[发明专利]一种基于蒙特卡洛树搜索的服务功能链迁移方法

说明书

本发明公开一种基于蒙特卡洛树搜索的服务功能链迁移方法，包括以下步骤：1)判断当前是否需要进行服务功能链迁移；2)确定待迁移服务功能链请求集合R′_mig；3)确定最优迁移方案；4)形成服务功能链请求集合的链路映射方案；7)根据迁移方案和链路映射方案对待迁移服务功能链请求集合R′_mig实行迁移操作，并更新物理网络拓扑；本发明解决了当服务功能链部署完成后，由于服务器资源消耗过载情景下的服务功能链迁移问题。

技术领域

本发明涉及服务功能链领域，具体是一种基于蒙特卡洛树搜索的服务功能链迁移方法。

背景技术

网络功能虚拟化(Network Function Virtualization,NFV)技术的出现彻底改变了传统的网络架构模式。在NFV范式下，网络功能不再需要依靠专用硬件设备来实现，而是通过虚拟化技术实现为在通用服务器上运行的软件组件，即虚拟网络功能(VirtualNetwork Functions,VNF)。在基于NFV的网络架构中，用户的网络服务是以服务功能链(Service Function Chain,SFC)的形式来实现的。SFC是指对数据流进行处理的一组有序的VNFs集合，若干数量由虚拟链路链接而成的VNF便形成了一个特定的网络服务。一个高效、合理的SFC部署方案不仅能提高网络资源的利用率，还可以给用户带来更好的服务体验。

SFC迁移考虑的是当SFC部署完成后，若用户网络服务的资源需求发生变化或是底层物理网络中服务器出现故障导致无法继续支持VNF的运行，为了给用户带来持续高质量的服务体验，进而需要对已经部署好的SFC进行动态迁移。在网络负载动态变化的情况下，SFC迁移被认为是提高网络资源利用率，维持网络负载均衡的一种有效途径。然而，当前大多数研究工作都单纯的以成功迁移为目标，忽视了基于该目标而制定的迁移策略可能会导致额外的资源消耗。如何设计有效的算法在特定的环境下对已经部署好的SFC进行迁移使得最大化网络负载均衡的同时最小化底层物理网络中链路带宽的消耗是当前服务功能链迁移问题所面临的重大挑战。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于蒙特卡洛树搜索的服务功能链迁移方法，包括以下步骤：

1)判断当前是否需要进行服务功能链迁移，若是，则进入步骤2)。

判断当前是否需要进行服务功能链迁移的方法包括：若底层物理服务器出现故障，或者底层物理网络资源过载，则底层物理服务器需要进行服务功能链迁移。

需要进行服务功能链迁移的底层物理服务器满足下式：

式中，β∈[0,1]表示资源过载阈值。表示服务器v_i的CPU资源消耗情况。表示物理服务器v_i的CPU资源容量。表示链路e_j的带宽资源消耗情况。代表物理链路e_j所具有的带宽容量。V^p为服务器集合。E^p为物理链路集合。

2)获取当前物理网络拓扑和服务功能链的部署方案。

3)确定待迁移服务功能链请求集合R′_mig。

所述服务功能链请求集合R′_mig＝{SFC₁,SFC₂,SFC₃,…,SFC_n}。n代表待迁移服务功能链的数量；SFC_n为第n个待迁移服务功能链。

确定待迁移服务功能链请求集合R′_mig的步骤如下：

3.1)确定需要迁移的物理服务器集合