一种基于空天地融合网络的可生存性虚拟网络映射算法

文档序号:30615793发布日期:2022-07-02 00:57阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种基于空天地融合网络的可生存性虚拟网络映射算法,其特征在于,包括以下步骤:s1,对物理网络和虚拟网络进行建模,建立虚拟网络映射模型;s2,根据空天地融合网络多维异构,设计控制器协同配合的虚拟网络映射框架;s3,对虚拟网络拓扑中关键节点和环形链路扩展;s4,根据扩展后的虚拟网络拓扑和网络域,划分虚拟网络请求子图,并下发;s5,根据虚拟网络请求子图和网络域内资源信息进行网络域内映射;s6,对空天地融合网络的三层立体网络进行处理,完成域间链路映射。2.根据权利要求1所述的一种基于空天地融合网络的可生存性虚拟网络映射算法,其特征在于,s1中,物理网络模型为:物理网络为一个无向加权图其中,n
p
、l
p
分别是空天地融合网络中的节点集合和链路集合,表示空天地融合网络中节点和链路的属性集合;网络的节点集其中,是卫星节点集,是空中节点集,是地面节点集;网络的链路集其中,分别是卫星节点、空中节点和地面节点之间的链路集合,是卫星节点和空中节点之间的域间链路集合,是卫星节点和地面节点之间的域间链路集合,是空中节点和地面节点之间的域间链路集合;节点属性集cpu表示节点的计算资源,storage表示节点的存储资源;链路属性集bw表示链路的传输资源,buildtime记录链路的建立时间。3.根据权利要求1所述的一种基于空天地融合网络的可生存性虚拟网络映射算法,其特征在于,s1中,虚拟网络为:虚拟网络为一个无向加权图其中,nv和lv分别是空天地融合网络中的节点集合和链路集合,和表示空天地融合网络中节点和链路的属性集合,网络的节点集网络的链路集4.根据权利要求1所述的一种基于空天地融合网络的可生存性虚拟网络映射算法,其特征在于,s1中,虚拟网络映射模型为:虚拟网络请求为v
i
={gv,t
s
,t
e
},i表示虚拟网络请求的次序,t
s
和t
e
分别是一个虚拟网络请求到达和离开的时间,虚拟网络映射是在满足资源约束的前提下将虚拟拓扑映射到物理拓扑的过程,记为m:gv→
g
p
;虚拟网络映射包括两个阶段,节点映射m
n
:和链路映射m
l
::5.根据权利要求1所述的一种基于空天地融合网络的可生存性虚拟网络映射算法,其
特征在于,s3的具体方法如下:定义虚拟节点扩展资源表示虚拟节点的重要程度,按其排序后对重要节点和其邻接链路进行全备份;判断虚拟网络映射框架的拓扑中是否存在环结构,如果存在,就对处于环结构的链路资源进行扩展,实现链路备份。6.根据权利要求5所述的一种基于空天地融合网络的可生存性虚拟网络映射算法,其特征在于,定义虚拟节点扩展资源的方法如下:其中,μ1、μ2和μ3是系数,分别表示计算资源、存储资源和带宽资源的重要度,表示与虚拟节点bv直接相连的链路集合。7.根据权利要求1所述的一种基于空天地融合网络的可生存性虚拟网络映射算法,其特征在于,s6的具体方法如下:以俯视的角度对三层立体网络扁平化处理;结合节点资源对链路动态赋权,进行链路映射。8.根据权利要求7所述的一种基于空天地融合网络的可生存性虚拟网络映射算法,其特征在于,以俯视的角度对三层立体网络扁平化处理的具体方法如下:通过网络域权重因子和域间链路权重因子对网络域和域间链路赋予权重,网络域权重因子和域间链路权重因子的计算公式如下:因子和域间链路权重因子的计算公式如下:其中,m是所求网络域的链路集或域间链路集的数量,ett是预期传输时间,用成功传输一个数据包需要的平均时间来衡量链路的稳定性,per-rtt是单跳往返时间,衡量两个节点之间的往返时延,buildtime是链路的建立时间,采用时间模拟节点的能耗。9.根据权利要求7所述的一种基于空天地融合网络的可生存性虚拟网络映射算法,其特征在于,结合节点资源对链路动态赋权,进行链路映射的具体方法如下:通过调节参数来控制节点资源的影响度,求出链路资源的相对平衡值,计算公式如下:通过调节参数来控制节点资源的影响度,求出链路资源的相对平衡值,计算公式如下:其中,τ是调节参数,用于决定节点资源对链路资源的影响比例,resourceratiio是节点资源占比,用于反应节点资源影响的程度。10.根据权利要求1所述的一种基于空天地融合网络的可生存性虚拟网络映射算法,其
特征在于,完成域间链路映射后,建立虚拟网络映射算法评估模型,评价映射效果;评估模型的评价指标包括长期收益比,映射接受率和故障恢复率,综合考虑计算资源、存储资源和传输资源。

技术总结
本发明公开了一种基于空天地融合网络的可生存性虚拟网络映射算法,本发明设计了控制器协同配合的虚拟网络映射框架,针对实际网络场景,能快速的得到各网络域的拓扑和资源信息,更加适用于空天地融合网络,提高了虚拟网络映射的接受率;本发明通过对虚拟网络映射框架的拓扑中虚拟节点和环形链路扩展,考虑到多种链路类型之间的异质性,在链路映射阶段提出了先将立体网络拓扑扁平化,再根据节点资源求出链路资源的相对平衡值去映射,能够提高映射的可靠性。的可靠性。的可靠性。


技术研发人员:曲桦 赵季红 马楠 袁晓东 余秋雨
受保护的技术使用者:西安交通大学
技术研发日:2022.03.22
技术公布日:2022/7/1
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