CN110311862B - 一种服务链映射方法及装置 - Google Patents

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CN110311862B CN201910516714.0A CN201910516714A CN110311862B CN 110311862 B CN110311862 B CN 110311862B CN 201910516714 A CN201910516714 A CN 201910516714A CN 110311862 B CN110311862 B CN 110311862B
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Abstract

本发明实施例提供了一种服务链映射方法及装置，上述方法包括：获取两个物理节点之间的物理路径；确定路径数量分别为预设数量范围内各个数量的路径组合作为第一组合；将计算获得的该组合的可靠性大小满足待映射虚拟链路的可靠性要求值的第一组合作为第二组合；计算将待传输数据拆分到第二组合包含的各物理路径上的计算资源，并获得该第二组合的带宽资源和计算资源；根据计算得到的计算资源、带宽资源和计算资源，计算该第二组合的总资源；将总资源最小的第二组合中物理路径确定为待映射虚拟链路的映射路径。应用本发明实施例提供的方案进行服务链映射，能够提高网络中带宽资源的利用率。

Description

一种服务链映射方法及装置
技术领域
本发明涉及网络技术领域，特别是涉及一种服务链映射方法及装置。
背景技术
网络中一个端到端的业务由一条服务链来实现，一条服务链由一系列的网络功能组成。在网络功能虚拟化技术中，可以将网络功能虚拟化为VNF(Virtual NetworkFunction，虚拟化网络功能)，并以软件形式将各VNF部署在各物理节点上，例如，部署在各通用服务器上。这样也可以认为服务链由一系列VNF组成。其中，两个VNF之间的链路称为虚拟链路，两个物理节点之间的链路称为物理链路。在将各个VNF部署在各个物理节点上之后，为保证服务链正常工作，还需要将服务链中的各个VNF之间的虚拟链路映射到物理节点之间的物理路径上。其中，两个物理节点之间的物理路径是指从一个物理节点到另外一个物理节点之间的物理链路形成的路径。
一旦服务链中两个VNF之间的虚拟链路所映射到的物理路径中的物理链路出现故障，会导致这一虚拟链路出现故障，进而导致服务链无法为用户提供业务。鉴于此，现有技术中一般将一条虚拟链路映射到两条物理路径上。其中一条作为工作路径，另一条作为备份路径。当工作路径发生故障时，备份路径开始工作，这样能够有效保证服务链正常为用户提供业务。
虽然应用上述方式能够实现虚拟链路映射，但是由于将一条虚拟链路映射到两条物理路径后，需要为这两条物理路径均预留带宽资源，而在上述工作路径不发生故障的情况下，为备份路径预留的带宽资源会处于闲置状态。又由于工作路径发生故障的概率通常远小于正常工作的概率。因此，应用上述方式进行虚拟链路映射后，会导致大量带宽资源被占用，从而使得带宽资源的利用率较低。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种服务链映射方法及装置，以提高网络带宽资源的利用率。具体技术方案如下：
第一方面，本发明实施例提供了一种服务链映射方法，所述方法包括：
确定服务链的虚拟链路中的待映射虚拟链路，并获得所述待映射虚拟链路中两个VNF所部署在的物理节点之间的物理路径；
确定由所获得的物理路径形成的、路径数量分别为预设数量范围内各个数量的路径组合，作为第一组合；
针对每一第一组合，根据该第一组合中各条物理路径包括的物理链路的可靠性大小，计算该第一组合的可靠性大小；将可靠性大小大于或者等于所述待映射虚拟链路的可靠性要求值的第一组合，作为第二组合；
针对每一第二组合，根据该第二组合中物理路径的数量，计算将待传输数据拆分到第二组合包含的各物理路径上消耗的计算资源，作为该第二组合的路径拆分资源，并获得该第二组合中每条物理路径的路径资源；根据计算得到的计算资源和获得的路径资源，计算该第二组合的总资源，其中，每条物理路径的路径资源包括：该物理路径的带宽资源和计算资源；
将总资源最小的第二组合中的各条物理路径确定为所述待映射虚拟链路的映射到的物理路径。
本发明的一个实施例中，所述确定虚拟链路中的待映射虚拟链路，包括：
从服务链的虚拟链路中，确定两个VNF没有部署在同一物理节点上的第一虚拟链路；
获得每个第一虚拟链路中两个VNF所部署在的物理节点之间不相交的物理路径的数量；
将各第一虚拟链路按照不相交的物理路径的数量从小到大的顺序依次作为待映射虚拟链路。
本发明的一个实施例中，所述确定由所获得的物理路径形成的、路径数量分别为预设数量范围内各个数量的路径组合，作为第一组合，包括：
针对所获得的物理路径中每一条物理链路，将该物理链路的剩余带宽资源大于或者等于待映射虚拟链路的需求带宽的链路确定为第一物理链路，并按照以下方式确定组合的路径数量分别为预设数量范围内各个数量的第一组合：
获取由第一物理链路连接而成的各物理路径，根据每条物理路径中物理链路的带宽资源、剩余带宽资源和组合的路径数量，计算该物理路径的带宽资源，并根据每条物理路径包括物理节点的计算资源、剩余计算资源和组合的路径数量，计算该物理路径的计算资源；
确定由所获取物理路径形成的、且包含所述组合的路径数量条物理路径的路径组合；
将所确定路径组合中包含第一物理路径的组合确定为第一组合，其中，所述第一物理路径为：物理路径的计算资源与带宽资源之和最小、且与所属路径组合中其他物理路径不相交的物理路径。
本发明的一个实施例中，所述根据每条物理路径中物理链路的带宽资源、剩余带宽资源和组合的路径数量，计算该物理路径的带宽资源，包括：
按照以下表达式计算每条物理路径的带宽资源：
Figure BDA0002095286960000031
其中，e表示所述待映射虚拟链路的标识，b(e)表示所述待映射虚拟链路的需求带宽资源，Z表示所述组合的路径数量，pj表示所获取的第j条物理路径，ef表示第j条物理路径中第f条物理链路的标识，b(ef)表示第f条物理链路的带宽资源，r(ef)表示第f条物理链路的剩余带宽资源。
本发明的一个实施例中，所述根据每条物理路径包括物理节点的计算资源、剩余计算资源和组合的路径数量，计算该物理路径的计算资源，包括：
按照以下表达式计算每条物理路径的计算资源：
Figure BDA0002095286960000032
其中，e表示所述待映射虚拟链路的标识，vn表示所述待映射虚拟链路中两个VNF所部署在的物理节点，c(vn)表示物理节点vn的计算资源，r(vn)表示物理节点vn的剩余计算资源，α表示物理节点每处理单位带宽资源的待传输数据所需的计算资源，b(e)表示所述待映射虚拟链路的需求带宽资源，Z表示所述组合的路径数量，pj表示所获取的第j条物理路径。
本发明的一个实施例中，所述根据该第一组合中各条物理路径包括的物理链路的可靠性大小，计算该第一组合的可靠性大小，包括：
根据该第一组合中各条物理路径包括的物理链路的可靠性大小，计算各条物理路径的可靠性大小；
根据各条物理路径的可靠性大小，计算该第一组合的可靠性大小。
本发明的一个实施例中，所述根据该第一组合中各条物理路径包括的物理链路的可靠性大小，计算各条物理路径的可靠性大小，包括：
按照以下表达式计算各条物理路径的可靠性大小：
Figure BDA0002095286960000041
其中，
Figure BDA0002095286960000042
表示该第一组合中第j条物理路径的可靠性大小，Z1表示该第一组合中的物理路径数量，
Figure BDA0002095286960000043
表示该第一组合中第j条物理路径的标识，ee表示第j条物理路径中第f条物理链路的标识，r(ef)表示第f条物理链路的可靠性大小。
本发明的一个实施例中，所述根据各条物理路径的可靠性大小，计算该第一组合的可靠性大小，包括：
按照以下表达式计算该第一组合的可靠性大小R：
Figure BDA0002095286960000044
其中，Z1表示该第一组合中的物理路径数量，
Figure BDA0002095286960000045
表示该第一组合中的物理路径的集合，
Figure BDA0002095286960000046
表示该第一组合中第j条物理路径的标识，
Figure BDA0002095286960000047
表示该第一组合中第j条物理路径的可靠性大小，
Figure BDA0002095286960000051
表示该第一组合中第j′条物理路径的标识，
Figure BDA0002095286960000052
表示该第一组合中第j′条物理路径的可靠性大小。
本发明的一个实施例中，根据该第二组合中物理路径的数量，计算该待传输数据拆分到第二组合包含的物理路径上消耗的计算资源，作为该第二组合的路径拆分资源，并获得该第二组合中每条物理路径的路径资源；根据计算得到的计算资源和获得的路径资源，计算该第二组合的总资源，其中，每条物理路径的路径资源包括：该物理路径的带宽资源和计算资源，包括：
按照以下表达式计算该第二组合的路径拆分资源P2：
P2＝x·b(e)·α
Figure BDA0002095286960000053
其中，e表示所述待映射虚拟链路的标识，b(e)表示所述待映射虚拟链路的需求带宽资源，x表示第二组合中工作路径的数量，Z2表示第二组合中物理路径的数量，α表示所述待映射虚拟链路中两个VNF所部署在的物理节点每处理单位带宽资源的数据所需的计算资源；
按照以下表达式计算该第二组合的总资源O2：
Figure BDA0002095286960000054
其中，B表示该第二组合中每条物理路径的带宽资源，W表示该第二组合中每条物理路径的计算资源，
Figure BDA0002095286960000055
表示该第二组合中的物理路径的集合，
Figure BDA0002095286960000056
表示该第二组合中第j条物理路径的标识，β表示相乘因子且β＜1。
第二方面，本发明实施例提供了一种服务链映射装置，所述装置包括：
链路确定模块，用于确定服务链的虚拟链路中的待映射虚拟链路，并获得所述待映射虚拟链路中两个VNF所部署在的物理节点之间的物理路径；
第一组合确定模块，用于确定由所获得的物理路径形成的、且路径数量分别为预设数量范围内各个数量的路径组合，作为第一组合；
第二组合确定模块，用于针对每一第一组合，根据该第一组合中各条物理路径包括的物理链路的可靠性大小，计算该第一组合的可靠性大小；将可靠性大小大于或者等于所述待映射虚拟链路的可靠性要求值的第一组合，作为第二组合；
总资源计算模块，用于针对每一第二组合，根据该第二组合中物理路径的数量，计算将待传输数据拆分到第二组合包含的各物理路径上消耗的计算资源，作为该第二组合的路径拆分资源，并获得该第二组合中每条物理路径的路径资源，根据计算得到的计算资源和获得的路径资源，计算该第二组合的总资源，其中，每条物理路径的路径资源包括：该物理路径的带宽资源和计算资源；
映射路径确定模块，用于将总资源最小的第二组合中的各条物理路径作为所述待映射虚拟链路的映射到的物理路径。
由以上可见，应用本发明实施例提供的方案进行链路映射时，确定服务链的虚拟链路中的待映射虚拟链路，并获得所述待映射虚拟链路中两个VNF所部署在的物理节点之间的物理路径；由所获得的物理路径形成的、路径数量分别为预设数量范围内各个数量的路径组合，作为第一组合；针对每一第一组合，根据该第一组合中各条物理路径包括的物理链路的可靠性大小，计算该第一组合的可靠性大小；将可靠性大小大于或者等于所述待映射虚拟链路的可靠性要求值的第一组合，作为第二组合；针对每一第二组合，根据该第二组合中物理路径的数量，计算将待传输数据拆分到第二组合包含的各物理路径上消耗的计算资源，作为该第二组合的路径拆分资源，并获得该第二组合中每条物理路径的路径资源，根据计算得到的计算资源和获得的路径资源，计算该第二组合的总资源，其中，每条物理路径的路径资源包括：该物理路径的带宽资源和计算资源；将总资源最小的第二组合中的各条物理路径确定为所述待映射虚拟链路的映射到的物理路径。
这样，当对服务链中待映射虚拟链路确定映射路径时，选择总资源最小的物理路径的组合作为该待映射虚拟链路的最终映射路径。由于组合的总资源包括物理路径的带宽资源，选择总资源最小的组合的物理路径作为虚拟链路的最终映射路径时，使待映射虚拟链路的最终映射路径的带宽资源最小。这样能够有效减少带宽资源被占用的情况，提高网络带宽资源利用率。
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为本发明实施例提供的第一种服务链映射方法的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的第二种服务链映射方法的流程示意图；
图3为本发明实施例提供的第一种服务链映射装置的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的第二种服务链映射装置的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的一种终端设备的结构示意图。
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做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。
首先对本发明实施例中涉及的各个概念进行解释。
1、服务链的虚拟链路
由于一条服务链由一系列的网络功能组成，而每一网络功能可以虚拟化为一个VNF，上述各个网络功能对应的VNF之间的链路为虚拟链路，基于此，可以将组成服务链的各个网络功能对应的VNF之间的虚拟链路称为服务链的虚拟链路。
2、物理路径
从一个物理节点到另外一个物理节点的路径。
3、不相交的物理路径
物理路径至少由一条物理链路连接而成，一条物理链路可以同时存在于多条物理路径中。当多条物理路径中没有共同的物理链路，那么该物理路径就为不相交的物理路径。
4、物理链路
两个物理节点之间的一段链路，且该链路中间没有其他任何物理节点。
下面再通过具体实施例对本发明实施例提供的服务链映射方法进行详细说明。
参见图1，图1为本发明实施例提供的一种服务链映射方法的流程示意图，上述服务链映射方法包括如下步骤：
S101：确定服务链的虚拟链路中的待映射虚拟链路，并获得待映射虚拟链路中两个VNF所部署在的物理节点之间的物理路径。
具体的，通过以下方式确定虚拟链路中的待映射虚拟链路：
从服务链的虚拟链路中，确定两个VNF没有部署在同一物理节点上的第一虚拟链路；获得每个第一虚拟链路中两个VNF所部署在的物理节点之间不相交的物理路径的数量；将各第一虚拟链路按照不相交的物理路径的数量从小到大的顺序依次作为待映射虚拟链路。也就是，将每一第一虚拟链路分别作为待映射虚拟链路，执行本发明实施例提供的链路映射方案。
例如：假设服务链中有虚拟链路A、B、C、D，由于虚拟链路D中两个VNF部署在同一个物理节点上，那么需要进行映射的第一虚拟链路为A、B、C；其中，虚拟链路A的两个VNF所部属在的物理节点之间存在5条不相交的物理路径，虚拟链路B的两个VNF所部署在的物理节点之间存在6条不相交的物理路径，虚拟链路C的两个VNF所部署在的物理节点之间存在4条不相交的物理路径；在确定服务链的待映射虚拟链路时，按照不相交的物理路径数量从小到大的顺序依次将虚拟链路C、A、B确定为待映射虚拟链路，也就是先对虚拟链路C执行本发明实施例提供的链路映射方案，其次是虚拟链路A，最后是虚拟链路B。
S102：确定由所获得的物理路径形成的、且路径数量分别为预设数量范围内各个数量的路径组合，作为第一组合。
确定由所获得的物理路径形成的、且路径数量分别为预设数量范围内各个数量的路径组合可以理解为：所获得的物理路径可以形成多个组合，在这些组合中，每个组合的路径数量分别为预设数量范围内的各个数量。对于预设数量范围内的每一数量而言，由所获得的物理路径可以形成多个组合。
假设，获得了3条物理路径，预设数量范围内的一个数量为2，则可能会形成三个路径数量为2的组合。
具体的，获得第一组合的具体方式可以参见图2对应的实施例，这里暂不详述。
S103：针对每一第一组合，根据该第一组合中各条物理路径包括的物理链路的可靠性大小，计算该第一组合的可靠性大小；将可靠性大小大于或者等于所述待映射虚拟链路的可靠性要求值的第一组合，作为第二组合。
其中，上述物理链路的可靠性大小可以理解为：该物理链路不发生故障的可能性。
上述待映射虚拟链路的可靠性要求值可以理解为：需要待映射虚拟链路的最终映射路径不发生故障的可能性。
对于每一个组合而言，其中包含多条物理路径，而每一条物理路径具有可靠性大小，基于此，一个组合的可靠性可以理解为：表征该组合中各条物理路径可靠性大小的信息，也就是，反映一个组合中各条物理路径可靠性大小整体情况的信息。
当获取物理链路的可靠性大小后，由于物理路径中包括至少一条物理链路，所以可以根据物理路径中包括的物理链路的可靠性大小，计算出表示物理路径的可靠性大小的值，将这个值称为物理路径的可靠性大小；同理；由于第二组合中包括至少两条物理路径，所以可以根据物理路径的可靠性大小，计算出表示第二组合的可靠性大小的值，将这个值称为第二组合的可靠性大小。
本发明的一个实施例中，可以按照以下表达式计算各条物理路径的可靠性大小：
Figure BDA0002095286960000101
其中，
Figure BDA0002095286960000102
表示该第一组合中第j条物理路径的可靠性大小，Z1表示该第一组合中的物理路径数量，
Figure BDA0002095286960000103
表示该第一组合中第j条物理路径的标识，ef表示第j条物理路径中第f条物理链路的标识，r(ef)表示第f条物理链路的可靠性大小。
本发明的另一个实施例中，根据各条物理路径的可靠性大小，可以按照以下表达式计算第一组合的可靠性大小R：
Figure BDA0002095286960000104
其中，Z1表示该第一组合中的物理路径数量，
Figure BDA0002095286960000105
表示该第一组合中的物理路径的集合，
Figure BDA0002095286960000106
表示该第一组合中第j条物理路径的标识，
Figure BDA0002095286960000107
表示该第一组合中第j条物理路径的可靠性大小，
Figure BDA0002095286960000108
表示该第一组合中第j′条物理路径的标识，
Figure BDA0002095286960000109
表示该第一组合中第j′条物理路径的可靠性大小。
将每一第二组合的可靠性大小大于或者等于待映射虚拟链路的可靠性要求值的组合，作为第三组合，这样能够提高映射成功的概率。
S104：针对每一第二组合，根据该第二组合中物理路径的数量，计算将待传输数据拆分到第二组合包含的各物理路径上消耗的计算资源，作为该第二组合的路径拆分资源，并获得该第二组合中每条物理路径的路径资源，根据计算得到的计算资源和获得的路径资源，计算该第二组合的总资源，其中，每条物理路径的路径资源包括：该物理路径的带宽资源和计算资源。
其中，第二组合的总资源包括该第二组合的路径拆分资源、带宽资源和计算资源。
具体的，第二组合的路径拆分资源可以理解为：第二组合有多条物理路径，将待传输数据拆分到第二组合包含的物理路径上消耗的计算资源，作为该第二组合的路径拆分资源。
本发明的一个实施例中，可以按照以下表达式计算第二组合的路径拆分资源P2：
P2＝x·b(e)·α
Figure BDA0002095286960000111
其中，e表示所述待映射虚拟链路的标识，b(e)表示所述待映射虚拟链路的需求带宽资源，x表示第二组合中工作路径的数量，Z2表示第二组合中物理路径的数量，α表示所述待映射虚拟链路中两个VNF所部署在的物理节点每处理单位带宽资源的数据所需的计算资源；
可以按照以下表达式计算该第二组合的总资源O：
Figure BDA0002095286960000112
其中，B表示该第二组合中每条物理路径的带宽资源，W表示该第二组合中每条物理路径的计算资源，
Figure BDA0002095286960000113
表示该第二组合中的物理路径的集合，
Figure BDA0002095286960000114
表示该第二组合中第j条物理路径的标识，β表示相乘因子且β＜1。
S105：将总资源最小的第二组合中的各条物理路径确定为所述待映射虚拟链路的映射到的物理路径。
由于一条服务链包括一条或者多条待映射虚拟链路，在应用S101-S105能够完成每一条待映射虚拟链路的映射，这样也就完成了该条服务链的映射。
由以上可见，当对服务链中待映射虚拟链路确定映射路径时，选择总资源最小的物理路径的组合作为该待映射虚拟链路的最终映射路径。由于组合的总资源包括物理路径的带宽资源，选择总资源最小的组合的物理路径作为虚拟链路的最终映射路径时，使待映射虚拟链路的最终映射路径的带宽资源最小。这样能够有效减少带宽资源被占用的情况，提高网络带宽资源利用率。
本发明的一个实施例中，参见图2，图2为本发明实施例提供的第二种服务链映射方法的流程示意图，在前述S102中获得第一组合中，具体包括以下步骤：
S102A：针对所获得的物理路径中每一条物理链路，将该物理链路的剩余带宽资源大于或者等于待映射虚拟链路的需求带宽的链路作为第一物理链路。
其中，上述物理链路的剩余带宽资源可以理解为：物理链路会为数据处理提供的带宽资源。
上述待映射虚拟链路的需求带宽资源可以理解为：待映射虚拟链路所提供的网络业务所需要的带宽资源。
这样，获取满足待映射虚拟链路的需求带宽资源的物理链路，能够提高待映射虚拟链路映射成功的概率。
按照以下步骤S102B-S102D确定组合的路径数量分别为预设数量范围内各个数量的第一组合，直至遍历预设数量范围内的每一数量：
S102B：获取由第一物理链路连接而成的各物理路径，根据每条物理路径中物理链路的带宽资源、剩余带宽资源和组合的路径数量，计算该物理路径的带宽资源，根据每条物理路径包括的物理节点的计算资源、剩余计算资源和组合的路径数量，计算该物理路径的计算资源。
其中，物理链路的带宽资源可以理解为：物理链路能够提供的最大带宽资源。
物理链路的剩余带宽资源可以理解为：物理链路所能够提供的最大带宽资源中当前可用的带宽资源。
对于每一条物理路径而言，其中包含多条物理链路，而每一条物理链路具有带宽资源和剩余带宽资源，基于此，一条物理路径的带宽资源可以理解为：表征该条物理路径带宽资源的信息，也就是，反映一条物理路径中各条物理链路的带宽资源的整体情况的信息。
具体的，可以按照以下表达式计算该物理路径的带宽资源：
Figure BDA0002095286960000131
其中，e表示所述待映射虚拟链路的标识，b(e)表示所述待映射虚拟链路的需求带宽资源，Z表示所述组合的路径数量，pj表示所获取的第j条物理路径，ef表示第j条物理路径中第f条物理链路的标识，b(ef)表示第f条物理链路的带宽资源，r(ef)表示第f条物理链路的剩余带宽资源。
其中，物理节点的计算资源可以理解为：物理节点能够提供的的最多计算资源。
物理节点的剩余计算资源可以理解为：物理节点所能提供的最多计算资源中当前可用的计算资源。
对于每一条物理路径而言，其中包含多条物理链路，而每条物理链路有两个物理节点，而每一个物理节点具有计算资源和剩余计算资源，基于此，一条物理路径的计算资源可以理解为：表征该条物理路径计算资源的信息，也就是，反映一条物理路径中各物理节点的计算资源的整体情况的信息。
具体的，按照以下表达式计算该物理路径的计算资源：
Figure BDA0002095286960000132
其中，e表示所述待映射虚拟链路的标识，vn表示所述待映射虚拟链路中两个VNF所部署在的物理节点，c(vn)表示物理节点vn的计算资源，r(vn)表示物理节点vn的剩余计算资源，α表示物理节点每处理单位带宽资源的待传输数据所需的计算资源，b(e)表示所述待映射虚拟链路的需求带宽资源，Z表示所述组合的路径数量，pj表示所获取的第j条物理路径。
S102C：确定由所获取物理路径形成的、且包含上述组合的路径数量条物理路径的路径组合。
假设，所获取的物理路径包括：物理路径1、物理路径2、物理路径3和物理路径4，上述预设的数量范围包括2和3，则上述组合的路径数量分别为2和3。
在上述组合的路径数量为2时，可能的路径组合包括：{物理路径1，物理路径2}、{物理路径1，物理路径3}、{物理路径1，物理路径4}、{物理路径2，物理路径3}、{物理路径2，物理路径4}、{物理路径3，物理路径4}。
在上述组合的路径数量为3时，可能的路径组合包括：{物理路径1，物理路径2，物理路径3}、{物理路径1，物理路径3，物理路径4}、{物理路径2，物理路径3，物理路径4}。
S102D：将所确定路径组合中包含第一物理路径的组合确定为第一组合。
其中，所述第一物理路径为：物理路径的计算资源与带宽资源之和最小、且与所属路径组合中其他物理路径不相交的物理路径。
获取第一组合可以有多种方式，可以在所有组合中选取满足条件的第一组合；还可以通过先选择满足条件的第一条物理路径，对该物理路径根据不同预设数量与其他满足条件的物理路径组合成第一组合。以后者为例，以下具体说明如何获取第一组合。
假设，预设范围数量为2～6，物理路径有A、B、C、D、E、F、G。
当要获取组合中有2条物理路径的第一组合时，计算每条物理路径的计算资源与带宽资源的和，如果物理路径A的计算资源与带宽资源的和为最小，那么确定物理路径A为第一组合包括的物理路径；然后在剩下的物理路径中，选择与A不相交的物理路径，假设物理路径B、C、D和E与A不相交，且物理路径B的计算资源与带宽资源的和在物理路径C、D、E中为最小，那么确定(A,B)就是为路径组合中有2条物理路径时的第一组合。
当要获取组合中有3条物理路径的第一组合时，计算表征每条物理路径的计算资源与带宽资源的值的和，如果物理路径C的计算资源与带宽资源的和为最小，那么确定物理路径C为第一组合包括的物理路径；然后在剩下的物理路径中，选择与C不相交的物理路径，假设物理路径D、E、F和G与C不相交，且物理路径F的计算资源与带宽资源的和在物理路径D、E、G中为最小，那么确定物理路径C和F为第一组合包括的物理路径；然后在剩下的物理路径中，选择与C、F均不相交的物理路径，假设D、E这两条物理路径均不与C、F相交，且物理路径D的计算资源与带宽资源的和最小，那么确定(C、F、D)为路径组合中有3条物理路径时的第一组合。
依次类推，这样能够获取当路径组合中物理路径数量为3、4、5、6条，获得各个数量所对应的第一组合。
由以上可见，根据本发明实施例提供的获得第一组合的方法，可以减少计算步骤，且在保证提高映射成功概率的基础上，较好的提高了网络的带宽资源利用率。
参见图3，图3为本发明实施例提供的第一种服务链映射装置的结构示意图，包括：
链路确定模块301，用于确定服务链的虚拟链路中的待映射虚拟链路，并获得所述待映射虚拟链路中两个VNF所部署在的物理节点之间的物理路径。
第一组合确定模块302，用于确定由所获得的物理路径形成的、且路径数量分别为预设数量范围内各个数量的路径组合，作为第一组合。
第二组合确定模块303，用于针对每一第一组合，根据该第一组合中各条物理路径包括的物理链路的可靠性大小，计算该第一组合的可靠性大小；将可靠性大小大于或者等于所述待映射虚拟链路的可靠性要求值的第一组合，作为第二组合。
总资源计算模块304，用于针对每一第二组合，根据该第二组合中物理路径的数量，计算将待传输数据拆分到第二组合包含的各物理路径上消耗的计算资源，作为该第二组合的路径拆分资源，并获得该第二组合中每条物理路径的路径资源，根据计算得到的计算资源和获得的路径资源，计算该第二组合的总资源，其中，每条物理路径的路径资源包括：该物理路径的带宽资源和计算资源。
映射路径确定模块305，用于将总资源最小的第二组合中的各条物理路径作为所述待映射虚拟链路的映射到的物理路径。
由以上可见，当对服务链中待映射虚拟链路确定映射路径时，选择总资源最小的物理路径的组合作为该待映射虚拟链路的最终映射路径。由于组合的总资源包括物理路径的带宽资源，选择总资源最小的组合的物理路径作为虚拟链路的最终映射路径时，使待映射虚拟链路的最终映射路径的带宽资源最小。这样能够有效减少带宽资源被占用的情况，提高网络带宽资源利用率。
本发明的一个实施例中，前述链路确定模块301，具体用于：
第一虚拟链路确定单元，用于从服务链的虚拟链路中，确定两个VNF没有部署在同一物理节点上的第一虚拟链路。
物理路径数量获得单元，用于获得每个第一虚拟链路中两个VNF所部署在的物理节点之间不相交的物理路径的数量。
待映射虚拟链路确定单元，用于将各第一虚拟链路按照不相交的物理路径的数量从小到大的顺序依次作为待映射虚拟链路。
由以上可见，由于两个VNF部署在同一物理节点上的虚拟链路不经过网络中物理路径，那么通过这种方式确定第一虚拟链路能够保证第一虚拟链路均需要进行映射。而且，将各第一虚拟链路按照不相交的物理路径的数量从小到大的顺序依次作为待映射虚拟链路，这样能够有效提高待映射虚拟链路映射成功的概率。
本发明的一个实施例中，前述第二组合确定模块303，包括：
物理路径可靠性计算单元，用于根据该第一组合中各条物理路径包括的物理链路的可靠性大小，计算各条物理路径的可靠性大小。
具体用于以下表达式计算各条条物理路径的可靠性大小：
Figure BDA0002095286960000161
其中，
Figure BDA0002095286960000162
表示该第一组合中第j条物理路径的可靠性大小，Z1表示该第一组合中的物理路径数量，
Figure BDA0002095286960000163
表示该第一组合中第j条物理路径的标识，ef表示第j条物理路径中第f条物理链路的标识，r(ef)表示第f条物理链路的可靠性大小。
第一组合可靠性计算单元，用于根据各条物理路径的可靠性大小，计算该第一组合的可靠性大小。
具体用于以下表达式计算该第一组合的可靠性大小R：
Figure BDA0002095286960000171
其中，Z1表示该第一组合中的物理路径数量，
Figure BDA0002095286960000172
表示该第一组合中的物理路径的集合，
Figure BDA0002095286960000173
表示该第一组合中第j条物理路径的标识，
Figure BDA0002095286960000174
表示该第一组合中第j条物理路径的可靠性大小，
Figure BDA0002095286960000175
表示该第一组合中第j′条物理路径的标识，
Figure BDA0002095286960000176
表示该第一组合中第j′条物理路径的可靠性大小。
这样，通过选择可靠性大于可靠性要求的组合，以使得待映射虚拟链路的映射物理路径的可靠性较高。
本发明的一个实施例中，前述映射路径确定模块304，包括：
按照以下表达式计算该第二组合的路径拆分资源P2：
P2＝x·b(e)·α
Figure BDA0002095286960000177
其中，e表示所述待映射虚拟链路的标识，b(e)表示所述待映射虚拟链路的需求带宽资源，x表示第二组合中工作路径的数量，Z2表示第二组合中物理路径的数量，α表示所述待映射虚拟链路中两个VNF所部署在的物理节点每处理单位带宽资源的数据所需的计算资源；
按照以下表达式计算该第二组合的总资源O2：
Figure BDA0002095286960000178
其中，B表示该第二组合中每条物理路径的带宽资源，W表示该第二组合中每条物理路径的计算资源，
Figure BDA0002095286960000181
表示该第二组合中的物理路径的集合，
Figure BDA0002095286960000182
表示该第二组合中第j条物理路径的标识，β表示相乘因子且β＜1。
由以上可见，由于组合的总资源包括物理路径的带宽资源，选择总资源最小的组合中物理路径作为虚拟链路的最终映射路径时，使待映射虚拟链路的最终映射路径的带宽资源最小。这样能够有效减少带宽资源被占用的情况，提高网络带宽资源利用率。
本发明的一个实施例中，参见图4，图4为本发明实施例提供的第二种服务链映射装置的结构示意图，在前述第一组合确定模块302中，包括：
第一物理链路确定单元302A，用于针对所获得的物理路径中每一条物理链路，将该物理链路的剩余带宽资源大于或者等于待映射虚拟链路的需求带宽的链路作为第一物理链路，并按照以下方式确定组合的路径数量分别为预设数量范围内各个数量的第一组合。
资源计算单元302B，获取由第一物理链路连接而成的各物理路径，根据每条物理路径中物理链路的带宽资源、剩余带宽资源和组合的路径数量，计算该物理路径的带宽资源，并根据每条物理路径包括物理节点的计算资源、剩余计算资源和组合的路径数量，计算该物理路径的计算资源。
路径组合确定单元302C，用于确定由所获取物理路径形成的、且包含所述组合的路径数量条物理路径的路径组合；
第一组合确定单元302D，用于将所确定路径组合中包含第一物理路径的组合确定为第一组合，其中，所述第一物理路径为：物理路径的计算资源与带宽资源之和最小、且与所属路径组合中其他物理路径不相交的物理路径。
这样，使得所确定的第一组合的计算资源和带宽资源的和最小，节省带宽资源，提高网络带宽利用率。
本发明的一个实施例中，在前述带宽资源与计算资源计算单元302B中，包括：
具体用于以下表达式计算每条物理路径的带宽资源：
Figure BDA0002095286960000191
其中，e表示所述待映射虚拟链路的标识，b(e)表示所述待映射虚拟链路的需求带宽资源，Z表示所述组合的路径数量，pj表示所获取的第j条物理路径，ef表示第j条物理路径中第f条物理链路的标识，b(ef)表示第f条物理链路的带宽资源，r(ef)表示第f条物理链路的剩余带宽资源。
具体用于以下表达式计算每条物理路径的计算资源：
Figure BDA0002095286960000192
其中，e表示所述待映射虚拟链路的标识，vn表示所述待映射虚拟链路中两个VNF所部署在的物理节点，c(vn)表示物理节点vn的计算资源，r(vn)表示物理节点vn的剩余计算资源，α表示物理节点每处理单位带宽资源的待传输数据所需的计算资源，b(e)表示所述待映射虚拟链路的需求带宽资源，Z表示所述组合的路径数量，pj表示所获取的第j条物理路径。
这样，通过计算每条物理路径的计算资源和带宽资源能够准确获取每条物理路径的计算资源和带宽资源。
参见图5，图5为本发明实施例提供的一种终端设备的结构示意图，包括处理器501、通信接口502、存储器503和通信总线504，其中，处理器501，通信接口502，存储器503通过通信总线504完成相互间的通信；
存储器503，用于存放计算机程序；
处理器501，用于执行存储器上所存放的程序时，实现本发明实施例提供的一种服务链映射方法。
上述电子设备提到的通信总线可以是外设部件互连标准(Peripheral ComponentInterconnect，PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture，EISA)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
通信接口用于上述电子设备与其他设备之间的通信。
存储器可以包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，也可以包括非易失性存储器(Non-Volatile Memory，NVM)，例如至少一个磁盘存储器。可选的，存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。
上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(Network Processor，NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessing，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
在本发明提供的又一实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质内存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现本发明实施例提供的一种服务链映射方法。
在本发明提供的又一实施例中，还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述实施例提供的一种服务链映射方法。
由以上可见，应用上述实施例提供的终端设备、服务器以及执行上述机器可读存储介质中存储的计算机程序，实现本发明实施例提供的一种服务链的映射方法。
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例的流程或功能。计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid State Disk(SSD))等。
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实际的关系或者顺序。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。
本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置、终端设备、计算机可读存储介质实施例而言，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。
以上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 (9)

1.一种服务链映射方法，其特征在于，所述方法包括：
确定服务链的虚拟链路中的待映射虚拟链路，并获得所述待映射虚拟链路中两个VNF所部署在的物理节点之间的物理路径；
确定由所获得的物理路径形成的、路径数量分别为预设数量范围内各个数量的路径组合，作为第一组合；
针对每一第一组合，根据该第一组合中各条物理路径包括的物理链路的可靠性大小，计算该第一组合的可靠性大小；将第一组合的可靠性大小大于或者等于所述待映射虚拟链路的可靠性要求值的第一组合，作为第二组合；
针对每一第二组合，根据该第二组合中物理路径的数量，计算将待传输数据拆分到第二组合包含的各物理路径上消耗的计算资源，作为该第二组合的路径拆分资源P2，并获得该第二组合中每条物理路径的路径资源，根据计算得到的路径拆分资源P2和获得的路径资源，计算该第二组合的总资源O2，其中，每条物理路径的路径资源包括：该物理路径的带宽资源B和计算资源W；
将总资源最小的第二组合中的各条物理路径确定为所述待映射虚拟链路的映射到的物理路径；
所述确定虚拟链路中的待映射虚拟链路，包括：
从服务链的虚拟链路中，确定两个VNF没有部署在同一物理节点上的第一虚拟链路；
获得每个第一虚拟链路中两个VNF所部署在的物理节点之间不相交的物理路径的数量；
将各第一虚拟链路按照不相交的物理路径的数量从小到大的顺序依次作为待映射虚拟链路。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定由所获得的物理路径形成的、路径数量分别为预设数量范围内各个数量的路径组合，作为第一组合，包括：
针对所获得的物理路径中每一条物理链路，将该物理链路的剩余带宽资源大于或者等于待映射虚拟链路的需求带宽的链路确定为第一物理链路，并按照以下方式确定组合的路径数量分别为预设数量范围内各个数量的第一组合：
获取由第一物理链路连接而成的各物理路径，根据每条物理路径中物理链路的带宽资源、剩余带宽资源和组合的路径数量，计算该物理路径的带宽资源，并根据每条物理路径包括物理节点的计算资源、剩余计算资源和组合的路径数量，计算该物理路径的计算资源；
确定由所获取物理路径形成的、且包含所述组合的路径数量条物理路径的路径组合；
将所确定路径组合中包含第一物理路径的组合确定为第一组合，其中，所述第一物理路径为：物理路径的计算资源与带宽资源之和最小、且与所属路径组合中其他物理路径不相交的物理路径。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据每条物理路径中物理链路的带宽资源、剩余带宽资源和组合的路径数量，计算该物理路径的带宽资源，包括：
按照以下表达式计算每条物理路径的带宽资源：
Figure FDA0002543178320000021
其中，e表示所述待映射虚拟链路的标识，b(e)表示所述待映射虚拟链路的需求带宽资源，Z表示所述组合的路径数量，pj表示所获取的第j条物理路径，ef表示第j条物理路径中第f条物理链路的标识，b(ef)表示第f条物理链路的带宽资源，r(ef)表示第f条物理链路的剩余带宽资源。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据每条物理路径包括物理节点的计算资源、剩余计算资源和组合的路径数量，计算该物理路径的计算资源，包括：
按照以下表达式计算每条物理路径的计算资源：
Figure FDA0002543178320000031
其中，e表示所述待映射虚拟链路的标识，vn表示所述待映射虚拟链路中两个VNF所部署在的物理节点，c(vn)表示物理节点vn的计算资源，r(vn)表示物理节点vn的剩余计算资源，α表示物理节点每处理单位带宽资源的待传输数据所需的计算资源，b(e)表示所述待映射虚拟链路的需求带宽资源，Z表示所述组合的路径数量，pj表示所获取的第j条物理路径。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据该第一组合中各条物理路径包括的物理链路的可靠性大小，计算该第一组合的可靠性大小，包括：
根据该第一组合中各条物理路径包括的物理链路的可靠性大小，计算各条物理路径的可靠性大小；
根据各条物理路径的可靠性大小，计算该第一组合的可靠性大小。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据该第一组合中各条物理路径包括的物理链路的可靠性大小，计算各条物理路径的可靠性大小，包括：
按照以下表达式计算各条物理路径的可靠性大小：
Figure FDA0002543178320000032
其中，
Figure FDA0002543178320000033
表示该第一组合中第j条物理路径的可靠性大小，Z1表示该第一组合中的物理路径数量，
Figure FDA0002543178320000034
表示该第一组合中第j条物理路径的标识，ef表示第j条物理路径中第f条物理链路的标识，r(ef)表示第f条物理链路的可靠性大小。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据各条物理路径的可靠性大小，计算该第一组合的可靠性大小，包括：
按照以下表达式计算该第一组合的可靠性大小R：
Figure FDA0002543178320000041
其中，Z1表示该第一组合中的物理路径数量，
Figure FDA0002543178320000042
表示该第一组合中的物理路径的集合，
Figure FDA0002543178320000043
表示该第一组合中第j条物理路径的标识，
Figure FDA0002543178320000044
表示该第一组合中第j条物理路径的可靠性大小，
Figure FDA0002543178320000045
表示该第一组合中第j′条物理路径的标识，
Figure FDA0002543178320000046
表示该第一组合中第j′条物理路径的可靠性大小。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据该第二组合中物理路径的数量，计算该待传输数据拆分到第二组合包含的物理路径上消耗的计算资源，作为该第二组合的路径拆分资源，并获得该第二组合中每条物理路径的路径资源；根据计算得到的计算资源和获得的路径资源，计算该第二组合的总资源，其中，每条物理路径的路径资源包括：该物理路径的带宽资源和计算资源，包括：
按照以下表达式计算该第二组合的路径拆分资源P2：
P2＝x·b(e)·α
Figure FDA0002543178320000047
其中，e表示所述待映射虚拟链路的标识，b(e)表示所述待映射虚拟链路的需求带宽资源，x表示第二组合中工作路径的数量，Z2表示第二组合中物理路径的数量，α表示所述待映射虚拟链路中两个VNF所部署在的物理节点每处理单位带宽资源的数据所需的计算资源；
按照以下表达式计算该第二组合的总资源O2：
Figure FDA0002543178320000048
其中，B表示该第二组合中每条物理路径的带宽资源，W表示该第二组合中每条物理路径的计算资源，
Figure FDA0002543178320000051
表示该第二组合中的物理路径的集合，
Figure FDA0002543178320000052
表示该第二组合中第j条物理路径的标识，β表示相乘因子且β＜1。
9.一种服务链映射装置，其特征在于，所述装置包括：
链路确定模块，用于确定服务链的虚拟链路中的待映射虚拟链路，并获得所述待映射虚拟链路中两个VNF所部署在的物理节点之间的物理路径；
第一组合确定模块，用于确定由所获得的物理路径形成的、且路径数量分别为预设数量范围内各个数量的路径组合，作为第一组合；
第二组合确定模块，用于针对每一第一组合，根据该第一组合中各条物理路径包括的物理链路的可靠性大小，计算该第一组合的可靠性大小；将第一组合的可靠性大小大于或者等于所述待映射虚拟链路的可靠性要求值的第一组合，作为第二组合；
总资源计算模块，用于针对每一第二组合，根据该第二组合中物理路径的数量，计算将待传输数据拆分到第二组合包含的各物理路径上消耗的计算资源，作为该第二组合的路径拆分资源P2，并获得该第二组合中每条物理路径的路径资源，根据计算得到的路径拆分资源P2和获得的路径资源，计算该第二组合的总资源O2，其中，每条物理路径的路径资源包括：该物理路径的带宽资源B和计算资源W；
映射路径确定模块，用于将总资源最小的第二组合中的各条物理路径作为所述待映射虚拟链路的映射到的物理路径；
所述链路确定模块，包括：
第一虚拟链路确定单元，用于从服务链的虚拟链路中，确定两个VNF没有部署在同一物理节点上的第一虚拟链路；
物理路径数量获得单元，用于获得每个第一虚拟链路中两个VNF所部署在的物理节点之间不相交的物理路径的数量；
待映射虚拟链路确定单元，用于将各第一虚拟链路按照不相交的物理路径的数量从小到大的顺序依次作为待映射虚拟链路。
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