一种网络功能扩展检测方法、装置、存储介质及电子设备制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种网络功能扩展检测方法、装置、存储介质及电子设备，所述网络功能扩展检测方法，包括：收集网络功能的状态特征信息以及服务功能链信息；将所述网络功能的状态特征信息以及服务功能链信息转化为预设长度的链感知网络功能表示向量；将连续时间区间内的链感知网络功能表示向量输入预设决策模型进行扩展决策，决策出扩展动作。本发明专利技术提高了扩展检测的准确性以及及时性，有利于提高系统性能以及减少系统运维开销。

【技术实现步骤摘要】
一种网络功能扩展检测方法、装置、存储介质及电子设备
本专利技术涉及互联网
，特别涉及一种网络功能扩展检测方法、装置、存储介质及电子设备。
技术介绍
在现实网络中，大量的网络功能(又称为中间件)得到部署，用来执行路由转发之外更复杂的数据处理工作，其中典型的应用包括DHCP(DynamicHostConfigurationProtocol，动态主机配置协议)，NAT(NetworkAddressTranslation，网络地址转换)，IDS(入侵检测系统，intrusiondetectionsystem)，IPS(入侵防御系统，IntrusionPreventionSystem)等。传统的网络功能由专有的硬件设备实现。近年来，网络功能虚拟化技术被提出并得到了广泛研究，旨在利用软件实现的网络功能替代传统的专有硬件中间件设备。大部分NFV(NetworkFunctionsVirtualization，网络功能虚拟化)系统采用了“SDN(软件定义网络，SoftwareDefinedNetwork，SDN)+NF(网络功能，networkfunction)”的设计思想，将控制层与数据层解耦，利用集中控制的方法使得运维管理简单化和标准化，其中，数据层负责虚拟网络功能在通用服务器中的底层物理实现，控制层则负责所有网络功能编排以及集中运维管理。NFV系统的核心优势之一是在线资源调度灵活性。面对动态变化的流量负载，NFV系统以实例为单元进行弹性扩展。每个实例(如NAT、防火墙、入侵检测系统等)对应一个虚拟机，能够调度固定量的底层资源。NFV系统利用虚拟化技术能够根据网络功能镜像，复制以及启动一个新的实例。统一控制器控制入口流量分配到多个实例，并进行协同处理。弹性扩展的最终目的包括两方面：在满足系统性能要求的基础上，尽可能减少实例数目，也即以最少的资源保障系统性能。在NFV系统中，集中控制器对每个网络功能的多维状态信息进行监控，包括入口流量速率、出口流量速率、CPU利用率、内存利用率以及数据包处理时延等。以此为基础，面对动态变化的流量需求，集中控制器负责动态启动或者销毁实例以实现网络功能弹性扩展以及底层资源的动态调度，保障系统在线稳定运行。扩展检测的目的是准确及时地捕捉到瓶颈网络功能，并以实例为单元分配更多资源，其准确性以及及时性直接关系到系统性能以及系统运维开销。
技术实现思路
为了提高扩展检测的准确性以及及时性，本专利技术提供一种网络功能扩展检测方法、装置、存储介质及电子设备，有利于提高系统性能以及减少系统运维开销。第一方面，本专利技术实施例提供一种网络功能扩展检测方法，包括：收集网络功能的状态特征信息以及服务功能链信息；将所述网络功能的状态特征信息以及服务功能链信息转化为预设长度的链感知网络功能表示向量；将连续时间区间内的链感知网络功能表示向量输入预设决策模型进行扩展决策，决策出扩展动作。在一些实施方式中，所述将所述网络功能的状态特征信息以及服务功能链信息转化为预设长度的链感知网络功能表示向量，包括：生成网络功能级表示向量，用于刻画网络功能的状态特征信息；生成全局服务功能链级表示向量，用于刻画服务功能链信息，所述服务功能链信息包括网络功能之间的连接关系；生成链感知网络功能表示向量，用于刻画一个网络功能，包括该网络功能的网络功能级表示向量以及全局服务功能链级表示向量。在一些实施方式中，所述扩展动作包括以下之一：添加一个新的实例；不做任何扩展；及移除一个实例。在一些实施方式中，所述网络功能的状态特征信息，至少包括如下之一：入口流量速率；出口流量速率；数据包处理时延；CPU利用率；及内存利用率。在一些实施方式中，所述生成网络功能级表示向量，包括：采用下式生成t时刻的网络功能级表示向量其中，网络功能j是网络功能i的下游节点；表示将t时刻网络功能i的状态特征信息映射到隐式状态空间；表示将t时刻网络功能j的状态特征信息映射到隐式状态空间；和分别表示网络功能i的权重矩阵和偏差；d表示超参数。在一些实施方式中，所述生成全局服务功能链级表示向量，包括：采用下式生成全局服务功能链级表示向量其中，C是服务功能链虚拟节点，且所有的网络功能均为该虚拟节点C的下游节点，表示将t时刻网络功能j的状态特征信息映射到隐式状态空间；d表示超参数。在一些实施方式中，所述将连续时间区间内的链感知网络功能表示向量输入预设决策模型进行扩展决策，决策出扩展动作，包括：将连续时间区间[1,M]内的链感知网络功能表示向量作为输入序列输入预设决策模型；所述预设决策模型如下：其中，当前时刻k∈[1,M]，当前时刻k的链感知网络功能表示向量为σ是sigmoid函数；表示网络功能i的更新门；表示网络功能i的重置门；表示网络功能i在当前时刻k的记忆内容；表示网络功能i在当前时刻k的记忆内容的输出；⊙表示Hadamard乘积运算；分别表示网络功能i的权重参数，d表示超参数；针对网络功能i在时刻M的记忆内容的输出使用softmax函数计算得到网络功能i的扩展动作的概率pi：其中，和分别表示网络功能i的权重矩阵和偏差；将概率pi最大的扩展动作作为决策出的网络功能i的扩展动作。第二方面，本专利技术实施例提供一种网络功能扩展检测装置，包括：收集模块，用于收集网络功能的状态特征信息以及服务功能链信息；转化模块，用于将所述网络功能的状态特征信息以及服务功能链信息转化为预设长度的链感知网络功能表示向量；决策模块，用于将连续时间区间内的链感知网络功能表示向量输入预设决策模型进行扩展决策，决策出扩展动作。第三方面，本专利技术实施例提供一种存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被一个或多个处理器执行时，实现如第一方面所述的方法。第四方面，本专利技术实施例提供一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如第一方面所述的方法。本专利技术的一个或多个实施例至少具有以下有益效果：本专利技术提供了一种网络功能扩展检测方法、装置、存储介质及电子设备，收集网络功能的状态特征信息以及服务功能链信息，并将所述网络功能的状态特征信息以及服务功能链信息转化为预设长度的链感知网络功能表示向量；将连续时间区间内的链感知网络功能表示向量输入预设决策模型进行扩展决策，决策出扩展动作，提高了扩展检测的准确性以及及时性，有利于提高系统性能以及减少系统运维开销。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种网络功能扩展检测方法，其特征在于，包括：/n收集网络功能的状态特征信息以及服务功能链信息；/n将所述网络功能的状态特征信息以及服务功能链信息转化为预设长度的链感知网络功能表示向量；/n将连续时间区间内的链感知网络功能表示向量输入预设决策模型进行扩展决策，决策出扩展动作。/n

【技术特征摘要】
1.一种网络功能扩展检测方法，其特征在于，包括：
收集网络功能的状态特征信息以及服务功能链信息；
将所述网络功能的状态特征信息以及服务功能链信息转化为预设长度的链感知网络功能表示向量；
将连续时间区间内的链感知网络功能表示向量输入预设决策模型进行扩展决策，决策出扩展动作。


2.根据权利要求1所述的网络功能扩展检测方法，其特征在于，所述将所述网络功能的状态特征信息以及服务功能链信息转化为预设长度的链感知网络功能表示向量，包括：
生成网络功能级表示向量，用于刻画网络功能的状态特征信息；
生成全局服务功能链级表示向量，用于刻画服务功能链信息，所述服务功能链信息包括网络功能之间的连接关系；
生成链感知网络功能表示向量，用于刻画一个网络功能，包括该网络功能的网络功能级表示向量以及全局服务功能链级表示向量。


3.根据权利要求1所述的网络功能扩展检测方法，其特征在于，所述扩展动作包括以下之一：
添加一个新的实例；
不做任何扩展；及
移除一个实例。


4.根据权利要求1所述的网络功能扩展检测方法，其特征在于，所述网络功能的状态特征信息，至少包括如下之一：
入口流量速率；
出口流量速率；
数据包处理时延；
CPU利用率；及
内存利用率。


5.根据权利要求2所述的网络功能扩展检测方法，其特征在于，所述生成网络功能级表示向量，包括：
采用下式生成t时刻的网络功能级表示向量






其中，网络功能j是网络功能i的下游节点；表示将t时刻网络功能i的状态特征信息映射到隐式状态空间；表示将t时刻网络功能j的状态特征信息映射到隐式状态空间；和分别表示网络功能i的权重矩阵和偏差；d表示超参数。


6.根据权利要求2所述的网络功能扩展检测方法，其特征在于，所述生成全局服务功能链级表示向量，包括：
采用下式生成全局服务功能链级表示向量

【专利技术属性】
技术研发人员：刘莹，何林，李丽姗，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11