虛擬光網(wǎng)絡(luò)協(xié)同映射方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于虛擬光網(wǎng)絡(luò)映射技術(shù)領(lǐng)域，具體地涉及一種面向虛擬節(jié)點(diǎn)和虛擬鏈路的虛擬光網(wǎng)絡(luò)協(xié)同映射方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著云服務(wù)和數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)與移動(dòng)應(yīng)用服務(wù)呈現(xiàn)出巨大帶寬增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，正推動(dòng)光網(wǎng)絡(luò)資源向著開(kāi)放性與可擴(kuò)展性方向發(fā)展。在大規(guī)模組網(wǎng)與多種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)融合下，基于用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬資源需求，以及用戶對(duì)光網(wǎng)絡(luò)資源靈活配置與調(diào)度的權(quán)限要求，光網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化將能夠滿足用戶對(duì)帶寬服務(wù)的需求，特別地，光網(wǎng)絡(luò)的虛擬化是解決網(wǎng)絡(luò)資源效率與滿足用戶需求的有效方案之一。通過(guò)光網(wǎng)絡(luò)的虛擬化，可以把光網(wǎng)絡(luò)硬件資源與軟件資源進(jìn)行抽象化，形成網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一調(diào)度與分配的資源池，通過(guò)光網(wǎng)絡(luò)的控制功能平面提供用戶服務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)接口和統(tǒng)一控制協(xié)議，用戶可以根據(jù)自身對(duì)網(wǎng)絡(luò)的帶寬資源需求，自行定制網(wǎng)絡(luò)資源虛擬化的調(diào)度方式，以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的整合與優(yōu)化，為提高網(wǎng)絡(luò)的資源效率提供技術(shù)支持。
[0003]通過(guò)光網(wǎng)絡(luò)的資源虛擬化，可以消除網(wǎng)絡(luò)資源分配過(guò)程的僵化，提高網(wǎng)絡(luò)資源調(diào)度靈活性，促進(jìn)光網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)與應(yīng)用層業(yè)務(wù)的創(chuàng)新，保證網(wǎng)絡(luò)資源效率最優(yōu)化，解決網(wǎng)絡(luò)資源容量有限約束條件與網(wǎng)絡(luò)資源利用效率的制約關(guān)系。但是，光網(wǎng)絡(luò)的虛擬化要解決的核心和關(guān)鍵問(wèn)題是，如何把虛擬光網(wǎng)絡(luò)映射到物理光網(wǎng)絡(luò)中，以保證網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量，并能夠保證光網(wǎng)絡(luò)資源利用率。因此，虛擬光網(wǎng)絡(luò)映射技術(shù)將成為解決用戶對(duì)資源需求、網(wǎng)絡(luò)資源效率、業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量等問(wèn)題。目前，對(duì)于頻譜靈活光網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)技術(shù)，主要解決的方法有以下兩類:
1)虛擬節(jié)點(diǎn)優(yōu)先映射方法。首先，根據(jù)虛擬節(jié)點(diǎn)的特征要求，確定虛擬節(jié)點(diǎn)的優(yōu)先映射順序，把虛擬節(jié)點(diǎn)映射到光網(wǎng)絡(luò)的物理節(jié)點(diǎn)上；其次，根據(jù)虛擬光網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)溥B接特點(diǎn)和虛擬節(jié)點(diǎn)之間的連接關(guān)系，為每一條虛擬鏈路建立傳輸路徑；最后，根據(jù)每一條虛擬鏈路的帶寬需求，在所映射的路徑中分配相應(yīng)的帶寬資源。這種映射方法比較簡(jiǎn)單，有利于簡(jiǎn)化虛擬光網(wǎng)絡(luò)的映射到物理光網(wǎng)絡(luò)中；然而，這種映射方法可能導(dǎo)致光網(wǎng)絡(luò)的資源嚴(yán)重浪費(fèi)，難以提高光網(wǎng)絡(luò)的資源利用率。
[0004]2)虛擬鏈路優(yōu)先映射方法。首先，考慮虛擬鏈路帶寬需求屬性，根據(jù)虛擬鏈路的帶寬需求大小，確定虛擬光網(wǎng)絡(luò)中的虛擬鏈路映射順序；其次，基于虛擬鏈路的映射順序，把虛擬鏈路逐條映射到物理光網(wǎng)絡(luò)的光傳輸路徑上，直到把所有虛擬鏈路映射到物理光網(wǎng)絡(luò)中；最后，根據(jù)每一條虛擬鏈路的帶寬需求，在所映射的光傳輸路徑上分配相應(yīng)的帶寬資源。然而，這種映射方法在映射過(guò)程中并沒(méi)有考慮到虛擬節(jié)點(diǎn)的屬性特點(diǎn)，僅僅從光網(wǎng)絡(luò)的資源優(yōu)化角度對(duì)虛擬光網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行映射，缺乏對(duì)虛擬光網(wǎng)絡(luò)的虛擬節(jié)點(diǎn)和虛擬鏈路進(jìn)行有效的協(xié)同映射。
[0005]雖然上述兩種方法都能夠很好地解決虛擬光網(wǎng)絡(luò)映射到物理光網(wǎng)絡(luò)中，但是這兩種映射方法把虛擬節(jié)點(diǎn)與虛擬鏈路相互分離進(jìn)行映射，缺乏對(duì)虛擬節(jié)點(diǎn)與虛擬鏈路之間的相互協(xié)同映射。因此，這兩種虛擬光網(wǎng)絡(luò)映射方法難以使網(wǎng)絡(luò)資源達(dá)到最優(yōu)化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明目的是:提供一種虛擬光網(wǎng)絡(luò)協(xié)同映射方法和裝置，可以有效地把虛擬光網(wǎng)絡(luò)映射到物理光網(wǎng)絡(luò)上，并根據(jù)虛擬光網(wǎng)絡(luò)的虛擬鏈路和虛擬節(jié)點(diǎn)的特點(diǎn)，把虛擬鏈路和虛擬節(jié)點(diǎn)聯(lián)合逐步擴(kuò)展，直到把所有虛擬節(jié)點(diǎn)和虛擬鏈路都映射到物理光網(wǎng)絡(luò)中，最后根據(jù)各條虛擬鏈路的帶寬需求，在物理光網(wǎng)絡(luò)中分配相應(yīng)的帶寬資源，從而解決虛擬光網(wǎng)絡(luò)映射到物理光網(wǎng)絡(luò)的資源效率問(wèn)題，提高物理光網(wǎng)絡(luò)資源效率。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種虛擬光網(wǎng)絡(luò)協(xié)同映射方法，其特征在于，包括以下步驟:
S01:根據(jù)虛擬光網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)需求屬性以及虛擬光網(wǎng)絡(luò)的虛擬節(jié)點(diǎn)和虛擬鏈路的特點(diǎn)，劃分虛擬節(jié)點(diǎn)和虛擬鏈路的映射序列；
S02:根據(jù)虛擬光網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)需求，在物理光網(wǎng)絡(luò)中選擇所有節(jié)點(diǎn)對(duì)預(yù)先配置工作路徑，構(gòu)建物理光網(wǎng)絡(luò)映射輔助圖；
S03:據(jù)虛擬節(jié)點(diǎn)和虛擬鏈路映射序列，判斷虛擬節(jié)點(diǎn)和虛擬鏈路是否滿足映射條件，若滿足所述映射條件，則把虛擬鏈路和虛擬節(jié)點(diǎn)映射到所構(gòu)建的物理光網(wǎng)絡(luò)映射輔助圖中，否則虛擬節(jié)點(diǎn)和虛擬鏈路的映射失敗；
S04:根據(jù)虛擬鏈路的帶寬需求，在物理光網(wǎng)絡(luò)中選擇虛擬鏈路所映射的路徑，確定該路徑的配置參數(shù)，然后在所配置的路徑中分配相應(yīng)的帶寬資源，如果分配的帶寬資源能夠滿足虛擬鏈路的帶寬需求，虛擬鏈路的映射成功，否則結(jié)束虛擬鏈路映射；重復(fù)步驟S03，直至所有虛擬節(jié)點(diǎn)和虛擬鏈路映射到物理光網(wǎng)絡(luò)。
[0008]優(yōu)選的，所述步驟SOl中，按照虛擬鏈路的帶寬需求大小劃分虛擬鏈路的映射序列，根據(jù)虛擬鏈路映射序列以及虛擬節(jié)點(diǎn)的資源需求大小確定虛擬節(jié)點(diǎn)的映射序列。
[0009]優(yōu)選的，計(jì)算所有物理節(jié)點(diǎn)的備選路徑組，配置每一個(gè)節(jié)點(diǎn)對(duì)之間的最短距離作為物理光網(wǎng)絡(luò)輔助圖對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)對(duì)鏈路的權(quán)值，并配置為這個(gè)節(jié)點(diǎn)對(duì)的工作路徑。
[0010]優(yōu)選的，所述映射條件包括:在同一個(gè)虛擬光網(wǎng)絡(luò)中，不同的虛擬節(jié)點(diǎn)或虛擬鏈路不能同時(shí)映射到相同的物理節(jié)點(diǎn)或物理路徑上；虛擬節(jié)點(diǎn)需求的資源小于或等于物理節(jié)點(diǎn)所提供的資源；以及虛擬鏈路映射到物理路徑能夠提供充足的帶寬資源。
[0011]優(yōu)選的，所述配置參數(shù)包括傳輸速率和相應(yīng)的調(diào)制格式。
[0012]本發(fā)明還公開(kāi)了一種虛擬光網(wǎng)絡(luò)協(xié)同映射裝置，包括:
虛擬節(jié)點(diǎn)與虛擬鏈路映射序列劃分模塊，根據(jù)虛擬光網(wǎng)絡(luò)中的映射特性，基于虛擬節(jié)點(diǎn)的資源需求和虛擬鏈路的帶寬需求，確定虛擬節(jié)點(diǎn)和虛擬鏈路的映射序列；
物理光網(wǎng)絡(luò)映射輔助圖構(gòu)建模塊，根據(jù)虛擬光網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)需求，在物理光網(wǎng)絡(luò)中選擇所有節(jié)點(diǎn)對(duì)預(yù)先配置工作路徑，構(gòu)建物理光網(wǎng)絡(luò)映射輔助圖；
虛擬節(jié)點(diǎn)與虛擬鏈路協(xié)同映射模塊，在虛擬光網(wǎng)絡(luò)映射過(guò)程中，針對(duì)虛擬光網(wǎng)絡(luò)映射的優(yōu)化目標(biāo)，調(diào)整虛擬節(jié)點(diǎn)和虛擬鏈路協(xié)同映射策略，將所有虛擬節(jié)點(diǎn)和虛擬鏈路映射到物理光網(wǎng)絡(luò)輔助圖中；
面向虛擬鏈路的帶寬需求的物理光網(wǎng)資源分配模塊，根據(jù)虛擬鏈路映射到物理光網(wǎng)絡(luò)的預(yù)先配置工作路徑，確定該路徑的配置參數(shù)，在該工作路徑中查找可用的帶寬資源，如果滿足虛擬鏈路的帶寬需求，虛擬鏈路建立成功，反之，虛擬光網(wǎng)絡(luò)建立失敗。
[0013]優(yōu)選的，所述物理光網(wǎng)絡(luò)映射輔助圖構(gòu)建模塊通過(guò)計(jì)算所有物理節(jié)點(diǎn)的備選路徑組，配置每一個(gè)節(jié)點(diǎn)對(duì)之間的最短距離作為物理光網(wǎng)絡(luò)輔助圖對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)對(duì)鏈路的權(quán)值，并配置為這個(gè)節(jié)點(diǎn)對(duì)的工作路徑。
[0014]優(yōu)選的，按照虛擬鏈路的帶寬需求大小劃分虛擬鏈路的映射序列，根據(jù)虛擬鏈路映射序列以及虛擬節(jié)點(diǎn)的資源需求大小確定虛擬節(jié)點(diǎn)的映射序列。
[0015]優(yōu)選的，所述配置參數(shù)包括傳輸速率和相應(yīng)的調(diào)制格式。
[0016]優(yōu)選的，還包括虛擬光網(wǎng)絡(luò)映射判斷與警告模塊，用于模塊執(zhí)行失敗或者無(wú)法執(zhí)行時(shí)，發(fā)出警告操作，控制整個(gè)裝置中斷運(yùn)行。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:
1.根據(jù)虛擬光網(wǎng)絡(luò)的虛擬節(jié)點(diǎn)與虛擬鏈路的基本屬性，在物理光網(wǎng)絡(luò)中預(yù)先配置所有節(jié)點(diǎn)對(duì)的備選路徑組，基于不同的目標(biāo)，構(gòu)建物理光網(wǎng)絡(luò)映射輔助圖，能夠有效降低虛擬光網(wǎng)絡(luò)映射過(guò)程的復(fù)雜性。通過(guò)虛擬光網(wǎng)絡(luò)協(xié)同映射方法，提高物理光網(wǎng)絡(luò)的資源利用率、減少物理光網(wǎng)絡(luò)的成本和能耗消耗，解決物理光網(wǎng)絡(luò)的資源配置問(wèn)題。
[0018]2.通過(guò)計(jì)算所有物理節(jié)點(diǎn)的備選路徑組，配置每一個(gè)節(jié)點(diǎn)對(duì)之間的最短距離作為物理光網(wǎng)絡(luò)輔助圖對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)對(duì)鏈路的權(quán)值，通過(guò)這樣配置每一個(gè)節(jié)點(diǎn)的權(quán)值，可以簡(jiǎn)化虛擬鏈路映射到物理光網(wǎng)絡(luò)的工作路徑?？梢蕴岣咛摂M光網(wǎng)絡(luò)的映射成功率，使虛擬光網(wǎng)絡(luò)在映射過(guò)程中保持最佳適配狀態(tài)。
[0019]
【附圖說(shuō)明】
[0020]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述:
圖1為本發(fā)明虛擬光網(wǎng)絡(luò)協(xié)同映射裝置的結(jié)構(gòu)框圖