專(zhuān)利名稱(chēng)：一種基于虛擬路由器可遷移的虛擬網(wǎng)節(jié)能方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到由一組根服務(wù)器(Root krver)、一組柔性網(wǎng)絡(luò)配置代理(Flexible Network Configure Broker，F(xiàn)NCB)和一系列路由器(支持VR00M機(jī)制)組成的物理網(wǎng)，特別 是涉及一種動(dòng)態(tài)重新映射虛擬網(wǎng)的邏輯結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)改變網(wǎng)絡(luò)物理拓?fù)?，從而達(dá)到節(jié)能 的目的。
背景技術(shù)：
互聯(lián)網(wǎng)在過(guò)去的幾十年中取得了巨大的成功，它為人們提供了一個(gè)全新的交換信 息、接受信息的平臺(tái)。它的廣泛普及，促進(jìn)了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。然而，規(guī)模巨大的網(wǎng) 絡(luò)同時(shí)也限制了它將來(lái)的發(fā)展。比如，以當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模和大小，部署新的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)無(wú)疑 十分困難。網(wǎng)絡(luò)的虛擬化技術(shù)為允許網(wǎng)絡(luò)的多體系結(jié)構(gòu)提供了一個(gè)有力的解決方案。網(wǎng)絡(luò) 虛擬化是指通過(guò)虛擬鏈路將虛擬路由器連接起來(lái)，在這個(gè)虛擬的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渖鲜褂貌煌膮f(xié) 議為用戶(hù)提供一組服務(wù)。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商所提供服務(wù)的多樣化促進(jìn)了虛擬網(wǎng)的發(fā)展。虛擬 網(wǎng)正被廣泛部署在物理網(wǎng)。虛擬網(wǎng)在構(gòu)建過(guò)程中，由于所選取的策略不同，導(dǎo)致邏輯網(wǎng)被雜 亂無(wú)章的映射到物理網(wǎng)。傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)能技術(shù)是盡可能的將網(wǎng)絡(luò)中的流量規(guī)劃到一顆最小 生成樹(shù)上，倘若該最小生成樹(shù)不能夠承載這些流量，就添加些鏈路，以增加承載這些流量的 帶寬。由于當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的邏輯網(wǎng)拓?fù)浜臀锢砭W(wǎng)拓?fù)涫侵丿B的，他們的方案往往是根據(jù)計(jì)算出 來(lái)邏輯網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，采用切斷鏈路或關(guān)閉節(jié)點(diǎn)的方法實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的改造。切 斷鏈路無(wú)疑會(huì)造成相應(yīng)鏈路的大量丟包和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲貥?gòu)(0SPF協(xié)議學(xué)習(xí))的延時(shí)(AS越大， 延時(shí)越長(zhǎng))，這樣對(duì)用戶(hù)來(lái)講，有一個(gè)比較明顯的業(yè)務(wù)中斷時(shí)間。VR00M(Virtual Router on the Move)是一種虛擬路由器的遷移方案，它保證了在 遷移路由器的過(guò)程中，不中斷用戶(hù)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，從而可以保證用戶(hù)的QoS。利用這種機(jī)制，只 要鏈路條件允許，我們可以遷移路由器，同時(shí)保證虛擬網(wǎng)的邏輯網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫桥c遷移之前的 網(wǎng)絡(luò)是同構(gòu)的。利用VR00M機(jī)制，將負(fù)載相對(duì)較低的路由器上的虛擬路由器遷移到負(fù)載稍 微高的節(jié)點(diǎn)，同時(shí)保證其負(fù)載不要過(guò)高，進(jìn)而關(guān)閉負(fù)載低的節(jié)點(diǎn)，進(jìn)行節(jié)能。隨著節(jié)能成為 全球關(guān)注的焦點(diǎn)，消耗巨大能量的互聯(lián)網(wǎng)上的節(jié)能也越來(lái)越受到重視。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不足，提出一種基于虛擬路由器可遷移的虛擬網(wǎng)節(jié)能方法， 在已經(jīng)映射了邏輯網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渖?，采用?dòng)態(tài)的虛擬路由器調(diào)整機(jī)制，使虛擬網(wǎng)被更映射 到更小范圍的一個(gè)物理網(wǎng)上，然后關(guān)閉多余的節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)節(jié)能。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案
本發(fā)明是基于遺傳算法和VR00M機(jī)制，對(duì)物理網(wǎng)上的虛擬網(wǎng)進(jìn)行調(diào)整而達(dá)到節(jié)能的目 標(biāo)。先定義一個(gè)可接受負(fù)載區(qū)間(low，high)。管理服務(wù)器對(duì)虛擬網(wǎng)的路由器負(fù)載進(jìn)行探 測(cè)，然后找出負(fù)載(load〈low)的路由器節(jié)點(diǎn)。接著在該低負(fù)載節(jié)點(diǎn)周?chē)阉鞴?jié)點(diǎn)其負(fù)載 處于(low，high)之間的節(jié)點(diǎn)集合。然后，對(duì)該集合內(nèi)的節(jié)點(diǎn)按負(fù)載由低到高進(jìn)行排序，將低負(fù)載節(jié)點(diǎn)上的虛擬路由器進(jìn)行依次遷移到該集合內(nèi)的節(jié)點(diǎn)。當(dāng)所選的節(jié)點(diǎn)的負(fù)責(zé)接近于 集合的上限時(shí)，按序選擇集合內(nèi)的下一個(gè)節(jié)點(diǎn)，進(jìn)行負(fù)載遷移。一種基于虛擬路由器可遷移的虛擬網(wǎng)節(jié)能方法，通過(guò)下述步驟
(1)首先確定需遷移的虛擬路由器；
(2)對(duì)需遷移的輕負(fù)載虛擬路由器重新定位；
(3)對(duì)需遷移的重負(fù)載虛擬路由器重新定位；
(4)需遷移的虛擬路由器對(duì)應(yīng)鏈路的重新映射過(guò)程；
實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)有的虛擬網(wǎng)映射進(jìn)行改造，使用最少的節(jié)點(diǎn)來(lái)承載所有的虛擬網(wǎng)，關(guān)閉多余 的節(jié)點(diǎn)。所述的基于虛擬路由器可遷移的虛擬網(wǎng)節(jié)能方法，所述需遷移虛擬路由器的確定 過(guò)程包括以下步驟
1)管理服務(wù)器接收各物理節(jié)點(diǎn)的消息RPN，獲得全局的物理網(wǎng)拓?fù)湫畔ⅲ?br> 2)定義一個(gè)路由器CPU可接受的負(fù)載范圍(low，high)，然后根據(jù)各節(jié)點(diǎn)的物理信息， 管理服務(wù)器將節(jié)點(diǎn)按CPU利用率分成三類(lèi)集合低負(fù)載路由器集合，高負(fù)載路由器集合和 可接受負(fù)載的路由器集合；
3)管理服務(wù)器根據(jù)以上的劃分，將低負(fù)載路由器裝入一個(gè)隊(duì)列，標(biāo)識(shí)集合為S1,同時(shí)也 將高負(fù)載路由器裝入另一個(gè)隊(duì)列，標(biāo)識(shí)集合為& ；可接受負(fù)載的路由器將放入第三個(gè)隊(duì)列， 標(biāo)識(shí)為集合&；
4)設(shè)置集合&的優(yōu)先級(jí)為1，集合&的優(yōu)先級(jí)為2；
5)將集合&中的元素以CPU利用率按由低到高進(jìn)行排序，將集合&中的元素按CPU利 用率以由高到低的順序排序。所述的基于虛擬路由器可遷移的虛擬網(wǎng)節(jié)能方法，需遷移的輕負(fù)載虛擬路由器的 重新定位過(guò)程包括以下步驟
1)對(duì)可接受負(fù)載的路由器集合&中每個(gè)節(jié)點(diǎn)根據(jù)其剩余資源定義一個(gè)權(quán)值H，
2)按權(quán)值H的從大到小將集合&中的元素進(jìn)行排序；
3)依次選擇優(yōu)先級(jí)為2的集合&中的元素w；
4)再按序選擇集合&的元素v，依次將w上的虛擬路由器調(diào)度VR到ν上 并測(cè)試ν的帶寬是否滿足VR的要求，并定義一個(gè)計(jì)數(shù)器；
5)若滿足，則遷移，若計(jì)數(shù)器的值小于集合&的勢(shì)，跳到步驟4);如果w中的虛擬路由 器被遷移完，那么就關(guān)閉節(jié)點(diǎn)；否則，將w放到集合&中；
6)如果隊(duì)列&非空，那么就跳到步驟1)，否則退出循環(huán)。所述的基于虛擬路由器可遷移的虛擬網(wǎng)節(jié)能方法，需遷移的重負(fù)載虛擬路由器的 重新定位過(guò)程包括以下步驟
1)對(duì)可接受路由器集合&中每個(gè)節(jié)點(diǎn)根據(jù)其剩余資源定義一個(gè)權(quán)值H；
2)按權(quán)值H將集合&中的元素進(jìn)行排序；
3)依次選擇優(yōu)先級(jí)為1的集合&中的元素w；
4)再按序選擇集合&的元素v，依次將w上的虛擬路由器調(diào)度VR到ν上，并測(cè)試ν的 帶寬是否滿足VR的要求，初始化計(jì)數(shù)器，記錄循環(huán)次數(shù)；
5)若滿足，則遷移，否則跳到步驟4)，當(dāng)計(jì)數(shù)器的值等于或者大于集合&的勢(shì)時(shí)，跳出循環(huán)；
6)如果VR被遷移之后，路由器w的CPU利用率在范圍(low，high)之內(nèi)，則將該元素放 入集合&中；檢查計(jì)數(shù)器的值，若大于集合&的勢(shì)，那么也將元素放入集合& ；
7)如果隊(duì)列&非空，那么就跳到步驟1)，否則退出循環(huán)。所述的基于虛擬路由器可遷移的虛擬網(wǎng)節(jié)能方法，所述鏈路的重新映射過(guò)程包括 以下步驟
1)確定好要遷移的虛擬路由器后，管理服務(wù)器記錄當(dāng)前的虛擬路由器Vr與鄰接虛擬 路由器集合VR之間的帶寬；
2)選定新的物理路由器的物理節(jié)點(diǎn)；
3)按序到虛擬路由器集合VR選擇某個(gè)虛擬路由器VRi,管理服務(wù)器計(jì)算虛擬路由器節(jié) 點(diǎn)vr’到虛擬路由器節(jié)點(diǎn)VRi之間所能夠通過(guò)的流量是否大于原來(lái)vr與VRi之間的流量，定 義一個(gè)計(jì)數(shù)器；
4)如果虛擬路由器節(jié)點(diǎn)vr’到虛擬路由器節(jié)點(diǎn)VIii之間承載的流量大于原先的流量， 那么從集合VR刪除虛擬路由器VRi,并在相應(yīng)的支路流上用MPLS協(xié)議配置標(biāo)簽標(biāo)識(shí)鏈路； 當(dāng)虛擬路由器集合VR為空時(shí)，結(jié)束本過(guò)程；當(dāng)計(jì)算器小于集合VR的勢(shì)時(shí)，跳到步驟3)；
5)如果虛擬路由器節(jié)點(diǎn)vr’到虛擬路由器節(jié)點(diǎn)VIii之間承載的流量小于原先的流量，則 需要對(duì)原先的流量進(jìn)行分流處理；如果采用線性規(guī)劃算法搜出的結(jié)果為空，則不能遷移虛 擬路由器，將該物理路由器節(jié)點(diǎn)放到集合&中，結(jié)束本過(guò)程；
6)若采用線性規(guī)劃算法搜出的結(jié)果是成功的，則在相應(yīng)的多支路流上用MPLS協(xié)議配 置標(biāo)簽標(biāo)識(shí)鏈路；當(dāng)虛擬路由器集合VR為空時(shí)，結(jié)束本過(guò)程，否則，跳到步驟3)。本發(fā)明的有益積極效果
1、本發(fā)明提出了一種基于虛擬路由器可遷移(VR00M機(jī)制)的虛擬網(wǎng)節(jié)能算法。它與其 他的網(wǎng)絡(luò)節(jié)能方法相比，能夠優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)資源，而且節(jié)能效果良好。在節(jié)能的過(guò)程中不中斷用 戶(hù)的數(shù)據(jù)傳輸，保證用戶(hù)的QoS不中斷。2、本發(fā)明基于VROOM (Virtual ROuter On the Move)機(jī)制的虛擬路由器調(diào)整方 案，與傳統(tǒng)的節(jié)能方案相比，擴(kuò)展性好，能保持邏輯網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)同構(gòu)，從而有效的提高了網(wǎng) 絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量。


圖1 映射了虛擬網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖； 圖2 需遷移路由器的確定過(guò)程流程圖3 需遷移的輕負(fù)載虛擬路由器的重新定位過(guò)程流程圖； 圖4 需遷移的重負(fù)載虛擬路由器的重新定位過(guò)程流程圖； 圖5 對(duì)應(yīng)鏈路的重新映射過(guò)程流程圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一參見(jiàn)圖1，為一種映射了虛擬網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。本發(fā)明基于虛擬路由 器可遷移的虛擬網(wǎng)節(jié)能方法，通過(guò)下述步驟(1)首先確定需遷移的虛擬路由；(2)對(duì)需遷 移的輕負(fù)載虛擬路由器重新定位；(3)對(duì)需遷移的重負(fù)載虛擬路由器重新定位；(4)需遷移的虛擬路由器對(duì)應(yīng)鏈路的重新映射過(guò)程；從而通過(guò)對(duì)現(xiàn)有的虛擬網(wǎng)映射進(jìn)行改造，使用最 少的節(jié)點(diǎn)來(lái)承載所有的虛擬網(wǎng)，關(guān)閉多余的節(jié)點(diǎn)。實(shí)施例二 參見(jiàn)圖2，本實(shí)施例與實(shí)施例一相比，具體提出了需遷移虛擬路由器的 確定過(guò)程。需遷移虛擬路由器的確定過(guò)程包括以下步驟
1)初始網(wǎng)絡(luò)中所有物理路由節(jié)點(diǎn)都和管理服務(wù)器相連，所有物理路由節(jié)點(diǎn)都有一個(gè) 唯一的標(biāo)志。這些節(jié)點(diǎn)承載著虛擬網(wǎng)，因此，它們都占用一定的CPU資源。2)所有的物理節(jié)點(diǎn)向鄰居物理節(jié)點(diǎn)發(fā)送消息RNA (包括消息類(lèi)型，節(jié)點(diǎn)ID，節(jié)點(diǎn) 端口 ID，節(jié)點(diǎn)端口 IP)；
3)物理節(jié)點(diǎn)收到鄰居物理節(jié)點(diǎn)的消息RNA(包括消息類(lèi)型，節(jié)點(diǎn)ID，節(jié)點(diǎn)端口ID，節(jié)點(diǎn) 端口 IP)，則將鄰居物理節(jié)點(diǎn)的信息添加到鄰居物理節(jié)點(diǎn)信息表(包括鄰居節(jié)點(diǎn)ID，鄰居節(jié) 點(diǎn)端口 ID，鄰居節(jié)點(diǎn)端口 IP)中；
4)所有的物理節(jié)點(diǎn)向管理服務(wù)器發(fā)送消息RPN(包括消息類(lèi)型，物理節(jié)點(diǎn)消息(節(jié)點(diǎn) ID，節(jié)點(diǎn)端口 ID，節(jié)點(diǎn)端口 IP)，鄰接物理節(jié)點(diǎn)消息(鄰居節(jié)點(diǎn)ID，鄰居節(jié)點(diǎn)端口 ID，鄰居節(jié) 點(diǎn)端口 IP))，管理服務(wù)器獲得所有物理節(jié)點(diǎn)的消息RPN后，即獲得全局的物理網(wǎng)拓?fù)湎?(包括物理節(jié)點(diǎn)信息(包括節(jié)點(diǎn)ID，節(jié)點(diǎn)端口 ID，節(jié)點(diǎn)端口 IP)，物理鏈路信息(鏈路ID，鏈 路總帶寬Totalbandwidth，鏈路可用帶寬Freebandwidth，鏈路延時(shí)Delay)，支持協(xié)議類(lèi)型 ftOtocol)，管理服務(wù)器管理虛擬網(wǎng)的構(gòu)建和服務(wù)；
5)管理服務(wù)器根據(jù)定義的路由器CPU負(fù)載范圍(low，high)，將當(dāng)前的路由器劃分為 三個(gè)集合，一類(lèi)路由器集合&，其元素的CPU負(fù)載處于(0，low),它們處于低負(fù)載行列，一類(lèi) 路由器集合，其元素的CPU負(fù)載處于(high，100)，它們處于高負(fù)載行列。另外的一類(lèi)路由器 集合&，其元素的CPU負(fù)載處于該區(qū)間內(nèi)。6)設(shè)置集合的優(yōu)先級(jí)為1，集合的優(yōu)先級(jí)為2 (其目的就是為了首先保證節(jié)能，然 后再考慮QoS，節(jié)能是本發(fā)明的主要目標(biāo))。7)將集合&中的元素以CPU利用率按由低到高進(jìn)行排序，將集合中的元素按CPU 利用率以由高到低的順序排序。實(shí)施例三參見(jiàn)圖3，本實(shí)施例與實(shí)施例二相比，進(jìn)一步具體提出了需遷移輕負(fù)載 虛擬路由器的確定過(guò)程。需遷移的輕負(fù)載虛擬路由器的重新定位過(guò)程包括如下步驟
1)對(duì)集合&中每個(gè)節(jié)點(diǎn)按式計(jì)算其權(quán)值，其中是節(jié)點(diǎn)剩余的CPU利用率，表示節(jié)點(diǎn) 的邊的剩余帶寬(權(quán)值就是該節(jié)點(diǎn)的可用資源)。2)按權(quán)值H將集合&中的元素進(jìn)行排序。3)依次選擇優(yōu)先級(jí)為2的集合&中的元素w，并初始化一個(gè)計(jì)數(shù)器。4)再按序選擇集合&的元素，依次將w上的虛擬路由器調(diào)度到上，增加計(jì)數(shù)器的值。5)比較計(jì)數(shù)器的值與集合&的勢(shì)的大小，若計(jì)數(shù)器值較大，則將w放到集合& 中，跳到步驟8)。6)測(cè)試ν的帶寬是否滿足的要求，若滿足，則遷移，否則，跳到步驟4)。7)如果w中的虛擬路由器被遷移完，那么就關(guān)閉節(jié)點(diǎn)。否則，將w放到集合&中。如果隊(duì)列&非空，那么就跳到步驟1)，否則退出循環(huán)，結(jié)束本過(guò)程。實(shí)施例四參見(jiàn)圖4，本實(shí)施例與實(shí)施例三相比，進(jìn)一步提出了需遷移的重負(fù)載虛擬路由器的重新定位過(guò)程。需遷移的重負(fù)載虛擬路由器的重新定位過(guò)程包括以下步驟
1)對(duì)集合&中每個(gè)節(jié)點(diǎn)按式計(jì)算其權(quán)值，其中是節(jié)點(diǎn)剩余的CPU利用率，表示節(jié)點(diǎn) 的邊的剩余帶寬(權(quán)值就是該節(jié)點(diǎn)的可用資源)。2)按權(quán)值H將集合&中的元素進(jìn)行排序。3)依次選擇優(yōu)先級(jí)為1的集合中的元素W，并初始化一個(gè)計(jì)數(shù)器。4) 再按序選擇集合&的元素V，依次將w上的虛擬路由器調(diào)度VR到ν上，增加 計(jì)數(shù)器的值。5) 比較計(jì)數(shù)器的值與集合Sa的勢(shì)的大小，若計(jì)數(shù)器值較大，則將w放到集合& 中，跳到步驟8)。6)測(cè)試ν的帶寬是否滿足VR的要求，若滿足，則遷移，否則跳到步驟4)。7)如果VR被遷移之后，路由器w的CPU利用率在范圍(loW，high)之內(nèi)，那么將 w放入集合&中。8)如果隊(duì)列&非空，那么就跳到步驟1)，否則退出循環(huán)。實(shí)施例五參見(jiàn)圖5，本實(shí)施例與實(shí)施例三相比，進(jìn)一步提出了對(duì)應(yīng)鏈路的重新映 射過(guò)程。對(duì)應(yīng)鏈路的重新映射過(guò)程包括以下步驟
1)確定好要遷移的虛擬路由器后，管理服務(wù)器記錄當(dāng)前的虛擬路由器與鄰接虛擬路 由器集合的鏈路上的寬帶集合。2)選定需遷移虛擬路由器的新的物理節(jié)點(diǎn)，初始化一個(gè)計(jì)數(shù)器。為了保證用戶(hù)的 QoS，我們需要保證遷移之后的虛擬路由器與原來(lái)對(duì)應(yīng)的鄰接虛擬路由器集合的鏈路上的 帶寬集合鏈路大于的帶寬，即。3)按序到虛擬路由器集合VR中選擇某個(gè)虛擬路由器，增加計(jì)數(shù)器的值。4)判斷計(jì)數(shù)器與集合VR的勢(shì)的大小，若計(jì)數(shù)器的值較大，則該虛擬路由器不可 遷移，終止本過(guò)程。5)管理服務(wù)器根據(jù)Dijstra算法搜索出VR和之間的具有最大瓶頸鏈路帶寬(設(shè) 瓶頸鏈路帶寬為)的鏈路，如果有多條這樣的鏈路，那么再次調(diào)用Di jstra算法，選擇一個(gè)具 有最短跳的支路(這樣可以盡可能的減少對(duì)用戶(hù)的QoS的影響)。6)如果〈，那么說(shuō)明要對(duì)原來(lái)的流進(jìn)行分流的處理，分流處理就類(lèi)似于一個(gè)傳統(tǒng) 的多商品流的問(wèn)題(這類(lèi)問(wèn)題可以用一個(gè)經(jīng)典的多項(xiàng)式時(shí)間的線性規(guī)劃算法可以解決)。當(dāng) 用線性規(guī)劃算法，搜出的結(jié)果是空的，那么說(shuō)明不能遷移虛擬路由器，返回值為false，結(jié)束 本過(guò)程。7)若線性規(guī)劃算法搜出的結(jié)果是成功的，并在相應(yīng)的多支路流上用MPLS協(xié)議配 置標(biāo)簽標(biāo)識(shí)鏈路，從集合VR刪除虛擬路由器。8)如果〉，那么從集合VR刪除虛擬路由器，并在相應(yīng)的鏈路流上用MPLS協(xié)議配 置標(biāo)簽標(biāo)識(shí)該鏈路。當(dāng)虛擬路由器集合VR為空時(shí)，則結(jié)束本過(guò)程，返回值為true，否則跳到步驟3)。
權(quán)利要求
1.一種基于虛擬路由器可遷移的虛擬網(wǎng)節(jié)能方法，其特征是通過(guò)下述步驟(1)首先確定需遷移的虛擬路由器；(2)對(duì)需遷移的輕負(fù)載虛擬路由器重新定位；(3)對(duì)需遷移的重負(fù)載虛擬路由器重新定位；(4)需遷移的虛擬路由器對(duì)應(yīng)鏈路的重新映射過(guò)程；實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)有的虛擬網(wǎng)映射進(jìn)行改造，使用最少的節(jié)點(diǎn)來(lái)承載所有的虛擬網(wǎng)，關(guān)閉多余 的節(jié)點(diǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于虛擬路由器可遷移的虛擬網(wǎng)節(jié)能方法，其特征是所述 需遷移虛擬路由器的確定過(guò)程包括以下步驟1)管理服務(wù)器接收各物理節(jié)點(diǎn)的消息RPN，獲得全局的物理網(wǎng)拓?fù)湫畔ⅲ?)定義一個(gè)路由器CPU可接受的負(fù)載范圍(low，high)，然后根據(jù)各節(jié)點(diǎn)的物理信息， 管理服務(wù)器將節(jié)點(diǎn)按CPU利用率分成三類(lèi)集合低負(fù)載路由器集合，高負(fù)載路由器集合和 可接受負(fù)載的路由器集合；3)管理服務(wù)器根據(jù)以上的劃分，將低負(fù)載路由器裝入一個(gè)隊(duì)列，標(biāo)識(shí)集合為S1,同時(shí)也 將高負(fù)載路由器裝入另一個(gè)隊(duì)列，標(biāo)識(shí)集合為& ；可接受負(fù)載的路由器將放入第三個(gè)隊(duì)列， 標(biāo)識(shí)為集合&；4)設(shè)置集合&的優(yōu)先級(jí)為1，集合&的優(yōu)先級(jí)為2；5)將集合&中的元素以CPU利用率按由低到高進(jìn)行排序，將集合&中的元素按CPU利 用率以由高到低的順序排序。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于虛擬路由器可遷移的虛擬網(wǎng)節(jié)能方法，其特征是需遷 移的輕負(fù)載虛擬路由器的重新定位過(guò)程包括以下步驟1)對(duì)可接受負(fù)載的路由器集合&中每個(gè)節(jié)點(diǎn)根據(jù)其剩余資源定義一個(gè)權(quán)值H，2)按權(quán)值H的從大到小將集合&中的元素進(jìn)行排序；3)依次選擇優(yōu)先級(jí)為2的集合&中的元素w；4)再按序選擇集合&的元素v，依次將w上的虛擬路由器調(diào)度VR到ν上并測(cè)試ν的帶寬是否滿足VR的要求，并定義一個(gè)計(jì)數(shù)器；5)若滿足，則遷移，若計(jì)數(shù)器的值小于集合&的勢(shì)，跳到步驟4);如果w中的虛擬路由 器被遷移完，那么就關(guān)閉節(jié)點(diǎn)；否則，將w放到集合&中；6)如果隊(duì)列&非空，那么就跳到步驟1)，否則退出循環(huán)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的基于虛擬路由器可遷移的虛擬網(wǎng)節(jié)能方法，其特征是 需遷移的重負(fù)載虛擬路由器的重新定位過(guò)程包括以下步驟1)對(duì)可接受路由器集合&中每個(gè)節(jié)點(diǎn)根據(jù)其剩余資源定義一個(gè)權(quán)值H；2)按權(quán)值H將集合&中的元素進(jìn)行排序；3)依次選擇優(yōu)先級(jí)為1的集合&中的元素w；4)再按序選擇集合&的元素v，依次將w上的虛擬路由器調(diào)度VR到ν上，并測(cè)試ν的 帶寬是否滿足VR的要求，初始化計(jì)數(shù)器，記錄循環(huán)次數(shù)；5)若滿足，則遷移，否則跳到步驟4)，當(dāng)計(jì)數(shù)器的值等于或者大于集合&的勢(shì)時(shí)，跳出 循環(huán)；6)如果VR被遷移之后，路由器w的CPU利用率在范圍(low，high)之內(nèi)，則將該元素放入集合&中；檢查計(jì)數(shù)器的值，若大于集合&的勢(shì)，那么也將元素放入集合& ；7)如果隊(duì)列&非空，那么就跳到步驟1)，否則退出循環(huán)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的基于虛擬路由器可遷移的虛擬網(wǎng)節(jié)能方法，其特征是 所述鏈路的重新映射過(guò)程包括以下步驟1)確定好要遷移的虛擬路由器后，管理服務(wù)器記錄當(dāng)前的虛擬路由器vr與鄰接虛擬 路由器集合VR之間的帶寬；2)選定新的物理路由器的物理節(jié)點(diǎn)；3)按序到虛擬路由器集合VR選擇某個(gè)虛擬路由器VI^，管理服務(wù)器計(jì)算虛擬路由器節(jié) 點(diǎn)vr’到虛擬路由器節(jié)點(diǎn)VRi之間所能夠通過(guò)的流量是否大于原來(lái)vr與VRi之間的流量，定 義一個(gè)計(jì)數(shù)器；4)如果虛擬路由器節(jié)點(diǎn)vr’到虛擬路由器節(jié)點(diǎn)VIii之間承載的流量大于原先的流量， 那么從集合VR刪除虛擬路由器VRi,并在相應(yīng)的支路流上用MPLS協(xié)議配置標(biāo)簽標(biāo)識(shí)鏈路； 當(dāng)虛擬路由器集合VR為空時(shí)，結(jié)束本過(guò)程；當(dāng)計(jì)算器小于集合VR的勢(shì)時(shí)，跳到步驟3)；5)如果虛擬路由器節(jié)點(diǎn)vr’到虛擬路由器節(jié)點(diǎn)VIii之間承載的流量小于原先的流量，則 需要對(duì)原先的流量進(jìn)行分流處理；如果采用線性規(guī)劃算法搜出的結(jié)果為空，則不能遷移虛 擬路由器，將該物理路由器節(jié)點(diǎn)放到集合&中，結(jié)束本過(guò)程；6)若采用線性規(guī)劃算法搜出的結(jié)果是成功的，則在相應(yīng)的多支路流上用MPLS協(xié)議配 置標(biāo)簽標(biāo)識(shí)鏈路；當(dāng)虛擬路由器集合VR為空時(shí)，結(jié)束本過(guò)程，否則，跳到步驟3)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于虛擬路由器可遷移的虛擬網(wǎng)節(jié)能方法，在已經(jīng)映射了邏輯網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渖希捎脛?dòng)態(tài)的虛擬路由器調(diào)整機(jī)制，使虛擬網(wǎng)被更映射到更小范圍的一個(gè)物理網(wǎng)上，然后關(guān)閉多余的節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)節(jié)能?；谶z傳算法和VROOM機(jī)制，對(duì)物理網(wǎng)上的虛擬網(wǎng)進(jìn)行調(diào)整。先定義一個(gè)可接受負(fù)載區(qū)間(low,high)，管理服務(wù)器對(duì)虛擬網(wǎng)的路由器負(fù)載進(jìn)行探測(cè)，然后找出負(fù)載(load<low)的路由器節(jié)點(diǎn)。接著在該低負(fù)載節(jié)點(diǎn)周?chē)阉鞴?jié)點(diǎn)其負(fù)載處于(low,high)之間的節(jié)點(diǎn)集合。然后，對(duì)該集合內(nèi)的節(jié)點(diǎn)按負(fù)載由低到高進(jìn)行排序，將低負(fù)載節(jié)點(diǎn)上的虛擬路由器進(jìn)行依次遷移到該集合內(nèi)的節(jié)點(diǎn)。當(dāng)所選的節(jié)點(diǎn)的負(fù)責(zé)接近于集合的上限時(shí)，按序選擇集合內(nèi)的下一個(gè)節(jié)點(diǎn)，進(jìn)行負(fù)載遷移。
文檔編號(hào)H04L12/56GK102082732SQ20111004295
公開(kāi)日2011年6月1日 申請(qǐng)日期2011年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月23日
發(fā)明者伊鵬, 吳春明, 姜明, 廖生權(quán), 張建輝, 張棟, 王保進(jìn), 王婷, 黃萬(wàn)偉, 齊寧 申請(qǐng)人:中國(guó)人民解放軍信息工程大學(xué)