本發(fā)明屬于網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化的業(yè)務(wù)功能鏈技術(shù)領(lǐng)域，特別地涉及一種高可靠性業(yè)務(wù)功能鏈及其構(gòu)建方法。

背景技術(shù)：

網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)硬件與軟件的分離，降低網(wǎng)絡(luò)成本并提高網(wǎng)絡(luò)收益，是目前網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。業(yè)務(wù)功能鏈?zhǔn)且环N網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化的實(shí)例化方法，具體的，針對業(yè)務(wù)需求將虛擬網(wǎng)絡(luò)功能連接起來組成業(yè)務(wù)功能鏈，根據(jù)業(yè)務(wù)功能鏈，將虛擬網(wǎng)絡(luò)功能映射在物理節(jié)點(diǎn)中建立的虛擬機(jī)上，再由底層傳輸網(wǎng)絡(luò)為連接虛擬網(wǎng)絡(luò)功能的鏈路提供可靠的數(shù)據(jù)傳輸，完成網(wǎng)絡(luò)控制平面的構(gòu)建，為實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)控制與管理提供基礎(chǔ)。

業(yè)務(wù)功能鏈能夠使網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化技術(shù)針對用戶對網(wǎng)絡(luò)控制平面的需求，將虛擬網(wǎng)絡(luò)功能互聯(lián)，動態(tài)構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)控制平面。因此，設(shè)計業(yè)務(wù)功能鏈?zhǔn)菍?shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化的基礎(chǔ)。

業(yè)務(wù)功能鏈能夠?yàn)橛脩籼峁┒ㄖ苹目刂破矫妫钱?dāng)網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)故障時，業(yè)務(wù)功能鏈中的節(jié)點(diǎn)會受到影響，造成業(yè)務(wù)功能鏈上的節(jié)點(diǎn)中部署的虛擬網(wǎng)絡(luò)功能失效，不能繼續(xù)為用戶提供網(wǎng)絡(luò)控制功能。

目前的業(yè)務(wù)功能鏈的可靠性較差，一旦網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)故障時，業(yè)務(wù)功能鏈中的節(jié)點(diǎn)會受到影響。本發(fā)明因此而來。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對上述技術(shù)問題，本發(fā)明目的是：提供一種高可靠性業(yè)務(wù)功能鏈，在原業(yè)務(wù)功能鏈中加入保護(hù)節(jié)點(diǎn)，并將保護(hù)節(jié)點(diǎn)連接到原業(yè)務(wù)功能鏈中的節(jié)點(diǎn)上，形成新業(yè)務(wù)功能鏈，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)的故障對新業(yè)務(wù)功能鏈中的節(jié)點(diǎn)造成影響時，將受故障影響節(jié)點(diǎn)上的虛擬網(wǎng)絡(luò)功能倒換到保護(hù)節(jié)點(diǎn)上，保證新業(yè)務(wù)功能鏈仍然能夠?yàn)橛脩籼峁┚W(wǎng)絡(luò)控制功能，提升了業(yè)務(wù)功能鏈應(yīng)對網(wǎng)絡(luò)故障的能力。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種高可靠性業(yè)務(wù)功能鏈，包括第一端點(diǎn)s、第二端點(diǎn)d，設(shè)置在第一端點(diǎn)s和第二端點(diǎn)d間的多個功能節(jié)點(diǎn)，所述功能節(jié)點(diǎn)部署虛擬網(wǎng)絡(luò)功能，所述功能節(jié)點(diǎn)間通過鏈路順序連接，所述鏈路由底層傳輸網(wǎng)絡(luò)提供數(shù)據(jù)傳輸，至少一個功能節(jié)點(diǎn)上連接保護(hù)節(jié)點(diǎn)，正常運(yùn)行時，所述保護(hù)節(jié)點(diǎn)不部署虛擬網(wǎng)絡(luò)功能，當(dāng)功能節(jié)點(diǎn)發(fā)送故障時，將故障節(jié)點(diǎn)的虛擬網(wǎng)絡(luò)功能遷移到保護(hù)節(jié)點(diǎn)上。

優(yōu)選的，所述保護(hù)節(jié)點(diǎn)能夠與連接的功能節(jié)點(diǎn)的鄰近功能節(jié)點(diǎn)連接。

優(yōu)選的，所述保護(hù)節(jié)點(diǎn)的個數(shù)與連接關(guān)系由可靠度閾值和代價決定。

優(yōu)選的，可靠度的公式為：

其中，{nk}為沒有與保護(hù)節(jié)點(diǎn)連接的功能節(jié)點(diǎn)集合，nk為沒有與保護(hù)節(jié)點(diǎn)連接的功能節(jié)點(diǎn)；為與保護(hù)節(jié)點(diǎn)連接的功能節(jié)點(diǎn)集合，為與保護(hù)節(jié)點(diǎn)連接的功能節(jié)點(diǎn)；為保護(hù)節(jié)點(diǎn)集合，為保護(hù)節(jié)點(diǎn)；r(·)為節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障的概率，表示一個節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障的概率時可將其記為r·。

優(yōu)選的，代價定義為新增加的保護(hù)節(jié)點(diǎn)個數(shù)和鏈路條數(shù)的加權(quán)和，公式為

其中，{lm}為保護(hù)節(jié)點(diǎn)與原業(yè)務(wù)功能鏈中節(jié)點(diǎn)連接的鏈路集合，lm為保護(hù)節(jié)點(diǎn)與原業(yè)務(wù)功能鏈中節(jié)點(diǎn)連接的鏈路；α為所增加保護(hù)節(jié)點(diǎn)的權(quán)值，β為連接保護(hù)節(jié)點(diǎn)與原業(yè)務(wù)功能鏈中節(jié)點(diǎn)的鏈路的權(quán)值，xj＝y(tǒng)m＝1。

本發(fā)明還公開了一種高可靠性業(yè)務(wù)功能鏈的構(gòu)建方法，包括以下步驟：

s01：在至少一個功能節(jié)點(diǎn)上連接保護(hù)節(jié)點(diǎn)，正常運(yùn)行時，保護(hù)節(jié)點(diǎn)不部署虛擬網(wǎng)絡(luò)功能；

s02：根據(jù)保護(hù)節(jié)點(diǎn)個數(shù)和連接關(guān)系，計算新業(yè)務(wù)功能鏈的可靠度和代價，可靠度的公式為：

其中，{nk}為沒有與保護(hù)節(jié)點(diǎn)連接的功能節(jié)點(diǎn)集合，nk為沒有與保護(hù)節(jié)點(diǎn)連接的功能節(jié)點(diǎn)；為與保護(hù)節(jié)點(diǎn)連接的功能節(jié)點(diǎn)集合，為與保護(hù)節(jié)點(diǎn)連接的功能節(jié)點(diǎn)；為保護(hù)節(jié)點(diǎn)集合，為保護(hù)節(jié)點(diǎn)；r(·)為節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障的概率，表示一個節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障的概率時可將其記為r·；

代價定義為新增加的保護(hù)節(jié)點(diǎn)個數(shù)和鏈路條數(shù)的加權(quán)和，公式為

其中，{lm}為保護(hù)節(jié)點(diǎn)與原業(yè)務(wù)功能鏈中節(jié)點(diǎn)連接的鏈路集合，lm為保護(hù)節(jié)點(diǎn)與原業(yè)務(wù)功能鏈中節(jié)點(diǎn)連接的鏈路；α為所增加保護(hù)節(jié)點(diǎn)的權(quán)值，β為連接保護(hù)節(jié)點(diǎn)與原業(yè)務(wù)功能鏈中節(jié)點(diǎn)的鏈路的權(quán)值，xj＝y(tǒng)m＝1；

s03：判斷可靠度是否大于可靠度閾值rreq，若小于rreq，增加1個保護(hù)節(jié)點(diǎn)，并將新加入的保護(hù)也連接到原業(yè)務(wù)功能鏈的功能節(jié)點(diǎn)上，計算對應(yīng)不同連接方案的可靠度和代價；

s04：當(dāng)存在多條業(yè)務(wù)功能鏈的可靠度大于rreq時，選擇代價最小的業(yè)務(wù)功能鏈。

優(yōu)選的，當(dāng)功能節(jié)點(diǎn)發(fā)送故障時，將故障節(jié)點(diǎn)的虛擬網(wǎng)絡(luò)功能遷移到保護(hù)節(jié)點(diǎn)上。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：

在原業(yè)務(wù)功能鏈中加入保護(hù)節(jié)點(diǎn)，并將保護(hù)節(jié)點(diǎn)連接到原業(yè)務(wù)功能鏈中的節(jié)點(diǎn)上，形成新業(yè)務(wù)功能鏈，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)的故障對業(yè)務(wù)功能鏈中的節(jié)點(diǎn)造成影響時，將故障節(jié)點(diǎn)上的虛擬網(wǎng)絡(luò)功能遷移到保護(hù)節(jié)點(diǎn)上，保證新業(yè)務(wù)功能鏈仍然能夠?yàn)橛脩籼峁┚W(wǎng)絡(luò)控制功能，提升了業(yè)務(wù)功能鏈應(yīng)對網(wǎng)絡(luò)故障的能力。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有業(yè)務(wù)功能鏈連接示意圖；

圖2為本發(fā)明一高可靠性業(yè)務(wù)功能鏈連接示意圖；

圖3為本發(fā)明又一高可靠性業(yè)務(wù)功能鏈連接示意圖；

圖4為本發(fā)明再一高可靠性業(yè)務(wù)功能鏈連接示意圖；

圖5為本發(fā)明另一高可靠性業(yè)務(wù)功能鏈連接示意圖；

圖6為本發(fā)明高可靠性業(yè)務(wù)功能鏈構(gòu)建流程圖；

圖7為網(wǎng)絡(luò)故障條件下業(yè)務(wù)功能鏈中節(jié)點(diǎn)上的虛擬網(wǎng)絡(luò)功能遷移示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明了，下面結(jié)合具體實(shí)施方式并參照附圖，對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)該理解，這些描述只是示例性的，而并非要限制本發(fā)明的范圍。此外，在以下說明中，省略了對公知結(jié)構(gòu)和技術(shù)的描述，以避免不必要地混淆本發(fā)明的概念。

實(shí)施例：

如圖1所示，業(yè)務(wù)功能鏈包括端點(diǎn)s、端點(diǎn)d、部署虛擬網(wǎng)絡(luò)功能的節(jié)點(diǎn)1、節(jié)點(diǎn)2、節(jié)點(diǎn)3，端點(diǎn)s、端點(diǎn)d、節(jié)點(diǎn)之間通過鏈路按照一定的順序連接，鏈路由底層傳輸網(wǎng)絡(luò)提供可靠的數(shù)據(jù)傳輸。

如圖2所示，在節(jié)點(diǎn)2上連接保護(hù)節(jié)點(diǎn)1，正常運(yùn)行時，保護(hù)節(jié)點(diǎn)不部署虛擬網(wǎng)絡(luò)功能，當(dāng)功能節(jié)點(diǎn)發(fā)送故障時，將故障節(jié)點(diǎn)的虛擬網(wǎng)絡(luò)功能遷移到保護(hù)節(jié)點(diǎn)上。

如圖3所示，保護(hù)節(jié)點(diǎn)1還連接節(jié)點(diǎn)2上的鄰近節(jié)點(diǎn)(節(jié)點(diǎn)1、節(jié)點(diǎn)3)，這樣鏈路數(shù)增加了。

如圖4所示，還可以在增加一個保護(hù)節(jié)點(diǎn)2，保護(hù)節(jié)點(diǎn)2可以連接節(jié)點(diǎn)3。

如圖5所示，保護(hù)節(jié)點(diǎn)1還可以連接節(jié)點(diǎn)2上的鄰近節(jié)點(diǎn)(節(jié)點(diǎn)1)，保護(hù)節(jié)點(diǎn)2連接節(jié)點(diǎn)3上的鄰近節(jié)點(diǎn)(節(jié)點(diǎn)2)，構(gòu)成不同的鏈路。

高可靠性業(yè)務(wù)功能鏈構(gòu)建流程圖如圖6所示，具體步驟如下：

按照圖1，輸入原業(yè)務(wù)功能鏈，包括端節(jié)點(diǎn)s和端節(jié)點(diǎn)d，節(jié)點(diǎn)1、節(jié)點(diǎn)2和節(jié)點(diǎn)3，各節(jié)點(diǎn)對應(yīng)的故障概率為rs、r1、r2、r3和rd，同時輸入用戶對業(yè)務(wù)共功能鏈的可靠度要求rreq，201；

根據(jù)圖2所示，在原業(yè)務(wù)功能鏈中添加一個保護(hù)節(jié)點(diǎn)202；

根據(jù)圖2所示，將保護(hù)節(jié)點(diǎn)連接到原業(yè)務(wù)功能鏈中的節(jié)點(diǎn)2上，構(gòu)建新業(yè)務(wù)功能鏈，并計算該業(yè)務(wù)功能鏈對應(yīng)的可靠度為代價為c(2)＝α+β,203。

如果圖2所示具有可靠性保障的業(yè)務(wù)功能鏈的可靠度小于用戶對業(yè)務(wù)功能鏈的可靠度要求，即r(3)＜req；

按照圖3、圖4、圖5所示分別計算其對應(yīng)業(yè)務(wù)功能鏈的可靠度和代價204，具體為：

根據(jù)所有新業(yè)務(wù)功能鏈計算所得的可靠度和代價，選擇可靠度大于或等于用戶對業(yè)務(wù)功能鏈的可靠度要求，且代價最小的新業(yè)務(wù)功能鏈作為所設(shè)計的具有可靠性保障的業(yè)務(wù)功能鏈205。即r(4)≥rreq，r(5)≥rreq，且c(4)<c(5)，則按照圖4所示，在圖1所示原業(yè)務(wù)功能鏈的基礎(chǔ)上，增加保護(hù)節(jié)點(diǎn)1和保護(hù)節(jié)點(diǎn)2，保護(hù)節(jié)點(diǎn)1與節(jié)點(diǎn)2相連接，保護(hù)節(jié)點(diǎn)2與節(jié)點(diǎn)3相連接，完成具有可靠性保障的業(yè)務(wù)功能鏈的設(shè)計。

如圖7所示，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生故障并影響到新業(yè)務(wù)功能鏈中的節(jié)點(diǎn)2時，將節(jié)點(diǎn)2上的虛擬網(wǎng)絡(luò)功能遷移到保護(hù)節(jié)點(diǎn)1上，使得業(yè)務(wù)功能鏈的功能完整，能夠?yàn)橛脩籼峁┏掷m(xù)的服務(wù)。

應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明的上述具體實(shí)施方式僅僅用于示例性說明或解釋本發(fā)明的原理，而不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。因此，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。此外，本發(fā)明所附權(quán)利要求旨在涵蓋落入所附權(quán)利要求范圍和邊界、或者這種范圍和邊界的等同形式內(nèi)的全部變化和修改例。