[发明专利]服务链在多播路由中的最优嵌入方法

说明书

一种服务链在多播路由中的最优嵌入方法，包括以下步骤：根据原始网络建立多级有向网络；根据所述多级有向网络计算服务链在多播路由嵌入中的初始可行解；对所述初始可行解进行优化，以获得最优嵌入方法，从而能够与现有的随机SFT嵌入方法相比，能有效减小链路代价。

技术领域

本发明涉及多播路由的嵌入方法，特别涉及一种服务链在多播路由中的最优嵌入方法。

背景技术

在网络流量工作中，多播用于一对多通信，即将数据从单个源节点发送至一组目标节点。与单播相比，多播能够有效减少带宽消耗，同时因为避免了多个单播中冗余的数据传播从而也使得源服务器的负载减小。

最近，网络功能虚拟化(Network Function Virtualization,NFV)技术的出现使得多播路由的形态发生了改变。对于需要经过服务链(Service Function Chain，SFC)处理的多播流量而言，往往需要在共享多播树中嵌入服务树(Service Function Tree，SFT)。有多种方案可以将服务树嵌入到多播树中，但是很难确保某种方案就流量传输总代价而言是最优的。因此，相关技术需要改进。

发明内容

本发明的目的是提供一种服务链在多播路由中的最优嵌入方法，能够有效降低链路连接代价。

为解决上述问题，本发明的第一方面提供了一种服务链在多播路由中的最优嵌入方法，包括以下步骤：根据原始网络建立多级有向网络；根据所述多级有向网络计算服务链在多播路由嵌入中的初始可行解；对所述初始可行解进行优化，以获得最优嵌入方法。

进一步地，所述根据原始网络建立多级有向网络，具体包括：获取所述原始网络，计算所述原始网络中所有节点对之间的最短路；将所述原始网络中的n个节点复制k次，将这个n×k个节点放在n×k的网格上，其中，n为节点的个数，k为服务链的级数；用有向边将所述网格的第i列的所有节点与i+1列的所有节点相连，其中，i＝1，2，3…；将所述网格中相邻列之间的连边的权重设置为所述原始网络中相应边的最短路代价；将所述节点的权重设置为虚拟网络功能在该节点的部署代价。

进一步地，所述根据多级有向网络计算服务链在多播路由嵌入的初始可行解，具体包括：将源节点加入到所述多级有向网络中，并将其与第一列的所有节点相连，其中，每条边的代价为所述原始网络中源点到相应节点的最短路；将所述多级有向网络中的所有节点分裂为两个相连的节点；在所述多级有向网络中找到所述源点到最后一列节点的最短路；在所述原始网络中建立一个覆盖所有目的节点和最后一列节点的斯坦纳树；检查功能是否部署在了过载节点上；如果是，则找到一个新的节点部署该功能，其中，新节点的部署代价和连接代价之和最小；当功能均已部署后，计算获得最小代价的可行解。

本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：根据本发明实施例提出的服务链在多播路由中的最优嵌入方法与现有的随机SFT嵌入方法相比，能有效减小SFT嵌入总代价。

附图说明

图1为根据本发明实施例的服务链在多播路由中的最优嵌入方法的流程图；

图2a为根据本发明一个实施例的具有8个节点的目标网络的结构示意图；

图2b为根据图2a的一种嵌入方案的结构示意图；

图2c为根据图2a的另一种嵌入方案的结构示意图；

图2d为根据图2c的又一种嵌入方案的结构示意图；

图3为根据本发明一个实施例中约束条件(1e)中节点u的四个位置的结构示意图；

图4a为根据本发明一个实施例的原始网络G的结构示意图；

图4b为根据本发明一个实施例的多级有向网络G′的结构示意图；