面向差异化业务请求的虚拟网络映射算法

网络虚拟化是克服当前网络僵化的重要方法,而资源分配是网络虚拟化实现的核心.为了解决业务差异性需求导致的物理网络资源分布不均,造成虚拟网络接受率下降的问题,提出面向差异化业务请求的虚拟网络映射算法.该算法首先定义反应节点和所连接链路资源比的节点饱和度,依此将虚拟节点映射在节点饱和度最接近虚拟网络请求的物理节点上,最后基于所映射的物理节点和节点饱和度约束,将虚拟链路映射在由物理链路组成的路径上.仿真结果表明该算法能够满足不同业务的差异化请求,具有较高的资源利用率和虚拟网络接受率.     

基于链路优先的快速协同虚拟网络映射算法

在网络虚拟化环境中,为了减少链路映射成本和提高收益,提出了一种链路优先的协同映射算法。该算法交替映射链路和节点,并使用贪心思想优先将带宽资源需求较大的虚拟链路映射到跳数较少的物理路径上,最终达到降低虚拟网络平均消耗和提高虚拟网络接受率的目的。仿真结果表明,与已有算法相比,所提算法节约了链路映射的成本,提高了虚拟网络接受率和物理网络收益,算法运行时间也有效缩短。     

应用粒子群优化的绿色虚拟网络映射算法

绿色网络是近年来网络技术研究的热点,以节能为优化目标的虚拟网络映射算法成为基于网络虚拟化技术中资源分配研究的重点.提出了应用粒子群优化的绿色虚拟网络映射算法,重定义粒子群优化算法中的参数和粒子进化行为,以关闭底层网络节点和链路数量最多为适应度函数,在较低的算法复杂度条件下,获得绿色虚拟网络映射的最优解.仿真结果表明,与对比算法相比,静态环境下所提算法的运行时间大幅度降低;动态环境下所提算法的节点关闭率、链路关闭率、虚拟网络请求接受率均有所提升,算法运行时间也大大缩短.     

虚拟网络映射模型和算法研究

虚拟网络映射是网络虚拟化的关键问题之一,其目的是在满足虚拟网络资源需求的前提下,为该虚拟网络分配合适的底层网络节点和链路资源,从而在共享的物理网络基础设施之上构建彼此隔离的多重异构虚拟网络,为网络基础创新研究提供实验环境和平台,为网络新应用提供承载服务。论述了虚拟网络映射模型和映射算法,并提出基于最小割集理论设计VN映射算法。     

基于多商品流模型的虚拟链路映射

网络虚拟化是解决网络僵化问题和更好地共享底层网络资源的一种有效途径,虚拟网络映射是实施网络虚拟化的关键问题之～。虚拟网络映射包括节点映射和链路映射两个方面,其目标是为虚拟网络请求分配合适的底层网络节点和链路资源。阐述了底层网络支持路径分割时,如何基于多商品流模型实现VN链路映射。     

一种基于拓扑势的虚拟网络映射算法

该文针对现有的虚拟网络映射算法对网络中节点的拓扑属性考虑不够周到,导致其请求接受率和收益开销比较低的问题,将物理学里的场论思想引入了虚拟网络映射,并提出一种基于拓扑势的虚拟网络映射算法。该算法在节点映射阶段,通过计算节点的拓扑势、节点的资源能力、待映射节点与已映射节点之间的距离,将虚拟节点映射至最佳的物理节点。在链路映射阶段,通过计算物理路径的可用带宽和路径跳数,将虚拟链路映射至最佳的物理路径。仿真实验表明,该算法在多种虚拟网络到达强度下的请求接受率和收益开销比均优于当前的虚拟网络映射算法。     

虚拟网络映射高效节能运输模型及算法

网络虚拟化使得智能能量感知网络部署成为可能,已有研究忽略了节点映射能耗最优化。本文把节点映射能耗优化问题转化为生产地与销售地之间物资运输代价最优化问题,建立高效节能节点映射运输模型。根据最大元素法,提出了混合一阶段与两阶段映射算法,在链路映射的约束下找到节点分配最小能耗代价最优解;利用主动休眠策略,提出了基于运输模型的主动休眠虚拟网络映射节能算法;利用节点可重复映射技术,提出了基于运输模型的节点可重复映射算法,进一步提高了底层网络资源休眠数量。仿真结果验证了本文所提算法能够显著降低系统能耗,适合大规模高效节能虚拟网络映射。     

弹性光网络中节点优先的虚拟网络映射算法

针对弹性光网络中虚拟网络映射的资源消耗问题,综合考虑节点、链路对虚拟网络映射资源需求的影响,提出了节点优先的虚拟网络映射算法。所提算法先对虚拟节点依据节点权值进行排序,然后为虚拟节点分配满足资源需求的物理节点,并采用贪心原则映射虚拟节点,最后利用协同映射方式将虚拟链路映射到长度最短的无环物理路径上,以达到减小虚拟网络资源消耗的目的。仿真结果表明,所提算法能有效减小虚拟网络资源消耗并降低网络请求阻塞率。     

面向节点异构的能耗感知虚拟网络映射算法

在底层网络节点异构的环境中,能耗优化的虚拟网络映射问题并不是最小化工作节点和链路数。该文针对此问题,构建底层网络节点和链路的负载能耗模型,并以能耗最优为目标,建立虚拟网络映射问题的数学模型,提出一种能耗感知虚拟网络映射算法。该算法在节点映射阶段以最小化能耗和协调链路映射为原则,将虚拟节点映射至综合资源能力最大的底层节点上,并采用改进的能耗感知k最短路径法进行链路映射。仿真结果表明,该算法显著减少虚拟网络映射的能耗,且底层网络节点异构性越大,能耗优势更为明显。     

面向多节点故障的生存性虚拟网络映射方法

针对网络虚拟化环境中虚拟网络的生存性问题,提出一种面向多节点故障的生存性虚拟网络映射方法。该方法预先在物理网络中按比例留出备份资源并根据拓扑属性构造节点的候选集合,在发生节点故障后从故障节点的候选集合中选取重映射目标并动态分配预留的备用资源来恢复受到影响的虚拟网络,提高长期运营利润。仿真实验在多节点故障模型下从适用性、稳定性及性能方面验证了该方法的有效性。     

基于资源区域聚集度的虚拟网映射算法

虚拟网映射是网络虚拟化研究中亟待解决的问题,针对已有映射算法中存在的对于网络拓扑信息利用不足的现状,该文提出了基于资源区域聚集度的虚拟网映射算法(RCI-VNE)。在映射预处理阶段,根据局部拓扑信息和区域资源聚集度提出节点区域资源聚集评价算法。在节点映射阶段,提出一种基于节点区域资源聚集排名的2-近邻聚集映射算法,该算法将虚拟网节点集中映射到底层网络中可用资源丰富的区域,减小承载链路的长度。实验结果表明,该算法降低了虚拟网映射开销,且具有较高的虚拟网请求接受率和较低的平均执行时间。     

分布式环境中基于协商的虚拟网映射算法

网络虚拟化技术可以在共享的底层物理网络上为用户同时提供多种可定制的服务网络。目前的虚拟网映射算法比较依赖于集中式的管理节点,使其在可靠性和适用范围等方面存在诸多问题。为此,提出了一种分布式环境下的虚拟网映射算法,该算法通过多个节点之间的相互协商来完成虚拟网的映射,并且在降低通信开销和缩短虚拟链路的路径长度方面进行了相应改进。实验结果表明,该算法与同类型算法相比,在资源利用率和通信开销方面具有一定的优越性。     

基于链路可靠性的无线虚拟网络分配方法

针对无线网络链路可靠性差影响无线虚拟网络的分配这一问题,提出了一种基于链路可靠性的无线虚拟网络分配算法（WVNEA-LR）。该算法通过物理网络拓扑预处理和允许同一个虚拟请求中的多个虚拟节点映射到同一个物理节点上的方法,提高了Vn构建成功率和节约了物理链路资源。利用Q因子改善了因拓扑分配稀疏时Vn构建成功率低的问题。此外,WVNEA-LR的节点分配为链路分配作了准备,并通过选择可靠性高的承载路径保证了分配后的Vn具有高可靠性。仿真结果表明, WVNEA-LR获得较好的虚拟网络构建成功率、较高的收益成本比和资源利用率。     

Dynamic recovery for survivable virtual network embedding

Network virtualization is a promising way to overcome the current ossification of the Intemet. It is essential challenge to find effective, efficient and robust embedding algorithms for recovering virtual network. The virtual network mapping algorithm based on integer programming which was proposed months ago. But it did consider the faults of physical network resources, which is so called survivable virtual network embedding （VNE） problem. Previous strategies for enabling survivability in network virtualization focused on providing protection for the physical network or enhancing the virtual networks by providing backup physical resources in advance, and treated all the physical failures as link failures. In the article, a dynamic recovery method is proposed to solve the survivable virtual network embedding problem based on the integer programming VNE algorithm. The dynamic recovery method doesn＇t need to backup physical resources and it makes more substrate resources which can be used in the embedding. The dynamic recovery process will be activated only when physical failures occur. Different algorithms are used to recovery node and link failures. Simulations show that the method helps to recover almost all of physical failures by finding the substitute nodes and paths, and its performance is very close to that of pure VNE method without considering physical failures.     

Embedding and reconfiguration algorithms for service aggregation in network virtualization

Network virtualization and transmission quality optimization are promising techniques for future Internet. Previous researches on virtual network embedding focused on efficient utilization of network resources. In this paper, we present a virtual network embedding scheme that aims at improving the effect of transmission quality optimization. In order to enable more service benefit from optimization, the embedding algorithm presented in this paper follows the service aggregation embedding principle. We also develop a reconfiguration algorithm based on service aggregation and load balance. Simulation experiments demonstrate that the proposed algorithms can achieve good performance on service aggregation as well as efficient resource utilization. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.     

Virtual access network embedding in wireless mesh networks

Network virtualization of a wireless mesh network (WMN) is an economical way for different subscribers to customize their exclusive access networks through a common network infrastructure. The most critical task of network virtualization is virtual network embedding, which can be divided into two sub-problems: node mapping and link mapping. Although there exist approaches to virtual network embedding in wired networks, the characteristics of WMNs make virtual network embedding become a unique and challenging problem. In this paper, virtual access network embedding is studied for WMNs. To support flexible resource allocation in virtual access network embedding, each access node is designed based on orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) dual-radio architecture. Through subcarrier allocation on each link, virtual access networks are gracefully separated from each other. To coordinate channel assignment across different links under the constraint of a limited number of orthogonal channels, a novel channel allocation algorithm is proposed to exploit partially-overlapped channels to improve resource utilization. Since the virtual access network embedding problem is NP-hard, a heuristic algorithm is developed based on an enhanced genetic algorithm to obtain an approximate but effective solution. Simulation results illustrate that the virtual access network embedding framework developed in this paper works effectively in WMNs.     

Adaptive scheme based on status feedback for virtual network mapping

Network virtualization is considered as a powerful way to deploy different network architectures and protocols over a shared physical infrastructure.Virtual network(VN)embedding plays an important role in the network virtualization environment.Virtual network embedding is mainly about mapping virtual nodes and virtual links onto the physical network resources efficiently.However,load balancing of substrate network has not received much consideration.This paper proposes an adaptive virtual network mapping algorithm based on status feedback.The main contribution is to embed the virtual network requests according to the current load distribution of substrate network.This adaptive algorithm differentiates the residual bandwidth of substrate links and takes full advantage of the multi-path to improve the load balancing of the substrate network.Simulation experiments show that the proposed algorithm improves the load distribution of substrate network distinctly while reducing the average substrate link stress significantly.     

跨域虚拟网络映射问题研究

该文研究网络虚拟化环境下的跨域虚拟网络映射问题,提出一种集中式管理、分布式控制的分层分域虚拟网络资源管理架构。在此基础上,构建了一种有效的虚拟网络跨域映射框架,在此框架下将涉及到跨域的虚拟网络请求进行划分,并以最小化虚拟网络映射开销为目标,基于优化的人工蜂群算法进行最优划分方案的求解。仿真结果表明该方法在平均划分时间、虚拟网络请求接受率和平均额外映射等方面相比传统方法具有更好的性能。