1.一种基于安全性感知的差异化虚拟光网络映射方法,其特征在于,该方法在节点映射过程中,设计物理节点资源评估公式,避免相邻虚拟节点映射到两个位置相距远的物理节点上;在链路映射过程中,分别采用基于路径均衡的单路径路由频谱分配方法和基于时延差优化的多路径路由频谱分配方法,降低带宽阻塞率,提高频谱资源利用率和虚拟光网络接受率;
该方法具体包括以下步骤:
S1:根据资源评估公式计算物理节点的资源值作为节点的权重,并按权重降序排序节点,根据资源需求公式计算虚拟节点的权重并按降序排序,将所有虚拟节点依次映射在满足计算资源的物理节点上;
S2:完成所有虚拟节点的映射后,根据被映射的物理节点位置,依次为每条虚拟链路选择K条最短候选路径,即物理节点对之间的K条最短候选路径,并根据安全性计算公式计算每一条候选路径的安全性,判断每一条候选路径的安全性是否大于等于业务对安全性的需求;
S3:根据满足安全性要求的候选路径,进一步判断候选路径是否存在大于或等于业务需求频隙数的频谱块,更新候选路径集合,删除不满足频隙数目要求的候选路径,保留满足频隙数目要求的候选路径;
S4:若候选路径集合不为空,计算集合中每一条候选路径的路径均衡度,选择路径均衡度最大的路径进行虚拟链路映射,然后按照首次命中的频谱分配方式分配频谱;若候选路径集合为空,对满足安全性的候选路径进行两两组合,根据目标优化函数选出最佳路径组合进行虚拟链路映射,然后分配频谱。
2.根据权利要求1所述的一种基于安全性感知的差异化虚拟光网络映射方法,其特征在于,所述步骤S1具体通过以下方式实现:将虚拟节点按照以下公式计算并排序:
其中,H(nV)表示虚拟节点nV权重的计算公式,eV表示节点nV的邻接链路,EV表示虚拟链V路集合, 为计算资源需求, 表示虚拟链路e对带宽的需求;
其中,H(nS)表示物理节点nS权重的计算公式,E表示物理节点nS的邻接链路,N表示已经S被映射的物理节点集合, 表示链路emn上空闲频隙数,hop表示节点n与已经映射的物理节点i之间路径的最小跳数;由于映射第一个虚拟节点时,集合N为空,为了避免分母为0,在映射第一个虚拟节点时hop取1;
将排好序的虚拟节点依次映射在排好序且满足虚拟节点计算资源的物理节点上。
3.根据权利要求1所述的一种基于安全性感知的差异化虚拟光网络映射方法,其特征在于,所述步骤S2具体通过以下方式实现:在完成所有虚拟节点映射后,首先通过最短路径算法寻找候选的映射路径,通过安全性计算公式计算每一条路径上的安全性,判断是否满足业务的安全性要求,然后检查满足安全性要求的路径上是否有空闲频谱块,并且其大小相等或大于虚拟链路请求的频隙数;
通过以下公式计算和判断:
安全性计算公式:
判断方法:
其中, 表示路径pmn的安全性,pmn表示物理节点m,n之间的路径, 表示链路emn的安全性, 表示链路eij的安全性,emn代表组成m到n路径上的链路。
4.根据权利要求1所述的一种基于安全性感知的差异化虚拟光网络映射方法,其特征在于,所述步骤S4具体通过以下方式实现:若存在满足业务大小的频隙数,采用基于路径均衡度感知的路由与频谱分配方法,更新候选路径集合,计算网络的链路频隙利用率,并计算每一条候选路径的路径均衡度,选择路径均衡度最高的路径进行映射和频谱分配;
若不存在满足业务大小的频隙数,则采用基于时延优化的多路径路由频谱分配方法,通过频谱消耗和安全性,更新链路代价函数,两两组合候选路径,根据优化目标函数,选择较优的多路径组合映射和频谱分配。
5.根据权利要求4所述的一种基于安全性感知的差异化虚拟光网络映射方法,其特征在于,所述的基于时延优化的多路径路由频谱分配方法具体通过以下方式实现:更新链路代价函数,其中α为调节因子,用于平衡负载与链路安全性, 表示链路的安全性, 表示链路emn上空闲频隙数, 表示更新的链路代价值,FSnum表示物理链路上总频隙数;
所述的路径均衡度计算公式如下:
其中, 为链路带宽利用率式,为链路平均带宽利用率,Pnum表示组成路径的链路条数, 表示路径Pnum的路径均衡度;通过路径均衡度的计算公式,选择其值最大的路径进行映射;
所述目标优化函数为:
其中, HPi和HPj表示路径Pi和路径Pj的跳数, 表示虚
拟链路eV所需的频隙数目,k1和k2为调节因子,用于调节路径时延差和频隙消耗, 表示链路emn的物理距离, 表示链路exy的物理距离。