一种基于紧迫性的底层网络结构备份方法及装置与流程
1.本发明涉及电力通信网运维领域，尤其涉及一种基于紧迫性的底层网络结构备份方法及装置。
背景技术：
2.随着电力业务数量和类型的快速增加，电力业务对电力通信网的资源需求快速增加。为了解决电力通信网资源不足的问题，网络功能虚拟化(network function virtualization,nfv)技术被提出。在nfv环境下，传统网络被划分为底层网络和服务功能链(service function chain,sfc)。底层网络可以采用虚拟化技术将单个物理网络设备虚拟为多个虚拟网元。服务功能链可以根据业务需求快速构建。由于每个sfc需要与其它sfc共享底层网络资源，导致sfc更容易出现故障或性能下降。所以，nfv技术虽然提高了底层网络资源的利用率，但是sfc的可靠性有所降低。
技术实现要素：
3.本发明实施例提供一种基于紧迫性的底层网络结构备份方法及装置，对紧迫性较高的资源进行快捷有效的备份。
4.为实现上述目的，本技术实施例的第一方面提供了一种基于紧迫性的底层网络结构备份方法，包括：
5.对目标电力通信网进行网络虚拟化，得到底层网络结构和虚拟网络结构；
6.根据所述底层网络结构和所述虚拟网络结构的映射关系，确认服务于所述虚拟网络结构的底层网络结构；所述底层网络结构包括多个底层节点和多条底层链路；所述虚拟网络结构包括多个虚拟节点和多条虚拟链路；
7.根据所述底层网络结构，分别计算每个底层节点的重要性、历史故障率、独立性和每条底层链路的重要性、历史故障率、独立性；
8.根据所述每个底层节点的重要性、历史故障率、独立性和所述每条底层链路的重要性、历史故障率、独立性，计算每个底层节点的紧迫性和每条底层链路的紧迫性并根据紧迫性的大小进行排序；
9.根据紧迫性大小的排序结果，使用预留的备份资源对底层网络结构进行底层节点备份和底层链路备份。
10.在第一方面的一种可能的实现方式中，所述根据所述底层网络结构和所述虚拟网络结构的映射关系，具体为:
11.所述虚拟网络结构的虚拟节点承载在所述底层网络结构的底层节点上，所述虚拟网络结构的虚拟链路承载在所述底层网络结构的底层路径上。
12.在第一方面的一种可能的实现方式中，所述根据所述底层网络结构，分别计算每个底层节点的重要性、历史故障率、独立性和每条底层链路的重要性、历史故障率、独立性，具体为:
13.根据所述底层网络结构的历史分配记录，分别计算每个底层节点的重要性、每条底层链路的重要性；
14.根据所述底层网络结构的历史运维记录，分别计算每个底层节点的历史故障率、每条底层链路的历史故障率；
15.根据所述底层网络结构的节点连接密度，分别计算每个底层节点的独立性、每条底层链路的独立性。
16.在第一方面的一种可能的实现方式中，所述根据所述底层网络结构的历史分配记录，分别计算每个底层节点的重要性、每条底层链路的重要性，具体包括：
17.计算每个底层节点承载各个虚拟节点时对应的节点资源矩阵；每个节点资源矩阵中的矩阵元素为每个虚拟节点的资源量；
18.计算每个底层网络承载各条链路时对应的链路资源矩阵；每条链路资源矩阵中的矩阵元素为每条虚拟链路的跳数与起始节点的度数；
19.对全部节点资源矩阵进行求和得到总节点资源矩阵，并对全部链路资源矩阵进行求和，得到总链路资源矩阵；
20.对所述总节点资源矩阵和所述总链路资源矩阵进归一化处理得到重要性矩阵；所述重要性矩阵的对角线元素表示物理节点上承载虚拟网络节点的平均重要度。
21.在第一方面的一种可能的实现方式中，所述根据所述底层网络结构的历史运维记录，分别计算每个底层节点的历史故障率、每条底层链路的历史故障率，具体包括：
22.每个底层节点的历史故障率为一段时间内发生节点故障次数与节点故障次数最大值的比值；
23.每条底层链路的历史故障率为一段时间内发生链路故障次数与链路故障次数最大值的比值。
24.在第一方面的一种可能的实现方式中，所述根据所述底层网络结构的节点连接密度，分别计算每个底层节点的独立性、每条底层链路的独立性，具体包括：
25.每个底层节点的独立性为当前节点的度数的倒数；
26.每条底层链路的独立性为链路第一节点的度数与链路第二节点的度数之和的倒数；所述链路第一节点、所述链路第二节点是底层链路的两个端点。
27.在第一方面的一种可能的实现方式中，所述根据所述每个底层节点的重要性、历史故障率、独立性和所述每条底层链路的重要性、历史故障率、独立性，计算每个底层节点的紧迫性和每条底层链路的紧迫性，具体包括：
28.每个底层节点或每个底层链路的紧迫性为对应重要性、历史故障率和独立性的线性加权和，在线性加权中重要性加权因子、历史故障率加权因子和独立性加权因子需要根据所述目标电力通信网的路由策略进行设定。
29.在第一方面的一种可能的实现方式中，所述根据紧迫性大小的排序结果，使用预留的备份资源对底层网络结构进行底层节点备份和底层链路备份，具体包括：
30.多次对底层节点排序结果中紧迫性最大的一个底层节点进行备份，备份后将所述底层节点从排序结果移除，直至预留的备份资源达到剩余比例容量；
31.多次对底层链路排序结果中紧迫性最大的一条底层链路进行备份，备份后将所述底层链路从排序结果移除，直至预留的备份资源达到剩余比例容量。
32.本技术实施例的第二方面提供了一种基于可靠性的底层网络资源备份装置，包括：
33.虚拟模块，用于对目标电力通信网进行网络虚拟化，得到底层网络结构和虚拟网络结构；
34.映射模块，用于根据所述底层网络结构和所述虚拟网络结构的映射关系，确认服务于所述虚拟网络结构的底层网络结构；所述底层网络结构包括多个底层节点和多条底层链路；所述虚拟网络结构包括多个虚拟节点和多条虚拟链路；
35.计量模块，用于根据所述底层网络结构，分别计算每个底层节点的重要性、历史故障率、独立性和每条底层链路的重要性、历史故障率、独立性；
36.排序模块，用于根据所述每个底层节点的重要性、历史故障率、独立性和所述每条底层链路的重要性、历史故障率、独立性，计算每个底层节点的紧迫性和每条底层链路的紧迫性并根据紧迫性的大小进行排序；
37.备份模块，用于根据紧迫性大小的排序结果，使用预留的备份资源对底层网络结构进行底层节点备份和底层链路备份。
38.在第二方面的一种可能的实现方式中，所述计量模块具体用于：
39.根据所述底层网络结构的历史分配记录，分别计算每个底层节点的重要性、每条底层链路的重要性；
40.根据所述底层网络结构的历史运维记录，分别计算每个底层节点的历史故障率、每条底层链路的历史故障率；
41.根据所述底层网络结构的节点连接密度，分别计算每个底层节点的独立性、每条底层链路的独立性。
42.相比于现有技术，本发明实施例提供的一种基于紧迫性的底层网络结构备份方法及装置，先后根据底层网络结构的历史分配记录、历史运维记录、节点连接密度，计算得到每个底层节点的重要性、历史故障率、独立性和每条底层链路的重要性、历史故障率、独立性，进而从重要性、历史故障率、独立性三个维度分析每个底层节点或底层链路对备份需求的紧迫程度，再调用预留的备份资源对紧迫性大的底层节点或底层链路优先进行备份。对各个底层节点或底层链路进行紧迫性排序保证了后续分配为备份资源的合理性，将更多的备份资源集中用于不可靠资源，尤其是优先对资源较小的底层结构进行备份，进而有效地提高虚拟网络的可用率和资源分配率。
附图说明
43.图1是本发明一实施例提供的一种基于紧迫性的底层网络结构备份方法的流程示意图；
44.图2是本发明一实施例提供的使用不同备份方法后的虚拟网络可用率比较图；
45.图3是本发明一实施例提供的使用不同备份方法后的虚拟网络资源分配成功率比较图。
具体实施方式
46.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
47.请参见图1，本发明一实施例提供一种基于紧迫性的底层网络结构备份方法，包括：
48.s10、对目标电力通信网进行网络虚拟化，得到底层网络结构和虚拟网络结构。
49.s11、根据所述底层网络结构和所述虚拟网络结构的映射关系，确认服务于所述虚拟网络结构的底层网络结构；所述底层网络结构包括多个底层节点和多条底层链路；所述虚拟网络结构包括多个虚拟节点和多条虚拟链路。
50.s12、根据所述底层网络结构，分别计算每个底层节点的重要性、历史故障率、独立性和每条底层链路的重要性、历史故障率、独立性。
51.s13、根据所述每个底层节点的重要性、历史故障率、独立性和所述每条底层链路的重要性、历史故障率、独立性，计算每个底层节点的紧迫性和每条底层链路的紧迫性并根据紧迫性的大小进行排序。
52.s14、根据紧迫性大小的排序结果，使用预留的备份资源对底层网络结构进行底层节点备份和底层链路备份。
53.在网络虚拟化环境下，传统的网络被划分为底层网络和虚拟网络。底层网络使用无向图gc＝(nc,ec)表示，由底层网络服务提供商建设，主要负责提供底层网络资源。底层网络包括底层节点和底层链路，分别使用nc表示底层节点集合，ec表示底层链路集合。底层节点具有计算资源属性，使用表示。底层链路具有带宽资源属性，使用表示。
54.虚拟网络使用gv＝(nv,ev)表示，由服务提供商建设，主要负责承载特定的电力业务。本发明主要研究服务功能链类型的虚拟网络。虚拟网络包括虚拟节点和虚拟链路资源，分别使用nv表示虚拟网络的虚拟节点集合，ev表示虚拟网络的虚拟链路集合。虚拟节点具有计算资源属性，使用表示。虚拟链路具有带宽资源属性，使用表示。
55.已有研究对底层网络资源备份时，忽略了底层网络的拓扑特征，存在导致资源备份效率低的问题。于是，本发明实施例基于紧迫性的底层网络结构备份方法，对网络资源进行划分，在备份资源受限的前提下，对底层节点和底层链路备份紧迫性较高的资源进行备份。
56.示例性地，所述根据所述底层网络结构和所述虚拟网络结构的映射关系，具体为:
57.所述虚拟网络结构的虚拟节点承载在所述底层网络结构的底层节点上，所述虚拟网络结构的虚拟链路承载在所述底层网络结构的底层路径上。
58.为分析底层网络结构的紧迫性，首先需要到所有服务于虚拟网络结构的底层资源。根据映射关系，到虚拟网络结构虚拟节点和虚拟链路对应的底层节点和底层链路。
59.示例性地，s12具体为:
60.根据所述底层网络结构的历史分配记录，分别计算每个底层节点的重要性、每条底层链路的重要性。
61.根据所述底层网络结构的历史运维记录，分别计算每个底层节点的历史故障率、每条底层链路的历史故障率。
62.根据所述底层网络结构的节点连接密度，分别计算每个底层节点的独立性、每条底层链路的独立性。
63.示例性地，所述根据所述底层网络结构的历史分配记录，分别计算每个底层节点的重要性、每条底层链路的重要性，具体包括：
64.计算每个底层节点承载各个虚拟节点时对应的节点资源矩阵；每个节点资源矩阵中的矩阵元素为每个虚拟节点的资源量；
65.计算每个底层网络承载各条链路时对应的链路资源矩阵；每条链路资源矩阵中的矩阵元素为每条虚拟链路的跳数与起始节点的度数；
66.对全部节点资源矩阵进行求和得到总节点资源矩阵，并对全部链路资源矩阵进行求和，得到总链路资源矩阵；
67.对所述总节点资源矩阵和所述总链路资源矩阵进归一化处理得到重要性矩阵；所述重要性矩阵的对角线元素表示物理节点上承载虚拟网络节点的平均重要度。
68.本发明实施例基于已分配过的虚拟节点的数量来评价节点重要性，“已分配过的虚拟节点的数量”这个参数需要从历史分配记录获取。因为经常分配资源的节点，再次分配的可能性较高，所以需要进行备份提升可靠性。本发明实施例将资源的分配数据表示为矩阵形式。在节点资源特征方面，每个底层节点上承载的资源量越大，越需要备份。使用矩阵元素表示每个物理节点上承载的虚拟网络资源的数量。承载第k个虚拟网络的虚拟节点资源的矩阵如公式(1)所示。矩阵元素为每个虚拟节点的资源量。其中的元素值表示物理网络中各个节点的重要性。每个元素的取值为分配给虚拟节点的cpu的取值。下标n是底层物理网络中物理节点的总数。
[0069][0070]
在链路资源特征方面，矩阵中链路上承载的资源量越大，越需要备份。矩阵中同行最大的，链路备份的价值越大。使用矩阵表示每条物理链路上承载的虚拟网络资源的数量。承载第k个虚拟网络的链路资源矩阵如公式(2)所示。矩阵元素为每条虚拟链路的跳数与起始节点的度数，表示链路可靠性与距离的比值，使用公式(3)计算。
[0071][0072][0073]
在公式(3)中，表示当前节点的度数，表示从节点到节
点的路径中包含的链路数量。
[0074]
此时，一段时间内k个虚拟网络的资源分配后，承载k个虚拟网络的虚拟节点资源的总节点资源矩阵sn使用公式(4)计算。
[0075][0076]
承载k个虚拟网络的链路后的总链路资源矩阵se使用公式(5)计算。
[0077][0078]
对sn、se使用公式(6)进行归一化处理。其中，对角线元素m
ii
表示物理节点上承载虚拟网络的虚拟节点的平均重要度。非对角线元素m
ij
表示物理链路上承载虚拟网络的虚拟链路的平均重要度。
[0079][0080]
示例性地，所述根据所述底层网络结构的历史运维记录，分别计算每个底层节点的历史故障率、每条底层链路的历史故障率，具体包括：
[0081]
每个底层节点的历史故障率为一段时间内发生节点故障次数与节点故障次数最大值的比值；
[0082]
每条底层链路的历史故障率为一段时间内发生链路故障次数与链路故障次数最大值的比值。
[0083]
一段时间内发生故障的次数越多，表明当前物理资源越容易发生故障。节点和链路的故障率使用一段时间内发生故障的次数表示。物理节点和物理链路的故障率分别使用和表示，分别使用公式(7)和公式(8)表示。其中，表示一段时间内发生故障次数的最大值。表示一段时间内物理节点发生故障的次数。表示一段时间内发生故障次数的最大值。表示一段时间内物理链路发生故障的次数。
[0084][0085][0086]
示例性地，所述根据所述底层网络结构的节点连接密度，分别计算每个底层节点的独立性、每条底层链路的独立性，具体包括：
[0087]
每个底层节点的独立性为当前节点的度数的倒数；
[0088]
每条底层链路的独立性为链路第一节点的度数与链路第二节点的度数之和的倒数；所述链路第一节点、所述链路第二节点是底层链路的两个端点。
[0089]
物理节点的资源的独立性是当前节点周边节点的连接密度，使用公式(9)计算。其中，表示当前节点的度数。度数越小，表示当前节点越独立。当节点周边的节点的连接密度小时，当前节点发生故障后，周边没有可以快速恢复的资源。当连接密
度大时，可以通过动态迁移策略，快速实现资源的迁移。从而恢复故障节点上的资源。
[0090][0091]
物理链路的资源的独立性是当前链路两个节点的连接密度，使用公式(10)计算。其中，物理节点和物理节点是物理链路的两个端点。度数越小，表示当前节点越独立。当物理链路周边节点的度数较小时，当前链路发生故障后，周边没有可以快速恢复的资源。当度数较大时，可以通过动态迁移策略，快速实现资源的迁移，从而恢复故障链路上的资源。
[0092][0093]
底层节点资源备份的紧迫性使用表示，使用公式(11)计算。表示节点的重要性，取值是重要性矩阵m
ii
中对角线元素值对应的m
ii
。底层链路资源备份的紧迫性使用表示，使用公式(12)计算。表示链路的重要性，取值是重要性矩阵m
ij
中非对角线元素对应的m
ij
。
[0094][0095][0096]
通过对各个资源的属性分析可知，底层资源的重要性越大，越需要较高的可靠性。底层资源的历史故障性越大，越需要备份。资源的独立性越大，越需要备份。为均衡各个属性的取值，一般而言，根据经验设置重要性的权重为40％，历史故障性的权重为30％，资源独立性的权重为30％。
[0097]
示例性地，所述根据所述每个底层节点的重要性、历史故障率、独立性和所述每条底层链路的重要性、历史故障率、独立性，计算每个底层节点的紧迫性和每条底层链路的紧迫性，具体包括：
[0098]
每个底层节点或每个底层链路的紧迫性为对应重要性、历史故障率和独立性的线性加权和，在线性加权中重要性加权因子、历史故障率加权因子和独立性加权因子需要根据所述目标电力通信网的路由策略进行设定。
[0099]
示例性地，s14具体包括：
[0100]
多次对底层节点排序结果中紧迫性最大的一个底层节点进行备份，备份后将所述底层节点从排序结果移除，直至预留的备份资源达到剩余比例容量；
[0101]
多次对底层链路排序结果中紧迫性最大的一条底层链路进行备份，备份后将所述底层链路从排序结果移除，直至预留的备份资源达到剩余比例容量。
[0102]
为解决虚拟网络可靠性低的问题，本发明实施例基于紧迫性的底层网络结构备份方法(riasfcorbc)。为分析riasfcorbc的性能，采用网络拓扑生成工具gt-itm产生网络环境。网络拓扑包括底层网络和虚拟网络两种网络拓扑。在底层网络拓扑方面，使用不同数量的底层网络节点模拟不同规模的网络。底层网络节点的数量从50个增加到100个。
[0103]
通过对已有研究分析可知，基于故障特征的底层网络资源可靠性提升算法(riaunrofc)是提升底层网络资源可靠性的一种常用方法。该算法使用备份资源对故障次
数最多的资源进行备份，从而提升底层网络资源的可靠性。为了比较两个算法的性能，实验中使用底层网络故障环境下的虚拟网络的网络可靠性进行评估。底层网络的故障环境采用底层链路中断进行模拟。在模拟底层链路中断时，随机选择[2％,3％]的底层基础链路作为中断链路。算法比较时采用虚拟网络的可用率、虚拟网络的资源分配成功率进行分析。在资源备份容量方面，采用的备份资源容量为资源总量的15％。
[0104]
在虚拟网络的可用率方面，两个算法的运行结果如图2所示。图中x轴表示底层节点的数量，y轴表示部分底层节点发生故障后虚拟网络的可用率。从图可知，在不同网络规模下，两个算法的虚拟网络的可用率都比较稳定。说明两个算法在不同底层节点网络环境下都能进行收敛。两个算法的运行结果可知，本发明算法下虚拟网络的可用率高于比较算法。这是因为本发明算法的备份资源从重要性、历史故障率、独立性等多个维度考虑，保障了底层网络资源的可靠性，从而提升了底层网络资源的可用率。
[0105]
在虚拟网络的资源分配成功率方面，两个算法的运行结果如图3所示。图中x轴表示底层节点的数量，y轴表示部分底层节点发生故障后虚拟网络的的资源分配成功率。从图可知，随着底层网络节点数量的增加，两个算法的虚拟网络的资源分配成功率都在增加。这是因为底层网络规模的增加，可以为虚拟网络的提供更多的资源，从而提升了资源分配的成功率。两个算法的结果比较方面，本发明算法下的虚拟网络资源分配成功率较高，这是因为本发明从重要性、历史故障率、独立性等维度对底层资源进行备份，较好的提升了底层网络资源的可用率，从而满足更多的虚拟网络的资源需求。
[0106]
本技术一实施例提供了一种基于可靠性的底层网络资源备份装置，包括：虚拟模块、映射模块、计量模块、排序模块和备份模块。
[0107]
虚拟模块，用于对目标电力通信网进行网络虚拟化，得到底层网络结构和虚拟网络结构。
[0108]
映射模块，用于根据所述底层网络结构和所述虚拟网络结构的映射关系，确认服务于所述虚拟网络结构的底层网络结构；所述底层网络结构包括多个底层节点和多条底层链路；所述虚拟网络结构包括多个虚拟节点和多条虚拟链路。
[0109]
计量模块，用于根据所述底层网络结构，分别计算每个底层节点的重要性、历史故障率、独立性和每条底层链路的重要性、历史故障率、独立性。
[0110]
排序模块，用于根据所述每个底层节点的重要性、历史故障率、独立性和所述每条底层链路的重要性、历史故障率、独立性，计算每个底层节点的紧迫性和每条底层链路的紧迫性并根据紧迫性的大小进行排序。
[0111]
备份模块，用于根据紧迫性大小的排序结果，使用预留的备份资源对底层网络结构进行底层节点备份和底层链路备份。
[0112]
示例性地，所述计量模块具体用于：
[0113]
根据所述底层网络结构的历史分配记录，分别计算每个底层节点的重要性、每条底层链路的重要性；
[0114]
根据所述底层网络结构的历史运维记录，分别计算每个底层节点的历史故障率、每条底层链路的历史故障率；
[0115]
根据所述底层网络结构的节点连接密度，分别计算每个底层节点的独立性、每条底层链路的独立性。
[0116]
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赞述。
[0117]
相比于现有技术，本发明实施例提供的一种基于紧迫性的底层网络结构备份装置，先后根据底层网络结构的历史分配记录、历史运维记录、节点连接密度，计算得到每个底层节点的重要性、历史故障率、独立性和每条底层链路的重要性、历史故障率、独立性，进而从重要性、历史故障率、独立性三个维度分析每个底层节点或底层链路对备份需求的紧迫程度，再调用预留的备份资源对紧迫性大的底层节点或底层链路优先进行备份。对各个底层节点或底层链路进行紧迫性排序保证了后续分配为备份资源的合理性，将更多的备份资源集中用于不可靠资源，尤其是优先对资源较小的底层结构进行备份，进而有效地提高虚拟网络的可用率和资源分配率。
[0118]
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
技术特征：
1.一种基于紧迫性的底层网络结构备份方法，其特征在于，包括对目标电力通信网进行网络虚拟化，得到底层网络结构和虚拟网络结构；根据所述底层网络结构和所述虚拟网络结构的映射关系，确认服务于所述虚拟网络结构的底层网络结构；所述底层网络结构包括多个底层节点和多条底层链路；所述虚拟网络结构包括多个虚拟节点和多条虚拟链路；根据所述底层网络结构，分别计算每个底层节点的重要性、历史故障率、独立性和每条底层链路的重要性、历史故障率、独立性；根据所述每个底层节点的重要性、历史故障率、独立性和所述每条底层链路的重要性、历史故障率、独立性，计算每个底层节点的紧迫性和每条底层链路的紧迫性并根据紧迫性的大小进行排序；根据紧迫性大小的排序结果，使用预留的备份资源对底层网络结构进行底层节点备份和底层链路备份。2.如权利要求1所述基于紧迫性的底层网络结构备份方法，其特征在于，所述根据所述底层网络结构和所述虚拟网络结构的映射关系，具体为:所述虚拟网络结构的虚拟节点承载在所述底层网络结构的底层节点上，所述虚拟网络结构的虚拟链路承载在所述底层网络结构的底层路径上。3.如权利要求1所述基于紧迫性的底层网络结构备份方法，其特征在于，所述根据所述底层网络结构，分别计算每个底层节点的重要性、历史故障率、独立性和每条底层链路的重要性、历史故障率、独立性，具体为:根据所述底层网络结构的历史分配记录，分别计算每个底层节点的重要性、每条底层链路的重要性；根据所述底层网络结构的历史运维记录，分别计算每个底层节点的历史故障率、每条底层链路的历史故障率；根据所述底层网络结构的节点连接密度，分别计算每个底层节点的独立性、每条底层链路的独立性。4.如权利要求3所述基于紧迫性的底层网络结构备份方法，其特征在于，所述根据所述底层网络结构的历史分配记录，分别计算每个底层节点的重要性、每条底层链路的重要性，具体包括：计算每个底层节点承载各个虚拟节点时对应的节点资源矩阵；每个节点资源矩阵中的矩阵元素为每个虚拟节点的资源量；计算每个底层网络承载各条链路时对应的链路资源矩阵；每条链路资源矩阵中的矩阵元素为每条虚拟链路的跳数与起始节点的度数；对全部节点资源矩阵进行求和得到总节点资源矩阵，并对全部链路资源矩阵进行求和，得到总链路资源矩阵；对所述总节点资源矩阵和所述总链路资源矩阵进归一化处理得到重要性矩阵；所述重要性矩阵的对角线元素表示物理节点上承载虚拟网络节点的平均重要度。5.如权利要求3所述基于紧迫性的底层网络结构备份方法，其特征在于，所述根据所述底层网络结构的历史运维记录，分别计算每个底层节点的历史故障率、每条底层链路的历史故障率，具体包括：
每个底层节点的历史故障率为一段时间内发生节点故障次数与节点故障次数最大值的比值；每条底层链路的历史故障率为一段时间内发生链路故障次数与链路故障次数最大值的比值。6.如权利要求3所述基于紧迫性的底层网络结构备份方法，其特征在于，所述根据所述底层网络结构的节点连接密度，分别计算每个底层节点的独立性、每条底层链路的独立性，具体包括：每个底层节点的独立性为当前节点的度数的倒数；每条底层链路的独立性为链路第一节点的度数与链路第二节点的度数之和的倒数；所述链路第一节点、所述链路第二节点是底层链路的两个端点。7.如权利要求1所述基于紧迫性的底层网络结构备份方法，其特征在于，所述根据所述每个底层节点的重要性、历史故障率、独立性和所述每条底层链路的重要性、历史故障率、独立性，计算每个底层节点的紧迫性和每条底层链路的紧迫性，具体包括：每个底层节点或每个底层链路的紧迫性为对应重要性、历史故障率和独立性的线性加权和，在线性加权中重要性加权因子、历史故障率加权因子和独立性加权因子需要根据所述目标电力通信网的路由策略进行设定。8.如权利要求1所述基于紧迫性的底层网络结构备份方法，其特征在于，所述根据紧迫性大小的排序结果，使用预留的备份资源对底层网络结构进行底层节点备份和底层链路备份，具体包括：多次对底层节点排序结果中紧迫性最大的一个底层节点进行备份，备份后将所述底层节点从排序结果移除，直至预留的备份资源达到剩余比例容量；多次对底层链路排序结果中紧迫性最大的一条底层链路进行备份，备份后将所述底层链路从排序结果移除，直至预留的备份资源达到剩余比例容量。9.一种基于紧迫性的底层网络结构备份装置，其特征在于，包括：虚拟模块，用于对目标电力通信网进行网络虚拟化，得到底层网络结构和虚拟网络结构；映射模块，用于根据所述底层网络结构和所述虚拟网络结构的映射关系，确认服务于所述虚拟网络结构的底层网络结构；所述底层网络结构包括多个底层节点和多条底层链路；所述虚拟网络结构包括多个虚拟节点和多条虚拟链路；计量模块，用于根据所述底层网络结构，分别计算每个底层节点的重要性、历史故障率、独立性和每条底层链路的重要性、历史故障率、独立性；排序模块，用于根据所述每个底层节点的重要性、历史故障率、独立性和所述每条底层链路的重要性、历史故障率、独立性，计算每个底层节点的紧迫性和每条底层链路的紧迫性并根据紧迫性的大小进行排序；备份模块，用于根据紧迫性大小的排序结果，使用预留的备份资源对底层网络结构进行底层节点备份和底层链路备份。10.如权利要求9所述基于紧迫性的底层网络结构备份装置，其特征在于，所述计量模块具体用于：根据所述底层网络结构的历史分配记录，分别计算每个底层节点的重要性、每条底层
链路的重要性；根据所述底层网络结构的历史运维记录，分别计算每个底层节点的历史故障率、每条底层链路的历史故障率；根据所述底层网络结构的节点连接密度，分别计算每个底层节点的独立性、每条底层链路的独立性。
技术总结
本发明公开一种基于紧迫性的底层网络结构备份方法及装置，所述方法包括：根据所述底层网络结构，分别计算每个底层节点的重要性、历史故障率、独立性和每条底层链路的重要性、历史故障率、独立性；根据所述每个底层节点的重要性、历史故障率、独立性和所述每条底层链路的重要性、历史故障率、独立性，计算每个底层节点的紧迫性和每条底层链路的紧迫性并根据紧迫性的大小进行排序；根据紧迫性大小的排序结果，使用预留的备份资源对底层网络结构进行底层节点备份和底层链路备份。采用本发明，对各个底层节点或底层链路进行紧迫性排序保证分配备份资源的合理性，对不可靠的底层资源进行快捷有效的备份。行快捷有效的备份。行快捷有效的备份。
