一种解决物理网络区域失效的虚拟网络映射方法技术

本发明专利技术公开了一种解决物理网络区域失效的虚拟网络映射方法，在基于虚拟节点的地理位置约束条件下，通过增量恢复的方法，对处于失效区域中的物理节点及邻接链路或经过失效区域的链路进行重新映射；还可以通过全量的方法对原始虚拟网络进行重新映射，包括未失效的虚拟节点和虚拟链路，从而使虚拟网络中的节点及邻接链路全部映射到失效区域外，这样保证了网络的可靠性，同时由于处于未失效区域的物理节点和链路的资源可以共享，从而降低了映射成本。

【技术实现步骤摘要】
—种解决物理网络区域失效的虚拟网络映射方法
本专利技术属于互联网通信
，更为具体地讲，涉及。
技术介绍
当今社会，互联网技术发展快速，互联网已经成为了现代社会的重要基础设施。毋庸置疑，现有的互联网架构对互联网的快速发展起到了重要的推动作用。然而，随着互联网新型应用的层出不穷，不同应用对底层网络在安全性、服务质量、可扩展性等方面也提出了不同的需求，现有的互联网架构很难跟上这些应用的发展需求，在某种程度上呈现出僵化现象，从而导致一些新型应用难以应用于现有的网络架构上。针对当前互联网网络架构所面临的僵化问题，云计算成为了当前互联网发展的一个热点，云计算是一种通过Internet以服务的方式提供动态可伸缩的虚拟化的资源的计算模式，以数据为中心，是一种数据密集型的超级计算。在数据存储、数据管理、编程模式等多方面具有自身独特的技术。同时涉及了众多其他技术，比如:负载均衡技术、并行计算技术、虚拟机技术、系统监控技术。网络虚拟化技术便是在云计算的大背景下提出的，目前，网络虚拟化技术已经被公认为是解决互联网僵化问题的有效手段。网络虚拟化是指将网络的硬件和软件资源整合，向用户提供虚拟网络连接的技术。它通过虚拟化技术对公用的底层基础设施进行抽象并提供统一的可编程接口，将多个彼此隔离且具有不同拓扑的虚拟网络(Virtual Network，VN)映射到公用的基础设施上，为用户提供差异化服务。然而，要应用这一方案，首先要解决的一个难题是如何合理而高效地将要构建的虚拟网络映射到物理网络上，在成功映射后出现物理网络区域失效时，如何恢复迁移失效区域内的节点和链路。目前已经存在区域失效恢复的映射方法，其中之一便是对虚拟网络区域失效的情况下进行增量恢复，并做到失效节点和失效链路全部成功恢复。在某一时刻物理网络中有某个区域失效，在这个区域内的物理节点和物理链路都失效的情况，如何对映射在失效区域里的虚拟节点和虚拟链路进行迁移恢复。该方案的主要思路如下:首先是在原虚拟网络映射成功的前提下，确定物理网络失效区域，物理网络中有哪些物理节点和哪些物理链路失效。然后是确定虚拟网络中哪些虚拟节点和虚拟链路映射到了物理网络失效区域中，这些虚拟节点和虚拟链路就是需要迁移恢复的节点和链路。然后就是进行失效节点和失效链路的恢复，将这些映射失效的虚拟节点和虚拟链路重新映射到物理网络中没有失效的物理节点和物理链路上，并且做到失效节点和失效链路全部恢复成功，并使得映射成本尽量最小化。但通过增量恢复只对失效的节点和链路进行重新映射，没有失效的节点和链路保持原来的映射路径，这种情况下可能使得需要的链路资源比较多，在物理链路的单位成本较大的情况下，需要更多的映射成本；其次，虚拟节点的映射没有考虑到地理位置的约束，只要满足虚拟节点的容量要求以及相应的虚拟链路容量要求，虚拟节点就可以映射到物理网络中的任意物理节点上，这和实际情况是不相符的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供，在基于虚拟节点的地理位置约束条件下，通过增量或全量恢复方法恢复那些映射到物理网络失效区域的节点或链路，保证了网络的可靠性，同时具有低成本的性能。为实现上述专利技术目的，本专利技术解决物理网络区域失效的虚拟网络映射方法，在基于虚拟节点的地理位置约束条件下，将虚拟网络映射到物理网络时出现区域失效，其特征在于，通过增量恢复方法恢复那些映射到物理网络失效区域的节点或链路，包括以下步骤:(I)、确定失效区域；以物理节点Si的坐标(X，Y)为中心，坐标(X，Y)表示在实际地图中的经纬度坐标，以定值R为半径画圆，在这个圆范围内即为失效区域，在这个圆范围内的物理节点和邻接链路全部失效，当虚拟节点或虚拟链路映射到失效区域时，需要对映射到失效区域的虚拟节点和虚拟链路进行迁移恢复；(2)、通过增量恢复方法对映射到失效区域的虚拟节点和虚拟链路进行迁移恢复:(2、I)、仅虚拟网络中的虚拟链路映射到失效区域；虚拟网络映射到物理网络时，仅虚拟链路映射到物理网络中的物理路径处于或经过失效区域，通过未处于失效区域的物理链路带宽资源共享方式，对虚拟链路重新映射，即将虚拟链路映射到失效区域外的物理链路上；(2、2)、虚拟网络中的虚拟节点和虚拟链路都映射到失效区域；虚拟网络映射到物理网络后，当物理网络区域失效发生时，存在虚拟节点映射到物理网络中的物理节点和虚拟链路映射到物理网络中的物理路径均处于失效区域，在满足虚拟节点的地理位置约束条件下，首先对虚拟节点重新映射，以映射成本最小化为导向，将虚拟节点和其邻接链路映射到失效区域外的物理网络中，如果虚拟节点可映射的物理节点集合全部处于失效区域，则恢复失败，如果存在多个虚拟节点映射到物理网络中的失效区域，在对多个虚拟节点进行迁移恢复的过程中，优先恢复可映射物理节点较少的虚拟节点；在对虚拟节点和其邻接链路恢复完成后，检查是否还有其它虚拟链路映射到物理网络中的物理路径经过了物理网络失效区域，如果有，则重新映射这些虚拟链路，使其映射到失效区域外的物理链路上。本专利技术解决物理网络区域失效的虚拟网络映射方法，在基于虚拟节点的地理位置约束条件下，将虚拟网络映射到物理网络时出现区域失效，其特征在于，还可以通过全量恢复方法恢复那些映射到物理网络失效区域的节点或链路，包括以下步骤:I)、确定失效区域；以物理节点Si的坐标(X，Y)为中心，坐标(X，Y)表示在实际地图中的经纬度坐标，以定值R为半径画圆，在这个圆范围内即为失效区域，在这个圆范围内的物理节点和邻接链路全部失效，当虚拟节点或虚拟链路映射到失效区域时，需要对映射到失效区域的虚拟节点和虚拟链路进行迁移恢复；2)、通过全量恢复方法对映射到失效区域的虚拟节点和虚拟链路进行迁移恢复:在确定有失效发生的情况下，对原始虚拟网络进行重新映射，包括未失效的虚拟节点和虚拟链路，在进行失效恢复的过程中，处于非失效区域的物理节点及邻接链路上的资源可以用来共享，在重新映射过程中，可分配给映射到其上面的物理节点及其邻接链路。其中所述的映射成本包括:映射虚拟网络的节点成本和链路成本。本专利技术的专利技术目的是这样实现的:本专利技术解决物理网络区域失效的虚拟网络映射方法，在基于虚拟节点的地理位置约束条件下，通过增量恢复的方法，对处于失效区域中的物理节点及邻接链路或经过失效区域的链路进行重新映射；还可以通过全量的方法对原始虚拟网络进行重新映射，包括未失效的虚拟节点和虚拟链路，从而使虚拟网络中的节点及邻接链路全部映射到失效区域夕卜，这样保证了网络的可靠性，同时由于处于未失效区域的物理节点和链路的资源可以共享，从而降低了映射成本。同时，本专利技术解决物理网络区域失效的虚拟网络映射方法还具有以下有益效果:(I)、采用增量恢复，需要使用的物理节点资源较少，这在节点单位成本大的情况下，可以减少总的映射成本；采用全量恢复，需要的节点资源多，但需要更少的链路资源，且总体需要的资源较增量恢复较少，这样在链路单位成本较大的情况下，可以减少总的映射成本；(2)、在进行原始虚拟网络的映射和恢复过程中，都考虑了地理位置约束这个条件，即在映射每一个虚拟节点的时候，都必须考虑物理节点是否满足该虚拟节点的地理位置约束条件，从而保证了网络的可靠性。【附图说明】图1是本专利技术的一种【具体实施方式】结构图；图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种解决物理网络区域失效的虚拟网络映射方法，在基于虚拟节点的地理位置约束条件下，将虚拟网络映射到物理网络时出现区域失效，其特征在于，通过增量恢复方法恢复那些映射到物理网络失效区域的节点或链路，包括以下步骤：（1）、确定失效区域；以以物理节点Si的坐标（X,Y）为中心，坐标（X,Y）表示在实际地图中的经纬度坐标，以定值R为半径画圆，在这个圆范围内即为失效区域，在这个圆范围内的物理节点和邻接链路全部失效，当虚拟节点或虚拟链路映射到失效区域时，需要对映射到失效区域的虚拟节点和虚拟链路进行迁移恢复；（2）、通过增量恢复方法对映射到失效区域的虚拟节点和虚拟链路进行迁移恢复：（2、1）、仅虚拟网络中的虚拟链路映射到失效区域；虚拟网络映射到物理网络时，仅虚拟链路映射到物理网络中的物理路径处于或经过失效区域，通过未处于失效区域的物理链路带宽资源共享方式，对虚拟链路重新映射，即将虚拟链路映射到失效区域外的物理链路上；（2、2）、虚拟网络中的虚拟节点和虚拟链路都映射到失效区域；虚拟网络映射到物理网络后，当物理网络区域失效发生时，存在虚拟节点映射到物理网络中的物理节点和虚拟链路映射到物理网络中的物理路径均处于失效区域，在满足虚拟节点的地理位置约束条件下，首先对虚拟节点重新映射，以映射成本最小化为导向，将虚拟节点和其邻接链路映射到失效区域外的物理网络中，如果虚拟节点可映射的物理节点集合全部处于失效区域，则恢复失败，如果存在多个虚拟节点映射到物理网络中的失效区域，在对多个虚拟节点进行迁移恢复的过程中，优先恢复可映射物理节点较少的虚拟节点；在对虚拟节点和其邻接链路恢复完成后，检查是否还有其它虚拟链路映射到物理网络中的物理路径经过了物理网络失效区域，如果有，则从新映射这些虚拟链路，使其映射到失效区域外的物理链路上。...

【技术特征摘要】
1.一种解决物理网络区域失效的虚拟网络映射方法,在基于虚拟节点的地理位置约束条件下，将虚拟网络映射到物理网络时出现区域失效，其特征在于，通过增量恢复方法恢复那些映射到物理网络失效区域的节点或链路，包括以下步骤: (1)、确定失效区域；以以物理节点Si的坐标(X，Y)为中心，坐标(X，Y)表示在实际地图中的经纬度坐标，以定值R为半径画圆，在这个圆范围内即为失效区域，在这个圆范围内的物理节点和邻接链路全部失效，当虚拟节点或虚拟链路映射到失效区域时，需要对映射到失效区域的虚拟节点和虚拟链路进行迁移恢复； (2)、通过增量恢复方法对映射到失效区域的虚拟节点和虚拟链路进行迁移恢复: (2、I)、仅虚拟网络中的虚拟链路映射到失效区域； 虚拟网络映射到物理网络时，仅虚拟链路映射到物理网络中的物理路径处于或经过失效区域，通过未处于失效区域的物理链路带宽资源共享方式，对虚拟链路重新映射，即将虚拟链路映射到失效区域外的物理链路上； (2、2)、虚拟网络中的虚拟节点和虚拟链路都映射到失效区域； 虚拟网络映射到物理网络后，当物理网络区域失效发生时，存在虚拟节点映射到物理网络中的物理节点和虚拟链路映射到物理网络中的物理路径均处于失效区域，在满足虚拟节点的地理位置约束条件下，首先对虚拟节点重新映射，以映射成本最小化为导向，将虚拟节点和其邻接链路映射到失效区域外的物理网络中，如果虚拟节点可映射的物理节点集合全部处于失效区域，则恢复失败，如果...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖丹，程科，孙罡，虞红芳，许都，陆川，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：