本申請(qǐng)屬于云計(jì)算，尤其涉及一種基于時(shí)空特征的vcpe分配方法、裝置及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化和云計(jì)算技術(shù)的發(fā)展，基于vcpe(虛擬客戶端設(shè)備)的虛擬網(wǎng)關(guān)已經(jīng)在運(yùn)營(yíng)商和企業(yè)網(wǎng)絡(luò)等得到了廣泛的應(yīng)用，以vcpe代替?zhèn)鹘y(tǒng)用戶端網(wǎng)關(guān)能夠?qū)崿F(xiàn)資源統(tǒng)一管理，降低運(yùn)營(yíng)成本。

2、目前，為家庭用戶分配vcpe主要采用靜態(tài)分配方法，現(xiàn)有的vcpe分配方法采用簡(jiǎn)單的平均分配法，用戶首次開通業(yè)務(wù)時(shí)為用戶分配對(duì)應(yīng)的vcpe資源，保證每個(gè)vcpe綁定的用戶基本相同，但是，這種方法雖然能夠在一定程度上確保服務(wù)器以及vcpe資源的負(fù)載均衡，卻無(wú)法應(yīng)對(duì)開通業(yè)務(wù)用戶增多、接入用戶流量變化帶來(lái)的vcpe資源池負(fù)載不均與業(yè)務(wù)性能降低問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種基于時(shí)空特征的vcpe分配方法、裝置及系統(tǒng)，能夠基于用戶、vcpe的流量時(shí)空特征為用戶分配最優(yōu)vcpe，達(dá)到優(yōu)化vcpe資源池負(fù)載，提高用戶服務(wù)性能的目的。

2、第一方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種基于時(shí)空特征的虛擬客戶端設(shè)備vcpe分配方法，該方法包括：

3、響應(yīng)于新用戶的入網(wǎng)服務(wù)請(qǐng)求，獲取新用戶的空間特征數(shù)據(jù)；

4、查找與新用戶具有相同空間特征數(shù)據(jù)的已服務(wù)用戶，構(gòu)建參考用戶集合；

5、查找參考用戶集合中各用戶的時(shí)間特征數(shù)據(jù)，時(shí)間特征數(shù)據(jù)用于表示流量隨時(shí)間的分布特征；

6、根據(jù)參考用戶集合中各用戶的時(shí)間特征數(shù)據(jù)，計(jì)算得到參考時(shí)間特征數(shù)據(jù)；

7、獲取vcpe集群中各vcpe的時(shí)間特征數(shù)據(jù)，并計(jì)算vcpe集群中各vcpe的時(shí)間特征數(shù)據(jù)與參考時(shí)間特征數(shù)據(jù)之間的第一差異度；

8、從vcpe集群中選擇第一差異度的值最大時(shí)對(duì)應(yīng)的vcpe分配給新用戶，并根據(jù)分配結(jié)果向新用戶下發(fā)轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則。

9、在第一方面的一些可能的實(shí)施方式中，空間特征數(shù)據(jù)包括位置信息。

10、在第一方面的一些可能的實(shí)施方式中，時(shí)間特征數(shù)據(jù)包括數(shù)組f，f＝t/|t|，其中，t＝[t1,t2,ti,…,tn]，n表示將一個(gè)特征周期分為n個(gè)小時(shí)間槽，ti表示第i個(gè)時(shí)間槽的平均流量，|t|為數(shù)組t的平均值。

11、在第一方面的一些可能的實(shí)施方式中，參考時(shí)間特征數(shù)據(jù)由參考用戶集合中所有用戶的時(shí)間特征數(shù)據(jù)按元素相加得到。

12、在第一方面的一些可能的實(shí)施方式中，vcpe的時(shí)間特征數(shù)據(jù)與參考時(shí)間特征數(shù)據(jù)之間的第一差異度由vcpe的時(shí)間特征數(shù)據(jù)與參考時(shí)間特征數(shù)據(jù)之間的歐氏距離確定。

13、在第一方面的一些可能的實(shí)施方式中，在根據(jù)分配結(jié)果向新用戶下發(fā)轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則之后，該方法還包括：新增并持續(xù)更新新用戶的空間特征數(shù)據(jù)及時(shí)間特征數(shù)據(jù)的記錄。

14、在第一方面的一些可能的實(shí)施方式中，在根據(jù)分配結(jié)果向新用戶下發(fā)轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則之后，該方法還包括：

15、響應(yīng)于vcpe的調(diào)整請(qǐng)求，獲取待調(diào)整vcpe承載的用戶；

16、獲取待調(diào)整vcpe及其承載用戶的時(shí)間特征數(shù)據(jù)，計(jì)算得到待調(diào)整vcpe與各承載用戶的時(shí)間特征數(shù)據(jù)之間的第二差異度；

17、從待調(diào)整vcpe承載的用戶中選擇第二差異度的值最小時(shí)對(duì)應(yīng)的用戶作為目標(biāo)調(diào)整用戶；

18、獲取vcpe集群中除待調(diào)整vcpe外的其他vcpe的時(shí)間特征數(shù)據(jù)，計(jì)算得到各vcpe與目標(biāo)調(diào)整用戶的時(shí)間特征數(shù)據(jù)之間的第三差異度；

19、從vcpe集群中除待調(diào)整vcpe外的其他vcpe中，選擇第三差異度的值最大時(shí)對(duì)應(yīng)的vcpe分配給目標(biāo)調(diào)整用戶；

20、刪除目標(biāo)調(diào)整用戶原有的轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則，并根據(jù)分配結(jié)果向目標(biāo)調(diào)整用戶重新下發(fā)轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則。

21、第二方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種基于時(shí)空特征的vcpe分配裝置，該裝置包括：

22、第一獲取模塊，用于響應(yīng)于新用戶的入網(wǎng)服務(wù)請(qǐng)求，獲取新用戶的空間特征數(shù)據(jù)；

23、構(gòu)建模塊，用于查找與新用戶具有相同空間特征數(shù)據(jù)的已服務(wù)用戶，構(gòu)建參考用戶集合；

24、查找模塊，用于查找參考用戶集合中各用戶的時(shí)間特征數(shù)據(jù)，時(shí)間特征數(shù)據(jù)用于表示流量隨時(shí)間的分布特征；

25、第一計(jì)算模塊，用于根據(jù)參考用戶集合中各用戶的時(shí)間特征數(shù)據(jù)，計(jì)算得到參考時(shí)間特征數(shù)據(jù)；

26、第二獲取模塊，用于獲取vcpe集群中各vcpe的時(shí)間特征數(shù)據(jù)；

27、第二計(jì)算模塊，用于計(jì)算vcpe集群中各vcpe的時(shí)間特征數(shù)據(jù)與參考時(shí)間特征數(shù)據(jù)之間的第一差異度；

28、分配模塊，用于從vcpe集群中選擇第一差異度的值最大時(shí)對(duì)應(yīng)的vcpe分配給新用戶，并根據(jù)分配結(jié)果向新用戶下發(fā)轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則。

29、第三方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種基于時(shí)空特征的vcpe分配系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：云網(wǎng)關(guān)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，云網(wǎng)關(guān)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)包括分布在用戶側(cè)的多個(gè)物理設(shè)備和部署在云側(cè)的多個(gè)vcpe集群；如上的基于時(shí)空特征的vcpe分配裝置，用于從vcpe集群中選擇vcpe分配給用戶側(cè)的物理設(shè)備。

30、第四方面，本申請(qǐng)實(shí)施例還提供一種終端設(shè)備，該設(shè)備包括：處理器以及存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序指令的存儲(chǔ)器；處理器執(zhí)行計(jì)算機(jī)程序指令時(shí)實(shí)現(xiàn)如上的基于時(shí)空特征的vcpe分配方法。

31、第五方面，本申請(qǐng)實(shí)施例還提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序指令，計(jì)算機(jī)程序指令被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如上的基于時(shí)空特征的vcpe分配方法。

32、如上，在本申請(qǐng)實(shí)施例的基于時(shí)空特征的vcpe分配方法中，響應(yīng)于新用戶的入網(wǎng)服務(wù)請(qǐng)求，獲取新用戶的空間特征數(shù)據(jù)；再查找與新用戶具有相同空間特征數(shù)據(jù)的已服務(wù)用戶，構(gòu)建參考用戶集合；再查找參考用戶集合中各用戶的時(shí)間特征數(shù)據(jù)，時(shí)間特征數(shù)據(jù)用于表示流量隨時(shí)間的分布特征；再根據(jù)參考用戶集合中各用戶的時(shí)間特征數(shù)據(jù)，計(jì)算得到參考時(shí)間特征數(shù)據(jù)；再獲取vcpe集群中各vcpe的時(shí)間特征數(shù)據(jù)，并計(jì)算vcpe集群中各vcpe的時(shí)間特征數(shù)據(jù)與參考時(shí)間特征數(shù)據(jù)之間的第一差異度；最后從vcpe集群中選擇第一差異度的值最大時(shí)對(duì)應(yīng)的vcpe分配給新用戶，并根據(jù)分配結(jié)果向新用戶下發(fā)轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則。

33、也就是說(shuō)，本申請(qǐng)實(shí)施例在用戶首次開通入網(wǎng)業(yè)務(wù)(即新用戶流量分布未知的情況下)，選擇與新用戶空間位置特征相同的其它用戶的流量分布特征，代替新用戶的流量分布特征與vcpe集群中各vcpe的流量分布特征進(jìn)行特征差異性匹配，并將新用戶與流量分布特征差異大的vcpe進(jìn)行匹配，實(shí)現(xiàn)了基于時(shí)空特征的vcpe優(yōu)化分配，能夠保證vcpe在時(shí)間尺度上負(fù)載分布更均勻，優(yōu)化vcpe資源池負(fù)載，有效降低后續(xù)vcpe調(diào)整頻次。

34、并且，本申請(qǐng)實(shí)施例中的用戶位置特征以及流量分布特征是最容易獲得、最有效的特征，如果考慮使用其它特征進(jìn)行vcpe動(dòng)態(tài)分配，會(huì)極大的增加信息獲取成本、難度，效果也難以保證。

技術(shù)特征：

1.一種基于時(shí)空特征的虛擬客戶端設(shè)備vcpe分配方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述空間特征數(shù)據(jù)包括位置信息。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述時(shí)間特征數(shù)據(jù)包括數(shù)組f，f＝t/|t|，其中，t＝[t1,t2,ti,…,tn]，n表示將一個(gè)特征周期分為n個(gè)小時(shí)間槽，ti表示第i個(gè)時(shí)間槽的平均流量，|t|為數(shù)組t的平均值。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述參考時(shí)間特征數(shù)據(jù)由所述參考用戶集合中所有用戶的時(shí)間特征數(shù)據(jù)按元素相加得到。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述vcpe的時(shí)間特征數(shù)據(jù)與所述參考時(shí)間特征數(shù)據(jù)之間的第一差異度由所述vcpe的時(shí)間特征數(shù)據(jù)與所述參考時(shí)間特征數(shù)據(jù)之間的歐氏距離確定。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述根據(jù)分配結(jié)果向新用戶下發(fā)轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則之后，所述方法還包括：新增并持續(xù)更新新用戶的空間特征數(shù)據(jù)及時(shí)間特征數(shù)據(jù)的記錄。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述根據(jù)分配結(jié)果向新用戶下發(fā)轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則之后，所述方法還包括：

8.一種基于時(shí)空特征的vcpe分配裝置，其特征在于，包括：

9.一種基于時(shí)空特征的vcpe分配系統(tǒng)，其特征在于，包括：

10.一種終端設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備包括：處理器以及存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序指令的存儲(chǔ)器；

11.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序指令，所述計(jì)算機(jī)程序指令被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-7任意一項(xiàng)所述的基于時(shí)空特征的vcpe分配方法。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)公開了一種基于時(shí)空特征的vCPE分配方法、裝置及系統(tǒng)，該方法包括：獲取新用戶的空間特征數(shù)據(jù)；查找與新用戶具有相同空間特征數(shù)據(jù)的已服務(wù)用戶，構(gòu)建參考用戶集合；查找參考用戶集合中各用戶的時(shí)間特征數(shù)據(jù)，時(shí)間特征數(shù)據(jù)用于表示流量隨時(shí)間的分布特征；根據(jù)參考用戶集合中各用戶的時(shí)間特征數(shù)據(jù)，計(jì)算得到參考時(shí)間特征數(shù)據(jù)；獲取vCPE集群中各vCPE的時(shí)間特征數(shù)據(jù)，并計(jì)算vCPE集群中各vCPE的時(shí)間特征數(shù)據(jù)與參考時(shí)間特征數(shù)據(jù)之間的第一差異度；從vCPE集群中選擇第一差異度的值最大時(shí)對(duì)應(yīng)的vCPE分配給新用戶，并根據(jù)分配結(jié)果向新用戶下發(fā)轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則。根據(jù)本申請(qǐng)實(shí)施例，能夠基于用戶、vCPE的流量時(shí)空特征為用戶分配最優(yōu)vCPE。

技術(shù)研發(fā)人員：許凌毅,羅建孝,王之偉,王金江,馬志
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中移（杭州）信息技術(shù)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21