基于MEC的服务功能链部署方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了基于MEC的服务功能链部署方法和系统，涉及通信技术领域，该方法包括以下步骤：计算用户请求在各接入边缘节点的接入经验概率；在靠近接入经验概率最大的接入边缘节点的边缘节点上部署静态SFC；在除靠近接入经验概率最大的接入边缘节点的边缘节点外的边缘节点上部署动态SFC；接收到批量的用户请求，对该批的用户请求进行相似性检查；根据相似性检查结果，对该批的用户请求进行分类和聚合，得到K个请求类；分别将K个请求类中的用户请求分配给部署有相应VNF的边缘节点进行处理。分配给部署有相应VNF的边缘节点进行处理。分配给部署有相应VNF的边缘节点进行处理。

【技术实现步骤摘要】
基于MEC的服务功能链部署方法和系统


[0001]本专利技术涉及通信
，具体涉及基于MEC的服务功能链部署方法和系统。

技术介绍

[0002]移动边缘计算(MEC)是一种基于移动通信网络的全新的分布式计算方式，通过构建在无线电接入网侧的云服务环境，使一定的网络服务和网络功能脱离核心网络，实现节省成本、降低时延和往返时间、优化流量、增强物理安全和缓存效率等目标。
[0003]网络功能虚拟化(NFV)有助于移动边缘计算(MEC)的应用，网络功能虚拟化(NFV)被用来取代专用硬件设备，不仅降低了成本，还可以灵活地调整服务，用于应对快速变化的用户请求，并且无需部署和维护物理基础设施；其中，每个网络功能作为软件在虚拟机中实现，该软件被称为虚拟网络功能(VNF)。
[0004]随着用户请求类型的多样化，为了可靠、安全、可扩展地传输用户数据，通常将该用户数据以预定好的顺序通过一系列的虚拟网络功能(VNF)，被称为服务功能链(SFC)，网络功能虚拟化(NFV)可以创建由一组有序的虚拟网络功能(VNF)组成的服务功能链(SFC)，用于为用户请求提供服务。
[0005]移动边缘计算(MEC)通过网络功能虚拟化(NFV)为每个移动用户部署服务功能链(SFC)，在移动边缘计算(MEC)环境中部署服务功能链(SFC)存在以下缺点：
[0006](1)大部分移动边缘计算(MEC)在网络应用中存在延迟敏感；
[0007](2)移动边缘计算(MEC)中部署服务功能链(SFC)的边缘服务器的计算资源和物理链路的带宽资源是有限的，多个用户请求同时通过该服务功能链(SFC)访问边缘服务器带来拥堵。

技术实现思路

[0008]本专利技术提供了基于MEC的服务功能链部署方法和系统，目的在于解决网络延迟和阻塞的问题。
[0009]本专利技术通过下述技术方案实现：
[0010]第一方面提供基于MEC的服务功能链部署方法，包括以下步骤：
[0011]计算用户请求在各接入边缘节点的接入经验概率；
[0012]在靠近接入经验概率最大的接入边缘节点的边缘节点上部署静态SFC；
[0013]在除靠近接入经验概率最大的接入边缘节点的边缘节点外的边缘节点上部署动态SFC。
[0014]在MEC网络中找到用户接入边缘节点中接入经验概率最大的边缘节点，在接入经验概率最大的接入边缘节点附近的边缘节点部署一个静态SFC，在接入经验概率较大的接入边缘节点附近的边缘节点部署多个动态SFC，用于减少上述用户请求移动到其他接入边缘节点所带来的延迟，缓解多用户请求同时通过接入经验概率最大的接入边缘节点访问边缘服务器所带来的网络拥堵的问题。
[0015]进一步的，计算用户请求在接入边缘节点的接入经验概率，包括以下步骤：
[0016]获取该用户的接入边缘节点集以及用户请求在每个接入边缘节点的停留时间；
[0017]根据以下公式计算该用户请求在接入边缘节点的接入经验概率：
[0018][0019]其中，表示用户u在接入边缘节点i的接入经验概率；N
u
表示用户u的接入边缘节点集；表示用户u在接入边缘节点i的停留时间。
[0020]进一步的，在计算用户请求在各接入边缘节点的接入经验概率之后，还需比对各接入边缘节点的接入经验概率，得到接入经验概率最大的接入边缘节点。
[0021]在接入经验概率最大的接入边缘节点附近的边缘节点部署一个静态SFC，让用户请求尽可能先去访问静态SFC，减少动态SFC的部署，且该接入边缘节点的资源容量能满足SFC上VNF的资源需求。
[0022]进一步的，在除靠近接入经验概率最大的接入边缘节点的边缘节点外的边缘节点上部署动态SFC之前，还需判断该用户请求的接入边缘节点是否移动，或者该接入经验概率最大的接入边缘节点的资源容量是否充足；
[0023]若该用户的接入边缘节点移动，或者该接入经验概率最大的接入边缘节点的资源容量不足，则在除靠近接入经验概率最大的接入边缘节点的边缘节点外的边缘节点上部署动态SFC；
[0024]若该用户的接入边缘节点未移动，或者该接入经验概率最大的接入边缘节点的资源容量充足，则无需在除靠近接入经验概率最大的接入边缘节点的边缘节点外的边缘节点上部署动态SFC。
[0025]在接入经验概率尽较大的接入边缘节点附近的边缘节点部署多个动态SFC实例，用于减少用户请求移动到其他接入边缘节点所带来的延迟，以及缓解多用户请求同时访问接入经验概率最大的接入边缘节点所带来的拥塞，若该接入边缘节点的资源容量能满足用户请求的资源需求，则无需部署动态SFC，减少了动态SFC的部署。
[0026]进一步的，在判断出该用户的接入边缘节点是否移动，或者该接入经验概率最大的接入边缘节点的资源容量是否充足，完成动态SFC部署之后，
[0027]接收到批量的用户请求，对该批的用户请求进行相似性检查；
[0028]根据相似性检查结果，对该批的用户请求进行分类和聚合，得到K个请求类；
[0029]分别将K个请求类中的用户请求分配给部署有相应VNF的边缘节点进行处理。
[0030]进一步的，利用余弦相似度表征值对该批的用户请求进行相似性检查，具体步骤如下：
[0031]根据第u个用户发出用户请求的概率和第u个用户发出的用户请求请求访问第v个VNF的条件概率，计算所有用户发出的用户请求请求访问第v个VNF的联合概率；
[0032]根据上述联合概率和第u个用户发出的用户请求请求访问第v个VNF的条件概率，计算该批用户请求之间的相似性余弦值。
[0033]上述相似性余弦值越大，用户请求的相似性越大。
[0034]进一步的，根据相似性检查结果，对该批的用户请求进行分类和聚合，具体步骤如下：
[0035]检查靠近接入经验概率最大的接入边缘节点的边缘节点的资源容量，判断该边缘节点的资源容量是否小于用户请求的资源需求；
[0036]若该边缘节点的资源容量不小于用户请求的资源需求，则将该批相似性余弦值达到阈值的用户请求生成一个请求类，聚合该请求类的所有用户请求；并在该边缘节点上部署相应VNF；
[0037]若该边缘节点的资源容量小于用户请求的资源需求，则随机检查除靠近接入经验概率最大的接入边缘节点的边缘节点外的边缘节点的资源容量，继续判断该边缘节点的资源容量是否小于用户请求的资源需求。
[0038]将上述边缘节点上的所有用户请求划分为多个请求类，相似性大的用户请求为同一个请求类，方便后面的传输，减少了传输时延；检查边缘节点的资源容量，保证了上述边缘节点有足够的资源容量满足VNF的资源需求。
[0039]进一步的，分别将K个请求类中的用户请求分配给部署有相应VNF的边缘节点进行处理，包括以下步骤：
[0040]根据一请求类中的用户请求在部署有相应VNF的边缘节点上的最短处理时间，确定该请求类的用户请求的优先级；
[0041]根据该本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于MEC的服务功能链部署方法，其特征在于，包括以下步骤：计算用户请求在各接入边缘节点的接入经验概率；在靠近接入经验概率最大的接入边缘节点的边缘节点上部署静态SFC；在除靠近接入经验概率最大的接入边缘节点的边缘节点外的边缘节点上部署动态SFC。2.根据权利要求1所述的基于MEC的服务功能链部署方法，其特征在于，计算用户请求在各接入边缘节点的接入经验概率，包括以下步骤：获取该用户的接入边缘节点集以及用户请求在每个接入边缘节点的停留时间；根据以下公式计算该用户请求在接入边缘节点的接入经验概率：其中，表示用户u在接入边缘节点i的接入经验概率；N
u
表示用户u的接入边缘节点集；表示用户u在接入边缘节点i的停留时间。3.根据权利要求2所述的基于MEC的服务功能链部署方法，其特征在于，在计算用户请求在各接入边缘节点的接入经验概率之后，还需比对各接入边缘节点的接入经验概率，得到接入经验概率最大的接入边缘节点。4.根据权利要求1所述的基于MEC的服务功能链部署方法，其特征在于，在除靠近接入经验概率最大的接入边缘节点的边缘节点外的边缘节点上部署动态SFC之前，还需判断该用户请求的接入边缘节点是否移动，或者该接入经验概率最大的接入边缘节点的资源容量是否充足；若该用户的接入边缘节点移动，或者该接入经验概率最大的接入边缘节点的资源容量不足，则在除靠近接入经验概率最大的接入边缘节点的边缘节点外的边缘节点上部署动态SFC；若该用户的接入边缘节点未移动，或者该接入经验概率最大的接入边缘节点的资源容量充足，则无需在除靠近接入经验概率最大的接入边缘节点的边缘节点外的边缘节点上部署动态SFC。5.根据权利要求4所述的基于MEC的服务功能链部署方法，其特征在于，在判断出该用户的接入边缘节点是否移动，或者该接入经验概率最大的接入边缘节点的资源容量是否充足，完成动态SFC部署之后，接收到批量的用户请求，对该批的用户请求进行相似性检查；根据相似性检查结果，对该批的用户请求进行分类和聚合，得到K个请求类；分别将K个请求类中的用户请求分配给部署有相应VNF的边缘节点进行处理。6.根据权利要求5所述的基于MEC的服务功能链部署方法，其特征在于，利用余...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕刚，阎旭，陈茂兴，邓海波，刘俊强，
申请(专利权)人：成电创智银川信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：