专利名称：虚拟网络资源再映射方法
技术领域：
本发明涉及向虚拟网络技术领域，特别涉及一种虚拟网络资源再映射方法。
背景技术：
为解决现有网络的僵化问题，提出了网络虚拟化的概念，并认为是下一代网络体系架构的ー种选择。网络虚拟化将传统的网络服务提供商分成两部分 网络设备提供商(InPs)和网络服务提供商(SPs)，InPs负责部署底层物理网络资源，SPs通过租赁物理网络资源来部署自己的应用服务。在这样ー种架构下，网络虚拟化允许多个异质体系结构的网络服务同时共享ー个物理网，进而可以满足不同的网络服务需求。网络虚拟化中的一个关键需要解决的问题就是虚拟网映射问题，即InPs为带有节点和链路资源约束条件的SPs分配合理的物理资源。虚拟网映射问题已经确定为NP问题。由于虚拟网请求不断地到来或离去，物理网络资源负载(即资源利用率)不断发生变化，最終可能会导致某ー时间内，物理网资源负载分配不均，资源利用率低，虚拟网请求接收率也随之降低，需要对虚拟网进行再映射。为了解现有技术的发展状况，对已有的论文和专利进行了检索、比较和分析，筛选出如下与本发明相关度比较闻的技术信息技术方案I :专利号为201110364076. 9的专利《一种基于粒子群优化的虚拟网络映射方法及系统》，该发明提供了一种基于粒子群优化的虚拟网映射方法。首先更新粒子群的速度和位置，确定可行性粒子，并进ー步确定全局最优位置和个体最优位置，依此过程不断进行迭代，当迭代次数达到最大时，将最终确定的全局最优位置作为映射方案输出。通过对粒子的最优位置进行迭代，实现虚拟网映射方案最优化，提高了底层物理资源的利用率。技术方案2 :专利号为201110173662. 5的专利《基于虚拟网络资源需求动态变化的再映射方法》，该发明提供了一种基于虚拟网络资源需求动态变化的再映射方法。当虚拟网需要増加或删除虚拟节点或链路时，首先确定可用的物理资源，以最小化资源消耗为优化目标，将具有动态需求的虚拟节点和相应的链路映射到可用的物理资源上，并更新可用的物理资源。文献万案 I :《Algorithms for Assigning Substrate Network Resources toVirtual Network Components》,该文献提出了虚拟网再映射的方案。动态映射虚拟网的过程中，物理网络的资源负载状态不断发生变化，可能会出现物理网络资源负载分配不均衡的情況。通过对多个虚拟网进行再映射，可以重新整合物理资源，调节资源负载，提高虚拟网请求接收率。现有技术存在以下缺陷上述技术方案I的缺陷为虚拟网静态映射，物理资源负载不均衡。虚拟网请求到来吋，InPs为SPs安排此时最优的物理资源，但由于虚拟网请求不断地到来或离去，物理网络资源负载不断发生变化，则映射时的最优分配不一定是最終的最优分配，最终导致物理网络资源负载分配不均衡，资源利用率低，而随之而来的便是虚拟网请求接收率降低。
上述技术方案2的缺陷为虚拟资源再映射的驱动因素中未考虑物理资源负载。该技术方案从虚拟网的角度进行考虑，当虚拟网络提出资源动态需求时，如虚拟节点的增加或删除，根据可用的物理资源，对动态需求的虚拟资源进行再映射，最后更新可用的物理资源。在虚拟资源再映射的驱动因素中只考虑了虚拟网本身的动态需求，而未考虑全局物理资源的整体负载状态。上述文献方案I的缺陷为虚拟网动态映射，时间和计算成本消耗高。针对当前物理网络资源使用情况，对正在运行的多个虚拟网进行再映射，为虚拟网重新分配物理资源，可以重新整合物理资源，达到负载均衡。但同时映射多个虚拟网，必然会造成很大的时间开销和计算成本，影响虚拟网正常的网络服务。
发明内容
(一)要解决的技术问题本发明要解决的技术问题是如何实现ー种基于关键节点的虚拟资源再映射方法·
(ニ)技术方案为解决上述技术问题，本发明提供了一种虚拟网络资源再映射方法，包括以下步骤SI :周期性地获取关键虚拟节点，所述关键虚拟节点为资源利用率高于阈值的物理节点承载的虚拟节点集合中的虚拟节点；S2:将所述关键虚拟节点的资源再映射到资源利用率低于所述阈值的物理节点，以使物理网络的资源负载均衡；S3 :对与所述关键虚拟节点相连接的虚拟链路资源进行再映射。其中,所述步骤SI具体包括每间隔预定周期选择关键虚拟节点至虚拟节点队列中； 若所述虚拟节点队列不为空，从所述虚拟节点队列中获取关键虚拟节点。其中，关键虚拟节点通过如下方式选择选择资源利用率超过所述阈值的物理节点；从资源利用率超过所述阈值的物理节点中选择资源占用率最大的虚拟节点。其中，所述阈值确定方式为确定物理网络中是否有资源利用率大于等于门限值的物理节点，若有，则根据物理网络中物理节点的资源利用率的最大值和预设的重映射范围权重的乘积确定所述阈值；否则不进行虚拟网络资源再映射。其中，所述门限值为0. 6，重映射范围权重为0. 8。其中，所述步骤S2具体包括采用最优化方式求得每个关键虚拟节点可映射的物理节点集合；删除每个关键虚拟节点对应的物理节点集合中已经承载了隶属于同一虚拟网的其它虚拟节点的物理节点；若物理节点集合不为空，选择ー个物理节点，使得关键虚拟节点映射到该物理节点上吋，该物理节点的资源利用率最低。其中，所述最优化的目标为
权利要求
1.一种虚拟网络资源再映射方法，其特征在于，包括以下步骤 Si:周期性地获取关键虚拟节点，所述关键虚拟节点为资源利用率高于阈值的物理节点承载的虚拟节点集合中的虚拟节点； 52:将所述关键虚拟节点的资源再映射到资源利用率低于所述阈值的物理节点，以使物理网络的资源负载均衡； 53:对与所述关键虚拟节点相连接的虚拟链路资源进行再映射。
2.如权利要求I所述的虚拟网络资源再映射方法，其特征在于，所述步骤SI具体包括 每间隔预定周期选择关键虚拟节点至虚拟节点队列中； 若所述虚拟节点队列不为空，从所述虚拟节点队列中获取关键虚拟节点。
3.如权利要求I或2所述的虚拟网络资源再映射方法，其特征在于，关键虚拟节点通过如下方式选择 选择资源利用率超过所述阈值的物理节点； 从资源利用率超过所述阈值的物理节点中选择资源占用率最大的虚拟节点。
4.如权利要求3所述的虚拟网络资源再映射方法，其特征在于，所述阈值确定方式为 确定物理网络中是否有资源利用率大于等于门限值的物理节点，若有，则根据物理网络中物理节点的资源利用率的最大值和预设的重映射范围权重的乘积确定所述阈值；否则不进行虚拟网络资源再映射。
5.如权利要求4所述的虚拟网络资源再映射方法，其特征在于，所述门限值为0.6，重映射范围权重为0.8。
6.如权利要求I所述的虚拟网络资源再映射方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括 采用最优化方式求得每个关键虚拟节点可映射的物理节点集合； 删除每个关键虚拟节点对应的物理节点集合中已经承载了隶属于同一虚拟网的其它虚拟节点的物理节点； 若物理节点集合不为空，选择ー个物理节点，使得关键虚拟节点映射到该物理节点上时，该物理节点的资源利用率最低。
7.如权利要求6所述的虚拟网络资源再映射方法，其特征在于，所述最优化的目标为
8.如权利要求I所述的虚拟网络资源再映射方法，其特征在于，所述步骤S3中采用多商品流算法对与关键虚拟节点m相连接的虚拟链路资源进行再映射，其优化目标为
全文摘要
本发明公开了一种虚拟网络资源再映射方法，涉及虚拟网络技术领域，包括周期性地获取关键虚拟节点，关键虚拟节点为资源利用率高于阈值的物理节点承载的虚拟节点集合中的虚拟节点；将关键虚拟节点的资源再映射到资源利用率低于阈值物理节点，以使物理网络的资源负载均衡；对与关键虚拟节点相连接的虚拟链路资源进行再映射。本发明周期性地对物理资源整体负载进行分析，判断是否需要进行虚拟资源再映射，再映射过程中只选择部分影响物理资源负载不均衡的关键虚拟节点进行再映射，这样既可以整合现有物理资源，到达物理资源负载均衡，提高虚拟网请求接收率，又可以节约时间开销和计算成本，最大化减少对虚拟网的正常服务中断的影响。
文档编号H04L29/08GK102868733SQ20121031429
公开日2013年1月9日 申请日期2012年8月29日 优先权日2012年8月29日
发明者王颖, 李文璟, 陈东东, 邱雪松, 孟洛明, 熊翱, 王智立 申请人:北京邮电大学