[发明专利]用于多播虚拟网络的资源分配方法及抗毁资源分配方法

摘要

本发明公开了一种用于多播虚拟网络的资源分配方法，属于MVN技术领域。本发明首先采集当前物理网络信息，从MVN的跟节点开始，依次为各虚拟节点分配对应的物理节点，每映射完成一对虚拟节点和物理节点，则将其从对应的待映射节点集合中剔除，在完成每个虚拟节点的映射配置后，基于设定的时延窗口对其对应的映射物理路径进行调整，使得得到的映射物理路径满足MVN的业务传输需求，完成对应工作资源的配置。同时为了实现单失效区域下多播虚拟网络的抗毁资源分配方法，本发明在上述映射资源的配置基础上，分别从物理网络中剔除各失效区域所对应的物理节点和链路，配置关于各失效区域的冗余备份资源。本发明用于MVN的映射配置，其效率高，具备抗毁性。

主权项

一种用于多播虚拟网络的资源分配方法，其特征在于，包括下列步骤：步骤1：获取初始化信息：获取当前物理网络的网络资源信息，初始化未映射物理节点集合UMNS为当前物理网络的所有物理节点nk；未映射虚拟节点集合UMNV为当前多播虚拟网络MVN请求的所涉及的所有虚拟节点vi；步骤2：基于当前MVN请求的网络拓扑结构，构建关于各虚拟节点vi的二层生成树，并为所述二层生成树的虚拟根节点v分配对应的物理节点：根据公式Cost(v→nk)＝(p'(nk)+(MC‑Con(nk)))*ε(v)分别计算所述虚拟根节点v映射到各物理节点nk的资源开销估计值Cost(v→nk)，其中p'(nk)＝p(nk)+α*AF(nk)为物理节点nk的节点资源的虚拟单位成本，所述p(nk)表示物理节点nk的节点资源的单位成本，AF(nk)表示影响物理节点nk的失效区域的数量，可调因子α为任意实数；所述MC是当前物理网络的网络拓扑结图中节点度最大的值，Con(nk)＝|Adj(nk)|表示物理节点nk的节点度，ε(v)表示虚拟根节点v的资源需求容量；取最小资源开销估计值Cost(v→nk)所对应的物理节点nk为虚拟根节点v的映射节点，并记为ns；步骤3：将虚拟根节点v与物理ns的映射关系v→ns存储到资源分配表M中；并从未映射物理节点集合UMNS中删除物理节点ns，从未映射虚拟节点集合UMNV中删除虚拟根节点v；步骤4：对未映射虚拟节点集合UMNV进行更新处理：根据公式分别计算各虚拟节点vi的权值DR(vi)，其中ε(vi)表示虚拟节点vi的资源需求容量，表示虚拟根节点v与虚拟节点vi的相连的虚拟链路ei的带宽资源需求值，可调因子λ为任意实数；基于各虚拟节点vi的权值DR(vi)，按降序排序得到更新后的未映射虚拟节点集合UMNV；步骤5：基于当前未映射物理节点集合UMNS，对当前未映射虚拟节点集合UMNV中的各虚拟节点vi，从左到右依次进行资源分配：步骤501：对虚拟节点vi，基于当前未映射物理节点集合UMNS，查找出满足虚拟节点vi的网络资源需求的从物理节点ns到候选物理节点nk的最短路径，所述候选物理节点nk属于当前集合UMNS，并根据公式Cost(vi→nk)＝CNnk+CPnk计算各物理节点nk作为虚拟节点vi的候选映射节点时的资源开销估计值Cost(vi→nk)；记录资源开销估计值Cost(vi→nk)，以及物理节点ns到物理节点nk的最短路径为虚拟链路ei的映射物理路径pei；若不存在从物理节点ns到候选物理节点nk的最短路径，则令对应的资源开销估计值Cost(vi→nk)为预设极大值；其中CNnk＝p'(nk)*ε(vi)为虚拟节点vi映射到物理节点nk上的资源虚拟开销；为虚拟链路ei的映射物理路径资源虚拟开销，其中p'(e)＝p(e)+α*AF(e)，p(e)表示物理链路e的链路资源的单位成本，AF(e)表示影响物理链路e的失效区域的数量，所述链路e属于映射物理路径pei；步骤502：取最小资源开销估计值Cost(vi→nk)所对应的物理节点nk为当前虚拟节vi的映射节点，并将映射关系vi→nk、映射物理路径pei存储到资源分配表M中；同时从未映射物理节点集合UMNS中删除当前物理节点nk，未映射虚拟节点集合UMNV中删除当前虚拟节点vi；步骤503：重复执行步骤501、502，直到映射虚拟节点集合UMNV为空；步骤6：根据当前MVN请求设置时延窗口W＝[Dmax‑CDV,Dmax]，调整资源分配表M中的映射物理路径：判断资源分配表M中的各映射物理路径的时延是否在所述时延窗口W内，若否，则调整当前映射物理路径pei，更新资源分配表M：基于当前映射物理路径所对应的映射关系vi→nk，在物理网络拓扑图中查找出从物理ns到物理节点nk的前K条最短路径，并从所述K条最短路径中选择时延在所述时延窗口W内的最短路径替换当前映射物理路径pei；其中所述Dmax表示资源分配表M中的所有映射物理路径中，最大的路径时延；CDV表示当前MVN请求的链路最大时延差约束值。