[发明专利]一种功能链组合方法

说明书

技术领域

本发明属于可重构网络构建技术，具体涉及一种功能链的组合方法。

背景技术

当今信息网络内在的能力与结构对业务需求的适应性日渐变差，其根本原因是作为网络基础承载机制的TCP/IP对上层业务提供的服务粒度粗，难以添加新的功能，导致网络对融合、泛在、质量、安全、扩展、可管可控、移动等的支持能力低下，使得业务需求与网络基础能力之间的差距愈发显著。

可重构网络在解决这些问题上具有天然的“基因”。可重构网络能构建一个功能可动态重构扩展的基础物理网络，并在此基础上为不同业务提供满足其根本需求的、可定制的基础网络服务。

国内在可重构网络的研究方面，有着不少进展。解放军信息工程大学研究了以“构件－组件－平台”为体系结构的开放式可重构路由交换节点平台。其以网络承载服务为核心，以可重构路由交换平台为关键支撑技术，设计出了一种面向服务提供的网络体系架构：一体化承载网络(UCN)模型，国防科技大学提出了一种基于虚拟化技术的可重构路由器控制软件模型，通过操作系统的内核虚拟化技术实现可重构路由器对避免性动态配置方法不同构件提供相同的运行环境，从而提高了整个可重构路由器控制软件系统的开放性和安全性。浙江工商大学研究了可重构路由节点中的服务映射问题，提出了一个通用的服务模型ForCES，该模型的特点是包含了角色、协议、质量和控制四类元素。2009年中兴通讯推出一款“组件模块化、软件可重构”的路由器ZXR10M6000。另外，清华大学也提出过一种可重构的、面向服务的网络模型。

功能块(Functional Block,FB)是可重构网络中由基础网络功能分解而成的细粒度的功能单元。它是具有特定网络功能的细小单元，通过对它们的组合，实现网络功能的动态重构，以满足不同的业务需求。当业务服务请求到达，可重构网络从节点到网络做出一系列的内部重构调整，大致过程为：首先，需要掌握网络中功能块资源的分布和使用情况，即哪些节点有哪些功能块以及这些功能块的使用状态。其次，根据业务请求，建立一条到达目的端的服务路径，路径上的节点必须有满足业务请求的功能块子集及完成功能的资源支持。最后，服务路径上的节点内部根据业务请求，将网络功能块组合为功能链，从而实现对业务的响应。

以上调整根据类型分为节点级和网络级。对于节点级，在节点内部若干不同功能特性的功能块动态地组合成具有一定顺序的功能块序列，称作功能链(FC)。本发明就着眼于节点内部。功能链的构建过程包括三步，即功能块映射、功能块组合、功能链选择。功能块映射根据请求，从功能块库中映射出可满足服务的功能块集合；功能块组合确定这些功能块的连接顺序，构建成为功能链；功能链选择是在上一步可能形成多种功能链的情况下，选择并确定最优链。

发明内容

本发明的目的是为最终构建可重构网络提供部分方案支持，研究了一种基于改进的输入输出匹配算法，来解决功能块顺序组合问题。本发明提出了一种功能链的组合方法，以实现网络节点级的重构调整来满足业务请求。

本发明解决其技术问题所需的技术方案包括如下步骤：

步骤一：根据功能块的特性对功能块进行形式化描述，定义单个数据包(packet)与数据包之间、单个元数据(metadata)与元数据之间的包含等价关系。

所述的形式化描述具体如下：以一个八元组来定义一个功能块，每个功能块都有自己的输入端口集和输出端口集，每个输入输出端口都有各自的数据包和元数据；

所述的数据包集之间的包含等价关系，是指一个数据包集中的每一个数据包，都能在另一个数据包集中找到相应的数据包形成包含等价关系，则称这两个数据包集存在包含等价关系。

所述元数据集之间的包含等价关系类同于数据包集之间的包含等价关系。

步骤二：根据单个数据包与数据包之间的包含等价关系，定义数据包集之间的包含等价关系；同时根据单个元数据(metadata)与元数据之间的包含等价关系定义元数据集之间的包含等价关系。

步骤三：根据数据包集和元数据集的包含等价关系，定义前驱输出端口和后继输入端口的可连接关系。

若数据包集和元数据集均包含等价关系，则定义前驱输出端口和后继输入端口为可连接关系；

若数据包集和元数据集中其中一个不符合包含等价关系，则定义前驱输出端口和后继输入端口为不可连接关系；

所述的每个前驱输出端口和后继输入端口均包括数据包集和元数据集；