[发明专利]一种基于满足链路约束的拓扑聚集度虚拟网络映射方法

说明书

本发明公开了一种基于满足链路约束的拓扑聚集度虚拟网络映射方法。为了实现在满足电力骨干通信网业务路径需求的基础上，既要减少了资源消耗，又要降低了链路映射代价的目标；本发明采用如下步骤：S1：建立虚拟网络映射模型，将虚拟网络请求部署到物理网络并为其分配资源，并将虚拟网络映射分解为节点映射和链路映射；S2：定义长期网络收益函数；S3：建立基于链路约束的拓扑聚集度模型，并给基于广度优先搜索的虚拟节点进行排名；S4：对于每一个虚拟网络资源VNR，进行虚拟网络节点排名，并计算出满足节点请求的聚集度最大的节点，完成节点映射和对应的链路映射。优点是降低了链路映射代价，节约了物理资源。

技术领域

本发明涉及电力骨干通信网技术领域，尤其涉及一种基于满足链路约束的拓扑聚集度虚拟网络映射方法。

背景技术

随着网络管理技术的快速发展与用户需求的增加，电力骨干通信网络上承载业务的数量与种类越来越多，致使传统的单一组网结构无法满足异构业务端到端、差异化的传输质量的要求。因此本发明采用光纤-无线融合宽带接入网架构，利用光纤网络的高带宽、高稳定性和无线网络的低成本、高灵活性的优势，解决了光纤网络覆盖不足和无线网络带宽受限的问题，为异构电力骨干通信业务端到端、高质量传输提供架构支持。然而，光纤-无线接入网架构中光纤网络和无线网络间存在协议格式、资源分配和网络拓扑的大量差异，导致异构融合网络资源难以实现统一的资源调度。因此，采用虚拟化技术，屏蔽底层基础设施差异性，并设计高效、合理的资源映射算法以实现异构资源的优化调度，对电力骨干通信网络更好的支撑电网运营有重要意义。

现有的网络映射技术将电力通信网络中服务层的业务映射到基础设施层，每个业务在基础设施层会被分配一条路径。一旦底层网络出现故障则会无法正常为上层服务提供所需的资源，无法满足电力骨干通信网中网络高可靠性需求。

例如，一种在中国专利文献上公开的“软件定义网络虚拟网络映射方法”，其公告号为CN108923979B，公开日为2021年4月23日，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。该发明只是使得虚拟网络请求联合开销最小并不能降低链路映射代价。

发明内容

本发明主要解决现有技术在满足电力骨干通信网业务路径需求的基础上，资源消耗增多和提高了链路映射代价的问题；提供一种基于满足链路约束的拓扑聚集度虚拟网络映射方法。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

本发明包括以下步骤：

S1：建立虚拟网络映射模型，将虚拟网络请求部署到物理网络并为其分配资源，并将虚拟网络映射分解为节点映射和链路映射；

S2：定义长期网络收益函数；

S3：建立基于链路约束的拓扑聚集度模型，并给基于广度优先搜索的虚拟节点进行排名；

S4：对于每一个虚拟网络资源VNR，进行虚拟网络节点排名，并计算出满足节点请求的聚集度最大的节点，完成节点映射和对应的链路映射。

采用此方案基于聚集度映射算法使相邻的虚拟节点映射到的物理节点是临近的，从而使虚拟网络映射到物理网络是聚集的，而不是分散的，降低了链路映射代价，节约了物理资源。

作为优选，所述步骤S1中，使用无向图描述物理网络和虚拟网络，并将虚拟网络映射分解为节点映射和链路映射；