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。     

一种基于临近原则的虚拟网络映射算法

在两阶段虚拟网络映射算法的基础上,针对现有的贪婪策略对节点映射存在盲目性的缺点,提出了一种基于临近原则的虚拟网络映射算法。该算法对节点映射阶段做了优化和改进,在节点映射阶段充分考虑其对链路映射带来的影响,使节点映射到相对集中的区域,降低链路映射阶段的求解难度。仿真结果表明,所提出的算法与已有的算法相比,在虚拟网络请求接受率、平均时间收益和收益开销比等方面均有明显提高。     

基于Openflow网络的高可靠性虚拟网络映射算法

该文基于Openflow网络提出了具有容错能力的虚拟网络映射模型,并且采用蚁群算法对其进行求解。针对虚拟网络的故障恢复机制,提出了区分用户优先级的故障恢复算法(Priority_Diff),该算法为用户提供不同的网络可靠性级别,对高级用户采用提前映射的备份路径替代故障链路,对低级用户重新映射故障链路;设计了故障备份链路重映射(BLRM)算法,将故障链路中的备份资源迁移到相邻链路,增强了备份链路的可用性。最后,通过仿真实验,从虚拟网络故障修复率、虚拟网络成功运行率和工作链路资源利用率3个方面验证了所提算法的优越性。     

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。     

面向动态环境的虚拟光网络资源优化算法

为解决采用单个虚拟网特征重配置导致虚拟网接受率低的问题,基于资源竞争特征重构底层网络模型,并基于此构建虚拟网映射线性规划模型。设计了无划分的随机舍入优化算法和有划分的随机舍入优化算法,为每个虚拟网分配全局最优的底层网络资源。与现有算法相比,该算法下虚拟网请求的平均接受率提升11%,节点资源平均利用率提升61%,链路资源平均利用率提升27%。     

Method of network slicing deployment based on performance-aware

In order to deal with the performance degradation caused by resource contention due to the sharing of physical resources between VNF in the network slicing,a network slicing deployment method based on performance-awareness was proposed.When deploying network slice instances,first two-phase deployment that mapping virtual nodes was adopted,and then virtual links were mapped.In the virtual nodes mapping phase,the VNF performance influences factor was defined from the perspective of resource supply and demand to quantify the degree of VNF performance impact.Then the sum of the performance influence factors of all VNF on the deployable physical server was found in the network slice instance,the physical server with the smallest sum of performance influence factors was used as the mapping location,and the simulated annealing-discrete particle swarm algorithm was used to find the nodes mapping result.In the virtual links mapping phase,the shortest path algorithm was used to obtain the link mapping result.The simulation results show that the proposed method reduces the impact of other network slices on its own service performance.     

MEC中基于改进遗传模拟退火算法的虚拟网络功能部署策略

为了有效改善多集群共存的移动边缘网络中业务流端到端服务时延,提出了一种基于改进遗传模拟退火算法的虚拟网络功能部署策略。通过开放Jackson排队网络对移动业务流的时延进行最优化建模,在证明其NP性的基础上提出了将遗传算法与模拟退火算法相结合的求解策略,该策略通过对服务节点的提前映射机制避免了可能带来的网络拥塞,并通过个体的约束性判断和纠正遗传的方法避免了局部最优的出现。在不同的服务请求量、服务节点规模、集群数量及虚拟网络功能之间的逻辑连接关系等参数下的对比实验表明,该策略能提供更低时延的端到端服务,使时延敏感类移动业务获得更好体验。     

信任感知的安全虚拟网络映射算法

针对网络虚拟化技术带来的新的安全威胁,将信任关系和信任度引入到虚拟网络资源分配中,量化分析了网络虚拟化环境中的安全问题,构建了安全虚拟网络映射的数学模型,并在映射过程中考虑节点的局部和全局重要性,采用逼近理想排序法方法对节点进行多属性重要度排序,提出了一种信任感知的安全虚拟网络映射算法。仿真结果表明,该算法在满足虚拟网络请求可信需求的条件下,获得了较好的映射成功率、映射收益和资源利用率。     

链路可靠性感知的差异保护虚拟光网络映射

针对弹性光网络的多链路故障影响虚拟光网络映射性能问题,提出一种链路可靠性感知的差异保护虚拟光网络映射（RA-DPVONE）方法.根据光节点的资源特性与相邻链路故障概率,该方法设计了光节点重要性评估准则和优先映射方法.根据候选光路上的可用频谱资源和链路故障概率,设计虚拟链路映射的工作光路和保护光路的链路代价更新公式,仅为不满足可靠性需求的虚拟链路映射资源共享保护光路.仿真结果表明,所提方法能降低网络的带宽阻塞率,提高虚拟网络请求接受率和弹性光网络的频谱资源利用率.     

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。     

A hybrid virtual network mapping algorithm based on threshold load

The virtual resource management architecture for satellite networks currently suffers from a very poor virtual network mapping success rate. This arises because of the need to map multiple heterogeneous virtual networks to the underlying satellite network. Most heuristic algorithms divide virtual network mapping into node mapping and link mapping, which aims to reduce the complexity of the problem. However, this approach is not well suited to highly dynamic satellite networks. In this paper, we propose a hybrid virtual network mapping algorithm that is based on threshold load. This takes the overall load for the nodes as its optimization objective, and combines the idea of backtracking contained in 1‐stage mapping methods and the idea of global optimization contained in 2‐stage mapping methods. The algorithm reduces the complexity of backtracking computation, while avoiding any incompleteness that might result from separating nodes and link mapping. The success rate for virtual network mapping is thus improved, as is the utilization rate for satellite network resources.     

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.     

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。     

业务需求感知的虚拟数据中心映射方法研究(英文)

Virtualization is a common technology for resource sharing in data center.To make efficient use of data center resources,the key challenge is to map customer demands(modeled as virtual data center,VDC) to the physical data center effectively.In this paper,we focus on this problem.Distinct with previous works,our study of VDC embedding problem is under the assumption that switch resource is the bottleneck of data center networks(DCNs).To this end,we not only propose relative cost to evaluate embedding strategy,decouple embedding problem into VM placement with marginal resource assignment and virtual link mapping with decided source-destination based on the property of fat-tree,but also design the traffic aware embedding algorithm(TAE) and first fit virtual link mapping(FFLM) to map virtual data center requests to a physical data center.Simulation results show that TAE+FFLM could increase acceptance rate and reduce network cost(about 49%in the case) at the same time.The traffic aware embedding algorithm reduces the load of core-link traffic and brings the optimization opportunity for data center network energy conservation.     

环境自适应的拓扑联合感知虚拟网映射算法

针对虚拟网映射算法环境适应度低、拓扑关联性较差且映射开销较大的问题,该文提出一种环境自适应的拓扑联合感知虚拟网映射算法。首先提出一种加权相对熵排序方法对具有多指标的节点进行量化处理,依环境变化赋予节点指标不同的权值;在虚拟节点排序阶段采用加权相对熵和广度优先搜索算法双重排序,物理节点排序中引入就近度与加权相对熵算法配合使用,实现了对虚拟拓扑和物理拓扑的联合感知;最后利用k-最短路径算法完成虚拟链路映射。仿真结果表明,该算法依据环境变化自适应调整指标权值,提高了虚拟网映射成功率和收益开销比。     

物理节点可重复映射的虚拟网映射算法

该文在已有的映射算法基础上,结合K短路径的思想,改进了链路映射过程。算法通过多次搜索K短路径,寻找满足虚链路带宽需求的物理路径,有效地提高了虚链路的映射率。同时,根据虚拟网映射特性,针对节点映射过程,提出了物理节点可重复映射的映射算法,即在同一虚拟网映射过程中,物理节点可接受多个虚节点的映射。算法不仅减少了部分虚链路的映射过程,降低了映射的复杂度,而且节约了链路映射的成本,使物理网可以接收更多的虚拟网请求,有效地提高了映射效率。模拟实验表明,算法在执行时间、映射成功率以及映射收益等指标上都有着明显优势。     

弹性光传输基础设施上动态透明虚拟网络嵌入

提出了一个新的动态透明的虚拟网络嵌入（VNE）算法。该算法基于弹性光传输基础设施,同时考虑节点映射和链路映射,用于光正交频分复用（O-0FDM）的网络虚拟化。对每一个虚拟光网络（VON）的请求,该算法首先根据各光纤链路的频谱使用将底层光网络转化成一个分层辅助图,然后在该辅助图的单层上应用一个考虑了所有底层节点的本地信息的节点映射完成链接映射。仿真结果表明,该算法考虑了O-OFDM网络的独特性,并且由于算法提供较低的VON阻塞概率,优于直接应用VNE的参考算法。实际拓扑结构的仿真结果也表明,嵌入的底层路径的平均距离很好地被控制在O-OFDM信号的典型传输范围内。     

支持接入控制的虚拟网映射近似算法

该文对网络虚拟化技术中的虚拟网映射问题及其研究现状进行介绍,指出当前虚拟网映射算法在接入控制和算法性能评估方面存在的问题,提出一种支持接入控制的虚拟网映射近似算法,并给出了算法的竞争比分析。实验表明,该算法能提高物理网资源的负载均衡度和利用率,从而提高了虚拟网构建请求的接受率和物理网提供商的收益。     

基于蚁群优化的高性能拥塞控制路由机制

为了有效地解决偏远地理区域通信网络存在的网络拥塞严重、数据成功传输率低、数据冗余率高以及网络整体性能不佳等问题,通过考虑网络节点运动区域性特点,基于蚁群优化机制,设计出一种新型的容延容断网络 (DTN) 拥塞控制路由优化算法。该算法结合蚁群优化机制中的信息素因子,在同一对源、目的网络节点之间进行多次数据信息传输操作。在数据信息传输方向上,获取各个网络节点的中转跳数平均值,评估各个网络节点的中转价值;参考蚁群优化机制中的启发值因子,将网络节点的中转价值与剩余存储容量相关联,构成网络节点作为中转节点的评定参数,选取评定参数最大的网络节点完成其中转任务。实验表明：该算法有效控制了网络拥塞,提高了数据成功传输率,降低了数据信息冗余率,使网络整体性能得到进一步优化。     

弹性光网络中基于安全性感知的差异化虚拟光网络的映射策略

针对虚拟环境下底层网络中光纤的概率性故障,传统的100%保护至少需要配置一条保护路径,造成资源冗余度高和虚拟网络请求接受率低的问题,该文提出一种基于安全性感知的差异化虚拟光网络的映射(SA-DVNM)策略,在链路发生故障时为差异化虚拟网络请求提供安全保证。在SA-DVNM策略中,设计了一个综合考虑物理节点对之间跳数和相邻带宽大小的节点权重式避免链路映射过长,并提出路径频谱资源使用均衡的链路映射机制,最小化瓶颈链路的数量。当单路径传输失败时,SA-DVNM策略设计允许路径分割的资源分配机制,为保障时延敏感业务的安全性,SA-DVNM策略在路由选择中设计了基于时延差优化的多路径路由频谱分配方法。仿真结果表明该文所提策略在概率故障环境中能够降低带宽阻塞率,提高频谱资源利用率和虚拟光网络接受率。