[发明专利]一种基于节点属性的虚拟网络映射方法

说明书

本发明公开了一种基于节点属性的虚拟网络映射方法，对到达的虚拟网络请求按照收益值的大小依次进行虚拟网络映射，在虚拟节点映射时，按照节点属性的依次计算出各个资源能力值，按照降序排列，同时使用同样的方法计算出物理网络中的节点资源能力值。将虚拟网络中节点最大值映射到物理网络中节点最大值；当本次节点映射成功后，将下一个映射虚拟节点与上一个映射完成的物理节点的邻居节点进行比较，当满足要求将其映射到其邻居节点上，在完成节点映射的基础上再进行链路映射。本发明在虚拟节点映射过程考虑物理网络中的邻居节点，更符合实际网络中的情况，同时减少映射过程中的链路损耗，并且同一虚拟网络中的节点可重复利用某一个物理网络节点。

技术领域

本发明涉及计算机通信技术领域，特别是涉及一种基于节点属性的虚拟网络映射方法。

背景技术

随着越来越多的互联网新型应用和业务的出现，传统的IP网络架构渐渐不适应这种发展趋势，互联网的发展呈现出一种僵化现象。而网络虚拟化技术是一种解决互联网僵化问题的有效手段。网络虚拟化技术对底层基础网络设施进行抽象并提供统一的可编程接口,将多个彼此隔离且具有不同拓扑的虚拟网络(Virtua1 Network,VN)映射到公用的基础设施网络(Substrate Network,SN)上,为用户提供差异化服务。

图1是虚拟网络映射示意图。如图1所示,虚拟网络映射包括虚拟节点映射和虚拟链路映射。因为不同的虚拟网络可以映射到同一个物理网络中，提高网络资源的利用率和接受更多的虚拟网络请求，映射方法和策略的选择显得尤为重要。即使提前知道所有的虚拟网络请求，但由于虚拟节点、虚拟链路对于网络资源及地理位置等条件的约束，使得虚拟网络映射问题成为NP-hard问题。目前大多数的方法的建议使用贪心算法进行虚拟节点映射，然后再使用K-Shortest-Path或者MCF方法进行虚拟链路映射。由于在节点映射阶段未考虑对链路映射的关系与影响，往往限制了解决方案，使得映射效果较差。所以目前使用的虚拟映射算法，在虚拟节点映射时候，尽可能考虑对接下来链路映射的因素。

虚拟网络映射过程中，尤其是在虚拟节点映射阶段，当一个虚拟节点的资源能力值大于物理网络中任意一个节点的资源能力值的时候，考虑将其中几个物理网络节点为该虚拟节点提供网络资源，以满足该虚拟节点的虚拟网络请求。

目前很多虚拟网络映射算法中衡量一个网络中的节点资源能力值，节点的资源能力值不仅与自身的计算资源有关，而且还与节点相连的邻边带宽资源有关。即一般采用节点CPU值与该节点相连接的带宽之和的乘积。但是该衡量方法仍存在着一些不足：(1)该衡量方法未考虑该节点的邻居节点的计算资源能力，该方法没有考虑到网络拓扑，有时候不能显示出映射节点的重要性；(2)该衡量方法未考虑物理节点的带宽条件约束，邻边带宽资源的简单相加，有时候不能真实的反映出一个节点的重要性；(3)该衡量方法未考虑物理网络拓扑，节点的邻居节点越多，则相邻链路带宽资源就越多，映射成功的可能性就越大。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种基于节点属性的虚拟网络映射方法，旨在能够在虚拟网络节点映射阶段尽可能考虑链路带宽因素，减少链路映射的难度，同时减少路径损耗，提高网络资源利用率。

为了实现上述发明的目的，本发明提供了了一种基于节点属性的虚拟网络映射方法，包括以下步骤：

S1：对到达的每一个虚拟网络请求按照网络收益值从大到小依次排序，其具体公式为其中α∈(0,1)，c(n^v)为网络中的CPU资源，b(l^v)为网络中链路带宽资源，并选取收益最大的网络请求进行映射；

S2：对虚拟网络请求中的每个节点按照节点属性公式计算，其具体公式为H(n^v)＝RC(n^v).BW(n^v).N(n^v)，其中为映射节点的相邻节点个数其中为n^v的邻居节点，

并将节点按照计算所得数值从大到小进行排序；