网络边缘在线服务功能链部署方法、系统和设备.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115865912A(43)申请公布日2023.03.28(21)申请号202211385217.X(22)申请日2022.11.07(71)申请人中国人民解放军国防科技大学地址410073湖南省长沙市开福区德雅路109号(72)发明人罗来龙袁宗阳郑松凌郭得科程葛瑶任棒棒张千桢(74)专利代理机构长沙国科天河知识产权代理有限公司43225专利代理师彭小兰(51)Int.Cl.H04L67/10(2022.01)H04L67/1097(2022.01)H04L67/51(2022.01)H04L67/60(2022.01)权利要求书2页说明书19页附图11页(54)发明名称网络边缘在线服务功能链部署方法、系统和设备(57)摘要本申请涉及网络边缘在线服务功能链部署方法、系统和设备，该方法包括：获取网络边缘中每个边缘服务器的计算资源容量和存储资源容量；调用构建的系统部署模型；系统部署模型包括资源延迟模型、放置延迟模型和最小化所有服务请求的平均完成延迟的优化目标；根据计算资源容量和存储资源容量，利用基于DQN算法的服务功能链在线部署法对系统部署模型进行优化处理，得到网络边缘的服务功能链在线部署方案；根据服务功能链在线部署方案，在网络边缘上部署服务功能链。实现了总体服务性能的有效提高。CN115865912ACN115865912A权利要求书1/2页1.一种网络边缘在线服务功能链部署方法，其特征在于，包括步骤：获取网络边缘中每个边缘服务器的计算资源容量和存储资源容量；调用构建的系统部署模型；所述系统部署模型包括资源延迟模型、放置延迟模型和最小化所有服务请求的平均完成延迟的优化目标；根据所述计算资源容量和所述存储资源容量，利用基于DQN算法的服务功能链在线部署法对所述系统部署模型进行优化处理，得到所述网络边缘的服务功能链在线部署方案；根据所述服务功能链在线部署方案，在所述网络边缘上部署服务功能链。2.根据权利要求1所述的网络边缘在线服务功能链部署方法，其特征在于，所述基于DQN算法的服务功能链在线部署法所实现的过程包括：初始化设置的回放缓冲区和内部权重参数；在获得网络边缘环境的当前环境状态后，代理使用∈‑贪婪法选择动作；所述当前环境状态包括边缘服务器剩余的计算资源容量和存储资源容量；执行选择的动作后，代理根据奖励方案获得奖励及下一个环境状态；将获得的奖励及下一个环境状态以设定形式存储在回放缓冲区中；在o个步骤后，代理从回放缓冲区中随机选择小批量的一部分；其中，o表示向回放缓冲区放置选定数量经验的步骤数；在与网络边缘环境交互后，代理使用随机梯度下降法更新网络参数并在t步后，目标网络将复制评估网络的参数以更新参数；其中，t表示设置的更新网络参数值。3.根据权利要求1或2所述的网络边缘在线服务功能链部署方法，其特征在于，上述方法还包括步骤：若对当前服务功能链在线部署方案的满意度低于容差阈值，则利用基于DQN算法的服务功能链在线部署法制定新的服务功能链在线部署方案；其中，通过代理确定保留或迁移当前服务功能链在线部署方案中的虚拟网络功能到新的服务功能链在线部署方案中。4.根据权利要求3所述的网络边缘在线服务功能链部署方法，其特征在于，所述资源延迟模型为其中，表示向第一边缘服务器发送服务请求的延迟，Jφ为二进制数，表示边缘服务器对云或相邻边缘环境的服务请求的延迟，表示每个虚拟网络功能的故障率。5.根据权利要求4所述的网络边缘在线服务功能链部署方法，其特征在于，所述资源延迟模型中，每个虚拟网络功能映射到一台边缘服务器，服务功能链上的所有虚拟网络功能均映射到边缘服务器。6.根据权利要求3所述的网络边缘在线服务功能链部署方法，其特征在于，所述放置延迟模型为2CN115865912A权利要求书2/2页其中，表示服务请求从服务功能链上第一个虚拟网络功能所在的边缘服务器开始，在正常工作条件下依次通过整个服务功能链所在的边缘服务器的延迟，表示有故障虚拟网络功能的备份时，服务请求到备份虚拟网络功能所在的边缘服务器完成任务的延迟，表示来自故障备份服务器的传输延迟。7.根据权利要求3所述的网络边缘在线服务功能链部署方法，其特征在于，所述优化目标为：其中，x表示服务功能链的数量，K表示网络边缘中边缘服务器的数量，表示所述放置延迟模型，表示所述资源延迟模型。8.根据权利要求4所述的网络边缘在线服务功能链部署方法，其特征在于，所述虚拟网络功能的故障率通过虚拟网络功能的维护日志确定。9.一种网络边缘在线服务功能链部署系统，其特征在于，包括：容量获取模块，用于获取网络边缘中每个边缘服务器的计算资源容量和存储资源容量；模型调用模块，用于调用构建的系统部署模型；所述系统部署模型包括资源延迟模型、放置延迟模型和最小化所有服