[发明专利]一种基于多目标联合优化模型的网络切片编排方案及其方法

权利要求书

1.一种基于多目标联合优化模型的网络切片编排系统，其特征在于：包括多目标联合优化模型和网络切片编排系统；

所述多目标联合优化模型所求的解为网络切片中的VNF与NFVI上的服务节点的映射关系，和网络切片中的VL与NFVI上的网络链路的映射关系；

所述多目标联合优化模型的目标值如公式1所示：

Target＝w×C+(1-w)×D (1)

目标值Target主要包括生成网络切片的资源成本C和切片时延D，资源成本C主要包括网络切片中VNF运行所需的计算资源成本C^com和VL所需的带宽资源成本C^bw，即C＝C^com+C^bw，C^com、C^bw的表示如公式2和公式3所示，

计算资源成本表示为网络切片中VNF所需的计算资源量与其映射的服务节点的资源单价之积的和；

带宽资源成本表示为网络切片中VL所需的带宽资源量与其映射的网络链路的资源单价之积的和；

公式1中的w表示资源成本C在目标值中所占的权值比重，w的值可根据网络切片的等级来设定，即当网络切片等级较高时，减少资源成本C在目标值中的比重，使得生成网络切片映射方案时更关注于提高网络切片的Qos；当网络切片等级较低时，提高资源成本在目标值中的比重，使得生成网络切片映射方案时更关注于节省成本；

所述多目标联合优化模型具体为：

假设使用表示一个由若I个VNF和J条VL组成的网络切片，使用表示一个由K个服务节点和M条网络链路构成的NFVI；所以VNF与服务节点的映射关系为v_i映射在N_k上时为1，否则为0；VL与网络链路的映射关系为l_j映射在L_m上时为1，否则为0；

所述网络切片编排系统包括相互通信的网络切片编排模块、VNF管理模块以及资源管理模块；

所述网络切片编排模块负责与用户交互，用户通过网络切片编排模块来进行网络切片的创建、修改、删除、查询，所述网络切片编排模块包括以下六个子模块：切片验证、编排计算、资源监控、切片管理、网络切片数据库和资源信息缓存；

所述切片验证子模块负责对用户发来的网络切片请求的格式进行验证，只有验证通过的网络切片请求才能够进行后续的处理；

所述编排计算子模块负责网络切片的编排方案，即VNF在NFVI上服务节点的映射位置，VL在NFVI上网络链路的映射位置，编排计算子模块会根据用户发来的网络切片请求中的信息和NFVI信息，根据多目标联合优化模型，使用启发式算法求解出网络切片编排方案；

所述资源监控子模块负责向资源管理模块查询NFVI资源信息，然后将NFVI资源信息存入资源信息缓存子模块中，以供进行资源分析和向编排计算子模块提供NFVI信息；

所述切片管理子模块通过与网络切片数据库子模块结合负责已创建的网络切片的信息的管理；

所述VNF管理模块负责对网络切片中包含的VNF/VL进行创建、修改、删除、查询操作；

所述资源管理模块负责运行在NFVI上的VNF和VL分配、释放、修改计算资源和带宽资源。

2.如权利要求1所述的一种基于多目标联合优化模型的网络切片编排系统，其特征在于：多目标联合优化模型的约束条件主要有两个：第一，当时，v_i所需的计算资源小于服务节点N_k上的可用计算资源量；第二，当时，l_j所需的带宽资源小于网络链路L_m的可用带宽资源量。

3.如权利要求1所述的一种基于多目标联合优化模型的网络切片编排系统，其特征在于：所述VNF管理模块包括VNF管理执行子模块、VNF数据库子模块、VL管理执行子模块和VL数据库子模块；

所述VNF管理模块收到网络切片编排模块发来的编排方案时，VNF管理执行子模块会先创建VNF存入VNF数据库，VL管理执行子模块会创建VL存入VL数据库中，然后再向资源管理模块发起为VNF申请分配计算资源和为VL申请分配带宽资源的请求。