基于成本及功耗联合优化的SDN虚拟网络映射算法

针对多个虚拟网络请求(Virtual Network Request,VNR)动态到达的网络场景,本文提出一种基于成本及功耗联合优化的软件定义网络(Software-Defined Networking,SDN)虚拟网络映射(Virtual Network Embedding,VNE)算法.在对虚拟节点及链路映射成本及功耗进行评估的基础上,建模VNE成本及功耗的代价函数,进而在满足资源需求等约束条件下,建模基于代价函数最小化的VNE模型.该优化问题为整数线性规划问题,难以直接求解;为解决此问题,提出基于时间窗的虚拟网络批处理映射策略动态处理在线请求.继而针对特定时间窗内的VNR,将其转换为虚拟节点映射子问题和虚拟链路映射子问题,并应用启发式算法对两个子问题分别进行求解,从而确定VNR映射策略.仿真结果表明,所提算法能显著减少VNE成本及功耗,提高VNR接受率.     

基于成本及功耗联合优化的SDN虚拟网络映射算法

针对多个虚拟网络请求(Virtual Network Request,VNR)动态到达的网络场景,本文提出一种基于成本及功耗联合优化的软件定义网络(Software-Defined Networking,SDN)虚拟网络映射(Virtual Network Embedding,VNE)算法.在对虚拟节点及链路映射成本及功耗进行评估的基础上,建模VNE成本及功耗的代价函数,进而在满足资源需求等约束条件下,建模基于代价函数最小化的VNE模型.该优化问题为整数线性规划问题,难以直接求解;为解决此问题,提出基于时间窗的虚拟网络批处理映射策略动态处理在线请求.继而针对特定时间窗内的VNR,将其转换为虚拟节点映射子问题和虚拟链路映射子问题,并应用启发式算法对两个子问题分别进行求解,从而确定VNR映射策略.仿真结果表明,所提算法能显著减少VNE成本及功耗,提高VNR接受率.     

一种碎片感知的安全虚拟网络重构方法

针对现有的虚拟网络重构算法对物理网络中产生的碎片资源考虑不够周到,导致其对在线虚拟网络映射算法的性能改善不够显著的问题,该文定义了一种网络资源碎片度度量方法,并提出一种碎片感知的安全虚拟网络重构算法。该算法通过周期性考虑物理网络中节点的碎片度,选择出待迁移虚拟节点集合;通过综合考虑物理网络的碎片度减小量和虚拟网络的映射开销减少量,选择出最佳的虚拟节点迁移方案。仿真结果表明,该算法的请求接受率和收益开销比均优于当前的重构算法,特别是在收益开销比方面的优势更加明显。     

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。     

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。     

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。     

基于二分图K优完美匹配的虚拟网映射算法设计

为提高虚拟节点映射的可行性,基于可行性检验定理和用于衡量节点可用性的节点等级指标,设计了基于二分图K优完美匹配的以降低映射代价为目标的虚拟网映射迭代算法。实验表明,所提出的算法能提高虚拟网构建请求接受率和虚拟网构建收益代价比,从而提高物理网提供商的收益。     

一种基于HAS拓扑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HAS算法在节点映射阶段存在局限性的缺点,提出了一种基于HAS拓扑的虚拟网络映射算法。该算法融合了HAS拓扑的特征,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。     

VNE-AFS：基于人工鱼群的网络虚拟化映射算法

虚拟网络资源映射是云计算研究领域的一个难点问题。以降低底层网络映射开销为目标,提出一种基于人工鱼群的网络虚拟化映射算法VNE-AFS。根据虚拟网络请求对底层网络节点和链路的约束关系建立二进制组合优化模型,并利用人工鱼群算法实现虚拟网络资源向底层网络资源的近似最优映射。实验结果表明,与现有的虚拟网络映射算法相比,该算法有效地降低了底层网络的开销和求解时间,提高了虚拟网络映射的成功率、平均收益和资源利用率。     

虚拟网络的服务迁移技术研究

提出了一种面向单域环境的虚拟网络迁移算法。基于动态服务质量计算,定义了迁移判定因子,量化迁移代价与收益参数,动态评判迁移的时机,并选择判定因子最小的虚拟节点作为服务迁移节点。该算法可以有效地减少服务延迟,提高用户的服务体验质量,实现网络高效的资源管理和降低能耗的目标。     

虚拟网络可生存的启发式可靠映射算法

针对虚拟网络可靠映射问题,引入虚拟网络可生存约束条件,确保在底层网络单节点失效情况下,被映射虚拟网络剩余部分仍保持连通,最大程度确保虚拟网络的完整性和服务的连续性。以最小化底层网络映射开销为目标函数,建立虚拟网络可靠映射的整数线性规划模型,提出一种虚拟网络可生存的启发式可靠映射算法RHM-SVN并进行求解。实验结果表明,该算法能够有效降低资源平均利用率,提高映射成功率、底层网络平均收益和虚拟网络恢复成功率。     

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。     

基于可靠性的5G网络切片在线映射算法

为了满足业务多样性对5G网络切片带来差异化需求的同时保证切片的可靠性,实现网络资源的优化配置。该文针对5G网络切片的动态映射、轻量级可靠映射问题,提出对计算资源、链路资源和RRU频谱资源联合分配方案。首先,该方案建立面向可靠性约束的多目标资源分配模型,引入李雅普诺夫优化模型,在保证队列稳定同时优化资源分配。其次,提出了基于队列稳定性的虚拟节点映射算法和基于可靠性的虚拟链路映射算法。最后,将时间离散为一系列连续的时间窗,利用时间窗动态处理到达的网络切片请求,实现在线的网络切片映射算法。仿真结果表明,该算法提高了资源利用率,并且保证网络可靠性。     

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。     

基于粒子群优化的虚拟网络映射算法

本文以提高底层网络资源利用效率为目标,在底层网络不需要支持路径分裂的情况下,建立了虚拟网络映射问题的整数线性规划模型,并提出了一种新的基于粒子群优化的虚拟网络映射算法.该算法以映射开销作为适应度函数,重新对粒子的参数和相关操作进行了定义.模拟实验结果表明,与已有研究成果相比,该算法显著地提高了底层网络长期平均运营收益与...     

可生存的虚拟网络多层映射方法研究

本文研究了可生存虚拟网络多层映射问题,首先对其建立了整数线性规划模型（ILP）,然后针对较大规模问题提出一种高效的启发式算法VNP-SVNME对其进行求解.实验表明,VNP-SVNME算法的资源映射开销相对ILP仅平均高15%,且优于现有的启发式可生存算法.此外,VNP-SVNME算法的映射时间相对ILP大大降低,可以满足在线虚拟网络映射的需求.     

基于Stackelberg博弈的网络虚拟化资源分配方法

在网络虚拟化环境中,基于Stackelberg博弈模型提出了静态博弈算法下网络运营商对频谱的定价策略及静态和动态博弈算法下各虚拟运营商的频谱分配方法,并推导了各运营商收益最大时的纳什均衡点。该方法能同时满足网络运营商和虚拟网络运营商收益最大化的需求。仿真结果验证了算法的有效性及纳什均衡点的存在性。     

软件定义承载网中基于负载均衡的虚拟网络资源分配算法

在具有集中式控制特点的carrier-SDN（软件定义承载网）中应用网络虚拟化技术为虚拟网络分配资源,实现承载网资源分配是解决承载网结构僵化的重要途径。提出carrier-SDN中基于负载均衡的虚拟网络资源分配算法。首先,建立carrier-SDN多层模型;其次,根据虚拟网络映射算法的特点,二值化粒子群优化算法;最后,以负载均衡为优化目标,求解虚拟网络映射问题。仿真结果表明,与已有方法相比,所提算法在虚拟网络负载均衡性、请求接受率和网络收益方面性能优越。     

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。     

弹性光数据中心中软管虚拟机的放置算法研究

为了吸纳业务的不确定性并将业务网络灵活高效地映射到数据中心的物理网络中，研究了弹性光数据中心网络中业务模型为软管模型的动态虚拟数据中心映射问题。首先建立了软管虚拟机在弹性光数据中心网络中的映射模型，然后提出了基于虚拟拓扑图的虚拟机放置算法（VT-VMPA）。VT-VMPA首先将软管模型转化为管道模型，再由业务量最大化原则寻找核心虚拟机。然后按照业务量降序，将满足资源约束条件且与核心虚拟机相连的虚拟机合并成簇，以减少簇映射到服务器后的通信带宽需求。最后将构成簇集按跳距自适应和最短路径原则映射到弹性光数据中心网络的服务器和光路上。仿真结果显示，该算法与其他算法相比，平均带宽消耗减少了21%、阻塞率减少了27%、时间平均收益提高了117%。这表明该算法能够降低网络带宽资源的消耗、提高网络映射率。