基于拍卖博弈的可重构服务承载网动态构建算法

针对不同业务对有限的底层网络共享时产生竞争的问题,提出了一种基于拍卖博弈的构建模型,以业务为参与者,业务资源需求为策略空间.基于该模型,设计了基于拍卖博弈的服务承载网动态构建算法,以最大化服务承载网整体构建收益.仿真实验表明,该算法在服务承载网构建整体收益、构建成功率和网络资源占用率等方面,较其他算法具有明显优势.     

基于备份的可重构服务承载网可靠性映射方法

可重构柔性网络链路失效将严重影响其上承载的可重构服务承载网(RSCN)的可靠性。文章基于路径备份策略着重解决时延敏感类型RSCN的可靠性问题,并提出分阶段处理方式进一步优化备份资源消耗。在拓扑预处理阶段,根据RSCN是否支持路径分裂分别提出分裂的最小备份拓扑生成(S-MBT-Gen)算法和最小备份生成树(MBST- Gen)算法,减小备份拓扑带宽约束总量;在拓扑映射阶段,提出主备拓扑协同映射(RNM-PBT)算法,协调利用底层网络资源。仿真结果表明,本文提出的算法降低了RSCN平均资源消耗,且具有较高的请求接受率和较低的平均执行时间。     

可重构服务承载网主动保护算法研究

基于可重构柔性网络(RFNet,reconfigurable flexible network)构建可重构服务承载网(RSCN,reconfigurableservice carrying network)能够为终端用户提供满足业务特性需求的通信服务,有效地解决了传统互联网体系结构面临的困境。鉴于网络故障造成的负面影响,针对RSCN主动保护问题进行了数学建模和理论分析。为了尽量避免重要资源故障给网络带来的影响,设计了资源紧迫度感知的主路径构建子算法RSF-awareMLCA;为了提高RSCN的运行成功率并降低网络链路故障损失,设计了RSCN保护链路构建子算法RPLCA;结合2个子算法,设计了RSCN主动保护构建算法RAPA。最后,分析了算法的复杂度,从RSCN成功运行率、主链路利用率和平均网络链路故障损失3个方面验证了RAPA的优越性。     

可重构服务承载网容错构建算法研究

基于可重构柔性网络(Reconfigurable Flexible Network, ReFlexNet)构建可重构服务承载网(Reconfigurable Service Carrying Network, RSCN)能够有效解决传统互联网体系结构面临的困境。论文在物理链路易发故障的前提下针对RSCN容错构建问题进行了数学建模和理论分析。为尽量避免重要资源故障给网络带来的影响,基于不同资源的重要程度,设计了资源紧迫度感知的RSCN构建算法RSF-ACA。为提高RSCN的运行成功率,设计了发生网络故障时的RSCN恢复算法RSLFRA。最后,通过仿真实验,从RSCN成功运行率、资源紧迫度和物理链路利用率3个方面验证了该文提出的算法的优越性。     

可重构服务承载网愈合机理研究

提出了一种服务承载网的快速愈合算法。该算法将服务承载网的愈合问题等价地转化为多商品流问题进行解决。通过大量的仿真实验的验证和量化分析表明,该方法相比较传统的全局重映射方法,能更高效地提高服务承载网的愈合成功率以及愈合效率,从而快速地实现网络服务的恢复,并可显著地降低对底层网络负载的影响。     

面向可重构服务承载网的分域混合承载组调度研究

传统网络技术体系,网络是封闭的、刚性的,无法满足未来网络大量差异化业务的规模化应用,由此提出了面向服务提供的柔性网络技术体系,该体系将传统网络中的用户业务、网络服务和网络基础设施中的紧耦合关系转变为松耦合关系,通过资源分割构建可重构服务承载网实现对业务的服务质量保证。该文分析了服务承载网映射到交换结构的需求,提出分域调度的思想。通过选择关闭部分交叉节点的方法建立了crossbar交换结构分域模型,实现了分域调度的端口分离。提出了支持可重构服务承载网构建的混合承载组调度(HCGS)算法,推导了承载组内SDRR(Smoothed Deficit Round Robin)调度、单个域内基于时间戳的输入端口调度和交叉节点输出端口调度算法,证明了HCGS具有良好的时延性能和最坏公平指数(WFI)公平性。仿真结果表明：在均匀分布的泊松业务源条件下,分域HCGS算法具有更优的时延性能,可保证业务带宽的公平性。在diagonal非均匀允许流量条件下,该算法的吞吐量可达100%。     

跨域逻辑承载网映射方法研究

为了解决跨域逻辑承载网的映射问题,提出了一种以最小映射代价为目标的分层优化模型,并基于该模型采用原始分解和次梯度方法,设计了一个跨域逻辑承载网映射算法。通过理论分析证明了方法的正确性,仿真实验从收敛性、运行时间以及动态网络环境下的构建请求接收率和构建平均收益等方面验证了该方法的有效性。     

基于随机Petri网的虚拟网可生存性模型研究

针对在描述可重构服务承载网(RSCN)差异化服务需求时无法定量描述其安全属性的问题,提出了一种RSCN可生存性模型。模型基于随机Petri网构建,首先构建RSCN的非马尔可夫随机Petri网模型,再基于最常用的先到先服务(FCFS)故障修复策略得到系统状态可达图,通过引入补充变量建立系统状态概率方程,并最终求解得到该模型。通过仿真实验对该可生存性模型的有效性进行验证,仿真结果表明,理论模型计算结果与仿真结果拟合性较好,可用于描述基于FCFS故障修复策略的RSCN可生存性能。     

动态可重构FPGA布局算法

SRAM(Static Random Access Memory)型FPGA凭借其动态结构调整的灵活性等特点, 被广泛应用于工业领域。针对动态可重构功能单元的布局问题, 分析了模拟退火解决方案的局限性, 提出了基于电路分层划分和时延驱动的在线布局算法。算法首先按最小分割原则将电路划分为一定数目的层, 然后按自顶向下的原则在芯片的每一层中布局划分出的层, 同时保证电路关键路径的延时最小。实验结果表明, 所述算法在时延、线长和运行时间方面均优于VPR算法。     

动态可重构技术浅述

动态可重构技术可以利用可重配置硬件的灵活性,使可重配置硬件不同时刻完成不同的功能.分析表明,通过对可重配置硬件的复用进而扩大硬件的等效规模,可以节省硬件资源的面积、输入/输出管脚和系统的功耗等.研究了动态可重构技术包含的内容,讨论了动态可重构系统设计过程中需要考虑的问题并描述了其发展趋势.     

可重构网络中基于中心度与拓扑势排序的资源分配算法

可重构网络中的一个研究难点是虚拟资源的分配问题。首次将社会网络中心度和拓扑势研究引入到可重构网络虚拟资源分配问题中,在映射虚拟网络时考虑节点在网络中的位置重要性,提出了基于中心度和拓扑势的虚拟网映射算法。实验表明,所提出的新算法在提高资源分配效率,降低物理网络开销方面,与本领域以往算法相比,具有显著的进步。     

可重构柔性网络资源管理与服务映射方法研究

提出了基于资源重组的可重构柔性网络(RFNet)。RFNet中的网络服务是构件的有机组合,并且能够根据新的业务需求,利用构件复用思想,从软硬件出发重构出满足需求的新的网络服务。首先介绍RFNet的体系结构,然后提出RFNet的"资源管理—承载网映射—网络服务映射"的流程机制。经过评估,提出的RFNet"资源管理—承载网映射—网络服务映射"机制能够很好地支持差异化服务的构建与共存,并且基于负载均衡的可重构服务承载网映射算法RSCNM在网络构建成功率、最大节点强度、平均链路利用率和构建平均收益上具有明显的优势。     

Construction mechanism for service path over reconfigurable service-centric network

In order to enhance the flexible and intelligent network's service ability,a novel architecture called recon-figurable service-centric network (ReSCNet) was proposed which decomposed traditional network capabilities and ser-vices into fine-grained network functional unit.Then based on service routing matrix algorithm to orchestrate and deploy atomic service flexibly,a service path was built which possess smaller cost,lower time delay,higher degree of load bal-ance and higher reliability.Finally,the performance of service routing matrix algorithm was evaluated on the innovation experiment platform NetFPGA-10G.The simulation results show that the algorithm has a better performance and can cus-tomize an optimal service path for users while meet the specific functions and performance constraints.     

可重构网络的可用性模型

针对网络故障恢复机制可以对可重构网络性能产生重要影响的实际情况,从理论上对可重构网络的运行状态进行分析,提出了一种可重构网络的可用性模型。该模型以节点服务能力和网络服务能力的量化描述为基础,通过引入可重构网络的状态转移理论,以有限状态马尔科夫链进行理论分析得到。通过仿真实验对该可用性模型的有效性进行验证,仿真结果表明,理论模型计算结果与仿真结果拟合性较好,可用于描述特定可重构网络的可用性能。     

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.     

基于Crossbar的可重构网络输入排队分域调度研究

为解决传统网络技术体系中交换结构无法满足大量差异化业务规模化应用的问题,本文基于可重构网络技术体系,采用选择关闭部分Crossbar交叉节点的分域模型,提出了分域调度的思想,分析并推导了承载组内的SDRR调度算法和域内最长队列优先调度算法。最后采用交换性能仿真平台对该调度算法进行了复杂度和时延的仿真比较,结果表明:分域调度的最长队列优先算法比一般最长队列优先算法相对复杂度低,且随着调度域个数增加,相对复杂度降低。在相同业务源输入条件下,Crossbar三分域调度算法的时延小于非分域调度算法的时延,接近公平输出排队调度算法的时延。     

Dynamic survivable mapping through reconfiguration in IP over WDM network

A new approach for network survivability problem in Intemet protocol （IP） over wavelength division multiplexing （WDM） optical network is proposed to enhance the IP layer restorability under physical link failure through logical topology reconfiguration. More specifically, after traffic arrival and departure, reconfiguring the logical topology correspondingly is helpful to minimize the traffic disruption after physical link failure. So, in this paper, this problem is proposed for first time and formulated as an integer linear programming （ILP） problem. And then, two heuristic algorithms are proposed. The performance of proposed algorithms have been evaluated through simulations, and the results show that reconfiguring the logical topology dynamically could achieve more than 20% improvement of the restorability of traffic in IP layer, but with acceptable resource cost.     

MPLS-TP光网络中基于多维感知的信令机制

当前基于 MPLS-TP(多协议标签交换-传送架构)的光网络普遍存在网络动态变化并且不能充分感知上层业务的多样化需求的问题。针对这个问题，文章提出了一种基于多维感知的信令机制。该机制充分利用业务感知技术和网络感知技术，以期实现光网络对上层业务多样化的支持能力。仿真结果验证了该机制的有效性，证明该机制降低了业务连接建立时的冲突率和时延，提高了光网络的光路分配与业务需求之间的匹配效率。     

An efficient topology reconfiguration algorithm for high speed connection-oriented LANs

This paper deals with the design and performance issues of a protocol, proposed for dynamic topology reconfiguration in high-speed connection-oriented local area networks (LANs). A distributed reconfiguration algorithm is introduced where each network node maintains the minimum-hop-tree connectivity information, corresponding to all the physically reachable network interfaces within the local subnetwork. An incremental and adaptive tree-maintenance strategy is designed for keeping a reconfiguration process isolated from the unaffected parts of the network. A call-by-call routing algorithm, working on top of this reconfiguration protocol, is also proposed with multiple heuristics for optimizing the end-to-end connection hop-count and network load distribution. Simulation results illustrating the correctness and performance of these protocols are included in this paper. Issues regarding a prototype implementation of the presented protocols are also discussed. © 1997 John Wiley & Sons, Ltd.