一種面向業(yè)務實體網(wǎng)絡的網(wǎng)絡資源分配方法及裝置制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術實施例提供了一種面向業(yè)務實體網(wǎng)絡的網(wǎng)絡資源分配方法及裝置，應用于無線通信技術領域，所述方法包括：根據(jù)用戶的業(yè)務需求，提供滿足所述業(yè)務需求的業(yè)務實體網(wǎng)絡；計算所述業(yè)務實體網(wǎng)絡的網(wǎng)絡復用結果，根據(jù)所述網(wǎng)絡復用結果將所述業(yè)務實體網(wǎng)絡映射到虛擬實體和虛擬網(wǎng)絡；對所述虛擬實體和所述虛擬網(wǎng)絡分配物理資源，得到滿足所述業(yè)務需求的網(wǎng)絡資源。本發(fā)明專利技術實施例通過抽象出物理資源并形成全局視圖，網(wǎng)絡虛擬化可以控制所有的虛擬網(wǎng)絡資源，使得在劃分VLAN和VPN的時候能夠做到負載均衡，獲得更好的網(wǎng)絡資源利用率。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
一種面向業(yè)務實體網(wǎng)絡的網(wǎng)絡資源分配方法及裝置
本專利技術涉及無線通信
，特別是涉及一種面向業(yè)務實體網(wǎng)絡的網(wǎng)絡資源分配方法及裝置。
技術介紹
通信網(wǎng)絡中承載著由多種業(yè)務實體網(wǎng)絡構成的復雜網(wǎng)絡，業(yè)務實體網(wǎng)絡中的等同功能實現(xiàn)了實體節(jié)點在同一時間與不同業(yè)務相關聯(lián)。業(yè)務實體網(wǎng)絡被認為是由實體節(jié)點構成的網(wǎng)絡，這些支持業(yè)務功能的實體相互之間形成網(wǎng)絡，即，實體節(jié)點及連接這些實體節(jié)點的網(wǎng)絡構成業(yè)務實體網(wǎng)絡。實體節(jié)點為實現(xiàn)功能的軟件以及相應的物理計算存儲資源、獨立的設備，例如：防火墻、存儲器等，防火墻、存儲器等實體節(jié)點可以在同一時間與不同業(yè)務相關聯(lián)。業(yè)務實體網(wǎng)絡包括：CDN(ContentDeliveryNetwork，內容分發(fā)網(wǎng)絡)、P2P(Peer-to-peer，對等網(wǎng)絡)，以及防火墻、存儲器、廣播、數(shù)據(jù)中心等網(wǎng)絡應用。通過對實體虛擬化，實現(xiàn)了動態(tài)調配、配置、重新配置和優(yōu)化雙方的計算資源以及網(wǎng)絡資源，其中，計算資源包括：服務器，網(wǎng)絡資源包括：通過對實現(xiàn)節(jié)點互聯(lián)互通的鏈路進行無縫操作或者通過對網(wǎng)絡基礎設施虛擬化，實現(xiàn)完全可重構的網(wǎng)絡抽象。傳統(tǒng)的物理網(wǎng)絡資源管理與業(yè)務之間的關系被認為是分離的，然而，許多業(yè)務并不是由孤立的需求組成，而是可以分解為業(yè)務實體網(wǎng)絡，它們同自然界的其他網(wǎng)絡一樣也是通過網(wǎng)絡構成的。這些網(wǎng)絡均具有以下性質，即，兩個節(jié)點可以同時屬于不同的網(wǎng)絡并被多路復用，網(wǎng)絡虛擬化被看作是解決這一問題的有效手段。現(xiàn)有技術中，在網(wǎng)絡中加入一個虛擬化層，將下層的物理資源抽象成邏輯性的虛擬資源，提供給上層使用，從而能夠解決現(xiàn)有網(wǎng)絡中的實際問題。VPN(VirtualPrivateNetwork，虛擬專用網(wǎng)絡)技術和VLAN(VirtualLocalAreaNetwork，虛擬局域網(wǎng))技術都是網(wǎng)絡虛擬化的應用。VLAN技術和VPN技術實現(xiàn)的方式為：在數(shù)據(jù)包的包頭加入標簽，路由器根據(jù)標簽轉發(fā)數(shù)據(jù)包，直至數(shù)據(jù)包到達目的地。然而，VLAN和VPN無法對線路進行控制，也無法考慮交換機的實際路由情況，例如，交換機通過的線路是否擁塞、線路時延、線路帶寬等信息，因此，不能更好地利用網(wǎng)絡資源，使得網(wǎng)絡資源的利用率低。
技術實現(xiàn)思路
本專利技術實施例的目的在于提供一種面向業(yè)務實體網(wǎng)絡的網(wǎng)絡資源分配方法及裝置，以提高網(wǎng)絡資源的利用率。具體技術方案如下：本專利技術實施例公開了一種面向業(yè)務實體網(wǎng)絡的網(wǎng)絡資源分配方法，包括：根據(jù)用戶的業(yè)務需求，提供滿足所述業(yè)務需求的業(yè)務實體網(wǎng)絡；計算所述業(yè)務實體網(wǎng)絡的網(wǎng)絡復用結果，根據(jù)所述網(wǎng)絡復用結果將所述業(yè)務實體網(wǎng)絡映射到虛擬實體和虛擬網(wǎng)絡；對所述虛擬實體和所述虛擬網(wǎng)絡分配物理資源，得到滿足所述業(yè)務需求的網(wǎng)絡資源。可選的，所述計算所述業(yè)務實體網(wǎng)絡的網(wǎng)絡復用結果，根據(jù)所述網(wǎng)絡復用結果將所述業(yè)務實體網(wǎng)絡映射到虛擬實體和虛擬網(wǎng)絡的步驟，包括：將所述業(yè)務實體網(wǎng)絡中的目標子網(wǎng)絡移動至臨時網(wǎng)絡中，根據(jù)第一預設算法確定所述目標子網(wǎng)絡的網(wǎng)絡復用結果，其中，所述目標子網(wǎng)絡的全局復用大于0；判斷所述臨時網(wǎng)絡中復用后的目標子網(wǎng)絡的虛擬網(wǎng)絡資源是否大于虛擬資源管理器中資源；如果否，將所述網(wǎng)絡復用結果添加至用戶標識集合；如果是，將所述臨時網(wǎng)絡中網(wǎng)絡資源小于或等于虛擬資源管理器中資源的第一子網(wǎng)絡添加至用戶標識集合；將所述第一子網(wǎng)絡從所述臨時網(wǎng)絡中移除，得到更新的臨時網(wǎng)絡，將更新的臨時網(wǎng)絡中的子網(wǎng)絡添加至所述業(yè)務實體網(wǎng)絡中；返回所述將所述業(yè)務實體網(wǎng)絡中的目標子網(wǎng)絡移動至臨時網(wǎng)絡中的步驟，直至所述業(yè)務實體網(wǎng)絡中不存在子網(wǎng)絡。可選的，所述將所述業(yè)務實體網(wǎng)絡中的目標子網(wǎng)絡移動至臨時網(wǎng)絡中的步驟，包括：若所述業(yè)務實體網(wǎng)絡中的子網(wǎng)絡分別為第二子網(wǎng)絡Gα和第三子網(wǎng)絡Gα′，根據(jù)公式：確定第二子網(wǎng)絡Gα和第三子網(wǎng)絡Gα′的全局復用Oα,α′，若Oα,α′＞0，將第二子網(wǎng)絡Gα和第三子網(wǎng)絡Gα′移動至所述臨時網(wǎng)絡中；其中，aij為第二子網(wǎng)絡Gα中第一節(jié)點i和第二節(jié)點j的鄰接矩陣，a′ij為第三子網(wǎng)絡Gα′中第一節(jié)點i和第二節(jié)點j的鄰接矩陣，aii為第二子網(wǎng)絡Gα中第一節(jié)點i和第一節(jié)點i的鄰接矩陣，a′jj為第三子網(wǎng)絡Gα′中第二節(jié)點j和第二節(jié)點j的鄰接矩陣，bwij為第二子網(wǎng)絡Gα中第一節(jié)點i和第二節(jié)點j的帶寬，bw′ij為第三子網(wǎng)絡Gα′中第一節(jié)點i和第二節(jié)點j的帶寬，Enti為第二子網(wǎng)絡Gα中的虛擬實體，Ent′j為第三子網(wǎng)絡Gα′中的虛擬實體。可選的，所述根據(jù)第一預設算法確定所述目標子網(wǎng)絡的網(wǎng)絡復用結果的步驟，包括：若所述臨時網(wǎng)絡包括：第四子網(wǎng)絡Gm和第五子網(wǎng)絡Gn，如果第一節(jié)點i和第二節(jié)點j為相同節(jié)點，根據(jù)公式：確定第一節(jié)點i和第二節(jié)點j的網(wǎng)絡實體復用結果Aij；如果第一節(jié)點i和第二節(jié)點j為不同節(jié)點，根據(jù)公式：確定第一節(jié)點i和第二節(jié)點j的網(wǎng)絡帶寬復用結果Bij；將第一節(jié)點i和第二節(jié)點j的網(wǎng)絡實體復用結果Aij和網(wǎng)絡帶寬復用結果Bij的集合確定為第四子網(wǎng)絡Gm和第五子網(wǎng)絡Gn的網(wǎng)絡復用結果其中，第一節(jié)點i為第四子網(wǎng)絡Gm或第五子網(wǎng)絡Gn中的節(jié)點，第二節(jié)點j為第四子網(wǎng)絡Gm或第五子網(wǎng)絡Gn中的節(jié)點，為第一節(jié)點i和第二節(jié)點j在第四子網(wǎng)絡Gm中的鄰接矩陣，為第一節(jié)點i和第二節(jié)點j在第五子網(wǎng)絡Gn中的鄰接矩陣，為第一節(jié)點i在第四子網(wǎng)絡Gm中的虛擬實體，為第一節(jié)點i在第五子網(wǎng)絡Gn中的虛擬實體，PB2為實體服務阻塞率，為第一節(jié)點i和第二節(jié)點j在第四子網(wǎng)絡Gm中的帶寬，為第一節(jié)點i和第二節(jié)點j在第五子網(wǎng)絡Gn中的帶寬，PB1為線路阻塞率。可選的，所述對所述虛擬實體和所述虛擬網(wǎng)絡分配物理資源的步驟，包括：通過混合整數(shù)規(guī)劃算法將所述網(wǎng)絡復用結果轉化為NV，通過目標函數(shù)：對所述虛擬實體和所述虛擬網(wǎng)絡分配物理資源，其中，n、m表示虛擬節(jié)點，u、v表示物理節(jié)點，為虛擬鏈路(n,m)路由經(jīng)過物理鏈路(u,v)的二進制變量，為虛擬鏈路(n,m)路由經(jīng)過物理鏈路(p,v)的二進制變量，為虛擬鏈路(n,m)路由經(jīng)過物理鏈路(p,v)的二進制變量，為虛擬鏈路(n,m)經(jīng)過物理鏈路(u,v)的業(yè)務流的總量，Cuv為物理鏈路權重，Dw為物理節(jié)點權重；(n,m)∈eV，(u,v)∈eP，eP為物理鏈路容量，eV為虛擬鏈路容量，ci(p)為物理節(jié)點p所能提供的資源，nV為虛擬節(jié)點的集合，nP為物理節(jié)點的集合，為虛擬鏈路(n,m)經(jīng)過物理鏈路(v,w)的業(yè)務流的總量，所述目標函數(shù)滿足以下限制條件：本專利技術實施例還公開了一種面向業(yè)務實體網(wǎng)絡的網(wǎng)絡資源分配裝置，包括：業(yè)務實體網(wǎng)絡提供模塊，用于根據(jù)用戶的業(yè)務需求，提供滿足所述業(yè)務需求的業(yè)務實體網(wǎng)絡；虛擬資源映射模塊，用于計算所述業(yè)務實體網(wǎng)絡的網(wǎng)絡復用結果，根據(jù)所述網(wǎng)絡復用結果將所述業(yè)務實體網(wǎng)絡映射到虛擬實體和虛擬網(wǎng)絡；物理資源分類模塊，用于對所述虛擬實體和所述虛擬網(wǎng)絡分配物理資源，得到滿足所述業(yè)務需求的網(wǎng)絡資源。可選的，所述虛擬資源映射模塊，包括：子網(wǎng)絡復用確定子模塊，用于將所述業(yè)務實體網(wǎng)絡中的目標子網(wǎng)絡移動至臨時網(wǎng)絡中，根據(jù)第一預設算法確定所述目標子網(wǎng)絡的網(wǎng)絡復用結果，其中，所述目標子網(wǎng)絡的全局復用大于0；判斷子模塊，用于判斷所述臨時網(wǎng)絡中復用后的目標子網(wǎng)絡的虛擬網(wǎng)絡資源是否大于虛擬資源管理器中資源；第一添加子模塊，用于當判斷子模塊的判斷結果為否本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種面向業(yè)務實體網(wǎng)絡的網(wǎng)絡資源分配方法，其特征在于，包括：根據(jù)用戶的業(yè)務需求，提供滿足所述業(yè)務需求的業(yè)務實體網(wǎng)絡；計算所述業(yè)務實體網(wǎng)絡的網(wǎng)絡復用結果，根據(jù)所述網(wǎng)絡復用結果將所述業(yè)務實體網(wǎng)絡映射到虛擬實體和虛擬網(wǎng)絡；對所述虛擬實體和所述虛擬網(wǎng)絡分配物理資源，得到滿足所述業(yè)務需求的網(wǎng)絡資源。

【技術特征摘要】
1.一種面向業(yè)務實體網(wǎng)絡的網(wǎng)絡資源分配方法，其特征在于，包括：根據(jù)用戶的業(yè)務需求，提供滿足所述業(yè)務需求的業(yè)務實體網(wǎng)絡；計算所述業(yè)務實體網(wǎng)絡的網(wǎng)絡復用結果，根據(jù)所述網(wǎng)絡復用結果將所述業(yè)務實體網(wǎng)絡映射到虛擬實體和虛擬網(wǎng)絡；對所述虛擬實體和所述虛擬網(wǎng)絡分配物理資源，得到滿足所述業(yè)務需求的網(wǎng)絡資源。2.根據(jù)權利要求1所述的面向業(yè)務實體網(wǎng)絡的網(wǎng)絡資源分配方法，其特征在于，所述計算所述業(yè)務實體網(wǎng)絡的網(wǎng)絡復用結果，根據(jù)所述網(wǎng)絡復用結果將所述業(yè)務實體網(wǎng)絡映射到虛擬實體和虛擬網(wǎng)絡的步驟，包括：將所述業(yè)務實體網(wǎng)絡中的目標子網(wǎng)絡移動至臨時網(wǎng)絡中，根據(jù)第一預設算法確定所述目標子網(wǎng)絡的網(wǎng)絡復用結果，其中，所述目標子網(wǎng)絡的全局復用大于0；判斷所述臨時網(wǎng)絡中復用后的目標子網(wǎng)絡的虛擬網(wǎng)絡資源是否大于虛擬資源管理器中資源；如果否，將所述網(wǎng)絡復用結果添加至用戶標識集合；如果是，將所述臨時網(wǎng)絡中網(wǎng)絡資源小于或等于虛擬資源管理器中資源的第一子網(wǎng)絡添加至用戶標識集合；將所述第一子網(wǎng)絡從所述臨時網(wǎng)絡中移除，得到更新的臨時網(wǎng)絡，將更新的臨時網(wǎng)絡中的子網(wǎng)絡添加至所述業(yè)務實體網(wǎng)絡中；返回所述將所述業(yè)務實體網(wǎng)絡中的目標子網(wǎng)絡移動至臨時網(wǎng)絡中的步驟，直至所述業(yè)務實體網(wǎng)絡中不存在子網(wǎng)絡。3.根據(jù)權利要求2所述的面向業(yè)務實體網(wǎng)絡的網(wǎng)絡資源分配方法，其特征在于，所述將所述業(yè)務實體網(wǎng)絡中的目標子網(wǎng)絡移動至臨時網(wǎng)絡中的步驟，包括：若所述業(yè)務實體網(wǎng)絡中的子網(wǎng)絡分別為第二子網(wǎng)絡Gα和第三子網(wǎng)絡Gα′，根據(jù)公式：確定第二子網(wǎng)絡Gα和第三子網(wǎng)絡Gα′的全局復用Oα,α′，若Oα,α′＞0，將第二子網(wǎng)絡Gα和第三子網(wǎng)絡Gα′移動至所述臨時網(wǎng)絡中；其中，aij為第二子網(wǎng)絡Gα中第一節(jié)點i和第二節(jié)點j的鄰接矩陣，a′ij為第三子網(wǎng)絡Gα′中第一節(jié)點i和第二節(jié)點j的鄰接矩陣，aii為第二子網(wǎng)絡Gα中第一節(jié)點i和第一節(jié)點i的鄰接矩陣，a′jj為第三子網(wǎng)絡Gα′中第二節(jié)點j和第二節(jié)點j的鄰接矩陣，bwij為第二子網(wǎng)絡Gα中第一節(jié)點i和第二節(jié)點j的帶寬，bw′ij為第三子網(wǎng)絡Gα′中第一節(jié)點i和第二節(jié)點j的帶寬，Enti為第二子網(wǎng)絡Gα中的虛擬實體，Ent′j為第三子網(wǎng)絡Gα′中的虛擬實體。4.根據(jù)權利要求2所述的面向業(yè)務實體網(wǎng)絡的網(wǎng)絡資源分配方法，其特征在于，所述根據(jù)第一預設算法確定所述目標子網(wǎng)絡的網(wǎng)絡復用結果的步驟，包括：若所述臨時網(wǎng)絡包括：第四子網(wǎng)絡Gm和第五子網(wǎng)絡Gn，如果第一節(jié)點i和第二節(jié)點j為相同節(jié)點，根據(jù)公式：確定第一節(jié)點i和第二節(jié)點j的網(wǎng)絡實體復用結果Aij；如果第一節(jié)點i和第二節(jié)點j為不同節(jié)點，根據(jù)公式：確定第一節(jié)點i和第二節(jié)點j的網(wǎng)絡帶寬復用結果Bij；將第一節(jié)點i和第二節(jié)點j的網(wǎng)絡實體復用結果Aij和網(wǎng)絡帶寬復用結果Bij的集合確定為第四子網(wǎng)絡Gm和第五子網(wǎng)絡Gn的網(wǎng)絡復用結果其中，第一節(jié)點i為第四子網(wǎng)絡Gm或第五子網(wǎng)絡Gn中的節(jié)點，第二節(jié)點j為第四子網(wǎng)絡Gm或第五子網(wǎng)絡Gn中的節(jié)點，為第一節(jié)點i和第二節(jié)點j在第四子網(wǎng)絡Gm中的鄰接矩陣，為第一節(jié)點i和第二節(jié)點j在第五子網(wǎng)絡Gn中的鄰接矩陣，為第一節(jié)點i在第四子網(wǎng)絡Gm中的虛擬實體，為第一節(jié)點i在第五子網(wǎng)絡Gn中的虛擬實體，PB2為實體服務阻塞率，為第一節(jié)點i和第二節(jié)點j在第四子網(wǎng)絡Gm中的帶寬，為第一節(jié)點i和第二節(jié)點j在第五子網(wǎng)絡Gn中的帶寬，PB1為線路阻塞率。5.根據(jù)權利要求1所述的面向業(yè)務實體網(wǎng)絡的網(wǎng)絡資源分配方法，其特征在于，所述對所述虛擬實體和所述虛擬網(wǎng)絡分配物理資源的步驟，包括：通過混合整數(shù)規(guī)劃算法將所述網(wǎng)絡復用結果轉化為NV，通過目標函數(shù)：對所述虛擬實體和所述虛擬網(wǎng)絡分配物理資源，其中，n、m表示虛擬節(jié)點，u、v表示物理節(jié)點，為虛擬鏈路(n,m)路由經(jīng)過物理鏈路(u,v)的二進制變量，為虛擬鏈路(n,m)路由經(jīng)過物理鏈路(p,v)的二進制變量，為虛擬鏈路(n,m)路由經(jīng)過物理鏈路(p,v)的二進制變量，為虛擬鏈路(n,m)經(jīng)過物理鏈路(u,v)的業(yè)務流的總量，Cuv為物理鏈路權重，Dw為物理節(jié)點權重；(n,m)∈eV，(u,v)∈eP，eP為物理鏈路容量，eV為虛擬鏈路容量，ci(p)為物理節(jié)點p所能提供的資源，nV為虛擬節(jié)點的集合，nP為物理節(jié)點的集合，為虛擬鏈路(n,m)經(jīng)過物理鏈路(v,w)的業(yè)務流的總量，所述目標函數(shù)滿足以下限制條件：6.一種面向業(yè)務實體網(wǎng)絡的網(wǎng)絡資源分配裝置，其特征在于，包括：業(yè)務實體網(wǎng)絡提供模塊，用于根據(jù)用戶的業(yè)務需求，提供滿足所述...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：壽國礎，金學廣，劉雅瓊，胡怡紅，郭志剛，
申請(專利權)人：北京郵電大學，
類型：發(fā)明
國別省市：北京,11