1.一种基于频谱离散度感知的虚拟光网络协同映射方法,其特征在于,通过分析物理节点在全网地理位置的优劣设计物理节点权重来优化节点映射过程,避免虚拟节点映射在物理网络中的位置不集中,并通过权重因子实现多个物理节点计算资源的均衡使用;设计链路频谱离散度公式和重载链路的判定准则来减少频谱使用数和网络碎片数,在映射过程中结合已映射物理节点的位置,计算候选光路上频谱使用数和链路的频谱离散程度,选择消耗频隙数少且频谱离散度低的物理光路和其邻接的物理节点进行协同映射,减少频谱碎片和频谱消耗数目,达到降低阻塞率的目的;
该方法具体包括以下步骤:
S1:根据评估公式计算物理节点的权重,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,将最大资源需求的虚拟节点映射在第一个满足其计算资源需求的物理节点上;具体包括:将虚拟节点按照以下度量公式计算节点的权重并降序排列:
其中, 表示虚拟节点的权重, 表示虚拟节点的计算资源,EV(n)表示虚拟节点n的邻接虚拟链路集合, 表示虚拟链路上带宽需求大小;
根据以下公式评估物理节点的权重并降序排列:
其中, 表示物理节点的权重,α为权重因子, 表示物理节点可用计算资源,dl表示物理链路l的物理距离, 表示最短路径的平均跳数,linknum表示底层网络中物理链路条数,dmin(n,m)表示节点n、m之间最短的物理距离, 表示物理节点初始化的平均计算资源;物理节点的评估公式的第一部分 代表节点计算资源剩余的权值,第二部分表示当前物理节点到网络中其它所有物理节点最短距离平均值的权值,即衡量此节点在拓扑中位置的优劣情况,当其值较小时,表示物理节点n到其他物理节点的平均最短距离较短,反之亦然;
将最大资源需求的虚拟节点映射在第一个满足其计算资源需求的物理节点上;
S2:对于同一个虚拟网络的其他虚拟节点,根据虚拟节点对计算资源的需求为其选择候选节点,判断该虚拟节点与已经映射的虚拟节点是否拓扑邻接,如不邻接,则将该节点映射在第一个满足其计算资源的物理节点上;若邻接,则通过最短路径算法寻找候选节点与已经被映射的物理节点之间最短路径,加入集合P中;
S3:根据候选物理光路上是否有满足业务需求大小的频谱块,对候选物理光路进行更新,然后选出集合P中跳数最少的物理光路,若只有一条,则直接将该物理光路作为映射路径;若不止一条,则将物理光路加入到集合Q中,计算集合Q中每一条候选物理光路上每一条链路的频谱离散度,根据频谱离散度最大的链路设计重载链路判断准则;所述候选物理光路pk上链路的频谱离散度Flpk通过以下公式计算:其中,J表示空闲频谱块,Lpk表示路径pk的链路集, 分别表示第l条链路的空闲频谱块的首频隙索引值和尾频隙索引值;
所述重载链路判断准则为:max[Flpk],l∈Lpk;
S4:将每一条候选物理光路的重载链路加入到集合Lmaxf中,并按升序排列,选中集合Lmaxf中第一条重载链路所在的候选物理光路,将其作为虚拟链路映射的物理光路,候选物理光路的另一端的物理节点作为映射的物理节点,完成协同映射。
2.根据权利要求1所述的一种基于频谱离散度感知的虚拟光网络协同映射方法,其特征在于,所述步骤S4具体包括:对各候选物理光路{p1,p2,...,pk},通过采用步骤S3中计算方法计算出频谱离散度最大的链路,即重载链路,并将其放入集合 中,选出使得 频谱离散度最小的物理光路,通过以下方式计算:
根据已确定具有最小值的重载链路的候选物理光路,将其作为虚拟链路的映射路径,该物理光路的另一端的物理节点作为虚拟节点的映射节点,然后分别为映射路径分配频谱资源,为映射节点分配计算资源,完成协同映射。