[发明专利]服务功能链利润最大化映射方法和系统

说明书

本发明涉及一种服务功能链利润最大化映射方法和系统，方法包括计算虚拟链路重要度和网络链路重要度，确定虚拟链路映射顺序；在数据中心光网络中预先配置所有节点对的工作路径和保护路径，通过网络链路重要度构建映射辅助图；将虚拟链路和虚拟网络功能映射到映射辅助图中，并选定线速率和调制格式承载服务功能链上的虚拟链路的带宽要求，配置使用该线速率所需要配置的光再生器数量；在所有功能服务链映射完成后，计算功能服务链的映射利润；否则映射服务功能链失败。本发明综合考虑虚拟链路的带宽需求和虚拟网络功能的资源需求，在控制映射成本的同时尽量控制网络节点的负载均衡，提高服务功能链映射的成功率。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其是指一种服务功能链利润最大化映射方法和系统。

背景技术

物联网在当今社会的快速发展已成为不可阻挡的趋势，预计将有数十亿台设备连接到互联网。因此，需要在设备端收集大量数据。传统的云计算架构由几个通过长距离网络互连的大型数据中心组成。大量数据从设备端传输到云端，带来无法接受的数据存储成本和传输时延。为了应对这些挑战，引入了边缘计算，以降低网络传输时延。

数据中心光网络是支持云计算快速发展的重要基础，弹性光网络凭借其能够更好地利用频谱资源及有效承载超波长数据中心通信带宽需求的能力，已成为数据中心光网络的必然发展趋势。虽然边缘计算在减少时延方面具有优势，但高昂的网络成本仍可能是制约可持续边缘计算生态系统发展的重要因素。因此为了有效地控制成本，一种称为服务功能链的新兴技术被提出，服务功能链依托网络虚拟化技术，可以使网络资源更灵活地调度与分配，关于采用何种映射方法将服务功能链部署到边缘云弹性光网络成为了问题的关键。目前，对于服务功能链主要的映射方法有以下两类：(1)虚拟网络功能优先映射方法，该方法首先根据虚拟网络功能的计算资源需求确定虚拟网络功能的映射顺序，计算资源需求高的节点优先映射；其次，把最大计算资源需求的虚拟网络功能逐个映射到具有最大可用计算资源的网络节点；然后，根据虚拟网络功能之间的连接关系，用最短路径算法为每一条虚拟链路建立传输路径；最后，根据每一条虚拟链路的带宽需求，在所映射的路径中分配相应的带宽资源。这种映射方法有利于充分利用网络节点的计算资源，提高服务功能链映射的成功率；然而，这种映射方法忽略了虚拟链路的映射，映射的成本较高。(2)虚拟链路优先映射方法，该方法首先根据虚拟链路的带宽需求大小确定服务功能链中的虚拟链路映射顺序；其次，基于虚拟链路的映射顺序，把虚拟链路逐条映射到数据中心光网络距离较短的光传输路径上，直到把所有虚拟链路映射到数据中心光网络中；最后，根据每一条虚拟链路的带宽需求，在所映射的光传输路径上分配相应的带宽资源。这种映射方法虽然降低了映射的网络成本，但是网络负载分布不均匀，从而造成数据中心光网络计算资源浪费的问题，使服务功能链映射的成功率降低。

上述两种方法都是仅仅针对虚拟网络功能或虚拟链路优先设计的映射方法，其中虚拟网络功能优先的映射方法确保成功映射最大数量的服务功能链，但是忽略了映射的成本；而虚拟链路优先的映射方法是为了降低映射的成本，却忽略了映射的成功率。因此，迫切需要提出一种服务功能链利润最大化映射方法和系统，以达到在确保服务功能链映射数量的同时，降低映射成本达到使获得的利润最大化的目标。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中存在的无法在服务功能链映射数量和映射成本之间取得平衡的技术缺陷。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种服务功能链利润最大化映射方法，包括以下步骤：

S1：读取数据中心光网络拓扑，并初始化网络参数，生成一组服务功能链，并设置所述服务功能链的参数信息；

S2：根据所述网络初始化参数和服务功能链计算虚拟链路重要度和网络链路重要度，并按照虚拟链路重要度确定虚拟链路映射顺序；

S3：在所述数据中心光网络中预先配置所有节点对的工作路径和保护路径，对于每个服务功能链的映射请求，通过网络链路重要度构建所述数据中心光网络映射辅助图；