[发明专利]QoS感知的服务链备份方法及系统

权利要求书

1.一种QoS感知的服务链备份方法，所述服务链包括多个虚拟网络功能，其特征在于，该服务链备份方法包括：

对QoS感知的服务链备份问题进行数学建模，设置该服务链备份问题的QoS约束条件和目标函数；

根据所述服务链备份问题的QoS约束条件，对可靠性低于可靠性阈值的服务链进行虚拟网络功能的备份，若待备份的虚拟网络功能已存在，则优先选择已有的备份虚拟网络功能作为共享备份，若不存在待备份的虚拟网络功能，则新建一个备份；以及

结合该服务链备份问题的QoS约束条件和目标函数，对备份的虚拟网络功能进行链路的选择从而得到最终的服务链备份方案，

其中，所述QoS约束条件包括服务链的带宽约束、服务链的时延约束、服务链的可靠性约束、服务链中的虚拟网络功能的约束和服务器节点的约束；

其中，所述服务链的带宽约束被设置为：服务链的带宽B_S小于该服务链允许的最小带宽B_req；

所述服务链的时延约束被设置为：服务链的时延D_S小于该服务链的最大容忍时延D_req，所述时延其中，d_l表示该服务链的所有链路的传输时延，d_n表示该服务链的所有节点的处理时延，s表示该服务链，l表示该服务链中的链路，n表示该服务链中的节点；

所述服务链的可靠性约束被设置为：服务链的可靠性R_S大于该服务链的最小可靠性R_req，其中R_S为该服务链中的所有虚拟网络功能的可靠性的乘积，单个虚拟网络功能的可靠性其中，MTBF和MTTR分别表示该虚拟网络功能的平均故障时间间隔和平均修复时间。

2.如权利要求1所述的QoS感知的服务链备份方法，其特征在于，所述服务链中的虚拟网络功能的约束被设置为：

其中x_i,j是二进制变量，表示备份的虚拟网络功能v_i是否安装到服务器节点n_j上，d₀为正整数，K表示虚拟网络功能的数量。

3.如权利要求1所述的QoS感知的服务链备份方法，其特征在于，所述服务器节点的约束被设置为：

且其中，Z_i,j是二进制变量，表示服务器节点n_i是否承载虚拟网络功能V_j，N表示承载虚拟网络功能的服务器节点的数量，cap(v_j)表示虚拟网络功能V_j所消耗的服务器端的物理资源，cap(n_i)表示任意服务器节点n_i所承载的虚拟网络功能的容量，Z₀为正整数，V_j表示服务链中的第j个虚拟网络功能，K表示虚拟网络功能的数量。

4.如权利要求1所述的QoS感知的服务链备份方法，其特征在于，该服务链备份问题的目标函数为：

其中，C₁表示备份的虚拟网络功能的安装成本，C₂表示备份虚拟网络功能所消耗的链路带宽的成本，x_i,j是二进制变量，表示备份的虚拟网络功能v_i是否安装到服务器节点n_j上，y_ij,uv是二进制变量，表示备份的虚拟网络功能之间的虚拟链路是否映射到物理链路l_ij上，K表示虚拟网络功能的数量，B_req是服务链的所允许的最小带宽，N表示承载虚拟网络功能的服务器节点的数量。