基于sdn多域光网络虚拟化技术的资源映射方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及网络通信领域，具体涉及一种基于SDN多域光网络虚拟化技术的资源 映射方法及装置。
【背景技术】
[0002] 随着融合网络技术的发展，不同类型的业务和网络资源交织叠加在一起，形成了 异构化的网络互联环境，加剧了全网业务控制与资源管理的实现难度。而软件定义网络 (Software Defined Network，SDN)能够统一的调度和控制各种光层资源，满足业务多样 化、复杂化的需求，实现对光网络智能化的延伸与增强。云计算、大数据的爆炸式出现，数据 中心的存储资源以及计算资源作为大数据的最终载体已成为数据中心IT资源的基础架构。 而随着存储技术的发展，集中式存储已不再是数据中心的主流架构。海量数据的存储访问， 需要扩展性、伸缩性极强的分布式存储架构来实现。因此，基于跨层多域光网络架构的研 究，也是十分重要的。同时，随着流量急速的增长，对未来光网络的扩展会造成一定的限制 与约束，由于部署的光纤和终端非常昂贵，如何提高现有资源的利用率变得十分关键。网络 虚拟化技术使得物理设备资源可共享化，是应对互联网爆发式发展的有效途径。
[0003] SDN是通过将数据平面和管理平面解耦，使得网络变得程序化，动态化以及业务感 知化。作为SDN主流的控制协议，OpenFlow已经具有基于流交换层次的开放式标准接口，采 用了集中式控制架构，实现了软件定义路由，交换以及网络管理等。根据OpenFlow协议的标 准，将软件定义网络移植到光网络中，使得服务提供商更加自由灵活的提供新型服务。目 前，已经有一些关于OpenFlow协议的扩展，对基于光交换的上下路端口、光载波的中心频率 以及光传输带宽等光数据流进行了补充定义。通过这些扩展，可以将OpenFlow协议引入光 域，并实现软件定义网络类型的光路建立和管理。
[0004] 随着网络流量的需求增长如此快速，提高光传输网络的容量及吞吐量尤为重要。 光通道的传输虚拟化技术能够提高未来网络的传输容量。该技术使得业务在传输过程中可 以选择物理底层资源进行抽象，并通过不同的虚拟网络或虚拟服务提供商获得相关权限， 实现资源的共享或私有化。由于光网络虚拟化的本质就是基于资源设备的共享，而光通道 虚拟化是基于资源融合后创建的虚拟资源，因此光传输虚拟化是实现光网络虚拟化的一项 关键技术。其中，光虚级联是一种适用于数据敏感并具有大容量特性应用的光传输虚拟化 技术。
[0005] 目前，数据中心的存储资源以及计算资源作为大数据的最终载体已成为数据中心 IT资源的基础架构。而随着存储技术的发展，集中式存储已不再是数据中心的主流架构。数 据中心互联的多域光网络，允许海量数据的存储访问，是一种扩展性、伸缩性极强的分布式 存储架构。
[0006] 虽然虚拟化的服务提供可以将底层网络资源抽象并提供给多个服务商租用，但是 资源的总数是一定且有限的。因此，需要一种方法，能够实现应用资源和带宽资源的协同虚 拟化，在部分流量疏导后，进行统一映射，以有效减少资源阻塞率，提高业务接受比。
【发明内容】
[0007] 为了有效减少资源阻塞率，提高业务接受比，本发明提出一种基于SDN多域光网络 虚拟化技术的资源映射方法及装置，在不影响业务传输质量及时延的前提下，可以适当对 业务流经频繁的节点链路进行部分的流量疏导。
[0008] 第一方面，本发明提出一种基于SDN多域光网络虚拟化技术的资源映射方法，包 括：
[0009]接收到虚拟请求时，将所述虚拟请求中的虚拟节点映射到物理节点；
[0010]针对每条虚拟链路，获得该虚拟链路对应的K条最短路径；
[0011] 根据每条最短路径的频谱带宽，计算得到每条最短路径的映射概率，并确定映射 概率最大的路径；
[0012] 在所述映射概率最大的路径上采用一定的调制格式为该虚拟链路分配频谱资源。
[0013] 优选地，所述将所述虚拟请求中的虚拟节点映射到物理节点，包括：
[0014] 将所有所述虚拟节点按照资源容量降序排列；
[0015] 将所有所述物理节点按照空闲资源降序排列；
[0016] 将所述降序排列的虚拟节点按序映射到所述降序排列的物理节点。
[0017] 优选地，所述将所述虚拟请求中的虚拟节点映射到物理节点，还包括：
[0018] 每个所述虚拟节点映射到一个所述物理节点；
[0019] 每个所述物理节点承载一个所述虚拟节点；
[0020] 虚拟节点的资源容量小于等于所述虚拟节点对应的物理节点的空闲资源。
[0021] 优选地，所述获得该虚拟链路对应的K条最短路径，包括：通过KSP(K Shortest Path，K条最短路径算法)算法获得该虚拟链路对应的K条最短路径。
[0022] 优选地，所述根据每条最短路径的频谱带宽，计算得到每条最短路径的映射概率， 包括：
[0023] 根据传输距离和服务质量的约束条件，确定每条所述最短路径的所述调制格式；
[0024] 根据所述调制格式和所述虚拟请求的请求带宽，确定每条所述最短路径的频谱带 宽；
[0025] 根据所述频谱带宽，计算得到每条最短路径的映射概率。
[0026] 优选地，所述最短路径的映射概率为当前最短路径上满足预设容量的空闲连续频 谱段数占所有所述最短路径上的频谱带宽总数的比重。
[0027]优选地，所述频谱资源通过首次命中算法获得。
[0028] 优选地，每条所述虚拟链路映射到一条所述路径;每条所述路径承载一条所述虚 拟链路。
[0029] 第二方面，本发明还提出一种基于SDN多域光网络虚拟化技术的资源映射装置，包 括：
[0030] 节点映射模块：用于接收到虚拟请求时，将所述虚拟请求中的虚拟节点映射到物 理节点；
[0031] 路径获取模块:用于针对每条虚拟链路，获得该虚拟链路对应的κ条最短路径；
[0032] 路径确定模块：用于根据每条最短路径的频谱带宽，计算得到每条最短路径的映 射概率，并确定映射概率最大的路径；
[0033] 资源分配模块:用于在所述映射概率最大的路径上采用一定的调制格式为该虚拟 链路分配频谱资源。
[0034] 优选地，所述节点映射模块包括：
[0035] 虚拟节点排序单元:用于将所有所述虚拟节点按照资源容量降序排列；
[0036] 虚拟节点排序单元:用于将所有所述物理节点按照空闲资源降序排列；
[0037] 节点按序映射单元:用于将所述降序排列的虚拟节点按序映射到所述降序排列的 物理节点。
[0038] 由上述技术方案可知，本发明针对虚拟光网络映射的资源选择策略，创新性地提 出了资源权衡方法，即在路由选择中，提出链路映射概率概念，基于路由不同的调制格式和 请求带宽决定该路由的频谱带宽，选择链路映射概率最高的链路进行路由的频谱分配。通 过本发明能够实现应用资源和带宽资源的协同虚拟化，在部分流量疏导后，进行统一映射， 以有效减少资源阻塞率，并提尚业务接受比。
【附图说明】
[0039] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而