CN113890829A - 一种网络虚拟化资源分配方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种网络虚拟化资源分配方法及系统,涉及网络资源分配技术领域，包含以下阶段：(1)分别获得每个虚拟网络端节点之间的平均流量需求；(2)根据阶段(1)中各平均流量需求分别求出有效带宽，并设定有效带宽的路径；(3)根据对经过路径各个链路流量的有效带宽进行合并，为各虚拟网络分配带宽；(4)以预先确定的一定时间区间为单位，求出端节点之间的平均流量需求，如果平均流量需求在一定范围内发生变化，则从阶段(1)开始至阶段(3)。本发明可主动地进行路径设置和带宽分配，并且每个虚拟网络都能获得平均流量需求的有效带宽，并分配相应的资源，减少不必要的资源浪费，可最大限度地提高网络效率和服务事业者的收益。

Description

一种网络虚拟化资源分配方法及系统
技术领域
本发明涉及网络资源分配技术领域，具体涉及一种网络虚拟化资源分配方法及系统。
背景技术
随着互联网网络规模的不断扩张,在移动性,可扩展性,安全性,服务质量,能耗等方面,互联网的原始设计已不能满足网络的需求.网络虚拟化技术已成为近几年来备受国内外学者关注的解决现今互联网问题的核心技术.而传统的资源分配方法已经不能满足新型网络结构下的用户需求。在虚拟网络环境中，多个虚拟网络共享有限的物理资源，因此他们之间的有效资源分配比什么都重要。在单一网络环境中，链路带宽等物理资源的大小是固定的，因此不需要特别的资源分配技术来提高网络的效率。但是，在虚拟网络环境中，各个虚拟网络的资源可以在给定的范围内灵活变化，因此需要根据网络情况的变化，主动的资源分配技术。
发明内容
针对现有技术中的问题，本发明提供了一种网络虚拟化资源分配方法及系统。
为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现的：
一种网络虚拟化资源分配方法，包含以下阶段：
(1)分别获得每个虚拟网络端节点之间的平均流量需求；
(2)根据阶段(1)中各所述平均流量需求分别求出有效带宽，并设定所述有效带宽的路径；
(3)根据对经过所述路径各个链路流量的有效带宽进行合并，为各虚拟网络分配带宽；
(4)以预先确定的一定时间区间为单位，求出端节点之间的平均流量需求，如果所述平均流量需求在一定范围内发生变化，则从阶段(1)开始至阶段(3)，其中还包括重复执行阶段。
进一步的，阶段(1)中，在事先确定的一定时间区间内，估计端节点之间的平均流量需求，且至少存在一种方法用于在端节点之间的流量需求测量或用户的流量需求调查中，以分别获得端节点之间的平均流量需求。
进一步的，有效带宽是考虑到各平均流量需求的预测误差和概率过剩传输而获得的。
进一步的，有效带宽在QoS或流量类的标准是在虚拟网络不同设定的情况下，根据设定的标准，将各虚拟网络进行差别化。
进一步的，有效带宽的路径是利用预先确定的路由方式，使每个端节点之间能够接受相应的有效带宽。
进一步的，阶段(3)中，在设定路径的各个链路中，对经过该链路流量的有效带宽总和是按照虚拟网络来求出；并根据所述虚拟网络有效带宽聚合的比例，将物理网络中的带宽分配到各虚拟网络中。
一种网络虚拟化资源分配系统，包括：
平均流量需求计算单元，用于要求虚拟网络端节点之间平均流量需求；
路径设置单元，用于分别求出所述平均流量需求的有效带宽，并设置对所述有效带宽的路径；
带宽分配单元，根据对经过所述路径各链路的流量有效带宽进行合并，为各虚拟网络分配带宽；
其中，平均流量需求计算单元在事先确定的一定时间区间内，估计端节点之间的平均流量需求，并且至少存在有一种方法用于在端节点之间的流量需求测量或用户的流量需求调查中，以请求端节点之间的平均流量需求；路径设置单元考虑到各平均流量需求的预测误差和概率过剩传输，以得出有效带宽；带宽分配单元会根据虚拟网络求出经过各路径链路的有效带宽之和，然后再基于各虚拟网络有效带宽之和的比例，将分配给物理网络的带宽分配给各虚拟网络。平均流量需求计算单元判断平均流量需求是否在一定范围内变化，判断结果在发生一定范围变化时，求取新的平均流量需求，并向所述路径设置单元请求路径设置。在所述路径设置单元中，QoS或流量类型的标准根据虚拟网络的不同而变化，设定的所述标准对各虚拟网络进行差别化，以获得有效带宽。路径设置单元采用预先确定的路由方式，以在端节点之间设置可接受相应有效带宽的路径。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
本发明的提供的网络虚拟化资源分配方法及系统能够在虚拟网络环境中，随着虚拟网络流量的变化，主动地进行路径设置和带宽分配，并且每个虚拟网络都能获得平均流量需求的有效带宽，并分配相应的资源，减少不必要的资源浪费，可最大限度地提高网络效率和服务事业者的收益。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明实施例1中网络虚拟化资源分配方法的流程框图；
图2是本发明实施例2中网络虚拟化资源分配系统的结构框图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。
实施例1
本实施例公开了一种网络虚拟化资源分配方法，具体主要包含以下阶段：
阶段(1)：
分别获得每个虚拟网络端节点之间的平均流量需求；
阶段(2)：
根据阶段(1)中各上述平均流量需求分别求出有效带宽，并设定上述有效带宽的路径；
阶段(3)：
根据对经过上述路径各个链路流量的有效带宽进行合并，为各虚拟网络分配带宽；
阶段(4)：
以预先确定的一定时间区间为单位，求出端节点之间的平均流量需求，如果上述平均流量需求在一定范围内发生变化，则从阶段(1)开始至阶段(3)，其中还包括重复执行阶段。
上述预先确定的一定时间区间反映了用户的流量模式，是指服务用户指定的区间，例如，工作时间、点可以定为沈时间、凌晨时间等。
基于上述，阶段(1)中，在事先确定的一定时间区间内，估计端节点之间的平均流量需求，且至少存在一种方法用于在端节点之间的流量需求测量或用户的流量需求调查中，以分别获得端节点之间的平均流量需求。
上述有效带宽是考虑到各平均流量需求的预测误差和概率过剩传输而获得的。
上述有效带宽在QoS或流量类的标准是在虚拟网络不同设定的情况下，根据设定的标准，将各虚拟网络进行差别化。
有效带宽的路径是利用预先确定的路由方式，使每个端节点之间能够接受相应的有效带宽。
上述阶段(3)中，在设定路径的各个链路中，对经过该链路流量的有效带宽总和是按照虚拟网络来求出；并根据上述虚拟网络有效带宽聚合的比例，将物理网络中的带宽分配到各虚拟网络中。
需要说明的是：上述物理网络为各用户提供服务，包括基于虚拟化技术生成的多个虚拟网络。而上述网络虚拟化是基于路由器虚拟化技术，使多个虚拟网络共存于一个物理网络之上的技术，上面的路由器虚拟化(Router Virtualization)它是网络虚拟化的基础技术，是指将构成网络的路由器分割成多个虚拟机的技术，具体来说，路由器虚拟化是将Routing table、CPU、I/O queue等划分为多个路由器，使一台路由器能够作为多个路由器运行。
在虚拟网络环境中，不同虚拟网络之间的独立性和孤立性得到保障，即在一个虚拟网络中传输的流量，如果没有特别的请求，就不能移动到另一个虚拟网络，即使在一个虚拟网络中发生拥塞，也不能移动到另一个虚拟网络中。
实施例2
本实施例公开了一种网络虚拟化资源分配系统，主要包括以下三个单元部分：
平均流量需求计算单元，用于要求虚拟网络端节点之间平均流量需求；平均流量需求计算单元是周期性的(即，一定时间区间单位)求取Loend节点之间的平均流量需求，并将上述平均流量需求是否在一定范围内变化，如果超过一定范围，请重新求出平均流量需求，为新的资源分配。
路径设置单元，用于分别求出上述平均流量需求的有效带宽，并设置对上述有效带宽的路径；路径设置单元在各虚拟网络上以不同的QoS为基准设置的情况下，QoS按照较高的虚拟网络顺序，在平均流量需求上留出时间，求有效带宽。
带宽分配单元，根据对经过上述路径各链路的流量有效带宽进行合并，为各虚拟网络分配带宽；
其中，平均流量需求计算单元在事先确定的一定时间区间内，估计端节点之间的平均流量需求，并且至少存在有一种方法用于在端节点之间的流量需求测量或用户的流量需求调查中，以请求端节点之间的平均流量需求；
路径设置单元考虑到各平均流量需求的预测误差和概率过剩传输，以得出有效带宽；
带宽分配单元会根据虚拟网络求出经过各路径链路的有效带宽之和，然后再基于各虚拟网络有效带宽之和的比例，将分配给物理网络的带宽分配给各虚拟网络。
平均流量需求计算单元判断平均流量需求是否在一定范围内变化，判断结果在发生一定范围变化时，求取新的平均流量需求，并向上述路径设置单元请求路径设置。
在上述路径设置单元中，QoS或流量类型的标准根据虚拟网络的不同而变化，设定的上述标准对各虚拟网络进行差别化，以获得有效带宽。
路径设置单元采用预先确定的路由方式，以在端节点之间设置可接受相应有效带宽的路径。路径设置单元在各虚拟网络上设置了不同种类的流量，根据流量的种类，采用不同的标准来求有效带宽。另外，其还可根据服务提供者设定的标准，根据有效带宽的标准不同，对各虚拟网络进行差别化运营。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种网络虚拟化资源分配方法，其特征在于，包含以下阶段：
(1)分别获得每个虚拟网络端节点之间的平均流量需求；
(2)根据阶段(1)中各所述平均流量需求分别求出有效带宽，并设定所述有效带宽的路径；
(3)根据对经过所述路径各个链路流量的有效带宽进行合并，为各虚拟网络分配带宽；
(4)以预先确定的一定时间区间为单位，求出端节点之间的平均流量需求，如果所述平均流量需求在一定范围内发生变化，则从阶段(1)开始至阶段(3)，其中还包括重复执行阶段。
2.根据权利要求1所述的网络虚拟化资源分配方法，其特征在于，所述阶段(1)中，在事先确定的一定时间区间内，估计端节点之间的平均流量需求，且至少存在一种方法用于在端节点之间的流量需求测量或用户的流量需求调查中，以分别获得端节点之间的平均流量需求。
3.根据权利要求1所述的网络虚拟化资源分配方法，其特征在于，所述有效带宽是考虑到各平均流量需求的预测误差和概率过剩传输而获得的。
4.根据权利要求1所述的网络虚拟化资源分配方法，其特征在于，所述有效带宽在QoS或流量类的标准是在虚拟网络不同设定的情况下，根据设定的标准，将各虚拟网络进行差别化。
5.根据权利要求1所述的网络虚拟化资源分配方法，其特征在于，所述有效带宽的路径是利用预先确定的路由方式，使每个端节点之间能够接受相应的有效带宽。
6.根据权利要求1所述的网络虚拟化资源分配方法，其特征在于，所述阶段(3)中，在设定路径的各个链路中，对经过该链路流量的有效带宽总和是按照虚拟网络来求出；并根据所述虚拟网络有效带宽聚合的比例，将物理网络中的带宽分配到各虚拟网络中。
7.一种网络虚拟化资源分配系统，其特征在于，包括：
平均流量需求计算单元，用于要求虚拟网络端节点之间平均流量需求；
路径设置单元，用于分别求出所述平均流量需求的有效带宽，并设置对所述有效带宽的路径；
带宽分配单元，根据对经过所述路径各链路的流量有效带宽进行合并，为各虚拟网络分配带宽；
其中，所述平均流量需求计算单元在事先确定的一定时间区间内，估计端节点之间的平均流量需求，并且至少存在有一种方法用于在端节点之间的流量需求测量或用户的流量需求调查中，以请求端节点之间的平均流量需求；
所述路径设置单元考虑到各平均流量需求的预测误差和概率过剩传输，以得出有效带宽；
所述带宽分配单元会根据虚拟网络求出经过各路径链路的有效带宽之和，然后再基于各虚拟网络有效带宽之和的比例，将分配给物理网络的带宽分配给各虚拟网络。
8.根据权利要求7所述的网络虚拟化资源分配系统，其特征在于，所述平均流量需求计算单元判断平均流量需求是否在一定范围内变化，判断结果在发生一定范围变化时，求取新的平均流量需求，并向所述路径设置单元请求路径设置。
9.根据权利要求7所述的网络虚拟化资源分配方法，其特征在于，在所述路径设置单元中，QoS或流量类型的标准根据虚拟网络的不同而变化，设定的所述标准对各虚拟网络进行差别化，以获得有效带宽。
10.根据权利要求7所述的网络虚拟化资源分配系统，其特征在于，所述路径设置单元采用预先确定的路由方式，以在端节点之间设置可接受相应有效带宽的路径。
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