一种网络切片链路部署方法与装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种网络切片链路部署方法及装置，所述方法包括获取物理基础设施网络的拓扑结构；获取所述物理基础设施上网络切片中VNF的属性；根据所述VNF的属性选取所述网络切片中需要相互连接的VNF，基于路由设备的最大转发次数计算所述VNF之间的连接路径。本发明专利技术在完成网络切片链路的部署过程中，即考虑了路径传输，也考虑了链路及路由设备的负载情况，实现了总体负载均衡，合理提升网络切片的服务可靠性的技术效果。

【技术实现步骤摘要】
一种网络切片链路部署方法与装置
本专利技术涉及通信领域，尤其涉及一种网络切片链路部署方法与装置。
技术介绍
随着通信技术的飞速发展，为了能够满足众多应用差异化的需求，网络切片作为一种新兴的解决方案，使其能够在一个物理基础设施中切分出多个相互隔离的端到端的逻辑网络，为不同的业务场景提供定制化的服务，该项技术优势使得网络切片在5G网络技术中占有重要的地位。在基于软件定义网络(SDN，SoftwareDefinedNetwork)/网络功能虚拟化(NFV，NetworkFunctionsVirtualization)的5G通信网络中，如何有效地部署网络切片是5G网络大规模商业化之前必须解决的问题。在网络切片部署的过程中，需要实现虚拟网络与物理网络之间的映射关系，因此网络切片的部署迎来了多方面的挑战，一方面，面对未来海量数据流量的增长需求，需要考虑底层物理资源的容量限制，以保证服务质量。另一方面，5G要求端到端时延达到ms级，并突破时空限制，给用户带来极佳的体验，因此，亟待新的网络切片部署方法可以用来满足网络切片的服务可靠性。网络切片部署问题主要分为虚拟网络功能(VNF,VirtualNetworkFunctions)的映射和虚拟链路的映射。当前关于网络切片的部署解决方案，主要是针对网络切片中的VNF到物理资源节点间的映射的方案，在节点映射关系确定后，采用最短路径算法确定物理链路的使用。但是这类部署方式很容易给某些转发设备带来过多的负载，数据包会在某些关键位置拥堵，增加了数据传输的时延，并增加了丢包的概率。
技术实现思路
本专利技术提供一种网络切片链路部署方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质。第一方面，本专利技术提供了一种网络切片链路部署方法。具体的，所述网络切片链路部署方法，包括：获取物理基础设施网络的拓扑结构；获取所述物理基础设施上网络切片中VNF的属性；根据所述VNF的属性选取所述网络切片中需要相互连接的VNF，基于路由设备的最大转发次数计算所述VNF之间的连接路径。第二方面，本专利技术实施例中提供了一种网络切片链路部署装置。具体的，所述网络切片链路部署装置，包括：第一获取模块，被配置为获取物理基础设施网络的拓扑结构；第二获取模块，被配置为获取所述物理基础设施上网络切片中VNF的属性；计算模块，被配置为根据所述VNF的属性选取所述网络切片中需要相互连接的VNF，基于路由设备的最大转发次数计算所述VNF之间的连接路径。第三方面，本专利技术实施例提供了一种电子设备，包括存储器和处理器；所述存储器用于存储一条或多条计算机指令，其中，所述一条或多条计算机指令被所述处理器执行上述第一方面中网络切片链路部署方法的计算机指令。第四方面，本专利技术实施例提供了一种计算机可读存储介质，用于存储网络切片链路部署装置所用的计算机指令，其包含用于执行上述第一方面中网络切片链路部署方法为网络切片链路部署装置所涉及的计算机指令。本专利技术基于模拟退火算法，在以最短路径算法作为初始解的前提下，设置合理的随机扰动，出现更优的解时，就接受它作为新的解，并以一定概率接受比当前解更差的解作为新解来避免陷入局部最优，从而达到全局最优的部署方案。本专利技术在完成网络切片链路的部署过程中，即考虑了路径传输，也考虑了链路及路由设备的负载情况，实现了总体负载均衡，合理提升网络切片的服务可靠性的技术效果。附图说明图1示出根据本专利技术一实施方式的网络切片链路部署方法的流程图；图2示出根据本专利技术一实施方式的网络切片链路部署方法的应用场景的示意图；图3示出根据本专利技术一实施方式的网络切片链路部署装置的示意图；图4示出根据本专利技术一实施方式的电子设备的结构框图；图5是适于用来实现根据本专利技术一实施方式的网络切片链路部署方法的计算机系统的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本专利技术进一步详细说明。应理解本专利技术所描述的实施例只是网络切片部署中的链路部署过程，而非网络切片的全部部署过程，链路部署的前提是已知节点的部署结果。根据本专利技术的实施例，本领域的普通技术人员在不经创造性劳动的基础上实现的本专利技术的所有其他实施例，都属于本专利技术的保护范围。下面的描述中，对与本专利技术无关的技术只做简要的技术说明或者直接略过。现有技术中网络切片链路部署策略主要是通过最短路径算法计算出有连接关系的VNF间的最短路径，但是直接以这个为结果会带来关键节点负载过高的情况，整体的负载不均衡。针对上述问题，本专利技术基于模拟退火算法，在以最短路径算法作为初始解的前提下，设置合理的随机扰动，出现更优的解时，就接受它作为新的解，并以一定概率接受比当前解更差的解作为新解来避免陷入局部最优，从而达到全局最优的部署方案。本专利技术在完成网络切片链路的部署过程中，实现了整体的负载均衡，提升了网络性能。根据本专利技术的一方面，提供一种网络切片链路部署方法，图1示出根据本公开一实施方式的网络切片链路部署方法的流程图，图2示出根据本公开一实施方式的网络切片链路部署方法的应用场景的示意图，如图1和图2所示，网络切片中多域资源分配方法包括：步骤S1：获取物理基础设施网络的拓扑结构。由于5G引入了网络功能虚拟化，实现了硬件的通用化和功能的虚拟化，网络切片的处理单元可以在虚拟机中运行，每个虚拟机都需要通用服务器作为承载。在本专利技术一实施例中，底层物理基础设施包括但不限于通用服务器、网络转发设备、物理链路及专用设备，其中，所述通用服务器用来部署支持虚拟化的功能模块，专用物理设备用来部署不支持虚拟化的一些组件，网络转发设备用于数据的路径选择，物理链路用来承担数据的传输。在本专利技术一实施例中，所述获取的物理基础设施网络拓扑结构的结果可以用邻接矩阵表示。在本专利技术一实施例中，所述步骤S1，所述获取物理基础设施网络的拓扑结构的步骤之后，还可以包括但不限于获取每个节点所代表的设备信息、每条物理链路剩余的带宽、每个网络转发设备在单位时间的转发频数。步骤S2：获取所述物理基础设施上网络切片中VNF的属性，所述VNF的属性包括但不限于VNF的种类、VNF的数量、VNF之间的连接关系、以及VNF所处的物理节点的位置。所述物理基础设施上的网络切片可抽象为虚拟的网络或者系列服务功能链，根据客户的需求，可采用此技术向用户提供定制的、灵活的服务。在同一物理基础设施网络中可以部署多个不同的相互独立的网络切片，在虚拟资源上它们之间是相互独立的，但是它们却可以共用相同的物理设施。在本实施例中，所述网络切片由VNF组成，它们部署在不同的物理节点上，并构成一个完整的虚拟网络。为了开展网络切片链路的部署工作，需要获取所述物理基础设施上网络切片中的基本组成单元VNF的相关属性，所述VNF的属性包括但不限于VNF的种类、VNF的数量、VNF之间的连接关系、以及VNF所处的物理节点的位置。除此之外，还可以获取所述网络切片中每个网元在物理基础设施网络中所处的物理节点所在的位置。步骤S3：根据所述VNF的属性选取所述网络切片中需要相互连接的VNF，基于路由设备的最大转发次数计算所述VNF之间的连接路径。现有技术中网络切片链路部署策略主要是通过最短路径算法计算出有连接关系的VNF间的最短路径，但是直接以这个为结果会带来关键节点负载过高的情况，整体的负载不均本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种网络切片链路部署方法，其特征在于，包括步骤：步骤1，获取物理基础设施网络的拓扑结构；步骤2，基于所述拓扑结构获取所述物理基础设施上网络切片中VNF的属性；步骤3：根据所述VNF的属性选取所述网络切片中需要相互连接的VNF，基于路由设备的最大转发次数计算所述VNF之间的连接路径。

【技术特征摘要】
1.一种网络切片链路部署方法，其特征在于，包括步骤：步骤1，获取物理基础设施网络的拓扑结构；步骤2，基于所述拓扑结构获取所述物理基础设施上网络切片中VNF的属性；步骤3：根据所述VNF的属性选取所述网络切片中需要相互连接的VNF，基于路由设备的最大转发次数计算所述VNF之间的连接路径。2.根据权利要求1所述的网络切片链路部署方法，其特征在于，所述步骤3，包括：步骤31，将网络初始状态设置为所述网络切片中需要相互连接的VNF之间都是通过最短路径连接，在该情况下获取单位时间内所述物理基础设施网络中转发次数最大的路由设备的使用频数Cmax，且迭代次数K＝0；步骤32：随机选取某个网络切片i，在该网络切片i中随机选取若干对已经建立了最短路径的VNF，随机改变它们的路径，得到所述网络中网络切片链路部署当前解的集合St，并获取单位时间内所述物理基础设施网络中转发次数最大的路由设备的使用频数Ct；步骤S33：若Ct<Cmax，则接受所述St，并将Ct的值赋给Cmax；若Ct≥Cmax，则以概率e-Δ/T接受所述St，其中Δ＝Ct-Cmax，T小于等于50大于等于10。步骤S34：令K＝K+1，当满足预设条件时，则将步骤S33中接受的网络切片链路部署解作为最终解，否则返回步骤S32。3.根据权利要求2所述的一种网络切片链路部署方法，其特征在于，所述预设条件是指连续N1次之内Cmax没有发生变化和/或迭代次数K≥N2，其中N1和N2为预先设定的固定数值。4.根据权利要求1～3所述的一种网络切片链路部署方法，其特征在于，所述底层物理基础设施包括通用服务器、网络转发设备、物理链路及专用设备。5.一种网络切片链路部署装置，其特征在于，包括：第一获取模块，被配置为获取物理基础设施网络的拓扑结构；第二获取模块，被配置为根据所述拓扑结构获取所述物理基础设施上网络切片中VN...

【专利技术属性】
技术研发人员：路兆铭，冯新杰，王鲁晗，管婉青，温向明，陈昕，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：北京,11