基于節點連通性排序的虛擬網絡映射算法

摘要：對當今云環境下的數據中心來說,以虛擬資源租賃的運營方式具有極大的靈活性,尤其是以虛擬網絡為粒度的資源租賃能夠為用戶提供更好的個性化需求支持。虛擬網絡映射問題是指依據用戶資源需求,合理分配底層主機和網絡資源。現有的虛擬網絡映射算法大多是針對隨機拓撲設計的通用算法,未針對數據中心拓撲結構進行優化,映射效率有很大提升空間。針對數據中心的結構特點,提出了一種基于節點連通性排序的虛擬網絡映射算法BS-VNE算法。首先,設計了一種最大生成算法來對虛擬節點重要程度進行求解和排序。該算法不僅基于虛擬節點的帶寬和連通度,還基于虛擬節點在整個虛擬網絡中的連通性來進行節點連通性的計算,以獲得更加合理的排序結果。然后,根據虛擬節點連通性排序結果利用離散粒子群優化算法求解虛擬網絡的映射解。在求解過程中,引入了針對數據中心結構的物理網絡拓撲啟發式規則,并將其組合到粒子搜索過程中,以提高映射算法的收斂速度。仿真實驗結果表明,與現有算法相比,本文提出的算法可以提高物理網絡的收益/成本比和資源利用率。