[发明专利]基于区域性故障预测的虚拟网络映射方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及互联网领域，特别是指一种基于区域性故障预测的虚拟网络映射方法及装置。

背景技术

当前的互联网结构已经成功地支持多种分布式应用和异构网络技术。然而由于互联网的普及以及多重利益相关者在目标和策略方面的不同，多以修补的方式应对互联网的创新和发展,这种思路导致互联网僵化问题的出现。网络虚拟化是克服当前互联网僵化状况的一种新思路，通过网络虚拟化技术，多个虚拟网络可以共存于同一底层物理网络之上，为终端用户提供个性化的服务，从而有效地促进网络创新的部署和应用。

虚拟网络映射是网络虚拟化中的重要问题，即多个虚拟网络请求之间如何对底层资源有效分配的计算。然而，现有的这些方法都没有考虑底层网络故障对于已映射虚拟网络的影响。由于多个虚拟网络共享同一个底层资源，一个底层网络故障能影响多个映射在它上面的虚拟网络，可能导致虚拟网络服务中断。

虚拟网络的生存性问题是指在底层故障发生时，如何保证虚拟网络能够正常的运行。目前，已有许多文献对虚拟网络的生存性加以考虑，但是这些生存性映射方案是基于单节点或者单链路故障假设，即一次有且只有一个底层节点或者链路发生故障。然而在现实情况中，地震、海啸等自然灾害能够引发区域故障，即一定区域范围内的多节点多链路故障，在区域性故障场景下，虚拟网络的生存性映射更加复杂。

发明内容

本发明提出一种基于区域性故障预测的虚拟网络映射方法及装置，解决了现有技术中在区域故障下的虚拟网络映射的生存性差的问题。

第一方面，本发明提供一种基于区域性故障预测的虚拟网络映射方法，包括：

将接收到的虚拟网络请求组成虚拟请求队列；

根据初始化后的区域性故障模型的统计信息确定区域故障严重度；

选取位于虚拟请求队列中的具有最大平均收益的虚拟网络请求；

对具有最大平均收益的虚拟网络请求执行基于贪心策略的节点映射方案；

判断具有最大平均收益的虚拟网络请求是否允许链路分裂；

在具有最大平均收益的虚拟网络请求允许链路分裂时，根据区域故障严重度为候选映射路径中的每个分支分配对应的带宽；

对每个分支执行虚拟链路映射，直至所述虚拟请求队列中所有的虚拟网络请求中的所有虚拟链路执行完毕。

优选的，所述将接收到的虚拟网络请求组成虚拟请求队列的步骤之前，所述方法还包括：

根据历史灾害引起的网络故障的统计数据建立区域性故障模型。

优选的，还包括：在具有最大平均收益的虚拟网络请求不允许链路分裂时，为候选映射虚拟链路依次选择具有最小链路风险属性的底层链路，具有最小链路风险属性的底层链路组成链路映射路径；

对链路映射路径执行虚拟链路映射过程，重复虚拟链路映射过程直到所有的虚拟网络请求中所有虚拟链路执行完毕。

优选的，还包括：

判断虚拟链路映射是否成功；

在虚拟链路映射成功时，判断是否所有虚拟网络请求中的所有虚拟链路都执行完毕；

在所有虚拟网络请求中的所有虚拟链路都执行完毕时，统计当前的虚拟网络请求接收率。

优选的，还包括：

在所述虚拟链路映射过程不成功时，选取一个位于所述虚拟请求队列中的具有最大平均收益的虚拟网络请求。

优选的，所述选取位于所述虚拟请求队列中的具有最大平均收益的虚拟网络请求，包括：

对到达的虚拟网络请求按照平均收益进行降序排序；

选取位于虚拟请求队列的队首处的虚拟网络请求。

优选的，所述根据区域故障严重度为候选映射路径中的每个分支分配对应的带宽，包括：

利用K短路径算法确定候选映射路径的两条分支，两条分支中的一条分支具有最小花费，另一条分支具有次最小花费，K＝2；

依据区域故障严重度确定每一条分支的分流系数；

根据分流系数为通过故障区域严重度较高的一条分支分配较小的带宽，或者，为通过故障区域严重度较低的一条分支分配较大的带宽。

优选的，所述区域故障严重度满足以下公式：

其中，λl(e_z)为分配单位带宽性能所需花费，ω(e_z)为可用的带宽性能,为潜在链路故障概率，p_z为区域风险概率,Z为区域故障集合。

另一方面，本发明还提供一种基于区域性故障预测的虚拟网络映射装置，包括：