[发明专利]一种基于可靠性的大规模虚拟网资源分配方法

说明书

本发明提出了一种基于可靠性的大规模虚拟网资源分配方法，其包括步骤：步骤S11，构建网络切片环境下的网络模型；步骤S12，构建虚拟网络和基础网络的可靠性评价模型；步骤S13，构建网络切片下基于可靠性的大规模虚拟网资源分配算法；步骤S14，根据所述可靠性评价模型对基础网络和虚拟网络的可靠性进行计算分析；根据可靠性的排序，逐个为虚拟网请求所对应的虚拟节点和虚拟链路分配资源。实施本发明，可以提升基础网络资源利用率和虚拟网的映射成功率。

技术领域

本发明涉及网络切片环境下的资源管理领域，特别涉及一种基于可靠性的大规模虚拟网资源分配方法。

背景技术

在5G网络环境下，无线网络速度达到1Gbps以上，给核心网提出了更大的挑战。网络切片技术采用网络虚拟化技术，将传统网络划分为底层网络和虚拟网络，显著提升了网络的组网灵活性，更加方便5G业务的快速部署，也显著提升了网络资源的利用率。

在网络切片以后，如何进行资源分配，已成为一个研究热点。因资源分配受到底层网络资源的限制、虚拟器对资源容量和响应速度等方面的要求影响，虚拟网资源分配问题已被证明为NP问题。为解决这个问题，现有技术中也存在一些解决方案，例如：在文献[SotoP,Botero J F.Greedy randomized path-ranking virtual optical network embeddingonto EON-based substrate networks[C]In:2017IEEE Colombian Conference onCommunications and Computing(COLCOM).Colombia:IEEE,2017:1-6.]中，针对虚拟光网络的资源分配问题，采取路径迁移和流量分割技术，实现了光网络资源利用率的提升。在另一个文献[Chowdhury S R,Ahmed R,Shahriar N,et al.ReViNE:Reallocation ofVirtual Network Embedding to eliminate substrate bottlenecks[C].In:IntegratedNetwork and Service Management.Portugal:IEEE,2017.]中，为提升底层网络资源的利用率，将虚拟网资源映射问题建模为整数规划问题，并采用智能优化算法进行求解，较好的提升了底层网络资源的利用率。在另一个文献[Zhang Y,Zhu Y,Yan F,et al.Energy-efficient radio resource allocation in software-defined wireless sensornetworks[J].IET Communications,2017,12(3):349-358.]中，为降低资源的能量消耗，基于软件定义网络技术，提出节点重建的动态资源分配机制，降低了资源分配中的能量消耗。在另一个文献[W.Guan,X.Wen,L.Wang,et al.A service-oriented deployment policyof end-to-end network slicing based on complex network theory[J].IEEE Access,2018,6:19691-19701.]中，以网络切片技术为基础，设计了面向服务的端到端网络资源部署策略，有效降低了底层网络的资源利用率。还有一个文献[Guo L,Ning Z,Song Q,etal.A QoS-oriented high-efficiency resource allocation scheme in wirelessmultimedia sensor networks[J].IEEE Sensors Journal,2016,17(5):1538-1548.]，以资源利用率最优化为目标，基于穷举搜索算法对传感网中的资源进行最优化调度，并验证了该算法在资源利用率方面取得了较好的结果。

通过对已有研究分析可知，网络切片下的虚拟网资源分配已经取得了较多的研究成果。但是，随着5G网络快速发展，核心网的规模也越来越大，如何在大规模环境下进行虚拟网资源分配，已成为一个急需解决的问题。

发明内容