一种面向业务实体网络的网络资源分配方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供了一种面向业务实体网络的网络资源分配方法及装置，应用于无线通信技术领域，所述方法包括：根据用户的业务需求，提供满足所述业务需求的业务实体网络；计算所述业务实体网络的网络复用结果，根据所述网络复用结果将所述业务实体网络映射到虚拟实体和虚拟网络；对所述虚拟实体和所述虚拟网络分配物理资源，得到满足所述业务需求的网络资源。本发明专利技术实施例通过抽象出物理资源并形成全局视图，网络虚拟化可以控制所有的虚拟网络资源，使得在划分VLAN和VPN的时候能够做到负载均衡，获得更好的网络资源利用率。

【技术实现步骤摘要】
一种面向业务实体网络的网络资源分配方法及装置
本专利技术涉及无线通信
，特别是涉及一种面向业务实体网络的网络资源分配方法及装置。
技术介绍
通信网络中承载着由多种业务实体网络构成的复杂网络，业务实体网络中的等同功能实现了实体节点在同一时间与不同业务相关联。业务实体网络被认为是由实体节点构成的网络，这些支持业务功能的实体相互之间形成网络，即，实体节点及连接这些实体节点的网络构成业务实体网络。实体节点为实现功能的软件以及相应的物理计算存储资源、独立的设备，例如：防火墙、存储器等，防火墙、存储器等实体节点可以在同一时间与不同业务相关联。业务实体网络包括：CDN(ContentDeliveryNetwork，内容分发网络)、P2P(Peer-to-peer，对等网络)，以及防火墙、存储器、广播、数据中心等网络应用。通过对实体虚拟化，实现了动态调配、配置、重新配置和优化双方的计算资源以及网络资源，其中，计算资源包括：服务器，网络资源包括：通过对实现节点互联互通的链路进行无缝操作或者通过对网络基础设施虚拟化，实现完全可重构的网络抽象。传统的物理网络资源管理与业务之间的关系被认为是分离的，然而，许多业务并不是由孤立的需求组成，而是可以分解为业务实体网络，它们同自然界的其他网络一样也是通过网络构成的。这些网络均具有以下性质，即，两个节点可以同时属于不同的网络并被多路复用，网络虚拟化被看作是解决这一问题的有效手段。现有技术中，在网络中加入一个虚拟化层，将下层的物理资源抽象成逻辑性的虚拟资源，提供给上层使用，从而能够解决现有网络中的实际问题。VPN(VirtualPrivateNetwork，虚拟专用网络)技术和VLAN(VirtualLocalAreaNetwork，虚拟局域网)技术都是网络虚拟化的应用。VLAN技术和VPN技术实现的方式为：在数据包的包头加入标签，路由器根据标签转发数据包，直至数据包到达目的地。然而，VLAN和VPN无法对线路进行控制，也无法考虑交换机的实际路由情况，例如，交换机通过的线路是否拥塞、线路时延、线路带宽等信息，因此，不能更好地利用网络资源，使得网络资源的利用率低。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提供一种面向业务实体网络的网络资源分配方法及装置，以提高网络资源的利用率。具体技术方案如下：本专利技术实施例公开了一种面向业务实体网络的网络资源分配方法，包括：根据用户的业务需求，提供满足所述业务需求的业务实体网络；计算所述业务实体网络的网络复用结果，根据所述网络复用结果将所述业务实体网络映射到虚拟实体和虚拟网络；对所述虚拟实体和所述虚拟网络分配物理资源，得到满足所述业务需求的网络资源。可选的，所述计算所述业务实体网络的网络复用结果，根据所述网络复用结果将所述业务实体网络映射到虚拟实体和虚拟网络的步骤，包括：将所述业务实体网络中的目标子网络移动至临时网络中，根据第一预设算法确定所述目标子网络的网络复用结果，其中，所述目标子网络的全局复用大于0；判断所述临时网络中复用后的目标子网络的虚拟网络资源是否大于虚拟资源管理器中资源；如果否，将所述网络复用结果添加至用户标识集合；如果是，将所述临时网络中网络资源小于或等于虚拟资源管理器中资源的第一子网络添加至用户标识集合；将所述第一子网络从所述临时网络中移除，得到更新的临时网络，将更新的临时网络中的子网络添加至所述业务实体网络中；返回所述将所述业务实体网络中的目标子网络移动至临时网络中的步骤，直至所述业务实体网络中不存在子网络。可选的，所述将所述业务实体网络中的目标子网络移动至临时网络中的步骤，包括：若所述业务实体网络中的子网络分别为第二子网络Gα和第三子网络Gα′，根据公式：确定第二子网络Gα和第三子网络Gα′的全局复用Oα,α′，若Oα,α′＞0，将第二子网络Gα和第三子网络Gα′移动至所述临时网络中；其中，aij为第二子网络Gα中第一节点i和第二节点j的邻接矩阵，a′ij为第三子网络Gα′中第一节点i和第二节点j的邻接矩阵，aii为第二子网络Gα中第一节点i和第一节点i的邻接矩阵，a′jj为第三子网络Gα′中第二节点j和第二节点j的邻接矩阵，bwij为第二子网络Gα中第一节点i和第二节点j的带宽，bw′ij为第三子网络Gα′中第一节点i和第二节点j的带宽，Enti为第二子网络Gα中的虚拟实体，Ent′j为第三子网络Gα′中的虚拟实体。可选的，所述根据第一预设算法确定所述目标子网络的网络复用结果的步骤，包括：若所述临时网络包括：第四子网络Gm和第五子网络Gn，如果第一节点i和第二节点j为相同节点，根据公式：确定第一节点i和第二节点j的网络实体复用结果Aij；如果第一节点i和第二节点j为不同节点，根据公式：确定第一节点i和第二节点j的网络带宽复用结果Bij；将第一节点i和第二节点j的网络实体复用结果Aij和网络带宽复用结果Bij的集合确定为第四子网络Gm和第五子网络Gn的网络复用结果其中，第一节点i为第四子网络Gm或第五子网络Gn中的节点，第二节点j为第四子网络Gm或第五子网络Gn中的节点，为第一节点i和第二节点j在第四子网络Gm中的邻接矩阵，为第一节点i和第二节点j在第五子网络Gn中的邻接矩阵，为第一节点i在第四子网络Gm中的虚拟实体，为第一节点i在第五子网络Gn中的虚拟实体，PB2为实体服务阻塞率，为第一节点i和第二节点j在第四子网络Gm中的带宽，为第一节点i和第二节点j在第五子网络Gn中的带宽，PB1为线路阻塞率。可选的，所述对所述虚拟实体和所述虚拟网络分配物理资源的步骤，包括：通过混合整数规划算法将所述网络复用结果转化为NV，通过目标函数：对所述虚拟实体和所述虚拟网络分配物理资源，其中，n、m表示虚拟节点，u、v表示物理节点，为虚拟链路(n,m)路由经过物理链路(u,v)的二进制变量，为虚拟链路(n,m)路由经过物理链路(p,v)的二进制变量，为虚拟链路(n,m)路由经过物理链路(p,v)的二进制变量，为虚拟链路(n,m)经过物理链路(u,v)的业务流的总量，Cuv为物理链路权重，Dw为物理节点权重；(n,m)∈eV，(u,v)∈eP，eP为物理链路容量，eV为虚拟链路容量，ci(p)为物理节点p所能提供的资源，nV为虚拟节点的集合，nP为物理节点的集合，为虚拟链路(n,m)经过物理链路(v,w)的业务流的总量，所述目标函数满足以下限制条件：本专利技术实施例还公开了一种面向业务实体网络的网络资源分配装置，包括：业务实体网络提供模块，用于根据用户的业务需求，提供满足所述业务需求的业务实体网络；虚拟资源映射模块，用于计算所述业务实体网络的网络复用结果，根据所述网络复用结果将所述业务实体网络映射到虚拟实体和虚拟网络；物理资源分类模块，用于对所述虚拟实体和所述虚拟网络分配物理资源，得到满足所述业务需求的网络资源。可选的，所述虚拟资源映射模块，包括：子网络复用确定子模块，用于将所述业务实体网络中的目标子网络移动至临时网络中，根据第一预设算法确定所述目标子网络的网络复用结果，其中，所述目标子网络的全局复用大于0；判断子模块，用于判断所述临时网络中复用后的目标子网络的虚拟网络资源是否大于虚拟资源管理器中资源；第一添加子模块，用于当判断子模块的判断结果为否本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种面向业务实体网络的网络资源分配方法，其特征在于，包括：根据用户的业务需求，提供满足所述业务需求的业务实体网络；计算所述业务实体网络的网络复用结果，根据所述网络复用结果将所述业务实体网络映射到虚拟实体和虚拟网络；对所述虚拟实体和所述虚拟网络分配物理资源，得到满足所述业务需求的网络资源。

【技术特征摘要】
1.一种面向业务实体网络的网络资源分配方法，其特征在于，包括：根据用户的业务需求，提供满足所述业务需求的业务实体网络；计算所述业务实体网络的网络复用结果，根据所述网络复用结果将所述业务实体网络映射到虚拟实体和虚拟网络；对所述虚拟实体和所述虚拟网络分配物理资源，得到满足所述业务需求的网络资源。2.根据权利要求1所述的面向业务实体网络的网络资源分配方法，其特征在于，所述计算所述业务实体网络的网络复用结果，根据所述网络复用结果将所述业务实体网络映射到虚拟实体和虚拟网络的步骤，包括：将所述业务实体网络中的目标子网络移动至临时网络中，根据第一预设算法确定所述目标子网络的网络复用结果，其中，所述目标子网络的全局复用大于0；判断所述临时网络中复用后的目标子网络的虚拟网络资源是否大于虚拟资源管理器中资源；如果否，将所述网络复用结果添加至用户标识集合；如果是，将所述临时网络中网络资源小于或等于虚拟资源管理器中资源的第一子网络添加至用户标识集合；将所述第一子网络从所述临时网络中移除，得到更新的临时网络，将更新的临时网络中的子网络添加至所述业务实体网络中；返回所述将所述业务实体网络中的目标子网络移动至临时网络中的步骤，直至所述业务实体网络中不存在子网络。3.根据权利要求2所述的面向业务实体网络的网络资源分配方法，其特征在于，所述将所述业务实体网络中的目标子网络移动至临时网络中的步骤，包括：若所述业务实体网络中的子网络分别为第二子网络Gα和第三子网络Gα′，根据公式：确定第二子网络Gα和第三子网络Gα′的全局复用Oα,α′，若Oα,α′＞0，将第二子网络Gα和第三子网络Gα′移动至所述临时网络中；其中，aij为第二子网络Gα中第一节点i和第二节点j的邻接矩阵，a′ij为第三子网络Gα′中第一节点i和第二节点j的邻接矩阵，aii为第二子网络Gα中第一节点i和第一节点i的邻接矩阵，a′jj为第三子网络Gα′中第二节点j和第二节点j的邻接矩阵，bwij为第二子网络Gα中第一节点i和第二节点j的带宽，bw′ij为第三子网络Gα′中第一节点i和第二节点j的带宽，Enti为第二子网络Gα中的虚拟实体，Ent′j为第三子网络Gα′中的虚拟实体。4.根据权利要求2所述的面向业务实体网络的网络资源分配方法，其特征在于，所述根据第一预设算法确定所述目标子网络的网络复用结果的步骤，包括：若所述临时网络包括：第四子网络Gm和第五子网络Gn，如果第一节点i和第二节点j为相同节点，根据公式：确定第一节点i和第二节点j的网络实体复用结果Aij；如果第一节点i和第二节点j为不同节点，根据公式：确定第一节点i和第二节点j的网络带宽复用结果Bij；将第一节点i和第二节点j的网络实体复用结果Aij和网络带宽复用结果Bij的集合确定为第四子网络Gm和第五子网络Gn的网络复用结果其中，第一节点i为第四子网络Gm或第五子网络Gn中的节点，第二节点j为第四子网络Gm或第五子网络Gn中的节点，为第一节点i和第二节点j在第四子网络Gm中的邻接矩阵，为第一节点i和第二节点j在第五子网络Gn中的邻接矩阵，为第一节点i在第四子网络Gm中的虚拟实体，为第一节点i在第五子网络Gn中的虚拟实体，PB2为实体服务阻塞率，为第一节点i和第二节点j在第四子网络Gm中的带宽，为第一节点i和第二节点j在第五子网络Gn中的带宽，PB1为线路阻塞率。5.根据权利要求1所述的面向业务实体网络的网络资源分配方法，其特征在于，所述对所述虚拟实体和所述虚拟网络分配物理资源的步骤，包括：通过混合整数规划算法将所述网络复用结果转化为NV，通过目标函数：对所述虚拟实体和所述虚拟网络分配物理资源，其中，n、m表示虚拟节点，u、v表示物理节点，为虚拟链路(n,m)路由经过物理链路(u,v)的二进制变量，为虚拟链路(n,m)路由经过物理链路(p,v)的二进制变量，为虚拟链路(n,m)路由经过物理链路(p,v)的二进制变量，为虚拟链路(n,m)经过物理链路(u,v)的业务流的总量，Cuv为物理链路权重，Dw为物理节点权重；(n,m)∈eV，(u,v)∈eP，eP为物理链路容量，eV为虚拟链路容量，ci(p)为物理节点p所能提供的资源，nV为虚拟节点的集合，nP为物理节点的集合，为虚拟链路(n,m)经过物理链路(v,w)的业务流的总量，所述目标函数满足以下限制条件：6.一种面向业务实体网络的网络资源分配装置，其特征在于，包括：业务实体网络提供模块，用于根据用户的业务需求，提供满足所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：寿国础，金学广，刘雅琼，胡怡红，郭志刚，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：北京,11