[发明专利]面向数据中心的虚拟光网络映射成本的资源分配方法

权利要求书

1.一种面向数据中心的虚拟光网络映射成本的资源分配方法，其特征在于包含以下步骤：

步骤一：网络初始化；

所述步骤一具体为

给定一个物理网络G^p(V^p,E^p,C^p,F^p)，其中，V^p代表一组数据中心，E^p代表一组物理链路，C^p代表每个数据中心拥有的计算资源，F^p代表每条链路上可用的频谱间隙数目；

一组虚拟光网络G^v(V^v,E^v,C^v,B^v)，其中，V^v,E^v,C^v和B^v分别代表一组虚拟节点，一组虚拟链路，一组节点计算资源需求和一组链路带宽需求；

设定|V^p|、|E^p|、|C^p|、|F^p|的个数，分别表示物理光网络中数据中心数目、光纤链路数目、每个数据中心的可用计算资源数目及每个纤芯的频谱间隙数目；

同时设定每根光纤的纤芯数目；

步骤二：建立以虚拟网络映射成本最低为目标函数的优化方法；

所述步骤二具体为

面向数据中心的空分复用频谱灵活光网络中虚拟光网络映射的成本问题，优化目标函数用如下式子表示：

其中，G^v是给出的一组虚拟光网络，是在第n个虚拟光网络上的一组虚拟链路，TC代表光转发器的单价，RC代表光再生器的单价；和分别代表第n个虚拟光网络的虚拟链路所需要的光转发器和光再生器的数量；

由于虚拟光网络的映射成本只与光转发器和光再生器的数量有关，式(2)的目标是在满足虚拟光网络映射的相关约束条件的同时，使用最少的光转发器和光再生器；

步骤三：建立满足目标函数优化方法的约束条件；

步骤四：计算光再生器的数量；

所述步骤四具体为

在成功映射完一个虚拟光网络后，所需光再生器的数量可由公式(16)得出，其中R表示的是所选用的线速率和调制格式下光再生器的最大可达距离，D_(k,l)指的是物理链路(k,l)的距离；

通过约束条件和光再生器的计算公式可以找出在面向数据中心的空分复用频谱灵活光网络中映射虚拟光网络时路由、频谱、纤芯资源的分配方法。

2.按照权利要求1所述的面向数据中心的虚拟光网络映射成本的资源分配方法，其特征在于：所述步骤三具体为

在虚拟光网络映射时，节点和数据中心需要满足以下约束条件：

(1)光交换节点约束条件；

(2)数据中心计算资源容量约束；

(3)流守恒约束；

(4)路由约束；

(5)带宽容量约束；

(6)频谱连续性约束；

(7)频谱一致性约束；

(8)纤芯唯一性约束。

3.按照权利要求2所述的面向数据中心的虚拟光网络映射成本的资源分配方法，其特征在于：所述光交换节点约束条件为

其中，为二进制变量，如果虚拟节点i成功映射到光交换节点k上则值为1，否则为0；是在第n个虚拟光网络上的一组虚拟节点；

所述数据中心计算资源容量约束为

其中，表示第n个虚拟光网络上虚拟节点i的计算资源需求，C_k表示在面向数据中心的空分复用频谱灵活光网络上数据中心k的总计算资源的数量。

4.按照权利要求2所述的面向数据中心的虚拟光网络映射成本的资源分配方法，其特征在于：所述流守恒约束为

其中，为二进制变量，如果第n个虚拟光网络上的虚拟链路(i,j)占用了物理链路(k,l)的c核的第f个slot则为1，否则为0，表示的是虚拟链路(i,j)所需要的频谱间隙数。