[发明专利]一种基于资源守恒的虚拟网络重配置方法

说明书

本发明公开了一种基于资源守恒的虚拟网络重配置方法，主要包括了基于贪婪算法的虚拟节点迁移策略、基于贪婪算法的虚拟链路迁移策略、重路由映射路径规划策略和基于反馈的虚拟网络触发机制；由于虚拟网络请求中，虚拟节点之间通过虚拟链路相互连接，因此联合考虑虚拟节点迁移和虚拟链路迁移。本发明提出的虚拟网络重配置策略基于资源守恒的思想，与现有虚拟网络重配置策略相比，具有重配置响应速度快，配置效率高，对虚拟网络的抖动较小，服务质量较高，同时不仅改善了Carrier‑SDN虚拟网络的负载均衡性、提高了虚拟网络请求接受率和Carrier‑SDN网络平均收益，提高网络的稳定性。

技术领域

本发明涉及一种应用于Carrier-SDN(软件定义承载网)的基于资源守恒的虚拟网络重配置策略。

背景技术

互联网是由众多服务提供商共同构建和运营支撑的。部署全新的网络技术需要更新大量网络设备的软件和硬件，这不仅会带来十分昂贵的成本，还需要各互联网业务提供商对网络架构变化的一致认可。他们之间的利益和策略的冲突，使得对于互联网自身结构僵化问题的解决只能局限于增量的更新。因此，网络虚拟化技术便应运而生。

在网络虚拟化环境中，多个虚拟网络可以被映射到同一个底层物理网络上，以实现底层物理网络资源的透明共享，同时每个虚拟网络可以独立地部署以及管理。网络虚拟化概念及其相关技术的引入使得网络结构的动态化和多元化成为可能，被认为是解决现有网络体系结构僵化问题，构建软件定义网络的理想方案之一。在网络虚拟化架构之下，用户可以根据需要定制自己的网络，摆脱硬件资源束缚以及繁琐的网络配置过程，达到真正意义的网络作为一种服务的思想。

网络虚拟化中面临的一项重要挑战是如何有效地实现虚拟网络到底层网络的映射。高效的虚拟网络映射策略可以提高底层物理网络资源的利用效率，进而增加基础设施提供商的收益，同时也可以有效地降低用户的运维成本。因此，在Carrier-SDN中应用网络虚拟化技术有效地实现虚拟网络资源分配的虚拟网络映射算法具有重要的研究价值和意义。

虚拟网络是由虚拟节点和虚拟链路构成。其中，虚拟节点有计算资源需求，虚拟链路有带宽资源需求。虚拟网络映射算法就是将虚拟节点和虚拟链路映射到物理节点和物理路径上，从而为实例化虚拟网络提供计算资源和带宽资源。目前关于虚拟网络映射算法国内外已经有相当多的研究，主要以基础设施提供商最小代价或者虚拟网络占用资源最少为优化目标进行虚拟网络的映射。当网络负载较小时性能较好，但当负载增加时，物理网络中会出现瓶颈节点和瓶颈链路，目前已有的虚拟网络映射研究的关注点大都集中在对物理资源(计算资源和带宽资源)的初次分配，而忽略了初次分配后资源占用不均衡造成的瓶颈节点和瓶颈链路。由于上述算法并未考虑对这些瓶颈节点和瓶颈链路进行迁移，导致资源利用率低和虚拟网络请求接受率低的问题，算法性能急剧下降。

为了提高算法性能，现有技术中提出了一些虚拟网络重配置策略，例如，“基于最小代价的虚拟网络重配置方法”(北京邮电大学学报,2014,37(5):114-118.)。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于资源守恒的虚拟网络重配置方法。

为了达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：

该虚拟网络重配置方法包括以下步骤：