1.一种基于可靠性和时频资源感知的虚拟网络生存映射方法,其特征在于:该方法包括以下步骤:
S1:设置最大迭代次数T,最多虚拟网络映射方案数目E,迭代计数器t=0,虚拟网络映射方案计数器e=1;对于虚拟网络请求的所有未映射虚拟节点,根据虚拟节点的计算资源需求、相邻链路带宽需求、相邻链路可靠性需求以及相邻已映射虚拟节点数,计算所有未映射虚拟节点的权重排序值,根据虚拟节点的权重排序值,将所有未映射虚拟节点降序排序;
其中,未映射虚拟节点的权重排序值计算方法为:上式中,nei(nv)表示虚拟节点nv的相邻虚拟链路集合,|N(nv)|表示虚拟节点nv的相邻已映射虚拟节点数, 虚拟节点nv的计算资源需求, 虚拟链路lv的频谱资源需求, 虚拟链路lv的可靠性需求;
S2:选择权重排序值最大的未映射虚拟节点,将剩余可用计算资源大于其计算资源需求的所有物理节点存入集合R;其次,判断集合R是否为空,若是,则此虚拟网络请求映射失败,反之,将权重排序值最大的未映射虚拟节点的所有候选物理节点依次通过基于可靠性和时频资源感知的协同式生存映射方法,并将所有未映射虚拟链路的映射结果存入集合V;
S3:根据集合V,计算候选物理节点的权重排序值;根据候选物理节点的权重排序值,计算候选物理节点的转移概率值;根据候选物理节点的转移概率值和轮盘赌选择法,完成虚拟链路和虚拟节点的预映射,并将映射方案存入集合Zt,令t=t+1,更新信息素浓度值,返回S3,直至完成T次迭代;最后,找出集合Z中的消耗频谱资源最少的映射方案,完成虚拟网络映射;
其中,候选物理节点权重排序值计算公式如下:上式中, 表示物理节点ns的可用计算资源, 表示物理链路ls的可用带宽资源,ns是虚拟节点nv的一个候选物理节点,nei(ns)表示物理节点ns的相邻链路集合,adj(nv)表示虚拟节点nv的相邻已映射虚拟链路集合, 为二进制变量,如果虚拟链路luv所映射的光路经过物理链路lij,其值为1,反之,其值为0, 表示虚拟链路luv在物理链路lij所占用的空闲频隙数;
其中,信息素浓度值更新公式如下:v
上式中,ρ为信息素浓度挥发因子,等于0.8,E表示每次迭代的蚂蚁总数,E=|N|,这里|v
N|表示虚拟节点数,Q为一常数值,等于5,信息素浓度初始值等于1;
其中,候选物理节点转移概率值计算公式如下:上式中,α和β分别为控制信息素浓度和启发式信息的两个参数,α=2,β=5,A(nv)为虚拟节点nv的候选物理节点集。
2.根据权利要求2所述的一种基于可靠性和时频资源感知的虚拟网络生存映射方法,其特征在于:所述S2中基于可靠性和时频资源感知的协同式生存映射方法实现,具体包括以下步骤:
S201:采用最短路径算法为一条未映射虚拟链路计算K1条候选工作光路,若K1条候选工作光路中不存在满足其可靠性和频谱资源需求的工作光路,则采用最短路径算法为此条未M
映射虚拟链路计算K1·(2‑1)个物理组件存入集合B,这里,M表示候选工作光路的物理链路数,K1为网络平均节点度数向下取整;
S202:计算集合B中每个物理组件的可靠性,将所有满足虚拟链路可靠性需求的物理组件存入集合Q1;
其中,虚拟链路的物理组件可靠性通过以下公式计算:上式中, 虚拟链路ls的可靠性需求Pt表示一个物理组件,由工作光路和所有段保护光路组成,WPint表示工作光路中没有受到段保护光路保护的链路集合,WPass表示段工作光路与其段保护光路组成的并联物理组件集合,Rk表示并联物理组件k的可靠性,Wk表示段工作光路的链路集合,Pk表示段保护光路的链路集合,Nk表示网络中与该条虚拟链路竞争保护资源的虚拟链路数;
S203:将集合Q1中消耗空闲频隙最少的物理组件存入集合Q2;判断集合Q2中的物理组件个数是否唯一,若是,根据此物理组件确定虚拟链路的路由频谱分配结果,这里物理组件的频谱分配方式采用首端匹配,并将虚拟链路映射结果存入集合V,否则,计算集合Q2中每个物理组件中第一个可用频谱块的频谱块匹配度,确定频谱块匹配度值最小的物理组件,并根据此物理组件确定虚拟链路的路由频谱分配结果,这里物理组件的频谱分配方式采用首端匹配,最后将虚拟链路映射结果存入集合V;
其中,物理组件中第一个可用频谱块的频谱块匹配度通过以下公式计算:上式中,W表示某一物理组件,b表示为物理组件W预分配的可用频谱块,|L|表示物理组件W的相邻链路数,H表示在物理组件W的相邻链路中与预分配频谱块b有相同频隙索引值且被完全占用的频谱块总数,|b|表式预分配频谱块b包含的频隙数,S表示在物理组件W的相邻链路中与预分配频谱块b有相同频隙索引值且未被完全占用的频谱块总数, 表示第s个未被完全占用的频谱块的剩余空闲频隙总数,DFW(b)表示不同频谱块间剩余被占用时间的方差, 表示第h个频谱块的剩余被占用时间, 表示不同频谱块间剩余被占用时间的均值。