[发明专利]一种异构虚拟网络映射方法及系统

说明书

本发明公开了一种异构虚拟网络映射方法及系统。该方法包括：获取底层网络状态信息和虚拟网络请求信息；根据底层网络状态信息和虚拟网络请求信息计算虚拟网络请求信息中的各计算任务与底层网络状态信息中的计算节点之间的匹配度；基于匹配度，利用二部图分配各计算任务映射的计算节点，得到映射方案；按照映射方案进行网络映射。本发明的异构虚拟网络映射方法及系统，能够适应虚拟网络请求和底层网络信息的变化。

技术领域

本发明涉及网络映射领域，特别是涉及一种异构虚拟网络映射方法及系统。

背景技术

网络虚拟化技术被视为构建新一代网络体系架构的重要技术。为了增加隔离性，保护多用户的隐私与安全，同时增加网络资源利用率，减少建设成本，网络服务提供商可以在同一个底层物理网络上创建多个虚拟网络，从而为用户提供多样化的可定制端到端的服务。多个虚拟网络之间是逻辑并存的关系，不同虚拟网络之间具有资源隔离以实现不同虚拟网络上进行的业务互不干扰，保证业务的安全性和隐私性。多个网络之间在虚拟网络建立的过程中，需要使用虚拟网络映射技术，将虚拟网络请求映射到底层物理网络实体中特定节点和链路。

面对5G/B5G时代应用的爆炸式增长，包括边缘智能、海量物联网和VR/AR，边缘计算是未来网络的一个重要技术。为了应对边缘侧的受限计算能力，边云协同机制被提出。在边缘云协作业务中，具有不同特征的多个计算任务被放置在网络中的不同节点(边缘或云)上。虚拟链接(VLs)负责任务之间的信息交换。在边云协同场景中，边缘云协作业务的计算任务和网络资源分配可能面临两个挑战：一是任务异构约束下的任务调度，二是降低多层网络中多维资源的成本。

在节点异构性方面，随着任务多样性的增加，迫切需要异构计算资源来提高计算效率。CPU通常用来进行通用的数据处理，GPU通常用来在云端进行AI训练工作或在边缘端进行图像预处理工作，而FPGA通常在边缘侧进行AI推理工作。异构虚拟网络是指在网络节点的计算资源请求方面，计算资源请求的种类不同。计算的异构性使得任务对计算节点具有选择性，这给任务的放置带来了挑战。

现有技术的方案为：基于节点排序方法根据底层网络和虚拟网络的网络状态，根据虚拟节点的计算需求及相邻链路的链路带宽计算虚拟节点的度量值，根据底层节点的计算资源和可靠性度量及相邻链路的链路带宽计算底层节点的度量值；基于虚拟节点的度量值和底层节点的度量值，将虚拟网络的虚拟节点映射到底层网络的底层节点，将虚拟节点的相邻链路映射到被映射的底层节点的相邻链路。其中度量值计算还包括网络资源成本、链路时延、链路可靠性和重要程度等。节点排序通常采用PageRank方法对全网信息进行汇集。链路资源通常包括带宽、链路的收发器、光纤波长和光纤纤芯等。

虚拟网络映射过程需要虚拟网络和底层网络的联合信息才能达到最优，但是目前的方法中，节点排序过程在底层网络和虚拟网络中是相互独立的，没有对对方网络的感知(底层网络节点排序不能感知虚拟网络资源需求，虚拟网络节点排序也不感知底层网络资源剩余)。对于不同的虚拟网络请求，底层网络的节点排序是不变的，因此节点排序不具有动态性和适应性，不能很好地融合虚拟网络和底层网络之间的信息。而且在未来网络中异构节点场景下，即使虚拟网络拓扑和计算请求都一样，如果节点类型不同，对应的底层网络映射方案也应不同，传统方法会失效。

发明内容

基于此，有必要提供一种异构虚拟网络映射方法及系统，能够适应虚拟网络请求和底层网络信息的变化。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种异构虚拟网络映射方法，包括：

获取底层网络状态信息和虚拟网络请求信息；

根据所述底层网络状态信息和所述虚拟网络请求信息计算所述虚拟网络请求信息中的各计算任务与所述底层网络状态信息中的计算节点之间的匹配度；

基于所述匹配度，利用二部图分配各计算任务映射的计算节点，得到映射方案；

按照所述映射方案进行网络映射。