[发明专利]一种软件定义网络虚拟网络映射方法

说明书

本发明涉及一种软件定义网络虚拟网络映射方法，属于网络虚拟化技术领域。该方法包括以下步骤：S1建模SDN底层物理网络资源特性；S2建模SDN底层物理网络攻击模型；S3建模虚拟网络资源需求；S4建模虚拟网络节点和链路映射标识；S5建模虚拟网络映射成本；S6建模虚拟网络安全传输概率；S7建模虚拟网络节点映射限制条件；S8建模虚拟网络链路映射限制条件；S9基于映射成本最小化和安全传输概率最大化，确定虚拟网络映射策略。本发明所述方法综合考虑物理网络资源特性、虚拟网络映射需求，网络映射成本及安全传输特性，基于虚拟网络映射成本最小化和安全传输概率最大化可实现虚拟网络优化映射。

技术领域

本发明属于通信网络技术领域，涉及一种软件定义网络虚拟网络映射方法。

背景技术

网络虚拟化技术通过对物理网络进行抽象，在同一物理网络上创建出若干彼此隔离的虚拟网络，支持不同虚拟网络共用底层物理网络资源，可有效提高资源利用率，为用户提供灵活、多样化的服务。软件定义网络(software defined network,SDN)所具有的控制平面与数据平面解耦、控制逻辑集中和网络可编程等特点，对于实现网络虚拟化具有典型优势。

SDN虚拟化技术结合了SDN及网络虚拟化两种技术的优势，通过对SDN底层物理网络资源进行抽象，并映射为多个虚拟网络，可实现网络资源共享，提升网络灵活性及智能化。网络虚拟化技术实现过程所涉及主要问题为虚拟网络映射问题，即根据用户虚拟网络映射请求将物理网络映射为虚拟网络。如何综合考虑物理网络资源特性、虚拟网络映射需求及网络映射成本等问题，实现虚拟网络优化映射是亟待解决的重要问题。

文献[WangZ,WuJ,ChengG,etal.Mutine:AMutable Virtual Network Embeddingwith Game-Theoretic Stochastic Routing[C]//Global CommunicationsConference.IEEE,2016:1-6.]提出一种基于博弈论的随机路由策略，将虚拟链路请求映射至一组物理链路。该算法通过优化路由不可预测性从而提升数据包安全传输的概率，但该算法未考虑虚拟网络映射成本。文献[Zhang P,Yao H,Liu Y.virtual network embeddingbased on computing,network and storage resource constraints[J].IEEE Internetof Things Journal,2017,PP(99):1-1.]提出一种基于计算、网络和存储三维资源约束的虚拟网络映射模型，并设计了两种启发式算法以实现虚拟网络映射，但所提方法未充分考虑虚拟网络映射成本及底层物理网络的安全性等问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种软件定义网络虚拟网络映射方法，在该方法中，考虑由一个控制器和多个物理交换机组成的SDN底层物理网络，其中，交换机节点及连接交换机的链路均可能受到安全攻击，针对多个虚拟网络映射请求，在满足虚拟网络资源需求及底层物理网络设备性能等限制条件下，以虚拟网络映射成本最小化及虚拟网络安全传输概率最大化为优化目标，优化确定虚拟网络映射策略。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种软件定义网络虚拟网络映射方法，在该方法中，考虑由一个控制器和多个物理交换机组成的SDN底层物理网络，其中，交换机节点及连接交换机的链路均可能受到安全攻击，针对多个虚拟网络映射请求，在满足虚拟网络资源需求及底层物理网络设备性能限制条件下，以虚拟网络映射成本最小化及虚拟网络安全传输概率最大化为优化目标，优化确定虚拟网络映射策；该方法包括以下步骤：

S1：建模软件定义网络(software-defined networking,SDN)底层物理网络资源特性；

S2：建模SDN底层物理网络攻击模型；

S3：建模虚拟网络资源需求；