[发明专利]一种基于共享保护服务功能链的可靠性增强方法

说明书

本发明涉及一种基于共享保护服务功能链的可靠性增强方法。提出了一种对NFV中的服务功能链提供端到端的可靠性保护方法，显著增强了服务功能链的可靠性，在业务动态变化、故障频发的电信级网络环境中具有良好应用前景，能有效对NFV中的服务功能链提供端到端的可靠性保护，提高网络性能，特别是当服务功能链对可靠性要求较高时。同时本发明具有较强的适应性，能适应不同的网络拓扑环境，在提高服务功能链可靠性的同时，消耗的带宽资源和服务器计算资源也较少，不会产生过高的成本费用。

技术领域

本发明涉及网络功能虚拟化技术领域，具体涉及一种基于共享保护服务功能链的可靠性增强方法。

背景技术

网络功能虚拟化(NFV)的中心思想就是把电信级设备从目前的专用平台迁移到通用的X86COTS服务器上，在通用的服务器上实现网络功能，实现了底层硬件和软件功能的解耦合。颠覆了特定硬件设备对网络的限制，网络运营商可以实现更高的灵活性，并加速新服务的部署，同时降低网络建设成本和维护成本，便于后期维护、管理、整合和升级改造。NFV通过软件虚拟化技术支持虚拟网络功能(VNF)的实例化，并在通用硬件设备上整合、运行、维护和管理。

服务功能链(Service Function Chain，SFC)是一组有顺序的虚拟网络功能的集合，业务流量遵循特定的处理策略依次经过若干个VNF。其中VNF是在通用设备上用软件实现的网络功能，能够对接收到的数据流量进行存储、监查或者是依照一些特定的策略进行处理的逻辑组件，常见的虚拟网络功能有防火墙、服务器负载均衡器、路由器、代理服务器、深度包检测、网络地址转换、内容分发网络和入侵检测等。在NFV的背景下，网络运营商或企业在云中使用SFC，并将SFC中的VNF部署在通用服务器上，以实现最大的利润和最低的成本。通过NFV管理编排，网络用户可以灵活定义业务流的源目端节点、所需要的网络功能、处理顺序以及处理策略。

在业务动态变化、故障频发的电信级环境中，NFV的可靠性问题显得尤为重要。现有的NFV可靠性研究方法仅考虑了VNF的可靠性。但是一个SFC是由VNF和VNF之间的物理链路组成的，VNF之间的物理链路对于整个SFC也很重要，只考虑VNF的可靠性对整个NFV的可靠性的提高是远远不够的。要想提高NFV的可靠性必须同时兼顾VNF的可靠性和VNF之间的物理链路的可靠性。同时只考虑VNF的可靠性也会忽视链路所要消耗的带宽资源，带宽资源在NFV中也是不容忽视的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于共享保护服务功能链的可靠性增强方法，解决现有技术中NFV可靠性不足的问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种基于共享保护服务功能链的可靠性增强方法，包括以下步骤：

S1、将VNF的节点集合VNFSet设置为空，以跳数为代价，通过动态规划算法计算出最短路径Path_T和路径Path_T的可靠概率P(Path_T)；

S2、当路径可靠概率P(Path_T)乘路径上所有VNF可靠概率Π_i∈FP_i小于SFC的最小可靠概率P_SFCmin时，进入步骤S3，否则进入步骤S4；

S3、以转换后的可靠性参数为代价，通过动态规划算法计算出最短路径Path_p和路径Path_p的可靠概率P(Path_p)，进入步骤S5；

其中P_(m，n)为有向链路(m,n)可靠的概率；

S4、将路径Path_T加入到路径列表PathLink中，输出路径列表PathLink，算法结束；