CN112104408A - 一种虚拟网络的映射方法及装置 - Google Patents

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CN112104408A CN202011006604.9A CN202011006604A CN112104408A CN 112104408 A CN112104408 A CN 112104408A CN 202011006604 A CN202011006604 A CN 202011006604A CN 112104408 A CN112104408 A CN 112104408A
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Abstract

本发明实施例提供了一种虚拟网络的映射方法及装置，方法包括：获取虚拟网络的构建请求；针对每个卫星节点，确定该卫星节点的剩余网络资源；针对每两个相邻的卫星节点，确定该两个相邻的卫星节点之间的链路稳定性信息；针对每两个相邻的卫星节点，确定该两个相邻的卫星节点之间传输链路的通信质量信息；从卫星节点中确定满足计算资源需求及带宽资源需求的备选节点；针对每个虚拟节点，从备选节点中确定用于映射该虚拟节点的目标节点，并将该虚拟节点映射至对应的目标节点；针对每两个相邻的虚拟节点分别对应的目标节点确定该两个目标节点之间的链路路径，得到目标卫星通信网络。采用本发明实施例，可提高虚拟网络的稳定性。

Description

一种虚拟网络的映射方法及装置
技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种虚拟网络的映射方法及装置。
背景技术
虚拟网络由多个虚拟节点及相邻的虚拟节点之间的虚拟链路组成。在地面通信网络、卫星通信网络等真实网络中选择用于映射虚拟节点的真实网络节点，并在选择的真实网络节点之间建立通信连接，可以得到虚拟网络对应的真实通信网络，这个过程也就是虚拟网络映射的过程。
目前，虚拟网络的映射通常是基于以下方式实现的：电子设备获取到虚拟网络构建请求时，可以通过贪婪算法，根据虚拟网络构建请求包括的节点资源要求，从真实网络中选取真实网络节点，作为目标节点，并将虚拟网络所包括的虚拟节点映射至目标节点。然后，针对每两个目标节点，根据最短路径算法，从未被选取的卫星节点中选取卫星节点，做为中间节点，并在目标节点与中间节点之间建立通信连接，得到该两个目标节点之间的通信链路，从而得到虚拟网络对应的真实通信网络。
上述虚拟网络映射方式适用于地面通信网络。与位置固定的地面通信网络不同，卫星通信网络中的卫星是处于周期性的高速运动状态的，且宇宙空间内的辐射等随机因素会对卫星的通信信号造成干扰。因此，上述虚拟网络映射方式并不适用于卫星通信网络，目前亟需一种适用于卫星通信网络的虚拟网路映射方法。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种虚拟网络的映射方法及装置，以实现在卫星通信网络中映射虚拟网络。具体技术方案如下：
第一方面，本发明实施例提供了一种虚拟网络的映射方法，所述方法包括：
获取虚拟网络的构建请求，其中，所述构建请求包括所述虚拟网络中虚拟节点的计算资源需求及带宽资源需求；
针对每个卫星节点，确定该卫星节点的剩余网络资源；
针对每两个相邻的卫星节点，获取该两个相邻的卫星节点与极地区域之间的位置关系、该两个相邻的卫星节点之间传输链路的链路类型及链路通断历史数据，基于所述位置关系、所述链路类型及所述链路通断历史数据，确定该两个相邻的卫星节点之间的链路稳定性信息；
针对每两个相邻的卫星节点，根据该两个相邻的卫星节点之间传输链路的剩余带宽资源、丢包率、传输时延、建立时长中的至少一种，确定该两个相邻的卫星节点之间传输链路的通信质量信息；
从所述卫星节点中确定满足所述计算资源需求及所述带宽资源需求的备选节点；
针对每个所述虚拟节点，基于每两个相邻的卫星节点之间传输链路的通信质量信息，确定每两个所述备选节点可组成的传输路径中通信质量最好的传输路径的通信质量信息，并基于每个备选节点的剩余网络资源及所确定的最好的传输路径的通信质量信息，从所述备选节点中确定用于映射该虚拟节点的目标节点，并将该虚拟节点映射至对应的目标节点；
针对每两个相邻的虚拟节点分别对应的目标节点，基于所述带宽资源需求、每两个相邻的卫星节点之间传输链路的通信质量信息及每两个相邻的卫星节点之间的链路稳定性信息，确定该两个目标节点之间的链路路径，并基于所述链路路径建立该两个目标节点之间的通信连接，得到所述虚拟网络对应的目标卫星通信网络。
可选的，在所述得到所述虚拟网络对应的目标卫星通信网络的步骤之后，所述方法还包括：
获取所述目标卫星通信网络的拓扑信息，基于所述拓扑信息确定所述目标卫星网络中是否存在故障链路；
当所述目标卫星通信网络中存在故障链路时，确定每个所述故障链路包括的卫星节点，作为待连接节点；
针对每个所述故障链路包括的两个待连接节点，基于所述带宽资源需求、每两个相邻的卫星节点之间传输链路的通信质量信息及每两个相邻的卫星节点之间的链路稳定性信息，确定该两个待连接节点之间的链路路径，并基于所述链路路径建立该两个待连接节点之间的通信连接。
可选的，所述针对每个所述虚拟节点，基于每两个相邻的卫星节点之间传输链路的通信质量信息，确定每两个所述备选节点可组成的传输路径中通信质量最好的传输路径的通信质量信息，并基于每个备选节点的剩余网络资源及所确定的最好的传输路径的通信质量信息，从所述备选节点中确定用于映射该虚拟节点的目标节点的步骤，包括：
针对第一个虚拟节点，将所述备选节点中剩余网络资源最多的备选节点确定为用于映射所述第一个虚拟节点的目标节点；
基于每两个相邻的卫星节点之间传输链路的通信质量信息，确定每两个备选节点之间可组成的传输路径中通信质量最好的传输路径的通信质量信息；
针对每个未映射的虚拟节点，基于所确定的通信质量最好的传输路径的通信质量信息及每个未映射虚拟节点的备选节点的剩余网络资源，从未映射虚拟节点的备选节点中确定用于映射该虚拟节点的目标节点，直至确定每个虚拟节点对应的目标节点。
可选的，所述基于所述位置关系及链路通断历史数据，确定该两个相邻的卫星节点之间的链路稳定性信息的步骤，包括：
根据公式μ＝αμA+βμB，计算卫星节点
Figure BDA0002696170290000021
与相邻的卫星节点
Figure BDA0002696170290000022
之间的链路稳定性值μ，作为卫星节点
Figure BDA0002696170290000023
与相邻的卫星节点
Figure BDA0002696170290000024
之间的链路稳定性信息；
其中，
Figure BDA0002696170290000025
μA表示卫星节点
Figure BDA0002696170290000026
与卫星节点
Figure BDA0002696170290000027
的物理稳定性值，μA∈[0,1]，ω∈(0,1)，l is Inter ISL in the polarregion表示卫星节点
Figure BDA0002696170290000035
与卫星节点
Figure BDA0002696170290000036
分别属于不同轨道的卫星，且卫星节点
Figure BDA0002696170290000037
与卫星节点
Figure BDA0002696170290000038
中的至少一个位于极地区域内，l is Inter ISL outside the polar region表示卫星节点
Figure BDA0002696170290000039
与卫星节点
Figure BDA00026961702900000310
分别属于不同轨道的卫星，且卫星节点
Figure BDA00026961702900000311
与卫星节点
Figure BDA00026961702900000312
均位于极地区域外，ω为卫星节点
Figure BDA00026961702900000313
与卫星节点
Figure BDA00026961702900000314
分别属于不同轨道的卫星且均位于极地区域外时，该两个卫星节点中距离下一次到达极地区域的距离较短的卫星节点与极地区域之间的归一化距离，l is Intra ISL表示卫星节点
Figure BDA00026961702900000315
与卫星节点
Figure BDA00026961702900000316
属于同一轨道的卫星，μB表示卫星节点
Figure BDA00026961702900000317
与卫星节点
Figure BDA00026961702900000318
之间传输链路的稳定率，
Figure BDA0002696170290000031
N为预设数量或链路的历史建立次数，∑Nflag为卫星节点
Figure BDA00026961702900000319
与相邻的卫星节点
Figure BDA00026961702900000320
之间在前N次建立传输链路后未出现链路故障的次数，α为预设的第一权值系数，β为预设的第二权值系数。
可选的，所述针对每个卫星节点，确定该卫星节点的剩余网络资源的步骤，包括：
根据公式
Figure BDA0002696170290000032
计算卫星节点
Figure BDA00026961702900000321
的剩余网络资源wi；
其中，ci为卫星节点
Figure BDA00026961702900000322
的总计算资源量，
Figure BDA00026961702900000323
为卫星节点
Figure BDA00026961702900000324
的剩余计算资源量，bij为卫星节点
Figure BDA00026961702900000325
与相邻的卫星节点
Figure BDA00026961702900000326
之间的链路总带宽资源量，
Figure BDA00026961702900000327
为卫星节点
Figure BDA00026961702900000328
与相邻的卫星节点
Figure BDA00026961702900000329
之间的链路剩余带宽资源量，sij为卫星节点
Figure BDA00026961702900000330
与相邻的卫星节点
Figure BDA00026961702900000331
之间的链路建立状态参数，
Figure BDA0002696170290000033
lij is unestablished表示卫星节点
Figure BDA00026961702900000332
与相邻的卫星节点
Figure BDA00026961702900000333
当前未建立链路，lij is established表示卫星节点
Figure BDA00026961702900000334
与相邻的卫星节点
Figure BDA00026961702900000335
当前已建立链路，αn为预设的带宽资源参数，μ为预设的链路状态影响参数。
可选的，所述确定该两个相邻的卫星节点之间的传输链路的通信质量信息的步骤，包括：
根据公式
Figure BDA0002696170290000034
计算卫星节点
Figure BDA00026961702900000336
与相邻的卫星节点
Figure BDA00026961702900000337
之间的传输链路的通信质量值dij，作为卫星节点
Figure BDA00026961702900000338
与相邻的卫星节点
Figure BDA00026961702900000339
之间的传输链路的通信质量信息；
其中，pij为卫星节点
Figure BDA00026961702900000340
与相邻的卫星节点
Figure BDA00026961702900000341
之间的链路传输时延，bij为卫星节点
Figure BDA00026961702900000342
与相邻的卫星节点
Figure BDA00026961702900000343
之间的链路总带宽资源量，
Figure BDA00026961702900000344
为卫星节点
Figure BDA00026961702900000345
与相邻的卫星节点
Figure BDA00026961702900000346
之间的链路剩余带宽资源量，eij为卫星节点
Figure BDA0002696170290000042
与相邻的卫星节点
Figure BDA0002696170290000043
之间的丢包率，tij为卫星节点
Figure BDA0002696170290000044
与相邻的卫星节点
Figure BDA0002696170290000045
之间的链路建立耗时，sij为卫星节点
Figure BDA0002696170290000046
与相邻的卫星节点
Figure BDA0002696170290000047
之间的链路建立状态参数，
Figure BDA0002696170290000041
lij is unestablished表示卫星节点
Figure BDA0002696170290000048
与相邻的卫星节点
Figure BDA0002696170290000049
当前未建立链路，lij is established表示卫星节点
Figure BDA00026961702900000410
与相邻的卫星节点
Figure BDA00026961702900000411
当前已建立链路，αl为预设的带宽参数，βl为预设的丢包率参数，γl为预设的建立耗时参数。
第二方面，本发明实施例提供了一种虚拟网络的映射装置，所述装置包括：
请求获取模块，用于获取虚拟网络的构建请求，其中，所述构建请求包括所述虚拟网络中虚拟节点的计算资源需求及带宽资源需求；
剩余资源确定模块，用于针对每个卫星节点，确定该卫星节点的剩余网络资源；
稳定性信息确定模块，用于针对每两个相邻的卫星节点，获取该两个相邻的卫星节点与极地区域之间的位置关系及链路通断历史数据，并基于所述位置关系及链路通断历史数据，确定该两个相邻的卫星节点之间的链路稳定性信息；
通信质量信息确定模块，用于针对每两个相邻的卫星节点，根据该两个相邻的卫星节点之间传输链路的剩余带宽资源、丢包率、传输时延、建立时长中的至少一种，确定该两个相邻的卫星节点之间传输链路的通信质量信息；
备选节点确定模块，用于从所述卫星节点中确定满足所述计算资源需求及所述带宽资源需求的备选节点；
目标节点确定模块，用于针对每个所述虚拟节点，基于每两个相邻的卫星节点之间传输链路的通信质量信息，确定每两个所述备选节点可组成的传输路径中通信质量最好的传输路径的通信质量信息，并基于每个备选节点的剩余网络资源及所确定的最好的传输路径的通信质量信息，从所述备选节点中确定用于映射该虚拟节点的目标节点，并将该虚拟节点映射至对应的目标节点；
第一链路路径确定模块，用于针对每两个相邻的虚拟节点分别对应的目标节点，基于所述带宽资源需求、每两个相邻的卫星节点之间传输链路的通信质量信息及每两个相邻的卫星节点之间的链路稳定性信息，确定该两个目标节点之间的链路路径，并基于所述链路路径建立该两个目标节点之间的通信连接，得到所述虚拟网络对应的目标卫星通信网络。
可选的，所述装置还包括：
故障链路确定模块，用于在得到所述目标卫星通信网络之后，获取所述目标卫星通信网络的拓扑信息，基于所述拓扑信息确定所述目标卫星网络中是否存在故障链路；
待连接节点确定模块，用于当所述目标卫星通信网络中存在故障链路时，确定每个所述故障链路包括的卫星节点，作为待连接节点；
第二链路路径确定模块，用于针对每个所述故障链路包括的两个待连接节点，基于所述带宽资源需求、每两个相邻的卫星节点之间传输链路的通信质量信息及每两个相邻的卫星节点之间的链路稳定性信息，确定该两个待连接节点之间的链路路径，并基于所述链路路径建立该两个待连接节点之间的通信连接。
可选的，所述目标节点确定模块包括：
第一目标节点确定子模块，用于针对第一个虚拟节点，将所述备选节点中剩余网络资源最多的备选节点确定为用于映射所述第一个虚拟节点的目标节点；
通信质量信息确定子模块，用于基于每两个相邻的卫星节点之间传输链路的通信质量信息，确定每两个备选节点之间可组成的传输路径中通信质量最好的传输路径的通信质量信息；
第二目标节点确定子模块，用于针对每个未映射的虚拟节点，基于所确定的通信质量最好的传输路径的通信质量信息及每个未映射虚拟节点的备选节点的剩余网络资源，从未映射虚拟节点的备选节点中确定用于映射该虚拟节点的目标节点，直至确定每个虚拟节点对应的目标节点。
可选的，所述稳定性信息确定模块包括：
链路稳定性信息计算子模块，用于根据公式μ＝αμA+βμB，计算卫星节点
Figure BDA0002696170290000053
与相邻的卫星节点
Figure BDA0002696170290000054
之间的链路稳定性信息μ；
其中，
Figure BDA0002696170290000051
μA表示卫星节点
Figure BDA0002696170290000055
与卫星节点
Figure BDA0002696170290000056
的物理稳定性，μA∈[0,1]，ω∈(0,1)，l is Inter ISL in the polarregion表示卫星节点
Figure BDA0002696170290000057
与卫星节点
Figure BDA0002696170290000058
分别属于不同轨道的卫星，且卫星节点
Figure BDA0002696170290000059
与卫星节点
Figure BDA00026961702900000510
中的至少一个位于极地区域内，l is Inter ISL outside the polar region表示卫星节点
Figure BDA00026961702900000511
与卫星节点
Figure BDA00026961702900000512
分别属于不同轨道的卫星，且卫星节点
Figure BDA00026961702900000513
与卫星节点
Figure BDA00026961702900000514
均位于极地区域外，ω为卫星节点
Figure BDA00026961702900000515
与卫星节点
Figure BDA00026961702900000516
分别属于不同轨道的卫星且均位于极地区域外时，该两个卫星节点中距离下一次到达极地区域的距离较短的卫星节点与极地区域之间的归一化距离，l is Intra ISL表示卫星节点
Figure BDA00026961702900000517
与卫星节点
Figure BDA00026961702900000518
属于同一轨道的卫星，μB表示卫星节点
Figure BDA00026961702900000519
与卫星节点
Figure BDA00026961702900000520
之间传输链路的稳定率，
Figure BDA0002696170290000052
N为预设数量或链路的历史建立次数，∑N flag为卫星节点
Figure BDA00026961702900000521
与相邻的卫星节点
Figure BDA00026961702900000522
之间在前N次建立传输链路后未出现链路故障的次数，α为预设的第一权值系数，β为预设的第二权值系数。
本发明实施例提供的方案中，电子设备可以获取虚拟网络的构建请求，其中，构建请求包括虚拟网络中虚拟节点的计算资源需求及带宽资源需求；针对每个卫星节点，确定该卫星节点的剩余网络资源；针对每两个相邻的卫星节点，获取该两个相邻的卫星节点与极地区域之间的位置关系、该两个相邻的卫星节点之间传输链路的链路类型及链路通断历史数据，基于位置关系、链路类型及链路通断历史数据，确定该两个相邻的卫星节点之间的链路稳定性信息；针对每两个相邻的卫星节点，根据该两个相邻的卫星节点之间传输链路的剩余带宽资源、丢包率、传输时延、建立时长中的至少一种，确定该两个相邻的卫星节点之间传输链路的通信质量信息；从卫星节点中确定满足计算资源需求及带宽资源需求的备选节点；针对每个虚拟节点，基于每两个相邻的卫星节点之间传输链路的通信质量信息，确定每两个备选节点可组成的传输路径中通信质量最好的传输路径的通信质量信息，并基于每个备选节点的剩余网络资源及所确定的最好的传输路径的通信质量信息，从备选节点中确定用于映射该虚拟节点的目标节点，并将该虚拟节点映射至对应的目标节点；针对每两个相邻的虚拟节点分别对应的目标节点，基于带宽资源需求、每两个相邻的卫星节点之间传输链路的通信质量信息及每两个相邻的卫星节点之间的链路稳定性信息，确定该两个目标节点之间的链路路径，并基于链路路径建立该两个目标节点之间的通信连接，得到虚拟网络对应的目标卫星通信网络。
针对每两个相邻的卫星节点，电子设备可以确定该两个相邻的卫星节点之间的链路稳定性信息，链路稳定性信息可以表征两个相邻的卫星节点之间传输链路的稳定性。因此，电子设备根据每两个相邻的卫星节点之间的链路稳定性信息，可以选择稳定性较高的卫星链路组成目标节点之间的链路路径，从而可以提高虚拟网络的稳定性。
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实施例。
图1为本发明实施例所提供的一种虚拟网络的映射方法的流程图；
图2为卫星通信网络的示意图；
图3为本发明实施例所提供的故障链路的链路建立方式的流程图；
图4为图1所示实施例中步骤S106的具体流程图；
图5为环形拓扑结构的虚拟网络的示意图；
图6为本发明实施例所提供的一种虚拟网络的映射装置的结构示意图；
图7为本发明实施力所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。
为了在卫星通信网络中映射虚拟网络，本发明实施例提供了一种虚拟网络的映射方法、装置、电子设备及计算机存储介质。下面首先对本发明实施例提供的一种虚拟网络的映射方法进行介绍。
本发明实施例提供的虚拟网络的映射方法适用于任意需要在卫星通信网络中映射虚拟网络的电子设备，例如，可以为服务器、处理器等，在此不做具体限定。为了描述方便，后续称为电子设备。
如图1所示，一种虚拟网络的映射方法，所述方法包括：
S101，获取虚拟网络的构建请求；
其中，所述构建请求包括所述虚拟网络中虚拟节点的计算资源需求及带宽资源需求；
S102，针对每个卫星节点，确定该卫星节点的剩余网络资源；
S103，针对每两个相邻的卫星节点，获取该两个相邻的卫星节点与极地区域之间的位置关系、该两个相邻的卫星节点之间传输链路的链路类型及链路通断历史数据，基于所述位置关系、所述链路类型及所述链路通断历史数据，确定该两个相邻的卫星节点之间的链路稳定性信息；
S104，针对每两个相邻的卫星节点，根据该两个相邻的卫星节点之间传输链路的剩余带宽资源、丢包率、传输时延、建立时长中的至少一种，确定该两个相邻的卫星节点之间传输链路的通信质量信息；
S105，从所述卫星节点中确定满足所述计算资源需求及所述带宽资源需求的备选节点；
S106，针对每个所述虚拟节点，基于每两个相邻的卫星节点之间传输链路的通信质量信息，确定每两个所述备选节点可组成的传输路径中通信质量最好的传输路径的通信质量信息，并基于每个备选节点的剩余网络资源及所确定的最好的传输路径的通信质量信息，从所述备选节点中确定用于映射该虚拟节点的目标节点，并将该虚拟节点映射至对应的目标节点；
S107，针对每两个相邻的虚拟节点分别对应的目标节点，基于所述带宽资源需求、每两个相邻的卫星节点之间传输链路的通信质量信息及每两个相邻的卫星节点之间的链路稳定性信息，确定该两个目标节点之间的链路路径，并基于所述链路路径建立该两个目标节点之间的通信连接，得到所述虚拟网络对应的目标卫星通信网络。
本发明实施例提供的方案中，电子设备可以获取虚拟网络的构建请求，其中，构建请求包括虚拟网络中虚拟节点的计算资源需求及带宽资源需求；针对每个卫星节点，确定该卫星节点的剩余网络资源；针对每两个相邻的卫星节点，获取该两个相邻的卫星节点与极地区域之间的位置关系、该两个相邻的卫星节点之间传输链路的链路类型及链路通断历史数据，基于位置关系、链路类型及链路通断历史数据，确定该两个相邻的卫星节点之间的链路稳定性信息；针对每两个相邻的卫星节点，根据该两个相邻的卫星节点之间传输链路的剩余带宽资源、丢包率、传输时延、建立时长中的至少一种，确定该两个相邻的卫星节点之间传输链路的通信质量信息；从卫星节点中确定满足计算资源需求及带宽资源需求的备选节点；针对每个虚拟节点，基于每两个相邻的卫星节点之间传输链路的通信质量信息，确定每两个备选节点可组成的传输路径中通信质量最好的传输路径的通信质量信息，并基于每个备选节点的剩余网络资源及所确定的最好的传输路径的通信质量信息，从备选节点中确定用于映射该虚拟节点的目标节点，并将该虚拟节点映射至对应的目标节点；针对每两个相邻的虚拟节点分别对应的目标节点，基于带宽资源需求、每两个相邻的卫星节点之间传输链路的通信质量信息及每两个相邻的卫星节点之间的链路稳定性信息，确定该两个目标节点之间的链路路径，并基于链路路径建立该两个目标节点之间的通信连接，得到虚拟网络对应的目标卫星通信网络。
针对每两个相邻的卫星节点，电子设备可以确定该两个相邻的卫星节点之间的链路稳定性信息，链路稳定性信息可以表征两个相邻的卫星节点之间传输链路的稳定性。因此，电子设备根据每两个相邻的卫星节点之间的链路稳定性信息，可以选择稳定性较高的卫星链路组成目标节点之间的链路路径，从而可以提高虚拟网络的稳定性。
当虚拟网络提供商需要在卫星通信网络中构建虚拟网络时，可以向用于在卫星通信网络中部署虚拟网络的服务器、处理器等电子设备发送虚拟网络的构建请求，电子设备也就可以接收该构建请求。由于虚拟网络中的虚拟节点对于计算资源、带宽资源等网络资源存在需求，因此上述构建请求可以包括虚拟网络中虚拟节点的计算资源需求及虚拟链路的带宽资源需求，虚拟链路即为虚拟节点之间的传输链路。
其中，上述虚拟网络中包括多个虚拟节点，上述构建请求还可以包括虚拟网络的服务起始时间、服务结束时间、优先级以及虚拟网络中虚拟节点之间的拓扑信息。
电子设备可以按照预设时间间隔获取卫星通信网络中每个卫星节点的剩余网络资源信息，当电子设备接收到虚拟网络的构建请求时，为了从卫星通信网络的各个卫星节点中确定能够满足虚拟网络的构建请求的卫星节点，电子设备可以确定最近一次获取到的剩余网络资源信息，根据剩余网络资源信息确定卫星通信网络中每个卫星节点的剩余网络资源。其中，上述剩余网络资源可以包括卫星节点剩余的计算资源及卫星链路剩余的带宽资源，卫星链路即为相邻的卫星节点之间的传输链路。
在一种实施方式中，上述剩余网络资源可以包括卫星节点剩余的计算资源、卫星链路剩余的带宽资源、卫星节点与相邻的卫星节点之间的总带宽及卫星节点与相邻的卫星节点之间的带宽利用率。其中，卫星节点与相邻的卫星节点之间的带宽利用率即为卫星节点与相邻的卫星节点之间已用带宽的加和与总带宽的比值。
卫星通信网络中通常包括多个卫星节点。在卫星通信网络中，相邻的两个卫星节点之间可以直接建立通信连接，不相邻的两个卫星节点之间无法直接建立通信连接，建立了通信连接的两个相邻的卫星节点组成一条传输链路。其中，组成传输链路的两个卫星节点可能是同一卫星轨道中的两个相邻的卫星结节，也可能是不同卫星轨道中的两个相邻的卫星节点。
例如，在如图2所示的卫星通信网络中包括卫星轨道201、卫星轨道202、卫星轨道203及卫星轨道204，其中卫星节点2011、2012、2013在卫星轨道201上运行，卫星节点2021、2022、2023在卫星轨道202上运行，卫星节点2031、2032、2033在卫星轨道203上运行，卫星节点2041、2042、2043在卫星轨道204上运行。与卫星节点2022相邻的卫星节点包括卫星节点2021、卫星节点2023、卫星节点2012及卫星节点2032，那么卫星节点2021与卫星节点2022可以组成传输链路，卫星节点2022与卫星节点2023可以组成传输链路，卫星节点2022与卫星节点2012可以组成传输链路，卫星节点2022与卫星节点2032可以组成传输链路。
极地区域的卫星轨道密集，不同极地轨道中的卫星节点在极地区域进行通信时容易相互干扰。因此，当两个不同的极地轨道上运行的卫星节点之间组成传输链路时，如果其中的某一个卫星节点进入极地区域，将会断开传输链路。除此之外，宇宙空间中的辐射、激光等无规律因素也会导致卫星节点之间的传输链路断开。因此，为了确保用于映射虚拟网络的卫星节点之间的传输链路的稳定性较高，在上述步骤S103中，针对每两个相邻的卫星节点，电子设备可以获取该两个相邻的卫星节点与极地区域之间的位置关系、该两个相邻的卫星节点之间传输链路的链路类型及链路通断历史数据，然后基于位置关系、链路类型及链路通断历史数据，确定该两个相邻的卫星节点之间的链路稳定性信息，其中，链路稳定性信息可以表征相邻的卫星节点之间传输链路的稳定性，传输链路的链路类型包括同轨道传输链路及轨道间传输链路，同通轨道传输链路指建立传输链路的两个相邻的卫星节点为同一极地轨道中的卫星节点，轨道间传输链路指建立传输链路的两个相邻的卫星节点为不同极地轨道中的卫星节点。
针对每两个相邻的卫星节点，如果该两个相邻的卫星节点为同一极地轨道中的卫星节点，该两个卫星节点中的某个卫星节点进入极地区域时该两个卫星节点的传输链路将不会断开，此时电子设备可以确定该两个相邻的卫星节点之间的建立传输链路时的链路稳定性较高，那么电子设备确定的链路稳定性信息也就可以表示该两个相邻的卫星节点之间建立传输链路时的链路稳定性较高。
如果该两个相邻的卫星节点为不同极地轨道中的卫星节点，且该两个相邻的卫星节点均距离下一次到达极地区域的距离较远，说明在该两个相邻的卫星节点之间建立的传输链路将不会很快断开，那么电子设备确定的链路稳定性信息也就可以表示该两个相邻的卫星节点之间建立传输链路时的链路稳定性相对较高。
如果该两个相邻的卫星节点为不同极地轨道中的卫星节点，且该两个相邻的卫星节点中至少一个卫星节点距离下一次到达极地区域的距离较近，说明在该两个相邻的卫星节点之间建立的传输链路将会很快断开，那么电子设备确定的链路稳定性信息也就可以表示该两个相邻的卫星节点之间建立传输链路时的链路稳定性较低。
如果该两个相邻的卫星节点为不同极地轨道中的卫星节点，且该两个相邻的卫星节点中至少一个卫星节点位于极地区域，说明在该两个相邻的卫星节点之间的传输链路是断开状态，那么电子设备确定的链路稳定性信息也就可以表示该两个相邻的卫星节点之间建立传输链路时的链路稳定性为零。
针对每两个相邻的卫星节点，电子设备可以获取该两个相邻的卫星节点的链路通断历史数据，链路通断历史数据可以包括该相邻的两个卫星节点建立传输链路的次数，以及建立的传输链路受宇宙空间中的辐射、激光等无规律因素的影响发生故障的次数。这样，根据链路通断历史数据也就可以确定该相邻的两个卫星节点建立的传输链路的稳定率。例如，卫星节点J1与卫星节点J2建立传输链路的次数为20，在这20次建立的传输链路中有6次发生故障，那么电子设备便可以确定卫星节点J1与卫星节点J2建立的传输链路的稳定率为(20-6)÷20×100％＝70％。
当相邻的两个卫星节点建立的传输链路的稳定率较高时，说明该相邻的两个卫星节点之间建立传输链路时发生故障的可能性较小，那么电子设备确定的链路稳定性信息也就可以表示该两个相邻的卫星节点之间建立传输链路时的链路稳定性较高。当相邻的两个卫星节点建立的传输链路的稳定率较低时，说明该相邻的两个卫星节点之间建立传输链路时发生故障的可能性较高，电子设备确定的链路稳定性信息也就可以表示该两个相邻的卫星节点之间建立传输链路时的链路稳定性较低。
在一种实施方式中，针对每两个相邻的卫星节点，电子设备可以基于该两个相邻的卫星节点与极地区域之间的位置关系以及该两个相邻的卫星节点之间传输链路的链路类型，确定该两个卫星节点之间传输链路的物理稳定性，并基于该两个相邻的卫星节点链路通断历史数据，确定该相邻的两个卫星节点建立的传输链路的稳定率，然后基于物理稳定性及稳定率，确定该两个卫星节点之间的链路稳定性信息。
在上述步骤S104中，针对每两个相邻的卫星节点，电子设备还可以获取该两个相邻的卫星节点之间传输链路的带宽、丢包率、传输时延及建立时长，根据该两个相邻的卫星节点之间传输链路的剩余带宽资源、丢包率、传输时延、建立时长中的至少一种，确定该两个相邻的卫星节点之间传输链路的通信质量信息。
当两个相邻的卫星节点之间传输链路的剩余带宽资源较少时，说明该两个相邻的卫星节点之间传输链路的通信质量较差，在这种情况下电子设备确定的通信质量信息可以表示该两个相邻的卫星节点之间建立的传输链路的通信质量较低。当两个相邻的卫星节点之间传输链路的剩余带宽资源较多时，说明该两个相邻的卫星节点之间传输链路的通信质量较高，在这种情况下电子设备确定的通信质量信息可以表示该两个相邻的卫星节点之间建立的传输链路的通信质量较高。
当两个相邻的卫星节点之间传输链路的丢包率较高时，说明该两个相邻的卫星节点之间传输链路的通信质量较差，在这种情况下电子设备确定的通信质量信息可以表示该两个相邻的卫星节点之间建立的传输链路的通信质量较低。当两个相邻的卫星节点之间传输链路的丢包率较低时，说明该两个相邻的卫星节点之间传输链路的通信质量较高，在这种情况下电子设备确定的通信质量信息可以表示该两个相邻的卫星节点之间建立的传输链路的通信质量较高。
当两个相邻的卫星节点之间传输链路的传输时延较高时，说明该两个相邻的卫星节点之间进行信息传输时的耗时较长，传输链路的通信质量较差，在这种情况下电子设备确定的通信质量信息可以表示该两个相邻的卫星节点之间建立的传输链路的通信质量较低。当两个相邻的卫星节点之间传输链路的传输时延较低时，说明该两个相邻的卫星节点之间进行信息传输时的耗时较短，传输链路的通信质量较高，在这种情况下电子设备确定的通信质量信息可以表示该两个相邻的卫星节点之间建立的传输链路的通信质量较高。
当两个相邻的卫星节点之间传输链路的建立时长较高时，说明该两个相邻的卫星节点之间建立传输链路的耗时较长，也就是说，若当前该两个相邻的卫星节点未建立传输链路，那么在该两个相邻的卫星节点进行通信传输之前需要额外耗费较多的时间建立传输链路，这会降低传输链路的通信质量，在这种情况下电子设备确定的通信质量信息可以表示该两个相邻的卫星节点之间建立的传输链路的通信质量较低。当两个相邻的卫星节点之间传输链路的传输时延较低时，说明该两个相邻的卫星节点之间建立传输链路的耗时较短。也就是说，若当前该两个相邻的卫星节点未建立传输链路，那么在该两个相邻的卫星节点进行通信传输之前需要额外耗费较少的时间建立传输链路，这样该两个卫星节点进行通信传输所花费的时间也就较短，传输链路的通信质量也就较高，在这种情况下电子设备确定的通信质量信息可以表示该两个相邻的卫星节点之间建立的传输链路的通信质量较高。
在一种实施方式中，电子设备可以分别预先设置剩余带宽资源、丢包率、传输时延及建立时长对应的权重，然后计算两个相邻的卫星节点之间传输链路的剩余带宽资源、丢包率、传输时延、建立时长的加权平均值，作为该两个相邻的卫星节点之间传输链路的通信质量信息。
在另一种实施方式中，针对每两个相邻的卫星节点，电子设备可以获取该两个卫星节点之间的总带宽资源、剩余带宽资源、带宽资源利用率、丢包率、传输时延、链路建立耗时及链路建立状态，其中，链路建立状态为表示带两个卫星节点当前是否已建立传输链路的信息。如果某两个卫星节点当前并未建立传输链路，那么该两个卫星节点之间的剩余带宽资源即为总带宽资源，该两个卫星节点之间的带宽资源利用率即为0，该两个卫星节点之间的链路建立耗时、丢包率、传输时延可以通过该两个卫星节点之前建立传输链路时的历史数据获得。
为了确保用于映射虚拟网络的卫星节点能够满足虚拟网络中虚拟节点的计算资源需求及带宽资源需求，在上述步骤S105中，电子设备可以从卫星节点中确定满足上述计算资源需求及上述带宽资源需求的备选节点。
针对每个卫星节点，电子设备可以确定当前该卫星节点的剩余计算资源是否满足上述计算资源需求，并确定该卫星节点与相邻的卫星节点之间的剩余带宽资源是否满足上述带宽资源需求。当某卫星节点的剩余计算资源满足上述计算资源需求，且该卫星节点与至少一个相邻的卫星节点之间的剩余带宽资源满足上述带宽资源需求时，电子设备可以确定该卫星节点为备选节点。
假设卫星节点
Figure BDA0002696170290000111
的剩余计算资源为
Figure BDA0002696170290000112
卫星节点
Figure BDA0002696170290000113
与相邻的卫星节点之间的剩余带宽资源的最大值为
Figure BDA0002696170290000118
计算资源需求为
Figure BDA0002696170290000115
带宽资源需求为
Figure BDA0002696170290000116
那么当
Figure BDA0002696170290000117
且
Figure BDA0002696170290000119
时，可以确定卫星节点
Figure BDA00026961702900001110
为备选节点。
在确定备选节点之后，针对每个虚拟节点，为了确定将该虚拟节点映射在哪个备选节点，在上述步骤S106中，电子设备可以基于每两个相邻的卫星节点之间传输链路的通信质量信息，确定每两个备选节点可组成的传输路径中通信质量最好的传输路径的通信质量信息，并基于每个备选节点的剩余网络资源及所确定的最好的传输路径的通信质量信息，从备选节点中确定用于映射该虚拟节点的目标节点，并将该虚拟节点映射至对应的目标节点。
为了使映射虚拟节点的备选节点之间的传输路径的通信质量较高，电子设备可以基于每两个相邻的卫星节点之间传输链路的通信质量信息，确定每两个备选节点可组成的传输路径中通信质量最好的传输路径的通信质量信息。其中，传输路径包括组成该传输路径的备选节点之间的传输链路，电子设备可以基于组成传输路径的备选节点之间的传输链路的通信质量信息，确定该传输路径的通信质量信息。
例如，如图2所示，卫星节点2022、2031、2032、2041为备选节点，电子设备首先可以确定卫星节点2022、2031、2032及2041可以组成的传输路径包括传输路径(2022-2032-2031)、传输路径(2022-2032-2031-2041)及传输路径(2032-2031-2041)。其中，传输路径(2022-2032-2031)表示该传输路径由传输链路(2022-2032)及传输链路(2032-2031)组成，电子设备可以根据传输链路(2022-2032)的通信质量信息及传输链路(2032-2031)的通信质量信息确定传输路径(2022-2032-2031)的通信质量信息。传输路径(2022-2032-2031-2041)表示该传输路径由传输链路(2022-2032)、传输链路(2032-2031)及传输链路(2031-2041)组成，电子设备可以根据传输链路(2022-2032)的通信质量信息、传输链路(2032-2031)的通信质量信息及传输链路(2031-2041)的通信质量信息确定传输路径(2022-2032-2031-2041)的通信质量信息。传输路径(2032-2031-2041)表示该传输路径由传输链路(2032-2031)及传输链路(2031-2041)组成，电子设备可以根据传输链路(2032-2031)的通信质量信息及传输链路(2031-2041)的通信质量信息确定传输路径(2032-2031-2041)的通信质量信息。
在一种实施方式中，上述通信质量信息可以采用数值的形式表示，可以称为通信质量值，其中，通信质量值越低表示通信质量越好。电子设备可以计算组成传输路径的备选节点之间的传输链路的通信质量值的加和，作为该传输路径的通信质量值。
例如，传输链路(2022-2032)的通信质量值为11，传输链路(2032-2031)的通信质量值为9，那么传输路径(2022-2032-2031)的通信质量值即为11+9＝20。
在确定每两个所述备选节点可组成的传输路径中通信质量最好的传输路径的通信质量信息之后，电子设备可以基于每个备选节点的剩余网络资源及所确定的最好的传输路径的通信质量信息，从备选节点中确定用于映射该虚拟节点的目标节点，并将该虚拟节点映射至对应的目标节点，也就是在目标节点上部署该虚拟节点。
针对每两个相邻的虚拟节点分别对应的目标节点，由于该两个目标节点不一定为相邻的卫星节点，为了建立该两个目标节点之间的通信连接，在上述步骤S107中，电子设备可以基于带宽资源需求、每两个相邻的卫星节点之间传输链路的通信质量信息及每两个相邻的卫星节点之间的链路稳定性信息，确定该两个目标节点之间的链路路径，并基于链路路径建立该两个目标节点之间的通信连接，得到虚拟网络对应的目标卫星通信网络。
在一种实施方式中，上述链路稳定性信息可以采用数值的方式表示，可以称为链路稳定性值，其中，链路稳定性值越高，表示链路的稳定性越好。上述通信质量信息可以采用数值的形式表示，可以称为通信质量值，其中，通信质量值越低表示通信质量越好。针对每两个相邻的虚拟节点分别对应的目标节点，电子设备可以将该两个目标节点之中的一个作为起点节点，另一个作为终点节点，然后，根据以下步骤确定该两个目标节点之间的链路路径：
步骤A1：在起点节点相邻的卫星节点中确定与起点节点之间的剩余带宽资源符合上述带宽需求的卫星节点，作为备选中间节点；
步骤A2：从备选中间节点中，确定与起点节点之间的传输链路的链路稳定性值与通信质量值的比值最高的备选中间节点，作为起点节点的下一跳卫星节点；
步骤A3：将该下一跳卫星节点作为起点节点，返回上述步骤A1，直至确定上述终点节点为下一跳卫星节点，得到起点节点与终点节点之间的链路路径。
针对每两个相邻的虚拟节点分别对应的目标节点，在确定该两个目标节点之间的链路路径之后，电子设备便可以远程控制该链路路径中的卫星节点，调整该链路路径中的卫星节点的天线，建立该两个目标节点之间的通信连接，进而得到虚拟网络对应的目标卫星通信网络。其中，目标卫星通信网络也就是用于映射上述虚拟网络的卫星节点组成的卫星通信网络。
在获取到虚拟网络的构建请求后，电子设备可以确定卫星通信网络中每两个卫星节点之间的链路稳定性信息，在确定目标节点之间的链路路径时可以根据每两个卫星节点之间的链路稳定性信息，确定链路稳定性较高的传输链路组成目标节点之间的链路路径，这样可以保证用于映射虚拟网络的目标卫星通信网络的稳定性较高，提高虚拟网络的稳定性。
作为本发明实施例的一种实施方式，如图3所示，在上述得到所述虚拟网络对应的目标卫星通信网络的步骤之后，上述方法还可以包括：
S301，获取所述目标卫星通信网络的拓扑信息，基于所述拓扑信息确定所述目标卫星网络中是否存在故障链路；
在得到虚拟网络对应的目标卫星通信网络之后，为了确定目标卫星通信网络是否正常运行，电子设备可以获取目标卫星通信网络的拓扑信息，然后基于获取到的拓扑信息，确定目标卫星通信网络中是否存在故障链路。
在一种实施方式中，电子设备可以按照预先设置的时间间隔，获取目标卫星通信网络的拓扑信息，进而将当前获取到的拓扑信息与前一次获取到的拓扑信息进行对比，确定目标卫星通信网络中是否存在故障链路。其中，预先设置的时间间隔可以根据故障链路的检测要求进行设置，例如，可以为1秒、10秒等，在此不做具体限定。
S302，当所述目标卫星通信网络中存在故障链路时，确定每个所述故障链路包括的卫星节点，作为待连接节点；
当电子设备确定目标卫星通信网络中存在故障链路时，为了在故障链路包括的卫星节点之间重新建立通信连接，电子设备可以将每个故障链路包括的卫星节点作为待连接节点。
例如，当电子设备确定目标通信网络M1中存在故障链路(X*1-X*2)时，电子设备可以将卫星节点X*1及卫星节点X*2确定为待连接节点。
S303，针对每个所述故障链路包括的两个待连接节点，基于所述带宽资源需求、每两个相邻的卫星节点之间传输链路的通信质量信息及每两个相邻的卫星节点之间的链路稳定性信息，确定该两个待连接节点之间的链路路径，并基于所述链路路径建立该两个待连接节点之间的通信连接。
针对每个故障链路包括的两个待连接节点，电子设备可以将该两个待连接节点中的一个作为起点节点，另一个作为终点节点，然后可以基于带宽资源需求、每两个相邻的卫星节点之间传输链路的通信质量信息及每两个相邻的卫星节点之间的链路稳定性信息，确定该两个待连接节点之间的链路路径。在确定该两个待连接节点之间的链路路径之后，电子设备可以基于两个待连接节点之间的链路路径，建立该两个待连接节点之间的通信连接。其中，确定待连接节点之间的链路路径的具体方式及建立待连接节点之间的通信连接的具体方式与上述步骤S107中的方式相同，可以参见上述步骤S107部分的描述，在此不再赘述。
这样，电子设备确定目标卫星通信网络存在故障链路时，可以根据带宽资源需求、每两个相邻的卫星节点之间传输链路的通信质量信息及每两个相邻的卫星节点之间的链路稳定性信息，确定故障链路包括的待连接节点之间的链路路径，这样无需重新建立虚拟网络对应的目标卫星通信网络，可以在目标卫星通信网络中出现故障链路时减少调整目标卫星通信网络所花费的时间。
可见，本发明实施例所提供的方案中，在得到虚拟网络对应的目标卫星通信网络之后，电子设备可以获取目标卫星通信网络的拓扑信息，基于拓扑信息确定目标卫星网络中是否存在故障链路；当目标卫星通信网络中存在故障链路时，确定每个故障链路包括的卫星节点，作为待连接节点；针对每个故障链路包括的两个待连接节点，基于带宽资源需求、每两个相邻的卫星节点之间传输链路的通信质量信息及每两个相邻的卫星节点之间的链路稳定性信息，确定该两个待连接节点之间的链路路径，并基于链路路径建立该两个待连接节点之间的通信连接。这样，电子设备可以根据带宽资源需求、每两个相邻的卫星节点之间传输链路的通信质量信息及每两个相邻的卫星节点之间的链路稳定性信息，确定故障链路包括的待连接节点之间的链路路径，无需重新建立虚拟网络对应的目标卫星通信网络，可以在目标卫星通信网络中出现故障链路时减少调整目标卫星通信网络所花费的时间。
作为本发明实施例的一种实施方式，如图4所示，上述针对每个所述虚拟节点，基于每两个相邻的卫星节点之间传输链路的通信质量信息，确定每两个所述备选节点可组成的传输路径中通信质量最好的传输路径的通信质量信息，并基于每个备选节点的剩余网络资源及所确定的最好的传输路径的通信质量信息，从所述备选节点中确定用于映射该虚拟节点的目标节点的步骤，可以包括：
S401，针对第一个虚拟节点，将所述备选节点中剩余网络资源最多的备选节点确定为用于映射所述第一个虚拟节点的目标节点；
在确定备选节点之后，电子设备可以从备选节点中确定剩余网络资源最多的备选节点，作为映射虚拟节点中的第一个虚拟节点的目标节点。其中，第一个虚拟节点可以为虚拟网络中的任意一个虚拟节点，也可以为预先确定的某个虚拟节点。
例如，如图5所示，需要构建的虚拟网络的拓扑结构为环形拓扑结构，该环形拓扑结构的虚拟网络包括起点虚拟节点501及中间虚拟节点502-504，那么可以预先确定起点虚拟节点501为第一个虚拟节点，然后可以将备选节点中剩余网络资源最多的备选节点确定为用于映射起点虚拟节点501的目标节点。
S402，基于每两个相邻的卫星节点之间传输链路的通信质量信息，确定每两个备选节点之间可组成的传输路径中通信质量最好的传输路径的通信质量信息；
在确定映射第一个虚拟节点的目标节点之后，为了保证用于映射其他未映射的虚拟节点的备选节点与目标节点之间的通信质量较高，电子设备可以基于每两个相邻的卫星节点之间传输链路的通信质量信息，确定每两个备选节点之间可组成的传输路径的通信质量信息。
在一种实施方式中，针对每两个卫星节点，电子设备可以预先基于每两个相邻的卫星节点之间传输链路的通信质量值，根据弗洛伊德算法(Floyd-Warshall)，确定该两个卫星节点之间可组成的传输路径的通信质量值中最小的通信质量值，并将该最小的通信质量值存储在通信质量值表格中。在确定备选节点之后，针对每两个备选节点，电子设备可以在通信质量值表格中查询该两个备选节点之间可组成的传输路径的通信质量值中最小的通信质量值，作为该两个备选节点可组成的传输路径中通信质量最好的传输路径的通信质量信息。
S403，针对每个未映射的虚拟节点，基于所确定的通信质量最好的传输路径的通信质量信息及每个未映射虚拟节点的备选节点的剩余网络资源，从未映射虚拟节点的备选节点中确定用于映射该虚拟节点的目标节点，直至确定每个虚拟节点对应的目标节点。
电子设备可以从未映射的虚拟节点中选择一个虚拟节点，基于所确定的通信质量最好的传输路径的通信质量信息及每个未映射虚拟节点的备选节点的剩余网络资源，从未映射虚拟节点的备选节点中确定用于映射该被选择的虚拟节点的目标节点。
具体的，在确定第一个虚拟节点的目标节点之后，电子设备可以从未映射的虚拟节点中选择一个虚拟节点，然后从备选节点中确定剩余网络资源与节点相关度之间的比值最大的备选节点，作为用于映射该被选择的虚拟节点的目标节点。其中，备选节点的节点相关度为该备选节点与每个已映射虚拟节点的目标节点之间通信质量最好的传输路径的通信质量值的加和，可以通过如下所示的公式进行计算：
Figure BDA0002696170290000151
其中，ri为备选节点
Figure BDA0002696170290000154
的节点相关度，
Figure BDA0002696170290000152
表示备选节点
Figure BDA0002696170290000155
与每个已映射虚拟节点的目标节点之间通信质量最好的传输路径的通信质量值的加和。
假设备选节点
Figure BDA0002696170290000156
的剩余网络资源为wi，那么，电子设备可以根据如下所示公式确定用于映射该被选择的虚拟节点的目标节点：
Figure BDA0002696170290000153
其中，Ns表示卫星通信网络中所有卫星节点的集合。
可见，本发明实施例中，电子设备可以针对第一个虚拟节点，将备选节点中剩余网络资源最多的备选节点确定为映射所述第一个虚拟节点的目标节点；基于每两个相邻的卫星节点之间传输链路的通信质量信息，确定每两个备选节点之间可组成的传输路径中通信质量最好的传输路径的通信质量信息；针对每个未映射的虚拟节点，基于所确定的通信质量最好的传输路径的通信质量信息及每个未映射虚拟节点的备选节点的剩余网络资源，从未映射虚拟节点的备选节点中确定映射该虚拟节点的目标节点，直至确定每个虚拟节点对应的目标节点。这样，电子设备可以确定用于映射每个虚拟节点的目标节点，根据确定的目标节点映射虚拟节点，可以提高目标卫星通信网络的通信质量。
作为本发明实施例的一种实施方式，上述所述链路类型、所述位置关系及所述链路通断历史数据，确定该两个相邻的卫星节点之间的链路稳定性信息的步骤，可以包括：
根据如下所示公式(1)，计算卫星节点
Figure BDA0002696170290000163
与相邻的卫星节点
Figure BDA0002696170290000164
之间的链路稳定性值μ，作为卫星节点
Figure BDA0002696170290000165
与相邻的卫星节点
Figure BDA0002696170290000166
之间的链路稳定性信息：
μ＝αμA+βμB (1)
针对相邻的卫星节点
Figure BDA0002696170290000167
与卫星节点
Figure BDA0002696170290000168
电子设备可以获取该两个相邻的卫星节点与极地区域之间的位置关系以及链路类型，然后根据如下所示公式确定μA：
Figure BDA0002696170290000161
其中，μA为卫星节点
Figure BDA0002696170290000169
与卫星节点
Figure BDA00026961702900001610
的物理稳定性值，物理稳定性值可以表征相邻的卫星节点之间的传输链路受链路类型及传输链路中的卫星节点与极地区域之间的位置关系影响的稳定性；μA∈[0,1]，ω∈(0,1)，l is Inter ISL in the polar region表示卫星节点
Figure BDA00026961702900001611
与卫星节点
Figure BDA00026961702900001612
分别属于不同轨道的卫星，且卫星节点
Figure BDA00026961702900001613
与卫星节点
Figure BDA00026961702900001614
中的至少一个位于极地区域内，l is Inter ISL in the polar region表示卫星节点
Figure BDA00026961702900001615
与卫星节点
Figure BDA00026961702900001616
分别属于不同轨道的卫星，且卫星节点
Figure BDA00026961702900001617
与卫星节点
Figure BDA00026961702900001618
均位于极地区域外，ω为卫星节点
Figure BDA00026961702900001619
与卫星节点
Figure BDA00026961702900001620
分别属于不同轨道的卫星且均位于极地区域外时，该两个卫星节点中距离下一次到达极地区域的距离较短的卫星节点与极地区域之间的归一化距离，l isIntra ISL表示卫星节点
Figure BDA00026961702900001621
与卫星节点
Figure BDA00026961702900001622
属于同一轨道的卫星，μB表示卫星节点
Figure BDA00026961702900001623
与卫星节点
Figure BDA00026961702900001624
之间传输链路的稳定率。
针对相邻的卫星节点
Figure BDA00026961702900001625
与卫星节点
Figure BDA00026961702900001626
电子设备还可以获取该两个相邻的卫星节点的链路通断历史数据，然后基于如下所示公式，计算卫星节点
Figure BDA00026961702900001627
与卫星节点
Figure BDA00026961702900001628
之间传输链路的稳定率μB：
Figure BDA0002696170290000162
其中，∑N flag为卫星节点
Figure BDA0002696170290000179
与相邻的卫星节点
Figure BDA00026961702900001710
之间在前N次建立传输链路后未出现链路故障的次数，N为预设数量或链路的历史建立次数。
在确定上述物理稳定性μA及传输链路的稳定率μB之后，电子设备可以根据预设的第一权值系数α及预设的第二权值系数β，确定卫星节点
Figure BDA00026961702900001711
与相邻的卫星节点
Figure BDA00026961702900001712
之间的链路稳定性值μ：
μ＝αμA+βμB
其中，上述第一权值系数α及第二权值系数β可以根据经验值进行设置，链路稳定性值μ的数值越高，表示卫星节点
Figure BDA00026961702900001713
与相邻的卫星节点
Figure BDA00026961702900001714
之间的传输链路的稳定性越好；链路稳定性值μ的数值越低，表示卫星节点
Figure BDA00026961702900001715
与相邻的卫星节点
Figure BDA00026961702900001716
之间的传输链路的稳定性越差。
可见，本发明实施例所示的方案中，电子设备可以通过上述公式(1)计算相邻的卫星节点之间的链路稳定性值，作为相邻的卫星节点之间的链路稳定性信息。这样，电子设备可以准确地确定每两个相邻的卫星节点之间的链路稳定性信息。
作为本发明实施例的一种实施方式，上述针对每个卫星节点，确定该卫星节点的剩余网络资源的步骤，可以包括：
根据如下所示公式(2)，计算卫星节点
Figure BDA00026961702900001717
的剩余网络资源wi：
Figure BDA0002696170290000171
电子设备可以获取卫星节点
Figure BDA00026961702900001718
的总计算资源量ci、剩余计算资源量
Figure BDA00026961702900001719
卫星节点
Figure BDA00026961702900001720
与相邻的卫星节点
Figure BDA00026961702900001721
之间的链路总带宽资源量bij、卫星节点
Figure BDA00026961702900001722
与相邻的卫星节点
Figure BDA00026961702900001723
之间的链路剩余带宽资源量
Figure BDA00026961702900001724
并根据如下所示的公式确定卫星节点
Figure BDA00026961702900001725
与相邻的卫星节点
Figure BDA00026961702900001726
之间的链路建立状态参数sij：
Figure BDA0002696170290000172
其中，lij is unestablished表示卫星节点
Figure BDA00026961702900001727
与相邻的卫星节点
Figure BDA00026961702900001728
当前未建立链路，lij is established表示卫星节点
Figure BDA00026961702900001729
与相邻的卫星节点
Figure BDA00026961702900001730
当前已建立链路。
电子设备可以确定卫星节点
Figure BDA00026961702900001731
的归一化剩余计算资源量
Figure BDA0002696170290000173
及卫星节点
Figure BDA00026961702900001732
的剩余计算资源占比
Figure BDA0002696170290000174
归一化剩余计算资源量
Figure BDA0002696170290000175
及剩余计算资源比例
Figure BDA0002696170290000176
越大，表示卫星节点
Figure BDA00026961702900001733
剩余的计算资源越多；归一化剩余计算资源量
Figure BDA0002696170290000177
及剩余计算资源占比
Figure BDA0002696170290000178
越小，表示卫星节点
Figure BDA00026961702900001734
的剩余计算资源越少。
电子设备还可以确定卫星节点
Figure BDA0002696170290000187
与相邻的卫星节点
Figure BDA0002696170290000188
之间的归一化剩余带宽资源量
Figure BDA0002696170290000186
并可以计算卫星节点
Figure BDA0002696170290000189
与相邻的卫星节点
Figure BDA00026961702900001810
之间的剩余带宽资源占比
Figure BDA00026961702900001811
归一化剩余带宽资源量
Figure BDA00026961702900001812
及剩余带宽资源占比
Figure BDA00026961702900001813
越大，表示卫星节点
Figure BDA00026961702900001814
剩余的带宽资源越多；归一化剩余带宽资源量
Figure BDA00026961702900001815
及剩余带宽资源占比
Figure BDA00026961702900001816
越小，表示卫星节点
Figure BDA00026961702900001817
剩余的带宽资源越少。
在确定上述归一化剩余计算资源量
Figure BDA00026961702900001818
剩余计算资源占比
Figure BDA00026961702900001819
链路建立状态参数sij、归一化剩余带宽资源量
Figure BDA00026961702900001821
及剩余带宽资源占比
Figure BDA00026961702900001822
之后，电子设备可以根据如下所示的公式，计算卫星节点
Figure BDA00026961702900001823
的剩余网络资源wi：
Figure BDA0002696170290000181
其中，αn为预设的带宽资源参数，可以根据经验值进行设置；μ为预设的链路状态影响参数。传输链路的状态为已建立状态或未建立状态中的一种，在这种情况下，上述预设的链路状态影响参数μ的取值可以(0，1)。例如，μ可以取值为0.5，当卫星节点
Figure BDA00026961702900001824
与相邻的卫星节点
Figure BDA00026961702900001825
之间已建立传输链路时，
Figure BDA00026961702900001826
当卫星节点
Figure BDA00026961702900001827
与相邻的卫星节点
Figure BDA00026961702900001828
之间未建立传输链路时，
Figure BDA00026961702900001829
这样，当卫星节点
Figure BDA00026961702900001830
与相邻的卫星节点
Figure BDA00026961702900001831
之间已建立传输链路时，
Figure BDA0002696170290000182
与
Figure BDA00026961702900001832
及
Figure BDA0002696170290000183
的乘积的值较大，那么剩余网络资源wi的值也就较大；当卫星节点
Figure BDA00026961702900001833
与相邻的卫星节点
Figure BDA00026961702900001834
之间未建立传输链路时，
Figure BDA0002696170290000184
与
Figure BDA00026961702900001835
及
Figure BDA0002696170290000185
的乘积的值较小，那么剩余网络资源wi的值也就较小。这样，剩余网络资源wi可以充分表征当前卫星节点
Figure BDA00026961702900001836
的剩余网络资源的大小，当电子设备确定用于映射虚拟节点的目标节点时，可以选择剩余网络资源wi的值较高的卫星节点作为目标节点，这样可以做到所有卫星节点的负载均衡，并且可以避免某个卫星节点故障时出现大量已建立的虚拟网络同时故障的情况出现。
可见，在本发明实施例提供的方案中，电子设备可以通过上述公式(2)计算卫星节点的剩余网络资源。这样，电子设备可以准确地计算每个卫星节点的剩余网络资源。
作为本发明实施例的一种实施方式，上述确定该两个相邻的卫星节点之间的传输链路的通信质量信息的步骤，可以包括：
根据如下所示公式(3)，计算卫星节点
Figure BDA00026961702900001837
与相邻的卫星节点
Figure BDA00026961702900001838
之间的传输链路的通信质量值dij，作为卫星节点
Figure BDA00026961702900001839
与相邻的卫星节点
Figure BDA00026961702900001840
之间的传输链路的通信质量信息：
Figure BDA0002696170290000191
电子设备可以获取卫星节点
Figure BDA00026961702900001911
与卫星节点
Figure BDA00026961702900001912
之间的链路传输时延pij、丢包率eij、链路剩余带宽资源量
Figure BDA00026961702900001913
链路总带宽资源量bij、链路建立耗时tij及链路建立状态参数sij。
电子设备可以基于卫星节点
Figure BDA00026961702900001914
与卫星节点
Figure BDA00026961702900001915
之间的链路剩余带宽资源量
Figure BDA00026961702900001916
及链路总带宽资源量bij，确定卫星节点
Figure BDA00026961702900001917
与卫星节点
Figure BDA00026961702900001918
之间的归一化已用带宽
Figure BDA0002696170290000192
并确定卫星节点
Figure BDA00026961702900001919
与卫星节点
Figure BDA00026961702900001920
之间的已用带宽占比
Figure BDA0002696170290000193
归一化已用带宽
Figure BDA0002696170290000194
及已用带宽占比
Figure BDA0002696170290000195
越高，表示卫星节点
Figure BDA00026961702900001921
与卫星节点
Figure BDA00026961702900001922
之间的剩余带宽资源越少，那么通信质量值dij的数值也就越高，通信质量越差；归一化已用带宽
Figure BDA0002696170290000196
及已用带宽占比
Figure BDA0002696170290000197
越低，表示卫星节点
Figure BDA00026961702900001923
与卫星节点
Figure BDA00026961702900001924
之间的剩余带宽资源越多，那么通信质量值dij的数值也就越低，通信质量越好。
电子设备还可以基于卫星节点
Figure BDA00026961702900001925
与卫星节点
Figure BDA00026961702900001926
之间的链路立耗时tij，计算卫星节点
Figure BDA00026961702900001927
与卫星节点
Figure BDA00026961702900001928
之间的归一化链路立耗时
Figure BDA0002696170290000198
归一化链路立耗时
Figure BDA0002696170290000199
越高，说明卫星节点
Figure BDA00026961702900001929
与卫星节点
Figure BDA00026961702900001930
之间建立传输链路时的耗时越长，那么通信质量值dij的数值也就越高；归一化链路立耗时
Figure BDA00026961702900001910
越低，说明卫星节点
Figure BDA00026961702900001931
与卫星节点
Figure BDA00026961702900001932
之间建立传输链路时的耗时越短，那么通信质量值dij的数值也就越小。
当卫星节点
Figure BDA00026961702900001933
与卫星节点
Figure BDA00026961702900001934
之间的丢包率eij数值越高时，说明卫星节点
Figure BDA00026961702900001935
与卫星节点
Figure BDA00026961702900001936
之间的通信状况较差，丢包严重，那么通信质量值dij的数值也就越高；当卫星节点
Figure BDA00026961702900001937
与卫星节点
Figure BDA00026961702900001938
之间的丢包率eij数值越低时，说明卫星节点
Figure BDA00026961702900001939
与卫星节点
Figure BDA00026961702900001940
之间的通信状况较好，丢包较少，那么通信质量值dij的数值也就越低。
电子设备可以基于预设的带宽参数αl、丢包率参数βl及建立耗时参数γl，通过上述公式(3)计算传输链路的通信质量值dil。这样，计算获得的传输链路的通信质量值dij可以充分表征相邻的卫星链路之间的传输链路的通信质量，电子设备根据传输链路的通信质量值dij确定目标节点之间的传输路径时，可以选择通信质量较好的传输链路建立传输路径。
可见，本发明实施例所提供的方案中，电子设备可以根据上述公式(3)计算每两个相邻的卫星节点之间的传输链路的通信质量值，这样电子设备可以准确地确定每两个相邻的卫星节点之间的传输链路的通信质量信息。
相应于上述虚拟网络的映射方法，本发明实施例还提供了一种虚拟网络的映射装置。下面对本发明实施例所提供的一种虚拟网络的映射装置进行介绍。
如图6所示，一种虚拟网络的映射装置，所述装置包括：
请求获取模块601，用于获取虚拟网络的构建请求；
其中，所述构建请求包括所述虚拟网络中虚拟节点的计算资源需求及带宽资源需求。
剩余资源确定模块602，用于针对每个卫星节点，确定该卫星节点的剩余网络资源；
稳定性信息确定模块603，用于针对每两个相邻的卫星节点，获取该两个相邻的卫星节点与极地区域之间的位置关系、该两个相邻的卫星节点之间传输链路的链路类型及链路通断历史数据，基于所述位置关系、所述链路类型及所述链路通断历史数据，确定该两个相邻的卫星节点之间的链路稳定性信息；
通信质量信息确定模块604，用于针对每两个相邻的卫星节点，根据该两个相邻的卫星节点之间传输链路的剩余带宽资源、丢包率、传输时延、建立时长中的至少一种，确定该两个相邻的卫星节点之间传输链路的通信质量信息；
备选节点确定模块605，用于从所述卫星节点中确定满足所述计算资源需求及所述带宽资源需求的备选节点；
目标节点确定模块606，用于针对每个所述虚拟节点，基于每两个相邻的卫星节点之间传输链路的通信质量信息，确定每两个所述备选节点可组成的传输路径中通信质量最好的传输路径的通信质量信息，并基于每个备选节点的剩余网络资源及所确定的最好的传输路径的通信质量信息，从所述备选节点中确定用于映射该虚拟节点的目标节点，并将该虚拟节点映射至对应的目标节点；
第一链路路径确定模块607，用于针对每两个相邻的虚拟节点分别对应的目标节点，基于所述带宽资源需求、每两个相邻的卫星节点之间传输链路的通信质量信息及每两个相邻的卫星节点之间的链路稳定性信息，确定该两个目标节点之间的链路路径，并基于所述链路路径建立该两个目标节点之间的通信连接，得到所述虚拟网络对应的目标卫星通信网络。
可见，本发明实施例提供的方案中，电子设备可以获取虚拟网络的构建请求，其中，构建请求包括虚拟网络中虚拟节点的计算资源需求及带宽资源需求；针对每个卫星节点，确定该卫星节点的剩余网络资源；针对每两个相邻的卫星节点，获取该两个相邻的卫星节点与极地区域之间的位置关系、该两个相邻的卫星节点之间传输链路的链路类型及链路通断历史数据，基于位置关系、链路类型及链路通断历史数据，确定该两个相邻的卫星节点之间的链路稳定性信息；针对每两个相邻的卫星节点，根据该两个相邻的卫星节点之间传输链路的剩余带宽资源、丢包率、传输时延、建立时长中的至少一种，确定该两个相邻的卫星节点之间传输链路的通信质量信息；从卫星节点中确定满足计算资源需求及带宽资源需求的备选节点；针对每个虚拟节点，基于每两个相邻的卫星节点之间传输链路的通信质量信息，确定每两个备选节点可组成的传输路径中通信质量最好的传输路径的通信质量信息，并基于每个备选节点的剩余网络资源及所确定的最好的传输路径的通信质量信息，从备选节点中确定用于映射该虚拟节点的目标节点，并将该虚拟节点映射至对应的目标节点；针对每两个相邻的虚拟节点分别对应的目标节点，基于带宽资源需求、每两个相邻的卫星节点之间传输链路的通信质量信息及每两个相邻的卫星节点之间的链路稳定性信息，确定该两个目标节点之间的链路路径，并基于链路路径建立该两个目标节点之间的通信连接，得到虚拟网络对应的目标卫星通信网络。
针对每两个相邻的卫星节点，电子设备可以确定该两个相邻的卫星节点之间的链路稳定性信息，链路稳定性信息可以表征两个相邻的卫星节点之间传输链路的稳定性。因此，电子设备根据每两个相邻的卫星节点之间的链路稳定性信息，可以选择稳定性较高的卫星链路组成目标节点之间的链路路径，从而可以提高虚拟网络的稳定性。
作为本发明实施例的一种实施方式，上述装置还可以包括：
故障链路确定模块(图6中未示出)，用于在得到所述目标卫星通信网络之后，获取所述目标卫星通信网络的拓扑信息，基于所述拓扑信息确定所述目标卫星网络中是否存在故障链路；
待连接节点确定模块(图6中未示出)，用于当所述目标卫星通信网络中存在故障链路时，确定每个所述故障链路包括的卫星节点，作为待连接节点；
第二链路路径确定模块(图6中未示出)，用于针对每个所述故障链路包括的两个待连接节点，基于所述带宽资源需求、每两个相邻的卫星节点之间传输链路的通信质量信息及每两个相邻的卫星节点之间的链路稳定性信息，确定该两个待连接节点之间的链路路径，并基于所述链路路径建立该两个待连接节点之间的通信连接。
作为本发明实施例的一种实施方式，上述目标节点确定模块606可以包括：
第一目标节点确定子模块(图6中未示出)，用于针对第一个虚拟节点，将所述备选节点中剩余网络资源最多的备选节点确定为用于映射所述第一个虚拟节点的目标节点；
通信质量信息确定子模块(图6中未示出)，用于针对每个已映射虚拟节点的目标节点，基于每两个相邻的卫星节点之间传输链路的通信质量信息，确定每个未映射虚拟节点的备选节点与该目标节点之间可组成的传输路径的通信质量信息；
第二目标节点确定子模块(图6中未示出)，用于针对每个未映射的虚拟节点，基于所确定的每条传输路径的通信质量信息及每个未映射虚拟节点的备选节点的剩余网络资源，从未映射虚拟节点的备选节点中确定用于映射该虚拟节点的目标节点，直至确定每个虚拟节点对应的目标节点。
作为本发明实施例的一种实施方式，上述稳定性信息确定模块603可以包括：
稳定性信息计算子模块(图6中未示出)，用于根据公式μ＝αμA+βμB，计算卫星节点
Figure BDA0002696170290000211
与相邻的卫星节点
Figure BDA0002696170290000212
之间的链路稳定性值μ，作为卫星节点
Figure BDA0002696170290000213
与相邻的卫星节点
Figure BDA0002696170290000214
之间的链路稳定性信息；
其中，
Figure BDA0002696170290000221
μA表示卫星节点
Figure BDA0002696170290000228
与卫星节点
Figure BDA0002696170290000229
的物理稳定性值，μA∈[0,1]，ω∈(0,1)，l is Inter ISL in thepolar region表示卫星节点
Figure BDA00026961702900002210
与卫星节点
Figure BDA00026961702900002211
分别属于不同轨道的卫星，且卫星节点
Figure BDA00026961702900002212
与卫星节点
Figure BDA00026961702900002213
中的至少一个位于极地区域内，l is Inter ISL in the polar region表示卫星节点
Figure BDA00026961702900002214
与卫星节点
Figure BDA00026961702900002215
分别属于不同轨道的卫星，且卫星节点
Figure BDA00026961702900002216
与卫星节点
Figure BDA00026961702900002217
均位于极地区域外，ω为卫星节点
Figure BDA00026961702900002218
与卫星节点
Figure BDA00026961702900002219
分别属于不同轨道的卫星且均位于极地区域外时，该两个卫星节点中距离下一次到达极地区域的距离较短的卫星节点与极地区域之间的归一化距离，l is Intra ISL表示卫星节点
Figure BDA00026961702900002220
与卫星节点
Figure BDA00026961702900002221
属于同一轨道的卫星，μB表示卫星节点
Figure BDA00026961702900002222
与卫星节点
Figure BDA00026961702900002223
之间传输链路的稳定率，
Figure BDA0002696170290000222
N为预设数量或链路的历史建立次数，∑Nflag为卫星节点
Figure BDA00026961702900002224
与相邻的卫星节点
Figure BDA00026961702900002225
之间在前N次建立传输链路后未出现链路故障的次数，α为预设的第一权值系数，β为预设的第二权值系数。
作为本发明实施例的一种实施方式，上述剩余资源确定模块602可以包括：
剩余资源计算子模块(图6中未示出)，用于根据公式
Figure BDA0002696170290000223
Figure BDA0002696170290000224
计算卫星节点
Figure BDA00026961702900002226
的剩余网络资源wi；
其中，ci为卫星节点
Figure BDA00026961702900002227
的总计算资源量，
Figure BDA00026961702900002228
为卫星节点
Figure BDA00026961702900002229
的剩余计算资源量，bij为卫星节点
Figure BDA00026961702900002230
与相邻的卫星节点
Figure BDA00026961702900002231
之间的链路总带宽资源量，
Figure BDA00026961702900002232
为卫星节点
Figure BDA00026961702900002233
与相邻的卫星节点
Figure BDA00026961702900002234
之间的链路剩余带宽资源量，sij为卫星节点
Figure BDA00026961702900002235
与相邻的卫星节点
Figure BDA00026961702900002236
之间的链路建立状态参数，
Figure BDA0002696170290000225
lij is unestablished表示卫星节点
Figure BDA00026961702900002237
与相邻的卫星节点
Figure BDA00026961702900002238
当前未建立链路，lij is established表示卫星节点
Figure BDA00026961702900002239
与相邻的卫星节点
Figure BDA00026961702900002240
当前已建立链路，αn为预设的带宽资源参数，μ为预设的链路状态影响参数。
作为本发明实施例的一种实施方式，上述通信质量信息确定模块604可以包括：
通信质量信息计算子模块(图6中未示出)，用于根据公式
Figure BDA0002696170290000226
Figure BDA0002696170290000227
计算卫星节点
Figure BDA00026961702900002241
与相邻的卫星节点
Figure BDA00026961702900002242
之间的传输链路的通信质量值dij，作为卫星节点
Figure BDA00026961702900002243
与相邻的卫星节点
Figure BDA00026961702900002244
之间的传输链路的通信质量信息；
其中，pij为卫星节点
Figure BDA00026961702900002245
与相邻的卫星节点
Figure BDA00026961702900002246
之间的链路传输时延，bij为卫星节点
Figure BDA00026961702900002247
与相邻的卫星节点
Figure BDA0002696170290000232
之间的链路总带宽资源量，
Figure BDA0002696170290000233
为卫星节点
Figure BDA0002696170290000234
与相邻的卫星节点
Figure BDA0002696170290000235
之间的链路剩余带宽资源量，eij为卫星节点
Figure BDA0002696170290000236
与相邻的卫星节点
Figure BDA0002696170290000237
之间的丢包率，tij为卫星节点
Figure BDA0002696170290000238
与相邻的卫星节点
Figure BDA0002696170290000239
之间的链路建立耗时，sij为卫星节点
Figure BDA00026961702900002310
与相邻的卫星节点
Figure BDA00026961702900002311
之间的链路建立状态参数，
Figure BDA0002696170290000231
lij is unestablished表示卫星节点
Figure BDA00026961702900002312
与相邻的卫星节点
Figure BDA00026961702900002313
当前未建立链路，lij is established表示卫星节点
Figure BDA00026961702900002314
与相邻的卫星节点
Figure BDA00026961702900002315
当前已建立链路，αl为预设的带宽参数，βl为预设的丢包率参数，γl为预设的建立耗时参数。
本发明实施例还提供了一种电子设备，如图7所示，包括处理器701、通信接口702、存储器703和通信总线704，其中，处理器701，通信接口702，存储器703通过通信704完成相互间的通信，
存储器703，用于存放计算机程序；
处理器701，用于执行存储器703上所存放的程序时，实现上述任一实施例所述的虚拟网络的映射方法的步骤。
可见，本发明实施例所提供的方案中，电子设备可以获取虚拟网络的构建请求，其中，构建请求包括虚拟网络中虚拟节点的计算资源需求及带宽资源需求；针对每个卫星节点，确定该卫星节点的剩余网络资源；针对每两个相邻的卫星节点，获取该两个相邻的卫星节点与极地区域之间的位置关系、该两个相邻的卫星节点之间传输链路的链路类型及链路通断历史数据，基于位置关系、链路类型及链路通断历史数据，确定该两个相邻的卫星节点之间的链路稳定性信息；针对每两个相邻的卫星节点，根据该两个相邻的卫星节点之间传输链路的剩余带宽资源、丢包率、传输时延、建立时长中的至少一种，确定该两个相邻的卫星节点之间传输链路的通信质量信息；从卫星节点中确定满足计算资源需求及带宽资源需求的备选节点；针对每个虚拟节点，基于每两个相邻的卫星节点之间传输链路的通信质量信息，确定每两个备选节点可组成的传输路径中通信质量最好的传输路径的通信质量信息，并基于每个备选节点的剩余网络资源及所确定的最好的传输路径的通信质量信息，从备选节点中确定用于映射该虚拟节点的目标节点，并将该虚拟节点映射至对应的目标节点；针对每两个相邻的虚拟节点分别对应的目标节点，基于带宽资源需求、每两个相邻的卫星节点之间传输链路的通信质量信息及每两个相邻的卫星节点之间的链路稳定性信息，确定该两个目标节点之间的链路路径，并基于链路路径建立该两个目标节点之间的通信连接，得到虚拟网络对应的目标卫星通信网络。
针对每两个相邻的卫星节点，电子设备可以确定该两个相邻的卫星节点之间的链路稳定性信息，链路稳定性信息可以表征两个相邻的卫星节点之间传输链路的稳定性。因此，电子设备根据每两个相邻的卫星节点之间的链路稳定性信息，可以选择稳定性较高的卫星链路组成目标节点之间的链路路径，从而可以提高虚拟网络的稳定性。
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，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一实施例所述的虚拟网络的映射方法的步骤。
可见，本发明实施例所提供的方案中，计算机可读存储介质内存储的计算机程序被处理器执行时，可以获取虚拟网络的构建请求，其中，构建请求包括虚拟网络中虚拟节点的计算资源需求及带宽资源需求；针对每个卫星节点，确定该卫星节点的剩余网络资源；针对每两个相邻的卫星节点，获取该两个相邻的卫星节点与极地区域之间的位置关系、该两个相邻的卫星节点之间传输链路的链路类型及链路通断历史数据，基于位置关系、链路类型及链路通断历史数据，确定该两个相邻的卫星节点之间的链路稳定性信息；针对每两个相邻的卫星节点，根据该两个相邻的卫星节点之间传输链路的剩余带宽资源、丢包率、传输时延、建立时长中的至少一种，确定该两个相邻的卫星节点之间传输链路的通信质量信息；从卫星节点中确定满足计算资源需求及带宽资源需求的备选节点；针对每个虚拟节点，基于每两个相邻的卫星节点之间传输链路的通信质量信息，确定每两个备选节点可组成的传输路径中通信质量最好的传输路径的通信质量信息，并基于每个备选节点的剩余网络资源及所确定的最好的传输路径的通信质量信息，从备选节点中确定用于映射该虚拟节点的目标节点，并将该虚拟节点映射至对应的目标节点；针对每两个相邻的虚拟节点分别对应的目标节点，基于带宽资源需求、每两个相邻的卫星节点之间传输链路的通信质量信息及每两个相邻的卫星节点之间的链路稳定性信息，确定该两个目标节点之间的链路路径，并基于链路路径建立该两个目标节点之间的通信连接，得到虚拟网络对应的目标卫星通信网络。
针对每两个相邻的卫星节点，电子设备可以确定该两个相邻的卫星节点之间的链路稳定性信息，链路稳定性信息可以表征两个相邻的卫星节点之间传输链路的稳定性。因此，电子设备根据每两个相邻的卫星节点之间的链路稳定性信息，可以选择稳定性较高的卫星链路组成目标节点之间的链路路径，从而可以提高虚拟网络的稳定性。
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。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，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)

1.一种虚拟网络的映射方法，其特征在于，所述方法包括：
获取虚拟网络的构建请求，其中，所述构建请求包括所述虚拟网络中虚拟节点的计算资源需求及带宽资源需求；
针对每个卫星节点，确定该卫星节点的剩余网络资源；
针对每两个相邻的卫星节点，获取该两个相邻的卫星节点与极地区域之间的位置关系、该两个相邻的卫星节点之间传输链路的链路类型及链路通断历史数据，基于所述位置关系、所述链路类型及所述链路通断历史数据，确定该两个相邻的卫星节点之间的链路稳定性信息；
针对每两个相邻的卫星节点，根据该两个相邻的卫星节点之间传输链路的剩余带宽资源、丢包率、传输时延、建立时长中的至少一种，确定该两个相邻的卫星节点之间传输链路的通信质量信息；
从所述卫星节点中确定满足所述计算资源需求及所述带宽资源需求的备选节点；
针对每个所述虚拟节点，基于每两个相邻的卫星节点之间传输链路的通信质量信息，确定每两个所述备选节点可组成的传输路径中通信质量最好的传输路径的通信质量信息，并基于每个备选节点的剩余网络资源及所确定的最好的传输路径的通信质量信息，从所述备选节点中确定用于映射该虚拟节点的目标节点，并将该虚拟节点映射至对应的目标节点；
针对每两个相邻的虚拟节点分别对应的目标节点，基于所述带宽资源需求、每两个相邻的卫星节点之间传输链路的通信质量信息及每两个相邻的卫星节点之间的链路稳定性信息，确定该两个目标节点之间的链路路径，并基于所述链路路径建立该两个目标节点之间的通信连接，得到所述虚拟网络对应的目标卫星通信网络。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述得到所述虚拟网络对应的目标卫星通信网络的步骤之后，所述方法还包括：
获取所述目标卫星通信网络的拓扑信息，基于所述拓扑信息确定所述目标卫星网络中是否存在故障链路；
当所述目标卫星通信网络中存在故障链路时，确定每个所述故障链路包括的卫星节点，作为待连接节点；
针对每个所述故障链路包括的两个待连接节点，基于所述带宽资源需求、每两个相邻的卫星节点之间传输链路的通信质量信息及每两个相邻的卫星节点之间的链路稳定性信息，确定该两个待连接节点之间的链路路径，并基于所述链路路径建立该两个待连接节点之间的通信连接。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述针对每个所述虚拟节点，基于每两个相邻的卫星节点之间传输链路的通信质量信息，确定每两个所述备选节点可组成的传输路径中通信质量最好的传输路径的通信质量信息，并基于每个备选节点的剩余网络资源及所确定的最好的传输路径的通信质量信息，从所述备选节点中确定用于映射该虚拟节点的目标节点的步骤，包括：
针对第一个虚拟节点，将所述备选节点中剩余网络资源最多的备选节点确定为用于映射所述第一个虚拟节点的目标节点；
基于每两个相邻的卫星节点之间传输链路的通信质量信息，确定每两个备选节点之间可组成的传输路径中通信质量最好的传输路径的通信质量信息；
针对每个未映射的虚拟节点，基于所确定的通信质量最好的传输路径的通信质量信息及每个未映射虚拟节点的备选节点的剩余网络资源，从未映射虚拟节点的备选节点中确定用于映射该虚拟节点的目标节点，直至确定每个虚拟节点对应的目标节点。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述位置关系及链路通断历史数据，确定该两个相邻的卫星节点之间的链路稳定性信息的步骤，包括：
根据公式μ＝αμA+βμB，计算卫星节点
Figure FDA0002696170280000021
与相邻的卫星节点
Figure FDA0002696170280000022
之间的链路稳定性值μ，作为卫星节点
Figure FDA0002696170280000023
与相邻的卫星节点
Figure FDA0002696170280000024
之间的链路稳定性信息；
其中，
Figure FDA0002696170280000025
μA表示卫星节点
Figure FDA0002696170280000026
与卫星节点
Figure FDA0002696170280000027
的物理稳定性值，μA∈[0，1]，ω∈(0，1)，l is Inter ISL in the polarregion表示卫星节点
Figure FDA0002696170280000028
与卫星节点
Figure FDA0002696170280000029
分别属于不同轨道的卫星，且卫星节点
Figure FDA00026961702800000210
与卫星节点
Figure FDA00026961702800000211
中的至少一个位于极地区域内，l is Inter ISL outside the polar region表示卫星节点
Figure FDA00026961702800000212
与卫星节点
Figure FDA00026961702800000213
分别属于不同轨道的卫星，且卫星节点
Figure FDA00026961702800000214
与卫星节点
Figure FDA00026961702800000215
均位于极地区域外，ω为卫星节点
Figure FDA00026961702800000216
与卫星节点
Figure FDA00026961702800000217
分别属于不同轨道的卫星且均位于极地区域外时，该两个卫星节点中距离下一次到达极地区域的距离较短的卫星节点与极地区域之间的归一化距离，l is Intra ISL表示卫星节点
Figure FDA0002696170280000031
与卫星节点
Figure FDA0002696170280000032
属于同一轨道的卫星，μB表示卫星节点
Figure FDA0002696170280000033
与卫星节点
Figure FDA0002696170280000034
之间传输链路的稳定率，
Figure FDA0002696170280000035
N为预设数量或链路的历史建立次数，∑Nflag为卫星节点
Figure FDA0002696170280000036
与相邻的卫星节点
Figure FDA0002696170280000037
之间在前N次建立传输链路后未出现链路故障的次数，α为预设的第一权值系数，β为预设的第二权值系数。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述针对每个卫星节点，确定该卫星节点的剩余网络资源的步骤，包括：
根据公式
Figure FDA0002696170280000038
计算卫星节点
Figure FDA0002696170280000039
的剩余网络资源wi；
其中，ci为卫星节点
Figure FDA00026961702800000310
的总计算资源量，
Figure FDA00026961702800000311
为卫星节点
Figure FDA00026961702800000312
的剩余计算资源量，bij为卫星节点
Figure FDA00026961702800000313
与相邻的卫星节点
Figure FDA00026961702800000314
之间的链路总带宽资源量，
Figure FDA00026961702800000315
为卫星节点
Figure FDA00026961702800000316
与相邻的卫星节点
Figure FDA00026961702800000317
之间的链路剩余带宽资源量，sij为卫星节点
Figure FDA00026961702800000318
与相邻的卫星节点
Figure FDA00026961702800000319
之间的链路建立状态参数，
Figure FDA00026961702800000320
lij is unestablished表示卫星节点
Figure FDA00026961702800000321
与相邻的卫星节点
Figure FDA00026961702800000322
当前未建立链路，lij is established表示卫星节点
Figure FDA00026961702800000323
与相邻的卫星节点
Figure FDA00026961702800000324
当前已建立链路，αn为预设的带宽资源参数，μ为预设的链路状态影响参数。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定该两个相邻的卫星节点之间的传输链路的通信质量信息的步骤，包括：
根据公式
Figure FDA00026961702800000325
计算卫星节点
Figure FDA00026961702800000326
与相邻的卫星节点
Figure FDA00026961702800000327
之间的传输链路的通信质量值dij，作为卫星节点
Figure FDA00026961702800000328
与相邻的卫星节点
Figure FDA00026961702800000329
之间的传输链路的通信质量信息；
其中，pij为卫星节点
Figure FDA00026961702800000330
与相邻的卫星节点
Figure FDA00026961702800000331
之间的链路传输时延，bij为卫星节点
Figure FDA00026961702800000332
与相邻的卫星节点
Figure FDA00026961702800000333
之间的链路总带宽资源量，
Figure FDA00026961702800000334
为卫星节点
Figure FDA00026961702800000335
与相邻的卫星节点
Figure FDA00026961702800000336
之间的链路剩余带宽资源量，eij为卫星节点
Figure FDA00026961702800000337
与相邻的卫星节点
Figure FDA00026961702800000338
之间的丢包率，tij为卫星节点
Figure FDA00026961702800000339
与相邻的卫星节点
Figure FDA00026961702800000340
之间的链路建立耗时，sij为卫星节点
Figure FDA00026961702800000341
与相邻的卫星节点
Figure FDA00026961702800000342
之间的链路建立状态参数，
Figure FDA0002696170280000041
lij is unestablished表示卫星节点
Figure FDA0002696170280000042
与相邻的卫星节点
Figure FDA0002696170280000043
当前未建立链路，lij is established表示卫星节点
Figure FDA0002696170280000044
与相邻的卫星节点
Figure FDA0002696170280000045
当前已建立链路，αl为预设的带宽参数，βl为预设的丢包率参数，γl为预设的建立耗时参数。
7.一种虚拟网络的映射装置，其特征在于，所述装置包括：
请求获取模块，用于获取虚拟网络的构建请求，其中，所述构建请求包括所述虚拟网络中虚拟节点的计算资源需求及带宽资源需求；
剩余资源确定模块，用于针对每个卫星节点，确定该卫星节点的剩余网络资源；
稳定性信息确定模块，用于针对每两个相邻的卫星节点，获取该两个相邻的卫星节点与极地区域之间的位置关系及链路通断历史数据，并基于所述位置关系及链路通断历史数据，确定该两个相邻的卫星节点之间的链路稳定性信息；
通信质量信息确定模块，用于针对每两个相邻的卫星节点，根据该两个相邻的卫星节点之间传输链路的剩余带宽资源、丢包率、传输时延、建立时长中的至少一种，确定该两个相邻的卫星节点之间传输链路的通信质量信息；
备选节点确定模块，用于从所述卫星节点中确定满足所述计算资源需求及所述带宽资源需求的备选节点；
目标节点确定模块，用于针对每个所述虚拟节点，基于每两个相邻的卫星节点之间传输链路的通信质量信息，确定每两个所述备选节点可组成的传输路径中通信质量最好的传输路径的通信质量信息，并基于每个备选节点的剩余网络资源及所确定的最好的传输路径的通信质量信息，从所述备选节点中确定用于映射该虚拟节点的目标节点，并将该虚拟节点映射至对应的目标节点；
第一链路路径确定模块，用于针对每两个相邻的虚拟节点分别对应的目标节点，基于所述带宽资源需求、每两个相邻的卫星节点之间传输链路的通信质量信息及每两个相邻的卫星节点之间的链路稳定性信息，确定该两个目标节点之间的链路路径，并基于所述链路路径建立该两个目标节点之间的通信连接，得到所述虚拟网络对应的目标卫星通信网络。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
故障链路确定模块，用于在得到所述目标卫星通信网络之后，获取所述目标卫星通信网络的拓扑信息，基于所述拓扑信息确定所述目标卫星网络中是否存在故障链路；
待连接节点确定模块，用于当所述目标卫星通信网络中存在故障链路时，确定每个所述故障链路包括的卫星节点，作为待连接节点；
第二链路路径确定模块，用于针对每个所述故障链路包括的两个待连接节点，基于所述带宽资源需求、每两个相邻的卫星节点之间传输链路的通信质量信息及每两个相邻的卫星节点之间的链路稳定性信息，确定该两个待连接节点之间的链路路径，并基于所述链路路径建立该两个待连接节点之间的通信连接。
9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述目标节点确定模块包括：
第一目标节点确定子模块，用于针对第一个虚拟节点，将所述备选节点中剩余网络资源最多的备选节点确定为用于映射所述第一个虚拟节点的目标节点；
通信质量信息确定子模块，用于基于每两个相邻的卫星节点之间传输链路的通信质量信息，确定每两个备选节点之间可组成的传输路径中通信质量最好的传输路径的通信质量信息；
第二目标节点确定子模块，用于针对每个未映射的虚拟节点，基于所确定的通信质量最好的传输路径的通信质量信息及每个未映射虚拟节点的备选节点的剩余网络资源，从未映射虚拟节点的备选节点中确定用于映射该虚拟节点的目标节点，直至确定每个虚拟节点对应的目标节点。
10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述稳定性信息确定模块包括：
链路稳定性信息计算子模块，用于根据公式μ＝αμA+βμB，计算卫星节点
Figure FDA0002696170280000051
与相邻的卫星节点
Figure FDA0002696170280000052
之间的链路稳定性信息μ；
其中，
Figure FDA0002696170280000053
μA表示卫星节点
Figure FDA0002696170280000054
与卫星节点
Figure FDA0002696170280000055
的物理稳定性，μA∈[0，1]，ω∈(0，1)，l is Inter ISL in the polarregion表示卫星节点
Figure FDA0002696170280000056
与卫星节点
Figure FDA0002696170280000057
分别属于不同轨道的卫星，且卫星节点
Figure FDA0002696170280000058
与卫星节点
Figure FDA0002696170280000059
中的至少一个位于极地区域内，l is Inter ISL outside the polar region表示卫星节点
Figure FDA00026961702800000510
与卫星节点
Figure FDA00026961702800000511
分别属于不同轨道的卫星，且卫星节点
Figure FDA00026961702800000512
与卫星节点
Figure FDA00026961702800000513
均位于极地区域外，ω为卫星节点
Figure FDA00026961702800000514
与卫星节点
Figure FDA00026961702800000515
分别属于不同轨道的卫星且均位于极地区域外时，该两个卫星节点中距离下一次到达极地区域的距离较短的卫星节点与极地区域之间的归一化距离，l is Intra ISL表示卫星节点
Figure FDA0002696170280000061
与卫星节点
Figure FDA0002696170280000062
属于同一轨道的卫星，μB表示卫星节点
Figure FDA0002696170280000063
与卫星节点
Figure FDA0002696170280000064
之间传输链路的稳定率，
Figure FDA0002696170280000065
N为预设数量或链路的历史建立次数，∑Nflag为卫星节点
Figure FDA0002696170280000066
与相邻的卫星节点
Figure FDA0002696170280000067
之间在前N次建立传输链路后未出现链路故障的次数，α为预设的第一权值系数，β为预设的第二权值系数。
CN202011006604.9A 2020-09-23 2020-09-23 一种虚拟网络的映射方法及装置 Active CN112104408B (zh)

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