[发明专利]一种无线虚拟网络的映射方法

说明书

技术领域

本发明属于通信技术领域，涉及一种无线网络环境下的虚拟网络映射的方法。

背景技术

近年来，随着互联网的快速发展，网络虚拟化受到了广泛的关注，在网络虚拟化环境中，基础设施提供商管理运营底层物理网络，服务提供商可以向基础设施提供商租赁网络资源并创建虚拟网络。然而为服务提供商的虚拟网络请求分配基础设施提供商的底层资源的问题，也即虚拟网络映射问题是网络虚拟化面临的主要挑战之一。

已有的虚拟网络映射方法大多围绕节点CPU资源、出口链路带宽资源等节点本地资源属性来进行讨论，忽略了对网络连接信息、节点间可用带宽资源等属性展开进一步的研究，客观上限制了虚拟网络映射算法映射效率的提高。

因此，合理的考量节点间的连接关系，实现虚拟网络的高效映射和网络物理资源的有效利用是目前计算机网络工程领域一个急需要解决的技术难题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种无线网络环境下的虚拟网络映射的方法。结合网络的频谱资源和功率资源联合分配，对节点实时拓扑属性进行分析，定义节点映射优先级。在链路映射过程中，考虑无线链路之间的干扰，实现网络物理资源的有效利用。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种无线虚拟网络的映射方法，该方法包括以下步骤：

S1：构建无线网络虚拟化映射模型；

S2：根据无线网络虚拟化映射模型计算目前网络中可用的资源和本地资源，确定干扰模型，然后通过定义链路资源单价反映网络负载压力；

S3：首先实现虚拟节点的优化映射，然后基于部署好的虚拟节点，进行虚拟链路映射找到物理承载路径。

进一步，步骤S1中，所述无线网络虚拟化映射模型包括物理网络模型和无线网络虚拟请求模型；所述物理网络模型为：底层物理网络拓扑被标记为带权无向图其中N^S表示底层物理节点的集合，L^S表示底层物理链路的集合，与分别表示底层节点n^S(n^S∈N^S)与底层链路l^S(l^S∈L^S)所具有的属性；底层节点n^S具有的属性为该节点可用功率Pow(n^S)、物理位置loc(n^S)，底层链路l^S的属性为链路可用带宽资源Bw(l^S)；底层网络的无环路路径标记为P^S。

虚拟网络请求拓扑被标记为带权无向图其中N^V为虚拟节点的集合，L^V为虚拟链路的集合，与分别表示虚拟节点n^V(n^V∈N^V)与虚拟链路l^V(l^V∈L^V)的资源约束；虚拟节点的资源约束考虑该节点的功率需求Pow(n^V)和地理位置loc(n^V)，以及虚拟节点的可映射范围D(n^V)，虚拟链路的资源约束考虑该链路的带宽需求Bw(l^V)；对于一个虚拟网络请求，用三元组VNR^(k)(G^V,t_a,t_d)表示，其中t_a表示虚拟网络请求的到达时刻，t_d表示虚拟请求在底层网络中持续的时间。

进一步，步骤S3中，所述实现虚拟节点的优化映射包括以下步骤：

S301：计算虚拟节点的度值和中介中心度值，结合两类中心性度值计算出虚拟节点的聚合中心度值，从而可以计算出虚拟节点在节点映射过程中的映射优先级值；

S302：计算选出的虚拟节点的备用物理节点集合，对集合中的所有物理节点计算度值和紧密中心度值，结合两类中心度值计算出物理节点的聚合紧密中心度值，从而可以计算出物理节点在节点映射过程中的映射优先级值；

S303：选出映射优先级值最大的虚拟节点映射到映射优先级值最大的物理节点上。

步骤S3中，所述进行虚拟链路映射包括以下步骤：

S304：计算链路干扰系数和链路资源成本系数；

S305：综合链路干扰系数和链路资源成本系数作为权重，采用K最短路径算法找到两物理节点之间的k条最短路径，最短路径综合考虑了资源的大小和链路之间的干扰。