利索能及
我要发布
收藏
专利号: 2022108322953
申请人: 重庆邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种NFV网络中的多播路由方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:

对多播网络的服务功能链中的节点进行复制,按照预定义的节点请求顺序放置所有节点,并根据相对成本为节点之间构建有向链路,从而构造出节点复制路径选择图;

使用节点复制路径选择图生成对应多播网络的最短路径树,从最短路径树中找出目的节点个数最多的最短路径作为主干路径;

将最短路径树中的所有节点按照与距离主干路径的跳数进行分级,划分为多个层级;

根据其他节点复制路径选择图中的目的节点的层级,更新当前节点复制路径选择图中对应的目的节点的层级,并获得当前节点复制路径选择图对应的多播网络的最佳多播树;

计算所述最佳多播树上的链路时延,若链路时延不满足时延阈值则将不满足时延阈值的多播树剔除,并重新构建路由链路;若链路时延满足时延阈值则得到具有时延约束的最佳多播树,并更新所述最佳多播树;

将最佳多播树对应的虚拟链路映射到物理网络中,动态部署VNF实例。

2.根据权利要求1所述的一种NFV网络中的多播路由方法,其特征在于,构造出节点复制路径选择图的具体方法包括:将第一节点进行复制,得到第二节点,形成以第一节点和第二节点构成的两列节点,根据多播网络的服务功能链中的节点请求的顺序,将所有节点按照顺序放置;

将源节点置于首列,各个目的节点分别置于尾列以及不同请求顺序的两列节点之间,也即前一请求顺序的第二节点与后一请求顺序的第一节点之间;

按照相对成本分别对相邻列的节点之间,以及不同类型的节点之间构建出有向链路,从而形成节点复制路径选择图;

其中,相邻列的节点之间即包括源节点与请求顺序最靠前的第一节点之间,同一请求顺序的第一节点与第二节点之间,每一请求顺序的第二节点与对应的各个目的节点之间,以及各个目的节点与对应的每一请求顺序的第一节点之间。

3.根据权利要求1或2所述的一种NFV网络中的多播路由方法,其特征在于,节点复制路径选择图中有向边的相对成本权值和时延权值分别表示为:其中, 表示节点复制排序后链路 的成本权值, 表示节点复制排序后链路 的链路时延, 表示类型为m的VNF节点的CPU资源容量, 表示当路由多播流fi时,类型为mcpu的VNF节点上的CPU资源剩余率;Fi 表示多播流fi的CPU资源请求值;θfn表示功能节点集合也即VNF节点集合, 表示节点复制排序后的第一节点 与第二节点 之间的链路;

表示节点复制排序后得到的节点复制路径选择图中的链路集合; 表示节点复制后排序前链路e'的成本权值;p(u”v')表示复制后排序前的第二节点u”与第一节点v'之间的路径;

delay

δ 表示数据包通过节点时所经历的平均时延; 表示节点复制后排序前链路e'的链路时延;其中, 表示同一个节点复制排序后的第一节点 和第二节点 的链路,表示节点复制排序后两个不同节点之间的链路;所述第一节点包括第一交换节点和第一VNF节点,所述第二节点包括第二交换节点和第二VNF节点。

4.根据权利要求3所述的一种NFV网络中的多播路由方法,其特征在于,节点复制后排序前链路e'的成本权值 和节点复制后排序前链路e'的链路时延 所采用的公式分别表示为:bw

表示链路uv上的带宽容量, 表示当路由多播流fi时,链路uv上带宽剩余率,Fi 表示多播流fi的请求带宽,L表示辅助图即节点复制路径选择图构造前的物理节点链路集合;

表示交换节点s上的流表容量, 表示当路由多播流fi时,交换节点s上的流表剩余率,θsn为交换节点集合,L'表示节点复制后排序前的链路集合; 表示类型为m的VNF节点的cpuCPU容量, 表示当路由多播流fi时,类型为m的VNF节点上CPU资源的剩余率,Fi 表示多播流fi的CPU资源请求值; 和 分别表示节点复制后排序前链路e'的成本权值和链路时延, 表示多播流通过节点u与节点v构成的链路所经历的时延, 表示数据包通过类型为m的VNF节点的链路处理时延;其中,e'=表示同一个节点的复制后排序前的第一交换节点u'和第二交换节点u”的链路,e'=表示不同节点复制后排序前的第二节点u″与第一节点v'的链路,e'=表示同一VNF节点复制后排序前的第一VNF节点m′和第二VNF节点m″的链路,u,v表示物理节点即复制前的第一节点。

5.根据权利要求1所述的一种NFV网络中的多播路由方法,其特征在于,使用节点复制路径选择图生成对应多播网络的最短路径树;所述最短路径树中的每个目的节点都有一条从源节点出发的最短路径。从最短路径树中找出包含目的节点个数最多的最短路径作为主干路径。

6.根据权利要求1所述的一种NFV网络中的多播路由方法,其特征在于,所述将最短路径树中的所有节点按照与距离主干路径的跳数进行分级,划分为多个层级包括将位于主干路径上的节点设置为第一层级,与主干路径直接相连的节点设置为第二层级,与主干路径间接相连的节点设置为第三层级;第三层级的节点包括与主干路径通过一跳节点间接相连的第一节点,以及通过多跳节点间接相连的第N节点,N≥2,且为正整数。

7.根据权利要求6所述的一种NFV网络中的多播路由方法,其特征在于,所述根据其他节点复制路径选择图中的目的节点的层级,更新当前节点复制路径选择图中对应的目的节点的层级包括将当前节点复制路径选择图中第三层级的目的节点与其他节点复制路径选择图中对应节点的层级进行对比,若该对应节点在其他节点复制路径选择图中属于第二层级,则将当前节点复制路径选择图中第三层级的目的节点升级为第二层级的节点。

8.一种NFV网络中的多播路由系统,其应用于如权利要求1~7任一所述的一种NFV网络中的多播路由方法,其特征在于,所述多播路由系统包括:节点复制路径选择图构造模块,用于对多播网络的服务功能链中的节点进行复制,按照预定义的顺序放置所有节点,并根据相对成本为节点之间构建有向链路,从而构造出节点复制路径选择图;

主干路径获取模块,用于使用节点复制路径选择图生成对应多播网络的最短路径树,从最短路径树中找出包含目的节点个数最多的最短路径作为主干路径;

节点层级计算模块,用于将最短路径树中的所有节点按照与距离主干路径的跳数进行分级,划分为多个层级;

节点层级优化模块,用于根据其他节点复制路径选择图中的目的节点的层级,更新当前节点复制路径选择图中对应的目的节点的层级,并获得当前节点复制路径选择图对应的多播网络的最佳多播树;

链路时延约束模块,用于基于所述节点层级优化模块获得的多播网络的最佳多播树,计算所述最佳多播树上的链路时延,若链路时延不满足时延阈值则将不满足时延阈值的多播树剔除,并重新构建路由链路;若链路时延满足时延阈值则得到具有时延约束的最佳多播树,并更新所述最佳多播树;

路由模块,用于将最佳多播树对应的虚拟链路映射到物理网络中,动态部署VNF实例。