CN115242656B - 通信建立方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种通信建立方法及装置，上述方法包括：获取物理网络拓扑及虚拟网络拓扑，其中，虚拟网络拓扑中包括至少两个连通区域；根据物理网络拓扑，分别确定每两个连通区域之间的最短路径；将每个连通区域作为一个区域节点，将每两个连通区域之间的最短路径作为相应区域节点之间的区域路径，得到第一简化网络拓扑图；计算第一简化网络拓扑图的极小连通子图，从而实现了实现高效节源的建立虚拟网络拓扑的通信。

Description

通信建立方法及装置

技术领域

本申请涉及通信技术领域，特别是涉及一种通信建立及装置。

背景技术

在物理网络上构建多张虚拟网络拓扑，以期最大限度地利用一张物理网络来实现多种相互隔离的网络业务，是当前最常见的通信网络应用技术。

而在从物理网络中划分出虚拟网络拓扑时，虚拟网络拓扑中会存在不连通的情况，例如在主干网安全可信路由技术中，采用为自治域内的路由器分配信任等级、基于路由器的信任等级来构建虚拟网络拓扑的方式，来为数据流量提供不同安全级别的转发服务，而由于虚拟网络拓扑依据信任等级进行划分，且随着信任等级的变化而变化，从而很可能出现虚拟网络拓扑不连通的情况。

当虚拟网络拓扑不连通时，虚拟网络拓扑中存在互不连通的节点无法互相访问通信，将会导致数据流量无法正常传输，因此需要提供一种连通方法，使其能够相互通信。

相关技术中，对虚拟网络拓扑的非连通区域中的各节点两两之间建立隧道形成多对节点对，然后对非连通区域之间的路径进行枚举，根据所有节点对的最短路径代价之和来选取隧道路径。但在这种方式的实现过程中，会存在不必要的两两区域之间都建立隧道的情况。

例如图1所示，要实现A、B、C三个区域的连通，对两两之间建立隧道，则A-B、B-C、A-C这三条路径都需要建立隧道，但实际应用中只需要A-B和B-C两条隧道即可实现通信，因此，这种方式建立通信的开销较大，在占用过多不必要的资源的同时，还会导致效率较低。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种通信建立方法及装置，以实现高效节源的建立虚拟网络拓扑的通信。具体技术方案如下：

第一方面，本申请实施例提供了一种通信建立方法，所述方法包括：

获取物理网络拓扑及虚拟网络拓扑，其中，所述虚拟网络拓扑中包括至少两个连通区域；

根据所述物理网络拓扑，分别确定每两个连通区域之间的最短路径；

将每个连通区域作为一个区域节点，将每两个连通区域之间的最短路径作为相应区域节点之间的区域路径，得到第一简化网络拓扑图；

计算所述第一简化网络拓扑图的极小连通子图；

按照所述极小连通子图，建立所述连通区域之间的隧道。

第二方面，本申请实施例还提供了另一种通信建立方法，所述方法包括：

获取物理网络拓扑及虚拟网络拓扑，其中，所述虚拟网络拓扑中包括至少两个连通区域；

针对每个连通区域，在所述物理网络拓扑中将该连通区域对应的部分抽象为一个元素节点，得到第三简化网络拓扑图；

计算所述第三简化网络拓扑图的极小连通子图；

判断所述极小连通子图是否满足预设剪枝条件；

若不满足所述预设剪枝条件，则不对所述极小连通子图进行剪枝操作；

根据所述极小连通子图，建立所述连通区域之间的隧道。

第三方面，本申请实施例还提供了一种通信建立装置，所述装置包括：

获取模块，用于获取物理网络拓扑及虚拟网络拓扑，其中，所述虚拟网络拓扑中包括至少两个连通区域；

确定模块，用于根据所述物理网络拓扑，分别确定每两个连通区域之间的最短路径；

简化模块，用于将每个连通区域作为一个区域节点，将每两个连通区域之间的最短路径作为相应区域节点之间的区域路径，得到第一简化网络拓扑图；

计算模块，用于计算所述第一简化网络拓扑图的极小连通子图；

建立模块，用于按照所述极小连通子图，建立所述连通区域之间的隧道。

第四方面，本申请实施例还提供了另一种通信建立装置，所述装置包括：

获取模块，用于获取物理网络拓扑及虚拟网络拓扑，其中，所述虚拟网络拓扑中包括至少两个连通区域；

抽象模块，用于针对每个连通区域，在所述物理网络拓扑中将该连通区域对应的部分抽象为一个元素节点，得到第三简化网络拓扑图；

计算模块，用于计算所述第三简化网络拓扑图的极小连通子图；

判断模块，用于判断所述极小连通子图是否满足预设剪枝条件；

剪枝模块，用于若不满足所述预设剪枝条件，则不对所述极小连通子图进行剪枝操作；

建立模块，用于根据所述极小连通子图，建立所述连通区域之间的隧道。

本申请实施例有益效果：

本申请实施例提供的通信建立方法，首先获取物理网络拓扑及基于物理网络拓扑划分得到的虚拟网络拓扑，该虚拟网络拓扑中包括至少两个连通区域。然后在虚拟网络拓扑中将该连通区域简化为一个区域节点，把各连通区域之间的最短路径添加为相应区域节点之间的区域路径，以此得到第一简化网络拓扑图，并计算第一简化网络拓扑图的极小连通子图，最后按照极小连通子图，建立虚拟网络拓扑中各连通区域之间的隧道，从而使得所建立的隧道数量尽可能的少，节省建立隧道所需的资源，同时提高了建立虚拟网络拓扑的效率。

当然，实施本申请的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的实施例。

图1为本申请实施例提供的相关技术中虚拟网络拓扑通信的建立方法的流程示意图；

图2a为本申请实施例提供的第一种通信建立方法的流程示意图；

图2b为本申请实施例提供的一种物理网络拓扑的示例图；

图2c为本申请实施例提供的一种基于物理网络拓扑划分得到虚拟网络拓扑的示例图；

图3a为本申请实施例提供的步骤S13的一种可能的实现方式；

图3b为本申请实施例提供的一种物理网络拓扑中各通信路径的度量值的示例图；

图4a为本申请实施例提供的一种第二简化网络拓扑图的示例图；

图4b为本申请实施例提供的一种第一简化网络拓扑图的示例图；

图4c为本申请实施例提供的一种极小连通子图的示例图；

图4d为本申请实施例提供的一种按照极小连通子图建立虚拟网络拓扑中各连通区域之间的隧道的示例图；

图5a为本申请实施例提供的一种通信建立装置的结构示意图；

图5b为本申请实施例提供的一种第三简化网络拓扑图的极小连通子图的示例图；

图5c为本申请实施例提供的一种剪枝后的极小连通子图的示例图；

图6a为本申请实施例提供的步骤S52的一种可能的实现方式；

图6b为本申请实施例提供的一种包括度量值的物理网络拓扑的示意图；

图6c为本申请实施例提供的一种不包括度量值的物理网络拓扑的示意图；

图6d为本申请实施例提供的一种第三简化网络拓扑图的示意图；

图6e为本申请实施例提供的一种第三简化网络拓扑图的极小连通子图的示意图；

图6f为本申请实施例提供的一种剪枝后的极小连通子图的示意图；

图6g为本申请实施例提供的一种连通区域之间的隧道的示意图；

图7为本申请实施例提供的一种通信建立装置的示意图；

图8为本申请实施例提供的另一种通信建立装置的示意图；

图9为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员基于本申请所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

为了解决相关技术中建立虚拟网络拓扑通信时占用资源较多、效率较低的问题，本申请实施例提供了一种通信建立方法及装置，下面通过具体实施例对本申请实施例提供的通信建立方法进行详细说明。

本申请实施例的方法应用于智能终端，可以通过智能终端实施，在实际使用过程中，该智能终端可以是管理计算机、远端服务器等。

本申请的一个实施例中，如图2a所示，提供了第一种通信建立方法的流程示意图，上述方法包括：

步骤S11：获取物理网络拓扑及虚拟网络拓扑。

其中，所述虚拟网络拓扑基于所述物理网络拓扑划分得到，所述虚拟网络拓扑中包括至少两个连通区域，每个连通区域包括至少一个虚拟节点，在所述虚拟网络拓扑中同一连通区域内的虚拟节点之间存在虚拟路径，在所述虚拟网络拓扑中不同连通区域中的虚拟节点之间不存在虚拟路径。

在通信网络应用中，同一物理网络拓扑中可以划分出多张虚拟网络拓扑，以对应不同的需求。物理网络拓扑指真实的通信网络的物理配置分布，物理网络拓扑中包括多个节点，分别对应真实的通信网络中的各物理节点，物理网络拓扑中各节点之间的边对应物理节点之间的真实的物理通信链路。虚拟网络拓扑则基于在物理网络拓扑划分、搭建而成，按照不同的需求分配物理网络资源。

基于物理网络拓扑划分得到的虚拟网络拓扑中包括两个或两个以上连通区域，连通区域指区域内的虚拟节点彼此连通而形成的区域，则每个连通区域中包括一个或一个以上虚拟节点，且同一连通区域中的虚拟节点通过虚拟路径彼此连通，但不同的连通区域之间是非连通的，即不同的连通区域之间、不同的连通区域内的虚拟节点之间均不存在用于连通彼此的虚拟路径。

在获取物理网络拓扑以及基于该物理网络拓扑划分得到的虚拟网络拓扑之后，要使得虚拟网络拓扑实现通信需求，则该虚拟网络拓扑中各区域之间均可能存在通信需求，因此要在该虚拟网络拓扑上建立通信，即需要在该虚拟网络拓扑中各个不连通的区域之间建立连接，使得该虚拟网络拓扑形成整体连通。

例如图2b所示，图2b为本申请实施例提供的一种物理网络拓扑的示例图，其中包括A、B、C、D、E、F、G、H八个节点。图2c则为本申请实施例提供的一种基于物理网络拓扑划分得到虚拟网络拓扑的示例图，该虚拟网络拓扑中包含节点A、B、C、F、G以及它们之间的通信路径A-B和A-C，此时A、B、C形成一个连通区域(该连通区域中，A、B、C也可称为虚拟节点，通信路径A-B、A-C也可称为虚拟路径)，F、G则各自为一个连通区域，该虚拟网络拓扑中存在三个彼此不连通的连通区域，此时需要对这三个连通区域之间建立连接，使得该虚拟网络拓扑形成整体连通。

步骤S12：根据所述物理网络拓扑，分别确定每两个连通区域之间的最短路径。

根据所获取的物理网络拓扑，即可确定各连通区域之间的通信路径，基于此确定各连通区域之间的最短路径，具体的，最短路径可以基于各连通区域之间的物理通信路径时延敏感度、硬件需求、带宽需求等确定。

步骤S13：将每个连通区域作为一个区域节点，将每两个连通区域之间的最短路径作为相应区域节点之间的区域路径，得到第一简化网络拓扑图。

其中，在所述第一简化网络拓扑中，每个连通区域作为一个区域节点，具体为：忽略连通区域内部各虚拟节点之间连通的虚拟路径，保留该连通区域边缘的虚拟节点，即可得到第一简化网络拓扑图。

将各连通区域简化为各区域节点，得到每两个连通区域之间的最短路径之后，则将所得到的最短路径作为每两个区域节点之间的区域路径，以此来得到第一简化网络拓扑图。

步骤S14：计算所述第一简化网络拓扑图的极小连通子图。

极小连通子图为使得虚拟网络拓扑中各连通区域之间均连通、且各连通区域之间的路径总数最少的连通图。在对各区域节点之间的添加区域路径得到第一简化网络拓扑图之后，即可计算得到第一简化网络拓扑图的极小连通子图。

上述第一简化网络拓扑图为各连通区域简化为各区域节点，忽略各连通区域内部各虚拟节点之间的虚拟路径，而保留各连通区域之间的连通路径，对这样的第一简化网络拓扑图计算得到极小连通子图。

一个例子中，在上述虚拟网络拓扑中，各连通区域之间的物理通信路径的基准值是正向、反向均相同的，此时即可计算得到第一简化网络拓扑图的极小连通子图。具体的，若在虚拟网络拓扑中存在物理通信路径的基准值正反向不同的情况，则将正向和反向作为两条物理通信路径，然后对这两条物理通信路径进行近似化处理，例如，将正反向两条物理通信路径的基准值取正反向两条路径中的较大值、较小值或者平均值等，然后再基于该基准值计算得到第一简化网络拓扑图的极小连通子图。具体的，基准值为基于上述各连通区域对应的物理通信路径的时延敏感度、硬件需求、带宽需求等能够表示物理通信路径的需求的值。

步骤S15：按照所述极小连通子图，建立所述连通区域之间的隧道。

按照虚拟网络拓扑的极小连通子图建立连通区域之间的隧道，即可确保虚拟网络拓扑中连通区域连接，且隧道总数量最少。

由上可见，本申请实施例提供的通信建立方法，首先获取物理网络拓扑及基于物理网络拓扑划分得到的虚拟网络拓扑，该虚拟网络拓扑中包括至少两个连通区域。然后在虚拟网络拓扑中将该连通区域简化为一个区域节点，把各连通区域之间的最短路径添加为相应区域节点之间的区域路径，以此得到第一简化网络拓扑图，并计算第一简化网络拓扑图的极小连通子图，最后按照极小连通子图，建立虚拟网络拓扑中各连通区域之间的隧道，从而使得所建立的隧道数量尽可能的少，节省建立隧道所需的资源，同时提高了建立虚拟网络拓扑的效率。

在一种可能的实现方式中，如图3a所示，上述步骤S12根据所述物理网络拓扑，分别确定每两个连通区域之间的最短路径，包括：

步骤S21：获取所述物理网络拓扑中各通信路径的度量值。

上述度量值指的是各通信路径的链路开销，根据各通信路径的链路带宽计算而得到。具体的，度量值的大小与链路带宽成反比，即链路带宽越大，度量值越小，该通信路径越优。例如图3b所示，图3b为本申请实施例提供的一种物理网络拓扑中各通信路径的度量值的示例图，链路上的数字即表示各通信路径的度量值。

步骤S22：针对任意两个连通区域，基于所述物理网络拓扑中各通信路径的度量值，计算该两个连通区域之间的最短路径。

任意两个连通区域之间存在多条能够实现链路连通的路径，而在计算得到各通信路径的度量值之后，则在这多条路径之中，选取度量值最小的路径，作为最短路径，该最短路径即为这两个连通区域之间的最优链路。

由上可见，本申请实施例提供的通信建立方法，根据物理网络拓扑中各通信路径的度量值来计算两个连通区域之间的最短路径，故而最终建立的隧道由度量值最小的路径构成，节省建立隧道所占用的资源。

在一种可能的实现方式中，上述步骤S21所述获取所述物理网络拓扑中各通信路径的度量值，包括：

针对所述物理网络拓扑中的每一条通信路径，在该通信路径的正反向度量值相同时，将该相同的度量值作为该通信路径的度量值；在该通信路径为正反向度量值不同的通信路径时，将该通信路径的正反向度量值中较大的度量值作为该通信路径的度量值，或将该通信路径的正反向度量值中较小的度量值作为该通信路径的度量值，或将该通信路径的正反向度量值的平均值作为该通信路径的度量值。

当物理网络拓扑中的各通信路径的正反向度量值均相同时，将该相同的度量值作为该通信路径的度量值即可，而当物理网络拓扑中存在正反向度量值不同的通信路径时，即物理网络拓扑并非为无向网络拓扑时，针对该正反向度量值不同的通信路径，可以选取正反向度量值中较大的度量值或者较小的度量值或者正反向度量值的平均值，作为该通信路径的度量值，然后进行后续的计算，具体的选择可以根据实际需求而确定。

由上可见，本申请实施例提供的通信建立方法，当该通信路径的正反向度量值相同时，将该相同的度量值作为该通信路径的度量值，但当物理网络拓扑中存在正反向度量值不同的通信路径时，可以选取正反向度量值其中较大、较小的值或平均值作为该通信路径的度量值，从而使得本方法的应用不受通信路径的正反向度量值是否相同的影响，扩展了本方法的应用场景。

在一种可能的实现方式中，上述步骤S22针对任意两个连通区域，基于所述物理网络拓扑中各通信路径的度量值，计算该两个连通区域之间的最短路径，包括：

针对任意两个连通区域，基于所述物理网络拓扑中各通信路径的度量值，计算该两个连通区域中一个连通区域内的各虚拟节点与另一个连通区域内的各虚拟节点之间的最短路径，得到每条最短路径的总度量值；从多个度量值中，选取度量值的最小值；将所述最小值指示的最短路径作为该两个连通区域之间的最短路径。

上述提到，连通区域中包括至少一个虚拟节点，两个连通区域之间存在多条能够实现链路连通的路径，也即两个连通区域的各虚拟节点之间存在多条能够实现链路连通的路径，则计算两个连通区域之间的最短路径，可以是针对一个连通区域的各虚拟节点与另一个连通区域的各虚拟节点之间计算最短路径，由于连通区域中包括至少一个虚拟节点，则所确定的最短路径也有多条，此时则选取其中度量值最小的路径作为该两个连通区域之间的最短路径。

由上可见，本申请实施例提供的通信建立方法，通过计算连通区域中各虚拟节点之间的最短路径，来确定连通区域之间的最短路径，能够更加精确地得到最符合需求的度量值最小的路径，从而节省建立隧道时所占用的资源。

在一种可能的实现方式中，上述步骤S22针对任意两个连通区域，基于所述物理网络拓扑中各通信路径的度量值，计算该两个连通区域之间的最短路径，包括：

步骤一：针对每一个连通区域，在所述物理网络拓扑中将该连通区域对应的部分抽象为一个元素节点，得到第二简化网络拓扑图；

其中，物理网络拓扑中各节点之间存在通信路径，因此第二简化网络拓扑图中的各元素节点之间也存在虚拟路径。

步骤二：针对任意两个元素节点，计算该两个元素节点之间的最短路径，并将所述最短路径作为该两个元素节点对应的两个连通区域之间的最短路径。

其中，针对任一连通区域，即使该连通区域中仅包括一个虚拟节点，在第二简化网络拓扑中该连通区域对应的虚拟节点仍然视为连通区域抽象简化成的元素节点。上述第二简化网络拓扑图为将各连通区域简化为各元素节点的网络拓扑图，然后针对该第二简化网络拓扑图，计算简化后的元素节点之间的各虚拟路径的度量值。具体的，针对每一元素节点，可以忽略该连通区域内部各虚拟节点之间连通的虚拟路径，将该连通区域中的虚拟节点与外部虚拟节点的虚拟路径作为该元素节点与外部虚拟节点的虚拟路径，然后计算任意两个元素节点之间的各虚拟路径的度量值，选取度量值最小的虚拟路径即为这两个元素节点之间的最短路径，也即两个连通区域之间的最短路径。

例如图4a所示，图4a为本申请实施例提供的一种将物理网络拓扑中的连通区域简化为元素节点后的简化网络拓扑示例图，将各连通区域各自看做一个元素节点进行抽象简化，F和G各自为一个仅包括一个虚拟节点的连通区域。将ABC整体作为一个元素节点Y1，F作为元素节点Y2，G作为元素节点Y3，然后计算元素节点Y1与元素节点Y3之间各虚拟路径的度量值，并选取度量值最小的虚拟路径；计算元素节点Y1与元素节点Y2之间各虚拟路径的度量值，并选取度量值最小的虚拟路径；计算元素节点Y3及元素节点Y2之间各虚拟路径的度量值，并选取度量值最小的虚拟路径；从而得到如图4b所示的最短路径的示例图。在得到最短路径之后，将最短路径作为各元素节点对应的连通区域之间的最短路径，基于此即可得到如图4c所示的极小连通子图的示例图，即仅需要B-D-F、F-H-G两条路径即可实现该虚拟网络拓扑中各连通区域之间的连通，然后基于此建立B-D-F、F-H-G两条隧道，得到如图4d所示的按照极小连通子图建立虚拟网络拓扑中各连通区域之间的隧道的示例图。

由上可见，本申请实施例提供的通信建立方法，通过计算将各连通区域简化为各元素节点的第二简化网络拓扑图中的各元素节点之间的最短路径，再基于此来确定连通区域之间的最短路径，能够提高最短路径的计算过程，节省计算路径时所占用的计算资源，进而提高建立虚拟网络拓扑通信的效率。

本申请的一个实施例中，所述计算所述第一简化网络拓扑图的极小连通子图，具体包括：利用最小生成树算法，计算所述第一简化网络拓扑图的极小连通子图。

本申请的一个实施例中，所述计算所述第一简化网络拓扑图的极小连通子图，包括：利用生成树算法，计算所述第一简化网络拓扑图的至少一个极小连通子图；确定每个极小连通子图的总度量值；从多个总度量值中，选取总度量值的最小值；将所述最小值指示的极小连通子图作为所述第一简化网络拓扑图的极小连通子图。

按照第一简化网络拓扑图的极小连通子图，建立虚拟网络拓扑中各连通区域之间的隧道。

上述第一简化网络拓扑图为各连通区域简化为各区域节点，忽略各连通区域内部各虚拟节点之间的虚拟路径，而保留上述所得的各连通区域之间的虚拟路径，利用最小生成树算法对这样的第一简化网络拓扑图计算得到极小连通子图。

具体的，利用最小生成树算法计算得到第一简化网络拓扑图的极小连通子图为对应的物理网络拓扑中各通信路径的度量值总和最小的极小连通子图。

由上可见，本申请实施例提供的通信建立方法，利用最小生成树算法计算得到第一简化网络拓扑图的极小连通子图为各通信路径的度量值总和最小的极小连通子图，基于该极小连通子图建立隧道，提高虚拟网络拓扑通信效率。

如图5a所示，本申请实施例还提供了一种通信建立方法的流程示意图，包括：

步骤S51：获取物理网络拓扑及虚拟网络拓扑。

其中，所述虚拟网络拓扑基于所述物理网络拓扑划分得到，所述虚拟网络拓扑中包括至少两个连通区域，每个连通区域包括至少一个虚拟节点，在所述虚拟网络拓扑中同一连通区域内的虚拟节点之间存在虚拟路径，在所述虚拟网络拓扑中不同连通区域中的虚拟节点之间不存在虚拟路径。

步骤S52：针对每一个连通区域，在所述物理网络拓扑中将该连通区域对应的部分抽象为一个元素节点，得到第三简化网络拓扑图。

步骤S53：计算所述第三简化网络拓扑图的极小连通子图。

步骤S54：判断所述极小连通子图是否满足预设剪枝条件。

步骤S55：若不满足所述预设剪枝条件，则不对所述极小连通子图进行剪枝操作；

步骤S56：根据所述极小连通子图，建立所述连通区域之间的隧道。

本申请的一个实施例中，所述方法还包括：

若满足所述预设剪枝条件，则对所述极小连通子图进行剪枝操作，得到剪枝后的极小连通子图；

重复执行所述判断极小连通子图是否满足预设剪枝条件的过程，直至剪枝后的极小连通子图不满足所述预设剪枝条件时为止；

根据剪枝后的极小连通子图，建立所述连通区域之间的隧道。

在得到第三简化网络拓扑图的极小连通子图后，需要该极小连通子图中的简化路径所消耗的资源的总和较小，从而减少资源的浪费，故而判断该极小连通子图是否满足预设剪枝条件，具体的，当该极小连通子图中存在非必要的简化路径耗费非必要的资源时，则满足预设剪枝条件，即需要剪枝操作，则对当前的极小连通子图进行剪枝操作，并返回重复执行判断极小连通子图是否满足预设剪枝条件，直到不满足预设剪枝条件即不需要剪枝操作；若不存在非必要的简化路径、没有耗费非必要的资源时，则不满足预设剪枝条件，即不需要剪枝操作。最终得到不再需要剪枝的极小连通子图，表示此时的极小连通子图中的简化路径所消耗的资源的总和较少，且无法进一步减少，从而按照该极小连通子图建立连通区域之间的隧道。

例如图5b所示，图5b示出了一种第三简化网络拓扑图的极小连通子图的示例图，图中Z1和Z2为两个连通区域简化后的元素节点，A、B、C、D分别为四个虚拟节点，且不属于连通区域，只有元素节点Z1和Z2为连通区域简化后的节点，判断是否需要对第三简化网络拓扑图的极小连通子图进行剪枝操作。一个例子中，剪枝后的极小连通子图可以如图5c所示，相较于剪枝前的极小连通子图，剪枝去掉了A、B、C、D之间的非必要的简化路径以及B、C、D。

由上可见，本申请实施例提供的通信建立方法，在得到第三简化网络拓扑图的极小连通子图后，还判断该极小连通子图是否满足预设剪枝条件，直到得到不满足预设剪枝条件即不再需要剪枝的最终的极小连通子图，此时最终的极小连通子图中的简化路径所消耗的资源的总和较少，避免资源浪费，从而按照该极小连通子图建立虚拟网络拓扑中各连通区域之间的隧道，能够节省建立隧道所耗费的资源，同时提高隧道建立的效率。

在一种可能的实施方式中，如图6a所示，上述步骤S52计算所述第三简化网络拓扑图的极小连通子图，包括：

步骤S61：获取所述物理网络拓扑中各通信路径的度量值；

步骤S62：根据物理网络拓扑中各通信路径的度量值，确定所述第三简化网络拓扑图中简化路径的度量值；

步骤S63：利用最小生成树算法以及所述简化路径的度量值，计算所述第三简化网络拓扑图的极小连通子图。

由上可见，本申请实施例提供的通信建立方法，根据物理网络拓扑中各通信路径的度量值来计算两个连通区域之间的最短路径，故而最终按照度量值总和最小的极小连通子来建立通信隧道，使得虚拟网络拓扑通信建立的隧道在保证其数量尽可能少的同时，还能够节省建立隧道所占用的资源。

在一种可能的实施方式中，上述步骤S54所述判断当前的极小连通子图是否满足所述预设剪枝条件，包括：

检测所述极小连通子图中是否存在第一类端点，其中，所述第一类端点为非元素节点且具有一条简化路径；

若存在，则确定所述极小连通子图满足所述预设剪枝条件；

若未存在，则确定所述极小连通子图不满足所述预设剪枝条件；

所述若满足所述预设剪枝条件，则对所述极小连通子图进行剪枝操作，具体包括：

在所述极小连通子图中，删除所述第一类端点以及所述第一类端点具有的一条简化路径。

检测当前的极小连通子图的端点节点中是否存在第一类端点，其中，所述第一类端点为当前的极小连通子图中非元素节点且具有一条简化路径若存在，则判定当前的极小连通子图满足预设剪枝条件，若未存在，则判定当前的极小连通子图不满足预设剪枝条件。

在当前的极小连通子图中裁剪掉第一类端点以及裁剪掉第一类端点具有的一条简化路径。

第一类端点为具有一条边(即简化路径)的虚拟节点，例如图5b所示，非元素节点D与非元素节点B均只有一条边，因此非元素节点D与非元素节点B均为第一类端点。

一个例子中，对第一类端点剪枝后的极小连通子图可以如图5c所示，相较于剪枝前的极小连通子图，剪枝去掉了第一类端点，以及第一类端点具有的一条简化路径。

由上可见，本申请实施例提供的通信建立方法，在得到第三简化网络拓扑图的极小连通子图后，还通过检测该极小连通子图中是否存在第一类端点来判断该极小连通子图是否满足预设剪枝条件即需要剪枝，直到得到不存在第一类端点即不满足预设剪枝条件不需要剪枝的最终的极小连通子图，此时最终的极小连通子图中的通信路径所消耗的资源的总和较少，从而按照该极小连通子图建立虚拟网络拓扑中各连通区域之间的隧道，能够节省建立隧道所耗费的资源，同时提高隧道建立的效率。

如图6b-6g所示，本申请实施例还提供了一种通信建立方法的应用示例图，其中，图6b和图6c示出了一种物理网络拓扑图，其中A、B、C、D、E、F、G、H为网络拓扑中的八个节点，图6b中节点之间的数字表示通信路径的度量值且正反向相同，图6c表示A、B、C、G需要连通。将各连通区域各自作为一个整体进行简化，即ABC可以简化为一个元素节点Y1，G为仅包括一个节点的连通区域也作为一个元素节点Y2，从而得到第三简化网络拓扑图，如图6d所示。利用最小生成树算法计算第三简化网络拓扑图得到极小连通子图如图6e所示，此时存在待裁剪边B-D、F-H以及第一类端点D、F，对图6e进行剪枝操作，去掉B-D、F-H、D、F，得到新的极小连通子图，此时的极小连通子图仍存在待裁剪边G-H以及第一类端点H，再次对其进行剪枝操作，去掉G-H、H，得到最终的不再需要剪枝的极小连通子图如图6f所示，按照图6f所示建立隧道即可得到如图6g所示的结果。

参见图7，图7为本申请实施例提供的第一种通信建立装置的结构示意图，所述装置包括：

获取模块701，用于获取物理网络拓扑及虚拟网络拓扑，其中，所述虚拟网络拓扑中包括至少两个连通区域；

确定模块702，用于根据所述物理网络拓扑，分别确定每两个连通区域之间的最短路径；

简化模块703，用于将每个连通区域作为一个区域节点，将每两个连通区域之间的最短路径作为相应区域节点之间的区域路径，得到第一简化网络拓扑图；

计算模块704，用于计算所述第一简化网络拓扑图的极小连通子图；

建立模块705，用于按照所述极小连通子图，建立所述连通区域之间的隧道。

由上可见，本申请实施例提供的通信建立装置，首先获取物理网络拓扑及基于物理网络拓扑划分得到的虚拟网络拓扑，该虚拟网络拓扑中包括至少两个连通区域。然后在虚拟网络拓扑中将该连通区域简化为一个区域节点，把各连通区域之间的最短路径添加为相应区域节点之间的区域路径，以此得到第一简化网络拓扑图，并计算第一简化网络拓扑图的极小连通子图，最后按照极小连通子图，建立虚拟网络拓扑中各连通区域之间的隧道，从而使得所建立的隧道数量尽可能的少，节省建立隧道所需的资源，同时提高了建立虚拟网络拓扑的效率。

本申请的一个实施例中，所述确定模块702，包括：

度量值获取子模块，用于获取所述物理网络拓扑中各通信路径的度量值；

路径计算子模块，用于针对任意两个连通区域，基于所述物理网络拓扑中各通信路径的度量值，计算该两个连通区域之间的最短路径。

由上可见，本申请实施例提供的通信建立装置，根据物理网络拓扑中各通信路径的度量值来计算两个连通区域之间的最短路径，故而最终建立的隧道由度量值最小的路径构成，节省建立隧道所占用的资源。

本申请的一个实施例中，所述度量值获取子模块，具体用于：

针对所述物理网络拓扑中的每一条通信路径，在该通信路径的正反向度量值相同时，将该相同的度量值作为该通信路径的度量值；在该通信路径为正反向度量值不同的通信路径时，将该通信路径的正反向度量值中较大的度量值作为该通信路径的度量值，或将该通信路径的正反向度量值中较小的度量值作为该通信路径的度量值，或将该通信路径的正反向度量值的平均值作为该通信路径的度量值。

由上可见，本申请实施例提供的通信建立装置，当该通信路径的正反向度量值相同时，将该相同的度量值作为该通信路径的度量值，但当物理网络拓扑中存在正反向度量值不同的通信路径时，可以选取正反向度量值其中较大、较小的值或平均值作为该通信路径的度量值，从而使得本方法的应用不受通信路径的正反向度量值是否相同的影响，扩展了本方法的应用场景。

本申请的一个实施例中，所述路径计算子模块，具体用于：

针对任意两个连通区域，基于所述物理网络拓扑中各通信路径的度量值，计算该两个连通区域中一个连通区域内的各虚拟节点与另一个连通区域内的各虚拟节点之间的最短路径，得到各最短路径的总度量值；从多个度量值中，选取度量值的最小值；将所述最小值指示的最短路径作为该两个连通区域之间的最短路径。

由上可见，本申请实施例提供的通信建立装置，通过计算连通区域中各虚拟节点之间的最短路径，来确定连通区域之间的最短路径，能够更加精确地得到最符合需求的度量值最小的路径，从而节省建立隧道时所占用的资源。

本申请的一个实施例中，所述路径计算子模块，具体用于：

针对每一个连通区域，在所述物理网络拓扑中将该连通区域对应的部分抽象为一个元素节点，得到第二简化网络拓扑图；

针对任意两个元素节点，计算该两个元素节点之间的最短路径，并将所述最短路径作为该两个元素节点对应的两个连通区域之间的最短路径。

由上可见，本申请实施例提供的通信建立装置，通过计算将各连通区域简化为各元素节点的第二简化网络拓扑图中的各节点之间的最短路径，再基于此来确定连通区域之间的最短路径，能够提高最短路径的计算过程，节省计算路径时所占用的计算资源，进而提高建立虚拟网络拓扑通信的效率。

本申请的一个实施例中，所述计算模块704，具体用于：

利用最小生成树算法，计算第一简化网络拓扑图的极小连通子图；

或者；

所述计算模块704，具体用于：

利用生成树算法，计算所述第一简化网络拓扑图的至少一个极小连通子图；

确定每个极小连通子图的总度量值；

从多个总度量值中，选取总度量值的最小值；

将所述最小值指示的极小连通子图作为所述第一简化网络拓扑图的极小连通子图。

由上可见，本申请实施例提供的通信建立装置，利用最小生成树算法计算得到第一简化网络拓扑图的极小连通子图为各通信路径的度量值总和最小的极小连通子图，基于该极小连通子图建立隧道，提高虚拟网络拓扑通信效率。

参见图8，图8为本申请实施例提供的第二种通信建立装置，所述装置包括：

获取模块801，用于获取物理网络拓扑及虚拟网络拓扑，其中，所述虚拟网络拓扑中包括至少两个连通区域；

抽象模块802，用于针对每一个连通区域，在所述物理网络拓扑中将该连通区域对应的部分抽象为一个元素节点，得到第三简化网络拓扑图；

计算模块803，用于计算所述第三简化网络拓扑图的极小连通子图；

判断模块804，用于判断所述极小连通子图是否满足预设剪枝条件；

剪枝模块805，用于若不满足所述预设剪枝条件，则不对所述极小连通子图进行剪枝操作；

建立模块806，用于根据所述极小连通子图，建立所述连通区域之间的隧道。

本申请的一个实施例中，所述装置还包括：

剪枝模块，用于若满足所述预设剪枝条件，则对所述极小连通子图进行剪枝操作，得到剪枝后的极小连通子图；

步骤重复执行模块，用于重复执行所述判断极小连通子图是否满足预设剪枝条件的过程，直至剪枝后的极小连通子图不满足所述预设剪枝条件时为止；

第三隧道建立模块，根据剪枝后的极小连通子图，建立所述连通区域之间的隧道。

由上可见，本申请实施例提供的通信建立装置，在得到第三简化网络拓扑图的极小连通子图后，还判断该极小连通子图是否满足预设剪枝条件，直到得到不满足预设剪枝条件即不再需要剪枝的最终的极小连通子图，此时最终的极小连通子图中的简化路径所消耗的资源的总和较少，避免资源浪费，从而按照该极小连通子图建立虚拟网络拓扑中各连通区域之间的隧道，能够节省建立隧道所耗费的资源，同时提高隧道建立的效率。

本申请的一个实施例中，所述计算模块803，具体用于：

获取所述物理网络拓扑中各通信路径的度量值；

根据物理网络拓扑中各通信路径的度量值，确定所述第三简化网络拓扑图中各通信路径的度量值；

利用最小生成树算法以及所述简化路径的度量值，计算所述第三简化网络拓扑图的极小连通子图。

由上可见，本申请实施例提供的通信建立装置，根据物理网络拓扑中各通信路径的度量值来计算两个连通区域之间的最短路径，故而最终按照度量值总和最小的极小连通子来建立通信隧道，使得虚拟网络拓扑通信建立的隧道在保证其数量尽可能少的同时，还能够节省建立隧道所占用的资源。

本申请的一个实施例中，所述判断模块804，具体用于：

检测所述极小连通子图中是否存在第一类端点，其中，所述第一类端点为非元素节点且具有一条简化路径；若存在，则确定所述极小连通子图满足所述预设剪枝条件；若未存在，则确定所述极小连通子图不满足所述预设剪枝条件；

所述剪枝模块，具体用于：

在所述极小连通子图中，删除所述第一类端点以及所述第一类端点具有的一条简化路径。

由上可见，本申请实施例提供的通信建立装置，在得到第三简化网络拓扑图的极小连通子图后，还通过检测该极小连通子图中是否存在第一类端点来判断该极小连通子图是否满足预设剪枝条件即需要剪枝，直到得到不存在第一类端点即不满足预设剪枝条件不需要剪枝的最终的极小连通子图，此时最终的极小连通子图中的通信路径所消耗的资源的总和较少，从而按照该极小连通子图建立虚拟网络拓扑中各连通区域之间的隧道，能够节省建立隧道所耗费的资源，同时提高隧道建立的效率。

本申请实施例还提供了一种电子设备，如图9所示，包括处理器901、通信接口902、存储器903和通信总线904，其中，处理器901，通信接口902，存储器903通过通信总线904完成相互间的通信，

存储器903，用于存放计算机程序；

处理器901，用于执行存储器903上所存放的程序时，实现上述任一通信建立方法步骤。

上述电子设备提到的通信总线可以是外设部件互连标准(Peripheral ComponentInterconnect，PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture，EISA)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

通信接口用于上述电子设备与其他设备之间的通信。

存储器可以包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，也可以包括非易失性存储器(Non-Volatile Memory，NVM)，例如至少一个磁盘存储器。可选的，存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。

上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(Network Processor，NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(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。

在本申请提供的又一实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一虚拟网络拓扑通信的建立方法的步骤。

在本申请提供的又一实施例中，还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述实施例中任一虚拟网络拓扑通信的建立方法。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid State Disk(SSD))等。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置、电子设备、计算机可读存储介质、计算机程序产品实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上所述仅为本申请的较佳实施例，并非用于限定本申请的保护范围。凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本申请的保护范围内。

Claims (12)

1.一种通信建立方法，其特征在于，所述方法包括：

获取物理网络拓扑及虚拟网络拓扑，所述虚拟网络拓扑基于所述物理网络拓扑划分得到，所述虚拟网络拓扑中包括至少两个连通区域；

根据所述物理网络拓扑，分别确定每两个连通区域之间的最短路径；

将每个连通区域作为一个区域节点，将每两个连通区域之间的最短路径作为相应区域节点之间的区域路径，得到第一简化网络拓扑图；

计算所述第一简化网络拓扑图的极小连通子图；

按照所述极小连通子图，建立所述连通区域之间的隧道。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述物理网络拓扑，分别确定每两个连通区域之间的最短路径，具体包括：

获取所述物理网络拓扑中各通信路径的度量值；

针对任意两个连通区域，基于所述物理网络拓扑中各通信路径的度量值，计算该两个连通区域之间的最短路径。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取所述物理网络拓扑中各通信路径的度量值，具体包括：

针对所述物理网络拓扑中的每一条通信路径，在该通信路径的正反向度量值相同时，将该相同的度量值作为该通信路径的度量值；

在该通信路径为正反向度量值不同的通信路径时，将该通信路径的正反向度量值中较大的度量值作为该通信路径的度量值，或将该通信路径的正反向度量值中较小的度量值作为该通信路径的度量值，或将该通信路径的正反向度量值的平均值作为该通信路径的度量值。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述针对任意两个连通区域，基于所述物理网络拓扑中各通信路径的度量值，计算该两个连通区域之间的最短路径，具体包括：

针对任意两个连通区域，基于所述物理网络拓扑中各通信路径的度量值，计算该两个连通区域中一个连通区域内的各虚拟节点与另一个连通区域内的各虚拟节点之间的最短路径，得到每条最短路径的度量值；

从多个度量值中，选取度量值的最小值；

将所述最小值指示的最短路径作为该两个连通区域之间的最短路径。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述针对任意两个连通区域，基于所述物理网络拓扑中各通信路径的度量值，计算该两个连通区域之间的最短路径，具体包括：

针对每一个连通区域，在所述物理网络拓扑中将该连通区域对应的部分抽象为一个元素节点，得到第二简化网络拓扑图；

针对任意两个元素节点，计算该两个元素节点之间的最短路径，并将所述最短路径作为该两个元素节点对应的两个连通区域之间的最短路径。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述计算所述第一简化网络拓扑图的极小连通子图，具体包括：

利用最小生成树算法，计算所述第一简化网络拓扑图的极小连通子图；

或者；

所述计算所述第一简化网络拓扑图的极小连通子图，包括：

利用生成树算法，计算所述第一简化网络拓扑图的至少一个极小连通子图；

确定每个极小连通子图的总度量值；

从多个总度量值中，选取总度量值的最小值；

将所述最小值指示的极小连通子图作为所述第一简化网络拓扑图的极小连通子图。

7.一种通信建立方法，其特征在于，所述方法包括：

获取物理网络拓扑及虚拟网络拓扑，所述虚拟网络拓扑基于所述物理网络拓扑划分得到，所述虚拟网络拓扑中包括至少两个连通区域；

针对每个连通区域，在所述物理网络拓扑中将该连通区域对应的部分抽象为一个元素节点，得到第三简化网络拓扑图；

计算所述第三简化网络拓扑图的极小连通子图；

判断所述极小连通子图是否满足预设剪枝条件；

若不满足所述预设剪枝条件，则不对所述极小连通子图进行剪枝操作；

根据所述极小连通子图，建立所述连通区域之间的隧道。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

若满足所述预设剪枝条件，则对所述极小连通子图进行剪枝操作，得到剪枝后的极小连通子图；

重复执行所述判断极小连通子图是否满足预设剪枝条件的过程，直至剪枝后的极小连通子图不满足所述预设剪枝条件时为止；

根据剪枝后的极小连通子图，建立所述连通区域之间的隧道。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述计算所述第三简化网络拓扑图的极小连通子图，具体包括：

获取所述物理网络拓扑中各通信路径的度量值；

根据述物理网络拓扑中各通信路径的度量值，确定所述第三简化网络拓扑图中简化路径的度量值；

利用最小生成树算法以及所述简化路径的度量值，计算所述第三简化网络拓扑图的极小连通子图。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述判断所述极小连通子图是否满足预设剪枝条件，具体包括：

检测所述极小连通子图中是否存在第一类端点，其中，所述第一类端点为非元素节点且具有一条简化路径；

若存在，则确定所述极小连通子图满足所述预设剪枝条件；

若未存在，则确定所述极小连通子图不满足所述预设剪枝条件；

所述若满足所述预设剪枝条件，则对所述极小连通子图进行剪枝操作，具体包括：

在所述极小连通子图中，删除所述第一类端点以及所述第一类端点具有的一条简化路径。

11.一种通信建立装置，其特征在于，所述装置包括：

获取模块，用于获取物理网络拓扑及虚拟网络拓扑，所述虚拟网络拓扑基于所述物理网络拓扑划分得到，所述虚拟网络拓扑中包括至少两个连通区域；

确定模块，用于根据所述物理网络拓扑，分别确定每两个连通区域之间的最短路径；

简化模块，用于将每个连通区域作为一个区域节点，将每两个连通区域之间的最短路径作为相应区域节点之间的区域路径，得到第一简化网络拓扑图；

计算模块，用于计算所述第一简化网络拓扑图的极小连通子图；

建立模块，用于按照所述极小连通子图，建立所述连通区域之间的隧道。

12.一种通信建立装置，其特征在于，所述装置包括：

获取模块，用于获取物理网络拓扑及虚拟网络拓扑，所述虚拟网络拓扑基于所述物理网络拓扑划分得到，所述虚拟网络拓扑中包括至少两个连通区域；

抽象模块，用于针对每个连通区域，在所述物理网络拓扑中将该连通区域对应的部分抽象为一个元素节点，得到第三简化网络拓扑图；

计算模块，用于计算所述第三简化网络拓扑图的极小连通子图；

判断模块，用于判断所述极小连通子图是否满足预设剪枝条件；

剪枝模块，用于若不满足所述预设剪枝条件，则不对所述极小连通子图进行剪枝操作；

建立模块，用于根据所述极小连通子图，建立所述连通区域之间的隧道。