[发明专利]一种云计算网络维护可靠性分析方法

说明书

本发明涉及一种云计算网络维护可靠性分析方法，属于计算机技术领域。该方法包括：1)设置初始值：2)计算网络在最小状态向量L下的最大流F(L)和维护费用MC(L)；3)计算网络在最大状态向量U下的最大流F(U)和维护费用MC(U)；4)寻找满足F(ε)＝d的状态向量ε＝(εsubgt;1/subgt;,εsubgt;2/subgt;,…,εsubgt;m/subgt;)；5)分解状态向量集S；6)求解子集Ssupgt;(λ+1/supgt;；7)检查是否存在没有被求解的状态向量子集。本发明方法不需要对状态向量空间中的每个状态向量逐一进行枚举，因此，拥有更好的计算效率。利用本发明方法能够对云计算网络维护可靠性高效地开展分析。

技术领域

本发明属于计算机技术领域，涉及一种云计算网络维护可靠性分析方法。

背景技术

随着信息技术的飞速发展与广泛应用，社会进入了大数据时代和云计算时代。在大数据时代，数据业务特征变得异常复杂，包括：虚拟化支持、多业务承载、实时需求响应、资源灵活调度等等。与此相对应，云计算的规模不断增长，变得越来越庞大，这给云计算网络带来了巨大的压力。对于网络服务供应商来说，确保云计算网络的服务水平，使其能够满足客户端用户的需求是一项重要而又艰巨的任务。

云计算网络是云计算的网络基础设施，它通过高速的链路和交换机连接着功能强大的服务器，在“云端”向用户提供高效的资源访问服务。在现实条件下，云计算网络中负责数据传输的物理链路可能处于失效状态，部分失效状态或维护状态，因此，每条链路具有多种不同的工作状态，从而导致每条链路的传输容量不是一个固定的值，而是一个随机变量。在这种情况下，整个云计算网络的服务状态也是不确定的，如何确保云计算网络能够满足用户对数据传输的服务要求是一个至关重要的现实问题。特别地，当云计算网络不能提供足够的传输容量来满足用户的需求时，管理者就需要对云计算网络开展维护。对网络的维护活动必然会产生相应的维护费用，因此，从经济的角度来说，维护费用也是管理者在网络运营中需要重点关注的问题之一。

在理论研究上，云计算网络常被建模为一个多态网络模型，网络中的边代表云计算网络的物理链路，网络中的节点代表云计算网络的数据中心(即资源中心)、数据交换机或终端用户，网络中有一个特殊的节点s，称其为源点，源点s作为数据中心，代表云计算网络中服务资源的供应点；网络中还有一个特殊的节点t，称其为汇点，汇点t代表云计算网络中的终端用户，其他节点代表数据交换机，负责数据信息的接转。在多态网络模型中，每条边具有相互独立的、有限的、取非负整数的随机容量状态，且服从一定的概率分布，以此来刻画云计算网络物理链路的实际工作状态。网络中每条边都对应一个单位维护费用，它代表通过维护活动把对应的物理链路的容量状态提高一个单位时需要花费的费用。给定用户需求水平d和维护费用约束b，云计算网络维护可靠性是指，网络能够把d单位的资源需求量从源点s传输到汇点t且总的网络维护费用小于等于维护费用约束b的概率，用MR_(d,b)来表示，其中，总的网络维护费用是指通过维护活动把网络从当前服务状态恢复到初始服务状态(也即最佳服务状态)时的总费用。

计算MR_(d,b)最直接、最简单的方法就是穷举法，该方法通过对状态向量空间中的每个状态向量进行枚举，以确定其是否满足需求水平d和维护费用约束b，因此，时间复杂度很高。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种云计算网络维护可靠性分析方法，以衡量云计算网络在运行过程中是否满足维护可靠性的要求。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种云计算网络维护可靠性分析方法，该方法包括以下步骤：