[发明专利]一种跨数据中心的虚拟网络映射方法

说明书

技术领域

本发明属于互联网通信技术领域，更为具体地讲，涉及一种跨数据中心的虚拟网络映射方法。 

背景技术

当前，互联网在获取并交换信息方式的模型上取得了巨大的成功，在过去的三十年中，互联网通过支持大批分散的应用以及大量不同的网络技术，证实了自身结构的价值，然而，互联网的广泛使用也成为了其进一步发展的最大阻碍，由于其多供应商的特性，在互联网的现有结构中加入新的结构或调整需要获得所有运营商的共同认可，从而现今的网络结构受到限制只能够进行迟缓简单的更新，而无法进行迅速的变革。 

网络虚拟化作为解决当前互联网僵化问题的技术手段，近年来受到了国内外未来网络领域研究的广泛关注。网络虚拟化的优势之一是支持多个异构的网络架构共享物理基础设施，网络虚拟化技术其本质是通过抽象、分配、隔离机制在一个公共物理网络上独立地运营多个虚拟网，从而能够有选择性地进行最佳的资源分配与调度。网络虚拟化实现了分布式虚拟资源的广泛共享，因此虚拟资源映射是网络虚拟化技术需要实现的重要功能。虚拟资源映射算法作为网络虚拟化技术的关键问题之一，它实现了将用户的虚拟网络请求合理地映射至底层物理网络的物理资源上的过程，其中如何高效分配物理网络资源以满足各虚拟网络的链路带宽和节点性能要求，是虚拟资源映射问题的关键。 

目前已有跨数据中心虚拟网络映射算法以最小化映射成本为目标。该算法按照分级地将虚拟网络映射到多数据中心的底层基础设施上，由于广域网上的单位带宽成本比单个数据中心内高，因此先选择将虚拟网络中的所有虚拟节点映射到单个数据中心内以最小化广域网上所承载的带宽，之后再逐级将虚拟节点和虚拟链路映射到数据中心内部的机架和服务器上。但这种方法仅考虑了映射成本，而没有考虑区域失效（整个数据中心失效）对虚拟网络的影响，甚至在单个数据中心内资源充足的情况下，虚拟网络将完全映射到数据中心内部，那么这个数据中心的失效将导致整个虚拟网络的失效。 

还有另外的映射算法中，由于广域网上的单位带宽成本比数据中心内高，因此忽略数据中心内的带宽成本，并将整个数据中心视为底层拓扑的一个物理节点，强制约束所有的虚拟节点映射到不同的物理节点上（数据中心内），并在此基础上以最小化映射成本为目标。该算法虽然最大化了虚拟网络对单个数据中心的容错能力，但是由于广域网上承载的大量带宽而导致映射成本较高。 

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种跨数据中心的虚拟网络映射方法，在保证生存能力和可靠性需求的条件下以最小的成本为目标完成虚拟网络映射到底层数据中心网络。 

为实现上述发明目的，本发明跨数据中心的虚拟网络映射方法，其特征在于，包括以下步骤： 

（1）、确定虚拟网络的生存能力需求s_V： 

虚拟节点n_V映射在物理节点n_S上表示为：n_V→n_S:M(n_V)＝n_S,n_V∈V_V,n_S∈V_S当M(n_V)＝n_S时x(n_V,n_S)为1，否则x(n_V,n_S)为0，则生存能力约束为：