CN110505101A - 一种网络切片编排方法及装置 - Google Patents

一种网络切片编排方法及装置 Download PDF

Info

Publication number
CN110505101A
CN110505101A CN201910838690.0A CN201910838690A CN110505101A CN 110505101 A CN110505101 A CN 110505101A CN 201910838690 A CN201910838690 A CN 201910838690A CN 110505101 A CN110505101 A CN 110505101A
Authority
CN
China
Prior art keywords
node
physical
nodes
virtual
resource
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201910838690.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110505101B (zh
Inventor
李莉
袁宁
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
WUXI BUPT PERCEPTIVE TECHNOLOGY INDUSTRY INSTITUTE Co Ltd
Original Assignee
WUXI BUPT PERCEPTIVE TECHNOLOGY INDUSTRY INSTITUTE Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by WUXI BUPT PERCEPTIVE TECHNOLOGY INDUSTRY INSTITUTE Co Ltd filed Critical WUXI BUPT PERCEPTIVE TECHNOLOGY INDUSTRY INSTITUTE Co Ltd
Priority to CN201910838690.0A priority Critical patent/CN110505101B/zh
Publication of CN110505101A publication Critical patent/CN110505101A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110505101B publication Critical patent/CN110505101B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L41/00Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
    • H04L41/08Configuration management of networks or network elements
    • H04L41/0893Assignment of logical groups to network elements

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)

Abstract

本发明实施例公开了一种网络切片编排方法及装置,该方法在对网络切片进行编排时,利用目标节点的网络参数,计算每一目标节点的资源量,以及计算每一物理节点的资源权重;按照虚拟节点的资源量和物理节点的资源权重,分别对虚拟节点和物理节点进行排序,并确定虚拟节点与物理节点的映射关系,进而将虚拟节点间的虚拟链路映射为与虚拟节点对应的物理节点间的物理链路。本发明实施例利用目标节点的资源量和物理节点的用于表征物理节点所拥有的节点资源和邻接资源程度的资源权重和资源量,能够实现将虚拟节点和虚拟链路合理地映射到底层物理网络上,使得编排后的网络切片能够具有高的底层物理网络的资源利用率。

Description

一种网络切片编排方法及装置
技术领域
本发明涉及网络技术领域,特别涉及一种网络切片编排方法及装置。
背景技术
网络切片由于能够在同一网络中满足不同业务的需求,因此被作为5G网络中的一项重要技术,而网络切片编排是切片生命周期中的关键一步。作为虚拟网络,网络切片是由虚拟节点和虚拟链路构成,网络切片编排是将逻辑上的虚拟网络映射到物理设备上,也就是,在底层物理网络中为虚拟节点匹配满足资源需求的物理节点,且基于编排的虚拟节点,在底层网络中寻找一条或多条满足虚拟链路需求的物理链路集合。
在对虚拟节点和虚拟链路映射时,既要考虑虚拟节点的资源需求又要考虑虚拟链路的带宽和时延需求,而如何将虚拟节点和虚拟链路合理地映射到底层物理网络上,以获得较高的资源利用率,是网络切片编排亟待解决的问题。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种网络切片编排方法及装置,以具有高的底层物理网络的资源利用率。
为达到上述目的,本发明实施例公开了一种网络切片编排方法,包括:
一种网络切片编排方法,所述方法包括:
从底层物理网络中获取每一物理节点在当前时刻的网络参数;
针对每一目标节点,利用该目标节点的网络参数,计算该目标节点的资源量;其中,目标节点为底层物理网络中的物理节点和目标编排请求中的虚拟节点,所述目标编排请求为优先级排序最高的网络切片编排请求;
针对每一物理节点,利用该物理节点的资源量以及与该物理节点连接的链路数目,计算该物理节点的用于表征该物理节点所拥有的节点资源和邻接资源程度的资源权重;
按照所述虚拟节点的资源量和所述物理节点的资源权重,分别对所述虚拟节点和所述物理节点进行排序,并按照物理节点和虚拟节点的排序顺序判断每一物理节点的CPU资源是否满足每一虚拟节点的CPU资源需求;
若均满足,确定所述虚拟节点与所述物理节点的映射关系,并根据所确定的映射关系,将所述虚拟节点间的虚拟链路映射为与所述虚拟节点对应的物理节点间的物理链路。
进一步地,在所述从底层物理网络中获取每一物理节点在当前时刻的网络参数之前,还包括:
按照每一网络切片编排请求的优先级,对各个所述网络切片编排请求进行优先级排序;
从所排序后的网络切片编排请求中选择优先级排序最高的网络切片编排请求作为目标编排请求;
判断所述目标编排请求的编排次数是否小于或等于预设的允许最大失败次数;
若为是,执行所述从底层物理网络中获取每一物理节点在当前时刻的底层网络参数的步骤。
进一步地,所述针对每一目标节点,利用该目标节点的网络参数,计算该目标节点的资源量,包括:
针对每一目标节点,利用与该目标节点连接链路的带宽和时延、该目标节点的CPU资源以及与该目标节点连接的链路数目,计算该目标节点的资源量。
进一步地,所述针对每一目标节点,利用与该目标节点连接链路的带宽和时延、该目标节点的CPU资源以及与该目标节点连接的链路数目,计算该目标节点的资源量,包括:
针对每一目标节点,利用与该目标节点连接链路的带宽和时延、该目标节点的CPU资源以及与该目标节点连接的链路数目,按照如下第一表达式计算该目标节点的资源量,
所述第一表达式为:
其中,Res(ni)为目标节点ni的资源量,L(ni)为与目标节点ni直接相连的链路的集合,bw(l)为与目标节点ni连接链路l的带宽,d(l)则表示链路l的时延,CPU(ni)为目标节点ni的cpu资源,C(ni)为表征目标节点ni与其他目标节点距离远近的参数,N为虚拟节点或物理节点的总个数,dis(ni,nj)为目标节点ni到目标节点nj的跳数;D(ni)为目标节点ni与其直接连接的链路的数目,D(ni)=dgr(ni),dgr(ni)为与目标节点ni直接相连的链路的数目。
进一步地,所述针对每一物理节点,利用该物理节点的资源量以及与该物理节点连接的链路数目,计算该物理节点的用于表征该物理节点所拥有的节点资源和邻接资源程度的资源权重,包括:
针对每一物理节点,利用该物理节点的资源量以及与该物理节点连接的链路数目,按照如下第二表达式计算表征该物理节点所拥有的节点资源和邻接资源程度的资源权重;
所述第二表达式为:
其中,为物理节点所拥有的节点资源和邻接资源程度的资源权重,为物理节点所拥有的节点资源和邻接资源程度的资源权重,为资源节点进行归一化处理后的参量, 为物理节点的资源量,为物理节点的资源量,j为与物理节点相邻的物理节点,为与物理节点相邻的物理节点的集合,λ为负责调物理节点与周围节点对资源权重的影响程度的调节因子,当λ=1时,表示不考虑其他节点对物理节点的影响。
进一步地,在所述按照物理节点和虚拟节点的排序顺序判断每一物理节点的CPU资源是否满足每一虚拟节点的CPU资源需求之后,还包括:
若存在不满足虚拟节点的CPU资源需求,降低所述目标编排请求的优先级,并将所述目标编排请求的编排次数加1,返回执行所述按照每一网络切片编排请求的优先级,对各个所述网络切片编排请求进行优先级排序的步骤。
进一步地,所述根据所确定的映射关系,将所述虚拟节点间的虚拟链路映射为与所述虚拟节点对应的物理节点间的物理链路,包括:
利用K最短路径算法获得与虚拟节点具有映射关系的两个物理节点间的链路作为备选链路;
确定所述备选链路中是否存在均满足虚拟链路时延需求和带宽需求的链路;
若存在,从所述备选链路中选取时延最小的备选链路作为目标链路;
若不存在,从所述备选链路中选取满足虚拟链路时延需求的链路,并对满足所述虚拟链路时延需求的链路按照带宽大小进行排序,依次选取排序后带宽大的链路,并确定所选取的链路和是否满足虚拟链路带宽需求;
若满足,将满足虚拟链路带宽需求的备选链路作为目标链路;
若不满足,降低所述目标编排请求的优先级,并将所述目标编排请求的编排次数加1,返回执行所述按照每一网络切片编排请求的优先级,对各个所述网络切片编排请求进行优先级排序的步骤。
一种网络切片编排装置,所述装置包括:
网络参数获取模块,用于从底层物理网络中获取每一物理节点在当前时刻的网络参数;
资源量计算模块,用于针对每一目标节点,利用该目标节点的网络参数,计算该目标节点的资源量;其中,目标节点为底层物理网络中的物理节点和目标编排请求中的虚拟节点,所述目标编排请求为优先级排序最高的网络切片编排请求;
资源权重计算模块,用于针对每一物理节点,利用该物理节点的资源量以及与该物理节点连接的链路数目,计算该物理节点的用于表征该物理节点所拥有的节点资源和邻接资源程度的资源权重;
判断模块,用于按照所述虚拟节点的资源量和所述物理节点的资源权重,分别对所述虚拟节点和所述物理节点进行排序,并按照物理节点和虚拟节点的排序顺序判断每一物理节点的CPU资源是否满足每一虚拟节点的CPU资源需求;若均满足,触发编排模块;
所述编排模块,用于确定所述虚拟节点与所述物理节点的映射关系,并根据所确定的映射关系,将所述虚拟节点间的虚拟链路映射为与所述虚拟节点对应的物理节点间的物理链路。
在本发明实施的又一方面,还提供了一种电子设备,其特征在于,包括处理器、通信接口、存储器和通信总线,其中,处理器,通信接口,存储器通过通信总线完成相互间的通信;
存储器,用于存放计算机程序;
处理器,用于执行存储器上所存放的程序时,使得计算机执行上述任一所述的一种网络切片编排方法。
在本发明实施的又一方面,本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质内存储有计算机程序,当其在计算机上运行时,使得计算机执行上述任一所述的一种网络切片编排方法。
在本发明实施的又一方面,本发明实施例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任一所述的一种网络切片编排方法。从底层物理网络中获取每一物理节点在当前时刻的网络参数;
本发明实施例提供的一种网络切片编排方法及装置,该方法在对网络切片进行编排时,从底层物理网络中获取每一物理节点在当前时刻的网络参数;利用目标节点的网络参数,计算每一目标节点的资源量,以及计算每一物理节点的资源权重;按照虚拟节点的资源量和物理节点的资源权重,分别对虚拟节点和物理节点进行排序,并按照物理节点和虚拟节点的排序顺序,确定所述虚拟节点与所述物理节点的映射关系,并根据所确定的映射关系,将虚拟节点间的虚拟链路映射为与虚拟节点对应的物理节点间的物理链路。可见,本发明实施例在对虚拟节点进行编排时,综合考虑了目标节点的网络参数以及每一物理节点连接的链路数目,进而获得了目标节点的资源量和物理节点的用于表征物理节点所拥有的节点资源和邻接资源程度的资源权重,并利用计算的资源量和资源权重,能够实现将虚拟节点和虚拟链路合理地映射到底层物理网络上,使得编排后的网络切片能够具有高的底层物理网络的资源利用率。当然,实施本发明的任一产品或方法必不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
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一种网络切片编排方法的流程示意图;
图2为本发明实施例提供的一种网络切片编排装置的结构示意图;
图3为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
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。
为了对网络切片理解的更加透彻,先对网络切片进行如下简述:
以“互联互通、开放共享”为核心的互联网自诞生以来迅速发展,已经成为当今信息社会最基本也是最重要的载体,对国家发展、社会进步、人民生活质量提高发挥着越来越重要的作用。随着网络技术的发展,互联网从最初承载邮件传送、网页展示等基本业务,逐渐转向了自动驾驶、增强现实等新兴业务。业务类别的转变伴随着对网络传输需求的改变,从以前对带宽、时延高容忍度的需求转变为明确而细致的服务质量约束。5G网络的发展更是加速了这种转变的步伐。2015年3月,下一代移动通信网络联盟(Next GenerationMobile Networks,NGMN)公布了《NGMN 5G白皮书》,其中定义了5G八大类二十四种典型场景,这些场景对传输网络的需求各不相同,可以归纳为三大场景:增强型移动宽带(Enhanced Mobile Broadband,eMBB),大规模物联网(Massive Machine Type ofCommunication,mMTC)和高可靠超低时延通信(Ultra Reliable and Low LatencyCommunication,uRLLC)。EMBB对带宽资源敏感,传输时需要对带宽资源进行保障;MMTC需要对连接可靠性进行保障;URLLC是时延敏感的需求,需要保障超低时延。
从上述的5G场景可以看出,未来的网络将更加注重灵活性以及定制化的能力,以应对海量设备连接和多种网络业务服务质量(Quality of Service,QoS)需求的压力。为了实现网络流的可靠传输,需要综合考虑它们的特性,在网络中定义合适的QoS保障机制。
为了实现对网络业务QoS需求的保障,业界提出了许多解决方案。国际互联网工程任务组(The Internet Engineering Task Force,IETF)提出了IntServ方案,它能够对一条业务流提供节点之间的QoS保障。在发送报文前,网络设备通过特定协议向网络申请分配资源,当网络为该流量分配足够资源以后,开始发送报文。这种方案可以在一定程度上保障流的QoS,但是要求所有的设备都必须支持此协议,且在传输过程中需要维护每条流的传输状态,这会造成很大的带宽消耗。为了改善IntServ方案,IETF提出了DiffServ方案,它是一种分类的服务保障技术。当数据包开始传输时,该方案将数据包分为不同的类并将其标记,依据此标记进行相应的QoS动作。这种方案不需要维护每条流的传输状态,节省了带宽消耗。但是该方案没有为业务流分配带宽资源,对业务流的保障效果受到网络状态的影响较大。多协议标签交换(Multi-Protocol Label Switching,MPLS)。利用标签将每个用户的流量进行标记,实现用户数据的隔离,为每个网络流提供QoS保障。尽管它有着标签快速交换的特点,但是缺少了对实时流量的适应性。
这些技术方案难以满足5G网络适用于不同业务的需求,因此需要一种合适的解决方案使其能够在同一网络中满足不同业务的需求。网络切片应运而生。
网络切片是5G网络中的一项重要技术,它可以实现网络从“one size fits all”向“one size per service”的转变。网络切片能够使服务提供商在同一物理网络中切分出多个逻辑独立的虚拟网络,每个虚拟网络拥有着独立的逻辑拓扑与资源视图,能够满足一种业务场景的需求。网络切片技术依据用户需求并结合网络的实时状况为每个虚拟网络灵活地分配资源,从而提高底层设施的资源利用率。
网络切片编排是切片生命周期中的关键一步。作为虚拟网络,网络切片由虚拟网络节点和虚拟网络链路组成。虚拟网络节点是物理网络中的一些设备功能通过NFV技术抽象出来的网络功能,它们被部署在通用服务器上;虚拟网络链路则是这些节点之间通信的链路集合。网络切片的编排是指将逻辑上的虚拟网络映射到物理设备上,这涉及到虚拟网络节点以及虚拟网络链路的选择问题。虚拟网络节点映射的目的是在底层物理网络中为虚拟节点匹配满足资源需求的物理节点;虚拟链路映射的目的是在底层网络中寻找一条或多条满足虚拟链路需求的物理链路集合。虚拟网络节点的资源需求主要包括计算资源、存储资源等;虚拟网络链路的资源主要包括链路性能指标,如链路延迟和带宽。
下面通过具体实施例,对本发明进行详细说明。
参见图1,图1为本发明实施例提供的一种网络切片编排方法的流程示意图,包括如下步骤:
S101:从底层物理网络中获取每一物理节点在当前时刻的网络参数。
其中,上述当前时刻的网络参数可以为表征网络状态的参数,这些参数可以包括:当前时刻的带宽和当前时刻的时延。
可以按照如下方法获得上述当前节点的带宽:
(1)带宽监测
带宽信息是网络状态的重要信息。本发明实施例通过OpenFlow协议提供的一些报文统计信息来计算链路的带宽。
具体为:在网络中,一条链路的带宽大小由链路的端口决定。使用OpenFlow协议的交换机每个端口都有计数器,记录着该端口从开始到当前时间所转发的字节数以及转发失败的字节数。而相应的端口信息可以通过发送统计报文PORT_STATISTICS来取得。
基于上述描述,则具体的带宽计算过程为:
①首先通过控制器向目标链路的端点交换机发送请求报文PORT_STATISTICS,获得该端点交换机端口当前的转发字节数ByteCount1并记录下来;
针对底层物理网络中物理节点的每一条物理链路,从该物理链路的端点交换机获得该端点交换机端口当前时刻的转发字节数;
②可以设置定时发送时间如5秒,即每隔5秒控制器发送一次端口状态请求报文。控制器获取该端点交换机当前的转发字节数ByteCount2;
③计算ByteCount2与ByteCount1的差值,该差值为5秒内经过该端点交换机端口的字节数,然后再利用计算的差值除以花费时间如5秒就是当前时刻也就是当前编排阶段物理链路的带宽。
(2)时延监测
本发明实施例使用Packet_out报文来测量链路的时延,具体的时延获得方法如下:
①控制器向交换机A发送一个带有时间戳的Packet_out报文,并设定该报文转发到某个端口;
针对底层物理网络中物理节点的每一条物理链路,从该物理链路的端点交换机获得该端点交换机端口当前时刻的当前的转发字节数;
②交换机B收到来自交换机A的报文,由于没有对应的流表项,交换机B会将其发送到控制器中。控制器在收到该报文后,将当前时间与时间戳记录的时间相减,得到时间差T1;
③同上述过程,控制器向交换机B发送一个带有时间戳的Packet_out报文,并指定将该报文转发到交换机A,同样由于无法匹配流表项被转发到控制器中,得到新的时间差T2;
④当前得到的T1与T2包含有控制器到交换机的时延,因此需要去除此控制器到交换机的时间。其中,控制器到交换机A和交换机B的时间的确定方法为:分别发送带有时间戳的Echo request报文到交换机A和交换机B,交换机A和交换机B在收到报文后并转发该报文至控制器,进而分别获得控制器到交换机A和交换机B对应的往返时延Ta和Tb。
⑤利用公式(T1+T2-Ta-Tb)/2获得物理链路的时延。
在本发明的一个实施例中,在S101之前还可以包括如下步骤A~步骤C:
步骤A,按照每一网络切片编排请求的优先级,对各个所述网络切片编排请求进行优先级排序。
对于一个网络切片编排请求R可以表示为R={Gv,P},其中,Gv为网络切片v的网络资源,Gv=(Nv,Ev,Hv,Bv,Dv),Nv为网络切片v中虚拟节点集合,Ev为网络切片v中虚拟链路的集合,Hv为网络切片v中与各个虚拟节点一一对应的能够正常运行所需的资源量,如CPU需求,Bv为网络切片v中每条虚拟链路所需保障的带宽资源的集合,Dv为网络切片v中每条虚拟链路所需保障的时延资源的集合,P为网络切片编排请求R的优先级,且1≤P≤65535,P的值越大,网络切片编排请求R的优先级越高。
可以根据网络切片编排请求包含的优先级P,对预设时间段内获取的各个所述网络切片编排请求进行优先级排序。
可以对各个网络切片排序请求按照降序排序,也可以按照升序排序,本发明实施例对此并不限定。
步骤B,从所排序后的网络切片编排请求中选择优先级排序最高的网络切片编排请求作为目标编排请求。
基本步骤A排序的网络切片编排请求不管是降序排序还是升序排序,均选取优先级排序最高的网络切片编排请求进行编排。
步骤C,判断所述目标编排请求的编排次数是否小于或等于预设的允许最大失败次数;若为是,执行S101的步骤。
允许最大失败次数的限定可以防止一个网络切片编排请求陷入死循环。
通过如下公式判断该目标编排请求是否有效:
numi<M
其中,numi表示第i个目标编排请求的编排次数,numi-1表示已经编排失败1次,M表示设定的最大重试次数。
可见,本实施例从按照优先级高低排序后的网络切片编排请求中选择优先级排序最高的网络切片编排请求,并对排序最高的网络切片编排请求的编排次数进行判断,以使合理地优先处理优先级最高的网络切片请求,并同时防止网络切片编排请求陷入死循环。
S102,针对每一目标节点,利用该目标节点的网络参数,计算该目标节点的资源量;其中,目标节点为底层物理网络中的物理节点和目标编排请求中的虚拟节点,所述目标编排请求为优先级排序最高的网络切片编排请求。
本步骤针对每一目标节点,利用该目标节点的网络参数,计算该目标节点的资源量,可以理解为:针对每一物理节点,利用该物理节点的网络参数,计算该物理节点的资源量,以及,针对每一物理节点,利用该物理节点的网络参数,计算该物理节点的资源量,针对每一虚拟节点,利用该虚拟节点的网络参数,计算该虚拟节点的资源量。
上述虚拟节点的网络参数可以为目标网络编排请求携带的网络资源所包括的参数。
在本发明的一个实施例中,实现S102可以包括如下步骤D:
步骤D,针对每一目标节点,利用与该目标节点连接链路的带宽和时延、该目标节点的CPU资源以及与该目标节点连接的链路数目,计算该目标节点的资源量。
其中,本步骤可以为:针对每一物理节点,利用与该物理节点连接物理链路的带宽和时延、该物理节点的CPU资源以及与该物理节点连接的物理链路的链路数目,计算该物理节点的资源量;
以及,针对每一虚拟节点,利用与该虚拟节点连接虚拟链路的带宽和时延、该虚拟节点的CPU资源以及与该虚拟节点连接的虚拟链路的链路数目,计算该虚拟节点的资源量。
根据已经获得的每一物理节点的网络参数,可以获得与该虚拟节点连接虚拟链路的带宽和时延,再根据底层物理网络中的物理节点获取每一物理节点点的CPU资源以及与每一物理节点连接的物理链路的链路数目,进而得到每一物理的资源量。
根据目标网络编排请求所包含的每一虚拟节点的网络资源,可以获得与该虚拟节点连接虚拟链路的带宽和时延、该虚拟节点的CPU资源以及与该虚拟节点连接的虚拟链路的链路数目,进而得到该虚拟节点的资源量。
可见,本实施例针对每一目标节点,利用与该目标节点连接链路的带宽和时延、该目标节点的CPU资源以及与该目标节点连接的链路数目,计算该目标节点的资源量,综合考虑了上述涉及的各个参量,使得编排后的网络切片更加能够具有高的底层物理网络的资源利用率。
在本发明的一个实施例中,步骤D的具体实现方式可以包括如下步骤:
针对每一目标节点,利用与该目标节点连接链路的带宽和时延、该目标节点的CPU资源以及与该目标节点连接的链路数目,按照如下第一表达式计算该目标节点的资源量,
所述第一表达式为:
其中,Res(ni)为目标节点ni的资源量,L(ni)为与目标节点ni直接相连的链路的集合,bw(l)为与目标节点ni连接链路l的带宽,d(l)则表示链路l的时延,CPU(ni)为目标节点ni的cpu资源,C(ni)为表征目标节点ni与其他目标节点距离远近的参数,N为虚拟节点或物理节点的总个数,dis(ni,nj)为目标节点ni到目标节点nj的跳数;D(ni)为目标节点ni与其直接连接的链路的数目,D(ni)=dgr(ni),dgr(ni)为与目标节点ni直接相连的链路的数目。
其中,C(ni)表征该目标节点ni的接近中心性,也就是表示一个目标节点与该目标节点外的其他目标节点距离远近的参数,可以用该目标节点到上述其他目标节点的平均距离的倒数表示,目标节点之间的距离越远,就意味着物理链路间的开销越大。
当目标节点为物理节点时,则bw(l)为与物理节点连接的物理链路的带宽,该带宽为该物理链路的可用带宽。
当目标节点为虚拟节点时,则bw(l)为与虚拟节点连接的虚拟链路的带宽,该带宽为该虚拟链路所需求的带宽。
D(ni)也可以称为目标节点ni的度,代表与目标节点ni直接相连的链路的数目,可以通过D(ni)度量该目标节点ni的局部连通性。引入“度”这个拓扑属性可以加强目标节点与网络中其他部分的连接能力在该目标节点映射中的影响,使连接较多的目标节点比连接较少的目标节点具有更高的节点排序值。
可见,本实施例针对每一目标节点,利用与该目标节点连接链路的带宽和时延、该目标节点的CPU资源以及与该目标节点连接的链路数目,按照如下第一表达式计算该目标节点的资源量,综合考虑了目标节点的接近中心性,并使得连接较多的目标节点比连接较少的目标节点具有更高的节点排序值,进而更加能够将虚拟节点和虚拟链路合理地映射到底层物理网络上,以获得较高的资源利用率。
S103,针对每一物理节点,利用该物理节点的资源量以及与该物理节点连接的链路数目,计算该物理节点的用于表征该物理节点所拥有的节点资源和邻接资源程度的资源权重。
本步骤中表征该物理节点所拥有的节点资源和邻接资源程度的资源权重,可以理解为,在综合考虑了该物理节点周围其他物理节点的资源后,则该物理节点在对虚拟节点编排中所起作用的重要性。
物理节点的资源量只能表示单个物理节点的资源强度,并没有考虑该物理节点周围其他节点对它的影响。基于此,本步骤引入了资源权重。
上述邻接资源程度可以为该物理节点周围其他物理节点对该物理节点资源的影响程度。
如果一个物理节点的资源权重越大,就表明该物理节点拥有更多的节点资源和邻接资源。也就是说,当在对虚拟节点编排阶段时,若选择到资源权重大的物理节点,则表示该物理节点的链路编排成功的可能性也就越大,网络切片编排的成功率也就越高。
在本发明的一个实施例中,实现S104的具体包括如下步骤:
针对每一物理节点,利用该物理节点的资源量以及与该物理节点连接的链路数目,按照如下第二表达式计算表征该物理节点所拥有的节点资源和邻接资源程度的资源权重;
所述第二表达式为:
其中,为物理节点所拥有的节点资源和邻接资源程度的资源权重,为物理节点所拥有的节点资源和邻接资源程度的资源权重,为资源节点进行归一化处理后的参量, 为物理节点的资源量,为物理节点的资源量,j为与物理节点相邻的物理节点,为与物理节点相邻的物理节点的集合,λ为负责调物理节点与周围节点对资源权重的影响程度的调节因子,当λ=1时,表示不考虑其他节点对物理节点的影响。
上述N为的简写。
上述该物理节点的资源权重为该物理节点的资源量与该物理节点周围其他物理节点资源权重的加权和。
可以用于表示物理节点对该物理节点周围的物理节点的影响程度。
可见,本实施例针对每一物理节点,利用该物理节点的资源量以及与该物理节点连接的链路数目,按照如下第二表达式计算表征该物理节点所拥有的节点资源和邻接资源程度的资源权重,综合考虑了物理节点对其周围的物理节点的影响程度,进而更加能够将虚拟节点和虚拟链路合理地映射到底层物理网络上,以获得较高的资源利用率。
S104,按照所述虚拟节点的资源量和所述物理节点的资源权重,分别对所述虚拟节点和所述物理节点进行排序,并按照物理节点和虚拟节点的排序顺序判断每一物理节点的CPU资源是否满足每一虚拟节点的CPU资源需求,若均满足,执行S105。
本步骤对虚拟节点的资源量按照大小进行排序,得到排序后的虚拟节点,对物理节点的资源权重按照大小进行排序,得到排序后的物理节点。
上述排序可以是升序也可以是降序,本发明实施例对此并不限定,以降序为例,则经过降序排序后虚拟节点集合为Cv,物理节点集合为Cs
Cv=sort{Res(nv i)}nv i∈Nv
Cs=sort{W(ns i)}ns i∈Ns
其中,sort{·}为降序排序集合,Res(nv i)为虚拟节点nv i的资源量,W(ns i)表示物理节点ns i的资源权重。Nv为虚拟节点nv i的集合,Ns为物理节点ns i的集合。
按排序的顺序从虚拟节点的集合Cv中取出需要编排的虚拟节点nv i,即集合Cv中第一个虚拟节点,从底层物理网络中物理节点的集合Cs中取出当前拥有最大资源权重的节点ns i,即Cs集合的第一个物理节点,按照如下公式判断取出的物理节点nv iCPU资源cpu(nv i)是否满足取出的虚拟节点ns j CPU资源cpu(ns j)的需求:
cpu(nv i)≤cpu(ns j),i≤j。
在本发明的一个实施例中,若存在不满足虚拟节点的CPU资源需求,在S104之后,还包括如下步骤:
降低所述目标编排请求的优先级,并将所述目标编排请求的编排次数加1,返回执行步骤A。
若存在不满足虚拟节点的CPU资源需求,则表明该虚拟节点编排失败,也就是该目标编排请求编排失败,可见,为了提高该编排请求的成功率,也为了不耽误其他网络切片编排请求的编排时间,可以将该目标编排请求的优先级进行降级处理,并标注其编排次数,以确定是否还需要对该目标编排请求进行再次编排。
可见,本实施例通过降低目标编排请求的优先级,并将目标编排请求的编排次数加1,能够合理地安排网络切片编排请求,进一步提高网络切片编排的成功率。
S105,确定所述虚拟节点与所述物理节点的映射关系,并根据所确定的映射关系,将所述虚拟节点间的虚拟链路映射为与所述虚拟节点对应的物理节点间的物理链路。
虚拟节点与物理节点的映射关系就是虚拟节点与物理节点的编排结果,示例性的,网络切片编排请求中虚拟节点A1映射于底层物理网络中的物理节点B1,网络切片编排请求中虚拟节点A2映射于底层物理网络中的物理节点B2,网络切片编排请求中虚拟节点A3映射于底层物理网络中的物理节点B3,则意味着物理节点B1,物理节点B2和物理节点B3对应的CPU资料分别满足虚拟节点A1、虚拟节点A2和虚拟节点A3的CPU资源。
基于上述示例,若满足该虚拟节点CPU资源的需求,则表示该虚拟节点的编排成功,也就是,取出的虚拟节点与取出的物理节点映射成功,并将编排结果记录到节点编排关系表中;再将该编排成功的虚拟节点nv i从虚拟节点集合Cv中删除,将编排成功的ns i从物理节点集合Cs中删除,继续集合Cv中下一个虚拟节点的编排。
在本发明的一个实施例中,S105的具体实现方式可以包括如下步骤E~步骤H:
步骤E,利用K最短路径算确定与虚拟节点具有映射关系的两个物理节点间的链路作为备选链路。
虚拟链路是连接两个虚拟节点的满足一定需求的链路,经过上述虚拟节点编排阶段,虚拟节点在底层物理网络中有着与该虚拟节点对应的编排物理节点即确定与各个虚拟节点具有映射关系的物理节点,可见,对一条虚拟链路的编排就可以转换为寻找从物理节点A1到物理节点B1且满足编排条件的路径。
利用K最短路径算法,在每两个虚拟节点对应的两个物理节点之间找到k条无环路径作为备选链路。
本步骤的一种具体实现方式可以为:从网络切片编排请求的虚拟链路编排请求集合Ev中顺序取出一条链路编排请求lv进行编排处理。
ML(lv)=(ns i,ns j)
其中,ML(lv)表示根据虚拟节点编排结果即映射关系获取两个虚拟节点间虚拟链路在底层物理网络中的两个端点ns i,ns j
Paths=K-shortest(ns i,ns j)
其中,Paths表示利用K最短路径算法获得的两个物理节点ns i,ns j间的k条路径即备选链路,shortest(·,·)表示最短路径函数。
可见,按照上述具体实现方式可以快速、准确地选出备选链路。
步骤F,确定所述备选链路中是否存在均满足虚拟链路时延需求和带宽需求的链路;若存在,执行步骤G;若不存在,执行步骤H。
根据虚拟链路的需求在K条备选链路中选择满足链路需求的链路。
上述链路需求为虚拟时延需求和带宽需求。
本步骤的一种具体实现方式可以为:按照满足如下条件的方式从备选链路Paths中选择合适的链路p作为链路编排结果,上述条件为:
bw(lv)≤bw(p)
d(lv)≥d(p)
其中,bw(lv)为虚拟链路lv的带宽需求,bw(p)为所选链路p的带宽,d(lv)为虚拟链路lv的时延需求,d(p)为所选链路p的时延。
上述公式也就是说,所选链路p的带宽均需要满足虚拟链路带宽需求和时延需求。
可见,上述实现方式使得虚拟链路的编排结果更加合理,有效,进一步提高链路编排阶段的成功率。
步骤G,从所述备选链路中选取时延最小的备选链路作为目标链路。
若备选链路Paths中有多条路径均满足虚拟链路的需求,则选择其中时延链路最小的备选链路作为该虚拟链路的编排结果即目标链路。
步骤H,从所述备选链路中选取满足虚拟链路时延需求的链路,并对满足所述虚拟链路时延需求的链路按照带宽大小进行排序,依次选取排序后带宽大的链路,并确定所选取的链路和是否满足虚拟链路带宽需求;若满足,执行步骤F,若不满足,执行步骤G。
若备选链路均不满足虚拟链路的需求,则采用链路分割的方法将虚拟链路编排到多条物理链路中。具体方法如下:
遍历备选链路Paths中的所有路径,删除不满足虚拟链路时延需求的路径;然后将剩余路径即满足所述虚拟链路时延需求的链路按照带宽大小进行排序;可以按照降序排序,从排序后的剩余路径中选取多条链路,并判断选取的多条链路之带宽和是否满足虚拟链路带宽需求,也就是,按照带宽大小进行排序,依次选取排序后的链路,直到所选链路的带宽之和大于或等于虚拟链路的带宽需求,即:
示例:某一虚拟链路带宽需求为100,满足时延需求的物理链路D1、D2、D3、D4带宽分别为40、20、50、60,那么按带宽进行排序的物理链路为D4、D3、D1、D2。选取第一条物理链路D4判断该物理链路是否满足100,可见D4的带宽为60不满足大于或等于100的条件,则再选择第二条物理链路D3,通过判断可知D4与D3的带宽之和为110,110大于或等于100,即满足虚拟链路需求,那么该虚拟链路的编排结果为D3和D4两条物理链路。
步骤F,将满足虚拟链路带宽需求的备选链路作为目标链路。
目标链路为满足虚拟链路带宽需求的备选链路,基于上述示例,可见目标链路为D3和D4。
步骤G,降低所述目标编排请求的优先级,并将所述目标编排请求的编排次数加1,返回执行所述按照每一网络切片编排请求的优先级,对各个所述网络切片编排请求进行优先级排序的步骤。
若仍然存在不满足虚拟链路带宽需求,则该目标编排请求的虚拟链路编排失败,取消此次链路编排结果,将目标编排请求优先级降低,并将该目标编排请求的编排次数numi加1,返回执行步骤A。
可见,本实施例在对虚拟链路编排时,利用K最短路径算法确定了备选链路,并从备选链路中选取均满足虚拟链路时延需求和带宽需求的链路的时延最小的链路作为目标链路;另外从备选链路中选取满足虚拟链路时延需求的链路,并将排序后带宽大的链路和满足虚拟链路带宽需求的链路作为目标链路;针对满足时延需求但不满足带宽需求的链路,降低目标编排请求的优先级,并将目标编排请求的编排次数加1,重新进行编排,可见,本实施例的链路编排不仅能够将虚拟节点和虚拟链路合理地映射到底层物理网络上,还能够在物理链路资源存在不足的情况下,也能够将虚拟链路编排到多条物理链路中,进而可以提高链路编排阶段的成功率。
由此可见,本发明实施例提供的方法在对网络切片进行编排时,从底层物理网络中获取每一物理节点在当前时刻的网络参数;利用目标节点的网络参数,计算每一目标节点的资源量,以及计算每一物理节点的资源权重;按照虚拟节点的资源量和物理节点的资源权重,分别对虚拟节点和物理节点进行排序,并按照物理节点和虚拟节点的排序顺序,确定所述虚拟节点与所述物理节点的映射关系,并根据所确定的映射关系,将虚拟节点间的虚拟链路映射为与虚拟节点对应的物理节点间的物理链路。可见,本发明实施例在对虚拟节点进行编排时,综合考虑了目标节点的网络参数以及每一物理节点连接的链路数目,进而获得了目标节点的资源量和物理节点的用于表征物理节点所拥有的节点资源和邻接资源程度的资源权重,并利用计算的资源量和资源权重,能够实现将虚拟节点和虚拟链路合理地映射到底层物理网络上,使得编排后的网络切片能够具有高的底层物理网络的资源利用率;同时也能够通过资源权重来选择节点编排位置,增强虚拟节点编排与链路编排的相关性,进而提高虚拟链路编排阶段的成功率。
与上述提供的一种网络切片编排方法相对应,本发明实施例提供了一种网络切片编排装置。
参见图2,图2为本发明实施例提供的一种网络切片编排装置,该装置包括:
网络参数获取模块201,用于从底层物理网络中获取每一物理节点在当前时刻的网络参数;
资源量计算模块202,用于针对每一目标节点,利用该目标节点的网络参数,计算该目标节点的资源量;其中,目标节点为底层物理网络中的物理节点和目标编排请求中的虚拟节点,所述目标编排请求为优先级排序最高的网络切片编排请求;
资源权重计算模块203,用于针对每一物理节点,利用该物理节点的资源量以及与该物理节点连接的链路数目,计算该物理节点的用于表征该物理节点所拥有的节点资源和邻接资源程度的资源权重;
判断模块204,用于按照所述虚拟节点的资源量和所述物理节点的资源权重,分别对所述虚拟节点和所述物理节点进行排序,并按照物理节点和虚拟节点的排序顺序判断每一物理节点的CPU资源是否满足每一虚拟节点的CPU资源需求;若均满足,触发编排模块205;
所述编排模块205,用于确定所述虚拟节点与所述物理节点的映射关系,并根据所确定的映射关系,将所述虚拟节点间的虚拟链路映射为与所述虚拟节点对应的物理节点间的物理链路。
可选的,该装置还可以包括:
排序模块,用于按照每一网络切片编排请求的优先级,对各个所述网络切片编排请求进行优先级排序;
选择模块,用于从所排序后的网络切片编排请求中选择优先级排序最高的网络切片编排请求作为目标编排请求;
判断模块,用于判断所述目标编排请求的编排次数是否小于或等于预设的允许最大失败次数;若为是,触发网络参数获取模块201。
可选的,资源量计算模块202可以包括:
资源量计算子模块,用于针对每一目标节点,利用与该目标节点连接链路的带宽和时延、该目标节点的CPU资源以及与该目标节点连接的链路数目,计算该目标节点的资源量。
可选的,资源量计算子模块可以包括:
资源量计算单元,用于针对每一目标节点,利用与该目标节点连接链路的带宽和时延、该目标节点的CPU资源以及与该目标节点连接的链路数目,按照如下第一表达式计算该目标节点的资源量,
所述第一表达式为:
其中,Res(ni)为目标节点ni的资源量,L(ni)为与目标节点ni直接相连的链路的集合,bw(l)为与目标节点ni连接链路l的带宽,d(l)则表示链路l的时延,CPU(ni)为目标节点ni的cpu资源,C(ni)为表征目标节点ni与其他目标节点距离远近的参数,N为虚拟节点或物理节点的总个数,dis(ni,nj)为目标节点ni到目标节点nj的跳数;D(ni)为目标节点ni与其直接连接的链路的数目,D(ni)=dgr(ni),dgr(ni)为与目标节点ni直接相连的链路的数目。
可选的,资源权重计算模块包括:
资源权重计算子模块,用于针对每一物理节点,利用该物理节点的资源量以及与该物理节点连接的链路数目,按照如下第二表达式计算表征该物理节点所拥有的节点资源和邻接资源程度的资源权重;
所述第二表达式为:
其中,为物理节点所拥有的节点资源和邻接资源程度的资源权重,为物理节点所拥有的节点资源和邻接资源程度的资源权重,为资源节点进行归一化处理后的参量, 为物理节点的资源量,为物理节点的资源量,j为与物理节点相邻的物理节点,为与物理节点相邻的物理节点的集合,λ为负责调物理节点与周围节点对资源权重的影响程度的调节因子,当λ=1时,表示不考虑其他节点对物理节点的影响。
可选的,若存在不满足虚拟节点的CPU资源需求,该装置还可以包括:
编排失败模块,用于降低所述目标编排请求的优先级,并将所述目标编排请求的编排次数加1,触发排序模块。
可选的,编排模块可以包括:
备选链路确定子模块,用于利用K最短路径算法获得与虚拟节点具有映射关系的两个物理节点间的链路作为备选链路。
第一需求确定子模块,用于确定所述备选链路中是否存在均满足虚拟链路时延需求和带宽需求的链路;若存在,目标链路确定子模块;若不存在,第二需求确定子模块。
第一目标链路确定子模块,用于从所述备选链路中选取时延最小的备选链路作为目标链路。
第二需求确定子模块,用于从所述备选链路中选取满足虚拟链路时延需求的链路,并对满足所述虚拟链路时延需求的链路按照带宽大小进行排序,依次选取排序后带宽大的链路,并确定所选取的链路和是否满足虚拟链路带宽需求;若满足,触发第二目标链路确定子模块;若不满足,触发编排失败子模块。
第二目标链路确定子模块,用于将满足虚拟链路带宽需求的备选链路作为目标链路。
编排失败子模块,用于降低所述目标编排请求的优先级,并将所述目标编排请求的编排次数加1,触发排序模块。
由此可见,本发明实施例提供的装置在对网络切片进行编排时,从底层物理网络中获取每一物理节点在当前时刻的网络参数;利用目标节点的网络参数,计算每一目标节点的资源量,以及计算每一物理节点的资源权重;按照虚拟节点的资源量和物理节点的资源权重,分别对虚拟节点和物理节点进行排序,并按照物理节点和虚拟节点的排序顺序,确定所述虚拟节点与所述物理节点的映射关系,并根据所确定的映射关系,将虚拟节点间的虚拟链路映射为与虚拟节点对应的物理节点间的物理链路。可见,本发明实施例在对虚拟节点进行编排时,综合考虑了目标节点的网络参数以及每一物理节点连接的链路数目,进而获得了目标节点的资源量和物理节点的用于表征物理节点所拥有的节点资源和邻接资源程度的资源权重,并利用计算的资源量和资源权重,能够实现将虚拟节点和虚拟链路合理地映射到底层物理网络上,使得编排后的网络切片能够具有高的底层物理网络的资源利用率;同时也能够通过资源权重来选择节点编排位置,增强虚拟节点编排与链路编排的相关性,进而提高虚拟链路编排阶段的成功率。
本发明实施例还提供了一种电子设备,如图3所示,包括处理器301、通信接口302、存储器303和通信总线304,其中,处理器301,通信接口302,存储器303通过通信总线304完成相互间的通信,
存储器303,用于存放计算机程序;
处理器301,用于执行存储器303上所存放的程序时,实现本发明实施例提供的一种网络切片编排。
具体的,上述一种网络切片编排,包括:
从底层物理网络中获取每一物理节点在当前时刻的网络参数;
针对每一目标节点,利用该目标节点的网络参数,计算该目标节点的资源量;其中,目标节点为底层物理网络中的物理节点和目标编排请求中的虚拟节点,所述目标编排请求为优先级排序最高的网络切片编排请求;
针对每一物理节点,利用该物理节点的资源量以及与该物理节点连接的链路数目,计算该物理节点的用于表征该物理节点所拥有的节点资源和邻接资源程度的资源权重;
按照所述虚拟节点的资源量和所述物理节点的资源权重,分别对所述虚拟节点和所述物理节点进行排序,并按照物理节点和虚拟节点的排序顺序判断每一物理节点的CPU资源是否满足每一虚拟节点的CPU资源需求;
若均满足,确定所述虚拟节点与所述物理节点的映射关系,并根据所确定的映射关系,将所述虚拟节点间的虚拟链路映射为与所述虚拟节点对应的物理节点间的物理链路。
由此可见,执行本实施例提供的电子设备,通过在对网络切片进行编排时,从底层物理网络中获取每一物理节点在当前时刻的网络参数;利用目标节点的网络参数,计算每一目标节点的资源量,以及计算每一物理节点的资源权重;按照虚拟节点的资源量和物理节点的资源权重,分别对虚拟节点和物理节点进行排序,并按照物理节点和虚拟节点的排序顺序,确定所述虚拟节点与所述物理节点的映射关系,并根据所确定的映射关系,将虚拟节点间的虚拟链路映射为与虚拟节点对应的物理节点间的物理链路。可见,本发明实施例在对虚拟节点进行编排时,综合考虑了目标节点的网络参数以及每一物理节点连接的链路数目,进而获得了目标节点的资源量和物理节点的用于表征物理节点所拥有的节点资源和邻接资源程度的资源权重,并利用计算的资源量和资源权重,能够实现将虚拟节点和虚拟链路合理地映射到底层物理网络上,使得编排后的网络切片能够具有高的底层物理网络的资源利用率;同时也能够通过资源权重来选择节点编排位置,增强虚拟节点编排与链路编排的相关性,进而提高虚拟链路编排阶段的成功率。
上述的相关内容网络切片编排的实施方式与前述方法实施例部分提供的网络切片编排方式相同,这里不再赘述。
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中存储有指令,当其在计算机上运行时,使得计算机执行上述实施例中任一所述的网络切片编排。
在本发明实施的又一方面,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任一所述的一种网络切片编排。
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。所述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所述计算机程序指令时,全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述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。所述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,所述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。所述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。所述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。
本发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,对于方法、装置、电子设备和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)

1.一种网络切片编排方法,其特征在于,所述方法包括:
从底层物理网络中获取每一物理节点在当前时刻的网络参数;
针对每一目标节点,利用该目标节点的网络参数,计算该目标节点的资源量;其中,目标节点为底层物理网络中的物理节点和目标编排请求中的虚拟节点,所述目标编排请求为优先级排序最高的网络切片编排请求;
针对每一物理节点,利用该物理节点的资源量以及与该物理节点连接的链路数目,计算该物理节点的用于表征该物理节点所拥有的节点资源和邻接资源程度的资源权重;
按照所述虚拟节点的资源量和所述物理节点的资源权重,分别对所述虚拟节点和所述物理节点进行排序,并按照物理节点和虚拟节点的排序顺序判断每一物理节点的CPU资源是否满足每一虚拟节点的CPU资源需求;
若均满足,确定所述虚拟节点与所述物理节点的映射关系,并根据所确定的映射关系,将所述虚拟节点间的虚拟链路映射为与所述虚拟节点对应的物理节点间的物理链路。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述从底层物理网络中获取每一物理节点在当前时刻的网络参数之前,还包括:
按照每一网络切片编排请求的优先级,对各个所述网络切片编排请求进行优先级排序;
从所排序后的网络切片编排请求中选择优先级排序最高的网络切片编排请求作为目标编排请求;
判断所述目标编排请求的编排次数是否小于或等于预设的允许最大失败次数;
若为是,执行所述从底层物理网络中获取每一物理节点在当前时刻的底层网络参数的步骤。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述针对每一目标节点,利用该目标节点的网络参数,计算该目标节点的资源量,包括:
针对每一目标节点,利用与该目标节点连接链路的带宽和时延、该目标节点的CPU资源以及与该目标节点连接的链路数目,计算该目标节点的资源量。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述针对每一目标节点,利用与该目标节点连接链路的带宽和时延、该目标节点的CPU资源以及与该目标节点连接的链路数目,计算该目标节点的资源量,包括:
针对每一目标节点,利用与该目标节点连接链路的带宽和时延、该目标节点的CPU资源以及与该目标节点连接的链路数目,按照如下第一表达式计算该目标节点的资源量,
所述第一表达式为:
其中,Res(ni)为目标节点ni的资源量,L(ni)为与目标节点ni直接相连的链路的集合,bw(l)为与目标节点ni连接链路l的带宽,d(l)则表示链路l的时延,CPU(ni)为目标节点ni的cpu资源,C(ni)为表征目标节点ni与其他目标节点距离远近的参数,N为虚拟节点或物理节点的总个数,dis(ni,nj)为目标节点ni到目标节点nj的跳数;D(ni)为目标节点ni与其直接连接的链路的数目,D(ni)=dgr(ni),dgr(ni)为与目标节点ni直接相连的链路的数目。
5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述针对每一物理节点,利用该物理节点的资源量以及与该物理节点连接的链路数目,计算该物理节点的用于表征该物理节点所拥有的节点资源和邻接资源程度的资源权重,包括:
针对每一物理节点,利用该物理节点的资源量以及与该物理节点连接的链路数目,按照如下第二表达式计算表征该物理节点所拥有的节点资源和邻接资源程度的资源权重;
所述第二表达式为:
其中,为物理节点所拥有的节点资源和邻接资源程度的资源权重,为物理节点所拥有的节点资源和邻接资源程度的资源权重,为资源节点进行归一化处理后的参量, 为物理节点的资源量,为物理节点的资源量,j为与物理节点相邻的物理节点,为与物理节点相邻的物理节点的集合,λ为负责调物理节点与周围节点对资源权重的影响程度的调节因子,当λ=1时,表示不考虑其他节点对物理节点的影响。
6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,在所述按照物理节点和虚拟节点的排序顺序判断每一物理节点的CPU资源是否满足每一虚拟节点的CPU资源需求之后,还包括:
若存在不满足虚拟节点的CPU资源需求,降低所述目标编排请求的优先级,并将所述目标编排请求的编排次数加1,返回执行所述按照每一网络切片编排请求的优先级,对各个所述网络切片编排请求进行优先级排序的步骤。
7.如权利要求6所述的方法,其特征在于,所述根据所确定的映射关系,将所述虚拟节点间的虚拟链路映射为与所述虚拟节点对应的物理节点间的物理链路,包括:
利用K最短路径算法获得与虚拟节点具有映射关系的两个物理节点间的链路作为备选链路;
确定所述备选链路中是否存在均满足虚拟链路时延需求和带宽需求的链路;
若存在,从所述备选链路中选取时延最小的备选链路作为目标链路;
若不存在,从所述备选链路中选取满足虚拟链路时延需求的链路,并对满足所述虚拟链路时延需求的链路按照带宽大小进行排序,依次选取排序后带宽大的链路,并确定所选取的链路和是否满足虚拟链路带宽需求;
若满足,将满足虚拟链路带宽需求的备选链路作为目标链路;
若不满足,降低所述目标编排请求的优先级,并将所述目标编排请求的编排次数加1,返回执行所述按照每一网络切片编排请求的优先级,对各个所述网络切片编排请求进行优先级排序的步骤。
8.一种网络切片编排装置,其特征在于,所述装置包括:
网络参数获取模块,用于从底层物理网络中获取每一物理节点在当前时刻的网络参数;
资源量计算模块,用于针对每一目标节点,利用该目标节点的网络参数,计算该目标节点的资源量;其中,目标节点为底层物理网络中的物理节点和目标编排请求中的虚拟节点,所述目标编排请求为优先级排序最高的网络切片编排请求;
资源权重计算模块,用于针对每一物理节点,利用该物理节点的资源量以及与该物理节点连接的链路数目,计算该物理节点的用于表征该物理节点所拥有的节点资源和邻接资源程度的资源权重;
判断模块,用于按照所述虚拟节点的资源量和所述物理节点的资源权重,分别对所述虚拟节点和所述物理节点进行排序,并按照物理节点和虚拟节点的排序顺序判断每一物理节点的CPU资源是否满足每一虚拟节点的CPU资源需求;若均满足,触发编排模块;
所述编排模块,用于确定所述虚拟节点与所述物理节点的映射关系,并根据所确定的映射关系,将所述虚拟节点间的虚拟链路映射为与所述虚拟节点对应的物理节点间的物理链路。
9.一种电子设备,其特征在于,包括处理器、通信接口、存储器和通信总线,其中,所述处理器、所述通信接口、所述存储器通过所述通信总线完成相互间的通信;
所述存储器,用于存放计算机程序;
所述处理器,用于执行所述存储器上所存放的程序时,实现权利要求1-7任一所述的方法步骤。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-7任一所述的方法步骤。
CN201910838690.0A 2019-09-05 2019-09-05 一种网络切片编排方法及装置 Active CN110505101B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910838690.0A CN110505101B (zh) 2019-09-05 2019-09-05 一种网络切片编排方法及装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910838690.0A CN110505101B (zh) 2019-09-05 2019-09-05 一种网络切片编排方法及装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110505101A true CN110505101A (zh) 2019-11-26
CN110505101B CN110505101B (zh) 2021-11-12

Family

ID=68591144

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910838690.0A Active CN110505101B (zh) 2019-09-05 2019-09-05 一种网络切片编排方法及装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110505101B (zh)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109688010A (zh) * 2018-12-29 2019-04-26 北京邮电大学 一种内容网络的生成和管理的方法与系统
CN111585784A (zh) * 2020-03-23 2020-08-25 北京中电飞华通信有限公司 一种网络切片部署方法及装置
CN112600708A (zh) * 2020-12-14 2021-04-02 国网河南省电力公司信息通信公司 一种网络切片下时延敏感的虚拟网络资源分配方法
CN112672110A (zh) * 2020-12-16 2021-04-16 深圳市国电科技通信有限公司 基于网络切片的无人机巡检实时视频传输系统
CN112799829A (zh) * 2021-01-08 2021-05-14 中国石油大学(华东) 一种知识驱动的网络资源编排方法
CN113301583A (zh) * 2020-02-21 2021-08-24 中国电信股份有限公司 网络切片的重映射方法、装置以及存储介质
CN113300861A (zh) * 2020-02-24 2021-08-24 中国电信股份有限公司 网络切片配置方法、装置以及存储介质
CN113438098A (zh) * 2021-05-31 2021-09-24 北京邮电大学 一种在云数据中心的时延敏感的虚拟网络映射方法及装置
CN113473498A (zh) * 2021-06-15 2021-10-01 中国联合网络通信集团有限公司 网络切片资源编排方法、切片编排器及编排系统
CN114124711A (zh) * 2020-09-01 2022-03-01 中国电信股份有限公司 针对多业务编排切片、选择路由的方法及其装置
CN114268548A (zh) * 2021-12-24 2022-04-01 国网河南省电力公司信息通信公司 一种基于5g的网络切片资源编排与映射方法
CN117997772A (zh) * 2023-12-28 2024-05-07 国网冀北电力有限公司信息通信分公司 面向新型电力系统业务的业务编排方法及装置

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106792692A (zh) * 2016-12-27 2017-05-31 兴唐通信科技有限公司 一种基于sdn技术的物理切片方法
CN106792888A (zh) * 2017-01-18 2017-05-31 北京邮电大学 一种基于信息感知的无线通信组网方法及装置
CN107659419A (zh) * 2016-07-25 2018-02-02 华为技术有限公司 网络切片方法和系统
CN107888425A (zh) * 2017-11-27 2018-04-06 北京邮电大学 移动通信系统的网络切片部署方法和装置
US20190065275A1 (en) * 2017-08-31 2019-02-28 Oracle International Corporation Systems and methods for providing zero down time and scalability in orchestration cloud services
CN110086640A (zh) * 2018-01-26 2019-08-02 华为技术有限公司 业务使能的方法和装置
CN110087250A (zh) * 2019-04-04 2019-08-02 南京邮电大学 一种基于多目标联合优化模型的网络切片编排方案及其方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107659419A (zh) * 2016-07-25 2018-02-02 华为技术有限公司 网络切片方法和系统
US20190140904A1 (en) * 2016-07-25 2019-05-09 Huawei Technologies Co., Ltd. Network slicing method and system
CN106792692A (zh) * 2016-12-27 2017-05-31 兴唐通信科技有限公司 一种基于sdn技术的物理切片方法
CN106792888A (zh) * 2017-01-18 2017-05-31 北京邮电大学 一种基于信息感知的无线通信组网方法及装置
US20190065275A1 (en) * 2017-08-31 2019-02-28 Oracle International Corporation Systems and methods for providing zero down time and scalability in orchestration cloud services
CN107888425A (zh) * 2017-11-27 2018-04-06 北京邮电大学 移动通信系统的网络切片部署方法和装置
CN110086640A (zh) * 2018-01-26 2019-08-02 华为技术有限公司 业务使能的方法和装置
CN110087250A (zh) * 2019-04-04 2019-08-02 南京邮电大学 一种基于多目标联合优化模型的网络切片编排方案及其方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
袁宁等: "基于拍卖策略的SDN多控制器负载均衡算法", 《中国科技论文在线HTTP://WWW.PAPER.EDU.CN/RELEASEPAPER/CONTENT/201903-231》 *

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109688010A (zh) * 2018-12-29 2019-04-26 北京邮电大学 一种内容网络的生成和管理的方法与系统
CN113301583B (zh) * 2020-02-21 2023-03-28 中国电信股份有限公司 网络切片的重映射方法、装置以及存储介质
CN113301583A (zh) * 2020-02-21 2021-08-24 中国电信股份有限公司 网络切片的重映射方法、装置以及存储介质
CN113300861B (zh) * 2020-02-24 2022-05-03 中国电信股份有限公司 网络切片配置方法、装置以及存储介质
CN113300861A (zh) * 2020-02-24 2021-08-24 中国电信股份有限公司 网络切片配置方法、装置以及存储介质
CN111585784B (zh) * 2020-03-23 2023-08-15 北京中电飞华通信有限公司 一种网络切片部署方法及装置
CN111585784A (zh) * 2020-03-23 2020-08-25 北京中电飞华通信有限公司 一种网络切片部署方法及装置
CN114124711A (zh) * 2020-09-01 2022-03-01 中国电信股份有限公司 针对多业务编排切片、选择路由的方法及其装置
CN114124711B (zh) * 2020-09-01 2023-11-24 中国电信股份有限公司 针对多业务编排切片、选择路由的方法及其装置
CN112600708A (zh) * 2020-12-14 2021-04-02 国网河南省电力公司信息通信公司 一种网络切片下时延敏感的虚拟网络资源分配方法
CN112672110B (zh) * 2020-12-16 2023-05-26 深圳市国电科技通信有限公司 基于网络切片的无人机巡检实时视频传输系统
CN112672110A (zh) * 2020-12-16 2021-04-16 深圳市国电科技通信有限公司 基于网络切片的无人机巡检实时视频传输系统
CN112799829A (zh) * 2021-01-08 2021-05-14 中国石油大学(华东) 一种知识驱动的网络资源编排方法
CN113438098B (zh) * 2021-05-31 2022-06-21 北京邮电大学 一种在云数据中心的时延敏感的虚拟网络映射方法及装置
CN113438098A (zh) * 2021-05-31 2021-09-24 北京邮电大学 一种在云数据中心的时延敏感的虚拟网络映射方法及装置
CN113473498B (zh) * 2021-06-15 2023-05-19 中国联合网络通信集团有限公司 网络切片资源编排方法、切片编排器及编排系统
CN113473498A (zh) * 2021-06-15 2021-10-01 中国联合网络通信集团有限公司 网络切片资源编排方法、切片编排器及编排系统
CN114268548A (zh) * 2021-12-24 2022-04-01 国网河南省电力公司信息通信公司 一种基于5g的网络切片资源编排与映射方法
CN117997772A (zh) * 2023-12-28 2024-05-07 国网冀北电力有限公司信息通信分公司 面向新型电力系统业务的业务编排方法及装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN110505101B (zh) 2021-11-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110505101B (zh) 一种网络切片编排方法及装置
CN112738820B (zh) 一种服务功能链的动态部署方法、装置及计算机设备
US20190190808A1 (en) Bidirectional data traffic control
CN112153700B (zh) 一种网络切片资源管理方法及设备
CN111181849B (zh) 回源路径确定方法、确定装置、计算机设备和存储介质
CN109150627A (zh) 基于动态资源需求及拓扑感知的虚拟网络映射的构建方法
US11165716B2 (en) Data flow processing method and device
CN109964507B (zh) 网络功能的管理方法、管理单元及系统
CN113923125B (zh) 工业异构网络中多业务流融合通信的容限分析方法及装置
CN112583636B (zh) 一种政务网络切片的构造方法、电子设备和存储介质
US11711272B2 (en) Modifying data packet transmission characteristics by an intermediate node on a communication path
CN113328902A (zh) 网络性能检测方法、装置及网络设备
WO2018119790A1 (zh) 网络性能检测方法及装置
CN112383600A (zh) 信息的处理方法、装置、计算机可读介质及电子设备
CN113300861B (zh) 网络切片配置方法、装置以及存储介质
CN111817985A (zh) 业务处理方法及装置
CN116723154B (zh) 一种基于负载均衡的路由分发方法及系统
CN117714381A (zh) Sdn数据中心网络下具有流感知的公平拥塞控制方法及设备
WO2022253194A1 (zh) 报文转发方法、装置及通信网络
CN112615798B (zh) 一种基于大象流预约的带宽分配方法和设备
CN113676341B (zh) 一种质差评估方法及相关设备
JP2006246119A (ja) 優先制御を用いて品質保証サービスを実現するネットワークシステムおよび呼受付判定方法、ならびにそのプログラム
CN117729258B (zh) 基于云边协同的边缘服务网关系统及方法
CN111953598B (zh) 一种分布式流量转发方法、装置及系统
WO2022253190A1 (zh) 业务流的性能检测方法、装置及通信网络

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant