[发明专利]一种节能的虚拟网络迁移方法

摘要

本发明公开了一种节能的虚拟网络迁移方法，属于计算机网络领域的网络虚拟化技术领域。所述方法包括确定待迁移的虚拟节点；对待迁移虚拟节点进行排序，得到迁移序列；周期性的进行虚拟节点迁移的步骤。本发明首次将迁移技术应用于虚拟网络映射的问题中，提出了迁移模型，相比于之前的最优算法，本发明中提出的算法进一步节能20％。

主权项

1.一种节能的虚拟网络迁移方法，其特征在于：具体步骤如下，第一步，确定待迁移的虚拟节点；设置一个CPU使用率门限值θ，CPU使用率高于门限值θ的物理节点，将作为目标物理节点接收其它待迁移虚拟节点，而CPU使用率低于门限值θ的物理节点，其上所有虚拟节点将作为待迁移虚拟节点；第二步，对待迁移虚拟节点进行排序，得到待迁移虚拟节点序列Lu；第三步，周期性的进行虚拟节点迁移；迁移周期用MC表示，所有待迁移虚拟节点组成集合U，所有目标物理节点组成集合G，这两个集合将构成一个二分图；对于该二分图定义其边权值Wug如下：其中，为一个二进制数当且仅当虚拟链路l_uv映射到物理路径P_st上时等于1，否则等于0，B(l_st)是物理链路l_st请求的带宽值，为一个二进制数当且仅当物理链路l_tq映射到物理路径P_tq上时等于1，否则等于0，B(l_tq)是物理链路l_tq请求的带宽值；将边权值表示为该虚拟节点对应的原始链路映射方案和完成预匹配后的链路映射方案的链路资源消耗的差值；定义二分图匹配的含义为多对一的匹配，采用改进的KM节点重匹配算法逐步为每一个待迁移虚拟节点找到一条增广路径，如果在M次中无法找到增广路径，则修改顶标使得一条新边加入，再次搜索增广路径，直到找到这样的增广路径或算法超出预设的最大尝试次数；然后进行节点迁移、链路重建和时间复杂度分析；所述的改进的KM节点重匹配算法，具体步骤如下：算法2：寻找增广路径；输入:当前需要搜索的虚拟节点u，目标物理节点队列Lg，输出:记录哪个虚拟节点匹配到哪个物理节点的向量MUG，记录哪个物理节点匹配到哪个虚拟节点的向量MGU；上述算法中：PN是指物理宿主节点的能耗；visitU[u]这个数组记录了哪些虚拟节点被访问过，被访问过的虚拟节点为1，否则为0；visitG[g]这个数组记录了哪些物理节点被访问过，被访问过的物理节点为1，否则为0；node_constrain_check()函数检查是否该物理节点有足够的CPU和memory资源，以及其上是否有来自同一请求的虚拟节点，只有以上两点同时满足才返回正确，否则返回错误；link_constrain_check()函数检查能否为迁移的虚拟节点找到新的链路映射方案，如果成功则返回正确，否则返回错误；update_label()函数将首先查看在算法2中哪些物理节点和虚拟节点被访问过，对于待迁移虚拟节点序列Lu中访问过的虚拟节点和Lg中未访问过的物理节点，计算slack＝Wu+Wg‑Wug的最小值，其中Wu和Wg分别是待迁移虚拟节点序列Lu和目标物理节点队列Lg中访问过的虚拟节点的顶标和未访问过的物理节点的顶标，对于待迁移虚拟节点序列Lu中的访问过的虚拟节点，它们的顶标值将减去slack，对于目标物理节点队列Lg中的未访问过的物理节点，它们的顶标值将加上slack。