操作级功能并行和自适应资源分配的服务功能链编排方法技术

本发明专利技术提供了一种操作级功能并行和自适应资源分配的服务功能链编排方法，涉及通信的技术领域，包括：获取待优化虚拟化网络中目标源服务器节点的服务功能链SFC拓扑；基于预设虚拟网络功能可并行性关系表，对SFC拓扑中的网络功能进行功能级并行处理和操作级并行处理，得到重组后的SFC拓扑；基于重组后的SFC拓扑和预设自适应资源分配算法，为目标源服务器节点确定相应的资源分配策略。本发明专利技术方法从SFC的角度出发，根据预设虚拟网络功能可并行性关系表，将SFC拓扑中的网络功能进行功能级并行和操作级并行，重组后的SFC拓扑与传统的串行SFC拓扑相比，能够有效地减少总时延损耗，提升吞吐量。提升吞吐量。提升吞吐量。

【技术实现步骤摘要】
操作级功能并行和自适应资源分配的服务功能链编排方法


[0001]本专利技术涉及通信的
，尤其是涉及一种操作级功能并行和自适应资源分配的服务功能链编排方法。

技术介绍

[0002]现有技术中，将服务功能链（Service Function Chain，SFC）与网络功能虚拟化（Network Functions Virtualization，NFV）技术相结合，用虚拟网络功能（Virtual Network Function，VNF）作为SFC中的网络功能实例节点，实现了服务功能的灵活部署，传输路径的灵活调度，也使服务类型更加多样，适应当前用户需求的快速更新。
[0003]但NFV提升SFC灵活性的同时也带来了性能上的削弱，现有VNF的处理性能要普遍弱于专有硬件，产生更多的时延损耗，并且VNF产生的时延损耗还会随着SFC的长度线性增长，给系统整体的性能带来很大影响，很难满足一些本身对时延要求较高的服务。
[0004]现有技术中尝试采用优化VNF节点服务器处理性能和VNF节点间传输性能的方法来降低时延损耗，但上述方法对通用硬件平台要求较高，且在面对复杂VNF功能时依然存在较大的性能损耗，给整条SFC所带来的提升空间是有限的，难以满足时延要求。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种操作级功能并行和自适应资源分配的服务功能链编排方法，以缓解了现有技术中的资源分配方法存在的时延损耗大的技术问题。
[0006]第一方面，本专利技术提供一种操作级功能并行和自适应资源分配的服务功能链编排方法，包括：获取待优化虚拟化网络中目标源服务器节点的服务功能链SFC拓扑；基于预设虚拟网络功能可并行性关系表，对所述SFC拓扑中的网络功能进行功能级并行处理和操作级并行处理，得到重组后的SFC拓扑；其中，所述功能级并行处理表示将可并行处理的网络功能进行并行化处理；基于所述重组后的SFC拓扑和预设自适应资源分配算法，为所述目标源服务器节点确定相应的资源分配策略。
[0007]在可选的实施方式中，所述获取待优化虚拟化网络中目标源服务器节点的服务功能链SFC拓扑，包括：向所述目标源服务器节点发送SFC信息反馈请求；接收所述目标源服务器节点返回的第一响应信息；其中，所述第一响应信息为所述目标源服务器节点基于所述SFC信息反馈请求生成的响应信息；所述第一响应信息包括：所述目标源服务器节点接收到的SFC请求所包含的网络功能；基于所述第一响应信息为所述目标源服务器节点构建相应的SFC拓扑。
[0008]在可选的实施方式中，在所述基于预设虚拟网络功能可并行性关系表，对所述SFC拓扑中的网络功能进行功能级并行处理和操作级并行处理，得到重组后的SFC拓扑的步骤之前，所述方法还包括：遍历所述SFC拓扑，得到所述SFC拓扑中的所有网络功能；基于每种所述网络功能对报文的操作类型，对所有所述网络功能进行分类；其中，所述操作类型包括：读、写、增/删、丢弃；基于所述操作类型的执行依赖关系确定所述预设虚拟网络功能可
并行性关系表。
[0009]在可选的实施方式中，所述基于预设虚拟网络功能可并行性关系表，对所述SFC拓扑中的网络功能进行功能级并行处理和操作级并行处理，得到重组后的SFC拓扑，包括：基于所述预设虚拟网络功能可并行性关系表，识别所述SFC拓扑中的所有可并行网络功能；基于所有所述可并行网络功能，对所述SFC拓扑中的网络功能进行功能级并行处理，得到功能级SFC拓扑；将所述功能级SFC拓扑中的目标并行网络功能拆分到底层操作，得到操作级SFC拓扑；其中，所述目标并行网络功能表示任一存在并行的网络功能；基于底层操作的操作类型，对所述操作级SFC拓扑进行操作级并行处理，得到所述重组后的SFC拓扑。
[0010]在可选的实施方式中，所述基于所述重组后的SFC拓扑和预设自适应资源分配算法，为所述目标源服务器节点确定相应的资源分配策略，包括：对所述重组后的SFC拓扑中的网络功能进行实例化，得到所述目标源服务器节点上需要部署的虚拟网络功能VNF实例组；利用预设自适应资源分配算法，为所述VNF实例组中的每个VNF实例确定相应的CPU核心数。
[0011]在可选的实施方式中，所述利用预设自适应资源分配算法，为所述VNF实例组中的每个VNF实例确定相应的CPU核心数，包括：获取所述目标源服务器节点的服务日志和CPU核心总数；其中，所述服务日志中包括所述VNF实例组中每个VNF实例的历史服务强度；利用算式计算每个所述VNF实例的预测服务强度；其中，表示第i个VNF实例在q时刻的预测服务强度，表示时间记忆因子，且，，β表示预设常数，N表示记忆时长，表示所述服务日志的记录周期，表示所述第i个VNF实例在时刻的服务强度；利用算式计算每个所述VNF实例分配的CPU核心数；其中，表示所述第i个VNF实例在q时刻分配的CPU核心数，J表示所述VNF实例组中VNF实例的总数，M表示所述CPU核心总数。
[0012]在可选的实施方式中，所述方法还包括：向所述目标源服务器节点发送部署反馈请求；接收所述目标源服务器节点返回的第二响应信息；其中，所述第二响应信息为所述目标源服务器节点基于所述部署反馈请求生成的响应信息；所述第二响应信息包括：部署在所述目标源服务器节点上的每个VNF实例占用的CPU核心数，每个所述VNF实例处理单位数量数据包的处理时间；基于每个所述VNF实例占用的CPU核心数和处理单位数量数据包的处理时间，利用算式计算每个所述VNF实例的服务强度；其中，
表示第i个VNF实例在p时刻的服务强度，表示所述第i个VNF实例在p时刻处理单位数量数据包的处理时间，表示所述第i个VNF实例在p时刻分配的CPU核心数，表示所述目标源服务器节点的服务日志的记录周期。
[0013]第二方面，本专利技术提供一种操作级功能并行和自适应资源分配的服务功能链编排装置，包括：获取模块，用于获取待优化虚拟化网络中目标源服务器节点的服务功能链SFC拓扑；并行处理模块，用于基于预设虚拟网络功能可并行性关系表，对所述SFC拓扑中的网络功能进行功能级并行处理和操作级并行处理，得到重组后的SFC拓扑；其中，所述功能级并行处理表示将可并行处理的网络功能进行并行化处理；第一确定模块，用于基于所述重组后的SFC拓扑和预设自适应资源分配算法，为所述目标源服务器节点确定相应的资源分配策略。
[0014]第三方面，本专利技术提供一种电子设备，包括存储器、处理器，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述前述实施方式中任一项所述的方法的步骤。
[0015]第四方面，本专利技术提供一种具有处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读介质，所述程序代码使所述处理器执行前述实施方式中任一项所述的方法。
[0016]本专利技术提供的操作级功能并行和自适应资源分配的服务功能链编排方法，包括：获取待优化虚拟化网络中目标源服务器节点的服务功能链SFC拓扑；基于预设虚拟网络功能可并行性关系表，对SFC拓扑中的网络功能进行功能级并行处本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种操作级功能并行和自适应资源分配的服务功能链编排方法，其特征在于，包括：获取待优化虚拟化网络中目标源服务器节点的服务功能链SFC拓扑；基于预设虚拟网络功能可并行性关系表，对所述SFC拓扑中的网络功能进行功能级并行处理和操作级并行处理，得到重组后的SFC拓扑；其中，所述功能级并行处理表示将可并行处理的网络功能进行并行化处理；基于所述重组后的SFC拓扑和预设自适应资源分配算法，为所述目标源服务器节点确定相应的资源分配策略。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取待优化虚拟化网络中目标源服务器节点的服务功能链SFC拓扑，包括：向所述目标源服务器节点发送SFC信息反馈请求；接收所述目标源服务器节点返回的第一响应信息；其中，所述第一响应信息为所述目标源服务器节点基于所述SFC信息反馈请求生成的响应信息；所述第一响应信息包括：所述目标源服务器节点接收到的SFC请求所包含的网络功能；基于所述第一响应信息为所述目标源服务器节点构建相应的SFC拓扑。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述基于预设虚拟网络功能可并行性关系表，对所述SFC拓扑中的网络功能进行功能级并行处理和操作级并行处理，得到重组后的SFC拓扑的步骤之前，所述方法还包括：遍历所述SFC拓扑，得到所述SFC拓扑中的所有网络功能；基于每种所述网络功能对报文的操作类型，对所有所述网络功能进行分类；其中，所述操作类型包括：读、写、增/删、丢弃；基于所述操作类型的执行依赖关系确定所述预设虚拟网络功能可并行性关系表。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于预设虚拟网络功能可并行性关系表，对所述SFC拓扑中的网络功能进行功能级并行处理和操作级并行处理，得到重组后的SFC拓扑，包括：基于所述预设虚拟网络功能可并行性关系表，识别所述SFC拓扑中的所有可并行网络功能；基于所有所述可并行网络功能，对所述SFC拓扑中的网络功能进行功能级并行处理，得到功能级SFC拓扑；将所述功能级SFC拓扑中的目标并行网络功能拆分到底层操作，得到操作级SFC拓扑；其中，所述目标并行网络功能表示任一存在并行的网络功能；基于底层操作的操作类型，对所述操作级SFC拓扑进行操作级并行处理，得到所述重组后的SFC拓扑。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述重组后的SFC拓扑和预设自适应资源分配算法，为所述目标源服务器节点确定相应的资源分配策略，包括：对所述重组后的SFC拓扑中的网络功能进行实例化，得到所述目标源服务器节点上需要部署的虚拟网络功能VNF实例组；利用预设自适应资源分配算法，为所述VNF实例组中的每个VNF...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘锋，许小健，杨俊涛，侯开宇，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：