[发明专利]基于服务功能链映射的5G网络资源管控方法

说明书

本发明提出一种基于服务功能链映射的5G网络资源管控方法，为保障不同业务的服务等级，为用户提供定制化可靠服务，降低端到端服务时延，保证数据传输的质量，根据不同的业务类型划分不同类型的资源切片，在切片上选择多条较短的路径，通过感知当前网络节点和链路的正常工作概率和负载情况，计算部署路径的可靠度乘积，将SFC映射到可靠度更高的路径上，当所选路径可靠度较低时，选择时延较低的路径进行部署，综合考虑了端到端时延和服务可靠性，在保障可靠性的基础上降低服务时延，为不同类型业务提供服务，还提高了网络资源利用率和服务接受率。

技术领域

本发明涉及网络数据传输技术领域，具体涉及一种基于服务功能链映射的5G网络资源管控方法。

背景技术

网络功能虚拟化(Network Function Virtualization,NFV)是当前5G网络发展的重要技术，旨在使用虚拟化等技术将负载均衡器、防火墙等常见的网络功能从传统的物理专有设备上解耦，以软件化的形式部署在通信设备上，虚拟网络功能不仅能够依赖通用硬件实现具体的网络功能，还可以基于网络运营商提供的共享物理资源池实现动态创建与灵活扩展，降低了运营成本，提高了网络管理与服务的效率。与主要负责对各种网元虚拟化的NFV不同，软件定义网络(Software Defined Network,SDN)主要负责网络本身的虚拟化，将NFV与SDN结合起来应用于5G网络中，运营商能够实现对网络资源的弹性调度与动态分配。随着业务种类呈现多样化，端到端网络切片技术被提出，在控制平面与业务平面分离的软件化网络中，运营商能够通过划分网络资源切片为不同类型的业务提供定制化服务，每个服务于业务的网络切片涉及网络设备、接入网、传输网和核心网络等部分，在逻辑上相互隔离，服务质量、网络带宽和安全性能等专属性能都需要得到充分保证。在基于NFV/SDN的网络架构中，只需要在网络中根据用户请求信息和对应生成的数据流量转发图，将网络功能按照顺序放置并链接在一起，就能为用户创建端到端的网络服务，这些按照业务逻辑排列形成的服务节点就形成了服务功能链(Service Function Chain,SFC)。

当前针对服务功能链技术，已经有大量相关工作与研究，主要集中在服务功能链编排、部署和动态优化三个方面，SFC编排指的是按照用户请求信息以合适的方式将网络功能组合起来构建服务功能链，SFC部署指在物理网络中选择合适的节点进行VNF实例化，动态优化为通过VNF扩缩容、动态分配虚拟资源等方式保障动态网络中服务的稳定性与可靠性。

但目前对基于服务功能链的资源管控技术的研究还未成熟与完善，需要进一步的研究与设计，5G确定性网络能力是5G网络持续发展的方向，其中广域确定性网络是5G确定性网络的最新发展阶段，主要包括四大类型的应用场景：广域宽带接入、广域大规模连接、广域时敏连接和广域高精度定位，这些场景中存在大量不同服务等级的业务需求，但广域网络结构复杂且具有一定的时变特性，现有的服务功能链编排部署方案未考虑到广域确定性网络不同应用场景的业务特性，难以保障不同业务的服务等级，基于时延感知的SFC编排方法虽然降低了端到端时延，但无法感知业务动态变化、网元损毁或网络拓扑动态变化，无法检测通信网络节点处理数据的可靠性和不断变化的链路质量，因而无法保证数据传输的质量。

基于现有技术存在如上述技术问题，本发明提供一种基于服务功能链映射的5G网络资源管控方法。

发明内容

本发明提出一种基于服务功能链映射的5G网络资源管控方法，为保障不同业务的服务等级，为用户提供定制化可靠服务，降低端到端服务时延，保证数据传输的质量，根据不同的业务类型划分不同类型的资源切片，在切片上选择多条较短的路径，通过感知当前网络节点和链路的正常工作概率和负载情况，计算部署路径的可靠度乘积，将SFC映射到可靠度更高的路径上，当所选路径可靠度较低时，选择时延较低的路径进行部署，综合考虑了端到端时延和服务可靠性，在保障可靠性的基础上降低服务时延，为不同类型业务提供服务，还提高了网络资源利用率和服务接受率。

本发明采用以下技术方案：

一种基于服务功能链映射的5G网络资源管控方法，包括：