[发明专利]路由交换系统及其虚拟服务重构方法、装置、设备和介质

权利要求书

1.一种路由交换系统的虚拟服务重构方法，其特征在于，该方法包括：

当检测到节点失效后，针对每个可选的替换节点，计算每个映射状态下全网的服务重构开销和负载均衡水平；

权衡所述服务重构开销和所述负载均衡水平，生成服务重构策略；

根据所述服务重构策略部署替换节点上的每个虚拟服务的功能构件；

所述计算每个映射状态下全网的负载均衡水平包括：

计算每个映射状态下，所有节点中的最高负载指数、最低负载指数、以及平均负载；

按以下公式计算各个节点的负载均衡水平：

Load(S)＝(1+φ)L_max(S)-(1-φ)L_min(S)-2φL_avg(S)

其中，S表示映射状态，Load(S)表示映射状态S下各个节点的均衡水平，L_max(S)、L_min(S)和L_avg(S)分别表示映射状态S状态下所有节点的最高负载指数、最低负载指数和平均负载，φ表示系统负载均衡因子。

2.根据权利要求1所述的路由交换系统的虚拟服务重构方法，其特征在于，所述方法之前还包括：

根据网络拓扑和历史通信信息，计算并存储每个虚拟服务使用的每个功能构件与其它关联节点之间的通信频度和平均数据量。

3.根据权利要求1所述的路由交换系统的虚拟服务重构方法，其特征在于，所述计算每个映射状态下全网的服务重构开销进一步包括：

计算所有可选的替换节点到关联节点之间的路径长度，并获取所述路径上的瓶颈链路的带宽值；

针对每个可选的替换节点，计算每个映射状态下全网的服务重构的通信开销和迁移开销。

4.根据权利要求3所述的路由交换系统的虚拟服务重构方法，其特征在于，所述计算每个映射状态下全网的服务重构的通信开销包括按以下公式进行：

其中，i表示失效节点n_e到其它虚拟功能关联节点之间的完整路径，Cost(i)表示该完整路径的通信开销，Ie表示所有的关联路径的集合，Ri表示该完整路径下构件之间的通信频率，Vi表示为替换节点到失效节点n_e之间的迁移数据量，Li表示替换节点n′_e到失效节点n_e之间的路径长度，B_i表示替换节点n′_e到关联节点之间路径上瓶颈链路的带宽值，C表示失效节点n_e的所有关联路径的通信开销总和。

5.根据权利要求3所述的路由交换系统的虚拟服务重构方法，其特征在于，所述每个映射状态下全网的服务重构的迁移开销包括按以下公式进行：

其中，T表示失效节点上已有数据或任务迁移到新节点上的迁移开销，V_e，L_e，B_e分别表示替换节点n′_e到失效节点n_e之间的迁移数据量、路径长度、以及瓶颈链路的带宽值。

6.根据权利要求3所述的路由交换系统的虚拟服务重构方法，其特征在于，所述计算每个映射状态下全网的服务重构的通信开销和迁移开销之后还包括：

根据所述服务重构的通信开销和迁移开销，按以下公式优化所述服务重构开销：

其中，S表示映射状态，Net(S)表示映射状态S下的服务重构开销，f_e表示虚拟服务，F_e表示虚拟服务的集合，C_f′表示替换节点n_e′与其它虚拟功能关联节点之间的通信开销，C_f表示失效节点n_e与其它虚拟功能关联节点之间的通信开销，T_f表示将失效节点n_e上已有数据或任务迁移到替换节点n′_e的迁移开销。