一种弹性通信网络结合虚拟化技术通讯运营的方法与流程

1.本发明涉及弹性通信网络技术领域，尤其涉及一种弹性通信网络结合虚拟化技术通讯运营的方法。


背景技术：

2.弹性通信网络利用虚拟化技术将通用的网络基础设施资源根据任务需求和场景需求虚拟化为多个专用虚拟网络切片。每个切片都可独立按照任务需求和业务场景的需要进行网络功能的定制剪裁和相应网络资源的编排管理。任务驱动的弹性通信网络所创建的租户网络（逻辑独立网络切片）主要有两大类，分别是常态化运行网络和应急保障任务网络，应急保障任务结束后可立即收回相应通信资源。网络规划与编排是业务驱动的弹性通信网络重要环节，结合人工智能的弹性通信网络智能化规划流程使当前急需发展的方向；为解决网络资源的利用效率不理想的缺陷，本发明提出一种弹性通信网络结合虚拟化技术通讯运营的方法。


技术实现要素：

3.为了解决目前网络资源的利用效率不理想的缺陷，本发明提出一种弹性通信网络结合虚拟化技术通讯运营的方法。
4.本发明采用的技术方案是，一种弹性通信网络结合虚拟化技术通讯运营的方法，包括，构建虚拟网络映射算法模型，依据该虚拟网络映射算法模型计算，获得弹性通信网络中物理网络映射的虚拟网络数据集；过滤僵尸节点或睡眠节点，生成新的虚拟网络数据集；对虚拟网络数据集中虚拟网络节点需求资源采用若干核心指标分析评价，简化节点映射的后续链路映射。
5.优选的，采用遍历所有开通的虚拟机节点日志数据分析与核心业务节点占比，设置阈值判断开通的虚拟节点是主要或次要设备，对次要设备进行核查判断是否为需要过滤的僵尸节点或睡眠节点，并生成新的数据集合。
6.优选的，将收到的数据分为二层分析，第一层，我们利用日志服务应用数据库中（数据库、中间件、服务器基础监控指标）的关联关系来挖掘核心应用服务拓扑，并与网络拓扑关联。核心应用服务拓扑记录了不同的服务器之间，（数据库、中间件、服务器cpu、内存、磁盘、进程）三类指标之间的关系。
7.第二层，我们从每个服务的日志中挖掘一个基于第一层核心应用服务拓扑关系的数据集合，称为拓扑数据集合。这些数据记录了不同时间维度，服务器与数据库、中间件、服务器cpu、内存、磁盘、进程之间的监测数据及运行健康状况。
8.优选的，阈值为30%，当重要设备核心业务占全部核心业务数据30%以上，判定为重要设备（主机），反之次要（主机），次要设备（主机）开通虚拟节点，当数据占比过低则邮件或短信通知效果技术人员进行排查；则列入观察节点列表。
9.优选的，虚拟网络映射算法模型包括输入、操作函数、约束条件以及输出；
其中，输入：输入指底层物理网络和多个虚拟网络请求组成的集合。
10.首先，将底层物理网络抽象为无向图，如公式（1）：(1)，式中，n5表示物理网络节点集合，表示物理网络链路集合，表示物理网络节点可用cpu集合，表示物理网络链路可用带宽集合，为物理网络节点个数，q为物理网络链路条数。
11.同理，将虚拟网络请求抽象为无向图，如公式（2），(2)，式中，n表示虚拟网络节点集合，表示虚拟网络链路集合，c表示虚拟网络节点cpu约束集合，表示虚拟网络链路带宽约束集合，表示虚拟网络链路带宽约束集合，j为虚拟网络链路条数。
12.通过以上定义，虚拟网络请求集合其中，n表示虚拟网络请求个数，每个虚拟网络请求都由一个无向图构成。
13.操作函数操作函数即虚拟网络映射算法，其定义如公式（3）：(3)，将公式（3）进一步分解为两步，节点映射操作和链路映射操作：(4)，(5)，式中，映射结果是物理网络的子集，映射节点是物理网络节点的子集，；映射链路是物理网络链路的子集，;物理路径集合是由一条或多条物理网络链路组成的路径集合，。
14.约束条件包括映射约束和资源约束。
15.映射约束条件包括节点映射约束条件和链路映射约束条件。
16.节点映射约束条件：一个虚拟网络节点只能映射到一个物理网络节点；同一个虚拟网络的不同虚拟网节点不能映射到同一个物理网络节点；不同虚拟网络的虚拟网节点可以映射到同一个物理网络节点。
17.链路映射约束条件：一条虚拟网络链路可以映射到由一条或多条物理网络链路组成的物理路径；同一个虚拟网络的不同虚拟网链路不能映射到有重复物理网络链路的物理路径；不同虚拟网络的虚拟网络链路可以映射到同一条物理路径。
18.资源约束条件：在映射过程中，每个虚拟网络对应的映射子网中的每个节点的剩余cpu资源不小于其对应虚拟网络节点的cpu约束，每条链路上的剩余带宽也不小于其对应的虚拟网络链路带宽约束，其他资源约束条件暂不考虑。
19.输出：即一系列子网集合,其中，是第k个虚拟网映射到物理网络的映射子网，m表示虚拟网络请求映射成功个数。
20.优选的，虚拟网络节点需求资源的核心指标包括需求资源、剩余资源以及加权剩余资源。
21.优选的，需求资源(required resource ,rr)：在算法操作过程中，我们将虚拟网络节点n的需求资源定义如公式（6）：(6)，式中，cpu()表示虚拟网节点的cpu资源约束；l()表示与虚拟网节点存在连接的虚拟网络链路集合；bw()表示和虚拟网节点相连的虚拟网络链路上的带宽约束；rr(n")表示同一个虚拟网请求内虚拟网络节点的需求资源。
22.优选的，剩余资源(available resource ,ar)，物理网络节点n的剩余资源定义如公式（7）：(7)，式中，cpu()表示物理网络节点的剩余cpu资源；l()表示与物理网络节点连接的底层物理网络链路集合；bw()表示和物理网络节点直接相连的物理链路上的剩余带宽资源ar()表示物理网络节点的连接能力和被映射能力。
23.优选的，加权剩余资源（weighted available resource ,war），物理网络节点n的加权剩余资源定义如公式（8）：(8)，式中，corr用于表示物理网络节点与同一虚拟网络请求内已经被映射的物理网络节点之间相关性的参数，称为剩余资源加权因子，且必须满足corr》1,否则将失去就近映射的特征，corr具有很多模型可供选择，例如指数模型、分数模型、递增函数、递减函数等，具体选择何种模型根据具体映射环境而定。公式（8）的重要意义在于，当一个物理网络节点已经成为目标映射点，则与它相连的物理网络节点就有更大的概率被后续虚拟网节点选中作为目标映射点，从而保证节点映射的输出结果是具有紧凑特征的一系列物理节点，这会使后续链路映射的复杂度得到大幅度简化。
24.优选的，通过实时监测cpu和链路带宽2个指标及算力量化模型分析当前节点算力综合评定空闲资源程度对物理网络资源及虚拟网络资源单位定价。最终，通过虚拟网请求通过率指标判定虚拟网络映射算法对底层物理网络资源的利用效率；优选的，通过实时监测cpu和链路带宽2个指标及算力量化模型分析当前节点算力综合评定空闲资源程度，当发生空闲cpu和空闲算力持续过剩时，我们结合上一步日志二层分析与核心业务数据往来不大且数据量较小，当数据占比过低则邮件或短信通知效果技术人员进行排查。则列入观察节点列表。从而为物理网络资源及虚拟网络资源单位定价和物理网络资源的利用效率提高技术依据及参考。
25.优选的，其中算力量化模型如下：
，式中，为总的算力需求；f(x）是映射函数；a、b 和 y为映射比例系数；q为冗余算力。以并行计算能力为例，假设有b1、b2、b3;3种不同类型的并行计算芯片资源，则表示第j个并行计算芯片b可提供的并行计算能力的映射函数，q2表示并行计算的冗余算力。
26.优选的，虚拟网络资源单位定价具体描述：虚拟网络映射操作的收益由全体映射成功的虚拟网络请求cpu和链路带宽决定如公式（9）：(9)，式中：是指虚拟网络链路的带宽约束；cpu()是指虚拟网络节点的cpu约束；和分别表示该虚拟网络链路集合和节点集合；是用于平衡虚拟网络节点cpu和链路带宽的权重调节参数，在实际应用中可以用来表示虚拟网络资源单位定价。
27.优选的，物理网络资源单位定价具体描述：虚拟网络映射操作的代价由映射虚拟网络所使用的物理网络cpu资源和链路带宽资源决定，如公式（10）：(10)，式中，指虚拟网络链路映射成功所需要的底层物理网络链路数量，或者称为跳数，越大，虚拟网络映射操作的代价越大；是指虚拟网络链路的带宽约束；是指虚拟网络节点的cpu约束；和分别表示该虚拟网络链路集合和节点集合；和βc是用于平衡耗用物理网络节点cpu和链路带宽的权重调节参数，在实际应用中可以用来表示物理网络资源成本单位定价。
28.优选的，还包括通过虚拟网络请求评价指标进行判定虚拟网络映射算法对底层物理网络资源的利用效率，虚拟网络请求评价指标包括虚拟网络请求接受率和虚拟网络请求接受率；其中，虚拟网络请求接受率(r/c)：由收益和代价的概念，可以定义虚拟网络请求接受率(r/c)如公式（11）：(11)，r/c是衡量映射算法最重要的性能指标，它不但说明完成一个虚拟网络服务获得的收益与付出的代价之间的关系，还代表了虚拟网络映射算法对底层物理网络资源的利用效率。为了方便比较，设置以实现对r/c的归一化，此时r/c的取值范围为[0,1]，取0表示映射失败，取1表示达到最优映射。
[0029]
虚拟网络请求接受率(acceptance ratio)虚拟网络请求接受率是体现虚拟网络映射算法性能的一个评价标准，反映了算法执行成功的效率问题，其定义如公式（12）：
(12)，由此，使得虚拟网络映射过程中以尽可能最佳的优化方式使用物理资源，使虚拟网络服务得到满足，即最大程度提高映射系统的r/c；在一个有限网络资源的底层物理网络中尽可能多地接受虚拟网络请求，即提高虚拟网络请求接受率；在映射过程中尽可能具有网络负载均衡能力，避免过度消耗某条链路剩余带宽资源或某个节点的剩余cpu资源。
[0030]
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本技术提供了一种弹性通信网络结合虚拟化技术通讯运营的方法；构建虚拟网络映射算法模型。从而过滤可能存在的僵尸节点或睡眠节点。并提高虚拟网络映射算法模型运算结果准确性。并通过对虚拟网络节点需求资源的核心指标分析，从而保证节点映射的输出结果使后续链路映射的复杂度得到大幅度简化。最终，通过虚拟网请求通过率指标判定虚拟网络映射算法对底层物理网络资源的利用效率；本技术虚拟网络映射过程中以尽可能最佳的优化方式使用物理资源，使虚拟网络服务得到满足，即最大程度提高映射系统的r/c；在一个有限网络资源的底层物理网络中尽可能多地接受虚拟网络请求，即提高虚拟网络请求接受率；在映射过程中尽可能具有网络负载均衡能力，避免过度消耗某条链路剩余带宽资源或某个节点的剩余cpu资源。
附图说明
[0031]
下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明，其中：图1是一种弹性通信网络结合虚拟化技术通讯运营的方法的流程图；图2是一种弹性通信网络结合虚拟化技术通讯运营的方法的工作原理框图。
具体实施方式
[0032]
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的部件或具有相同或类似功能的部件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
[0033]
如图1-2，一种弹性通信网络结合虚拟化技术通讯运营的方法，包括如下步骤：s1、构建虚拟网络映射算法模型，依据该虚拟网络映射算法模型计算，获得弹性通信网络中物理网络映射的虚拟网络数据集；过滤僵尸节点或睡眠节点，生成新的虚拟网络数据集；在一些实施例中，采用遍历所有开通的虚拟机节点日志数据分析与核心业务节点占比，设置阈值判断开通的虚拟节点是主要或次要设备，对次要设备进行核查判断是否为需要过滤的僵尸节点或睡眠节点，并生成新的数据集合。
[0034]
在一些实施例中，将收到的数据分为二层分析，第一层，我们利用日志服务应用数据库中（数据库、中间件、服务器基础监控指标）的关联关系来挖掘核心应用服务拓扑，并与网络拓扑关联。核心应用服务拓扑记录了不同的服务器之间，（数据库、中间件、服务器cpu、内存、磁盘、进程）三类指标之间的关系。
[0035]
第二层，我们从每个服务的日志中挖掘一个基于第一层核心应用服务拓扑关系的数据集合，称为拓扑数据集合。这些数据记录了不同时间维度，服务器与数据库、中间件、服务器cpu、内存、磁盘、进程之间的监测数据及运行健康状况。
[0036]
在一些实施例中，阈值为30%，当重要设备核心业务占全部核心业务数据30%以上，判定为重要设备（主机），反之次要（主机），次要设备（主机）开通虚拟节点，当数据占比过低则邮件或短信通知效果技术人员进行排查；则列入观察节点列表。
[0037]
在一些实施例中，虚拟网络映射算法模型包括输入、操作函数、约束条件以及输出；其中，输入：输入指底层物理网络和多个虚拟网络请求组成的集合。
[0038]
首先，将底层物理网络抽象为无向图，如公式（1）：(1)，式中，n5表示物理网络节点集合，表示物理网络链路集合，表示物理网络节点可用cpu集合，表示物理网络链路可用带宽集合，为物理网络节点个数，q为物理网络链路条数。
[0039]
同理，将虚拟网络请求抽象为无向图，如公式（2），(2)，式中，n表示虚拟网络节点集合，表示虚拟网络链路集合，c表示虚拟网络节点cpu约束集合，表示虚拟网络链路带宽约束集合，虚拟网络节点个数，j为虚拟网络链路条数。
[0040]
通过以上定义，虚拟网络请求集合其中，n表示虚拟网络请求个数，每个虚拟网络请求都由一个无向图构成。
[0041]
操作函数操作函数即虚拟网络映射算法，其定义如公式（3）：(3)，将公式（3）进一步分解为两步，节点映射操作和链路映射操作：(4)，(5)，式中，映射结果是物理网络的子集，映射节点是物理网络节点的子集，；映射链路是物理网络链路的子集，；物理路径集合是由一条或多条物理网络链路组成的路径集合，。
[0042]
约束条件包括映射约束和资源约束。
[0043]
映射约束条件包括节点映射约束条件和链路映射约束条件。
[0044]
节点映射约束条件：一个虚拟网络节点只能映射到一个物理网络节点；同一个虚拟网络的不同虚拟网节点不能映射到同一个物理网络节点；不同虚拟网络的虚拟网节点可以映射到同一个物理网络节点。
[0045]
链路映射约束条件：一条虚拟网络链路可以映射到由一条或多条物理网络链路组成的物理路径；同一个虚拟网络的不同虚拟网链路不能映射到有重复物理网络链路的物理路径；不同虚拟网络的虚拟网络链路可以映射到同一条物理路径。
[0046]
资源约束条件：在映射过程中，每个虚拟网络对应的映射子网中的每个节点的剩余cpu资源不小于其对应虚拟网络节点的cpu约束，每条链路上的剩余带宽也不小于其对应的虚拟网络链路带宽约束，其他资源约束条件暂不考虑。
[0047]
输出：即一系列子网集合,其中，是第k个虚拟网映射到物理网络的映射子网，m表示虚拟网络请求映射成功个数。
[0048]
s2、对虚拟网络数据集中虚拟网络节点需求资源采用若干核心指标分析评价，简化节点映射的后续链路映射，在一些实施例中，虚拟网络节点需求资源的核心指标包括需求资源、剩余资源以及加权剩余资源。
[0049]
在一些实施例中，需求资源(required resource ,rr)：在算法操作过程中，我们将虚拟网络节点n的需求资源定义如公式（6）：(6)，式中，cpu()表示虚拟网节点的cpu资源约束；l()表示与虚拟网节点存在连接的虚拟网络链路集合；bw()表示和虚拟网节点相连的虚拟网络链路上的带宽约束；rr(n")表示同一个虚拟网请求内虚拟网络节点的需求资源。
[0050]
在一些实施例中，剩余资源(available resource ,ar)，物理网络节点n的剩余资源定义如公式（7）：(7)，式中，cpu()表示物理网络节点的剩余cpu资源；l()表示与物理网络节点连接的底层物理网络链路集合；bw()表示和物理网络节点直接相连的物理链路上的剩余带宽资源ar()表示物理网络节点的连接能力和被映射能力。
[0051]
在一些实施例中，加权剩余资源（weighted available resource ,war），物理网络节点n的加权剩余资源定义如公式（8）：(8)，式中，corr用于表示物理网络节点与同一虚拟网络请求内已经被映射的物理网络节点之间相关性的参数，称为剩余资源加权因子，且必须满足corr》1,否则将失去就近映射的特征，corr具有很多模型可供选择，例如指数模型、分数模型、递增函数、递减函数等，具体选择何种模型根据具体映射环境而定。(公式8)的重要意义在于，当一个物理网络节点已经成为目标映射点，则与它相连的物理网络节点就有更大的概率被后续虚拟网节点选中作为目标映射点，从而保证节点映射的输出结果是具有紧凑特征的一系列物理节点，这会使
后续链路映射的复杂度得到大幅度简化。
[0052]
还包括s3、通过实时监测cpu和链路带宽2个指标及算力量化模型分析当前节点算力综合评定空闲资源程度对物理网络资源及虚拟网络资源单位定价。
[0053]
在一些实施例中，通过实时监测cpu和链路带宽2个指标及算力量化模型分析当前节点算力综合评定空闲资源程度，当发生空闲cpu和空闲算力持续过剩时，我们结合上一步日志二层分析与核心业务数据往来不大且数据量较小，当数据占比过低则邮件或短信通知效果技术人员进行排查。则列入观察节点列表。从而为物理网络资源及虚拟网络资源单位定价和物理网络资源的利用效率提高技术依据及参考。
[0054]
在一些实施例中，其中算力量化模型如下：，式中，为总的算力需求；f(x）是映射函数；a、b 和 y为映射比例系数；q为冗余算力。以并行计算能力为例，假设有b1、b2、b3;3种不同类型的并行计算芯片资源，则表示第j个并行计算芯片b可提供的并行计算能力的映射函数，q2表示并行计算的冗余算力。
[0055]
在一些实施例中，虚拟网络资源单位定价具体描述：虚拟网络映射操作的收益由全体映射成功的虚拟网络请求cpu和链路带宽决定如公式（9）：(9)，式中：是指虚拟网络链路的带宽约束；cpu（）是指虚拟网络节点cpu约束；和分别表示该虚拟网络链路集合和节点集合；是用于平衡虚拟网络节点cpu和链路带宽的权重调节参数，在实际应用中可以用来表示虚拟网络资源单位定价。
[0056]
在一些实施例中，物理网络资源单位定价具体描述：虚拟网络映射操作的代价由映射虚拟网络所使用的物理网络cpu资源和链路带宽资源决定，如公式（10）：(10)，式中，指虚拟网络链路映射成功所需要的底层物理网络链路数量，或者称为跳数，越大，虚拟网络映射操作的代价越大；是指虚拟网络链路的带宽约束；是指虚拟网络节点的cpu约束；和分别表示该虚拟网络链路集合和节点集合；和βc是用于平衡耗用物理网络节点cpu和链路带宽的权重调节参数，在实际应用中可以用来表示物理网络资源成本单位定价。
[0057]
还包括s4、通过虚拟网络请求评价指标进行判定虚拟网络映射算法对底层物理网络资源的利用效率，虚拟网络请求评价指标包括虚拟网络请求接受率和虚拟网络请求接受率；在一些实施例中，虚拟网络请求接受率(r/c)：由收益和代价的概念，可以定义虚
拟网络请求接受率(r/c)如公式（11）：(11)，r/c是衡量映射算法最重要的性能指标，它不但说明完成一个虚拟网络服务获得的收益与付出的代价之间的关系，还代表了虚拟网络映射算法对底层物理网络资源的利用效率。为了方便比较，设置以实现对r/c的归一化，此时r/c的取值范围为[0,1]，取0表示映射失败，取1表示达到最优映射。
[0058]
在一些实施例中，虚拟网络请求接受率(acceptance ratio)，虚拟网络请求接受率是体现虚拟网络映射算法性能的一个评价标准，反映了算法执行成功的效率问题，其定义如公式（12）：(12)，由此，使得虚拟网络映射过程中以尽可能最佳的优化方式使用物理资源，使虚拟网络服务得到满足，即最大程度提高映射系统的r/c；在一个有限网络资源的底层物理网络中尽可能多地接受虚拟网络请求，即提高虚拟网络请求接受率；在映射过程中尽可能具有网络负载均衡能力，避免过度消耗某条链路剩余带宽资源或某个节点的剩余cpu资源。
[0059]
在本说明书的描述中，若出现术语
″
实施例一
″
、
″
本实施例
″
、
″
在一个实施例中
″
等描述，意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于发明或发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例；而且，所描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何一个或多个实施例或示例中以恰当的方式结合。
[0060]
在本说明书的描述中，术语
″
连接
″
、
″
安装
″
、
″
固定
″
、
″
设置
″
、
″
具有
″
等均做广义理解，例如，
″
连接
″
可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
[0061]
在本说明书的描述中，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。
[0062]
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。
[0063]
上述对实施例的描述是为了便于该技术领域的普通技术人员能够理解和应用本案技术，熟悉本领域技术的人员显然可轻易对这些实例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其它实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本案不限于以上实施例，对于以下几种情形的修改，都应该在本案的保护范围内：
①
以本发明技术方案为基础并结合现
有公知常识所实施的新的技术方案，该新的技术方案所产生的技术效果并没有超出本发明技术效果之外；
②
采用公知技术对本发明技术方案的部分特征的等效替换，所产生的技术效果与本发明技术效果相同；
③
以本发明技术方案为基础进行可拓展，拓展后的技术方案的实质内容没有超出本发明技术方案之外；
④
利用本发明说明书及附图内容所作的等效变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域。

技术特征：
1.一种弹性通信网络结合虚拟化技术通讯运营的方法，其特征在于，包括，构建虚拟网络映射算法模型，依据该虚拟网络映射算法模型计算，获得弹性通信网络中物理网络映射的虚拟网络数据集；过滤僵尸节点或睡眠节点，生成新的虚拟网络数据集；对虚拟网络数据集中虚拟网络节点需求资源采用若干核心指标分析评价，简化节点映射的后续链路映射。2.根据权利要求1所述的一种弹性通信网络结合虚拟化技术通讯运营的方法，其特征在于，采用遍历所有开通的虚拟机节点日志数据分析与核心业务节点占比，设置阈值判断开通的虚拟节点是主要或次要设备，对次要设备进行核查判断是否为需要过滤的僵尸节点或睡眠节点，并生成新的数据集合。3.根据权利要求2所述的一种弹性通信网络结合虚拟化技术通讯运营的方法，其特征在于，将收到的所有开通的虚拟机节点日志数据分为二层分析，第一层分析，利用日志服务应用数据库中数据库、中间件以及服务器基础监控指标的关联关系来挖掘核心应用服务拓扑，并与网络拓扑关联；并利用核心应用服务拓扑记录了不同的服务器之间，数据库、中间件、服务器cpu、内存、磁盘以及进程指标之间的关系；第二层，从每个服务的日志中挖掘一个基于第一层核心应用服务拓扑关系的数据集合，称为拓扑数据集合；该拓扑数据集合记录不同时间维度，服务器与数据库、中间件、服务器cpu、内存、磁盘以及进程之间的监测数据及运行健康状况。4.根据权利要求2所述的一种弹性通信网络结合虚拟化技术通讯运营的方法，其特征在于，所述阈值为30%，当重要设备核心业务占全部核心业务数据30%以上，判定为重要设备，反之次要设备，次要设备开通虚拟节点，当数据占比过低则邮件或短信通知效果技术人员进行排查，并列入观察节点列表。5.根据权利要求1所述的一种弹性通信网络结合虚拟化技术通讯运营的方法，其特征在于，虚拟网络映射算法模型包括输入、操作函数、约束条件以及输出；其中，输入：输入指底层物理网络和多个虚拟网络请求组成的集合，首先，将底层物理网络抽象为无向图，如公式（1）：(1)式中，n5表示物理网络节点集合，表示物理网络链路集合，表示物理网络节点可用cpu集合，表示物理网络链路可用带宽集合，为物理网络节点个数，q为物理网络链路条数；将虚拟网络请求抽象为无向图，如公式（2），(2)式中，n表示虚拟网络节点集合，表示虚拟网络链路集合，c表示虚拟网络节点cpu约束集合，表示虚拟网络链路带宽约束集合，为虚拟网络节点个数，j为虚拟网络链路条数；通过以上定义，虚拟网络请求集合其中，n表示虚拟网络请求个
数，每个虚拟网络请求都由一个无向图构成；操作函数即虚拟网络映射算法，其定义如公式（3）： (3)将公式（3）进一步分解为两步，节点映射操作和链路映射操作：(4) (5)式中，映射结果是物理网络的子集，映射节点是物理网络节点的子集，；映射链路是物理网络链路的子集，;物理路径集合是由一条或多条物理网络链路组成的路径集合，；其中，约束条件包括映射约束和资源约束；映射约束条件包括节点映射约束条件和链路映射约束条件，节点映射约束条件：一个虚拟网络节点只能映射到一个物理网络节点；同一个虚拟网络的不同虚拟网节点不能映射到同一个物理网络节点；不同虚拟网络的虚拟网节点能够映射到同一个物理网络节点；链路映射约束条件：一条虚拟网络链路可以映射到由一条或多条物理网络链路组成的物理路径；同一个虚拟网络的不同虚拟网链路不能映射到有重复物理网络链路的物理路径；不同虚拟网络的虚拟网络链路能够映射到同一条物理路径，资源约束条件：在映射过程中，每个虚拟网络对应的映射子网中的每个节点的剩余cpu资源不小于其对应虚拟网络节点的cpu约束，每条链路上的剩余带宽也不小于其对应的虚拟网络链路带宽约束；其中，输出即一系列子网集合,其中，是第k个虚拟网映射到物理网络的映射子网，m表示虚拟网络请求映射成功个数。6.根据权利要求1所述的一种弹性通信网络结合虚拟化技术通讯运营的方法，其特征在于，虚拟网络节点需求资源的核心指标包括需求资源、剩余资源以及加权剩余资源；其中，需求资源定义如公式（6）：(6)式中，cpu（）表示虚拟网节点的cpu资源约束；l()表示与虚拟网节点存在连接的虚拟网络链路集合；bw()表示和虚拟网节点相连的虚拟网络链路上的带宽约束；rr(n")表示同一个虚拟网请求内虚拟网络节点的需求资源；其中，剩余资源定义如公式（7）：(7)式中，cpu()表示物理网络节点的剩余cpu资源；l()表示与物理网络节点连接的底层物理网络链路集合；bw()表示和物理网络节点直接相连的物理链路上的剩余带宽资源ar()表示物理网络节点的连接能力和被映射能力；其中，加权剩余定义如公式（8）：
(8)式中，corr用于表示物理网络节点与同一虚拟网络请求内已经被映射的物理网络节点之间相关性的参数，称为剩余资源加权因子，且必须满足corr>1,当一个物理网络节点已经成为目标映射点，则与它相连的物理网络节点就有更大的概率被后续虚拟网节点选中作为目标映射点，从而使后续链路映射的复杂度简化。7.根据权利要求3所述的一种弹性通信网络结合虚拟化技术通讯运营的方法，其特征在于，还包括，通过实时监测cpu和链路带宽2个指标及算力量化模型分析当前节点算力综合评定空闲资源程度对物理网络资源及虚拟网络资源单位定价；当发生空闲cpu和空闲算力持续过剩时，结合上一步日志二层分析与核心业务数据往来不大且数据量较小，当数据占比过低则邮件或短信通知效果技术人员进行排查；并列入观察节点列表。8.根据权利要求7所述的一种弹性通信网络结合虚拟化技术通讯运营的方法，其特征在于，其中算力量化模型如下：，式中，为总的算力需求；f(x）是映射函数；a、b 和 y为映射比例系数；q为冗余算力。9.根据权利要求7所述的一种弹性通信网络结合虚拟化技术通讯运营的方法，其特征在于，虚拟网络资源单位定价即虚拟网络映射操作的收益由全体映射成功的虚拟网络请求cpu和链路带宽决定，如公式（9）：(9) ，式中：是指虚拟网络链路的带宽约束；cpu()是指虚拟网络节点的cpu约束；和分别表示该虚拟网络链路集合和节点集合；是用于平衡虚拟网络节点cpu和链路带宽的权重调节参数；物理网络资源单位定价即虚拟网络映射操作的代价由映射虚拟网络所使用的物理网络cpu资源和链路带宽资源决定，如公式（10）： (10)，式中，指虚拟网络链路映射成功所需要的底层物理网络链路数量，或者称为跳数，越大，虚拟网络映射操作的代价越大；是指虚拟网络链路的带宽约束；是指虚拟网络节点的cpu约束；和分别表示该虚拟网络链路集合和节点集合；和βc是用于平衡耗用物理网络节点cpu和链路带宽的权重调节参数。10.根据权利要求7-9任一所述的一种弹性通信网络结合虚拟化技术通讯运营的方法，其特征在于，还包括，通过虚拟网络请求评价指标进行判定虚拟网络映射算法对底层物理网络资源的利用效率，虚拟网络请求评价指标包括虚拟网络请求接受率和虚拟网络请求接受率；其中，虚拟网络请求接受率：如公式（11）：
(11)，设置对r/c的归一化，r/c的取值范围为[0,1]，其中，取0表示映射失败，取1表示达到最优映射；虚拟网络请求接受率定义如公式（12）：(12)。

技术总结
本发明公开了一种弹性通信网络结合虚拟化技术通讯运营的方法，属于弹性通信网络技术领域，主要解决网络资源的利用效率不理想；该方法包括，构建虚拟网络映射算法模型，依据该虚拟网络映射算法模型计算，获得弹性通信网络中物理网络映射的虚拟网络数据集；过滤僵尸节点或睡眠节点。本发明通过上述设置以尽可能最佳的优化方式使用物理资源，使虚拟网络服务得到满足；在一个有限网络资源的底层物理网络中尽可能多地接受虚拟网络请求，即提高虚拟网络请求接受率；在映射过程中尽可能具有网络负载均衡能力，避免过度消耗某条链路剩余带宽资源或某个节点的剩余CPU资源。或某个节点的剩余CPU资源。或某个节点的剩余CPU资源。


技术研发人员：虞波 尹立超 乐绪鑫 刘荆飞 郭东仑 吴小顺 何学民 宋志伟
受保护的技术使用者：三峡智控科技有限公司
技术研发日：2023.07.13
技术公布日：2023/8/13