CN114745274A - 一种基于灵活栅格光网络实现虚拟网络映射的方法及装置 - Google Patents

一种基于灵活栅格光网络实现虚拟网络映射的方法及装置 Download PDF

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CN114745274A CN202210399560.3A CN202210399560A CN114745274A CN 114745274 A CN114745274 A CN 114745274A CN 202210399560 A CN202210399560 A CN 202210399560A CN 114745274 A CN114745274 A CN 114745274A
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Abstract

本发明公开了一种基于灵活栅格光网络实现虚拟网络映射的方法及装置,涉及网络管控技术领域,本发明在进行节点映射和链路映射时,考虑了虚拟网络的拓扑、物理链路的距离,并根据距离选择合适的调制格式,计算所需最小的频谱栅格数,从而根据评估结果选择路径映射因子最大的物理链路,尽可能实现网络负载均衡最大化,提高网络资源利用率,能在相同频谱资源下可以灵活地实时承载更多的虚拟网络请求,并减少虚拟化所需的时间。

Description

一种基于灵活栅格光网络实现虚拟网络映射的方法及装置
技术领域
本发明涉及网络管控技术领域,具体涉及一种基于灵活栅格光网络实现虚拟网络映射的方法及装置。
背景技术
5G技术应用的落地,物联网应用飞速发展,互联网业务种类向着图像、云计算、虚拟化数据等方向发生转变,网络传输的业务量呈现指数级爆炸式增长,网络业务呈现出多样性变化性,需要超高传输速率及超大带宽容量,流量的地理分布和时间分布具有不确定性需要提供更加灵活的业务服务,灵活栅格光网络应运而生。
另一方面,由于不同用户业务有其特定的资源使用方式和服务质量要求,当前光网络架构难以满足不同用户业务的动态需求,网络虚拟化技术能够隔离物理网络设施与用户业务需求特性的差异,这种高效的技术使得网络运营者可满足不同用户的需求,实现资源的优化配置。
光网络虚拟本质是抽象网络逻辑关系,它由服务提供商根据用户业务所需的信息进行逻辑抽象后生成,其中包含了用户请求的资源数量、资源类型、传输要求、网络连接关系等信息。将虚拟网络抽象以后,交由虚拟网络运营商为其匹配合适的底层网络切片资源,从而实现不同类型的业务共享底层相同的物理网络资源。
虚拟网络映射问题是网络虚拟化技术的基础研究问题之一,成为光网络虚拟化实现一个重大挑战,其本质就是寻找一个底层基础网络来为虚拟网络提供其所需的资源。因此,问题具体包括两个阶段:在满足节点资源需求的约束下,将虚拟网络中的虚拟节点映射到底层网络节点上;在满足链路带宽资源的约束下,将虚拟节点对之间的虚拟链路映射到底层基础网络中。
节点映射中,一般采用贪婪算法映射,但是对于灵活栅格网络,虚拟节点映射时没有充分考虑虚拟网络的拓扑结构,会导致虚拟节点之间的虚拟链路映射的物理路径可能会很长,虚拟网络受物理损伤因素影响概率增大,同时大型网络求解时间可能过长。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷,本发明第一方面提供一种基于灵活栅格光网络实现虚拟网络映射的方法,其可以提高网络资源利用率,减少虚拟化所需的时间。
为达到以上目的,本发明采取的技术方案是:
一种基于灵活栅格光网络实现虚拟网络映射的方法,包括以下步骤:
根据获取的物理拓扑和物理链路的可用带宽资源,以及虚拟网络拓扑和虚拟链路的带宽需求,并基于评估虚拟链路映射的物理路径的节点映射因子,实现虚拟节点映射;
根据虚拟节点映射的结果,并基于评估物理链路空闲资源大小的路径映射因子实现虚拟链路映射。
一些实施例中,所述根据获取的物理拓扑和物理链路的可用带宽资源,以及虚拟网络拓扑和虚拟链路的带宽需求,并基于评估虚拟链路映射的物理路径的节点映射因子,实现虚拟节点映射,包括:
根据获取的物理拓扑和物理链路的可用带宽资源,以及虚拟网络拓扑,计算每个虚拟节点的虚拟节点度数,以及每个物理节点的物理节点度数;
对于每个虚拟节点,选择物理节点度数大于虚拟节点度数且可用带宽资源大小满足虚拟链路的带宽需求的物理节点,作为候选物理节点集合;
根据连续栅格数和节点映射因子,在候选物理节点集合中选择虚拟节点映射的物理节点。
一些实施例中,所述根据连续栅格数和节点映射因子,在候选物理节点集合中选择虚拟节点映射的物理节点,包括:
根据连续栅格数,在候选物理节点集合中选择首个虚拟节点映射的物理节点;
根据节点映射因子,在候选物理节点集合中选择非首个虚拟节点映射的物理节点。
一些实施例中,所述根据连续栅格数,在候选物理节点集合中选择首个虚拟节点映射的物理节点,包括:
根据每个物理节点的物理节点度数,降序排列形成物理节点集合;
对于首个虚拟节点,选择候选物理节点中关联链路的连续栅格数最大的物理节点,作为该虚拟节点映射的物理节点,并将该物理节点从物理节点集合中删除。
一些实施例中,所述根据节点映射因子,在候选物理节点集合中选择非首个虚拟节点映射的物理节点,包括:
对于非首个虚拟节点,根据已映射的物理节点与候选物理节点之间的链接和距离计算节点映射因子;
将候选物理节点按照节点映射因子大小降序排列,生成物理节点映射排序集合;
对于候选物理节点集合中每一个物理节点,分别获取其在候选物理节点集合中的序号和在物理节点映射排序集合中的序号,并将两个序号相加得到其序号和;
选择序号和最小的物理节点作为虚拟节点映射的物理节点,并将该物理节点从物理节点集合中删除。
一些实施例中,所述根据已映射的物理节点与候选物理节点之间的链接和距离计算节点映射因子,其计算公式为:
Figure BDA0003599164310000041
其中,NMF(vs)为节点映射因子,vs为虚拟节点待映射的候选物理节点,
Figure BDA0003599164310000042
Figure BDA0003599164310000043
之前的j-1个虚拟节点已映射到底层网络中的物理节点集合,
Figure BDA0003599164310000044
表示已映射的物理节点和待选物理节点的距离,
Figure BDA0003599164310000045
表示如果两个虚拟节点间有链接,则为1,否则为0。
一些实施例中,所述根据虚拟节点映射的结果,并基于评估物理链路空闲资源大小的路径映射因子实现虚拟链路映射,包括:
根据虚拟节点映射的结果,得出虚拟链路节点所对应的两物理节点;
运用KSP算法计算两物理节点间k条路径以及每条路径的实际长度;
根据路径的实际长度选择线路调制格式,计算满足虚拟链路带宽所需要的最小的频谱栅格数,并计算出各路径的路径映射因子,选出路径映射因子最大的路径作为虚拟链路映射的物理路径。
一些实施例中,计算出各路径的路径映射因子,其计算公式为:
Figure BDA0003599164310000046
一些实施例中,所述虚拟节点度数为虚拟节点在网络中相邻的边数,所述物理节点度数为物理节点在网络中相邻的边数,其中,物理节点的相邻的边数不包括可用带宽资源为0的边。
本发明第二方面提供一种基于灵活栅格光网络实现虚拟网络映射的装置,其可以提高网络资源利用率,减少虚拟化所需的时间。
为达到以上目的,本发明采取的技术方案是:
一种基于灵活栅格光网络实现虚拟网络映射的装置,包括:
虚拟节点映射模块,其用于根据获取的物理拓扑和物理链路的可用带宽资源,以及虚拟网络拓扑和虚拟链路的带宽需求,并基于评估虚拟链路映射的物理路径的节点映射因子,实现虚拟节点映射;
虚拟链路映射模块,其用于根据虚拟节点映射的结果,并基于评估物理链路空闲资源大小的路径映射因子实现虚拟链路映射。
与现有技术相比,本发明的优点在于:
本发明在进行节点映射和链路映射时,考虑了虚拟网络的拓扑、物理链路的距离,并根据距离选择合适的调制格式,计算所需最小的频谱栅格数,从而根据评估结果选择路径映射因子最大的物理链路,尽可能实现网络负载均衡最大化,提高网络资源利用率,能在相同频谱资源下可以灵活地实时承载更多的虚拟网络请求,并减少虚拟化所需的时间。
附图说明
图1为本发明实施例的虚拟网络映射全流程示意图;
图2为本发明实施例的基于灵活栅格光网络实现虚拟网络映射的方法流程示意图;
图3为本发明实施例的虚拟网络拓扑和物理网络拓扑示例图;
图4为本发明实施例的虚拟节点映射流程示意图;
图5为本发明实施例的虚拟链路映射流程示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细说明。
参见图1所示,虚拟网络映射全流程包括以下步骤:
获取物理实际拓扑和物理链路可用带宽资源;获取虚拟网络拓扑和虚拟链路带宽需求;先进行虚拟节点映射,所有虚拟节点均映射成功,就可以进入虚拟链路映射;所有虚拟链路映射成功,返回虚拟链路映射成功。若存在虚拟节点映射不成功或虚拟链路映射不成功,则释放临时资源,结束映射。
在上述虚拟网络映射的流程基础上,参见图2所示,本发明实施例提供一种基于灵活栅格光网络实现虚拟网络映射的方法,包括以下步骤:
S1、根据获取的物理拓扑和物理链路的可用带宽资源,以及虚拟网络拓扑和虚拟链路的带宽需求,并基于评估虚拟链路映射的物理路径的节点映射因子,实现虚拟节点映射;
在具体的实现中,步骤S1包括:
S11、根据获取的物理拓扑和物理链路的可用带宽资源,以及虚拟网络拓扑,计算每个虚拟节点的虚拟节点度数,以及每个物理节点的物理节点度数;
优选的,定义节点度数为节点在网络中相邻的边数,即虚拟节点度数为虚拟节点在网络中相邻的边数;物理节点度数为物理节点在网络中相邻的边数,物理节点的相邻的边数不包括可用IT资源为0的边。
S12、对于每个虚拟节点,选择物理节点度数大于虚拟节点度数且可用带宽资源大小满足虚拟链路的带宽需求的物理节点,作为候选物理节点集合;
S13、根据连续栅格数和节点映射因子,在候选物理节点集合中选择虚拟节点映射的物理节点。
具体的实现中,需要对首个虚拟节点和其余虚拟节点依次分别处理,具体而言:
根据连续栅格数,在候选物理节点集合中选择首个虚拟节点映射的物理节点;根据节点映射因子,在候选物理节点集合中选择非首个虚拟节点映射的物理节点。
其中,根据连续栅格数,在候选物理节点集合中选择首个虚拟节点映射的物理节点,包括:
根据每个物理节点的物理节点度数,降序排列形成物理节点集合;
对于首个虚拟节点,选择候选物理节点中关联链路的连续栅格数最大的物理节点,作为该虚拟节点映射的物理节点,并将该物理节点从物理节点集合中删除。
首个虚拟节点映射完成之后,根据节点映射因子,在候选物理节点集合中选择非首个虚拟节点映射的物理节点,包括:
对于非首个虚拟节点,根据已映射的物理节点与候选物理节点之间的链接和距离计算节点映射因子;
将候选物理节点按照节点映射因子大小降序排列,生成物理节点映射排序集合;
对于候选物理节点集合中每一个物理节点,分别获取其在候选物理节点集合中的序号和在物理节点映射排序集合中的序号,并将两个序号相加得到其序号和;
选择序号和最小的物理节点作为虚拟节点映射的物理节点,并将该物理节点从物理节点集合中删除。
S2、根据虚拟节点映射的结果,并基于评估物理链路空闲资源大小的路径映射因子实现虚拟链路映射。
具体的,步骤S2包括:
S21、根据虚拟节点映射的结果,得出虚拟链路节点所对应的两物理节点;
S22、运用KSP算法计算两物理节点间k条路径以及每条路径的实际长度;
S23、根据路径的实际长度选择线路调制格式,计算满足虚拟链路带宽所需要的最小的频谱栅格数,并计算出各路径的路径映射因子,选出路径映射因子最大的路径作为虚拟链路映射的物理路径。
节点映射中一般采用贪婪算法映射,但是对于灵活栅格网络,虚拟节点映射时如果没有考虑虚拟网络的拓扑结构,会导致虚拟节点之间的虚拟链路映射的物理路径可能会很长,虚拟网络受物理损伤因素影响概率增大,同时大型网络求解时间可能过长。因此对以每个待评估的物理节点,定义评估节点映射因子(NMF:Node Match Factor):
Figure BDA0003599164310000081
其中,vs为虚拟节点待映射的候选物理节点,
Figure BDA0003599164310000082
Figure BDA0003599164310000083
之前的j-1个虚拟节点已映射到底层网络中的物理节点集合,
Figure BDA0003599164310000084
表示已映射的物理节点和待选物理节点的距离,
Figure BDA0003599164310000085
表示如果两个虚拟节点间有链接,则为1,否则为0。
映射时,计算虚拟节点的度数,并将虚拟节点进行降序排列,形成虚拟集合
Figure BDA0003599164310000086
Figure BDA0003599164310000087
在底层物理网络拓扑图中,计算每个物理节点度数,生成集合
Figure BDA0003599164310000091
映射第j个(j>1)虚拟节点
Figure BDA0003599164310000092
在集合Vs找到所有大于
Figure BDA0003599164310000093
和满足IT资源条件的物理节点,并按照IT资源降序排列,生成候选物理节点集合
Figure BDA0003599164310000094
其中,IT资源泛指需要用到的资源,包括带宽、CPU、内存等资源。逐个计算物理节点的NMF的值,并按照降序排列,生成集合
Figure BDA0003599164310000095
选择节点可用资源和节点映射因子排序编号最小的物理节点vs即为虚拟节点映射的物理节点,并将此物理节点从集合Vs中删除。这样可以保证节点IT资源负载相对均衡以及所选择的底层节点靠近已经映射好的那些虚拟节点。
对于第一个虚拟节点
Figure BDA0003599164310000096
按照以上步骤生存候选物理节点集合
Figure BDA0003599164310000097
对于每个物理节点,计算与该节点关联的每条链路中的最大连续栅格数,选择这些链路中的最大连续栅格数(ContiGrid)最大值作为物理节点
Figure BDA0003599164310000098
Figure BDA0003599164310000099
值。选择最大ContiGrid对应的物理节点即为虚拟节点
Figure BDA00035991643100000910
映射的物理节点,并将此物理节点从集合Vs中删除。这样可以保证虚拟网络中第一个虚节点映射到关联边的带宽资源相对充足的物理节点上。
如果以上步骤中每一个虚拟节点映射成功,就可以进入虚拟链路映射;否则整个虚拟网络映射失败,退出映射过程。
下面以一个具体的例子进行说明:
参见图3所示,如图中的拓扑结构,假如某时刻V1已映射到S5,V2已映射到S1,现在要寻求在物理节点S2/S3/S4中求解V3物理节点。
其中,link(v1,v3)=1,link(v2,v3)=1;
求NMF(S2)时,dist(S2,S1)=100,dist(S2,S5)=100;则
NMF(S2)=(link(v1,v3)+link(v2,v3))/(dist(S2,S5)*link(v1,v3)+dist(S2,S1)*link(v2,v3))=(1+1)/(100+100)=1/100。
作为优选的实施方式,步骤S6具体包括以下步骤:
完成所有虚拟节点至物理节点的映射后,根据虚拟节点映射的结果,得出虚拟链路节点所对应的两物理节点,运用KSP算法计算两物理节点间k条路径以及每条路径的实际长度;根据路径的实际长度选择线路调制格式,计算满足虚拟链路带宽所需要的最小的频谱栅格数,并计算出各路径的路径映射因子,选出路径映射因子最大的路径作为虚拟链路映射的物理路径。
虚拟链路映射过程的具体过程如下:
虚拟链路映射时,按照带宽需求大的顺序进行映射,因此将虚拟子网中虚拟链路按照带宽降序排序。
对于每条虚拟链路
Figure BDA0003599164310000101
根据虚拟节点映射的结果,选择虚拟链路节点所对应的物理节点
Figure BDA0003599164310000102
通过KSP算法计算物理节点间k条路径
Figure BDA0003599164310000103
针对
Figure BDA0003599164310000104
间每条路径
Figure BDA0003599164310000105
计算路径的实际物理长度,根据物理长度,选择相应的线路调制格式,计算在该调制格式下满足虚拟链路带宽所需要的实际连续栅格数
Figure BDA0003599164310000106
为了将每条虚拟链路映射到集合
Figure BDA0003599164310000107
中空闲资源相对最大的物理链路上,尽可能实现网络负载均衡,较好地确保网络资源的利用率,因此需要每条路径进行评估,因此设计路径映射因子(PMF:Path Match Factor),其定义为:
Figure BDA0003599164310000108
计算候选的k路径中每条路径的路径映射因子,并取映射因子PMF最大对应的路径作为虚拟链路映射的物理路径。
其中,pathk对应的链路上频谱带宽总数是根据链路速率确定的。
pathk对应的链路上满足容量NeedGrid的空闲连续频谱段数是基于链路频谱使用情况来统计的,这条链路被其它业务所用过后,可能分为好多段,每段的频谱是连续的,如果某段中的连续频谱数大于或等于所需的栅格数(频谱数),就加1。
如果虚拟网络中每一条虚拟链路映射都成功,就表示整个虚拟网络映射成功;否则整个虚拟网络映射失败,退出映射过程。
下面也以一个具体的例子进行说明:
参见图3所示,假如某业务需要4个连续频谱,业务分配路径path为S3S2、S2S1,每条链路带宽80个频谱,其中链路S3S2中连续大于4个频谱的段数为4,其中链路S2S1中连续大于4个频谱的段数为6,那么PMF(path,4)=(6+4)/(80+80)=1/16。
参见图4所示,作为本发明实施例的其中一种实施方式,虚拟节点映射过程步骤如下:
步骤101:基于虚拟网络,计算每个虚拟节点度数
Figure BDA0003599164310000111
并按照度数降序排列,生成集合
Figure BDA0003599164310000112
步骤102:基于物理网络,计算每个物理节点度数
Figure BDA0003599164310000113
步骤103:依次取出集合Vv中虚拟节点
Figure BDA0003599164310000114
步骤104:对于集合Vv中某个虚拟节点
Figure BDA0003599164310000115
选择物理节点
Figure BDA0003599164310000116
满足:
Figure BDA0003599164310000117
and
Figure BDA0003599164310000118
步骤105:对满足条件的物理节点
Figure BDA0003599164310000119
按照IT资源大小降序排列,生成候选物理节点集合
Figure BDA00035991643100001110
步骤106:判断集合
Figure BDA00035991643100001111
是否为NULL,若是,跳转到步骤1016,否则顺序执行步骤107;
步骤107:判断
Figure BDA0003599164310000121
是否为第一个虚拟节点,若是跳转到步骤1012;若不是,顺序执行步骤108;
步骤108:对于
Figure BDA0003599164310000122
中每一个物理节点,计算此物理节点的
Figure BDA0003599164310000123
值,按照降序排列,生成集合
Figure BDA0003599164310000124
步骤109:判断如果集合
Figure BDA0003599164310000125
是否为NULL,若是跳转到步骤1016;若否,执行步骤1010;
步骤1010:对于
Figure BDA0003599164310000126
中每一个物理节点,获取其在集合
Figure BDA0003599164310000127
中的序号和在集合
Figure BDA0003599164310000128
中的序号,并将两个序号相加,得到其序号和;
步骤1011:选择序号和最小的物理节点,即为虚拟节点映射到的物理节点,并将此物理节点从集合Vs中删除,跳转步骤1014;
步骤1012:对于
Figure BDA0003599164310000129
中每一个物理节点,计算此物理节点关联的n条链路中每条链路中的最大连续栅格数,选择这n个最大连续栅格数的最大值作为此物理节点的ContiGrid值;
步骤1013:选择最大的ContiGrid对应的物理节点即为虚拟节点映射的物理节点,并将此物理节点从集合Vs中删除;跳转步骤1014;
步骤1014:判断是否所有虚拟节点均映射完成,若是,跳转步骤步骤1015,若否,返回步骤103;
步骤1015:所有虚拟节点映射成功,返回虚拟节点映射成功,结束虚拟节点映射,结束;
步骤1016:返回虚拟节点映射失败,结束虚拟节点映射,结束。
参见图5所示,作为本发明实施例的其中一种实施方式,虚拟链路映射过程步骤如下:
步骤201:虚拟网络中虚拟链路按照带宽降序排序,生成虚拟链路集合
Figure BDA0003599164310000131
步骤202:依次取出虚拟链路集合中的虚拟链路
Figure BDA0003599164310000132
步骤203:对于集合中每条虚拟链路
Figure BDA0003599164310000133
根据虚拟节点映射的结果,选择虚拟链路节点所对应的物理节点
Figure BDA0003599164310000134
步骤204:运用KSP算法计算
Figure BDA0003599164310000135
间k条路径
Figure BDA0003599164310000136
步骤205:计算每条路径的实际长度;
步骤206:根据长度,选择合适的线路调制格式;
步骤207:计算在该调制格式下满足虚拟链路带宽所需要的实际连续栅格数
Figure BDA0003599164310000137
步骤208:根据此路径和对应的连续栅格数,计算此路径的路径映射因子
Figure BDA0003599164310000138
步骤209:取所有路径的映射因子PMF最大值;
步骤2010:判断PMF是否为0,若是,跳转步骤2014,若否,执行步骤2011;
步骤2011:取最大PMF对应的路径
Figure BDA0003599164310000139
作为虚拟链路
Figure BDA00035991643100001310
映射的物理路径;
步骤2012:判断是否所有虚拟链路映射成功,若是,执行步骤2013;若否,返回步骤202;
步骤2013:所有虚拟链路映射成功,返回虚拟链路映射成功,结束。
步骤2014:返回虚拟链路映射失败,结束虚拟链路映射。
基于同一发明构思,本发明实施例还提供一种基于灵活栅格光网络实现虚拟网络映射的装置,包括虚拟节点映射模块和虚拟链路映射模块。
其中,虚拟节点映射模块,其用于根据获取的物理拓扑和物理链路的可用带宽资源,以及虚拟网络拓扑和虚拟链路的带宽需求,并基于评估虚拟链路映射的物理路径的节点映射因子,实现虚拟节点映射;
虚拟链路映射模块,其用于根据虚拟节点映射的结果,并基于评估物理链路空闲资源大小的路径映射因子实现虚拟链路映射。
一些实施例中,虚拟节点映射模块用于:
根据获取的物理拓扑和物理链路的可用带宽资源,以及虚拟网络拓扑,计算每个虚拟节点的虚拟节点度数,以及每个物理节点的物理节点度数;
对于每个虚拟节点,选择物理节点度数大于虚拟节点度数且可用带宽资源大小满足虚拟链路的带宽需求的物理节点,作为候选物理节点集合;
根据连续栅格数和节点映射因子,在候选物理节点集合中选择虚拟节点映射的物理节点。
进一步地,虚拟节点映射模块还用于:
根据连续栅格数,在候选物理节点集合中选择首个虚拟节点映射的物理节点;
根据节点映射因子,在候选物理节点集合中选择非首个虚拟节点映射的物理节点。
进一步地,虚拟节点映射模块还用于:
根据每个物理节点的物理节点度数,降序排列形成物理节点集合;
对于首个虚拟节点,选择候选物理节点中关联链路的连续栅格数最大的物理节点,作为该虚拟节点映射的物理节点,并将该物理节点从物理节点集合中删除。
进一步地,虚拟节点映射模块还用于:
对于非首个虚拟节点,根据已映射的物理节点与候选物理节点之间的链接和距离计算节点映射因子;
将候选物理节点按照节点映射因子大小降序排列,生成物理节点映射排序集合;
对于候选物理节点集合中每一个物理节点,分别获取其在候选物理节点集合中的序号和在物理节点映射排序集合中的序号,并将两个序号相加得到其序号和;
选择序号和最小的物理节点作为虚拟节点映射的物理节点,并将该物理节点从物理节点集合中删除。
作为优选的实施方式,所述虚拟节点映射模块根据已映射的物理节点与候选物理节点之间的链接和距离计算节点映射因子,其计算公式为:
Figure BDA0003599164310000151
其中,NMF(vs)为节点映射因子,vs为虚拟节点待映射的候选物理节点,
Figure BDA0003599164310000152
Figure BDA0003599164310000153
之前的j-1个虚拟节点已映射到底层网络中的物理节点集合,
Figure BDA0003599164310000154
vs)表示已映射的物理节点和待选物理节点的距离,
Figure BDA0003599164310000155
表示如果两个虚拟节点间有链接,则为1,否则为0。
一些实施例中,虚拟链路映射模块还用于:
根据虚拟节点映射的结果,得出虚拟链路节点所对应的两物理节点;
运用KSP算法计算两物理节点间k条路径以及每条路径的实际长度;
根据路径的实际长度选择线路调制格式,计算满足虚拟链路带宽所需要的最小的频谱栅格数,并计算出各路径的路径映射因子,选出路径映射因子最大的路径作为虚拟链路映射的物理路径。
优选的,所述虚拟链路映射模块计算出各路径的路径映射因子,其计算公式为:
Figure BDA0003599164310000161
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种基于灵活栅格光网络实现虚拟网络映射的方法,其特征在于,包括以下步骤:
根据获取的物理拓扑和物理链路的可用带宽资源,以及虚拟网络拓扑和虚拟链路的带宽需求,并基于评估虚拟链路映射的物理路径的节点映射因子,实现虚拟节点映射;
根据虚拟节点映射的结果,并基于评估物理链路空闲资源大小的路径映射因子实现虚拟链路映射。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据获取的物理拓扑和物理链路的可用带宽资源,以及虚拟网络拓扑和虚拟链路的带宽需求,并基于评估虚拟链路映射的物理路径的节点映射因子,实现虚拟节点映射,包括:
根据获取的物理拓扑和物理链路的可用带宽资源,以及虚拟网络拓扑,计算每个虚拟节点的虚拟节点度数,以及每个物理节点的物理节点度数;
对于每个虚拟节点,选择物理节点度数大于虚拟节点度数且可用带宽资源大小满足虚拟链路的带宽需求的物理节点,作为候选物理节点集合;
根据连续栅格数和节点映射因子,在候选物理节点集合中选择虚拟节点映射的物理节点。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据连续栅格数和节点映射因子,在候选物理节点集合中选择虚拟节点映射的物理节点,包括:
根据连续栅格数,在候选物理节点集合中选择首个虚拟节点映射的物理节点;
根据节点映射因子,在候选物理节点集合中选择非首个虚拟节点映射的物理节点。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述根据连续栅格数,在候选物理节点集合中选择首个虚拟节点映射的物理节点,包括:
根据每个物理节点的物理节点度数,降序排列形成物理节点集合;
对于首个虚拟节点,选择候选物理节点中关联链路的连续栅格数最大的物理节点,作为该虚拟节点映射的物理节点,并将该物理节点从物理节点集合中删除。
5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述根据节点映射因子,在候选物理节点集合中选择非首个虚拟节点映射的物理节点,包括:
对于非首个虚拟节点,根据已映射的物理节点与候选物理节点之间的链接和距离计算节点映射因子;
将候选物理节点按照节点映射因子大小降序排列,生成物理节点映射排序集合;
对于候选物理节点集合中每一个物理节点,分别获取其在候选物理节点集合中的序号和在物理节点映射排序集合中的序号,并将两个序号相加得到其序号和;
选择序号和最小的物理节点作为虚拟节点映射的物理节点,并将该物理节点从物理节点集合中删除。
6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,所述根据已映射的物理节点与候选物理节点之间的链接和距离计算节点映射因子,其计算公式为:
Figure FDA0003599164300000021
其中,NMF(vs)为节点映射因子,vs为虚拟节点待映射的候选物理节点,
Figure FDA0003599164300000031
Figure FDA0003599164300000032
之前的j-1个虚拟节点已映射到底层网络中的物理节点集合,
Figure FDA0003599164300000033
表示已映射的物理节点和待选物理节点的距离,
Figure FDA0003599164300000034
表示如果两个虚拟节点间有链接,则为1,否则为0。
7.如权利要求2所述的方法,其特征在于:所述虚拟节点度数为虚拟节点在网络中相邻的边数,所述物理节点度数为物理节点在网络中相邻的边数,其中,物理节点的相邻的边数不包括可用带宽资源为0的边。
8.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据虚拟节点映射的结果,并基于评估物理链路空闲资源大小的路径映射因子实现虚拟链路映射,包括:
根据虚拟节点映射的结果,得出虚拟链路节点所对应的两物理节点;
运用KSP算法计算两物理节点间k条路径以及每条路径的实际长度;
根据路径的实际长度选择线路调制格式,计算满足虚拟链路带宽所需要的最小的频谱栅格数,并计算出各路径的路径映射因子,选出路径映射因子最大的路径作为虚拟链路映射的物理路径。
9.如权利要求8所述的方法,其特征在于,计算出各路径的路径映射因子,其计算公式为:
Figure FDA0003599164300000035
10.一种基于灵活栅格光网络实现虚拟网络映射的装置,其特征在于,包括:
虚拟节点映射模块,其用于根据获取的物理拓扑和物理链路的可用带宽资源,以及虚拟网络拓扑和虚拟链路的带宽需求,并基于评估虚拟链路映射的物理路径的节点映射因子,实现虚拟节点映射;
虚拟链路映射模块,其用于根据虚拟节点映射的结果,并基于评估物理链路空闲资源大小的路径映射因子实现虚拟链路映射。
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Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103179052A (zh) * 2011-12-20 2013-06-26 中国科学院声学研究所 一种基于接近度中心性的虚拟资源分配方法及系统
US20140226985A1 (en) * 2013-02-14 2014-08-14 Nec Laboratories America, Inc. Virtual Networking Embedding Procedure in an Optical Wavelength Division Multiplexing (WDM) Network
EP2804343A1 (en) * 2013-05-16 2014-11-19 NTT DoCoMo, Inc. Method for mapping a network topology request to a physical network, computer program product, mobile communication system, and network configuration platform
US20150220740A1 (en) * 2014-02-06 2015-08-06 Nec Laboratories America, Inc. Cloud service embedding with shared protection in software-defined flexible-grid optical transport networks
CN105530199A (zh) * 2015-12-04 2016-04-27 国网冀北电力有限公司信息通信分公司 基于sdn多域光网络虚拟化技术的资源映射方法及装置
WO2017117951A1 (zh) * 2016-01-08 2017-07-13 中兴通讯股份有限公司 一种虚拟映射方法及装置
CN108134967A (zh) * 2017-11-27 2018-06-08 全球能源互联网研究院有限公司 一种电力光网络路由频谱分配方法及系统
CN108270684A (zh) * 2018-01-25 2018-07-10 重庆邮电大学 一种时频联合碎片感知的资源均衡虚拟光网络映射方法
CN108471358A (zh) * 2018-03-20 2018-08-31 河北工程大学 一种基于最小生成树的虚拟网络保护性映射方法
CN109586984A (zh) * 2019-01-09 2019-04-05 北京工业大学 基于sdn的分布式虚拟网络映射方法
CN109995435A (zh) * 2019-01-31 2019-07-09 全球能源互联网研究院有限公司 一种基于多纤芯光网络的虚拟网络映射方法及系统
CN113193984A (zh) * 2021-03-31 2021-07-30 西安交通大学 一种空天地一体化网络资源映射方法及系统
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
CN113676344A (zh) * 2021-07-10 2021-11-19 北京邮电大学 异构光网络的网络虚拟化方法及装置、电子设备、存储介质

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103179052A (zh) * 2011-12-20 2013-06-26 中国科学院声学研究所 一种基于接近度中心性的虚拟资源分配方法及系统
US20140226985A1 (en) * 2013-02-14 2014-08-14 Nec Laboratories America, Inc. Virtual Networking Embedding Procedure in an Optical Wavelength Division Multiplexing (WDM) Network
EP2804343A1 (en) * 2013-05-16 2014-11-19 NTT DoCoMo, Inc. Method for mapping a network topology request to a physical network, computer program product, mobile communication system, and network configuration platform
US20150220740A1 (en) * 2014-02-06 2015-08-06 Nec Laboratories America, Inc. Cloud service embedding with shared protection in software-defined flexible-grid optical transport networks
CN105530199A (zh) * 2015-12-04 2016-04-27 国网冀北电力有限公司信息通信分公司 基于sdn多域光网络虚拟化技术的资源映射方法及装置
WO2017117951A1 (zh) * 2016-01-08 2017-07-13 中兴通讯股份有限公司 一种虚拟映射方法及装置
CN108134967A (zh) * 2017-11-27 2018-06-08 全球能源互联网研究院有限公司 一种电力光网络路由频谱分配方法及系统
CN108270684A (zh) * 2018-01-25 2018-07-10 重庆邮电大学 一种时频联合碎片感知的资源均衡虚拟光网络映射方法
CN108471358A (zh) * 2018-03-20 2018-08-31 河北工程大学 一种基于最小生成树的虚拟网络保护性映射方法
CN109586984A (zh) * 2019-01-09 2019-04-05 北京工业大学 基于sdn的分布式虚拟网络映射方法
CN109995435A (zh) * 2019-01-31 2019-07-09 全球能源互联网研究院有限公司 一种基于多纤芯光网络的虚拟网络映射方法及系统
CN113193984A (zh) * 2021-03-31 2021-07-30 西安交通大学 一种空天地一体化网络资源映射方法及系统
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
CN113676344A (zh) * 2021-07-10 2021-11-19 北京邮电大学 异构光网络的网络虚拟化方法及装置、电子设备、存储介质

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘世栋;王攀;: "基于SDN的多域光网络虚拟化技术", 电信科学, no. 04, 20 April 2016 (2016-04-20) *
郑冬,刘逢: "《基于灵活栅格光网络的节点聚合虚拟映射算法》", 《光通信技术》, no. 06, pages 1 *
郑冬: "《基于灵活栅格光网络的虚拟化研究》", 《信息科技》, no. 02, pages 15 - 30 *
郑冬;刘逢清: "基于灵活栅格光网络的节点聚合虚拟映射算法", 光通信技术, no. 06, pages 1 *

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