CN112968794A - 网络功能链部署方法、装置、终端设备以及存储介质 - Google Patents

网络功能链部署方法、装置、终端设备以及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明实施例公开了一种网络功能链部署方法，所述方法包括接收网络功能链的部署请求，获取用于部署所述虚拟网络功能的多个节点的拓扑信息，建立以端对端时延最短的目标函数，所述目标函数满足在进行虚拟网络功能部署时对节点的可靠性约束、节点的资源容量约束、链路的可靠性约束，在对所述网络功能链进行部署时，根据虚拟网络功能携带的部署信息和所述多个节点的拓扑信息，寻找满足所述目标函数的节点进行部署，其能在满足低时延网络服务请求的同时，有效保证传输的可靠性。本发明实施例还相应提供了一种网络功能链部署装置、终端设备以及存储介质。

Description

网络功能链部署方法、装置、终端设备以及存储介质
技术领域
本发明涉及网络技术领域，尤其涉及一种网络功能链部署方法、装置、终端设备以及存储介质。
背景技术
随着网络功能虚拟化(Network Functions Virtualization，缩写为NFV)和软件定义网络技术的发展，网络变得更加开放灵活。NFV可以将传统专用硬件设备虚拟化为虚拟网络功能(Virtualized Network Function，缩写为VNF)，并将其运行在通用设备上，以实现对网络高效性、灵活性和扩展性，并有效降低运营商对专用设备的依赖性。
网络服务请求通常由一定顺序的虚拟网络功能组成，也成为服务功能链请求。每个业务请求的需求不同，会造成每个服务功能链上的虚拟网络功能结合不同，如何部署虚拟网络功能，以使得其能满足对网络服务的时延要求已成为研究的一个重点，特别随着5G网络的来临，如何降低网络服务的端对端时延是一个亟需解决的问题。
目前已有相关技术对网络服务的端对端时延进行研究，但大多仅以节点的存储和负载均衡作为重要的考虑因素，没有考虑到节点的可靠性和链路的可靠性，进而无法在满足低时延网络服务请求的同时，有效保证传输的可靠性。
发明内容
本发明实施例提供了一种网络功能链部署方法、装置、终端设备以及存储介质，其能够解决现有技术的虚拟网络功能部署难以在优化时延的同时保证虚拟网络功能部署的可靠性。
本发明实施例第一方面提供了网络功能链部署方法，包括以下步骤：
接收网络功能链的部署请求，所述网络功能链包含至少一个虚拟网络功能，每一所述虚拟网络功能携带有部署信息；
获取用于部署所述虚拟网络功能的多个节点的拓扑信息；
建立以端对端时延最短的目标函数，所述目标函数满足在进行虚拟网络功能部署时对节点的可靠性约束、节点的资源容量约束、链路的可靠性约束；
在对所述网络功能链进行部署时，根据虚拟网络功能携带的部署信息和所述多个节点的拓扑信息，寻找满足所述目标函数的节点进行部署。
优选的，所述目标函数满足在进行虚拟网络功能部署时对节点的可靠性约束、节点的资源容量约束、链路的可靠性约束，具体包括：
在进行虚拟网络功能部署时对节点的可靠性约束表现为：对于每一所述节点，部署在所述节点上的每一个虚拟网络功能要求的节点最低可靠性不超过所述节点的可靠性；
在进行虚拟网络功能部署时对节点的资源容量约束包括对节点的计算资源、节点的存储资源和节点的宽带资源的约束，具体表现为：
对于每一所述节点，部署在所述节点上的所有虚拟网络功能的计算资源之和不超过所述节点的最大计算资源；
对于每一所述节点，部署在所述节点上的所有虚拟网络功能的存储资源之和不超过所述节点的最大存储资源；
对于每一所述节点，部署在所述节点上的所有虚拟网络功能的宽带资源之和不超过所述节点的最大宽带资源；
在进行虚拟网络功能部署时对链路的可靠性约束表现为：对于每一所述节点，部署在所述节点上的虚拟网络功能的最低链路可靠性要求不超过所述节点传递给下一个节点的链路可靠性。
优选的，所述节点的可靠性包括考虑节点的中心性、节点的有效性和节点的可用性，其中，所述节点的中心性包括考虑节点的邻居拓扑结构的中心性以及节点自身介数的中心性。
优选的，所述节点的中心性包括考虑节点的邻居拓扑结构的中心性以及节点自身介数的中心性，具体包括：
(1)考虑节点的邻居拓扑结构的中心性，具体表现为：
当节点直接将信息传递给下一个节点时，则节点的传递投入精力为：
Figure BDA0002920557020000031
Q(i)＝∑q∈Γ(i)k(q)
其中，j为节点i的邻居节点，Cij表示节点i传递给邻居节点j的投入精力，pij表示节点i直接分配给邻居节点j的精力，∑q∈Γ(i)Q(q)表示节点i的所有邻居节点的邻接度之和，Q(j)表示邻居节点j的邻接度；Q(i)表示节点i的邻接度，Γ(i)代表节点i的所有邻居节点的集合，k(q)表示邻居节点q的度；
当节点通过共同邻居节点将信息传递给下一个节点时，则节点的传递投入精力为：
Cij＝∑j∈Γ(i)(pij+∑qpiqpqj)
其中，j为节点i的邻居节点，q为节点i和节点j的共同邻居节点，Cij表示节点i传递给邻居节点j的投入精力，piq表示节点i直接传递给共同邻居节点q的精力，pqj表示共同邻居节点q直接传递给邻居节点j的精力；
(2)考虑节点自身介数的节点中心性表现为：
Figure BDA0002920557020000032
其中，Bi表示节点i的介数，nik表示节点j与节点k之间的最短路径的个数，njk(i)表示节点j与节点k之间的最短路径中经过节点i的个数，N为网络中所有的节点；
(3)综合考虑节点的邻居拓扑结构的中心性和节点自身的介数的节点中心性，得到节点的中心性：
Si＝αCij+βBi
其中，Si表示节点i的中心性，α和β按照网络的实际情况进行设定，且α和β之和为1。
优选的，所述节点的有效性通过以下公式计算：
Figure BDA0002920557020000046
其中，E(i)表示节点i的有效性，D(i,n)表示节点i传递给下一个节点n经过的跳数，N表示网络中所有的节点。
优选的，所述节点的可用性通过以下公式计算：
O(i)＝H(i)·A(i)
H(i)＝1-U(i)
Figure BDA0002920557020000041
Figure BDA0002920557020000042
其中，O(i)表示节点i的可用性，H(i)表示节点i的资源可用率，U(i)表示节点i的占用情况，w1、w2、w3三者之和为1，根据节点i的配置情况决定，Ci、Mi、Bi分别表示节点i的最大计算资源、节点i的最大存储资源以及节点i的最大带宽资源，j表示虚拟网络功能，v表示虚拟网络功能的集合，cj、mj、bj分别表示节点i被虚拟网络功能j占用的计算资源、节点i被虚拟网络功能j占用的存储资源以及节点i被虚拟网络功能j占用的带宽资源，A(i)表示节点i正常工作的概率，MTT表示故障间隔时间，MTTR表示停机时间。
优选的，所述链路的可靠性通过以下公式计算：
Figure BDA0002920557020000043
其中，K(i)表示节点i传递给下一个节点的链路的可靠性，
Figure BDA0002920557020000044
表示节点i传递给下一个节点的链路的失效的效率，λin为***设定的参数，
Figure BDA0002920557020000045
为节点i传递给下一个节点的传输时延。
本发明实施例第二方面提供了一种网络功能链部署装置，包括：
部署请求接收模块，用于接收网络功能链的部署请求，所述网络功能链包含至少一个虚拟网络功能，每一所述虚拟网络功能携带有部署信息；
节点拓扑获取模块，用于获取用于部署所述虚拟网络功能的多个节点的拓扑信息；
目标函数建立模块，用于建立以端对端时延最短的目标函数，所述目标函数满足在进行虚拟网络功能部署时对节点的可靠性约束、节点的资源容量约束、链路的可靠性约束；
部署模块，用于在对所述网络功能链进行部署时，根据虚拟网络功能携带的部署信息和所述多个节点的拓扑信息，寻找满足所述目标函数的节点进行部署。
本发明实施例第三方面提供了一种终端设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述的网络功能链部署方法。
本发明实施例第四方面提供了一种存储介质，所述存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述存储介质所在设备执行上述的网络功能链部署方法。
与现有技术相比，本发明实施例提供的网络功能链部署方法包括接收网络功能链的部署请求，所述网络功能链包含至少一个虚拟网络功能，每一所述虚拟网络功能携带有部署信息，获取用于部署所述虚拟网络功能的多个节点的拓扑信息，建立以端对端时延最短的目标函数，所述目标函数满足在进行虚拟网络功能部署时对节点的可靠性约束、节点的资源容量约束、链路的可靠性约束，在对所述网络功能链进行部署时，根据虚拟网络功能携带的部署信息和所述多个节点的拓扑信息，寻找满足所述目标函数的节点进行部署，其能在满足低时延网络服务请求的同时，有效保证传输的可靠性。且本方案在进行网络功能部署时考虑到通过资源的占用情况来衡量节点的可靠性，因此在实际部署过程中体现了极强的动态性。本发明实施例还相应提供了一种网络功能链部署装置、终端设备以及存储介质。
附图说明
图1是本发明实施例提供的网络功能链部署方法的流程图；
图2是本发明实施例提供的网络功能链部署装置的结构框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参见图1，其是本发明实施例提供的网络功能链部署方法的流程图。
本发明实施例提供的网络功能链部署方法，包括步骤S1到步骤S4：
步骤S1,接收网络功能链的部署请求，所述网络功能链包含至少一个虚拟网络功能，每一所述虚拟网络功能携带有部署信息。
值得说明的是，当接收到业务请求时，即寻找到该业务请求对应的网络功能链，根据需求的不同，其对应的网络功能链不同，即其由虚拟网络功能组成的网络功能链不一样。在接收到部署请求的同时会接收到每一虚拟网络功能对应的部署信息，所述部署信息包含有每一虚拟网络功能要求的资源需求、(即是其要请求映射在底层节点上的节点资源大小，其中，所述资源可以包括计算资源、宽带资源和存储资源)每一虚拟网络功能映射在底层节点上所需要的节点的最低可靠性要求，每一虚拟网络功能到下一个虚拟网络功能的虚拟链路要求的最低链路可靠性要求。
步骤S2，获取用于部署所述虚拟网络功能的多个节点的拓扑信息。
在本发明实施例中，所述多个节点的拓扑信息应该理解为多个用于部署虚拟网络功能的物理设备的拓扑信息，其中，所述拓扑信息应该包含每个物理设备可对虚拟网络功能提供的最大的资源容量，以及多个物理设备之间的物理链路关系。
步骤S3，建立以端对端时延最短的目标函数，所述目标函数满足在进行虚拟网络功能部署时对节点的可靠性约束、节点的资源容量约束、链路的可靠性约束。
可以理解的是，每一虚拟网络的实例实现都要通过虚拟网络映射来完成，多个虚拟网络功能可以映射到一个节点上，同时多个虚拟链路也可以共享底层网络的一条物理链路。当虚拟网络请求出现时，根据功能需求需要映射到底层网络进行服务。在映射过程中，以端到端的最低时延为优化目标，同时考虑可靠性要求，寻找使得虚拟网络功能部署到底层网络的端对端时延最小且能满足功能需求的可靠性要求的节点进行映射。
为了保证业务请求的可靠性的要求，本发明实施例从节点分配和链路分配两部分对虚拟网络功能的映射请求执行分配过程，并基于节点分配和链路分配提出虚拟网络功能映射到底层网络的约束条件。具体的，所述目标函数满足在进行虚拟网络功能部署时对节点的可靠性约束、节点的资源容量约束、链路的可靠性约束，包括：
在进行虚拟网络功能部署时对节点的可靠性约束表现为：对于每一所述节点，部署在所述节点上的每一个虚拟网络功能要求的节点最低可靠性不超过所述节点的可靠性；
在进行虚拟网络功能部署时对节点的资源容量约束包括对节点的计算资源、节点的存储资源和节点的宽带资源的约束，具体表现为：
对于每一所述节点，部署在所述节点上的所有虚拟网络功能的计算资源之和不超过所述节点的最大计算资源；
对于每一所述节点，部署在所述节点上的所有虚拟网络功能的存储资源之和不超过所述节点的最大存储资源；
对于每一所述节点，部署在所述节点上的所有虚拟网络功能的宽带资源之和不超过所述节点的最大宽带资源；
在进行虚拟网络功能部署时对链路的可靠性约束表现为：对于每一所述节点，部署在所述节点上的虚拟网络功能的最低链路可靠性要求不超过所述节点传递给下一个节点的链路可靠性。
需要说明的是，上述虚拟网络功能的最低链路可靠性要求应该理解为该虚拟网络功能到下一个虚拟网络功能的虚拟链路映射到底层链路上所需要的最低链路靠性。
可以理解的是，上述过程实际是针对目标和需求提出的虚拟网络动态部署模型，根据上述目标函数和约束条件，建立的虚拟网络动态部署模型如下：
Figure BDA0002920557020000081
s.t.
Figure BDA0002920557020000082
Figure BDA0002920557020000083
Figure BDA0002920557020000084
Figure BDA0002920557020000085
Figure BDA0002920557020000086
其中，luv为虚拟链路，Lv为虚拟链路的集合，duv为虚拟链路luv映射到底层链路的时延；F(i)表示节点i的可靠性，
Figure BDA0002920557020000087
表示虚拟网络功能vi所需要的节点的可靠性，K(i)表示链路的可靠性；
Figure BDA0002920557020000088
表示虚拟网络功能vi的最低链路可靠性要求，Ci、Mi、Bi分别表示节点i的最大计算资源、节点i的最大存储资源以及节点i的最大带宽资源，j表示虚拟网络功能，v表示虚拟网络功能的集合，cj、mj、bj分别表示节点i被虚拟网络功能j占用的计算资源、节点i被虚拟网络功能j占用的存储资源以及节点i被虚拟网络功能j占用的带宽资源，
Figure BDA0002920557020000089
和
Figure BDA00029205570200000810
分别表示虚拟网络功能vi需要的计算资源、虚拟网络功能vi需要的存储资源和虚拟网络功能vi需要的宽带资源。
在一种可选的实施方式中，所述节点的可靠性包括节点的中心性、节点的有效性和节点的可用性，其中，所述节点的中心性包括考虑节点的邻居拓扑结构的中心性以及节点自身介数的中心性。
在本发明实施例中，所述节点的中心性包括考虑节点的邻居拓扑结构的中心性以及节点自身介数的中心性，具体包括：
(1)考虑节点的邻居拓扑结构的中心性，具体表现为：
当节点直接将信息传递给下一个节点时，则节点的传递投入精力为：
Figure BDA0002920557020000091
Q(i)＝∑q∈Γ(i)k(q)
其中，j为节点i的邻居节点，Cij表示节点i传递给邻居节点j的投入精力，pij表示节点i直接分配给邻居节点j的精力，∑q∈Γ(i)Q(q)表示节点i的所有邻居节点的邻接度之和，Q(j)表示邻居节点j的邻接度；Q(i)表示节点i的邻接度，Γ(i)代表节点i的所有邻居节点的集合，k(q)表示邻居节点q的度；
当节点通过共同邻居节点将信息传递给下一个节点时，则节点的传递投入精力为：
Cij＝∑j∈Γ(i)(pij+∑qpiqpqj)
其中，j为节点i的邻居节点，q为节点i和节点j的共同邻居节点，Cij表示节点i传递给邻居节点j的投入精力，piq表示节点i直接传递给共同邻居节点q的精力，pqj表示共同邻居节点q直接传递给邻居节点j的精力；
(2)考虑节点自身介数的节点中心性表现为：
Figure BDA0002920557020000092
其中，Bi表示节点i的介数，nik表示节点j与节点k之间的最短路径的个数，njk(i)表示节点j与节点k之间的最短路径中经过节点i的个数，N为网络中所有的节点；
(3)综合考虑节点的邻居拓扑结构的中心性和节点自身介数的中心性，得到节点的中心性：
Si＝αCij+βBi
其中，Si表示节点i的中心性，α和β按照网络的实际情况进行设定，且α和β之和为1。
在本发明实施例中，所述节点的可用性表示节点数据传输的效率，通过虚拟网络功能映射的节点之间的跳数来衡量，如果跳数越多，那么数据在传输过程中存在的不确定性越高。
由此，在一种可选的实施方式中，所述节点的有效性通过以下公式确定：
Figure BDA0002920557020000101
其中，E(i)表示节点i的有效性，D(i,n)表示节点i传递给下一个节点n经过的跳数，N表示网络中所有的节点。
在本发明实施例中，节点的可用性主要考虑节点正常工作的概率和节点当前的资源可用率，通常认为，资源的可用率与资源的利用率成反比，也就是节点资源占用越多，那么该节点的可用性就越差。由此，在一种可选的实施方式中，所述节点的可用性具体为：
O(i)＝H(i)·A(i)
H(i)＝1-U(i)
Figure BDA0002920557020000102
Figure BDA0002920557020000103
其中，O(i)表示节点i的可用性，H(i)表示节点i的资源可用率，U(i)表示节点i的占用情况，w1、w2、w3三者之和为1，根据节点i的配置情况决定，Ci、Mi、Bi分别表示节点i的最大计算资源、节点i的最大存储资源以及节点i的最大带宽资源，j表示虚拟网络功能，v表示虚拟网络功能的集合，cj、mj、bj分别表示节点i被虚拟网络功能j占用的计算资源、节点i被虚拟网络功能j占用的存储资源以及节点i被虚拟网络功能j占用的带宽资源，A(i)表示节点i正常工作的概率，MTT表示故障间隔时间，MTTR表示停机时间。
通过以上所述节点的中心性、节点的有用性和节点的有效性的计算，进一步得到节点的可靠性为F(i)＝a1Si+a2Ei+a3O(i)，其中，F(i)表示节点i的可靠性，a1、a2和a3均为预设的参数。
在一种可选的实施方式中，所述链路的可靠性具体为：
通过以下公式获得链路的可靠性：
Figure BDA0002920557020000111
其中，K(i)表示节点i传递给下一个节点的链路的可靠性，
Figure BDA0002920557020000112
表示节点i传递给下一个节点的链路的失效的效率，λin为***设定的参数，
Figure BDA0002920557020000113
为节点i传递给下一个节点的传输时延。
步骤S4，在对所述网络功能链进行部署时，根据虚拟网络功能携带的部署信息和所述多个节点的拓扑信息，寻找满足所述目标函数的节点进行部署。
本发明实施例提供的网络功能链部署方法包括接收网络功能链的部署请求，所述网络功能链包含至少一个虚拟网络功能，每一所述虚拟网络功能携带有部署信息，获取用于部署所述虚拟网络功能的多个节点的拓扑信息，建立以端对端时延最短的目标函数，所述目标函数满足在进行虚拟网络功能部署时对节点的可靠性约束、节点的资源容量约束、链路的可靠性约束，在对所述网络功能链进行部署时，根据虚拟网络功能携带的部署信息和所述多个节点的拓扑信息，寻找满足所述目标函数的节点进行部署，其能在满足低时延网络服务请求的同时，有效保证传输的可靠性。且本方案在进行虚拟网络功能部署时考虑到通过资源占用情况来衡量节点的可靠性，因此在实际部署过程中体现了极强的动态性。
参见图2，图2是本发明实施例提供的网络功能链部署装置，所述装置包括：
部署请求接收模块100，用于接收网络功能链的部署请求，所述网络功能链包含至少一个虚拟网络功能，每一所述虚拟网络功能携带有部署信息；
节点拓扑获取模块110，用于获取用于部署所述虚拟网络功能的多个节点的拓扑信息；
目标函数建立模块120，用于建立以端对端时延最短的目标函数，所述目标函数满足在进行虚拟网络功能部署时对节点的可靠性约束、节点的资源容量约束、链路的可靠性约束；
部署模块130，用于在对所述网络功能链进行部署时，根据虚拟网络功能携带的部署信息和所述多个节点的拓扑信息，寻找满足所述目标函数的节点进行部署。
需要说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。另外，本发明提供的装置实施例附图中，模块之间的连接关系表示它们之间具有通信连接，具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。另外，上述实施例提供的网络功能链部署装置与本发明实施例提供的网络功能链部署方法属于同一构思，其具体实施过程和具体技术方案详见上述方法实施例，这里不再赘述。
本发明实施例还相应提供一种终端设备，该实施例的终端设备包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述的网络功能链部署方法的步骤S1到步骤S4。或者，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述各装置实施例中各模块的功能，例如部署请求接收模块、节点拓扑获取模块、目标函数建立模块和部署模块。
示例性的，所述计算机程序可以被分割成一个或多个模块，所述一个或者多个模块被存储在所述存储器中，并由所述处理器执行，以完成本发明。所述一个或多个模块可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序在所述网络功能链部署装置/终端设备中的执行过程。
所述网络功能链部署装置/终端设备可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述网络功能链部署装置/终端设备可包括，但不仅限于，处理器、存储器。本领域技术人员可以理解，所述示意图仅仅是网络功能链部署装置/终端设备的示例，并不构成对网络功能链部署装置/终端设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述网络功能链部署装置/终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器是所述**装置/终端设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个网络功能链部署装置/终端设备的各个部分。
所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现所述网络功能链部署装置/终端设备的各种功能。所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作***、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(SecureDigital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
其中，所述网络功能链部署装置/终端设备集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。本发明实施例实施例还相应提供了一种存储介质，所述存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述存储介质所在设备执行上述网络功能链部署方法的步骤S1到步骤S4。
所述存储介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种网络功能链部署方法，其特征在于，包括以下步骤：
接收网络功能链的部署请求，所述网络功能链包含至少一个虚拟网络功能，每一所述虚拟网络功能携带有部署信息；
获取用于部署所述虚拟网络功能的多个节点的拓扑信息；
建立以端对端时延最短的目标函数，所述目标函数满足在进行虚拟网络功能部署时对节点的可靠性约束、节点的资源容量约束、链路的可靠性约束；
在对所述网络功能链进行部署时，根据虚拟网络功能携带的部署信息和所述多个节点的拓扑信息，寻找满足所述目标函数的节点进行部署。
2.如权利要求1所述的网络功能链部署方法，其特征在于，所述目标函数满足在进行虚拟网络功能部署时对节点的可靠性约束、节点的资源容量约束、链路的可靠性约束，具体包括：
在进行虚拟网络功能部署时对节点的可靠性约束表现为：对于每一所述节点，部署在所述节点上的每一个虚拟网络功能要求的节点最低可靠性不超过所述节点的可靠性；
在进行虚拟网络功能部署时对节点的资源容量约束包括对节点的计算资源、节点的存储资源和节点的宽带资源的约束，具体表现为：
对于每一所述节点，部署在所述节点上的所有虚拟网络功能的计算资源之和不超过所述节点的最大计算资源；
对于每一所述节点，部署在所述节点上的所有虚拟网络功能的存储资源之和不超过所述节点的最大存储资源；
对于每一所述节点，部署在所述节点上的所有虚拟网络功能的宽带资源之和不超过所述节点的最大宽带资源；
在进行虚拟网络功能部署时对链路的可靠性约束表现为：对于每一所述节点，部署在所述节点上的虚拟网络功能的最低链路可靠性要求不超过所述节点传递给下一个节点的链路可靠性。
3.如权利要求1所述的网络功能链部署方法，其特征在于，所述节点的可靠性包括考虑节点的中心性、节点的有效性和节点的可用性，其中，所述节点的中心性包括考虑节点的邻居拓扑结构的中心性以及节点自身介数的中心性。
4.如权利要求3所述的网络功能链部署方法，其特征在于，所述节点的中心性包括考虑节点的邻居拓扑结构的中心性以及节点自身介数的中心性，具体包括：
(1)考虑节点的邻居拓扑结构的中心性，具体表现为：
当节点直接将信息传递给下一个节点时，则节点的传递投入精力为：
Figure FDA0002920557010000021
Q(i)＝∑q∈Γ(i)k(q)
其中，j为节点i的邻居节点，Cij表示节点i传递给邻居节点j的投入精力，pij表示节点i直接分配给邻居节点j的精力，∑q∈Γ(i)Q(q)表示节点i的所有邻居节点的邻接度之和，Q(j)表示邻居节点j的邻接度；Q(i)表示节点i的邻接度，Γ(i)表示节点i的所有邻居节点的集合，k(q)表示邻居节点q的度；
当节点通过共同邻居节点将信息传递给下一个节点时，则节点的传递投入精力为：
Cij＝∑j∈Γ(i)(pij+∑qpiqpqj)
其中，j为节点i的邻居节点，q为节点i和节点j的共同邻居节点，Cij表示节点i传递给邻居节点j的投入精力，piq表示节点i直接传递给共同邻居节点q的精力，pqj表示共同邻居节点q直接传递给邻居节点j的精力；
(2)考虑节点自身介数的节点中心性，具体表现为：
Figure FDA0002920557010000031
其中，Bi表示节点i的介数，nik表示节点j与节点k之间的最短路径的个数，njk(i)表示节点j与节点k之间的最短路径中经过节点i的个数，N为网络中所有的节点；
(3)综合考虑节点的邻居拓扑结构的中心性和节点自身介数的中心性，得到节点的中心性：
Si＝αCij+βBi
其中，Si表示节点i的中心性，α和β按照网络的实际情况进行设定，且α和β之和为1。
5.如权利要求3所述的网络功能链部署方法，其特征在于，所述节点的有效性通过以下公式计算：
Figure FDA0002920557010000032
其中，E(i)表示节点i的有效性，D(i,n)表示节点i传递给下一个节点n经过的跳数，N表示网络中所有的节点。
6.如权利要求3所述的网络功能链部署方法，其特征在于，所述节点的可用性通过以下公式计算：
O(i)＝H(i)·A(i)
H(i)＝1-U(i)
Figure FDA0002920557010000033
Figure FDA0002920557010000034
其中，O(i)表示节点i的可用性，H(i)表示节点i的资源可用率，U(i)表示节点i的占用情况，w1、w2、w3三者之和为1，根据节点i的配置情况决定，Ci、Mi、Bi分别表示节点i的最大计算资源、节点i的最大存储资源以及节点i的最大带宽资源，j表示虚拟网络功能，v表示虚拟网络功能的集合，cj、mj、bj分别表示节点i被虚拟网络功能j占用的计算资源、节点i被虚拟网络功能j占用的存储资源以及节点i被虚拟网络功能j占用的带宽资源，A(i)表示节点i正常工作的概率，MTT表示故障间隔时间，MTTR表示停机时间。
7.如权利要求1所述的网络功能链部署方法，其特征在于，所述链路的可靠性通过以下公式计算：
Figure FDA0002920557010000041
其中，K(i)表示节点i传递给下一个节点的链路的可靠性，
Figure FDA0002920557010000042
表示节点i传递给下一个节点的链路的失效的效率，λin为***设定的参数，
Figure FDA0002920557010000043
为节点传递给下一个节点的传输时延。
8.一种网络功能链部署装置，其特征在于，包括：
部署请求接收模块，用于接收网络功能链的部署请求，所述网络功能链包含至少一个虚拟网络功能，每一所述虚拟网络功能携带有部署信息；
节点拓扑获取模块，用于获取用于部署所述虚拟网络功能的多个节点的拓扑信息；
目标函数建立模块，用于建立以端对端时延最短的目标函数，所述目标函数满足在进行虚拟网络功能部署时对节点的可靠性约束、节点的资源容量约束、链路的可靠性约束；
部署模块，用于在对所述网络功能链进行部署时，根据虚拟网络功能携带的部署信息和所述多个节点的拓扑信息，寻找满足所述目标函数的节点进行部署。
9.一种终端设备，其特征在于，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7中任意一项所述的网络功能链部署方法。
10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述存储介质所在设备执行如权利要求1至7中任意一项所述的网络功能链部署方法。
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