[发明专利]软件定义网络虚拟网络映射方法

说明书

本发明涉及软件一种定义网络虚拟网络映射方法，属于通信网络技术领域。该方法包括以下步骤：S1：建模SDN底层网络特性；S2：建模底层节点及底层链路状态标识；S3：建模虚拟网络请求资源需求；S4：建模虚拟网络请求节点及链路映射标识；S5：建模虚拟网络请求联合开销函数；S6：建模虚拟网络请求映射成本；S7：建模虚拟网络请求映射功耗；S8：建模虚拟节点映射限制条件；S9：建模虚拟链路映射限制条件；S10：基于联合开销函数最小化确定虚拟网络请求映射策略。本发明综合考虑SDN底层网络特性、虚拟网络请求资源需求，基于联合开销函数最小化可实现虚拟网络请求优化映射。

技术领域

本发明属于通信网络技术领域，涉及一种软件定义网络虚拟网络映射方法。

背景技术

网络虚拟化(networkvirtualization,NV)是未来互联网、云计算的重要技术。其通过对底层网络资源抽象、聚合、隔离等机制允许多个异构的虚拟网络共享底层网络资源，可有效提高资源利用率，为用户提供灵活、多样化的服务，同时增强网络的可控性。软件定义网络(software definednetwork,SDN)所具有的控制平面与数据平面解耦、控制逻辑集中和网络可编程等特点，对于实现网络虚拟化具有典型优势。

SDN虚拟化技术结合了SDN及NV两种技术的优势，通过对SDN底层物理网络资源进行抽象，并映射为多个虚拟网络，可实现底层网络资源共享，提升网络灵活性及智能化。NV技术实现过程所涉及核心问题为虚拟网络映射(virtualnetworkembedding,VNE)问题，是指为带有节点和链路资源需求约束的虚拟网络请求分配底层物理网络资源。如何综合考虑SDN底层网络特性、虚拟网络请求资源需求、虚拟网络映射成本及网络整体能耗优化等问题，在保障网络服务质量的前提下，实现虚拟网络映射优化已成为当前研究亟待解决的问题。

文献[ZhangP,YaoH,LiuY.VirtualNetworkEmbeddingbasedonComputing,Networkand Storage Resource Constraints[J].IEEE Internet ofThings Journal,2017,PP(99):1-7.]提出一种基于计算、网络及存储三维资源约束的虚拟网络请求映射模型，并设计了两种启发式算法以实现虚拟网络映射，但所提算法并未考虑虚拟网络请求的映射功耗。文献[Zong Y,Ou Y,Hammad A,et al.Location-Aware Energy EfficientVirtual Network Embedding in Software-Defined Optical Data Center Networks[J].Journal of Optical Communications and Networking,2018,10(7):B58-B70.]提出一种基于总功耗最小化的混合整数线性规划模型，并设计了位置感知的节能VNE算法以减少激活的数据中心及网络组件的功率消耗，但所提算法未充分考虑虚拟网络请求的映射成本。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种软件定义网络虚拟网络请求映射方法，在该方法中，考虑由一个控制器和多个物理交换机组成的SDN底层物理网络，其中，底层物理网络模型中的底层节点及底层链路可处于激活或休眠两种状态，针对多个虚拟网络请求，在满足虚拟网络请求资源需求及底层物理网络设备性能等约束条件下，以虚拟网络请求联合开销函数最小化为优化目标，优化确定虚拟网络请求映射策略。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

软件定义网络虚拟网络映射方法，该方法包括以下步骤：

S1：建模软件定义网络(software-defined networking,SDN)底层网络特性；

S2：建模底层节点及底层链路状态标识；

S3：建模虚拟网络请求资源需求；

S4：建模虚拟网络请求节点及链路映射标识；