于取出每个子节点子模块确定出的子虚拟节点，触发待选底层网络节点子模块、待选节点判断子模块和新子底层网络节点子模块；

待选底层网络节点子模块，用于确定待选底层网络节点，以使所述待选底层网络节点与当前父底层网络节点间底层网络链路可用资源量满足该子虚拟节点与对应的父虚拟节点间链路资源要求量；将所有待选底层网络节点与当前父底层网络节点间底层网络链路确定为可用链路；

待选节点判断子模块，用于判断待选底层网络节点中，是否至少有一个待选底层网络节点的未使用资源量不小于该子虚拟节点的资源要求量，若是，则按照预设的规则，选择其中一个待选底层网络节点与该子虚拟节点建立映射关系，并将该建立映射关系的子底层网络节点标识为已映射底层网络节点，将该子虚拟节点标识为已映射虚拟节点，确定已映射路径，所述已映射路径由连通该已映射底层网络节点与当前真父底层网络节点的可用链路构成，所述已映射路径与已映射虚拟节点到当前父虚拟节点间的虚拟链路具有映射关系，直到取尽了所有子虚拟节点，之后转向虚拟节点判断子模块；若否，则将所有当前待选底层网络节点确定为伪父底层网络节点，转向新子底层网络节点子模块、新待选底层网络节点子模块和跳转子模块；

新子底层网络节点子模块，用于确定与所述伪父底层网络节点经过一跳连接的所有未映射底层网络节点为新子底层网络节点；

新待选底层网络节点子模块，用于确定新的待选底层网络节点，以使所述新的待选底层网络节点与对应的伪父底层网络节点间底层网络链路可用资源量满足该子虚拟节点与对应的父虚拟节点间链路资源要求量，并将该底层网络链路标识为可用链路；

跳转子模块，用于针对新待选底层网络节点子模块确定出的待选底层网络节点，转向待选节点判断子模块；

虚拟节点判断子模块，用于判断是否完成所有虚拟节点的映射，若是则转向未映射的虚拟链路确定子模块，若否，则将每个子虚拟节点确定为新的当前父虚拟节点，将与每个子虚拟节点建立映射关系的已映射底层网络节点确定为新的当前真父底层网络节点，转向子节点子模块；

未映射虚拟链路确定子模块，用于根据虚拟节点之间的连接关系，确定未映射的虚拟链路；

链路映射子模块，用于针对每条未映射的虚拟链路，确定其所对应的两个已映射底层网络节点，在所述两个已映射底层网络节点间确定一条满足该未映射的虚拟链路资源量要求的连通路径，与该未映射的虚拟链路建立映射关系。

较佳的，所述链路映射子模块，具体用于：

采用k-最短路径法，在所述两个已映射底层网络节点间确定一条满足该未映射的虚拟链路资源量要求的连通路径，与该未映射的虚拟链路建立映射关系。

由上述的技术方案可见，本发明实施例提供了一种软件定义网络虚拟映射方法及装置，应用于控制层设备，所述控制层设备接收虚拟网络请求，按照第一预设规则，将虚拟网络请求中一个连接度最大的虚拟节点确定为虚拟核心节点；按照第二预设规则，基于底层网络加权无向图，获得底层网络核心节点；将所述虚拟核心节点映射至所述底层网络核心节点；从与虚拟核心节点相连的第一跳节点开始，根据虚拟网络请求中每个虚拟节点的资源要求量、每个虚拟节点之间的连接关系和具有连接关系的虚拟节点间虚拟链路的资源要求量，对应从与底层网络核心节点相连的第一跳底层网络节点开始，在底层网络中逐一获取满足虚拟节点的资源要求量和虚拟链路的资源要求量的底层网络节点和链路进行映射，直至虚拟网络请求中所有的虚拟节点和虚拟链路映射完成，使底层网络实际底层网络节点能够被均衡映射。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一提供的一种软件定义网络虚拟映射方法的流程示意图；

图2为具体的虚拟网络请求示意图；

图3为将虚拟网络请求中的虚拟节点按连接度分类示意图；

图4为本发明实施例二提供的一种软件定义网络虚拟映射方法的流程示意图；

图5为本发明提供的一种虚拟链路映射示意图；

图6为本发明提供的另一种虚拟链路映射示意图；

图7为父虚拟节点与真父底层网络节点更新示意图；

图8为未映射链路说明示意图；

图9为本发明实施例提供的一种软件定义网络虚拟映射装置结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面通过具体实施例，对本发明进行详细说明。

图1为本发明实施例一提供的一种软件定义网络虚拟映射方法的流程示意图，所述方法应用于控制层设备，该方法可以包括步骤：

S101：接收虚拟网络请求。

所述虚拟网络请求为一个加权无向图，其中包括：每个虚拟节点的资源要求量、每个虚拟节点之间的连接关系和具有连接关系的虚拟节点间虚拟链路的资源要求量。

如图2所示为一个具体的虚拟网络请求示意图，该映射请求中包含虚拟节点a、b、c、d、e、f、g、h和i，在虚拟节点旁边方框中显示的数字表示该虚拟节点的资源要求量，虚拟节点间的连线表示虚拟节点间的虚拟链路，虚拟链路上的数字表示虚拟链路的资源要求量，其中虚拟节点的资源要求量和虚拟链路的带宽要求量均用归一化后的无量纲数值表示。

S102：按照第一预设规则，将虚拟网络请求中一个连接度最大的虚拟节点确定为虚拟核心节点。

具体的，1)查找当前连接度最小的虚拟节点，将其分类到对应连接度的虚拟节点集合中，之后

2)将查找到的连接度最小的虚拟节点视为与原虚拟请求网络断开，对虚拟网络请求的拓扑结构进行更新，再在更新后的虚拟网络请求中，查找当前连接度最小的虚拟节点，将其分类到对应连接度的虚拟节点集合中。

依次执行1)和2)，直到所有虚拟网络请求中的虚拟节点全部分类到对应连接度的虚拟节点集合中。如图3所示，虚拟网络请求中的虚拟节点被分类到连接度为1的虚拟节点集合和连接度为2的虚拟节点集合中。

按照预设的算法，在连接度最大的虚拟节点集合中确定虚拟核心节点。

可以根据AR(AvailableResource，可用资源)计算法，在连接度最大的虚拟节点集合中，确定一个虚拟节点为虚拟核心节点，具体的，针对连接度最大的虚拟节点集合中的每个虚拟节点，计算其虚拟节点的资源要求量和与其连接的每个虚拟链路的资源要求量总和的乘积，将乘积最大的虚拟节点确定为虚拟核心节点。如图3所示，在连接度为2的虚拟节点集合中，具有虚拟节点a、b、c、d和e，其根据AR计算法计算得到的乘积值分别为133、60、27、44、48，则将虚拟节点a确定为该虚拟网络请求的虚拟核心节点。AR计算法为现有技术，本发明不再赘述。

S103：按照第二预设规则，基于底层网络加权无向图，获得底层网络核心节点。

根据预设资源库中保存的底层网络加权无向图中每个底层网络节点的未使用资源量和已使用资源量的信息，确定剩余资源量占比最大的底层网络节点为与所述虚拟核心节点对应的底层网络核心节点，并建立虚拟核心节点与核心底层网络底层网络节点的映射关系。

所述预设资源库中保存有底层网络中每个底层网络节点的未使用资源量和已使用资源量的信息，和每个底层网络节点之间的连接关系，以及具有连接关系的节点间底层网络链路的可用带宽资源量。具体的，可以根据LB(LoadBalancing，负载均衡)计算方法，计算每个底层网络节点的LB值，即计算每个底层网络节点的未使用资源量和已使用资源量的比值，确定LB值最大的底层网络节点为底层网络核心节点。负载均衡计算法为现有技术，本发明不再赘述。

S104：将所述虚拟核心节点映射至所述底层网络核心节点。

S105：从与虚拟核心节点相连的第一跳节点开始，根据虚拟网络请求中每个虚拟节点的资源要求量、每个虚拟节点之间的连接关系和具有连接关系的虚拟节点间虚拟链路的资源要求量，对应从与底层网络核心节点相连的第一跳底层网络节点开始，在底层网络中逐一获取满足虚拟节点的资源要求量和虚拟链路的资源要求量的底层网络节点和链路进行映射，直至虚拟网络请求中所有的虚拟节点和虚拟链路映射完成。

本发明实施例中，根据预设的规则，确定虚拟网络请求中的虚拟核心节点和底层网络中的底层网络核心节点，对应从与底层网络核心节点相连的第一跳底层网络节点开始，在底层网络中逐一获取满足虚拟节点的资源要求量和虚拟链路的资源要求量的底层网络节点和链路进行映射，直至虚拟网络请求中所有的虚拟节点和虚拟链路映射完成，使得底层网络中的底层网络节点能够被均衡映射。

图4为本发明实施例二提供的一种软件定义网络虚拟映射方法的流程示意图，所述方法应用于映射控制设备，该方法可以包括步骤：

S401：接收虚拟网络请求。

S402：按照第一预设规则，将虚拟网络请求中一个连接度最大的虚拟节点确定为虚拟核心节点。

S403：按照第二预设规则，基于底层网络加权无向图，获得底层网络核心节点。

S404：将所述虚拟核心节点映射至所述底层网络核心节点。

S405：将所述虚拟核心节点作为当前父虚拟节点，将所述底层网络核心节点作为当前真父底层网络节点。

S406：确定与当前父虚拟节点经过一跳连接的所有未映射虚拟节点为子虚拟节点；确定与当前真父底层网络节点经过一跳连接的所有未映射底层网络节点为子底层网络节点。

如图5所示，a为当前父虚拟节点，A为当前真父底层网络节点，与a具有一跳连接的所有未映射虚拟节点b、c、d为子虚拟节点，与A具有一跳连接的所有未映射底层网络节点B、C、D为子底层网络节点。

S407：取出一个未取出过的子虚拟节点，依次执行步骤S408、S409。

S408：确定待选底层网络节点，使得所述待选底层网络节点与当前真父底层网络节点间底层网络链路可用资源量满足该子虚拟节点与对应的父虚拟节点间链路资源要求量，将所有待选底层网络节点与当前父底层网络节点间底层网络链路确定为可用链路。

如图5中所示，假设从b点开始，确定b-a之间虚拟链路的资源需求量为m，再依次考察底层网络网络中B-A、C-A、D-A链路中是否存在链路可用资源量大于等于m的底层网络链路，若不存在，则此次网络映射失败，若存在，假设B-A和C-A这两条底层网络链路可用资源量大于等于m，则将底层网络节点B、A确定为待选底层网络节点，将底层网络链路B-A、C-A确定为可用链路，之后执行S409。

S409：判断待选底层网络节点中，是否至少有一个待选底层网络节点的未使用资源量不小于该子虚拟节点的资源要求量，若是，执行S410；若否，则执行S411。

如图5所示，判断底层网络节点B、C中是否至少有未使用资源量不小于子虚拟节点b的资源要求量，若是，执行S410；若否，则执行S411。

S410：按照预设的规则，选择其中一个待选底层网络节点与该子虚拟节点建立映射关系，并将该建立映射关系的子底层网络节点标识为已映射底层网络节点，将该子虚拟节点标识为已映射虚拟节点，确定已映射路径，所述已映射路径由连通该已映射底层网络节点与当前真父底层网络节点的可用链路构成，所述已映射路径与已映射虚拟节点到当前父虚拟节点间的虚拟链路具有映射关系，之后执行S414。

S414：判断是否取尽了所有子虚拟节点，若是，则执行S415，若否，则执行S407。

如图5所示，假设B、C的未使用资源量都不小于子虚拟节点b的资源要求量，则可以任意选择B或者C作为与虚拟节点b建立映射关系的已映射底层网络节点，将虚拟节点b确定为已映射虚拟节点，假设选择了B为与虚拟节点b建立映射关系的已映射底层网络节点，则将底层网络链路B-A确定为与虚拟链路b-a建立映射关系的已映射路径，之后，再对子虚拟节点c、d执行步骤S108和S409，直到子虚拟节点c、d都为已映射虚拟节点、且虚拟链路c-a、d-a完成了链路映射，之后执行步骤S415。

S411：将所有当前待选底层网络节点确定为伪父底层网络节点，执行S412、S413。

如图6所示，执行到步骤S412，说明子底层网络节点B、C的可用资源量都小于子虚拟节点b的资源要求量，则分别将子底层网络节点B和C确定为伪父底层网络节点。

S412：确定与所述伪父底层网络节点经过一跳连接的所有未映射底层网络节点为新子底层网络节点。

如图6所示，将底层网络节点B和C作为伪父底层网络节点，查找与底层网络节点B和C具有一跳连接的所有未映射底层网络节点E、F、G、H、I、J作为新子底层网络节点。

S413：确定新的待选底层网络节点，以使所述新的待选底层网络节点与对应的伪父底层网络节点间底层网络链路可用资源量满足该子虚拟节点与对应的父虚拟节点间链路资源要求量，并将并将该底层网络链路标识为可用链路，之后执行S409。

如图6所示，在底层网络链路E-B、F-B、G-B、H-C、I-C、J-C中，查找底层网络链路可用资源量不小于b-a虚拟链路资源要求量的底层网络链路，若查找不到，则网络映射失败，若查找到，假设查找到的底层网络链路为E-B、F-B、I-C、J-C，则将这些链路标识为可用链路，将底层网络节点E、F、I、J确定为新的待选底层网络节点。在S413确定出的待选底层网络节点中，执行S409。

如图6所示，假设待选底层网络节点E、I的未使用资源量不小于该子虚拟节点b的资源要求量，则选择其中一个待选底层网络节点，假设选择底层网络节点E，与子虚拟节点b建立映射关系，并将底层网络节点E标识为已映射底层网络节点，将子虚拟节点b标识为已映射虚拟节点，并将已映射底层网络节点E与当前真父底层网络节点A之间由可用链路构成的连通路径，即路径E-B-A作为与虚拟链路b-a具有映射关系的已映射路径，直到所有子虚拟节点完成了节点映射、所有子虚拟节点与与其对应的当前父虚拟节点之间虚拟链路完成了链路映射，之后执行S415。

S415：判断是否完成所有虚拟节点的映射，若是，执行S417，若否，执行S416。

S416：将每个子虚拟节点确定为新的当前父虚拟节点，将与每个子虚拟节点建立映射关系的已映射底层网络节点确定为新的当前真父底层网络节点，执行S406。

如图7所示，当完成了虚拟节点b、c、d的映射之后，再将虚拟节点b、c、d确定为新的当前父虚拟节点，针对当前父虚拟节点b，将与其具有映射关系的底层网络节点E作为新的当前真父底层网络节点，执行S406和S407，再依次针对当前父虚拟节点c、d执行S406和S407，直到当前网络中所有虚拟节点都完成节点映射。

S417：根据虚拟节点之间的连接关系，确定未映射的虚拟链路。

在执行完S417之前的所有步骤之后，所有虚拟节点映射都已经完成，但在虚拟网络请求中还存在未被映射的虚拟链路，如图8所示，通过步骤S417之前的步骤所建立的虚拟链路与底层网络路径的映射关系为：虚拟链路b-a与底层网络路径E-B-A映射，虚拟链路c-a与底层网络路径C-A映射；但虚拟链路b-c与底层网络网络中的哪条路径进行映射并没有确定，则将虚拟链路b-c确定为未映射的虚拟链路。

S418：针对每条未映射的虚拟链路，确定其所对应的两个已映射底层网络节点，在所述两个已映射底层网络节点间确定一条满足该未映射的虚拟链路资源量要求的连通路径，与该未映射的虚拟链路建立映射关系。

如图8所示，已知虚拟节点b与底层网络节点E映射，虚拟节点c与底层网络节点C映射，则针对底层网络节点E和C，确定它们之间的一条满足虚拟链路b-c资源量要求的连通路径与虚拟链路b-c建立映射关系，所述连通路径为底层网络节点E和C间满足虚拟链路b-c资源量要求的底层网络链路构成的连通E和C的底层网络路径。

在本发明提供的另一种实施例中，在步骤S410中，可以选择未使用资源量不小于该子虚拟节点的资源要求量且未使用资源量在所有待选底层网络节点中最大的待选底层网络节点，与该子虚拟节点建立映射关系。

在本发明提供的另一种实施例中，对于步骤S418，可以采用k-最短路径法，在所述两个已映射底层网络节点间的多条连通路径中，确定一条满足该未映射的虚拟链路资源量要求的连通路径，与该未映射的虚拟链路建立映射关系，所述k-最短路径法为现有技术，本发明不再赘述。

图9为本发明实施例提供的一种软件定义网络虚拟映射装置，应用于控制层设备，所述装置包括：

接收模块901，用于接收虚拟网络请求，所述虚拟网络请求为一个加权无向图，其中包括：每个虚拟节点的资源要求量、每个虚拟节点之间的连接关系和具有连接关系的虚拟节点间虚拟链路的资源要求量；

虚拟核心节点模块902，用于按照第一预设规则，将虚拟网络请求中一个连接度最大的虚拟节点确定为虚拟核心节点；

底层网络核心节点模块903，用于按照第二预设规则，基于底层网络加权无向图，获得底层网络核心节点；

核心节点映射模块904，用于将所述虚拟核心节点映射至所述底层网络核心节点；

映射模块905，用于从与虚拟核心节点相连的第一跳节点开始，根据虚拟网络请求中每个虚拟节点的资源要求量、每个虚拟节点之间的连接关系和具有连接关系的虚拟节点间虚拟链路的资源要求量，对应从与底层网络核心节点相连的第一跳底层网络节点开始，在底层网络中逐一获取满足虚拟节点的资源要求量和虚拟链路的资源要求量的底层网络节点和链路进行映射，直至虚拟网络请求中所有的虚拟节点和虚拟链路映射完成。

进一步地，所述虚拟核心节点模块902，具体用于：

对连接度最大的虚拟节点中的每一个虚拟节点进行AR评估，确定AR评估值最大的一个虚拟节点为虚拟核心节点。

进一步地，所述底层网络核心节点模块903，具体用于：

根据预设资源库中保存的底层网络加权无向图中每个底层网络节点的未使用资源量和已使用资源量的信息，确定剩余资源量占比最大的底层网络节点为底层网络核心节点，所述预设资源库中保存有底层网络中每个底层网络节点的未使用资源量和已使用资源量的信息，和每个底层网络节点之间的连接关系，以及具有连接关系的节点间底层网络节点链路的可用带宽资源量。

进一步地，所述映射模块905，包括：

父节点子模块(图中未示出)，用于将所述虚拟核心节点作为当前父虚拟节点，将所述底层网络核心节点作为当前真父底层网络节点；

子节点子模块(图中未示出)，用于确定与当前父虚拟节点经过一跳连接的所有未映射虚拟节点为子虚拟节点；确定与当前真父底层网络节点经过一跳连接的所有未映射底层网络节点为子底层网络节点；

映射子模块(图中未示出)，用于取出每个子节点子模块确定出的子虚拟节点，触发待选底层网络节点子模块、待选节点判断子模块和新子底层网络节点子模块；

待选底层网络节点子模块(图中未示出)，用于确定待选底层网络节点，以使所述待选底层网络节点与当前父底层网络节点间底层网络链路可用资源量满足该子虚拟节点与对应的父虚拟节点间链路资源要求量；将所有待选底层网络节点与当前父底层网络节点间底层网络链路确定为可用链路；

待选节点判断子模块(图中未示出)，用于判断待选底层网络节点中，是否至少有一个待选底层网络节点的未使用资源量不小于该子虚拟节点的资源要求量，若是，则按照预设的规则，选择其中一个待选底层网络节点与该子虚拟节点建立映射关系，并将该建立映射关系的子底层网络节点标识为已映射底层网络节点，将该子虚拟节点标识为已映射虚拟节点，确定已映射路径，所述已映射路径由连通该已映射底层网络节点与当前真父底层网络节点的可用链路构成，所述已映射路径与已映射虚拟节点到当前父虚拟节点间的虚拟链路具有映射关系，直到取尽了所有子虚拟节点，之后转向虚拟节点判断子模块；若否，则将所有当前待选底层网络节点确定为伪父底层网络节点，转向新子底层网络节点子模块、新待选底层网络节点子模块和跳转子模块；

新子底层网络节点子模块(图中未示出)，用于确定与所述伪父底层网络节点经过一跳连接的所有未映射底层网络节点为新子底层网络节点；

新待选底层网络节点子模块(图中未示出)，用于确定新的待选底层网络节点，以使所述新的待选底层网络节点与对应的伪父底层网络节点间底层网络链路可用资源量满足该子虚拟节点与对应的父虚拟节点间链路资源要求量，并将该底层网络链路标识为可用链路；

跳转子模块(图中未示出)，用于针对新待选底层网络节点子模块确定出的待选底层网络节点，转向待选节点判断子模块；

虚拟节点判断子模块(图中未示出)，用于判断是否完成所有虚拟节点的映射，若是则转向未映射的虚拟链路确定子模块，若否，则将每个子虚拟节点确定为新的当前父虚拟节点，将与每个子虚拟节点建立映射关系的已映射底层网络节点确定为新的当前真父底层网络节点，转向子节点子模块；

未映射虚拟链路确定子模块(图中未示出)，用于根据虚拟节点之间的连接关系，确定未映射的虚拟链路；

链路映射子模块(图中未示出)，用于针对每条未映射的虚拟链路，确定其所对应的两个已映射底层网络节点，在所述两个已映射底层网络节点间确定一条满足该未映射的虚拟链路资源量要求的连通路径，与该未映射的虚拟链路建立映射关系。

进一步地，所述链路映射子模块，具体用于：

采用k-最短路径法，在所述两个已映射底层网络节点间确定一条满足该未映射的虚拟链路资源量要求的连通路径，与该未映射的虚拟链路建立映射关系。

对于系统/装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种底层网络的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本领域普通技术人员可以理解实现上述方法实施方式中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中，这里所称得的存储介质，如：ROM/RAM、磁碟、光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种软件定义网络虚拟映射方法，其特征在于，应用于控制层设备，所述方法包括步骤：

A、接收虚拟网络请求，所述虚拟网络请求为一个加权无向图，其中包括：每个虚拟节点的资源要求量、每个虚拟节点之间的连接关系和具有连接关系的虚拟节点间虚拟链路的资源要求量；

B、按照第一预设规则，将虚拟网络请求中一个连接度最大的虚拟节点确定为虚拟核心节点；

C、按照第二预设规则，基于底层网络加权无向图，获得底层网络核心节点；

D、将所述虚拟核心节点映射至所述底层网络核心节点；

E、从与虚拟核心节点相连的第一跳节点开始，根据虚拟网络请求中每个虚拟节点的资源要求量、每个虚拟节点之间的连接关系和具有连接关系的虚拟节点间虚拟链路的资源要求量，对应从与底层网络核心节点相连的第一跳底层网络节点开始，在底层网络中逐一获取满足虚拟节点的资源要求量和虚拟链路的资源要求量的底层网络节点和链路进行映射，直至虚拟网络请求中所有的虚拟节点和虚拟链路映射完成。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述按照第一预设规则，将虚拟网络请求中一个连接度最大的虚拟节点确定为虚拟核心节点，包括：

对连接度最大的虚拟节点中的每一个虚拟节点进行AR评估，确定AR评估值最大的一个虚拟节点为虚拟核心节点。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述按照第二预设规则，基于底层网络加权无向图，获得底层网络核心节点，包括：

根据预设资源库中保存的底层网络加权无向图中每个底层网络节点的未使用资源量和已使用资源量的信息，确定剩余资源量占比最大的底层网络节点为底层网络核心节点；所述预设资源库中保存有底层网络中每个底层网络节点的未使用资源量和已使用资源量的信息，和每个底层网络节点之间的连接关系，以及具有连接关系的节点间底层网络节点链路的可用带宽资源量。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤E，包括：

E1、将所述虚拟核心节点作为当前父虚拟节点，将所述底层网络核心节点作为当前真父底层网络节点；

E2、确定与当前父虚拟节点经过一跳连接的所有未映射虚拟节点为子虚拟节点；确定与当前真父底层网络节点经过一跳连接的所有未映射底层网络节点为子底层网络节点；

E3、取出每个子虚拟节点，执行步骤E31、E32和E33；

E31、确定待选底层网络节点，以使所述待选底层网络节点与当前父底层网络节点间底层网络链路可用资源量满足该子虚拟节点与对应的父虚拟节点间链路资源要求量；将所有待选底层网络节点与当前父底层网络节点间底层网络链路确定为可用链路；

E32、判断待选底层网络节点中，是否至少有一个待选底层网络节点的未使用资源量不小于该子虚拟节点的资源要求量，若是，则按照预设的规则，选择其中一个待选底层网络节点与该子虚拟节点建立映射关系，并将该建立映射关系的子底层网络节点标识为已映射底层网络节点，将该子虚拟节点标识为已映射虚拟节点，并确定已映射路径；所述已映射路径由连通该已映射底层网络节点与当前真父底层网络节点的可用链路构成，所述已映射路径与已映射虚拟节点到当前父虚拟节点间的虚拟链路具有映射关系，直到取尽了所有子虚拟节点，之后执行E33；若否，则将所有当前待选底层网络节点确定为伪父底层网络节点，执行E321、E322和E323；

E321、确定与所述伪父底层网络节点经过一跳连接的所有未映射底层网络节点为新子底层网络节点；

E322、确定新的待选底层网络节点，以使所述新的待选底层网络节点与对应的伪父底层网络节点间底层网络链路可用资源量满足该子虚拟节点与对应的父虚拟节点间链路资源要求量，并将该底层网络链路标识为可用链路；

E323、在E322确定出的待选底层网络节点中，执行E32；

E33、判断是否完成所有虚拟节点的映射，若是则执行E4，若否，则将每个子虚拟节点确定为新的当前父虚拟节点，将与每个子虚拟节点建立映射关系的已映射底层网络节点确定为新的当前真父底层网络节点，执行E2、E3；

E4、根据虚拟节点之间的连接关系，确定未映射的虚拟链路；

E5、针对每条未映射的虚拟链路，确定其所对应的两个已映射底层网络节点，在所述两个已映射底层网络节点间确定一条满足该未映射的虚拟链路资源量要求的连通路径，与该未映射的虚拟链路建立映射关系。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述在所述两个已映射底层网络节点间确定一条满足该未映射的虚拟链路资源量要求的连通路径，与该未映射的虚拟链路建立映射关系，包括：

采用k-最短路径法，在所述两个已映射底层网络节点间确定一条满足该未映射的虚拟链路资源量要求的连通路径，与该未映射的虚拟链路建立映射关系。

6.一种软件定义网络虚拟映射装置，其特征在于，应用于控制层设备，所述装置包括：

接收模块，用于接收虚拟网络请求，所述虚拟网络请求为一个加权无向图，其中包括：每个虚拟节点的资源要求量、每个虚拟节点之间的连接关系和具有连接关系的虚拟节点间虚拟链路的资源要求量；

虚拟核心节点模块，用于按照第一预设规则，将虚拟网络请求中一个连接度最大的虚拟节点确定为虚拟核心节点；

底层网络核心节点模块，用于按照第二预设规则，基于底层网络加权无向图，获得底层网络核心节点；

核心节点映射模块，用于将所述虚拟核心节点映射至所述底层网络核心节点；

映射模块，用于从与虚拟核心节点相连的第一跳节点开始，根据虚拟网络请求中每个虚拟节点的资源要求量、每个虚拟节点之间的连接关系和具有连接关系的虚拟节点间虚拟链路的资源要求量，对应从与底层网络核心节点相连的第一跳底层网络节点开始，在底层网络中逐一获取满足虚拟节点的资源要求量和虚拟链路的资源要求量的底层网络节点和链路进行映射，直至虚拟网络请求中所有的虚拟节点和虚拟链路映射完成。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述虚拟核心节点模块，具体用于：

对连接度最大的虚拟节点中的每一个虚拟节点进行AR评估，确定AR评估值最大的一个虚拟节点为虚拟核心节点。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述底层网络核心节点模块，具体用于：

根据预设资源库中保存的底层网络加权无向图中每个底层网络节点的未使用资源量和已使用资源量的信息，确定剩余资源量占比最大的底层网络节点为底层网络核心节点，所述预设资源库中保存有底层网络中每个底层网络节点的未使用资源量和已使用资源量的信息，和每个底层网络节点之间的连接关系，以及具有连接关系的节点间底层网络节点链路的可用带宽资源量。

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述映射模块，包括：

父节点子模块，用于将所述虚拟核心节点作为当前父虚拟节点，将所述底层网络核心节点作为当前真父底层网络节点；

子节点子模块，用于确定与当前父虚拟节点经过一跳连接的所有未映射虚拟节点为子虚拟节点；确定与当前真父底层网络节点经过一跳连接的所有未映射底层网络节点为子底层网络节点；

映射子模块，用于取出每个子节点子模块确定出的子虚拟节点，触发待选底层网络节点子模块、待选节点判断子模块和新子底层网络节点子模块；

待选底层网络节点子模块，用于确定待选底层网络节点，以使所述待选底层网络节点与当前父底层网络节点间底层网络链路可用资源量满足该子虚拟节点与对应的父虚拟节点间链路资源要求量；将所有待选底层网络节点与当前父底层网络节点间底层网络链路确定为可用链路；

待选节点判断子模块，用于判断待选底层网络节点中，是否至少有一个待选底层网络节点的未使用资源量不小于该子虚拟节点的资源要求量，若是，则按照预设的规则，选择其中一个待选底层网络节点与该子虚拟节点建立映射关系，并将该建立映射关系的子底层网络节点标识为已映射底层网络节点，将该子虚拟节点标识为已映射虚拟节点，确定已映射路径，所述已映射路径由连通该已映射底层网络节点与当前真父底层网络节点的可用链路构成，所述已映射路径与已映射虚拟节点到当前父虚拟节点间的虚拟链路具有映射关系，直到取尽了所有子虚拟节点，之后转向虚拟节点判断子模块；若否，则将所有当前待选底层网络节点确定为伪父底层网络节点，转向新子底层网络节点子模块、新待选底层网络节点子模块和跳转子模块；

新子底层网络节点子模块，用于确定与所述伪父底层网络节点经过一跳连接的所有未映射底层网络节点为新子底层网络节点；

新待选底层网络节点子模块，用于确定新的待选底层网络节点，以使所述新的待选底层网络节点与对应的伪父底层网络节点间底层网络链路可用资源量满足该子虚拟节点与对应的父虚拟节点间链路资源要求量，并将该底层网络链路标识为可用链路；

跳转子模块，用于针对新待选底层网络节点子模块确定出的待选底层网络节点，转向待选节点判断子模块；

虚拟节点判断子模块，用于判断是否完成所有虚拟节点的映射，若是则转向未映射的虚拟链路确定子模块，若否，则将每个子虚拟节点确定为新的当前父虚拟节点，将与每个子虚拟节点建立映射关系的已映射底层网络节点确定为新的当前真父底层网络节点，转向子节点子模块；

未映射虚拟链路确定子模块，用于根据虚拟节点之间的连接关系，确定未映射的虚拟链路；

链路映射子模块，用于针对每条未映射的虚拟链路，确定其所对应的两个已映射底层网络节点，在所述两个已映射底层网络节点间确定一条满足该未映射的虚拟链路资源量要求的连通路径，与该未映射的虚拟链路建立映射关系。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述链路映射子模块，具体用于：

采用k-最短路径法，在所述两个已映射底层网络节点间确定一条满足该未映射的虚拟链路资源量要求的连通路径，与该未映射的虚拟链路建立映射关系。