[发明专利]虚拟网络资源再映射方法

说明书

技术领域

本发明涉及向虚拟网络技术领域，特别涉及一种虚拟网络资源再映射方法。

背景技术

为解决现有网络的僵化问题，提出了网络虚拟化的概念，并认为是下一代网络体系架构的一种选择。网络虚拟化将传统的网络服务提供商分成两部分：网络设备提供商（InPs）和网络服务提供商（SPs），InPs负责部署底层物理网络资源，SPs通过租赁物理网络资源来部署自己的应用服务。在这样一种架构下，网络虚拟化允许多个异质体系结构的网络服务同时共享一个物理网，进而可以满足不同的网络服务需求。

网络虚拟化中的一个关键需要解决的问题就是虚拟网映射问题，即InPs为带有节点和链路资源约束条件的SPs分配合理的物理资源。虚拟网映射问题已经确定为NP问题。由于虚拟网请求不断地到来或离去，物理网络资源负载（即资源利用率）不断发生变化，最终可能会导致某一时间内，物理网资源负载分配不均，资源利用率低，虚拟网请求接收率也随之降低，需要对虚拟网进行再映射。

为了解现有技术的发展状况，对已有的论文和专利进行了检索、比较和分析，筛选出如下与本发明相关度比较高的技术信息：

技术方案1：专利号为201110364076.9的专利《一种基于粒子群优化的虚拟网络映射方法及系统》，该发明提供了一种基于粒子群优化的虚拟网映射方法。首先更新粒子群的速度和位置，确定可行性粒子，并进一步确定全局最优位置和个体最优位置，依此过程不断进行迭代，当迭代次数达到最大时，将最终确定的全局最优位置作为映射方案输出。通过对粒子的最优位置进行迭代，实现虚拟网映射方案最优化，提高了底层物理资源的利用率。

技术方案2：专利号为201110173662.5的专利《基于虚拟网络资源需求动态变化的再映射方法》，该发明提供了一种基于虚拟网络资源需求动态变化的再映射方法。当虚拟网需要增加或删除虚拟节点或链路时，首先确定可用的物理资源，以最小化资源消耗为优化目标，将具有动态需求的虚拟节点和相应的链路映射到可用的物理资源上，并更新可用的物理资源。

文献方案1：《Algorithms for Assigning Substrate Network Resources to Virtual Network Components》，该文献提出了虚拟网再映射的方案。动态映射虚拟网的过程中，物理网络的资源负载状态不断发生变化，可能会出现物理网络资源负载分配不均衡的情况。通过对多个虚拟网进行再映射，可以重新整合物理资源，调节资源负载，提高虚拟网请求接收率。

现有技术存在以下缺陷：

上述技术方案1的缺陷为：虚拟网静态映射，物理资源负载不均衡。虚拟网请求到来时，InPs为SPs安排此时最优的物理资源，但由于虚拟网请求不断地到来或离去，物理网络资源负载不断发生变化，则映射时的最优分配不一定是最终的最优分配，最终导致物理网络资源负载分配不均衡，资源利用率低，而随之而来的便是虚拟网请求接收率降低。

上述技术方案2的缺陷为：虚拟资源再映射的驱动因素中未考虑物理资源负载。该技术方案从虚拟网的角度进行考虑，当虚拟网络提出资源动态需求时，如虚拟节点的增加或删除，根据可用的物理资源，对动态需求的虚拟资源进行再映射，最后更新可用的物理资源。在虚拟资源再映射的驱动因素中只考虑了虚拟网本身的动态需求，而未考虑全局物理资源的整体负载状态。

上述文献方案1的缺陷为：虚拟网动态映射，时间和计算成本消耗高。针对当前物理网络资源使用情况，对正在运行的多个虚拟网进行再映射，为虚拟网重新分配物理资源，可以重新整合物理资源，达到负载均衡。但同时映射多个虚拟网，必然会造成很大的时间开销和计算成本，影响虚拟网正常的网络服务。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：如何实现一种基于关键节点的虚拟资源再映射方法

（二）技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供了一种虚拟网络资源再映射方法，包括以下步骤：

S1：周期性地获取关键虚拟节点，所述关键虚拟节点为资源利用率高于阈值的物理节点承载的虚拟节点集合中的虚拟节点；

S2：将所述关键虚拟节点的资源再映射到资源利用率低于所述阈值的物理节点，以使物理网络的资源负载均衡；

S3：对与所述关键虚拟节点相连接的虚拟链路资源进行再映射。

其中，所述步骤S1具体包括：

每间隔预定周期选择关键虚拟节点至虚拟节点队列中；

若所述虚拟节点队列不为空，从所述虚拟节点队列中获取关键虚拟节点。