[发明专利]一种SDN和NFV融合的资源优化方法

说明书

本发明公开了一种SDN和NFV融合的资源优化方法，该方法将SDN与NFV技术相结合，联合优化资源，包括两个方面，一方面是基于节点优先级的虚拟网络功能放置机制，另一方面是业务需求感知的路由选择策略。控制器和编排器根据服务链请求特征、虚拟网络功能序列以及当前网络状态信息，对服务链进行分级，进行灵活的VNFs放置与路由决策，不仅使得大量的数据包在数据平面快速转发，而且能有效平衡网络中的流量负载，从而提升整体网络链路利用率。

技术领域

本发明涉及一种SDN和NFV融合的资源优化方法，根据服务链的带宽需求，制定灵活的服务链功能放置与路由策略，有效提升整体网络的服务性能，属于通信技术领域。

背景技术

软件定义网络(Software Defined Network，SDN)是一种创新的网络架构，其核心思想为通过数据与控制平面的分离，借助统一、厂商无关的控制与数据平面开放接口，无论是研究人员还是网络管理人员都可根据顶层服务或网络控制应用构建和呈现逻辑的全网视图，完成网络分片和底层网络的虚拟化，从而为形式各异的网络应用提供灵活的承载服务。网络功能虚拟化(Network Function Virtualization，NFV)使用虚拟化以消除对专用硬件的依赖性，并且使很多不同的网络设备类型合并到行业标准高容量服务器、交换机以及存储器上，其功能可以位于数据中心、网络节点以及终端用户端。

虽然SDN和NFV技术的应用降低了网络管理大量服务的难度，但是SDN 和NFV对网络服务的重新抽象和细粒度分解，又极大地增加了网络服务的数量，其组成成分更加复杂。由于巨大的服务规模以及高动态的网络负载，分布式地组织和优化服务实例供应以实现网络效用最大化是难点，SDN和NFV的融合可以提供智能的放置与路由解决方案。

发明内容

技术问题：本发明的目的是提出一种SDN和NFV融合的资源优化方法，软件定义网络(SDN)控制器以及虚拟网络功能(VNF)管理编排器，集中管控网络内的各个交换机节点与链路的状态信息，根据服务链的需求，SDN控制器与VNF 管理编排器基于节点优先级的虚拟网络功能放置机制，将结果存放至节点功能放置模块，在底层网络的交换机上放置相应的功能，然后基于业务需求感知的路由选择策略为其规划最佳路径，各个交换机只需要根据SDN控制器下发的流表对数据包进行转发，实现SDN控制器的路由策略。

技术方案如下：

1、一种SDN和NFV融合的资源优化方法，包括两个方面，一方面是基于节点优先级的虚拟网络功能放置机制，另一方面是业务需求感知的路由选择策略。所述的SDN控制器和VNF管理编排器中包含虚拟网络功能信息模块、服务链需求分析模块、交换机节点资源监测模块、拓扑链路管理模块、节点功能放置模块以及交换机流表下发模块。

当服务链请求到达时，服务链需求分析模块分析其源节点、目的节点、带宽需求以及所需的虚拟网络功能及次序，继而转向虚拟网络功能信息模块，查找该服务链所需的VNFs对各类资源的需求。然后，SDN控制器以及VNF管理编排器通过其中的交换机节点资源监测模块和拓扑链路管理模块检测底层物理网络中节点和链路的可用资源以及带宽余量，作为资源优化方法的决策输入。SDN 控制器以及VNF管理编排器基于节点优先级的虚拟网络功能放置机制，将决策结果返回至节点功能放置模块，基于业务需求感知的路由选择策略，将选路结果发送至交换流表下发模块，完成虚拟网络功能的放置和服务链的路由选择。

2、所述一种SDN和NFV融合的资源优化方法，SDN控制器和VNF管理编排器中各模块的说明具体如下：

虚拟网络功能信息模块：虚拟网络功能集合为F，其中某种虚拟网络功能x 记为f_x，该模块分析计算虚拟网络功能对于计算、存储、网络等资源的需求量，记t∈T，T＝{CPU,storage,network…}。