[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

说明书

本发明公开了一种路由交换系统及其虚拟服务重构方法、装置、设备和介质，属于移动通信技术领域。其中，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；权衡服务重构开销和负载均衡水平，生成服务重构策略，并根据服务重构策略部署替换节点上每个虚拟服务的功能构件。本发明实施例通过虚拟服务与节点的映射关系，从全局的角度权衡服务重构开销和节点负载均衡水平，以最小开销对虚拟服务进行重构，防止路由交换系统中节点失效时出现性能瓶颈，以保护路由交换系统的正常工作，从而实现服务的高可用性。

技术领域

本发明涉及数据通信技术领域，特别是涉及一种路由交换系统及其虚拟服务重构方法、装置、设备和介质。

背景技术

结构化、模块化的编程思想在路由交换系统中的体现是构件化。构件是指实现某个子功能的模块，是路由交换系统提供服务的基本单元。基于服务虚拟化的路由交换系统，是通过在各个路由交换节点上部署功能构件，通过构件关联关系以及构件动态加载和卸载，为路由交换系统提供数据传输和处理的虚拟服务。

路由交换软件体系结构是一个复杂的多任务系统，现有的分布式计算系统无法在一个结构下同时满足可扩展路由器的所有性能需求。任务在节点上的分配模式需要满足两个条件：每个节点上的负载不能过载；节点间通信不能过载。因此，路由交换系统的安全也是一个值得关注的问题。如何在系统遭受攻击导致节点失效时，快速重构受影响的虚拟服务，从而恢复系统正常功能，是路由交换系统抗攻击的重要研究点。相关技术公开的分布式计算模型解决的核心问题是如何将负载分担到多个计算节点上，提高处理效率和系统的资源利用率，没有考虑过载问题。然而，在路由交换系统实际工作工程中，过载是路由交换系统的关键性能瓶颈，可扩展软件体系结构的评价指标就是能够容纳的负载量。如何避免过载，如何针对每一项可能造成瓶颈的单一或者若干有一定关联的负载进行评价并计算系统最大可承受负载，是防止系统出现性能瓶颈的关键技术。相关技术的解决方案只关注服务重构开销，寻找最小通信开销和最小迁移开销的重构方案，但路由交换系统的节点存在过载、或光纤链路故障、或设备故障发生导致节点失败时，并没有权衡服务重构开销和节点负载均衡，容易出现性能瓶颈。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种路由交换系统及其虚拟服务重构方法、装置、设备和介质，以解决路由交换系统遭受攻击、节点存在过载、光纤链路故障、或设备故障等导致节点失败时出现性能瓶颈，从而实现服务高可用性的目标。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

根据本发明的一个方面，提供的一种路由交换系统的虚拟服务重构方法包括：

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；

权衡服务重构开销和负载均衡水平，生成服务重构策略；

根据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。

根据本发明的另一个方面，提供的一种路由交换系统的虚拟服务重构装置包括：

负载计算模块，用于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；

策略计算模块，用于权衡服务重构开销和负载均衡水平，生成服务重构策略；

构件部署模块，用于根据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。

根据本发明的再一个方面，提供的一种路由交换设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述路由交换系统的虚拟服务重构方法。

根据本发明的再一个方面，提供的一种路由交换系统，包括主节点和一系列普通节点，主节点用于实现上述路由交换系统的虚拟服务重构方法。