基于混合网络的服务链映射方法、智能终端及存储介质技术

本发明专利技术公开了一种基于混合网络的服务链映射方法、智能终端及存储介质，所述方法包括：获取服务链路请求；根据预设的静态路径表构造规则和预设的网络链路信息，确定所述服务链路请求对应的目标候选路径集；根据预设的网络实时指标，计算各个所述目标候选路径对应的路径评价值；根据所述路径评价值，确定所述目标候选路径集中的目标传输路径。本发明专利技术基于当前网络中各个节点的网络实时指标，动态选择服务链路请求对应的目标传输路径，使服务链能够合理、有效的调度和分配有限的网络资源。有效的调度和分配有限的网络资源。有效的调度和分配有限的网络资源。

【技术实现步骤摘要】
基于混合网络的服务链映射方法、智能终端及存储介质


[0001]本专利技术涉及计算机
，尤其涉及一种基于混合网络的服务链映射方法、智能终端及存储介质。

技术介绍

[0002]传统网络中常需要大量部署在特定设备上的网络功能(Network Fuction，NF)，包括负载均衡器、防火墙、网络地址转换等，来提供特殊的服务，这些设备被称为网络中间件。在网络功能虚拟化(Network Function Virtualization)技术中，可以将网络功能虚拟化为虚拟化网络功能(Virtual Network Function，VNF)，并以软件形式将各VNF部署在各物理节点上。流量遵照需求顺序被一系列不同的VNF处理，组成服务链。其中，两个VNF之间的链路称为虚拟链路，两个物理节点之间的链路称为物理链路。在将各个VNF部署在各个物理节点上之后，为保证服务链正常工作，还需要将服务链中的各个VNF之间的虚拟链路映射到物理节点之间的物理路径上，即从一个物理节点到另外一个物理节点之间的链路形成的路径。
[0003]传统网络中，部署VNF的物理节点通常为通用服务器。网络功能节点包含服务器和可编程数据平面，其中服务器上以软件VNF的方式实现网络功能，而可编程数据平面是基于匹配
‑
动作表实现的硬件网络功能。而近年来，许多研究提出利用P4可编程数据平面卸载网络功能。P4可编程数据平面相较通用服务器具有更高的处理能力，能够为流量提供更高的性能，而通过配置可编程数据平面流水线中的匹配
‑
动作表，则可以提供可编程性，用来卸载网络功能。例如，网络地址转换器可以通过数据平面匹配
‑
动作表匹配流量IP地址并修改为给定的IP地址实现IP地址映射功能。一个P4可编程数据平面上通常可安装多个网络功能，通过下发流表的方式为对应的流提供网络功能服务。而P4可编程数据平面有自身局限性，无法支持部分涉及到复杂操作(包括读取负载数据等的操作)的网络功能，硬件资源同时也需要保证流量转发的性能，因此可以采用可编程交换机和通用服务器相结合的环境提供网络功能服务。
[0004]传统服务链映射算法通常只考虑纯服务器VNF的场景。而由于P4可编程数据平面NF具有以下特点，传统模型难以直接运用于混合系统：
[0005](1)与服务器VNF不同，流量顺序地通过可编程数据平面流水线，因此也必然以一定顺序经过可编程数据平面上的NF。如果以相反的顺序通过同一个交换机上的两个NF，则会额外占用端口，对其他流量性能造成较大影响；
[0006](2)不同于服务器VNF，流量通过可编程交换机NF时主要影响内存资源使用，因此算法进行决策时需要考虑可编程交换机资源限制。
[0007]同时，由于需要为网络中的动态流量提供实时的决策，方案应该进行及时的决策、提供快速的响应，从而减少对流量时延的影响。对于服务链映射方案，简单地采用两个节点之间的最短路径值来进行VNF映射，则会缺少对网络实时状态的考虑，容易造成拥塞；有方案通过构造服务转发图并实时运行最短路径值算法来适应网络的动态性，但是最短路径值
算法时间复杂度较高，造成网络流量时延增加。因此服务映射算法需要应对变化的流量需求，快速地为流量选择合适的网络功能实例并且构造服务转发路径，减小流完成时间，同时避免网络拥塞的产生。

技术实现思路

[0008]本专利技术的主要目的在于提供一种基于混合网络的服务链映射方法、智能终端及存储介质，旨在解决现有技术中基于混合网络的服务链映射响应速度慢的问题。
[0009]为实现上述目的，本专利技术提供一种基于混合网络的服务链映射方法，所述基于混合网络的服务链映射方法包括如下步骤：
[0010]获取服务链路请求；
[0011]根据预设的静态路径表构造规则和预设的网络链路信息，确定服务链路请求对应的目标候选路径集；
[0012]根据预设的网络实时指标，计算各个所述目标候选路径对应的路径评价值；
[0013]根据所述路径评价值，确定所述目标候选路径集中的目标传输路径。
[0014]可选地，所述的基于混合网络的服务链映射方法，其中，所述根据预设的静态路径表构造规则和预设的网络链路信息，确定所述服务链路请求对应的目标候选路径集，具体包括：
[0015]根据预设的转发图规则和所述网络链路信息，构建与所述服务链路请求对应的网络转发图；
[0016]根据所述网络转发图，确定所述服务链路请求对应目标候选路径集；
[0017]其中，所述服务链路请求为R＝(N
r
,v
s
,v
d
)，N
r
为所述服务链路请求对应的网络功能组成的序列，v
s
为发出所述服务链路请求的源节点，v
d
为所述服务链路请求对应的目标节点；
[0018]所述网络转发图G＝(N,V,E)，其中，V为网络节点的集合、N为各个所述网络节点对应的网络功能，E为根据网络链路，对所述网络节点连接得到的边，网络转发图包括|N
r
|+2个网络阶段，|N
r
|为N
r
的长度，其中第一阶段为源节点，第|N
r
|+2阶段为目标节点；
[0019]所述网络节点V
i
为网络功能转发在第i网络阶段的网络节点的集合，为第i网络阶段的各个网络节点具备的网络功能，为具备网络功能的网络节点的集合。
[0020]可选地，所述的基于混合网络的服务链映射方法，其中，所述边包括边权重，所述边权重包括所述网络节点之间的最短路径值。
[0021]可选地，所述的基于混合网络的服务链映射方法，其中，所述边为有向边，由该边的起始节点指向终止节点，所述起始节点为所述终止节点对应的网络阶段的前一阶段；所述边权重的计算过程具体包括：
[0022]针对每一个所述边，当该边的起始节点和终止节点位于不同交换机时，将所述起始节点和所述终止节点对应的最短路径值赋值长度至该边对应的边权重；
[0023]当该边对应的起始节点和终止节点位于同一物理节点时，判断所述物理节点中网络功能安装顺序是否为从所述起始节点到所述终止节点；
[0024]若是，则将零赋值至该边对应的边权重；
[0025]若否，则将预设的无效权重值赋值至该边对应的边权重。
[0026]可选地，所述的基于混合网络的服务链映射方法，其中，所述根据所述网络转发图，确定所述服务链路请求对应目标候选路径集，具体包括：
[0027]根据预设的最短路径值算法和所述网络转发图，确定所述服务链路请求对应的初始候选路径集；
[0028]根据预设的筛选规则，对所述初始候选路径集进行筛选，得到目标候选路径集。
[0029]可选地，所述的基于混合网络的服务链映射方法，其中，所述根据预设的筛选规则，对所述初始候选路径集进行筛选，得到目标候选路径集，具体包括：
[0030]根本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于混合网络的服务链映射方法，其特征在于，所述基于混合网络的服务链映射方法包括：获取服务链路请求；根据预设的静态路径表构造规则和预设的网络链路信息，确定所述服务链路请求对应的目标候选路径集；根据预设的网络实时指标，计算各个所述目标候选路径对应的路径评价值；根据所述路径评价值，确定所述目标候选路径集中的目标传输路径。2.根据权利要求1所述的基于混合网络的服务链映射方法，其特征在于，所述根据预设的静态路径表构造规则和预设的网络链路信息，确定服务链路请求对应的目标候选路径集，具体包括：根据预设的转发图规则和所述网络链路信息，构建与所述服务链路请求对应的网络转发图；根据所述网络转发图，确定所述服务链路请求对应目标候选路径集；其中，所述服务链路请求为R＝(N
r
，v
s
，v
d
)，N
r
为所述服务链路请求对应的网络功能组成的序列，v
s
为发出所述服务链路请求的源节点，v
d
为所述服务链路请求对应的目标节点；所述网络转发图G＝(N，V，E)，其中，V为网络节点的集合、N为各个所述网络节点对应的网络功能，E为根据网络链路对所述网络节点连接得到的边，网络转发图包括|N
r
|+2个网络阶段，|N
r
|为N
r
的长度，其中第一阶段为源节点，第|N
r
|+2阶段为目标节点；所述网络节点V
i
为网络功能转发在第i网络阶段的网络节点的集合，为第i网络阶段的各个网络节点具备的网络功能，为具备网络功能的网络节点的集合。3.根据权利要求2所述的基于混合网络的服务链映射方法，其特征在于，所述边包括边权重，所述边权重包括所述网络节点之间的最短路径值。4.根据权利要求3所述的基于混合网络的服务链映射方法，其特征在于，所述边为有向边，由该边的起始节点指向终止节点，所述起始节点为所述终止节点对应的网络阶段的前一阶段；所述边权重的计算过程具体包括：针对每一个所述边，当该边的起始节点和终止节点位于不同交换机时，将所述起始节点和所述终止节点对应的最短路径值赋值长度至该边对应的边权重；当该边对应的起始节点和终止节点位于同一物理节点时，判断所述物理节点中网络功能安装顺序是否为从所述起始节...

【专利技术属性】
技术研发人员：李清，赵涵羽，江勇，段经璞，
申请(专利权)人：清华大学深圳国际研究生院南方科技大学，
类型：发明
国别省市：