网络切片下基于路由可生存性的虚拟网服务故障恢复方法技术

本发明专利技术公开了一种网络切片下基于路由可生存性的虚拟网服务故障恢复方法，包括：计算基础网络中故障底层节点的重要度和恢复价值；根据所述故障底层节点的重要度和恢复价值，对所有故障底层节点进行降序排列，并依次对故障底层节点进行恢复；获取不存在故障底层节点的故障虚拟网络；根据路由可生存性，对所述不存在故障底层节点的故障虚拟网络的故障链路进行恢复。本发明专利技术从恢复重要节点、恢复割集链路两个维度进行创新，提出基于路由可生存性的虚拟网服务故障恢复算法。在恢复节点时，先恢复损失最大的节点，之后恢复中心节点，有助于恢复更多的链路。在恢复链路时，优先恢复同一割集中未分配的链路，从而提高链路的可生存性。从而提高链路的可生存性。从而提高链路的可生存性。

【技术实现步骤摘要】
网络切片下基于路由可生存性的虚拟网服务故障恢复方法


[0001]本专利技术涉及电力通信网的故障管理
，特别是涉及一种网络切片下基于路由可生存性的虚拟网服务故障恢复方法、装置、终端设备和计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]网络虚拟化技术作为5G网络的关键技术，可以将基础网络划分为底层网络和虚拟网络。底层网络为虚拟网络提供资源。虚拟网络通过租用底层网络的资源，承载各种个性化服务。网络切片环境下，不但提高了网络资源利用率，而且能够快速为目标用户提供丰富多样的服务。为了保证服务的可靠性，当底层网络资源出现故障时，快速的虚拟网服务故障恢复算法已成为重要的研究内容。
[0003]在恢复资源受限时，现有的故障恢复方法中，恢复资源的数量少，且故障恢复所花费的时间长，因此，如何在有限资源约束下恢复尽可能多的虚拟网服务，已成为一个急需解决的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是：提供一种网络切片下基于路由可生存性的虚拟网服务故障恢复方法及装置，本专利技术从恢复重要节点、恢复割集链路两个维度进行创新，提出基于路由可生存性的虚拟网服务故障恢复算法。在恢复节点时，先恢复损失最大的节点，之后恢复中心节点，有助于恢复更多的链路。在恢复链路时，优先恢复同一割集中未分配的链路，从而提高链路的可生存性。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提供了网络切片下基于路由可生存性的虚拟网服务故障恢复方法，包括：
[0006]S1、计算基础网络中故障底层节点的重要度和恢复价值；
[0007]S2、根据所述故障底层节点的重要度和恢复价值，对所有故障底层节点进行降序排列，并依次对故障底层节点进行恢复；
[0008]S3、获取不存在故障底层节点的故障虚拟网络；
[0009]S4、根据路由可生存性，对所述不存在故障底层节点的故障虚拟网络的故障链路进行恢复。
[0010]进一步地，所述计故障底层节点的重要度，具体为：
[0011]计算故障底层节点的已分配资源量，采用如下公式：
[0012][0013]其中，表示故障底层节点已分配资源量，表示映射在底层节点上的虚拟节点资源的集合，表示每个底层节点计算资源属性；
[0014]计算底层节点的中心度，采用如下公式：
[0015][0016][0017]其中，表示底层节点相连链路已分配资源量；表示节点相连链路已分配链路资源集合；表示虚拟链路的带宽属性；表示底层节点到其它底层节点跳数；表示底层节点的集合，表示底层节点到底层节点的跳数；
[0018]计算故障底层节点的集中度，采用如下公式：
[0019][0020]其中，表示底层节点的集中度，S
MAP
表示已映射虚拟节点的底层节点的集合；
[0021]根据故障节点的已分配的资源量、故障节点的中心度和故障节点的节点集中度，获取故障底层节点的重要度，公式如下：
[0022][0023]进一步地，所述计算故障底层节点的恢复价值，采用如下公式：
[0024][0025]其中，R
i
为节点故障风险因子；p
j
表示故障的底层节点与其它故障的底层节点的距离的归一化取值；表示节点的恢复概率。
[0026]进一步地，所述根据所述故障底层节点的重要度和恢复价值，对所有故障底层节点进行降序排列，并依次对故障底层节点进行恢复，具体为：
[0027]根据所述故障底层节点恢复价值对需要恢复的故障底层节点集合中的故障底层节点进行降序排列，得到排序后的集合
[0028]从集合中依次恢复，直到可用的节点资源Ω
N
使用完毕。
[0029]进一步地，所述根据路由可生存性，对所述不存在故障底层节点的故障虚拟网络的故障链路进行恢复，具体为：
[0030]S41、取出不可用的虚拟链路；
[0031]S42、检查是否存在一个包含此条虚拟链路的割集，且在所述割集中包含的某一条虚拟链路已经被映射；
[0032]S43、若是，则表示所述割集中已经被映射的虚拟链路的底层链路将被标记；若否，则表示所述虚拟链路需要恢复，执行步骤S45；
[0033]S44、判断当前链路是否被映射到已被标记的虚拟链路的底层链路上；若是，则表
示所述虚拟链路不具有路由可生存性，需要恢复；若否，则表示所述虚拟链路具有路由可生存性，不需要恢复；
[0034]S45、对需要恢复的虚拟链路，采用最短路径算法查找当前虚拟链路的最短路径，若发现所述最短路径中存在故障链路，使用可用的链路恢复资源Ω
E
进行恢复，直到Ω
E
资源使用完毕；
[0035]S46、判断是否还存在需要恢复的虚拟链路，如是，返回步骤S42。
[0036]本专利技术还提供一种网络切片下基于路由可生存性的虚拟网服务故障恢复装置，其特征在于，包括：计算模块、底层节点恢复模块、获取模块和底层链路恢复模块，其中，
[0037]所述计算模块，用于计算基础网络中故障底层节点的重要度和恢复价值；
[0038]所述底层节点恢复模块，用于根据所述故障底层节点的重要度和恢复价值，对所有故障底层节点进行降序排列，并依次对故障底层节点进行恢复；
[0039]所述获取模块，用于获取不存在故障底层节点的故障虚拟网络；
[0040]所述底层链路恢复模块，用于根据路由可生存性，对所述不存在故障底层节点的故障虚拟网络的故障链路进行恢复。
[0041]进一步地，所述计算模块，具体用于：
[0042]计算故障底层节点的已分配资源量，采用如下公式：
[0043][0044]其中，表示故障底层节点已分配资源量，表示映射在底层节点上的虚拟节点资源的集合，表示每个底层节点计算资源属性；
[0045]计算底层节点的中心度，采用如下公式：
[0046][0047][0048]其中，表示底层节点相连链路已分配资源量；表示节点相连链路已分配链路资源集合；表示虚拟链路的带宽属性；表示底层节点到其它底层节点跳数；表示底层节点的集合，表示底层节点到底层节点的跳数；
[0049]计算故障底层节点的集中度，采用如下公式：
[0050][0051]其中，表示底层节点的集中度，S
MAP
表示已映射虚拟节点的底层节点的集合；
[0052]根据故障节点的已分配的资源量、故障节点的中心度和故障节点的节点集中度，获取故障底层节点的重要度，公式如下：
[0053][0054]计算故障底层节点的恢复价值，采用如下公式：
[0055][0056]其中，R
i
为节点故障风险因子；p
j
表示故障的底层节点与其它故障的底层节点的距离的归一化取值；表示节点的恢复概率。
[0057]进一步地，所述底层节点恢复模块，具体用于：
[0058]根据所述故障底层节点恢复价值对需要恢复的故障底层节点集合中的故本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种网络切片下基于路由可生存性的虚拟网服务故障恢复方法，其特征在于，包括：S1、计算基础网络中故障底层节点的重要度和恢复价值；S2、根据所述故障底层节点的重要度和恢复价值，对所有故障底层节点进行降序排列，并依次对故障底层节点进行恢复；S3、获取不存在故障底层节点的故障虚拟网络；S4、根据路由可生存性，对所述不存在故障底层节点的故障虚拟网络的故障链路进行恢复。2.根据权利要求1所述的网络切片下基于路由可生存性的虚拟网服务故障恢复方法，其特征在于，所述计算故障底层节点的重要度，具体为：计算故障底层节点的已分配资源量，采用如下公式：其中，表示故障底层节点已分配资源量，表示映射在底层节点上的虚拟节点资源的集合，表示每个底层节点计算资源属性；计算底层节点的中心度，采用如下公式：计算底层节点的中心度，采用如下公式：其中，表示底层节点相连链路已分配资源量；表示节点相连链路已分配链路资源集合；表示虚拟链路的带宽属性；表示底层节点到其它底层节点跳数；表示底层节点的集合，表示底层节点到底层节点的跳数；计算故障底层节点的集中度，采用如下公式：其中，表示底层节点的集中度，S
MAP
表示已映射虚拟节点的底层节点的集合；根据故障节点的已分配的资源量、故障节点的中心度和故障节点的节点集中度，获取故障底层节点的重要度，公式如下：3.根据权利要求1所述的网络切片下基于路由可生存性的虚拟网服务故障恢复方法，其特征在于，所述计算故障底层节点的恢复价值，采用如下公式：其中，R
i
为节点故障风险因子；p
j
表示故障的底层节点与其它故障的底层节点的距离的
归一化取值；表示节点的恢复概率。4.根据权利要求1所述的网络切片下基于路由可生存性的虚拟网服务故障恢复方法，其特征在于，所述根据所述故障底层节点的重要度和恢复价值，对所有故障底层节点进行降序排列，并依次对故障底层节点进行恢复，具体为：根据所述故障底层节点恢复价值对需要恢复的故障底层节点集合中的故障底层节点进行降序排列，得到排序后的集合从集合中依次恢复，直到可用的节点资源Ω
N
使用完毕。5.根据权利要求1所述的网络切片下基于路由可生存性的虚拟网服务故障恢复方法，其特征在于，所述根据路由可生存性，对所述不存在故障底层节点的故障虚拟网络的故障链路进行恢复，具体为：S41、取出不可用的虚拟链路；S42、检查是否存在一个包含此条虚拟链路的割集，且在所述割集中包含的某一条虚拟链路已经被映射；S43、若是，则表示所述割集中已经被映射的虚拟链路的底层链路将被标记；若否，则表示所述虚拟链路需要恢复，执行步骤S45；S44、判断当前链路是否被映射到已被标记的虚拟链路的底层链路上；若是，则表示所述虚拟链路不具有路由可生存性，需要恢复；若否，则表示所述虚拟链路具有路由可生存性，不需要恢复；S45、对需要恢复的虚拟链路，采用最短...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴赞红，施展，卢建刚，张国翊，付佳佳，李伟坚，张健，朱海龙，林斌，张珮明，
申请(专利权)人：中国南方电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：