[发明专利]一种基于满足链路约束的拓扑聚集度虚拟网络映射方法

权利要求书

1.一种基于满足链路约束的拓扑聚集度虚拟网络映射方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：建立虚拟网络映射模型，将虚拟网络请求部署到物理网络并为其分配资源，并将虚拟网络映射分解为节点映射和链路映射；

S2：定义长期网络收益函数；

S3：建立基于链路约束的拓扑聚集度模型，并给基于广度优先搜索的虚拟节点进行排名；

S4：对于每一个虚拟网络资源VNR，进行虚拟网络节点排名，并计算出满足节点请求的聚集度最大的节点，完成节点映射和对应的链路映射。

2.根据权利要求1所述的一种基于满足链路约束的拓扑聚集度虚拟网络映射方法，其特征在于，所述步骤S1中，使用无向图描述物理网络和虚拟网络，并将虚拟网络映射分解为节点映射和链路映射；

物理网络SN为：其中，N_S表示虚拟节点集，E_S表示虚拟链路集合，表示节点属性集，表示链路属性集；虚拟网络VN为其中，N_V表示虚拟节点，E_V表示虚拟链路，和分别表示虚拟节点和虚拟链路请求约束合集，形式化为G_V到G_S子集的映射M:G_V→(N',P',R^N,R^E)，其中N'∈N_S，P'∈P_S，R^N和R^E分别为分配给虚拟网络VN中虚拟节点和虚拟链路的资源，虚拟网络映射可分解为节点映射和链路映射：

节点映射：

链路映射：

定义虚拟节点资源请求量或物理节点剩余量如下：

其中，Nib(n)表示与节点n连接的链路，BW为链路带宽，l为一条与节点n项链的链路。

3.根据权利要求1所述的一种基于满足链路约束的拓扑聚集度虚拟网络映射方法，其特征在于，所述步骤S2中，长期网络收益定义如下：

其中，定义R(G_V,t)为t时刻的虚拟网络请求收益；

长期收益代价比率如下:

其中，定义C(G_V,t)为t时刻的资源消耗代价。

4.根据权利要求1所述的一种基于满足链路约束的拓扑聚集度虚拟网络映射方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述的聚集度CSR定义如下：

其中，N_path为n^s到每个与虚拟节点邻接的已被映射的物理节点的最短路径长度之和，n^s为物理网络SN中的一节点。

5.根据权利要求1所述的一种基于满足链路约束的拓扑聚集度虚拟网络映射方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述的聚集度模型如下：

SM(n^v)＝M_N(nib(n^v))

其中，为满足虚拟链路请求的路径长度；nib(n^v)为n^v相邻节点集，SM(n^v)表示与n^v相邻节点所映射到的物理节点集合，n^v虚拟网络VN一节点。

6.根据权利要求1所述的一种基于满足链路约束的拓扑聚集度虚拟网络映射方法，其特征在于，所述广度优先搜索节点排名步骤如下：

S31：按照节点资源请求量对每个虚拟节点降序排列；

S32：将S31中排列后的第一个节点作为权限root；

S33：以权限root为根对无向图广度优先遍历，得到广度优先搜索树；

S34：按照公式对广度优先搜索树的每一层降序排列；

S35：返回节点排名序列。

7.根据权利要求1所述的一种基于满足链路约束的拓扑聚集度虚拟网络映射方法，其特征在于，所述步骤S4中，基于链路约束的拓扑聚集度映射算法LCCD如下所述：

S41：按照收益对虚拟网络资源VNR队列降序排列；

S42：选择最大收益的虚拟网络资源VNR赋值给聚集度最大的节点BFS；

S43：选择满足节点请求的前k和N_path最小的节点，记为V＝{n₁,n₂,…,n_k}；

S44：计算V_k中每个节点的聚集度，选择最大聚集度的节点被n^v映射，完成与n^v连接边的链路映射，如果失败，把G_V插入到临时队列，等待下个时间窗映射，转到S42；否则跳到S45；

S45：更新物理网络；

S46：如果n^v为空，本次网络请求映射成功，跳到S42；否则跳到S43。