【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于服务功能链，具体涉及一种基于低轨星座网络逻辑分区的服务功能链动态编排方法。
技术介绍
1、随着当前卫星互联网朝着多功能融合、星地协同服务方向发展，卫星所需要支持和承载的业务和服务逐渐多样化，这对于卫星系统提出了更高的要求。此外，地面通信已经不能满足全球无缝覆盖的要求，卫星由于其易于设置、灵活性、覆盖范围广、不受环境限制等优点能够对地面服务提供很好地补充与增强。在不同类型的卫星网络中，低轨卫星因为传输损耗小、通信延迟短、功耗低等诸多优点尤为引人注目。
2、传统卫星固化程度高，所支持的服务和功能受限，面对越来越多样的业务需求，对在轨卫星进行重构所带来的难度和成本大幅增加，而服务功能链(service functionchains，sfc)技术则能够很好地解决这一痛点。结合软件定义网络(software definednetwork，sdn)和网络功能虚拟化(network function virtualization，nfv)技术，从软件层面上灵活定义编排载荷以满足多样化场景和业务，实现资源的按需配置。除此之外，面对长时间的区域性服务，也将为sfc请求提供持续稳定的同时，降低服务整体延迟，提高服务质量。通过合理的资源编排，提高卫星网络对请求的承载量，使得网络的吞吐量得到最大化。
3、nfv与sdn等技术在地面网络中的应用已经有大量研究正在进行，但卫星领域相对较少，仍然存在很多课题。相比地面网络，卫星星座网络拓扑处于不断的变化当中，面对源源不断来自地面的服务请求，卫星网络无法简单的根据经验路由表
4、文献“j.bao,b.zhao,w.yu,z.feng,c.wu,and z.gong,“opensan:a software-defined satellite network architecture,”acm sigcomm comput.commun.rev.,vol.44,no.4,pp.347–348,2014”是第一批在卫星空间中引入sdn控制器架构，其中geo被当做sdn控制器，用于编排网络资源，但这是相对静态的网络，在考虑leo星座等动态网络时，不得不将不断变化的拓扑结构纳入探究网络性能的模型当中。文献“a.papa,t.de cola,p.vizarreta,m.he,c.mas-machuca and w.kellerer,"design and evaluation ofreconfigurable sdn leo constellations,"in ieee transactions on network andservice management,vol.17,no.3,pp.1432-1445,sept.2020,doi:10.1109/tnsm.2020.2993400.”中通过使用快照方式取得leo星座网络每隔一定时间的网络静态拓扑，并按照地面流量的分布情况，以尽可能减小流建立时间为前提，对网络进行分段，同时确定sdn控制器的放置位置。
5、卫星网络的动态拓扑特性要求实时在线路由，medhat等人在文献“a.m.medhat,g.carella,c.lück,m.-i.corici and t.magedanz,"near optimal service functionpath instantiation in a multi-datacenter environment,"201511th internationalconference on network and service management(cnsm),2015,pp.336-341,doi:10.1109/cnsm.2015.7367379.”中提出了一种服务功能选择算法，作者根据网络中的距离来权衡请求的延迟特性，借此选定vnf实例。基于最短路径算法(sp)和欧几里得距离，oh等人提出虚拟机(vm)选择算法“h.oh,d.yu,y.-h.choi,et al.,“design ofan efficientmethod for identifying virtual machines compatible with service chain in avirtual network environment,”int.j.multimedia ubiquitous eng.,vol.9,no.11,pp.197–208,2014.”，通过基于流和网络中vm构建3d向量空间，结合欧几里得距离以及sp算法选择合适的虚拟机并进行连接。cao等人在文献“z.cao,m.kodialam,t.v.lakshman,etal.,“traffic steering in software defined networks:planning and onlinerouting,”acm sigcomm comput.commun.rev.,vol.44,no.4,pp.65–70,2014.”中提出一种称为竞争在线流量控制算法(coats)，文中作者基于分层图迭代更新链路和带有sfc请求的流路由成本。然而上述现有技术所提的工作都是基于静态的网络拓扑结构，带有sfc的流可以根据经验流表信息确定下一跳的路由，并且是从全局拓扑的角度出发，无疑中增加了不少的计算和时间复杂度，这显然不适用于动态变化的卫星星座。
6、现有的卫星星座资源编排技术依赖相对静态的卫星拓扑结构，低轨卫星网络结构的高度可变性是在进行服务功能链映射方案探究过程中不得不考虑的因素，如何在这样的网络环境下为用户提供稳定可持续的服务目前并没有一个切实可行的技术方案，这也是相较于现有地面网络研究中的一个重难点。
7、带有sfc请求的数据流必须以预定义的顺序通过一系列vnf实例以达到服务的目的，受动态拓扑的影响，为了保证服务质量，通信延迟需要维持在可容忍的范围之内，这必须对vnf实例进行适当合理的迁移。现有技术在对vnf迁移给服务质量带来影响问题的研究上集中在网络节点发生故障的背景下，并且切换频率较低，不适用于拓扑高可变的低轨卫星星座网络。因此，如何对vnf迁移给服务所带来的影响进行建模并制定合理的迁移方案是亟待解决的问题。
8、基于现有技术存在的上述技术问题，本专利技术提出一种基于低轨星座网络逻辑分区的服务功能链动态编排方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是针对现有技术的不足，提供一种基于低轨星座网络逻辑分区的服务功能链动态编排方法。
2、本专利技术采用如下技术方案：
3、一本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于低轨星座网络逻辑分区的服务功能链动态编排方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于低轨星座网络逻辑分区的服务功能链动态编排方法，其特征在于，步骤1中，包括逻辑分区的步骤，根据地理信息对全球网络进行子网划分，逻辑分区相对于地面终端处于静态，逻辑分区保持动态簇，动态簇内的卫星不断变化。
3.根据权利要求2所述的基于低轨星座网络逻辑分区的服务功能链动态编排方法，其特征在于，步骤1中，服务功能链模型中，采用7元组表示来自地面的第i条SFC请求SFCRi，其中，Si,Di分别表示请求的源地址和目的地址，请求i所需的VNFs集合表示为表示第j个VNF请求，分别表示请求的带宽和CPU资源需求，代表请求i所能够接受的最大延迟，Ti表示请求的服务时长。
4.根据权利要求3所述的基于低轨星座网络逻辑分区的服务功能链动态编排方法，其特征在于，步骤1中，包括确定SFC请求最佳路由的步骤，定义衡量网络中资源使用情况和服务完成质量的标准：
5.根据权利要求4所述的基于低轨星座网络逻辑分区的服务功能链动态编排方法，其特征在于，步骤2包括通
6.根据权利要求5所述的基于低轨星座网络逻辑分区的服务功能链动态编排方法，其特征在于，步骤2包括在搜索路由之前对子网集合进行扩充，对于每个子网维护一个集合，统计每个子网目前能够支持的VNF实例集合，内无法满足的VNF实例集合记作将从子网集合的相邻子网进行搜索，当相邻子网能够提供中的服务时，则将相邻子网加入集合当中，并更新直至集合为空为止，此时子网集合更新为
7.根据权利要求6所述的基于低轨星座网络逻辑分区的服务功能链动态编排方法，其特征在于，步骤2包括在搜索路由的过程中确保VNF需求按照顺序得到处理的步骤：
8.根据权利要求7所述的基于低轨星座网络逻辑分区的服务功能链动态编排方法，其特征在于，步骤2包括：当携带部分或者全部已经完成映射的SFC中VNF的卫星移出相应的逻辑子网时，重新部署VNF并进行SFC的重路由。
...【技术特征摘要】
1.一种基于低轨星座网络逻辑分区的服务功能链动态编排方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于低轨星座网络逻辑分区的服务功能链动态编排方法，其特征在于，步骤1中，包括逻辑分区的步骤，根据地理信息对全球网络进行子网划分，逻辑分区相对于地面终端处于静态，逻辑分区保持动态簇，动态簇内的卫星不断变化。
3.根据权利要求2所述的基于低轨星座网络逻辑分区的服务功能链动态编排方法，其特征在于，步骤1中，服务功能链模型中，采用7元组表示来自地面的第i条sfc请求sfcri，其中，si,di分别表示请求的源地址和目的地址，请求i所需的vnfs集合表示为表示第j个vnf请求，分别表示请求的带宽和cpu资源需求，代表请求i所能够接受的最大延迟，ti表示请求的服务时长。
4.根据权利要求3所述的基于低轨星座网络逻辑分区的服务功能链动态编排方法，其特征在于，步骤1中，包括确定sfc请求最佳路由的步骤，定义衡量网络中资源使用情况和服务完成质量的标准：
5.根据权利要求4所述的基于低轨星座网络逻辑分区的服务功能链动态编排方法，其特征在于，步骤2包括...
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