【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于通信，涉及一种空分复用弹性光数据中心网络中风险感知的光路提供方法。
技术介绍
1、随着第五代固定网络(fifthgenerationfixednetwork，f5g)的蓬勃发展，虚拟现实和增强现实技术、云计算、智能城市和智能交通系统等新兴互联网业务不断涌现，对全光纤连接的f5g提出了高带宽和高动态的基本要求。在这种情况下，灵活网格弹性光网络(elasticoptical network，eon)已经被提出并证明可以实现比传统固定网格波分复用(wavelength division multiplexing，wdm)网络更高的频谱效率和更灵活的带宽分配。数据中心是一种专门设计用于存储、管理、处理和传输大量数据的设施，这些设施通常包含大量的服务器、网络设备、存储系统和相关的硬件与软件设备，旨在确保高效、可靠、安全地管理和维护大规模的计算和数据处理任务，其服务器计算资源可用于处理计算任务请求。而弹性光数据中心网络建立将数据中心作为节点的光路，所述光路包含连续的频隙资源，每个频隙具有12.5ghz或更小的带宽。同时，已经证明基于多芯光纤(multi core fiber，mcf)的空分复用(space division multiplexing，sdm)能进一步扩展光纤容量。mcf由多个纤芯组成，每个纤芯都像单芯光纤一样承载光信号。eon在多域场景下可以提高网络的可扩展性、扩展业务覆盖范围、应对多载波情况。然而，由于恶意客户端可以在物理层利用芯间串扰发起跨域攻击，因此多域空分复用弹性光数据中心网络中的光路提供受芯间串扰影响
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种空分复用弹性光数据中心网络中风险感知的光路提供方法。
2、为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、空分复用弹性光数据中心网络中风险感知的光路提供方法，该方法包括以下步骤：
4、s1：初始化底层光网络节点和链路资源；
5、s2：对业务请求进行排序；
6、s3：遍历排序后的第r个请求，初始r＝1；
7、s4：对第r个请求执行节点嵌入算法；
8、s5：若节点嵌入成功，执行步骤s6；若失败，则第r个请求嵌入失败，若此时r不为最后一个请求，r+1，回到步骤s3开始下一个请求的嵌入，若是最后一个请求，则算法运行结束；
9、s6：依据s4的结果对第r个请求执行路径选择算法；
10、s7：若路径选择成功，执行步骤s8；若失败，则第r个请求嵌入失败，若此时r不为最后一个请求，r+1，回到步骤s3开始下一个请求的嵌入，若是最后一个请求，则算法运行结束；
11、s8：依据s6的结果执行纤芯和起始频隙分配算法；
12、s9：若纤芯和起始频隙分配成功，执行步骤s10，若失败，则第r个请求嵌入失败，若此时r不为最后一个请求，r+1，回到步骤s3开始下一个请求的嵌入，若是最后一个请求，则算法运行结束；
13、s10：依据s4和s6的结果执行频谱分配算法，第r个请求嵌入成功；
14、s11：若此时r不为最后一个请求，r+1，回到步骤s3开始下一个请求的嵌入，若是最后一个请求，则算法运行结束。
15、进一步的，所述s1中：
16、底层光网络由节点和边构成，每条底层光网络的边由两条指向相反的链路组成，一条链路由该底层光网络边连接着的两个底层光网络节点其中一个节点指向另外一个节点，另一条链路则与之相反，其中节点分为域内节点和域外节点；
17、底层光网络节点资源是指底层光网络节点的计算资源，这里对应数据中心的计算资源；
18、底层光网络链路资源是指每段链路每个纤芯上的剩余可用频谱资源，在弹性光网络中频谱资源视为一个个带宽相等且连续排列的频隙。
19、进一步的，所述s2中：
20、每个业务请求都包含源节点、目的节点、所需带宽、串扰阈值、来源以及信任级别这六个属性；
21、串扰阈值定义为，链路上请求所在频隙的相邻频隙中能够容许其他请求占据的数量上限，超出即为超出该请求的串扰阈值，而在这些相邻频隙中被占用的数量称为实际串扰值；
22、来源为请求的源节点位置，若源节点在域内，则来源为域内，称为域内请求，若源节点在域外，则来源为域外，称为域外请求；
23、对于域内请求，信任级别定义为可信，对于域外请求，信任级别分为可信和不可信两种；
24、排序方法具体为：首先按来源进行排序，域内请求优先；若来源相同，则按信任级别进行排序，可信请求优先；若来源、信任级别都相同，则按串扰阈值进行排序，串扰阈值大者优先；若来源、信任级别、串扰阈值都相同，则按所需带宽进行排序，所需带宽大者优先。
25、进一步的，所述s4具体为：
26、s401：根据剩余计算资源将所有底层光网络节点降序排列；
27、s402：根据所需计算资源将请求的源节点和目的节点降序排列，先嵌入所需计算资源大的，再嵌入另一个；
28、s403：对于域内请求，将源节点嵌入到底层光网络中剩余计算资源最大的域内节点上，对于域外请求，将源节点嵌入到底层光网络中剩余计算资源最大的域外节点上；无论是域内还是域外请求，将目的节点嵌入到底层光网络中与源节点不同的剩余计算资源最大的节点上；若嵌入成功，更新底层光网络节点剩余计算资源；
29、s404：当不存在满足请求节点计算资源的底层光网络节点时，则节点嵌入失败；当任一请求节点嵌入失败时，节点嵌入过程失败。
30、进一步的，所述s6具体为：
31、s601：初始化底层光网络每段链路权重为1，每当成功嵌入一条请求时，链路的权重都会发生变化，具体为链路上每个纤芯的最大频隙索引的平均值，称为链路的平均纤芯负载；
32、s602：使用dijkstra算法找出源目的节点间最小链路负载的路径作为路径选择的结果。
33、进一步的，所述s8具体为：
34、s801：定义一组可行解的集合，可行解指的是一个起始频隙和一组纤芯的集合，纤芯集合的大小等于s6中链路选择结果集合的大小；
35、s802：首先从第一个频隙开始寻找可用的起始频隙和纤芯集合；
36、s803：依次检查s6中链路选择结果中每段链路是否都存在可用的纤芯，在检查一条纤芯是否可用时，使用频谱块串扰感知算法，若存在多条可用纤芯时，选择哪一条纤芯需要使用纤芯优先级思想，将每段链路的纤芯选择结果都存储在集合s801所述的纤芯集合中；
37、s804：若s803中每段链路都成功选择了可用纤芯，则将此时的起始频隙与纤芯集合记为一个可行解并存储在s801所述的可行解集合中；若s803中有链路并不存在可用纤芯，则说明当前起始频隙下并不存在可行解；
38、s805：将下一个频隙作为起始频隙并寻找可行解，重复执行s803-本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.空分复用弹性光数据中心网络中风险感知的光路提供方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的空分复用弹性光数据中心网络中风险感知的光路提供方法，其特征在于：所述S1中：
3.根据权利要求1所述的空分复用弹性光数据中心网络中风险感知的光路提供方法，其特征在于：所述S2中：
4.根据权利要求1所述的空分复用弹性光数据中心网络中风险感知的光路提供方法，其特征在于：所述S4具体为：
5.根据权利要求1所述的空分复用弹性光数据中心网络中风险感知的光路提供方法，其特征在于：所述S6具体为：
6.根据权利要求1所述的空分复用弹性光数据中心网络中风险感知的光路提供方法，其特征在于：所述S8具体为：
7.根据权利要求1所述的空分复用弹性光数据中心网络中风险感知的光路提供方法，其特征在于：所述S10具体为：
8.根据权利要求6所述的空分复用弹性光数据中心网络中风险感知的光路提供方法，其特征在于：所述S803中，频谱块串扰感知算法为：
9.根据权利要求6所述的空分复用弹性光数据中心网络
...【技术特征摘要】
1.空分复用弹性光数据中心网络中风险感知的光路提供方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的空分复用弹性光数据中心网络中风险感知的光路提供方法，其特征在于：所述s1中：
3.根据权利要求1所述的空分复用弹性光数据中心网络中风险感知的光路提供方法，其特征在于：所述s2中：
4.根据权利要求1所述的空分复用弹性光数据中心网络中风险感知的光路提供方法，其特征在于：所述s4具体为：
5.根据权利要求1所述的空分复用弹性光数据中心网络中风险感知的光路提供方法，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：张旭，徐长乐，冯川，巩小雪，郭磊，
申请(专利权)人：重庆邮电大学，
类型：发明
国别省市：
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