[发明专利]一种基于虚拟网络分割的虚拟网络改进映射方法

摘要

本发明公开了一种基于虚拟网络分割的虚拟网络改进映射方法，通过将一个大的虚拟网络分割成多个关联尽量少的子虚拟网络，各个子虚拟网络之间由若干虚拟链路连接，然后再使用现有的虚拟网络映射方法进行映射。通过本发明的改进映射策略，可以明显改善现有一些虚拟网络映射方法映射规模较大的虚拟网络所造成的映射时间长，映射代价大等问题，同时本发明为大型虚拟网络的映射提供了一个解决方法。

主权项

1.一种基于虚拟网络分割的虚拟网络改进映射方法，其特征在于包括如下步骤：1)预判阶段如果待分割的虚拟网络的节点个数大于N，则执行步骤2)；否则，即待分割的虚拟网络的节点个数小于等于N，则执行步骤6)；2)粗化阶段如果待分割的虚拟网络的节点个数小于2*N，那么待分割的虚拟网络最粗化的虚拟网络为自身，此时m等于0，接下来执行步骤3)；否则，即待分割的虚拟网络的节点个数大于等于2*N，则将待分割的虚拟网络转化成一系列与其拓扑特性相似但规模递减的虚拟网络，并最终得到待分割的虚拟网络最粗化的虚拟网络具体为：在当前虚拟网络中寻找极大匹配，并在寻找当前虚拟网络极大匹配的过程中不断合并匹配的节点对得到一个新的多重节点，该多重节点的权重等于匹配的节点对的权重之和，如果该多重节点与其任意一个邻接节点之间包含N条虚拟链路，其中N＞1，那么将这两节点之间的N条虚拟链路合并为一条多重虚拟链路，然后根据计算虚拟链路集合的分割映射代价的方法计算这N条虚拟链路的分割映射代价，设置该多重虚拟链路的权重为这N条虚拟链路的分割映射代价的值；当得到当前虚拟网络的极大匹配，即当前虚拟网络中不存在未匹配的节点对时，即可得到下一级粗化的虚拟网络；如果得到的虚拟网络的节点个数大于等于2*N，则在当前虚拟网络上继续粗化得到下一级粗化的虚拟网络，直到得到的虚拟网络的节点个数小于2*N；最终得到的节点个数小于2*N的虚拟网络即为待分割的虚拟网络最粗化的虚拟网络3)初始划分阶段步骤a)随机从虚拟网络中选取1个节点v_start作为扩展分区G_sub的扩展起点，也就是说扩展分区G_sub最初只有一个随机选取的节点v_start；步骤b)查找虚拟网络相对于当前扩展分区G_sub的前端节点集合步骤c)依次假设将前端节点集合中的一个节点加入到当前扩展分区G_sub，然后查找虚拟链路切割集根据计算虚拟链路集合的分割映射代价的方法计算虚拟链路切割集的分割映射代价；最后选择前端节点集合中使虚拟链路切割集的分割映射代价值最小的节点真正加入到当前扩展分区G_sub；步骤e)如果当前扩展分区G_sub中的节点的个数小于虚拟网络的节点的个数的一半，则返回执行步骤b)；否则，即当前扩展分区G_sub中的节点的个数大于等于虚拟网络的节点的个数的一半，则执行步骤f)；步骤f)对得到的划分进行合并调优，具体为：遍历虚拟网络中所有虚拟链路，如果被访问的虚拟链路的一端节点属于当前扩展分区G_sub，而其另一端节点不属于当前扩展分区G_sub，如果该不属于当前扩展分区G_sub的端节点的度值为1的话，就将该不属于当前扩展分区G_sub的端节点加入到当前扩展分区G_sub；4)细化阶段将步骤3)初始划分阶段中得到的虚拟网络的两路分割映射回待分割的虚拟网络的两路分割，使用Kernighan‑Lin算法进行调优，取得划分的局部最优值；5)递归阶段分别对步骤4)细化阶段中得到的待分割的虚拟网络两路分割后的两个虚拟网络执行如下操作：如果虚拟网络的节点的个数大于N，那么将该虚拟网络作为新的待分割虚拟网络，并返回步骤2)；否则，虚拟网络的节点的个数小于等于N，那么结束对该虚拟网络的分割；6)映射阶段使用现有的虚拟网络映射方法映射所得到的节点个数小于等于N的虚拟网络。