[发明专利]一种大规模多维融合的虚拟网络映射方法

权利要求书

1.一种大规模多维融合的虚拟网络映射方法，所述方法最大化节省路由器之间、路由器和交换机之间的带宽资源；

其特征在于，所述方法的实现过程为：

首先输入虚拟网络和底层物理网络；

接着对多维虚拟网络拓扑进行预处理，首先使用METIS进行虚拟网络的划分，划分的块数根据虚拟网络拓扑的规模来动态确定；

对于划分后的每个块，实物节点和虚拟机节点不作处理，对于容器节点，为每一个容器节点创建一个新的虚拟机，根据容器节点中运行应用等级的安全性和内核依赖性进行融合；对于主要以C类网络的形式出现的有资源限定需求的模拟器节点，单独为其提供一个硬件虚拟化的隔离环境；对于主要以C类网络的形式出现的没有资源限定的模拟器节点，则不需要进行处理；

再对底层物理网络拓扑进行简化操作，分别简化到路由器级别和交换机级别；接着进行K最短路径预算；

使用混合遗传算法进行粗略映射，就是将虚拟节点先映射到某个物理路由器之下；

接着使用混合遗传算法进行精确映射，就是将虚拟节点映射到路由器下的某个具体的交换机，之后再映射到具体的物理主机；

接着进行虚拟链路的映射，在映射成功后，输出收益比或负载均衡。

2.根据权利要求1所述的一种大规模多维融合的虚拟网络映射方法，其特征在于，所述混合遗传算法是遗传算法和模拟退火算法的结合。

3.根据权利要求2所述的一种大规模多维融合的虚拟网络映射方法，其特征在于，

在虚拟链路映射阶段，采用K最短路径，所用的K最短路径是预先计算出来的，并记录了每条路径的最小带宽，通过每次更新最小带宽，来确定当前路径是否能够满足虚拟链路的带宽需求。

4.根据权利要求1所述的一种大规模多维融合的虚拟网络映射方法，其特征在于，根据容器节点中运行应用等级的安全性和内核依赖性进行融合，其过程为：

首先判断容器节点中应用的安全等级是否相同，如相同则考虑内核依赖性是否相同，如相同则进行融合处理，否则不作处理。

5.根据权利要求4所述的一种大规模多维融合的虚拟网络映射方法，其特征在于，对底层物理网络拓扑进行简化操作的过程为：

对于底层物理拓扑，先后分别以路由器和交换机为单位，将每个路由器下各个子网的计算资源和路由器对外的带宽分别进行累加求和，作为物理路由器的计算资源和带宽资源，并用邻接矩阵表示它们之间的通信关系；将各个交换机下的计算资源、对内带宽资源以及对外带宽累加求和，作为交换机的资源属性。

6.根据权利要求5所述的一种大规模多维融合的虚拟网络映射方法，其特征在于，输出的收益比的计算公式为：

R(G^v)表示映射虚拟网络请求的收益；

C(G^v)表示映射虚拟网络请求的开销；G^v表示多维虚拟网络请求。

7.根据权利要求5所述的一种大规模多维融合的虚拟网络映射方法，其特征在于，输出的负载均衡的计算公式为：

其中和分别代表物理节点和物理链路资源的平均利用率，代表物理链路l_k的带宽利用率，代表物理节点n_m的计算资源利用率；下角标k表示物理链路的序号；下脚标m表示物理节点的序号；

N^p表示底层物理拓扑的节点集合；E^p表示底层物理拓扑的链路集合；

公式的前一部分代表物理节点计算资源利用率的方差，后一部分代表物理链路带宽资源利用率的方差。