[发明专利]网络功能虚拟化环境下的内容交付网络服务器优化部署方法

摘要

本发明针对现有CDN副本放置方案的缺陷，提出了一种网络功能虚拟化环境下的内容交付网络服务器优化部署方法。本发明利用谱聚类模型，兼顾了物理网络的数据和拓扑特性。利用底层网络的拓扑关系以及节点的流量需求建立邻接矩阵，利用谱聚类算法将物理网络节点划分成几个集合。然后遍历每个集合中的节点，计算其作为副本中心节点来为集合中其余节点提供内容服务所需成本。选取成本最小的节点，使其作为副本服务器的放置节点，以此来降低成本。

主权项

1.网络功能虚拟化环境下的内容交付网络服务器优化部署方法，其特征在于，包括下列步骤：步骤1：基于承建内容交付网络的物理拓扑结构，将物理节点中的服务器作为虚拟节点，确定待部署的虚拟网络拓扑结构；步骤2：根据虚拟网络拓扑结构和虚拟节点的节点流量需求计算相似度矩阵W：计算任意两个虚拟节点之间的相似度w_ij：若两个虚拟节点之间有链路连接，则相似度w_ij＝(|d_i‑d_j|)^2.5,i≠j；否则，相似度w_ij＝0；其中i、j为虚拟节点标识符，d_i、d_j表示不同虚拟节点的节点流量需求；由相似度w_ij得到相似度矩阵n表示虚拟节点数目；步骤3：根据公式D＝dia(dr₁,dr₂,...,dr_n)得到度数矩阵D，由L＝D‑W得到拉普拉斯矩阵L，其中dia为对角符号，对角元并对拉普拉斯矩阵L进行归一化处理，得到归一化的拉普拉斯矩阵L_ysm：L_ysm＝D^‑1/2LD^‑1/2；步骤4：计算L_ysm的n个特征值及特征向量，特征向量为列向量，即特征向量u_i＝(u_1i,u_2i,...,u_ni)^T，i＝1,…,n；将前k个最小特征值对应的特征向量u₁,...,u_k按列排列形成矩阵U_n×k＝(u₁,...,u_k)，其中k表示待部署的副本服务器数目；对矩阵U_n×k按行归一化得到矩阵T＝(t_ij)_n×k,其中矩阵元素对矩阵T按行取得向量y₁,y₂,…,y_n，其中向量y_i的下标i对应矩阵T的第i行，且i＝1,…,n；步骤5：对y₁,...,y_n进行k均值聚类处理，得到k个聚类结果为C₁,C₂,...,C_k，由每个聚类结果包含的虚拟节点标识符得到k个节点聚类集合A_m,m＝1,…,k；步骤6：对于每个节点聚类集合A_m，遍历A_m中的每个虚拟节点v_r，计算虚拟节点v_r作为中心节点的成本总和其中c_ir表示从节点v_i到节点v_r的链路长度，即节点v_i到节点v_r的跳数，p为单位带宽成本；选取成本总和cost最小的虚拟节点作为每个节点聚类集合A_m的副本中心节点。