本發(fā)明涉及電網(wǎng)和通信網(wǎng)領(lǐng)域，具體涉及一種電力通信虛擬容錯網(wǎng)絡(luò)映射方法及裝置。
背景技術(shù)：
：網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)最先應(yīng)用于互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，為了提高電力通信網(wǎng)絡(luò)的靈活性與資源的利用率，虛擬化技術(shù)被應(yīng)用到電力通信網(wǎng)絡(luò)中。圖1為虛擬映射三層結(jié)構(gòu)示意圖，參看圖1，其中，服務(wù)層是虛擬映射三層中的最上層，用以運(yùn)行、管理和維護(hù)虛擬網(wǎng)絡(luò)。電力通信網(wǎng)絡(luò)承載的業(yè)務(wù)包括需求響應(yīng)業(yè)務(wù)，繼電保護(hù)業(yè)務(wù)，調(diào)度自動化，電網(wǎng)運(yùn)行維護(hù)檢修和生產(chǎn)管理等業(yè)務(wù)，這些業(yè)務(wù)對網(wǎng)絡(luò)的安全性，保密性與可靠性的要求較高。故在服務(wù)層需要進(jìn)行業(yè)務(wù)隔離以保證每個業(yè)務(wù)可以獨立運(yùn)行而不受其他業(yè)務(wù)干擾。虛擬網(wǎng)絡(luò)層提供三層結(jié)構(gòu)中的中間層，起承上啟下作用。該層負(fù)責(zé)對基礎(chǔ)設(shè)施層的實體設(shè)備進(jìn)行抽象與管理，將抽象后的資源分配給服務(wù)層不同的業(yè)務(wù)請求。虛擬網(wǎng)絡(luò)提供層既可以感知服務(wù)層的資源需求，同時也對基礎(chǔ)設(shè)施層的設(shè)備進(jìn)行抽象與管控?；A(chǔ)設(shè)施層是三層結(jié)構(gòu)中的最底層，是不同的電力通信網(wǎng)通信實體的集合，包括信息轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備(如路由，集線器等)、終端(智能電表等)和通信介質(zhì)(PLC，光釬，以太網(wǎng)等)?；A(chǔ)設(shè)施層負(fù)責(zé)對這些設(shè)備的部署與管理，同時根據(jù)服務(wù)層的需求為不同的業(yè)務(wù)分配不同的資源。將電力通信網(wǎng)絡(luò)中服務(wù)層的業(yè)務(wù)請求映射到基礎(chǔ)設(shè)施層，每個請求在基礎(chǔ)設(shè)施層只會被分配一條路徑。一旦底層網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障則會無法正常為服務(wù)層提供所需的資源。這在對網(wǎng)絡(luò)可靠性要求較高的電力通信網(wǎng)絡(luò)中，是急需解決的問題。如何將服務(wù)層的業(yè)務(wù)請求有效地映射到基礎(chǔ)設(shè)施層，使得電力通信網(wǎng)絡(luò)的可靠性提高，且能保證網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載均衡，已成為主要的研究內(nèi)容?，F(xiàn)有技術(shù)中，CN105530199A公開了一種基于SDN多域光網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)的資源映射方法及裝置，所述方法包括：接收到虛擬請求時，將所述虛擬請求中的虛擬節(jié)點映射到物理節(jié)點；針對每條虛擬鏈路，獲得該虛擬鏈路對應(yīng)的K條最短路徑；根據(jù)每條最短路徑的頻譜帶寬，計算得到每條最短路徑的映射概率，并確定映射概率最大的路徑；在所述映射概率最大的路徑上采用一定的調(diào)制格式為該虛擬鏈路分配頻譜資源。通過本發(fā)明的方法，能夠?qū)崿F(xiàn)應(yīng)用資源和帶寬資源的協(xié)同虛擬化，在部分流量疏導(dǎo)后，進(jìn)行統(tǒng)一映射，以有效減少資源阻塞率，并提高業(yè)務(wù)接受比。然而，所述方法的缺點在于在求解虛擬鏈路時采用了K最短路徑算法，在求解過程中容易陷入局部最優(yōu)解。并且電力通信網(wǎng)的業(yè)務(wù)對網(wǎng)絡(luò)可靠性要求較高，所述方法無法滿足業(yè)務(wù)對網(wǎng)絡(luò)可靠性的要求。CN104363186A公開了一種基于網(wǎng)絡(luò)虛擬化的資源優(yōu)化算法，采用拍賣的形式，將主虛擬網(wǎng)的臨時空閑帶寬資源開放給第二虛擬網(wǎng)，第二虛擬網(wǎng)以競拍者的身份參與競爭，競拍者提交競拍申請，包括所需的帶寬資源量及報價，主虛擬網(wǎng)搜集所有的競拍申請,通過計算規(guī)則，最終將這些臨時空閑帶寬資源租賃給為自己帶來最大收益的第二虛擬網(wǎng)。該發(fā)明能夠解決在不違背隔離性原則的條件下，激勵服務(wù)提供商SP將其臨時空閑帶寬資源租賃給其他需要的SPs，從而提高物理鏈路利用率。然而，所述方法的缺點在于采用拍賣方法可能導(dǎo)致惡意競爭，最終不能達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。同時采用拍賣算法無法滿足對智能電網(wǎng)中業(yè)務(wù)的雙路徑保護(hù)要求。CN103428805B公開了一種基于鏈路抗干擾性的無線網(wǎng)絡(luò)虛擬化映射方法，包括如下步驟1)：依據(jù)虛擬請求篩選獲得物理網(wǎng)絡(luò)資源；2)根據(jù)無線物理鏈路構(gòu)建干擾模型；3)生成虛擬節(jié)點列表、空的虛擬節(jié)點到物理節(jié)點的映射關(guān)系列表、空的已分配的虛擬節(jié)點列表和空的已使用過的信道列表；4)生成物理節(jié)點列表和物理節(jié)點的鄰居節(jié)點列表；5)節(jié)點映射；6)篩選鏈路；7)鏈路選擇與映射；綜合鏈路的可靠性以及鏈路的干擾性會反作用于無線鏈路的通信的因素，采用迪杰斯特拉第K-最短路徑方法找到最短路徑，在鏈路映射后選擇的路徑中每條物理鏈路都是在使用過的信道列表中不同的信道，采取了“協(xié)分步”資源分配方法，有效地協(xié)調(diào)了節(jié)點和鏈路之間的分配。然而，所述方法的缺點在于，采用K最短路徑算法容易陷入局部最優(yōu)解，無法得到最優(yōu)解。所述方法只考慮了無線網(wǎng)絡(luò)的虛擬映射，有線的虛擬映射并沒有涉及到。因此，鑒于現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提出一種電力通信虛擬容錯網(wǎng)絡(luò)映射方法，以滿足電力通信網(wǎng)絡(luò)中業(yè)務(wù)的雙路徑保護(hù)的要求、通過均衡負(fù)載提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性，具有十分重要的意義。技術(shù)實現(xiàn)要素：針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明提供一種電力通信虛擬容錯網(wǎng)絡(luò)映射方法及裝置。一方面，本發(fā)明提供一種電力通信虛擬容錯網(wǎng)絡(luò)映射方法，所述方法包括節(jié)點映射以及鏈路映射兩個階段；所述節(jié)點映射階段包括：根據(jù)基于負(fù)載均衡的貪婪節(jié)點映射算法，在滿足預(yù)設(shè)條件的虛擬網(wǎng)絡(luò)提供層的節(jié)點中選擇負(fù)載率最小的節(jié)點進(jìn)行映射；所述鏈路映射階段包括：為每一條請求鏈路選取兩條不相交的物理鏈路作為主鏈路與輔鏈路。本發(fā)明提供的電力通信虛擬容錯網(wǎng)絡(luò)映射方法，由于通過貪婪節(jié)點映射算法使網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡，因此可避免出現(xiàn)“節(jié)點瓶頸”現(xiàn)象，縮小了單點故障的影響范圍。并且，由于為每一條請求鏈路在虛擬網(wǎng)絡(luò)提供層映射兩條不相交的虛擬鏈路，一旦主鏈路出現(xiàn)故障無法正常工作，業(yè)務(wù)仍可通過輔鏈路進(jìn)行信息傳輸，因此可滿足電力通信網(wǎng)絡(luò)中業(yè)務(wù)對網(wǎng)絡(luò)高可靠性的需求。另一方面，本發(fā)明還提供一種電力通信虛擬容錯網(wǎng)絡(luò)映射裝置，所述裝置包括節(jié)點映射模塊以及鏈路映射模塊；所述節(jié)點映射模塊用于根據(jù)基于負(fù)載均衡的貪婪節(jié)點映射算法，在滿足預(yù)設(shè)條件的虛擬網(wǎng)絡(luò)提供層的節(jié)點中選擇負(fù)載率最小的節(jié)點進(jìn)行映射；所述鏈路映射模塊用于為每一條請求鏈路選取兩條不相交的物理鏈路作為主鏈路與輔鏈路。本發(fā)明提供的電力通信虛擬容錯網(wǎng)絡(luò)映射裝置，由于通過貪婪節(jié)點映射算法使網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡，因此可避免出現(xiàn)“節(jié)點瓶頸”現(xiàn)象，縮小了單點故障的影響范圍。并且，由于為每一條請求鏈路在虛擬網(wǎng)絡(luò)提供層映射兩條不相交的虛擬鏈路，一旦主鏈路出現(xiàn)故障無法正常工作，業(yè)務(wù)仍可通過輔鏈路進(jìn)行信息傳輸，因此可滿足電力通信網(wǎng)絡(luò)中業(yè)務(wù)對網(wǎng)絡(luò)高可靠性的需求。附圖說明圖1為虛擬映射三層結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明電力通信虛擬容錯網(wǎng)絡(luò)映射方法實施例的流程示意圖；圖3為本發(fā)明電力通信虛擬容錯網(wǎng)絡(luò)映射裝置實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為基于負(fù)載均衡的貪婪節(jié)點映射算法與基本貪婪算法節(jié)點映射負(fù)載率比較結(jié)果示意圖；圖5為主鏈路與輔鏈路映射完成后物理網(wǎng)絡(luò)的鏈路負(fù)載情況示意圖；圖6為基于負(fù)載均衡的貪婪算法與基本貪婪算法進(jìn)行節(jié)點映射后虛擬網(wǎng)絡(luò)提供層的節(jié)點負(fù)載率示意圖；圖7為基于負(fù)載均衡的遺傳算法與基本的貪婪算法所得虛擬網(wǎng)絡(luò)提供層的鏈路負(fù)載率示意圖。具體實施方式為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。圖2為本發(fā)明電力通信虛擬容錯網(wǎng)絡(luò)映射方法實施例的流程示意圖，參看圖2，本實施例公開一種電力通信虛擬容錯網(wǎng)絡(luò)映射方法，其特征在于，包括：S1、根據(jù)基于負(fù)載均衡的貪婪節(jié)點映射算法，在滿足預(yù)設(shè)條件的虛擬網(wǎng)絡(luò)提供層的節(jié)點中選擇負(fù)載率最小的節(jié)點進(jìn)行映射；S2、所述鏈路映射包括，為每一條請求鏈路選取兩條不相交的物理鏈路作為主鏈路與輔鏈路。本發(fā)明提供的電力通信虛擬容錯網(wǎng)絡(luò)映射方法，由于通過貪婪節(jié)點映射算法使網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡，因此可避免出現(xiàn)“節(jié)點瓶頸”現(xiàn)象，縮小了單點故障的影響范圍。并且，由于為每一條請求鏈路在虛擬網(wǎng)絡(luò)提供層映射兩條不相交的虛擬鏈路，一旦主鏈路出現(xiàn)故障無法正常工作，業(yè)務(wù)仍可通過輔鏈路進(jìn)行信息傳輸，因此可滿足電力通信網(wǎng)絡(luò)中業(yè)務(wù)對網(wǎng)絡(luò)高可靠性的需求。具體地，設(shè)虛擬網(wǎng)絡(luò)提供層的拓?fù)鋱D為圖GV＝(NV,EV)，NV是節(jié)點集合，EV是鏈路集合，虛擬網(wǎng)絡(luò)提供層節(jié)點RN(i)為節(jié)點的計算能力。虛擬網(wǎng)絡(luò)提供層鏈路RE(x)為鏈路帶寬。虛擬請求的拓?fù)鋱D為圖GS＝(NS,ES)，NS表示的是虛擬請求網(wǎng)絡(luò)節(jié)點中節(jié)點的集合，ES表示的是服務(wù)層請求中鏈路的集合。對于每一個請求節(jié)點需要的計算能力為c(i)，每一個請求鏈路需要的帶寬為b(x)。在節(jié)點映射過程中的評價指標(biāo)是節(jié)點負(fù)載率RatioN(s)，虛擬網(wǎng)絡(luò)提供層的節(jié)點負(fù)載率可表示為：節(jié)點的剩余計算能力的計算公式如下：RN(s)＝R'N(s)-c(i)(2)R'N(s)表示虛擬提供層的節(jié)點在為映射此請求節(jié)點前所剩余的計算能力。在步驟S1中，所述基于負(fù)載均衡的貪婪節(jié)點映射算法包括：獲取請求節(jié)點的計算能力；獲取虛擬網(wǎng)絡(luò)提供層的節(jié)點的剩余計算能力，并進(jìn)行降序排序；依次選取服務(wù)請求中完成請求所需的計算能力最大的請求節(jié)點進(jìn)行映射，在虛擬網(wǎng)絡(luò)提供層中選出滿足預(yù)設(shè)條件的節(jié)點并放入集合中；獲取所述集合中的節(jié)點的負(fù)載率，并從所述集合中選取所述負(fù)載率最小的節(jié)點作為映射節(jié)點；其中，所述預(yù)設(shè)條件為節(jié)點的剩余計算能力大于完成請求所需的計算能力。需要說明的是，所述請求節(jié)點的計算能力在此處為約束條件：只有提供層節(jié)點的剩余計算能力滿足該約束條件時，才可被放入集合中。對虛擬網(wǎng)絡(luò)提供層的節(jié)點的剩余計算能力排序，可簡化算法的復(fù)雜度，以方便后續(xù)篩選符合條件的節(jié)點。例如，如果在降序排列的提供層節(jié)點序列中，存在某一節(jié)點的剩余計算能力小于請求所需的計算能力，則無需再對排在該節(jié)點之后的節(jié)點進(jìn)行處理。其中，所述集合中的節(jié)點負(fù)載率為：其中，RN(s)＝R'N(s)-c(i)；RatioN(s)為所述集合中的節(jié)點負(fù)載率；RNMax(S)為所述集合中的節(jié)點的最大計算能力；RN(S)為所述集合中的節(jié)點的剩余計算能力；R'N(s)為所述集合中的節(jié)點在為映射所述請求節(jié)點前剩余的計算能力；c(i)為映射所述請求節(jié)點需要的計算能力。在步驟S2中，所述為每一條請求鏈路選取兩條不相交的物理鏈路作為主鏈路與輔鏈路包括：獲取以實現(xiàn)虛擬網(wǎng)絡(luò)提供層的鏈路負(fù)載均衡為目標(biāo)的優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)；獲取所述優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)的約束條件；根據(jù)啟發(fā)式遺傳算法對所述優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)求解。所述獲取以實現(xiàn)虛擬網(wǎng)絡(luò)提供層的鏈路負(fù)載均衡為目標(biāo)的優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)包括：其中，Var-Ratio(p)為虛擬網(wǎng)絡(luò)提供層中被映射到的鏈路的負(fù)載率的方差，若虛擬網(wǎng)絡(luò)提供層的鏈路上有虛擬鏈路映射則δ(s)＝1，否則δ(s)＝0；RatioE(s)為虛擬網(wǎng)絡(luò)提供層鏈路的負(fù)載率。所述獲取所述優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)的約束條件包括：其中，所述約束條件依次為：服務(wù)層的鏈路在進(jìn)行主鏈路映射時對帶寬的需求不大于虛擬網(wǎng)絡(luò)提供層的鏈路帶寬；服務(wù)層的鏈路在進(jìn)行輔鏈路映射時對帶寬的需求不大于虛擬網(wǎng)絡(luò)提供層的鏈路帶寬；虛擬網(wǎng)絡(luò)提供層的主鏈路與輔鏈路互不相交；是主鏈路的指示變量，其取值為0或者1；當(dāng)請求鏈路m虛擬網(wǎng)絡(luò)提供層鏈路l處有主鏈路映射時，否則為0；其中，α為虛擬網(wǎng)絡(luò)提供層主鏈路的百分比，β為虛擬網(wǎng)絡(luò)提供層輔鏈路的百分比，且β＝1-α；是輔鏈路的指示變量，其取值為0或者1；當(dāng)請求鏈路m虛擬網(wǎng)絡(luò)提供層鏈路l處有輔鏈路映射時，否則為0；虛擬網(wǎng)絡(luò)提供層的映射跳數(shù)要小于服務(wù)層請求對時延的要求；length(l)為請求鏈路映射到虛擬網(wǎng)絡(luò)提供層的鏈路后所經(jīng)過的跳數(shù)，T(l)是服務(wù)層對業(yè)務(wù)允許的所經(jīng)過最大跳數(shù)。所述根據(jù)啟發(fā)式遺傳算法對所述優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)求解包括：編碼：本發(fā)明實施例采用自然數(shù)編碼的方式。將0到n之間的自然數(shù)進(jìn)行排序，不同的排序方式表示從起點到終點不同的路徑選擇。每個染色體就是一個鏈路映射方案。初始種群：為了使初始種群均勻地分布在整個解空間，采用部分隨機(jī)的方式生成初始種群。適應(yīng)度函數(shù)：在遺傳算法當(dāng)中，染色體的適應(yīng)度越大，性能就越好。因此需要把模型中的目標(biāo)函數(shù)轉(zhuǎn)化為適應(yīng)度函數(shù)。本文采用如下的方式進(jìn)行轉(zhuǎn)化：上式中，fi表示第i條染色體對應(yīng)的適應(yīng)度，Zi為群體中第i條染色體對應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)值，表示第i條染色體對應(yīng)的負(fù)載方差。選擇算子：采用輪盤賭的方法選擇算子。交叉算子：采用部分匹配交叉算子方法，得到新的鏈路映射方案。變異算子：采用翻轉(zhuǎn)變異方式，在一條染色體上隨機(jī)選取兩組變異點，然后通過翻轉(zhuǎn)的方式進(jìn)行變異。終止條件：采用達(dá)到最大進(jìn)化迭代次數(shù)作為終止條件。本發(fā)明提出的基于負(fù)載均衡的虛擬容錯網(wǎng)絡(luò)映射方法，由于在節(jié)點映射階段均衡了網(wǎng)絡(luò)負(fù)載，從而避免了風(fēng)險節(jié)點的出現(xiàn)，縮小了單點故障的影響范圍；由于在鏈路映射階段，對服務(wù)層的每條鏈路請求在虛擬網(wǎng)絡(luò)提供層采用不相交主輔路進(jìn)行映射，從而提高了網(wǎng)絡(luò)容錯性，保障了網(wǎng)絡(luò)的可靠性。此外，由于在映射過程中，采用了啟發(fā)式遺傳算法尋求最優(yōu)解，因此避免了陷入局部最優(yōu)的情況。圖3為本發(fā)明電力通信虛擬容錯網(wǎng)絡(luò)映射裝置實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，參看圖3，本發(fā)明還提供一種本發(fā)明還提供一種電力通信虛擬容錯網(wǎng)絡(luò)映射裝置，所述裝置包括節(jié)點映射模塊1以及鏈路映射模塊2；所述節(jié)點映射模塊1用于根據(jù)基于負(fù)載均衡的貪婪節(jié)點映射算法，在滿足預(yù)設(shè)條件的虛擬網(wǎng)絡(luò)提供層的節(jié)點中選擇負(fù)載率最小的節(jié)點進(jìn)行映射；所述鏈路映射模塊2用于為每一條請求鏈路選取兩條不相交的物理鏈路作為主鏈路與輔鏈路。本發(fā)明提供的電力通信虛擬容錯網(wǎng)絡(luò)映射裝置，由于通過貪婪節(jié)點映射算法使網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡，因此可避免出現(xiàn)“節(jié)點瓶頸”現(xiàn)象，縮小了單點故障的影響范圍。并且，由于為每一條請求鏈路在虛擬網(wǎng)絡(luò)提供層映射兩條不相交的虛擬鏈路，一旦主鏈路出現(xiàn)故障無法正常工作，業(yè)務(wù)仍可通過輔鏈路進(jìn)行信息傳輸，因此可滿足電力通信網(wǎng)絡(luò)中業(yè)務(wù)對網(wǎng)絡(luò)高可靠性的需求。其中，所述節(jié)點映射模塊1具體用于：獲取請求節(jié)點的計算能力；獲取虛擬網(wǎng)絡(luò)提供層的節(jié)點的剩余計算能力，并進(jìn)行降序排序；依次選取服務(wù)請求中完成請求所需的計算能力最大的請求節(jié)點進(jìn)行映射，在虛擬網(wǎng)絡(luò)提供層中選出滿足所述預(yù)設(shè)條件的節(jié)點并放入集合中；獲取所述集合中的節(jié)點的負(fù)載率，并從所述集合中選取所述負(fù)載率最小的節(jié)點作為映射節(jié)點；其中，所述預(yù)設(shè)條件為節(jié)點的剩余計算能力大于完成請求所需的計算能力。其中，所述集合中的節(jié)點負(fù)載率為：其中，RN(s)＝R'N(s)-c(i)；RatioN(s)為所述集合中的節(jié)點s負(fù)載率；RNMax(S)為所述集合中的節(jié)點s的最大計算能力；RN(S)為所述集合中的節(jié)點s的剩余計算能力；R'N(s)為所述集合中的節(jié)點s在為映射所述請求節(jié)點前剩余的計算能力；c(i)為映射所述請求節(jié)點i需要的計算能力。所述鏈路映射模塊2為每一條請求鏈路選取兩條不相交的物理鏈路作為主鏈路與輔鏈路包括：獲取以實現(xiàn)虛擬網(wǎng)絡(luò)提供層的鏈路負(fù)載均衡為目標(biāo)的優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)；獲取所述優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)的約束條件；根據(jù)啟發(fā)式遺傳算法對所述優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)求解。所述獲取以實現(xiàn)虛擬網(wǎng)絡(luò)提供層的鏈路負(fù)載均衡為目標(biāo)的優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)包括：其中，Var-Ratio(p)為虛擬網(wǎng)絡(luò)提供層中被映射到的鏈路的負(fù)載率的方差，若虛擬網(wǎng)絡(luò)提供層的鏈路上有虛擬鏈路映射則δ(s)＝1，否則δ(s)＝0；RatioE(s)為虛擬網(wǎng)絡(luò)提供層鏈路的負(fù)載率。所述獲取所述優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)的約束條件包括：其中，所述約束條件依次為：服務(wù)層的鏈路在進(jìn)行主鏈路映射時對帶寬的需求不大于虛擬網(wǎng)絡(luò)提供層的鏈路帶寬；服務(wù)層的鏈路在進(jìn)行輔鏈路映射時對帶寬的需求不大于虛擬網(wǎng)絡(luò)提供層的鏈路帶寬；虛擬網(wǎng)絡(luò)提供層的主鏈路與輔鏈路互不相交；是主鏈路的指示變量，其取值為0或者1；當(dāng)請求鏈路m虛擬網(wǎng)絡(luò)提供層鏈路l處有主鏈路映射時，否則為0；其中，α為虛擬網(wǎng)絡(luò)提供層主鏈路的百分比，β為虛擬網(wǎng)絡(luò)提供層輔鏈路的百分比，且β＝1-α；是輔鏈路的指示變量，其取值為0或者1；當(dāng)請求鏈路m虛擬網(wǎng)絡(luò)提供層鏈路l處有輔鏈路映射時，否則為0；虛擬網(wǎng)絡(luò)提供層的映射跳數(shù)要小于服務(wù)層請求對時延的要求；length(l)為請求鏈路映射到虛擬網(wǎng)絡(luò)提供層的鏈路后所經(jīng)過的跳數(shù)，T(l)是服務(wù)層對業(yè)務(wù)允許的所經(jīng)過最大跳數(shù)。所述鏈路映射模塊2根據(jù)啟發(fā)式遺傳算法對所述優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)求解包括：編碼：本發(fā)明實施例采用自然數(shù)編碼的方式。將0到n之間的自然數(shù)進(jìn)行排序，不同的排序方式表示從起點到終點不同的路徑選擇。每個染色體就是一個鏈路映射方案。初始種群：為了使初始種群均勻地分布在整個解空間，采用部分隨機(jī)的方式生成初始種群。適應(yīng)度函數(shù)：在遺傳算法當(dāng)中，染色體的適應(yīng)度越大，性能就越好。因此需要把模型中的目標(biāo)函數(shù)轉(zhuǎn)化為適應(yīng)度函數(shù)。本文采用如下的方式進(jìn)行轉(zhuǎn)化：上式中，fi表示第i條染色體對應(yīng)的適應(yīng)度，Zi為群體中第i條染色體對應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)值，表示第i條染色體對應(yīng)的負(fù)載方差。選擇算子：采用輪盤賭的方法選擇算子。交叉算子：采用部分匹配交叉算子方法，得到新的鏈路映射方案。變異算子：采用翻轉(zhuǎn)變異方式，在一條染色體上隨機(jī)選取兩組變異點，然后通過翻轉(zhuǎn)的方式進(jìn)行變異。終止條件：采用達(dá)到最大進(jìn)化迭代次數(shù)作為終止條件。本發(fā)明提出的基于負(fù)載均衡的虛擬容錯網(wǎng)絡(luò)映射裝置，由于所述節(jié)點映射模塊1均衡了網(wǎng)絡(luò)負(fù)載，從而避免了風(fēng)險節(jié)點的出現(xiàn)，縮小了單點故障的影響范圍；由于所述鏈路映射裝置2對服務(wù)層的每條鏈路請求在虛擬網(wǎng)絡(luò)提供層采用不相交主輔路進(jìn)行映射，從而提高了網(wǎng)絡(luò)容錯性，保障了網(wǎng)絡(luò)的可靠性。此外，由于所述鏈路映射模塊2采用了啟發(fā)式遺傳算法尋求最優(yōu)解，因此避免了陷入局部最優(yōu)的情況。下文以具體數(shù)據(jù)說明本發(fā)明提供的電力通信虛擬網(wǎng)絡(luò)映射方法所取得的實際效果：節(jié)點映射：基于負(fù)載均衡的算法進(jìn)行節(jié)點映射所得的映射結(jié)果如下表：服務(wù)請求請求節(jié)點虛擬節(jié)點004013021102115120基于負(fù)載均衡的貪婪節(jié)點映射算法與基本貪婪算法節(jié)點映射負(fù)載率比較結(jié)果圖4所示，“*”虛線表示采用基于負(fù)載均衡的貪婪算法進(jìn)行節(jié)點映射所得的節(jié)點負(fù)載率，“+”虛線表示使用基本貪婪算法進(jìn)行節(jié)點映射所得的節(jié)點負(fù)載率，相比于貪婪節(jié)點映射算法，采用基于負(fù)載均衡的節(jié)點映射算法可以使物理節(jié)點的負(fù)載率更加均衡，提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性。鏈路映射：基于遺傳算法主鏈路映射結(jié)果如下表：服務(wù)請求請求鏈路虛擬鏈路007→60170261011111128→5→9→12→3基于遺傳算法輔鏈路的映射結(jié)果如下表：主鏈路與輔鏈路映射完成后虛擬網(wǎng)絡(luò)提供層的鏈路負(fù)載情況如圖5所示，“*”虛線表示利用基于負(fù)載均衡的遺傳算法進(jìn)行鏈路映射，映射完主鏈路后虛擬網(wǎng)絡(luò)提供層的鏈路負(fù)載率，“+”虛線表示利用基于負(fù)載均衡的遺傳算法進(jìn)行鏈路映射，輔鏈路映射完成后虛擬網(wǎng)絡(luò)提供層鏈路的鏈路負(fù)載率。由此可知，隨著在虛擬網(wǎng)絡(luò)提供層網(wǎng)絡(luò)負(fù)載鏈路的增加，網(wǎng)絡(luò)整體的負(fù)載率呈上升趨勢，且整體網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載率均衡上升，沒有出現(xiàn)零負(fù)載與滿負(fù)載共存的情況。在第二個場景中，擴(kuò)大了數(shù)據(jù)量以表達(dá)實際的電力通信網(wǎng)絡(luò)中真實的業(yè)務(wù)數(shù)量與種類，同時驗證在真實網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中本方法的穩(wěn)定性。虛擬網(wǎng)絡(luò)提供層的節(jié)點數(shù)增加到40個，鏈路數(shù)增加到100條。請求網(wǎng)絡(luò)增加到20張，每張網(wǎng)絡(luò)仍然有3個虛擬節(jié)點與3條虛擬鏈路。將仿真結(jié)果與用貪婪算法所得的結(jié)果作對比，如圖6所示。圖中“*”虛線表示用基于負(fù)載均衡的貪婪算法進(jìn)行節(jié)點映射后虛擬網(wǎng)絡(luò)提供層的節(jié)點負(fù)載率，“+”虛線表示用基本貪婪算法進(jìn)行節(jié)點映射后虛擬網(wǎng)絡(luò)提供層的節(jié)點負(fù)載率，將兩條虛線進(jìn)行對比，可知在節(jié)點映射階段，數(shù)據(jù)量越大，映射的結(jié)果越穩(wěn)定，本文提出的算法有很好的穩(wěn)定性。圖7中，“*”虛線表示采用基于負(fù)載均衡的遺傳算法鏈路映射方法后虛擬網(wǎng)絡(luò)提供層的鏈路負(fù)載率，“+”虛線表示采用基本的貪婪算法進(jìn)行鏈路映射后虛擬網(wǎng)絡(luò)提供層的鏈路負(fù)載率，由此可知在鏈路映射階段，基于負(fù)載均衡的遺傳算法與貪婪算法在鏈路映射階段運(yùn)行結(jié)果更加理想，鏈路的負(fù)載更加均衡，可以很好的保障網(wǎng)絡(luò)的可靠性，同時隨著實驗數(shù)據(jù)的增加，仿真所得的結(jié)果也越穩(wěn)定。最后應(yīng)說明的是：以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。當(dāng)前第1頁1 2 3