基于SDN/NFV的电力物联网时延敏感业务编排方法

软件定义网络(software-defined networking, SDN)和网络功能虚拟化(network function virtualization, NFV)为电力物联网业务编排提供了实现方法。针对电力物联网时延敏感业务编排问题,首先,提出基于SDN/NFV的电力物联网业务编排架构,满足定制化需求。然后,考虑多虚拟网络功能(virtual network function, VNF)嵌入、服务功能链(service function chain, SFC)有序性、以及电磁干扰影响,提出基于升价匹配的多阶段多对一VNF嵌入(pricing matching-based multi-phase many to one VNF embedding, PMVE)算法,在每个阶段实现不同SFC链上排序相同的VNF集合与物理节点集合间的匹配,从而最小化业务服务总时延。最后,通过算例验证了方法的可行性和有效性,仿真结果表明,相较于传统的双边匹配算法,所提算法可降低业务服务总时延29.9%、降低平均等待时延36.1%,保障电力物联网时延敏感业务需求。     

一种竞拍机制下的低时延服务功能链部署算法

为满足新兴网络业务日益增长的低时延服务需求,同时考虑到网络服务建设过程中愈来愈高的成本问题,提出一种资源高效的时延敏感型服务功能链的部署算法.首先,基于资源优化模型的路径发现模块获取当前虚拟网络中满足服务请求的全部备选路径.其次,竞争拍卖模块基于路径的时延表现和资源配置对备选路径进行估价排序,通过竞拍流程平衡服务请求的...     

TOChain:一种高性能虚拟网络安全服务功能链

为了优化基于网络功能虚拟化（NFV）的安全服务功能链（NS-SFC）的性能,提出了基于TCP Offloading的虚拟网络安全服务功能链（SFC）--TOChain,解决了重复收发网络包的问题;提出了面向吞吐率保证的强同步周期性CPU调度算法,在虚拟网络功能（VNF）与用户虚拟机混合部署的场景下实现网络吞吐率性能保证与调度公平性.基于KVM虚拟化平台实现了原型系统,并对由防火墙、入侵防御系统和应用层防火墙3种VNF构成的NS-SFC进行了不同负载下的性能测试.结果显示,与传统SFC相比,TOChain能够以较低的CPU资源占用率达到更高、更稳定的网络性能;在轻度和中度网络流量负载下,采用强同步周期性调度算法都能够达到与所设定的吞吐率极为接近的网络性能,即便是在重度负载下,也能实现用户虚拟机间的调度公平性.     

面向终端用户的轻量级网络功能虚拟化服务编排环境

针对终端用户开发与部署网络服务的问题,提出了一个基于网络功能虚拟化技术的网络服务编排环境.该环境主要包含3部分：虚拟网络功能数据模型用于适配异构的网络功能,将网络功能以可视化的形式呈献给用户;服务编排环境用于协助用户完成网络服务流程的设计;服务执行环境用于协助用户完成网络服务的部署与运行.3部分构成了轻量级虚拟网络功能编排工具（LVO）.将该工具引入相应的开发方法,用户可以在网页浏览器上通过易用的图形化界面"设计即开发"的方式开发网络服务.通过面向用户的实验和系统性能实验,评估了该网络服务生成环境.评估结果表明,LVO可有效降低普通用户的工具学习时间,提高网络服务开发的正确率.     

面向时延敏感业务的服务功能链部署

服务卸载和雾/边缘计算为解决云网络的延迟提供了新的范例。然而,目前关于服务卸载的研究大多考虑将正在运行的计算服务从手机或云网络卸载到雾/边缘计算网络。但是,在卸载的过程中,它会消耗额外的资源并影响用户的体验。因此,该文在部署服务功能链(SFC)时,考虑通过有效的在线博弈决策,将每条服务功能链的部分虚拟网络功能(VNF)卸载并部署到雾/边缘网络中,从而满足用户的时延要求。该文提出了一种基于服务卸载和在线博弈的最小化时延的服务功能链部署算法(DSFCD-SOOG),将有效的在线博弈和服务卸载决策相结合,在云雾计算网络中部署服务功能链,以减少服务功能链的端到端时延。最后,该文验证了DSFCD-SOOG算法在服务功能链部署中的资源效率、时间效率和阻塞率方面的优越性。     

基于QoS保障的服务功能链动态部署算法

第5代移动通信系统（5G）网络场景下服务功能链的部署是网络功能虚拟化研究中亟待解决的问题,现有部署方法难以在优化时延的同时保证服务功能链部署的可靠性,为此,提出了面向服务质量（QoS）需求的服务功能链部署模型,并设计了一种基于QoS保障的服务功能链动态部署算法.该算法在虚拟网络功能部署阶段通过对网络拓扑和可靠性的感知,采用基于PageRank思想的算法对节点进行评价,以负载均衡和协调链路映射为原则,将虚拟网络功能部署在综合资源能力最大的底层节点上,实现了时延和可靠性的全局优化,并通过选择满足可靠性需求的时延最短路径进行链路映射.仿真结果表明,该算法在降低服务功能链端到端时延的同时保证了部署的可靠性,并且提高了请求接受率和资源利用率.     

一种基于业务感知和可调节跳数的虚拟化层构建算法

在网络功能虚拟化环境中,网络拓扑抽象是构建一致性视图、屏蔽底层无关细节的重要保证.针对服务功能链的映射问题,从网络拓扑抽象化的角度出发,提出一种基于业务感知和可调节跳数的虚拟化层构建算法.通过分析服务功能链功能需求,建立节点映射,通过可调节跳数的非冗余链路映射方法进行链路映射.仿真实验在所构建的虚拟化层上使用分层图算法...     

基于蚁群优化算法的SDN路由策略

针对蚁群算法在软件定义网络路由选择中的全局搜索能力弱、收敛速度慢的问题,提出一种基于蚁群优化算法的路由策略.根据网络规模设定参数,将信息素浓度重要程度和挥发系数由静态参数改进为动态参数,弱化算法迭代前期的信息素浓度重要程度以提升算法前期的全局搜索能力,增强算法迭代后期信息素浓度重要程度以加快算法后期的收敛速度;对挥发系数采用逐步减小的动态参数使算法避免陷入局部最优解;进一步加快算法后期的收敛速度,使网络获取更佳性能.在Mininet平台上进行仿真实验评估该算法性能,实验表明该算法前期在选择路由时的全局搜索能力增强,后期收敛速度明显加快.实验通过将基于蚁群优化算法的SDN路由策略与基于最短路径路由算法、等价多路径路由算法路由策略对比,链路利用率分别提升9.9%和17.1%,具有平均吞吐量大、链路利用率高的优点.     

基于改进蚁群算法的SDN数据中心流调度研究

目前在软件定义数据中心网络中,基于蚁群算法的流调度策略在对路径进行选择时存在收敛过慢和搜索停滞等缺点,容易导致数据中心网络时延过高和资源利用率低等问题.为此,提出一种基于蚁群改进的流调度算法.该算法以最大化平均链路带宽利用率为优化目标,将流调度问题抽象为整数线性规划模型,通过重定义蚁群算法中的信息素更新方式对大流的重路...     

基于SDN的流量工程研究

针对网络效率低、移植性和可控性差,设计一种替换策略决定交换机的替换顺序,并利用软件定义网络(SDN)技术将传统交换机更换为支持OpenFlow(OF)协议的交换机,分流数据流量,降低了网络拥塞。仿真结果表明,与随机替换策略相比,该策略提高了可控链路数量和节省了链路空间。     

Optimize the Deployment and Integration for Multicast-Oriented Virtual Network Function Tree

Due to the development of network technology, the number of users is increasing rapidly, and the demand for emerging multicast services is becoming more and more abundant, traffic data is increasing day by day, network nodes are becoming denser, network topology is becoming more complex, and operators’ equipment operation and maintenance costs are increasing. Network functions virtualization multicast issues include building a traffic forwarding topology, deploying the required functions, and directing traffic. Combining the two is still a problem to be studied in depth at present, and this paper proposes a two-stage solution where the decisions of these two stages are interdependent. Specifically, this paper decouples multicast traffic forwarding and function delivery. The minimum spanning tree of traffic forwarding is constructed by Steiner tree, and the traffic forwarding is realized by Viterbi-algorithm. Use a general topology network to examine network cost and service performance. Simulation results show that this method can reduce overhead and delay and optimize user experience.     

用户动态接入下的多播业务链部署和调整方法

多播是一种高效的点对多点的数据传输方式。网络功能虚拟化通过软件化网络功能,提高了多播传输的效率和灵活性。在网络功能虚拟化中,多播业务通过部署多播业务链的方式实现。如何更加高效地部署多播业务链,是当前网络亟待解决的一个关键问题。考虑到多播业务的用户可能发生动态接入,结合当前缺乏对于这种用户动态接入场景的研究,综合虚拟网络功能的迁移和网络资源的时变性,以最小化网络成本为目标建立动态多播业务链部署-调整模型。针对此模型设计一种启发式多播业务链部署-调整算法,并进行仿真实验。仿真结果表明,提出的算法可以平均消耗约1.21倍的最优成本完成多播业务链的部署和调整,且平均运行时间可达到最优解的约0.25%。综合网络成本和运行时间,提出的算法优势更加明显。     

面向多样化需求的网络切片业务链部署

网络切片通过业务链部署来实现切片的创建和编排。针对网络切片中的业务链部署,考虑了业务链的多样化需求,并引入了虚拟网络功能共享和准入控制,以降低部署成本并提高业务链的接受率。将上述问题建模成一个最大化网络净收益的优化模型,提出了部署算法。仿真结果表明,所提的部署算法优于已有的基准算法,能达到接近最优的性能。     

基于SDN拓扑集中更新的NDN路由策略

基于软件定义网络（SDN）拓扑集中更新的命名数据网络（NDN）路由策略,将路由的2个关键功能分离,拓扑更新功能集中置于SDN控制器中,而路由计算功能分布式地置于NDN内容节点中.同时,对网络拓扑进行负载加权预处理,在考虑网络状态的前提下,可优化路由计算.仿真结果表明,在基于SDN拓扑集中更新的NDN路由策略中,内容请求数据流的首包时延平均降低了90%,SDN控制器的负荷平均降低了10%~30%,全网实现了有效的负载均衡.     

面向服务提供的网络资源分配研究

资源分配是网络构建的基础。为构建具有多种服务能力的一体化承载网,文章对现有网络资源及资源分配方法进行了分析。根据一体化承载网中逻辑承载网构建的特点,基于可重构路由交换平台,给出了面向服务提供的资源分配策略。     

基于万维网服务的网络软件模型

分布处理、应用协同和应用集成一直是网络软件开发过程中较为困难的问题。在万维网服务技术架构基础上，提出了一种网络软件模型，它定义了一个可以支持万维网服务协议和规范的本地软件开发模型(LS-SDM)，然后利用现有的万维网服务定义的协议和规范连接LS-SDM，构成一个具有分布处理、应用协同、应用定制能力的网络软件开发模型，这样，可以利用已有的万维网服务技术解决网络软件的分布处理、协同和集成问题。     

基于openflow的SDN技术研究

为了解决传统网络无法适应未来网络发展需要的问题,引入网络切片（network slice,NS）技术.基于软件定义网络（software defined network,SDN）和可信计算技术提出软件定义可信（software defined trust,SDT）的思想.针对OpenvSwitch（OVS）和OpenDaylight中的虚拟租赁网络（virtual tenant network,VTN）技术,设计一种基于SDT的网络切片模型：在用户请求资源时,对转发层的交换机进行可信性的采集,并针对不同的用户需求构造相应的可信切片;在切片运行过程中,对切片进行可信监控,提出OVS回退与流表恢复的方法对不可信的切片进行恢复.经实验验证,该方法在保障切片可信性的同时,提高了资源利用率与切片恢复的效率.

     

基于SDN和ICN的智能电网架构及其缓存技术

针对智能电网传统架构及海量电力数据存储、转发的问题,基于SDN和ICN技术的智能电网架构的研究,提出一种逐级-折半的缓存放置策略(LCHD)。该策略考虑其对于缓存放置的影响,加入内容流行度这一因素在缓存内容中,,并提出逐级折半存储机制,实现了低冗余快速收敛的数据存储。通过Icarus仿真平台,将LCHD、EDGE、LCE及Prob这4种缓存策略从缓存命中率、链路负载、网络时延等多方面进行对比分析,证明LCHD算法能够有效地降低网络冗余,提高缓存性能。该策略拥有开放灵活的网络架构的优点,不仅能为上层提供简单、高效的配置与管理,还能为不同业务、用户的海量数据的存取提供便捷、快速的响应,从而能够更好地支撑电力LTE无线通信系统的建设与运营。     

基于供应链管理的第三方物流服务商选择问题研究

在简要回顾了已有相关物流服务商选择评价标准和评价方法的基础上,从供应链管理和实际运用的角度,指出了原有研究存在的两方面的缺陷,然后针对缺点融入了新的评价因子,并对原有评价进行了改进,最后以某公司的情况为例,对改进后在实际情况中的具体应用和操作进行了说明．