CN115065601B - 一种节点链路同时映射的虚拟网络映射方法 - Google Patents
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Abstract
本发明请求保护一种节点链路同时映射的虚拟网络映射方法,属于通信技术领域,包括以下主要步骤:步骤1:映射业务首节点到物理网络节点中剩余资源量最大的候选节点;步骤2:把业务需要映射的下一节点和两节点之间的直连链路作为一个元组,选择物理网络候选元组中物理节点剩余资源量比路径跳数值最大的候选元组映射;步骤3:重复步骤2直至所有节点映射完毕,判断业务是否映射完成;步骤4:若业务映射完成,则开始映射下一到达的业务;否则选择物跳数值最小的候选物理路径映射业务剩余链路直至该业务映射完成。本方法可以提高平均节点服务资源利用率,同时降低业务阻塞率,减少服务提供商成本消耗。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域,具体是一种节点链路同时映射的虚拟网络映射算法。
背景技术
随着多媒体和移动应用的快速发展,传统网络架构越来越僵化,导致无法高效地、灵活地利用网络资源,因此网络虚拟化被提出以推动网络的发展。在网络虚拟化环境中,基础设施提供商管理物理网络的物理资源,服务提供商通过租用来自基础设施提供商的物理资源来构建虚拟网络。虚拟网络可以承载不同类型的业务,并且提供端到端的服务,多个虚拟网络可以共享同一个物理网络。在这种灵活的多层架构中,基础设施提供商面临的一个挑战是如何有效管理物理网络资源,以最大化可接受的虚拟网络请求数量并获取最大的运营收益。
在物理网络中,每个物理节点具有多种不同类型的服务资源,例如计算资源、存储资源、转发资源等。基础设施提供商必须合理编排物理网络节点不同类型的资源,并寻找合适的物理路径来托管由一组具有一定量资源属性约束的节点和链路组成的虚拟请求。在网络虚拟化环境中,主要的挑战是在物理网络支持的一组虚拟请求之间如何高效共享物理网络的资源。这个问题被称为虚拟网络映射(Virtual Network Embedding,VNE),VNE算法的好坏将直接决定物理网络服务资源的利用率以及基础设施提供商的收益,然而这是一个NP难的问题。
VNE是网络虚拟化环境中的虚拟化节点和链路资源分配问题,旨在实现每个虚拟请求的同时优化节点和链路映射分配。目前,学术界存在大量的VNE映射算法。现在的VNE算法主要集中在两个有序的阶段进行映射:第一个虚拟节点映射阶段和第二个虚拟链路映射阶段。在许多情况下,这种映射策略导致了非最优的虚拟请求映射分配,不能保证每个虚拟请求的最佳或者次优资源分配,相反,只能实现可行的VNE资源分配。按照这种策略,物理节点和链路资源无法长期有效地消耗。因此,有很大的需求开发一个兼顾节点和链路属性的映射算法,将虚拟请求映射集中到一个阶段。基于这一背景,本发明提出了一种节点链路同时映射的启发式算法,简称NL-HA。在NL-HA算法中,将物理网络节点属性和链路属性综合考虑,并把虚拟节点和虚拟链路作为一个元组同时映射,通过与两阶段算法对比,在资源利用率、业务阻塞率等方面,证明了本发明设计的NL-HA算法具有明显的优势。
经过检索,申请公开号CN109660376A,一种虚拟网络映射方法、设备和存储介质。该方法包括:接收虚拟网络请求,所述虚拟网络请求携带虚拟网络的资源需求信息;在物理网络中,选择满足所述资源需求信息且占用率最低的物理节点和物理链路进行虚拟网络映射。该发明采用两阶段的映射方法,映射节点的过程中未结合物理网络链路特征考虑;映射链路的过程中未考虑到物理网络节点特征,这样会导致映射结果更易趋于局部最优,为了克服这个缺点,本发明采用节点链路同时映射的方法,在映射过程中对物理网络的节点属性和链路属性综合考虑,在进行虚拟网络映射时,不仅考虑了虚拟网络请求对物理网络的资源需求,还考虑了物理节点和物理链路的占用率,尽可能均衡、分散物理节点的负载压力,降低关键节点的瓶颈概率,提高物理网络的资源利用率,提升节点映射和链路映射的成功率和效率,降低虚拟网络映射的成本。
发明内容
本发明旨在解决以上现有技术的问题。提出了一种节点链路同时映射的虚拟网络映射方法。本发明的技术方案如下:
一种节点链路同时映射的虚拟网络映射方法,其包括以下步骤:
步骤1:映射业务首节点到物理网络节点中剩余资源量最大的候选节点;
步骤2:把业务需要映射的下一节点和同已映射的上一节点之间的直连链路作为一个元组,选择物理网络候选元组中物理节点剩余资源量比路径跳数值最大的候选元组映射;
步骤3:重复步骤2直至所有节点映射完毕,判断业务是否映射完成;
步骤4:若业务映射完成,则开始映射下一到达的业务;否则选择物跳数值最小的候选物理路径映射业务剩余链路直至该业务映射完成。
进一步的,步骤1:映射业务首节点到物理网络节点中剩余资源量最大的候选节点,具体包括:
物理网络:包含物理节点和物理链路网络拓扑,物理节点属性包括节点资源类型和节点的剩余资源量,物理链路属性包括带宽剩余量和丢包率。
剩余资源量:物理网络节点当前可用的资源量,即节点总资源量减去被已经映射的业务占用的资源量。
业务:包含虚拟节点和虚拟链路的虚拟网络拓扑。虚拟节点属性包括节点请求资源类型和请求资源量,虚拟链路属性包括请求带宽和容忍丢包率。
首节点:业务中需要被映射的第一个节点。
候选节点:物理网络中可被虚拟节点映射的所有物理节点。
进一步的,所述步骤2:把业务需要映射的下一节点和同已映射的上一节点之间的直连链路作为一个元组,选择物理网络候选元组中物理节点剩余资源量比路径跳数值最大的候选元组映射,具体包括:
找到物理网络中所有可能被映射的物理节点和路径的候选组合;
过滤掉不满足约束条件(公式6-9所示)的组合;
将剩余候选组合按照物理网络节点剩余资源量与物理路径跳数的比值由大到小进行排序,并选择比值最大的物理节点和路径的候选组合进行映射。
进一步的,所述步骤4:若业务映射完成,则开始映射下一到达的业务;否则选择物跳数值最小的候选物理路径映射业务剩余链路直至该业务映射完成,具体包括:
如果业务未映射完成,找到物理网络中所有可能被映射的候选物理路径;
过滤掉不满足约束条件(公式6-9所示)的路径;
将剩余候选路径按照跳数由小到大排序,并选择跳数最小的候选物理路径进行映射。
进一步的,底层的物理网络模型描述如下:
Gs(Vs,Es)表示物理网络模型;Vs表示节点集合;Es表示链路集合;分别表示物理网络节点is第t种类型的资源总量和剩余资源量,其中/> T表示物理网络中所有节点的资源类型:Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ共5种,T={Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ,Ⅴ};/>和/>分别表示物理网络中链路js的带宽总量、带宽剩余量和丢包率大小,其中/> 和/>表示物理路径/>的剩余带宽、丢包率和跳数,/>Ps表示物理路径集合;/>表示物理网络节点is第t类资源的剩余量与物理网络路径/>跳数之比;
公式(1)表示物理路径的剩余带宽大小等于路径中所有链路的最小剩余带宽值;公式(2)表示物理路径/>的丢包率等于路径中所有链路的最大丢包率;公式(3)表示节点和路径的元组中,物理网络节点的剩余资源量与对应物理路径跳数之比,比值越大该元组被选择的概率越高。
进一步的,业务的请求网络模型描述如下:
R表示业务请求的集合,Rfail表示映射失败的业务集合;Gr(Vr,Er)表示请求网络模型,r∈R;Vr表示请求Gr的虚拟节点集合,Er表示请求Gr的虚拟链路集合;表示请求Gr中节点ir对第t种资源的请求量,其中/> 和/>分别表示请求Gr中虚拟链路jr的带宽需求和容忍丢包率,其中/>
进一步的,业务请求的收益成本比计算公式为:
优化目标是最大化请求的收益成本比RC,公式为:
max:RC (5)
约束条件如下:
其中,表示二进制决策变量,如果将第r个业务请求中的虚拟节点ir映射到物理网络节点is,值为1,否则为0;/>表示二进制决策变量,如果将第r个业务请求中的虚拟链路jr映射到包含物理网络链路js的物理路径中,值为1,否则为0;公式(5)表明请求的成本越小则收益成本比越大,基础设施提供商的收益越多;公式(6)表示物理网络节点拥有的资源量的容量约束,即所有请求业务占用的节点资源的总和不超过物理节点资源的总量;公式(7)表示一个物理网络节点最多只能承载同一业务请求中的一个虚拟节点;公式(8)表示物理网络链路的带宽容量约束,即所有请求业务占用物理网络链路带宽总和不超过链路带宽的总量;公式(9)表示链路映射还需要保证选择映射的物理路径的丢包率小于虚拟链路可容忍的丢包率要求。
进一步的,虚拟网络映射的评价指标有收益成本比RC、物理网络节点平均资源利用率NUt、平均带宽资源利用率LU和阻塞率BR,收益成本比RC如公式4所示,物理网络节点平均资源利用率NUt如公式10所示,平均带宽资源利用率LU如公式11所示,和阻塞率BR如公式12所示:
公式(10)表示第t类资源物理网络的平均节点资源利用率,物理网络节点资源利用率越高说明物理网络的节点资源利用越充分;公式(11)表示带宽资源利用率,虚拟链路映射到的物理路径越短,跳数越小,带宽占用率越小,越能承载更多业务;公式(12)表示业务请求的阻塞率,阻塞率越小,物理网络所承载的业务数量越多。
本发明的优点及有益效果如下:
本发明的创新主要是步骤1、2和4的配合,步骤2将节点和链路作为元组同时映射,避免了传统的两阶段映射方法,映射过程中既考虑到物理网络中节点特征,又考虑到物理网络中链路特征,综合全局考虑,避免关键节点的瓶颈拥塞,提高物理网络节点资源的利用率,均衡物理网络带宽资源的利用,降低业务阻塞率,使物理网络能够承载更多的业务请求。
附图说明
图1是本发明提供优选实施例一种节点链路同时映射的虚拟网络映射算法的流程图;
图2为本发明具体实施方式一种节点链路同时映射的虚拟网络映射算法使用的拓扑图;
图3为本发明具体实施方式的对比启发式方法NF-HA算法的流程图;
图4为本发明具体实施方式的对比启发式方法LF-HA算法的流程图;
图5为本发明具体实施方式基于FITI拓扑图类型Ⅰ服务资源的平均节点资源利用率变化图;
图6为本发明具体实施方式基于FITI拓扑图类型Ⅱ服务资源的平均节点资源利用率对比图;
图7为本发明具体实施方式基于FITI拓扑图类型Ⅲ服务资源的平均节点资源利用率对比图;
图8为本发明具体实施方式基于FITI拓扑图类型Ⅳ服务资源的平均节点资源利用率对比图;
图9为本发明具体实施方式基于FITI拓扑图类型Ⅴ服务资源的平均节点资源利用率对比图;
图10为本发明具体实施方式基于FITI拓扑图平均链路带宽资源利用率对比图;
图11为本发明具体实施方式基于FITI拓扑图收益成本比对比图;
图12为本发明具体实施方式基于FITI拓扑图阻塞率对比图。
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、详细地描述。所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例。
本发明解决上述技术问题的技术方案是:
一种节点链路同时映射的虚拟网络映射算法,该方法包括以下步骤:
步骤1:映射业务首节点到物理网络节点中剩余资源量最大的候选节点;
步骤2:映射业务下一节点和两节点之间的直连链路;
步骤3:重复步骤2直至所有节点映射完毕,判断业务是否映射完成;
步骤4:如果业务映射完成,则开始映射下一个到达的业务;否则映射业务剩余链路直至该业务映射完成;
进一步,步骤2可以分为以下步骤:
步骤5:找到物理网络中所有可能被映射的物理节点和路径的候选组合;
步骤6:过滤掉不满足约束条件(公式6-9所示)的组合;
步骤7:将剩余候选组合按照物理网络节点剩余资源量与物理路径跳数的比值由大到小进行排序,并选择比值最大的物理节点和路径的候选组合进行映射;
进一步,步骤4又可以分为以下步骤:
步骤8:如果业务未映射完成,找到物理网络中所有可能被映射的候选物理路径;
步骤9:过滤掉不满足约束条件(公式6-9所示)的路径;
步骤10:将剩余候选路径按照跳数由小到大排序,并选择跳数最小的候选物理路径进行映射。
其中,底层的物理网络模型描述如下:
Gs(Vs,Es)表示物理网络模型;Vs表示节点集合;Es表示链路集合;分别表示物理网络节点is第t种类型的资源总量和剩余资源量,其中/> T表示物理网络中所有节点的资源类型:Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ共5种,T={Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ,Ⅴ};/>和/>分别表示物理网络中链路js的带宽总量、带宽剩余量和丢包率大小,其中/> 和/>表示物理路径/>的剩余带宽、丢包率和跳数,/>Ps表示物理路径集合;/>表示物理网络节点is第t类资源的剩余量与物理网络路径/>跳数之比。
公式(1)表示物理路径的剩余带宽大小等于路径中所有链路的最小剩余带宽值;公式(2)表示物理路径/>的丢包率等于路径中所有链路的最大丢包率;公式(3)表示节点和路径的元组中,物理网络节点的剩余资源量与对应物理路径跳数之比,比值越大该元组被选择的概率越高。
业务的请求网络模型描述如下:
R表示业务请求的集合,Rfail表示映射失败的业务集合;Gr(Vr,Er)表示请求网络模型,r∈R;Vr表示请求Gr的虚拟节点集合,Er表示请求Gr的虚拟链路集合;表示请求Gr中节点ir对第t种资源的请求量,其中/> 和/>分别表示请求Gr中虚拟链路jr的带宽需求和容忍丢包率,其中/>
虚拟网络映射是NP难问题,ILP求解方式在物理网络规模或者请求比较大时求解难度较大,为了克服这个缺点,本发明旨在利用启发式方法,选择节点链路同时映射的顺序,找到次优解以实现虚拟网络映射。业务请求的收益成本比计算公式为:
本发明的优化目标是最大化请求的收益成本比RC,公式为:
max:RC (5)
约束条件如下:
其中,表示二进制决策变量,如果将第r个业务请求中的虚拟节点ir映射到物理网络节点is,值为1,否则为0;/>表示二进制决策变量,如果将第r个业务请求中的虚拟链路jr映射到包含物理网络链路js的物理路径中,值为1,否则为0。公式(5)表明请求的成本越小则收益成本比越大,基础设施提供商的收益越多;公式(6)表示物理网络节点拥有的资源量的容量约束,即所有请求业务占用的节点资源的总和不超过物理节点资源的总量;公式(7)表示一个物理网络节点最多只能承载同一业务请求中的一个虚拟节点;公式(8)表示物理网络链路的带宽容量约束,即所有请求业务占用物理网络链路带宽总和不超过链路带宽的总量;公式(9)表示链路映射还需要保证选择映射的物理路径的丢包率小于虚拟链路可容忍的丢包率要求。
虚拟网络映射的评价指标有收益成本比RC(公式4所示)、物理网络节点平均资源利用率NUt(公式10所示)、平均带宽资源利用率LU(公式11所示)和阻塞率BR(公式12所示):
公式(10)表示第t类资源物理网络的平均节点资源利用率,物理网络节点资源利用率越高说明物理网络的节点资源利用越充分;公式(11)表示带宽资源利用率,虚拟链路映射到的物理路径越短,跳数越小,带宽占用率越小,越能承载更多业务;公式(12)表示业务请求的阻塞率,阻塞率越小,物理网络所承载的业务数量越多。
本发明提出了一种利用节点链路同时映射的方法进行虚拟网络映射。算法整体流程如图1所示,在相同的物理网络和业务请求的条件下,相比于节点优先的启发式算法(简称NF-HA)和链路优先的启发式算法(简称LF-HA),本方案的平均节点资源利用率和长期收益成本比均具有明显优势,并且本方案的业务阻塞率低于其他映射顺序下的启发式方法。
一种节点链路同时映射的虚拟网络映射算法NL-HA算法流程图如图1所示,此处采用PyCharm作为仿真软件,实现本方案并对其进行验证。
物理网络采用如图2所示的拓扑图,该拓扑图包含多个骨干节点,骨干节点的服务资源类型包含5种,其余非骨干节点随机包含3种,该拓扑图还包含多条骨干链路,骨干链路的带宽是非骨干链路带宽的3倍。物理网络详细参数设置如表1所示:
表1
请求虚拟网络随机生成,节点个数在2到6之间,最小链路数量为节点个数减1,最大链路数量为全连接时的链路数量。同一个业务内,每个节点只包含一种类型的服务资源,且每个节点的服务资源类型各不相同。虚拟请求的详细参数设置如表2所示:
表2
本实施例中,该一种节点链路同时映射的虚拟网络映射算法(NL-HA)表述如下:
2-1:到达业务请求Gr,首先映射业务Gr首节点。对物理网络节点按照由大到小排序,选择物理网络节点中/>最大的节点优先映射;
2-2:将业务下一目的节点和与上一目的节点之间的直连链路作为一个元组同时映射。找到物理网络中所有可能被映射的物理节点和路径的组合,并过滤掉不满足约束条件的组合,将剩余组合按照由大到小进行排序,选择/>值最大的物理节点和路径的组合进行映射;
2-3:重复步骤2-2直至Gr中所有节点|Vr|映射完毕,判断业务Gr是否映射完成;
2-4:如果业务映射完成,开始映射下一到达的业务Gr+1;否则映射剩余链路,找到物理网络中所有可能被映射的物理路径Ps,过滤掉不满足约束的路径,将剩余路径按照由小到大排序,并选择/>最小的路径进行映射,直至业务Gr映射完成,开始映射Gr+1。
本实例涉及到的对比方法包含启发式方法:NF-HA和LF-HA算法。
NF-HA、LF-HA算法与NL-HA算法的不同之处在于映射顺序。NF-HA算法流程图如图3所示,NF-HA算法按照先节点后链路的映射顺序,首先映射业务所有的节点,然后映射业务中所有链路,是一种两阶段映射顺序。LF-HA算法的流程图如图4所示,LF-HA算法按照先链路后节点的映射顺序,首先映射一个业务的首节点,然后映射下一个节点和下一节点与业务中所有已映射节点之间的链路,以此类推,直至该业务映射完成,LF-HA算法虽然不是一种典型的两阶段映射顺序,但依旧把节点与链路作为不同的部分进行映射。
对本实例所提的算法进行性能分析。首先从图5到图9可以看出,本实例使用NL-HA算法得到的五种类型服务资源的平均节点资源利用率均高于对比算法,这是因为NL-HA算法将节点和链路作为一个元组同时映射,既考虑了节点属性,又考虑了链路属性,综合了物理网络整体特征来寻找最佳映射节点和路径。在图10中,不难看出,在400个业务之前,平均链路资源利用率最低的是NL-HA算法,但在400个业务之后,对比算法业务阻塞率上升比较快,而NL-HA算法的阻塞率低于相同条件下的对比算法,所以其带宽利用率会反超NF-HA和LF-HA算法。观察图11,NL-HA算法的收益成本比始终高于相同条件下的NF-HA和LF-HA算法,在1000个业务到达时,NL-HA算法的收益成本比比NF-HA算法高出7.882%,比LF-HA算法高出7.69%。观察图12,物理网络和虚拟请求都相同时,NL-HA算法的业务阻塞率始终低于两阶段映射顺序,在1000个业务到达时,NL-HA算法的阻塞率比NF-HA算法降低了12.755%,比LF-HA算法降低了12.315%。
还需要说明的是,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、商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、商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、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明的记载的内容之后,技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。
Claims (5)
1.一种节点链路同时映射的虚拟网络映射方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1:映射业务首节点到物理网络节点中剩余资源量最大的候选节点;
步骤2:把业务需要映射的下一节点和同已映射的上一节点之间的直连链路作为一个元组,选择物理网络候选元组中物理节点剩余资源量比路径跳数值最大的候选元组映射;具体包括:
找到物理网络中所有可能被映射的物理节点和路径的候选组合;过滤掉不满足约束条件的组合;将剩余候选组合按照物理网络节点剩余资源量与物理路径跳数的比值由大到小进行排序,并选择比值最大的物理节点和路径的候选组合进行映射;
步骤3:重复步骤2直至所有节点映射完毕,判断业务是否映射完成;
步骤4:若业务映射完成,则开始映射下一到达的业务;否则选择物跳数值最小的候选物理路径映射业务剩余链路直至该业务映射完成;具体包括:
如果业务未映射完成,找到物理网络中所有可能被映射的候选物理路径;过滤掉不满足约束条件的路径;将剩余候选路径按照跳数由小到大排序,并选择跳数最小的候选物理路径进行映射;
底层的物理网络模型描述如下:
Gs(Vs,Es)表示物理网络模型;Vs表示节点集合;Es表示链路集合;分别表示物理网络节点is第t种类型的资源总量和剩余资源量,其中/> T表示物理网络中所有节点的资源类型:Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ共5种,T={Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ,Ⅴ};/>Bjs和Ljs分别表示物理网络中链路js的带宽总量、带宽剩余量和丢包率大小,其中/> 和/>表示物理路径/>的剩余带宽、丢包率和跳数,/>Ps表示物理路径集合;/>表示物理网络节点is第t类资源的剩余量与物理网络路径/>跳数之比;
公式(1)表示物理路径的剩余带宽大小等于路径中所有链路的最小剩余带宽值;公式(2)表示物理路径/>的丢包率等于路径中所有链路的最大丢包率;公式(3)表示节点和路径的元组中,物理网络节点的剩余资源量与对应物理路径跳数之比,比值越大该元组被选择的概率越高;
约束条件如下:
其中,表示二进制决策变量,如果将第r个业务请求中的虚拟节点ir映射到物理网络节点is,值为1,否则为0;/>表示二进制决策变量,如果将第r个业务请求中的虚拟链路jr映射到包含物理网络链路js的物理路径中,值为1,否则为0;公式(6)表示物理网络节点拥有的资源量的容量约束,即所有请求业务占用的节点资源的总和不超过物理节点资源的总量;公式(7)表示一个物理网络节点最多只能承载同一业务请求中的一个虚拟节点;公式(8)表示物理网络链路的带宽容量约束,即所有请求业务占用物理网络链路带宽总和不超过链路带宽的总量;公式(9)表示链路映射还需要保证选择映射的物理路径的丢包率小于虚拟链路可容忍的丢包率要求。
2.根据权利要求1所述的一种节点链路同时映射的虚拟网络映射方法,其特征在于,步骤1:映射业务首节点到物理网络节点中剩余资源量最大的候选节点,具体包括:
物理网络:包含物理节点和物理链路网络拓扑,物理节点属性包括节点资源类型和节点的剩余资源量,物理链路属性包括带宽剩余量和丢包率;
剩余资源量:物理网络节点当前可用的资源量,即节点总资源量减去被已经映射的业务占用的资源量;
业务:包含虚拟节点和虚拟链路的虚拟网络拓扑;虚拟节点属性包括节点请求资源类型和请求资源量,虚拟链路属性包括请求带宽和容忍丢包率;
首节点:业务中需要被映射的第一个节点;
候选节点:物理网络中可被虚拟节点映射的所有物理节点。
3.根据权利要求2所述的一种节点链路同时映射的虚拟网络映射方法,其特征在于,业务的请求网络模型描述如下:
R表示业务请求的集合,Rfail表示映射失败的业务集合;Gr(Vr,Er)表示请求网络模型,r∈R;Vr表示请求Gr的虚拟节点集合,Er表示请求Gr的虚拟链路集合;表示请求Gr中节点ir对第t种资源的请求量,其中/> 和/>分别表示请求Gr中虚拟链路jr的带宽需求和容忍丢包率,其中/>
4.根据权利要求3所述的一种节点链路同时映射的虚拟网络映射方法,其特征在于,业务请求的收益成本比计算公式为:
优化目标是最大化请求的收益成本比RC,公式为:
Max:RC(5)
其中,公式(5)表明请求的成本越小则收益成本比越大,基础设施提供商的收益越多。
5.根据权利要求4所述的一种节点链路同时映射的虚拟网络映射方法,其特征在于,虚拟网络映射的评价指标有收益成本比RC、物理网络节点平均资源利用率NUt、平均带宽资源利用率LU和阻塞率BR,收益成本比RC如公式4所示,物理网络节点平均资源利用率NUt如公式10所示,平均带宽资源利用率LU如公式11所示,和阻塞率BR如公式12所示:
公式(10)表示第t类资源物理网络的平均节点资源利用率,物理网络节点资源利用率越高说明物理网络的节点资源利用越充分;公式(11)表示带宽资源利用率,虚拟链路映射到的物理路径越短,跳数越小,带宽占用率越小,越能承载更多业务;公式(12)表示业务请求的阻塞率,阻塞率越小,物理网络所承载的业务数量越多。
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- 2022-05-19 CN CN202210557370.XA patent/CN115065601B/zh active Active
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基于多节点故障恢复的虚拟网络映射算法;朱国晖;《计算机工程与设计》;全文 * |
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