1.一种多区域故障下基于灾难预测的优化虚拟网络映射方法,其特征在于:采用多区域灾难故障评估模型对底层弹性光网络全局物理路径的潜在故障概率进行评估;在虚拟网络映射时将候选链路预期的带宽容量损失作为链路启发式信息,设计虚拟节点‑链路协同映射方法,避免相邻虚拟节点映射较远位置导致虚拟链路映射路径过长的问题;该方法包括以下步骤:
S1:根据底层弹性光网络拓扑结构,建立多区域灾难故障评估模型,评估在灾难影响区域内区域风险概率和区域潜在故障概率,计算承载请求业务的底层弹性光网络中所有物理路径的潜在故障概率;
S2:根据虚拟网络请求的资源需求,将虚拟节点按照计算资源和相邻链路带宽权值进行降序排序;底层弹性光网络的物理节点按照节点的剩余计算资源、相邻物理路径带宽和相邻物理路径的潜在故障概率综合权值进行降序排序,将排好顺序的第一个虚拟节点映射到第一个物理节点上;其次,在底层弹性光网络中,计算映射虚拟链路导致底层弹性光网络中物理路径的预期容量损失值,选择预期容量损失最小的物理路径映射虚拟链路,则物理路径的另外一个端点即是所映射虚拟链路的虚拟节点的映射节点;
S3:在剩余虚拟链路和剩余虚拟节点的协同映射中,计算映射虚拟链路初始映射导致底层弹性光网络中物理路径的预期容量损失值为映射的代价函数,根据代价函数构造蚁群算法的链路启发式信息,由蚁群算法的链路启发式信息和信息素浓度选择虚拟链路关联的虚拟节点映射的候选物理节点;在已映射物理节点和候选物理节点之间,根据多商品流策略选择候选路径,从候选路径中选择代价最小的候选物理路径作为虚拟链路映射的物理路径,以此类推,完成虚拟网络请求中其他虚拟链路和虚拟节点的协同映射;
所述步骤S1中多区域灾难故障评估模型的建立方法具体为:S101:在灾难影响区域内评估灾难对底层弹性光网络中每条物理路径的影响强度,通过灾难中心c到物理路径j的欧氏距离来计算其对物理路径的影响强度,影响强度随着距离的减少呈指数增长;
S102:基于灾难对物理路径的影响强度,根据历史故障数据的经验函数计算物理路径的潜在故障概率,建立多区域灾难故障评估模型;
S103:根据多区域灾难故障评估模型,评估在灾难影响区域中灾难对这一区域所带来的区域风险概率和区域潜在故障概率;
所述S3包括以下步骤:
S301:在剩余虚拟链路和剩余虚拟节点的协同映射中,计算映射虚拟链路初始映射导致底层弹性光网络中物理路径的预期容量损失值为映射代价函数,由代价函数构造蚁群算法的链路启发式信息,根据链路启发式信息和信息素浓度计算蚂蚁的转移概率,寻找其他的候选物理节点;这里的蚂蚁表示虚拟节点映射的候选物理节点,并根据轮盘赌选择转移概率最大的物理节点作为虚拟节点映射的物理节点;
S302:在已映射物理节点到S301步骤选择的候选物理节点之间,运行多商品流策略找到候选的物理路径,并计算各候选物理路径的预期容量损失值,则预期带宽容量损失最小的物理路径就是虚拟链路映射的物理路径;以此类推,完成虚拟网络请求中其他虚拟链路和虚拟节点的协同映射;
所述S3链路启发式信息通过以下方法计算:在上式中,Lij表示虚拟节点 映射到物理节点 上需要新添加的虚拟链路(i,j)集合,i表示虚拟节点的序号,j表示物理节点的序号;Con(Map(lv))为映射虚拟链路lv到物理路径上需要消耗的带宽资源大小;Mj用以评估在底层弹性光网络中所有物理路径的潜在故障概率。