一種基于割集的虛擬網(wǎng)絡映射方法及其系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種基于割集的虛擬網(wǎng)絡映射方法及其系統(tǒng)，先基于虛擬網(wǎng)絡的網(wǎng)絡拓撲構(gòu)建廣度優(yōu)先搜索樹，并計算虛擬網(wǎng)絡的割集，再基于廣度優(yōu)先搜索樹進行虛擬網(wǎng)絡中虛擬節(jié)點映射，且每完成一個虛擬節(jié)點的映射便進行與其相連接的虛擬鏈路的映射；在進行虛擬鏈路的映射時，先判定是否存在一個包含虛擬鏈路的割集，如果不存在，則將虛擬鏈路映射到負載最小的物理鏈路上，如果存在，則判斷割集中除虛擬鏈路外的其他虛擬鏈路是否已經(jīng)被映射到與同一個物理節(jié)點直接相連的物理鏈路上，如果是，則將虛擬鏈路映射到除與同一個物理節(jié)點直接相連的物理鏈路外的負載最小的物理鏈路上。本發(fā)明滿足了虛擬網(wǎng)絡輕量級可靠需求，提高了物理網(wǎng)絡的長期平均運營收益。
【專利說明】一種基于割集的虛擬網(wǎng)絡映射方法及其系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及計算機網(wǎng)絡領(lǐng)域中的網(wǎng)絡虛擬化【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種基于割集的 虛擬網(wǎng)絡映射方法及其系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 網(wǎng)絡虛擬化技術(shù)可以有效解決互聯(lián)網(wǎng)的"僵化"問題。在網(wǎng)絡虛擬化環(huán)境下，傳統(tǒng) 的Internet服務運營商被分為兩個角色，即底層網(wǎng)絡運營商和服務提供商。底層網(wǎng)絡運營 商負責管理和維護物理網(wǎng)絡資源；服務提供商向底層基礎設施運營商租用物理網(wǎng)絡資源創(chuàng) 建虛擬網(wǎng)絡，并向用戶提供端到端的網(wǎng)絡服務。
[0003] 虛擬網(wǎng)絡映射是網(wǎng)絡虛擬化研究的關(guān)鍵問題之一，受到了國內(nèi)外學者的廣泛關(guān) 注。每個虛擬網(wǎng)絡可看作底層物理網(wǎng)絡的一份資源切片，包含虛擬節(jié)點和虛擬鏈路。
[0004] 物理網(wǎng)絡拓撲標記為帶權(quán)無向圖q =(AQ,盡，€：，<)，其中NS表示物理節(jié)點的集 合，匕表示物理鏈路的集合，cr表示物理節(jié)點的計算能力，c!表示物理鏈路帶寬。請參照 圖1，圖1描繪了一個虛擬網(wǎng)絡映射物理網(wǎng)絡實例，其中矩形框里的數(shù)字分別表示各個節(jié)點 的可用計算資源，鏈路附近的數(shù)字表示該鏈路的可用帶寬資源。
[0005] 與底層物理網(wǎng)絡類似，虛擬網(wǎng)絡拓撲也可被標記為帶權(quán)無向圖 G,. =(A「n,盡,<,次），其中NV為虛擬網(wǎng)絡節(jié)點的集合，EV為虛擬網(wǎng)絡鏈路的集合。及 :表示 虛擬節(jié)點能力需求，武表示虛擬鏈路帶寬資源需求。當?shù)趇個虛擬網(wǎng)絡請求到達后，物理網(wǎng) 絡需要為其分配滿足其節(jié)點與鏈路資源需求的相應資源。當物理網(wǎng)絡資源不足時，應該拒 絕或延遲映射該虛擬網(wǎng)絡請求。
[0006] 虛擬網(wǎng)絡映射問題被定義為映射：M:GV(NV，E v) - GS(NS，Es)，包括節(jié)點和鏈路映射 兩個方面。在圖1所示的虛擬網(wǎng)絡映射中，節(jié)點映射方案為{a -A，b -B，c -F}，鏈路映 射方案為{(a，b) - (A，B)，（a，c) - (A，F(xiàn))，（b，c) - (B，A，F(xiàn))}。
[0007] 因為每個底層鏈路的帶寬資源可被多條虛擬鏈路所共享，所以兩個或更多的虛擬 鏈路可能被映射到同一條底層鏈路上。當一個底層單節(jié)點失效時，其周圍相連的鏈路也隨 即失效，這會導致映射到這些底層鏈路上的虛擬網(wǎng)絡中的多條虛擬鏈路同時失效，進而導 致已經(jīng)映射的虛擬網(wǎng)絡不再連通、虛擬網(wǎng)絡服務不可用。在圖1中，如果物理節(jié)點A失效，與 其相連的物理鏈路（A，B)和（A，F(xiàn))隨即失效，則映射在其上的虛擬鏈路（a，b)，（a，c)，（b，c) 均失效，導致虛擬網(wǎng)絡拓撲不再連通。
[0008] 在現(xiàn)實中，由于黑客攻擊或硬軟件錯誤，底層物理網(wǎng)絡的部分節(jié)點和鏈路可能會 失效。然而，在網(wǎng)絡虛擬化環(huán)境中大量的虛擬網(wǎng)絡共存于同一底層網(wǎng)絡之上，即使單個底層 節(jié)點或單條底層鏈路失效就會導致大量的虛擬網(wǎng)絡不可用。如果基礎設施提供商不采取措 施應對底層節(jié)點或鏈路故障，將會使租用虛擬網(wǎng)絡的網(wǎng)絡服務提供商蒙受巨大經(jīng)濟損失， 并對基礎設施提供商所提供的虛擬網(wǎng)絡服務喪失信心。
[0009] 為了解決上述問題，近年來對虛擬網(wǎng)絡可靠性問題的研究逐漸增多，提出基于先 驗式恢復機制，在底層節(jié)點和鏈路失效時將其替換為預留保護資源，該類方法實現(xiàn)簡單，但 需要消耗額外的底層物理計算資源和網(wǎng)絡帶寬資源，底層資源利用效用不高，同時會增加 用戶的使用成本。此外，還對在未分配底層網(wǎng)絡保護資源的情況下，底層單鏈路失效后如何 保持虛擬網(wǎng)拓撲連通的映射方法進行了研究，但該方法無法解決底層單節(jié)點失效問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 本發(fā)明的特征和優(yōu)點在下文的描述中部分地陳述，或者可從該描述顯而易見，或 者可通過實踐本發(fā)明而學習。
[0011] 為克服現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明提供一種基于割集的虛擬網(wǎng)絡映射方法及其系 統(tǒng)，利用割集進行虛擬鏈路的映射，當物理網(wǎng)絡中發(fā)生單一物理節(jié)點故障時，受到影響的虛 擬網(wǎng)絡需仍能夠最大限度保持拓撲連通性，且每當一個虛擬網(wǎng)絡節(jié)點映射成功后，便映射 與其相連接的虛擬鏈路，降低虛擬網(wǎng)絡映射引入的底層網(wǎng)絡資源開銷。
[0012] 本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下：
[0013] 根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種基于割集的虛擬網(wǎng)絡映射方法，其特征在于，包 括步驟：
[0014] S1、基于虛擬網(wǎng)絡的網(wǎng)絡拓撲構(gòu)建廣度優(yōu)先搜索樹，并計算該虛擬網(wǎng)絡的割集；
[0015] S2、基于該廣度優(yōu)先搜索樹進行該虛擬網(wǎng)絡中虛擬節(jié)點映射，且每完成一個該虛 擬節(jié)點的映射便進行與其相連接的虛擬鏈路的映射；
[0016] 在進行該虛擬鏈路的映射時，包括步驟：
[0017] B1、判定是否存在一個包含該虛擬鏈路的割集，如果該割集不存在，則將該虛擬鏈 路映射到負載最小的物理鏈路上，如果該割集存在，則進入步驟B2 ;
[0018] B2、判斷該割集中除該虛擬鏈路外的其他虛擬鏈路是否已經(jīng)被映射到與同一個物 理節(jié)點直接相連的物理鏈路上，如果是，則將該虛擬鏈路映射到除該與同一個物理節(jié)點直 接相連的物理鏈路外的負載最小的物理鏈路上。
[0019] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，在該步驟S1中還包括：計算該物理網(wǎng)絡中物理節(jié)點的 計算能力和該虛擬網(wǎng)絡中虛擬節(jié)點的需求能力值，且該廣度優(yōu)先搜索樹中每一層虛擬節(jié)點 按照其需求能力值降序排列。
[0020] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，該步驟S2中在基于該廣度優(yōu)先搜索樹進行該虛擬網(wǎng) 絡中虛擬節(jié)點映射時，包括步驟：
[0021] A1、判斷該虛擬節(jié)點是否為該虛擬網(wǎng)絡的根結(jié)點，如果是，則將其映射到該物理網(wǎng) 絡中具有最大計算能力的物理節(jié)點上，否則進入步驟A2 ;
[0022] A2 :設置該物理節(jié)點之間的距離參數(shù)上限k，并設置當前距離參數(shù)h = 1 ;
[0023] A3:為該虛擬節(jié)點搜索滿足該虛擬節(jié)點的需求能力值以及距離小于該當前距離參 數(shù)h的物理節(jié)點，如果存在，則進行映射；否則進入步驟A4 ;
[0024] A4:如果h〈k，將該當前距離參數(shù)h的值設為h+1，執(zhí)行該步驟A3,否則返回映射失 敗。
[0025] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，在該步驟S2中，如果虛擬節(jié)點u和v分別映射到底層 節(jié)點i和j，那么在虛擬鏈路映射時，虛擬鏈路（u，v)將被映射到從節(jié)點i到節(jié)點j的一條 物理鏈路上。
[0026] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，在該步驟S2中，該虛擬網(wǎng)絡的每一個割集中的所有虛 擬鏈路被映射到同一個條物理鏈路上的數(shù)量要小于該割集中的虛擬鏈路的總數(shù)；屬于同一 割集的虛擬鏈路不會被映射到同一條物理鏈路上。
[0027] 根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供一種基于割集的虛擬網(wǎng)絡映射系統(tǒng)，其特征在于， 包括步驟：
[0028] 計算單元，用于基于虛擬網(wǎng)絡的網(wǎng)絡拓撲構(gòu)建廣度優(yōu)先搜索樹，并計算該虛擬網(wǎng) 絡的割集；
[0029] 映射單元，包括節(jié)點映射子單元，用于基于該廣度優(yōu)先搜索樹進行該虛擬網(wǎng)絡中 虛擬節(jié)點映射；鏈路映射子單元，用于在每完成一個該虛擬節(jié)點的映射時進行與其相連接 的虛擬鏈路的映射；
[0030] 該鏈路映射子單元，包括：
[0031] 割集判定模塊，用于判定是否存在一個包含該虛擬鏈路的割集，如果該割集存在， 則進一步判斷該割集中除該虛擬鏈路外的其他虛擬鏈路是否已經(jīng)被映射到與同一個物理 節(jié)點直接相連的物理鏈路上；
[0032] 鏈路映射模塊，與該割集判定模塊相連，用于根據(jù)該割集判定模塊的判定結(jié)果，將 該虛擬鏈路映射到負載最小的物理鏈路上，如果該割集存在，或?qū)⒃撎摂M鏈路映射到除該 與同一個物理節(jié)點直接相連的物理鏈路外的負載最小的物理鏈路上。
[0033] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，在該計算單元還用于計算該物理網(wǎng)絡中物理節(jié)點的計 算能力和該虛擬網(wǎng)絡中虛擬節(jié)點的需求能力值，且該廣度優(yōu)先搜索樹中每一層虛擬節(jié)點按 照其需求能力值降序排列。
[0034] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，該節(jié)點映射子單元包括：
[0035] 根節(jié)點判斷模塊，用于判斷該虛擬節(jié)點是否為該虛擬網(wǎng)絡的根結(jié)點；
[0036] 距離參數(shù)設置模塊，用于設置該虛擬節(jié)點之間的距離參數(shù)上限k，以及設置當前距 離參數(shù)h = 1 ;
[0037] 節(jié)點搜索模塊，用于為該虛擬節(jié)點搜索滿足該虛擬節(jié)點的需求能力值以及距離小 于該當前距離參數(shù)h的物理節(jié)點，若未搜索到，則將該當前距離參數(shù)h的值設為h+1后繼續(xù) 搜索，直至h = k ;
[0038] 節(jié)點映射模塊，用于根據(jù)該根節(jié)點判斷模塊的判定結(jié)果，將該虛擬節(jié)點映射到該 物理網(wǎng)絡中具有最大計算能力的物理節(jié)點上；或根據(jù)該節(jié)點搜索模塊的搜索結(jié)果，將該虛 擬節(jié)點映射到滿足該虛擬節(jié)點的需求能力值以及距離小于該當前距離參數(shù)h的物理節(jié)點 上。
[0039] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，該節(jié)點映射子單元如果用于將虛擬節(jié)點u和v分別映 射到底層節(jié)點i和j，那么該鏈路映射子單元用于將虛擬鏈路（u，V)映射到從節(jié)點i到節(jié) 點j的一條物理鏈路上。
[0040] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，該割集判定模塊在判定時，該虛擬網(wǎng)絡的每一個割集 中的所有虛擬鏈路被映射到同一個條物理鏈路上的數(shù)量要小于該割集中的虛擬鏈路的總 數(shù)；屬于同一割集的虛擬鏈路不會被映射到同一條物理鏈路上。
[0041] 通過閱讀說明書，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將更好地了解這些技術(shù)方案的特征和內(nèi) 容。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0042] 下面通過參考附圖并結(jié)合實例具體地描述本發(fā)明，本發(fā)明的優(yōu)點和實現(xiàn)方式將會 更加明顯，其中附圖所示內(nèi)容僅用于對本發(fā)明的解釋說明，而不構(gòu)成對本發(fā)明的任何意義 上的限制，在附圖中：
[0043] 圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的虛擬網(wǎng)絡映射物理網(wǎng)絡實例的示意圖。
[0044] 圖2為本發(fā)明實施例的基于割集的虛擬網(wǎng)絡映射方法的流程示意圖。
[0045] 圖3為本發(fā)明實施例的基于割集的虛擬網(wǎng)絡映射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0046] 圖4為本發(fā)明實施例的物理網(wǎng)絡長期運行平均收益的示意圖。
[0047] 圖5為本發(fā)明實施例的虛擬網(wǎng)絡請求接受率的示意圖。
[0048] 圖6為本發(fā)明實施例的底層網(wǎng)絡長期收益開銷比的示意圖。

【具體實施方式】
[0049] 如圖2所示，本發(fā)明提供一種基于割集的虛擬網(wǎng)絡映射方法，其特征在于，包括步 驟：
[0050] S1、基于虛擬網(wǎng)絡的網(wǎng)絡拓撲構(gòu)建廣度優(yōu)先搜索樹，并計算該虛擬網(wǎng)絡的割集；
[0051] S2、基于該廣度優(yōu)先搜索樹進行該虛擬網(wǎng)絡中虛擬節(jié)點映射，且每完成一個該虛 擬節(jié)點的映射便進行與其相連接的虛擬鏈路的映射。
[0052] 其中，在步驟S1中還包括：計算物理網(wǎng)絡中物理節(jié)點的計算能力和虛擬網(wǎng)絡中虛 擬節(jié)點的需求能力值，且將該廣度優(yōu)先搜索樹中每一層虛擬節(jié)點按照其需求能力值降序排 列。在進行虛擬節(jié)點映射時，虛擬節(jié)點的需求能力值越大，則其被映射的優(yōu)先級越高。
[0053] 步驟S2中基于廣度優(yōu)先搜索方式映射虛擬節(jié)點，目的是方便節(jié)點映射回溯處理； 而每當一個虛擬網(wǎng)絡節(jié)點映射成功后，便映射與其相連接的虛擬鏈路，則是為了盡可能地 避免虛擬網(wǎng)絡鏈路被映射到一條物理長路徑上，從而降低虛擬網(wǎng)絡映射引入的物理網(wǎng)絡資 源開銷。
[0054] 在步驟S2中，在基于該廣度優(yōu)先搜索樹進行該虛擬網(wǎng)絡中虛擬節(jié)點映射時，包括 步驟：
[0055] A1、判斷該虛擬節(jié)點是否為虛擬網(wǎng)絡的根結(jié)點，如果是，則將其映射到物理網(wǎng)絡中 具有最大計算能力的物理節(jié)點上，否則進入步驟A2 ;
[0056] A2 :設置物理節(jié)點之間的距離參數(shù)上限k，并設置當前距離參數(shù)h = 1 ;
[0057] A3:為該虛擬節(jié)點搜索滿足該虛擬節(jié)點的需求能力值以及距離小于該當前距離參 數(shù)h的物理節(jié)點，如果存在，則進行映射；否則進入步驟A4 ;
[0058] A4:如果h〈k，將該當前距離參數(shù)h的值設為h+1，執(zhí)行該步驟A3,否則返回映射失 敗。
[0059] 上述距離參數(shù)具體表現(xiàn)為兩個節(jié)點之間的跳數(shù)，在上述步驟中，本發(fā)明引入了節(jié) 點之間的距離參數(shù)，如果超過了設置的上限值K就停止該次映射并進行回溯，重新映射上 一節(jié)點。
[0060] 為了滿足在物理節(jié)點失效后維持虛擬拓撲最大化連通，本發(fā)明在進行該虛擬鏈路 的映射時，包括步驟：
[0061] B1、判定是否存在一個包含該虛擬鏈路的割集，如果該割集不存在，則將該虛擬鏈 路映射到負載最小的物理鏈路上，如果該割集存在，則進入步驟B2 ;
[0062] B2、判斷該割集中除該虛擬鏈路外的其他虛擬鏈路是否已經(jīng)被映射到與同一個物 理節(jié)點直接相連的物理鏈路上，如果是，則將該虛擬鏈路映射到除與同一個物理節(jié)點直接 相連的物理鏈路外的負載最小的物理鏈路上；否則，將該虛擬鏈路映射到負載最小的物理 鏈路上。
[0063] 上述同一個物理節(jié)點是指在成功將虛擬節(jié)點u的映射到物理節(jié)點i，即完成虛擬 節(jié)點U的映射后，在進行與虛擬節(jié)點u相連的虛擬鏈路的映射時，物理節(jié)點i就是步驟B2 中的同一個物理節(jié)點。此外，步驟Bl、B2中負載最小的物理鏈路均是指滿足鏈路映射條件 的物理鏈路資源中的負載最小的物理鏈路。
[0064] 此外，在進行該虛擬鏈路的映射時，該虛擬網(wǎng)絡的每一個割集中的所有虛擬鏈路 被映射到同一個條物理鏈路上的數(shù)量要小于該割集中的虛擬鏈路的總數(shù)；屬于同一割集的 虛擬鏈路不會被映射到同一條物理鏈路上。
[0065] 在本實施例中，基于連續(xù)性的約束條件，如果虛擬節(jié)點u和v分別映射到底層節(jié)點 i和j，那么在虛擬鏈路映射時，虛擬鏈路（u，V)將被映射到從節(jié)點i到節(jié)點j的一條物理 鏈路上。
[0066] 上述基于割集的虛擬網(wǎng)絡映射方法從數(shù)學意義上來說，是本發(fā)明設計的一種啟發(fā) 式算法CCA-RVNM來解決較大規(guī)模虛擬網(wǎng)絡映射的整數(shù)線性規(guī)劃問題。其目標如下：給定一 個虛擬網(wǎng)絡請求和物理網(wǎng)絡資源，虛擬網(wǎng)絡映射方案首先應該滿足虛擬網(wǎng)絡輕量級可靠需 求（底層單節(jié)點失效后最大化虛擬拓撲連通），其次虛擬網(wǎng)絡映射消耗的底層網(wǎng)絡資源應 該盡可能小。
[0067] 本發(fā)明以降低虛擬網(wǎng)絡映射開銷為目標，提出的面向節(jié)點失效的虛擬網(wǎng)絡映射問 題的整數(shù)線性規(guī)劃模型如下：
[0068] 變量：
[0069] 二進制變量。在映射過程中，如果物理鏈路（i，j)承載了虛擬鏈路（u，V)， 該變量取值1，否則取值0。
[0070] < :二進制變量。在映射過程中，如果虛擬節(jié)點u被映射到物理節(jié)點i上，該變量 取值為1，否則取值為〇。

【權(quán)利要求】
1. 一種基于割集的虛擬網(wǎng)絡映射方法，其特征在于，包括步驟： 51、 基于虛擬網(wǎng)絡的網(wǎng)絡拓撲構(gòu)建廣度優(yōu)先搜索樹，并計算所述虛擬網(wǎng)絡的割集； 52、 基于所述廣度優(yōu)先搜索樹進行所述虛擬網(wǎng)絡中虛擬節(jié)點映射，且每完成一個所述 虛擬節(jié)點的映射便進行與其相連接的虛擬鏈路的映射； 在進行所述虛擬鏈路的映射時，包括步驟： B1、判定是否存在一個包含所述虛擬鏈路的割集，如果所述割集不存在，則將所述虛擬 鏈路映射到負載最小的物理鏈路上，如果所述割集存在，則進入步驟B2 ; B2、判斷所述割集中除所述虛擬鏈路外的其他虛擬鏈路是否已經(jīng)被映射到與同一個物 理節(jié)點直接相連的物理鏈路上，如果是，則將所述虛擬鏈路映射到除所述與同一個物理節(jié) 點直接相連的物理鏈路外的負載最小的物理鏈路上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述基于割集的虛擬網(wǎng)絡映射方法，其特征在于，在所述步驟Sl中 還包括：計算所述物理網(wǎng)絡中物理節(jié)點的計算能力和所述虛擬網(wǎng)絡中虛擬節(jié)點的需求能力 值，且所述廣度優(yōu)先搜索樹中每一層虛擬節(jié)點按照其需求能力值降序排列。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述基于割集的虛擬網(wǎng)絡映射方法，其特征在于，所述步驟S2 中在基于所述廣度優(yōu)先搜索樹進行所述虛擬網(wǎng)絡中虛擬節(jié)點映射時，包括步驟： A1、判斷所述虛擬節(jié)點是否為所述虛擬網(wǎng)絡的根結(jié)點，如果是，則將其映射到所述物理 網(wǎng)絡中具有最大計算能力的物理節(jié)點上，否則進入步驟A2 ; A2 :設置所述物理節(jié)點之間的距離參數(shù)上限k，并設置當前距離參數(shù)h = 1 ; A3:為所述虛擬節(jié)點搜索滿足所述虛擬節(jié)點的需求能力值以及距離小于所述當前距離 參數(shù)h的物理節(jié)點，如果存在，則進行映射；否則進入步驟A4 ; A4 :如果h〈k，將所述當前距離參數(shù)h的值設為h+Ι，執(zhí)行所述步驟A3,否則返回映射失 敗。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述基于割集的虛擬網(wǎng)絡映射方法，其特征在于，在所述步驟 S2中，如果虛擬節(jié)點u和V分別映射到底層節(jié)點i和j，那么在虛擬鏈路映射時，虛擬鏈路 (u，V)將被映射到從節(jié)點i到節(jié)點j的一條物理鏈路上。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述基于割集的虛擬網(wǎng)絡映射方法，其特征在于，在所述步驟 S2中，所述虛擬網(wǎng)絡的每一個割集中的所有虛擬鏈路被映射到同一個條物理鏈路上的數(shù)量 要小于所述割集中的虛擬鏈路的總數(shù)；屬于同一割集的虛擬鏈路不會被映射到同一條物理 鏈路上。
6. -種基于割集的虛擬網(wǎng)絡映射系統(tǒng)，其特征在于，包括步驟： 計算單元，用于基于虛擬網(wǎng)絡的網(wǎng)絡拓撲構(gòu)建廣度優(yōu)先搜索樹，并計算所述虛擬網(wǎng)絡 的害Ij集； 映射單元，包括節(jié)點映射子單元，用于基于所述廣度優(yōu)先搜索樹進行所述虛擬網(wǎng)絡中 虛擬節(jié)點映射；鏈路映射子單元，用于在每完成一個所述虛擬節(jié)點的映射時進行與其相連 接的虛擬鏈路的映射； 所述鏈路映射子單元，包括： 割集判定模塊，用于判定是否存在一個包含所述虛擬鏈路的割集，如果所述割集存在， 則進一步判斷所述割集中除所述虛擬鏈路外的其他虛擬鏈路是否已經(jīng)被映射到與同一個 物理節(jié)點直接相連的物理鏈路上； 鏈路映射模塊，與所述割集判定模塊相連，用于根據(jù)所述割集判定模塊的判定結(jié)果，將 所述虛擬鏈路映射到負載最小的物理鏈路上，如果所述割集存在，或?qū)⑺鎏摂M鏈路映射 到除所述與同一個物理節(jié)點直接相連的物理鏈路外的負載最小的物理鏈路上。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述基于割集的虛擬網(wǎng)絡映射系統(tǒng)，其特征在于，在所述計算單元 還用于計算所述物理網(wǎng)絡中物理節(jié)點的計算能力和所述虛擬網(wǎng)絡中虛擬節(jié)點的需求能力 值，且所述廣度優(yōu)先搜索樹中每一層虛擬節(jié)點按照其需求能力值降序排列。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述基于割集的虛擬網(wǎng)絡映射系統(tǒng)，其特征在于，所述節(jié)點映射子 單元包括： 根節(jié)點判斷模塊，用于判斷所述虛擬節(jié)點是否為所述虛擬網(wǎng)絡的根結(jié)點； 距離參數(shù)設置模塊，用于設置所述虛擬節(jié)點之間的距離參數(shù)上限k，以及設置當前距離 參數(shù)h = 1 ; 節(jié)點搜索模塊，用于為所述虛擬節(jié)點搜索滿足所述虛擬節(jié)點的需求能力值以及距離小 于所述當前距離參數(shù)h的物理節(jié)點，若未搜索到，則將所述當前距離參數(shù)h的值設為h+Ι后 繼續(xù)搜索，直至h = k ; 節(jié)點映射模塊，用于根據(jù)所述根節(jié)點判斷模塊的判定結(jié)果，將所述虛擬節(jié)點映射到所 述物理網(wǎng)絡中具有最大計算能力的物理節(jié)點上；或根據(jù)所述節(jié)點搜索模塊的搜索結(jié)果，將 所述虛擬節(jié)點映射到滿足所述虛擬節(jié)點的需求能力值以及距離小于所述當前距離參數(shù)h 的物理節(jié)點上。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述基于割集的虛擬網(wǎng)絡映射系統(tǒng)，其特征在于，所述節(jié)點映射子 單元如果用于將虛擬節(jié)點u和V分別映射到底層節(jié)點i和j，那么所述鏈路映射子單元用于 將虛擬鏈路（u，V)映射到從節(jié)點i到節(jié)點j的一條物理鏈路上。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6所述基于割集的虛擬網(wǎng)絡映射系統(tǒng)，其特征在于，所述割集判定模 塊在判定時，所述虛擬網(wǎng)絡的每一個割集中的所有虛擬鏈路被映射到同一個條物理鏈路上 的數(shù)量要小于所述割集中的虛擬鏈路的總數(shù)；屬于同一割集的虛擬鏈路不會被映射到同一 條物理鏈路上。
【文檔編號】H04L12/46GK104320276SQ201410589834
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年10月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月28日
【發(fā)明者】蘇森, 程祥, 張忠寶, 雙鍇, 徐鵬, 劉光遠 申請人:北京郵電大學