[发明专利]一种基于耦合带宽分配并具有时延QoS保障的VNF部署方法

权利要求书

1.一种基于耦合带宽分配并具有时延QoS保障的VNF部署方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一，对物理网络进行抽象，获取待部署的SFC，基于排队论和大偏差理论，针对到达流量的特性进行资源预分配；

步骤二，将物理节点按剩余CPU资源大小降序排序，根据预分配的CPU资源和带宽资源分别筛选候选物理节点和候选物理链路，具体为：

遍历物理网络中的物理节点，将其按照剩余CPU资源大小进行降序排序；

选取排序在前的剩余CPU资源大于VNF节点所需全部CPU资源大小并且属于服务器类型的物理节点作为候选节点；

按照SFC的顺序，依次选择两个作为相邻VNF节点的候选节点，若两个候选节点之间有直连物理链路且其带宽资源大于虚拟链路预分配的有效带宽资源大小，将该物理链路作为此虚拟链路的候选链路；

步骤三，基于鞅论，估计新流量与候选链路现有流量耦合后的耦合带宽，求解候选链路的耦合带宽增量；

步骤四，求解满足时延QoS和资源最小占用率的联合优化问题，得出最优的部署方案；具体为：

所述联合优化问题包括：优化问题的目标函数是最小化网络资源占用率：

其中：c_ij代表当前请求在物理链路(i，j)上的耦合带宽增量，和分别代表物理节点与虚拟节点之间匹配关系、物理链路与虚拟链路之间匹配关系的二元决策变量，表示将VNF节点u部署到物理节点i上，表示u未部署到i上，表示将SFC虚拟链路(u，w)部署到物理链路(i，j)上，表示(u，w)未部署到(i，j)上；每个物理节点i∈N_s上均具有CPU资源，其CPU资源容量为当前剩余CPU资源为每条物理链路上均具有带宽资源，其带宽资源容量为当前剩余带宽资源大小为VNF节点u∈N_V所需要的CPU资源大小表示为

所述优化问题的约束条件：

每个VNF节点必须部署且只能部署到一个物理节点上：

流量一致约束，确保作为部署方案的物理节点与物理链路匹配，如果选择了某一物理节点，那就必须得有和他相连的物理链路也被选定了，保证选定的物理节点的输入流量等于输出流量：

资源约束，约束部署物理节点的CPU资源消耗不超过当前物理节点的CPU资源容量：

资源约束，保证部署物理链路的带宽资源占用不超过最大容量：

获取当前负载信息，求解满足时延QoS和资源最小占用率的联合优化问题，即求解决策变量，得出最优的部署方案；

根据最优部署方案更新物理网络拓扑中的物理节点与物理链路资源，检验是否有资源溢出情况出现，如果出现资源溢出，则求解错误，重新对当前SFC进行求解，若无资源溢出，则对下一条SFC进行部署。