本发明专利技术公开了一种基于局部虚拟化的虚拟网构建方法和系统，包括如下步骤：虚拟网管理中心获得物理网络中每个物理路由器的状态信息，建立物理网络拓扑结构；虚拟网管理中心获得建立虚拟网的请求消息，生成虚拟网标识；虚拟网管理中心经过映射算法的计算，将虚拟网的虚拟路由器映射到相关的物理路由器，将虚拟网的虚拟链路映射到相关的物理链路；虚拟网管理中心计算虚拟网每条虚拟链路的链路标识，并将虚拟网的链路标识、虚拟链路上映射到的物理路由器的端口信息和虚拟网标识的对应关系信息发送到相关的物理路由器，虚拟网的生命周期开始。使用本发明专利技术构建的虚拟网的链路标识的计算方法，使物理网络突破了同时最多运行4094个虚拟网的限制。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种虚拟网构建方法和系统，特别是涉及一种基于局部虚拟化的虚拟网构建方法和系统。
技术介绍
随着科学技术的不断发展，网络规模的不断扩大，传统互联网由于自身体系结构的限制，难以适应新型业务不断的发展。例如针对服务质量提出的InteServ/RSVP和DiffServ两种不同的体系机构模型、IP组播技术等，这些技术经过长时间的研究，均未得到大規模的部署。究其原因ー是网络的僵化；ニ是资源的共享性，服务之间彼此干扰。为此，提出了网络虚拟化技木。在未来互联网体系 结构中，主要分为基础设施提供商和虚拟网提供商。虚拟路由器，即VR(Virtual Router),是实现网络虚拟化技术的关键设备,用来构建虚拟网的基础设施。VR是在软件和硬件层实现的路由器功能的仿真，VR是ー种逻辑设备。每个虚拟路由器有自己独立的路由表和转发表、自己专用的I/O端ロ、缓存空间和网络管理软件。虚拟路由器在支持虚拟化的物理路由器中生成，每个物理路由器中可以同时存在多个虚拟路由器。所有的虚拟路由器共享所有的物理路由器端ロ。多个支持虚拟化的物理路由器互连，组成ー个物理网络，构成了虚拟网的基础设施。虚拟网管理中心VNC (Virtual Network Center)用来对虚拟网进行集中式管理,提高虚拟网管理员对虚拟环境的控制。VNC收集整个物理网络拓扑结构、每个路由器的状态信息。当有新的建立虚拟网的请求的时候，VNC根据相关的映射算法，将虚拟网映射到物理网络上。VLAN (Virtual Local Area Network),是一种将局域网设备从逻辑上划分成一个个的网段，从而实现虚拟工作组的新兴数据交換技木。VLAN的协议字段有12bits，由于O和4095有特殊用途，因此，最多支持4094个虚拟局域网。在物理路由器中，区分不同的虚拟网有多种途径，VLAN是其中ー种非常重要的方式，本专利是基于VLAN的区分方式。现有的基于VLAN的虚拟网构建方法中，VNID(Virtual Network ID)与对应的虚拟网中所有虚拟链路的VLANID相同，VLANID为12bits的长度，所以全网可构建的虚拟网的数量为4094。如图I所示，VNID为3的虚拟网的虚拟路由器映射到物理路由器B、D和E，虚拟网所有虚拟链路的VLANID都为3。VNID为I的虚拟网(图I中未标出)的虚拟路由器映射到物理路由器A、B和E，虚拟网所有虚拟链路的VLANID都为I。VNID为2的虚拟网(图I中未标出)的虚拟路由器映射到物理路由器B、C和D，虚拟网所有虚拟链路的VLANID都为2。VNID为3的虚拟网中，虚拟网由a、b和c三台虚拟路由器组成，虚拟网链路为ab、be和ac三条，其中，虚拟链路ab映射到物理链路BE，虚拟链路be映射到物理链路ED，虚拟链路ac映射到物理链路BD。在对每个虚拟网中VNID和所有VLANID进行统一映射的过程中，VNID为3的虚拟网的所有虚拟链路的VLANID都是3。从图I中，可以明显的看出，整个物理网络映射的最大规模为4094，整个网络的可扩展性受到了限制。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是为了増加物理网络的可扩展性，消除由于VLAN的协议字段有12bits，而带来的整个物理网络映射的最大规模为4094的限制。为实现上述目的，本专利技术公开了ー种基于局部虚拟化的虚拟网构建方法，步骤如下步骤ー用于对虚拟网进行管理的虚拟网管理中心获得物理网络中每个物理路由器的状态信息，所述虚拟网管理中心建立物理网络拓扑结构； 步骤ニ 所述虚拟网管理中心获得建立虚拟网的请求消息，生成虚拟网标识；步骤三所述虚拟网管理中心经过映射算法的计算，将所述虚拟网的虚拟路由器映射到所述物理路由器，将所述虚拟网的虚拟链路映射到物理链路，将两种映射关系发送到所述虚拟路由器映射到的所述物理路由器；步骤四所述虚拟网管理中心计算每条所述虚拟网的所述虚拟链路的链路标识，并将所述虚拟网的所述虚拟链路的所述链路标识、所述虚拟链路上的每个所述虚拟路由器映射到的所述物理路由器的端ロ信息和所述虚拟网标识的对应关系分别发送到所述虚拟链路上的每个所述虚拟路由器映射到的所述物理路由器，所述虚拟网的生命周期开始。所述建立虚拟网的请求消息可以是用户向所述虚拟网管理中心发送的，也可以是所述虚拟网管理中心自己生成的。所述映射算法可以是将所述虚拟网中的每条所述虚拟链路分别映射到所述物理网络中的一条所述物理链路的子图同构算法、将所述虚拟网中的每条所述虚拟链路分别映射到所述物理网络中的一条物理路径的分步映射算法、将所述虚拟网中的每条所述虚拟链路分别映射到所述物理网络中的多条所述物理路径的分步映射算法。所述虚拟网的所述虚拟链路的所述链路标识可以根据当时与所述虚拟链路映射到的所述物理链路上的所有所述虚拟链路的计数值而获得，也可以是小干与所述物理链路有所述映射关系的所有所述虚拟链路的最大链路标识且当前不是所述链路标识的数值中的最小的数值。当所述虚拟网的生命周期结束时，所述虚拟网管理中心获得虚拟网生命周期结束的请求消息，所述虚拟网管理中心向所述虚拟网映射到的所述物理路由器发送虚拟网注销消息，收回相应的物理资源，所述物理路由器接收所述虚拟网注销消息后，将与所述虚拟网相关的所述虚拟路由器注销。所述虚拟网生命周期结束的请求消息可以是用户向所述虚拟网管理中心发送的，也可以是所述虚拟网管理中心自己生成的。本专利技术还公开了ー种基于局部虚拟化的虚拟网构建系统，其特征在于，包括物理网络拓扑结构建立模块、请求消息获得模块、映射模块和链路标识计算模块所述物理网络拓扑结构建立模块，接收每个所述物理路由器发送的各自的所述状态信息，根据所述状态信息建立物理网络拓扑结构，将所述物理网络拓扑结构发送给所述映射模块；所述请求消息获得模块，获得建立虚拟网的请求消息，生成虚拟网标识，将所述建立虚拟网的请求消息和所述虚拟网标识发送给所述映射模块；所述映射模块，经过映射算法的计算，将所述虚拟网的虚拟路由器映射到所述物理路由器，将所述虚拟网的虚拟链路映射到物理链路，将两种映射关系发送到所述虚拟路由器映射到的所述物理路由器和所述链路标识计算模块；所述链路标识计算模块，计算所述虚拟网的所述虚拟链路的链路标识，并将所述虚拟网的所述虚拟链路的所述链路标识、所述虚拟链路上的每个所述虚拟路由器映射到的所述物理路由器的端ロ信息和所述虚拟网标识的对应关系分别发送到所述虚拟链路上的每个所述虚拟路由器映射到的所述物理路由器，所述虚拟网的生命周期开始。所述建立虚拟网的请求消息可以是用户向 所述虚拟网管理中心发送的，也可以是所述虚拟网管理中心自己生成的。所述映射算法可以是将所述虚拟网中的每条所述虚拟链路分别映射到所述物理网络中的一条所述物理链路的子图同构算法、将所述虚拟网中的每条所述虚拟链路分别映射到所述物理网络中的一条物理路径的分步映射算法、将所述虚拟网中的每条所述虚拟链路分别映射到所述物理网络中的多条所述物理路径的分步映射算法。所述虚拟网的所述虚拟链路的所述链路标识可以根据当时与所述虚拟链路映射到的所述物理链路上的所有所述虚拟链路的计数值而获得，也可以是小干与所述物理链路有所述映射关系的所有所述虚拟链路的最大链路标识且当前不是所述链路标识的数值中的最小的数值。本专利技术的有益效本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于局部虚拟化的虚拟网构建方法，其特征在于，包括以下步骤 步骤ー用于对虚拟网进行管理的虚拟网管理中心获得物理网络中每个物理路由器的状态信息，所述虚拟网管理中心建立物理网络拓扑结构； 步骤ニ 所述虚拟网管理中心获得建立虚拟网的请求消息，生成虚拟网标识； 步骤三所述虚拟网管理中心经过映射算法的计算，将所述虚拟网的虚拟路由器映射到所述物理路由器，将所述虚拟网的虚拟链路映射到物理链路，将两种映射关系发送到所述虚拟路由器映射到的所述物理路由器； 步骤四所述虚拟网管理中心计算每条所述虚拟网的所述虚拟链路的链路标识，并将所述虚拟网的所述虚拟链路的所述链路标识、所述虚拟链路上的每个所述虚拟路由器映射到的所述物理路由器的端ロ信息和所述虚拟网标识的对应关系分别发送到所述虚拟链路上的每个所述虚拟路由器映射到的所述物理路由器，所述虚拟网的生命周期开始。2.根据权利要求I所述基于局部虚拟化的虚拟网构建方法，其特征在于，所述建立虚拟网的请求消息可以是用户向所述虚拟网管理中心发送的，也可以是所述虚拟网管理中心自己生成的。3.根据权利要求I所述基于局部虚拟化的虚拟网构建方法，其特征在于，所述映射算法可以是将所述虚拟网中的每条所述虚拟链路分别映射到所述物理网络中的一条所述物理链路的子图同构算法、将所述虚拟网中的每条所述虚拟链路分别映射到所述物理网络中的一条物理路径的分步映射算法、将所述虚拟网中的每条所述虚拟链路分别映射到所述物理网络中的多条所述物理路径的分步映射算法。4.根据权利要求I所述基于局部虚拟化的虚拟网构建方法，其特征在于，所述虚拟网的所述虚拟链路的所述链路标识可以根据当时与所述虚拟链路映射到的所述物理链路上的所有所述虚拟链路的计数值而获得，也可以是小干与所述物理链路有所述映射关系的所有所述虚拟链路的最大链路标识且当前不是所述链路标识的数值中的最小的数值。5.根据权利要求I所述基于局部虚拟化的虚拟网构建方法，其特征在干，当所述虚拟网的生命周期结束时，所述虚拟网管理中心获得虚拟网生命周期结束的请求消息，所述虚拟网管理中心向所述虚拟网映射到的所述物理路由器发送虚拟网注销消息，收回相应的物理资源，所述物理路由器接收所述虚拟网注销消息后，将与所述虚拟网相关的所述虚拟路由器注销。6....
【专利技术属性】
技术研发人员：关洪涛，张建华，谢高岗，刘俊杰，王永功，贺鹏，
申请(专利权)人：中国科学院计算技术研究所，
类型：发明
国别省市：
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