[发明专利]一种网络切片场景下服务功能链可靠构建与部署方法

说明书

本发明涉及一种网络切片场景下服务功能链可靠构建与部署方法，属于移动通信技术领域。该方法为：在网络切片场景下，对多个服务请求下的服务功能链SFC进行可靠构建，采用基于共享虚拟网络功能VNF的SFC可靠构建算法，通过VNF的依赖关系及可共享次数构建服务功能图SFG，选择可靠性最高的SFG，完成多个网络切片服务请求的SFC构建；基于SFG的构建结果对其进行可靠映射，采用基于延迟感知和可靠的SFG映射算法，对SFG中的VNF进行映射及备份以满足用户的可靠性需求，并使用基于节点重要度的启发式算法，以在多项式时间内找寻映射方案的最优解。本发明能保证网络中SFC可靠性，有效减少网络资源消耗和整体服务成本。

技术领域

本发明属于移动通信技术领域，涉及一种网络切片场景下服务功能链可靠构建与部署方法。

背景技术

网络功能虚拟化(NFV)和软件定义网络(SDN)技术可以在位于网络边缘或核心的数据中心服务器上运行，在未来网络的演进中具有十分重要的意义。在5G、6G网络中，NFV和SDN能够网络灵活部署、资源共享，同时可以满足垂直行业的多样性需求，从而推动网络切片技术的应用与发展。在实际网络中，网络定制化服务能否正常运行，与网络切片请求的可靠性息息相关。因此，为了提高5G网络切片请求的可靠性，应重视SFC的构建和备份。

在网络运营中，用户需要高度可靠、长期、稳定的服务。NFV虽然增加了网络部署与构建的灵活性，但由于软硬件解耦引入了更多不可靠因素。在NFV环境中，为了提高网络服务的整体可靠性，必须考虑SFC在构建及映射两个方面的可靠性问题。

现有技术在SFC的构建研究中，只讨论了单一服务请求的场景，未针对多个SFC整体考虑和优化。在SFC的映射研究中，通过最小化成本及资源消耗等方式完成SFC的映射，但未考虑端到端时延约束，在映射过程中也未对SFC的可靠性进行研究。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种网络切片场景下服务功能链可靠构建与部署方法，解决多个SFC在保证可靠性的前提下构建与映射问题，同时有效减少网络资源消耗和整体服务成本。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种网络切片场景下服务功能链可靠构建与部署方法，该方法包括以下步骤：

S1：在网络切片场景下，对多个服务请求下的服务功能链SFC进行可靠构建，采用基于共享虚拟网络功能VNF的SFC可靠构建算法，通过VNF的依赖关系及可共享次数构建服务功能图SFG，并通过容斥原理计算并选择可靠性最高的SFG，完成多个网络切片服务请求的SFC构建；

S2：基于SFG的构建结果对其进行可靠映射，采用基于延迟感知和可靠的SFG映射算法，对SFG中的VNF进行映射及备份以满足用户的可靠性需求，并使用基于节点重要度的启发式算法，以在多项式时间内找寻映射方案的最优解。

可选的，所述S1中，网络切片场景包括：基础设施层、虚拟网络功能层、业务运营支撑系统、网络功能虚拟化管理与编排NFV MANO以及软件定义网络SDN控制器；SFC由特定集合的VNF由虚拟链路连接形成，部署在虚拟网络功能层；

SFC构建问题是针对多个网络服务请求将VNF组成SFG。

可选的，所述S1中，基于共享VNF的SFC可靠构建算法，以最小化网络切片服务请求所需的资源、最大化SFG可靠性为优化目标，将多个服务请求下的SFC根据依赖关系和共享次数构建为SFG，具体包括：

S11：初始化SFG集合为空集；

S12：对于每个服务请求构建SFC集合，对服务请求中包含的VNF进行全排列，并通过删除不满足依赖关系的VNF排序，得到SFC集；

S13：对于每条SFC，根据VNF的共享次数要求构建SFG；

S14：将当前SFG加入至SFG集合；