基于图模式匹配的虚拟网络映射方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种基于图模式匹配的虚拟网络映射方法及装置，该方法包括：获取预处理的虚拟网络和物理网络；构建所述物理网络的增广图，所述物理网络的增广图包括物理网络节点集合、物理网络有向路径集合、物理网络节点的资源容量、物理网络有向路径的路径容量和候选路径集合，所述候选路径集合包括所述物理网络节点集合中的任意两个节点之间的所有有向路径中路径容量最大值；根据所述虚拟网络以及所述物理网络的增广图进行虚拟网络映射，获取虚拟网络映射结果。本发明专利技术还提供了相应的装置，本发明专利技术提供的技术方案，能够提高虚拟网络映射效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及虚拟网络映射技术，尤其涉及一种基于图模式匹配的虚拟网络映射方法及装置，属于网络

技术介绍
随着网络技术、网络化软件及服务的不断发展，承载具有不同目标的网络应用已经称为互联网的主要功能之一。然而，由于互联网简单的数据包传递服务以及相对僵化的结构，在同时支持多类型网络应用的过程中，互联网物理资源的利用率、各类型网络应用的运行效率随着网络服务种类的增多而急剧下降。设计新技术提高互联网对多类型网络应用的支持是当前互联网技术发展的一个重要方向。网络虚拟化技术正式解决这一问题的有效手段之一。在网络虚拟化中，多个虚拟网络共存于同一个物理网络，每个虚拟网络提为一个网络服务提供单一的运行环境，使得不同网络服务之间相对隔离，互不影响。在网络虚拟化中，一个最基本的问题就是如何合理高效的使用物理网络资源，也就是如何为虚拟网络分配物理网络资源(包括节点资源一CPU、内存、存储，链路资源一带宽等)，使得运行在虚拟网络中的网络应用能正常运行的前提下物理网络资源能得到合理、充分的利用。从本质上讲，一个虚拟网络由一组虚拟网络节点和链接这些节点的虚拟网络链路组成，同时还有对虚拟网络节点资源(CPU、内存、外存等)和链路资源(带宽、延时等)的约束。虚拟网络映射的目的是将虚拟网络节点映射到物理网络节点上，虚拟网络链路映射到物理网络(可达)路径上，并分配相应物理网络节点和链路上的资源给虚拟网络满足虚拟网络节点和链路上的资源需求，同时最大化物理网络资源利用率。这里物理网络资源利用率可以等价看作物理网络所能同时接收并处理的虚拟网络映射请求数目，即虚拟网络请求接收率。现有技术中提供了虚拟机映射、单路径虚拟网络映射和多路径虚拟网络映射等多类虚拟网络映射方法，其映射过程分为虚拟网络节点映射和链路映射两个过程，且对于完成虚拟网络映射的节点，有可能不存在满足链路映射的情况，导致进行虚拟网络映射的效率低。
技术实现思路
本专利技术提供一种用于提高虚拟网络映射效率的基于图模式匹配的虚拟网络映射方法及装置。本专利技术提供的基于图模式匹配的虚拟网络映射方法，包括获取预处理的虚拟网络和物理网络；构建所述物理网络的增广图，所述物理网络的增广图包括物理网络节点集合、物理网络有向路径集合、物理网络节点的资源容量、物理网络有向路径的路径容量和候选路径集合，所述候选路径集合包括所述物理网络节点集合中的任意两个节点之间的所有有向路径中路径容量最大值；根据所述虚拟网络以及所述物理网络的增广图进行虚拟网络映射，获取虚拟网络映射结果。本专利技术提供的基于图模式匹配的虚拟网络映射装置，包括第一获取模块，用于获取预处理的虚拟网络和物理网络；构建模块，用于构建所述物理网络的增广图，所述物理网络的增广图包括物理网络节点集合、物理网络有向路径集合、物理网络节点的资源容量集合、物理网络有向路径的路径容量集合和候选路径集合，所述候选路径集合包括所述物理网络节点集合中的任意两个节点之间的所有有向路径中路径容量最大值；映射处理模块，用于根据所述虚拟网络以及所述物理网络的增广图进行虚拟网络映射，获取虚拟网络映射结果。本专利技术提供的基于图模式匹配的虚拟网络映射方法及装置，通过构建物理网络的增广图，该虚拟网络的增广图不仅包括物理网络节点集合、物理网络节点资源容量，还包括物理网络有向路径集合、物理网络有向路径的路径容量，而且还包括了候选路径集合，该候选路径结合包括了物理网络节点集合的任意两个节点之间的所有有向路径中路径容量最大值，使得再进行虚拟网络映射的过程中对于查找到的节点映射结果，都有对应的链路映射结果，从而避免了现有技术中查找到节点映射的结果，而无法得到链路映射结果的缺陷， 能够提高虚拟网络映射效率。附图说明图1为本专利技术基于图模式匹配的虚拟网络映射方法的流程示意图；图2为本专利技术基于图模式匹配的虚拟网络映射装置的结构示意图；图3为本专利技术实施例中映射处理模块的结构示意图。具体实施例方式本专利技术提供了一种基于图模式匹配的虚拟网络映射方法，能够提高虚拟网络映射效率，图1为本专利技术基于图模式匹配的虚拟网络映射方法的流程示意图，如图1所示，包括如下的步骤步骤101、获取预处理的虚拟网络和物理网络，其中该物理网络包括物理网络节点集合、物理网络链路集合、物理网络节点的资源容量、物理网络链路的资源容量；该虚拟网络包括虚拟网络节点集合、虚拟网络链路集合、虚拟网络节点的资源需求量、虚拟网络链路的资源需求量；步骤102、构建所述物理网络的增广图，所述物理网络的增广图包括物理网络节点集合、物理网络有向路径集合、物理网络节点的资源容量、物理网络中有向路径的路径容量和候选路径集合，所述候选路径集合包括所述物理网络节点集合的任意两个节点之间的所有有向路径中资源容量最大值；步骤103、根据所述虚拟网络以及所述物理网络的增广图进行虚拟网络映射，获取虚拟网络映射结果。本专利技术上述实施例提供的基于图模式匹配的虚拟网络映射方法，通过构建物理网络的增广图，该虚拟网络的增广图不仅包括物理网络节点集合、物理网络节点资源容量，还5包括物理网络有向路径集合、物理网络有向路径的路径容量，而且还包括了候选路径集合， 该候选路径结合包括了物理网络节点集合的任意两个节点之间的所有有向路径中路径容量最大值，使得再进行虚拟网络映射的过程中对于查找到的节点映射结果，都有对应的链路映射结果，从而避免了现有技术中查找到节点映射的结果，而无法得到链路映射结果的缺陷，能够提高虚拟网络映射效率。本专利技术实施例提供的技术方案，可以看作是一种带宽半独占式虚拟网路映射，该虚拟网络可以用图G =^Ep，fvP， ερ )表示，物理网络可以用图G= 尽 ,fvs, Zes )表示， 这里Vp表示虚拟网络节点集合，Ep表示虚拟网络链路集合，表示虚拟网络节点的资源需求量，表示虚拟网络链路的资源需求量；vs表示物理网络节点集合，&表示物理网络链路集合，表示物理网络节点的资源容量，/ 表示物理网络链路的资源容量。对于给定虚拟网络和物理网络，带宽半独占式虚拟网络映射可以由二元组((gv，&)，c)定义。其中(1)对任意V e Vp, gv(ν) e Vs表示虚拟网络节点到物理网络节点的映射，对任意虚拟网络链路e = (u, v) e Ep, ge(u, ν) e P(gv(u)，gv(v))表示一条虚拟网络链路映射到一条物理网络路径，这里P(gv(u)，gv(ν))表示物理网络中所有从节点gv(u)到节点gv(v)的路径的集合；O) C是一组对虚拟网络节点资源(CPU资源)和链路资源(带宽)分配的约束，具体如下a) Σ ·4(ν)<·4(Μ)(νΜε^’表示物理网络节点u具有足够的CPU等资源VvgVp :gv(v)=u提供给所有映射到该节点上的虚拟网络节点V ；b) ^Sgeie J^ ^ 4e Es)，表示物理网络路径链路es的带宽大于或等于那些映射到的物理网络路径es的虚拟网络链路ev的链路约束中的最大者。由以上定义可以看出，在带宽半独占的虚拟网络映射中，具有如下的优点A、同一虚拟机网络的两个节点可以映射到一个物理网络节点上；B、对于每个物理网络链路而言，任何时刻其能够单独为映射到该链路上的任何一个虚拟网络链路提供足够带宽资源，并且是多个虚拟网络链路共享式约束本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于图模式匹配的虚拟网络映射方法，其特征在于，包括 获取预处理的虚拟网络和物理网络；构建所述物理网络的增广图，所述物理网络的增广图包括物理网络节点集合、物理网络有向路径集合、物理网络节点的资源容量、物理网络有向路径的路径容量和候选路径集合，所述候选路径集合包括所述物理网络节点集合中的任意两个节点之间的所有有向路径中路径容量最大值；根据所述虚拟网络以及所述物理网络的增广图进行虚拟网络映射，获取虚拟网络映射结果。2.根据权利要求1所述的基于图模式匹配的虚拟网络映射方法，其特征在于，所述根据虚拟网络以及所述物理网络的增广图进行虚拟网络映射之前还包括对所述虚拟网络进行最小化处理，获取最小化的虚拟网络；所述根据虚拟网络以及所述物理网络的增广图进行虚拟网络映射，获取虚拟网络映射结果包括根据最小化的虚拟网络以及所述物理网络的增广图进行虚拟网络映射，获取虚拟网络映射结果。3.根据权利要求1所述的基于图模式匹配的虚拟网络映射方法，其特征在于，所述物理网络包括物理网络节点集合、物理网络链路集合、物理网络节点的资源容量、物理网络链路的资源容量；所述虚拟网络包括虚拟网络节点集合、虚拟网络链路集合、虚拟网络节点的资源需求量和虚拟网络链路的资源需求量。4.根据权利要求1-3任一所述的基于图模式匹配的虚拟网络映射方法，其特征在于， 所述根据虚拟网络以及所述物理网络的增广图进行虚拟网络映射包括依次获取虚拟网络节点集合中的各个节点...

【专利技术属性】
技术研发人员：怀进鹏，曹洋，马帅，樊文飞，沃天宇，胡春明，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：